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紧凑型聚变裂变混合堆先进运行模式的数值模拟 被引量:3
1
作者 陈美霞 刘成岳 吴斌 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期323-327,共5页
使用Jsolver程序及托卡马克模拟程序TSC对紧凑型聚变裂变混合堆系统的反剪切平衡位形、自举电流份额及放电模拟进行数值模拟研究,以此探讨该混合堆的可行性和先进性。
关键词 紧凑型聚变裂变混合堆 Jsolver 托卡马克模拟程序 放电模拟
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紧凑型聚变裂变混合堆自举电流的数值模拟研究
2
作者 陈美霞 刘成岳 舒双宝 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-18,共5页
以平衡程序Jsolver为基础开展了紧凑型聚变裂变混合堆先进等离子体平衡位形设计,重点研究了反剪切运行模式,并在此位形下研究了自举电流的计算、分布及份额。
关键词 紧凑型聚变裂变混合堆 Jsolver 自举电流 先进运行模式
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紧凑型聚变裂变混合堆参数优化及放电模拟 被引量:3
3
作者 陈美霞 吴斌 +1 位作者 周晓林 刘成岳 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期247-251,共5页
在聚变裂变混合堆大、小半径分别不变情况下,通过优化聚变裂变混合堆中心螺管尺寸,用聚变系统分析程序对紧凑型聚变裂变混合堆的参数进行了优化分析,给出了紧凑型聚变裂变混合堆的最佳设计点。利用TSC平衡演化程序以该设计点为基础进行... 在聚变裂变混合堆大、小半径分别不变情况下,通过优化聚变裂变混合堆中心螺管尺寸,用聚变系统分析程序对紧凑型聚变裂变混合堆的参数进行了优化分析,给出了紧凑型聚变裂变混合堆的最佳设计点。利用TSC平衡演化程序以该设计点为基础进行了放电模拟研究,结果表明该堆具有良好的经济优势及可行性。 展开更多
关键词 紧凑型 聚变裂变混合 经济性 发电成本 放电模拟
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Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展 被引量:30
4
作者 李正宏 黄洪文 +7 位作者 王真 陈晓军 祁建敏 郭海兵 马纪敏 肖成建 褚衍运 周林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期14-20,共7页
Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。从Z箍缩驱动聚变方案与聚变靶设计、重复频率驱动器、次临界包层及产氚包层设计、... Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。从Z箍缩驱动聚变方案与聚变靶设计、重复频率驱动器、次临界包层及产氚包层设计、燃料循环等关键问题方面,对Z-FFR工程概念总体研究情况进行了介绍。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 Z箍缩 惯性约束聚变 次临界包层 氚循环
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Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究 被引量:47
5
作者 彭先觉 王真 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1-6,共6页
中国工程物理研究院提出的Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)概念,采用Z箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量,集成了"局部整体点火"聚变靶、"先进次临界能源堆"等创新概念,在安全、经济、持... 中国工程物理研究院提出的Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)概念,采用Z箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量,集成了"局部整体点火"聚变靶、"先进次临界能源堆"等创新概念,在安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境气候问题的千年能源。简要回顾了国内外Z箍缩聚变能源(Z-IFE)的相关研究进展,介绍了中国工程物理研究院在Z-FFR方向的总体概念研究情况,从驱动器、聚变靶设计和次临界裂变堆三方面阐述了此能源系统的原理结构和运行特点,对其经济性进行了评估,同时提出了未来Z-FFR的发展路线图设想。 展开更多
关键词 Z箍缩 聚变-裂变混合 局部整体点火 次临界能源
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聚变-裂变混合堆水冷包层中子物理性能研究 被引量:8
6
作者 徐红 杨永伟 周志伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B12期97-102,共6页
研究直接应用国际热核聚变实验堆(ITER)规模的聚变堆作为中子驱动源,采用天然铀为初装核燃料,并采用现有压水堆核电厂成熟的轻水慢化和冷却技术,设计聚变-裂变混合堆裂变及产氚包层的技术可行性。应用MCNP与Origen2相耦合的程序进行计... 研究直接应用国际热核聚变实验堆(ITER)规模的聚变堆作为中子驱动源,采用天然铀为初装核燃料,并采用现有压水堆核电厂成熟的轻水慢化和冷却技术,设计聚变-裂变混合堆裂变及产氚包层的技术可行性。应用MCNP与Origen2相耦合的程序进行计算分析,研究不同核燃料对包层有效增殖系数、氚增殖比、能量放大系数和外中子源效率等中子物理性能的影响。计算分析结果显示,现有核电厂广泛使用的UO2核燃料以及下一代裂变堆推荐采用的UC、UN和U90Zr10等高性能陶瓷及合金核燃料作为水冷包层的核燃料,都能满足以产能发电为设计目标的新型聚变-裂变混合堆能量放大倍数的设计要求,但只有UC和U90Zr10燃料同时满足聚变燃料氚的生产与消耗自持的要求。研究结果对进一步研发满足未来核能可持续发展的新型聚变-裂变混合堆技术具有潜在参考价值。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 水冷包层 核燃料 中子物理性能
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聚变-裂变能源混合堆可行性及在我国核能发展中作用的分析 被引量:5
7
作者 刘成安 师学明 《中国工程科学》 2011年第3期24-28,共5页
简要论述了核能在我国能源发展战略中的地位及聚变-裂变混合堆在核能持续发展中的重要作用。对以不久将来即可实现的ITER聚变装置作驱动堆芯、天然铀水冷裂变系统作包层的混合堆做了细致的分析。这种混合堆型可以实现GWe级净电功率输出... 简要论述了核能在我国能源发展战略中的地位及聚变-裂变混合堆在核能持续发展中的重要作用。对以不久将来即可实现的ITER聚变装置作驱动堆芯、天然铀水冷裂变系统作包层的混合堆做了细致的分析。这种混合堆型可以实现GWe级净电功率输出,年造钚1 656 kg,支持2.68个同功率压水堆电站对易裂变燃料的需要。初步的经济评估说明,混合堆电的成本是同功率压水堆电成本的1.67倍;而在不计燃料成本的情况下,混合堆与压水堆组合系统电的成本是同功率压水堆电成本的1.18倍。考虑到一般压水堆需消耗大量的天然铀,加上铀浓缩成本,混合堆与压水堆组合系统电的成本,与压水堆电的成本是可以相比拟的。 展开更多
关键词 混合 聚变 裂变包层 裂变 可转换核
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聚变裂变混合堆钍基增殖锕系元素嬗变包层中子学初步研究 被引量:1
8
作者 马续波 陈义学 +5 位作者 王悦 张斌 杨寿海 韩静茹 张普忠 石生春 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期54-59,共6页
聚变裂变混合堆比纯聚变堆在工程及技术方面要求低,且在产生核燃料、嬗变长寿命核废料以及固有安全性方面具有一定优势,因此,越来越受到人们的重视。增殖包层是混合堆系统的关键部件,已有的包层研究基本上是基于较成熟的铀-钚燃料循环... 聚变裂变混合堆比纯聚变堆在工程及技术方面要求低,且在产生核燃料、嬗变长寿命核废料以及固有安全性方面具有一定优势,因此,越来越受到人们的重视。增殖包层是混合堆系统的关键部件,已有的包层研究基本上是基于较成熟的铀-钚燃料循环技术。针对我国铀资源相对较少而钍资源较丰富的现状,本文就一种新型的钍基燃料增殖锕系元素嬗变包层进行了初步的中子学研究,利用一维离散纵标法燃耗程序BISONC以及Monte-Carlo粒子输运程序MCNP,对包层的关键核参数,诸如氚增殖比、少量锕系元素的嬗变质量、233U产量以及热功率等,进行了较详细的计算分析。计算结果表明,生成的核燃料233U的富集度可达到3.65%,从而满足压水堆燃料富集度要求。分析结果为下一步的包层优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 中子学 聚变裂变混合 钍包层 锕系元素
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全球床聚变—裂变混合堆包层初探 被引量:1
9
作者 曹栋兴 李植华 +3 位作者 魏仁杰 梁今玉 李兴中 应纯同 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1991年第8期14-19,共6页
关键词 聚变 裂变 混合 球床 包层
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铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析 被引量:1
10
作者 刘志勇 曾和荣 +2 位作者 王少华 郭海兵 马纪敏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期137-142,共6页
次临界能源包层是聚变-裂变混合堆的重要部件,对其进行力学特性分析研究是确保整个反应堆正常运行的关键。本文利用有限元分析软件对次临界能源包层的第一壁结构、支撑固定结构的相关零部件开展了初步的力学分析,得到了各零部件相关结... 次临界能源包层是聚变-裂变混合堆的重要部件,对其进行力学特性分析研究是确保整个反应堆正常运行的关键。本文利用有限元分析软件对次临界能源包层的第一壁结构、支撑固定结构的相关零部件开展了初步的力学分析,得到了各零部件相关结构的最大应力值、应力分布云图和变形分布云图,其中支撑结构的最大应力位于加强筋板与圆柱定位销的连接处,应力值为310.2 MPa;第一壁的最大应力位于"U"形流道拐角处,应力值为240.7 MPa;按相应的评价准则进行结构的强度和刚度校核,计算结果表明次临界能源包层各零部件能够满足计算工况下的强度和刚度要求。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 次临界能源包层 有限元分析 强度 刚度
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聚变-裂变混合堆的特点及作用 被引量:1
11
作者 刘成安 《高技术通讯》 CSCD 1992年第2期15-17,共3页
聚变-裂变混合堆是运用聚变反应和裂变反应产生能量并同时生产裂变核燃料的堆型。它通过聚变反应与裂变反应的耦合,使聚变产生的高能中子在包层中倍增,经过倍增的大量中子把包层中的^(238)U或^(232)Th转化成裂变材料,把锂同位素转化为... 聚变-裂变混合堆是运用聚变反应和裂变反应产生能量并同时生产裂变核燃料的堆型。它通过聚变反应与裂变反应的耦合,使聚变产生的高能中子在包层中倍增,经过倍增的大量中子把包层中的^(238)U或^(232)Th转化成裂变材料,把锂同位素转化为氚。裂变材料再用作裂变堆的核燃料,氚用来支持混合堆堆芯所需的氚的消耗。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 聚变反应 裂变反应
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紧凑型混合堆径向几何尺寸与发电成本的优化
12
作者 陈美霞 刘成岳 吴斌 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期941-944,共4页
紧凑型聚变裂变混合堆是一种新的概念设计,文章通过改变聚变系统径向几何尺寸上的等离子体大小半径,分析了紧凑型聚变裂变混合堆的发电成本并进行优化,模拟结果表明紧凑型聚变裂变混合堆较传统的标准混合堆具有更大的经济优势。
关键词 紧凑型 聚变裂变混合 发电成本 优化
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二次离子质谱法分析聚变裂变混合堆材料表面涂层成份
13
作者 武昌平 李静 +3 位作者 王林博 赵永刚 李金英 李安利 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2004年第B10期7-8,共2页
An analytical technique used of secondary ion mass spectrometry (SIMS) for depth profile of aluminized coatings was developed. Analyzed components in the alumina coaling are Al,Fe,O, especially alumina. These samples ... An analytical technique used of secondary ion mass spectrometry (SIMS) for depth profile of aluminized coatings was developed. Analyzed components in the alumina coaling are Al,Fe,O, especially alumina. These samples with many elements and complex structure produced strong matrix effects, especially for negative metallic ions. 展开更多
关键词 二次离子质谱法 聚变裂变混合材料 成份分析 表面渗铝氧化涂层
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聚变-裂变混合堆外中子源效应
14
作者 徐红 杨永伟 周志伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期562-566,共5页
聚变-裂变混合堆(FFHR)作为聚变驱动次临界系统(FDS),具有良好的物理性能,能够实现产能、氚增殖、嬗变核废料等功能。采用COUPLE程序研究了水冷混合堆包层的铀水比和中子倍增剂对中子源效率的影响。结果表明:包层能谱越硬,外中子源效率... 聚变-裂变混合堆(FFHR)作为聚变驱动次临界系统(FDS),具有良好的物理性能,能够实现产能、氚增殖、嬗变核废料等功能。采用COUPLE程序研究了水冷混合堆包层的铀水比和中子倍增剂对中子源效率的影响。结果表明:包层能谱越硬,外中子源效率越高;适当加入中子倍增剂Be可使外中子源效率增加。研究结果对进一步改进聚变-裂变混合堆的概念设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 次临界装置 中子源效率 能量放大 氚增殖
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裂变-聚变混合堆概念——关于先进反应堆的一个新思路
15
作者 杨耀臣 杨易 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期363-366,共4页
提出了裂变聚变混合堆概念,它与人们熟知的聚变裂变混合堆概念具有本质区别.在此概念中,把6LiD元件引入到常规的热中子反应堆的堆芯中,使得在发生常规热中子链式反应的同时,还引发了氘氚聚变反应和(n,2n)、(n,... 提出了裂变聚变混合堆概念,它与人们熟知的聚变裂变混合堆概念具有本质区别.在此概念中,把6LiD元件引入到常规的热中子反应堆的堆芯中,使得在发生常规热中子链式反应的同时,还引发了氘氚聚变反应和(n,2n)、(n,3n)中子倍增及(n,c)中子俘获反应,从而获得燃料增殖.如果此概念得以研究开发并付诸实现。 展开更多
关键词 裂变 聚变 核反应 混合
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聚变-裂变混合堆放射性计算
16
作者 冯开明 阳彦鑫 黄锦华 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1989年第1期76-83,7,共8页
研制了聚变一裂变混合堆放射性计算程序FDKR和配套的衰变链数据库AF—DCDL—IB。应用该程序计算了磁镜混合堆(CHD)概念设计中活化产物、裂变产物和锕系元素的放射性、衰变功率和潜在生物危害因子BHP。本文简要介绍了该程序和数据库并给... 研制了聚变一裂变混合堆放射性计算程序FDKR和配套的衰变链数据库AF—DCDL—IB。应用该程序计算了磁镜混合堆(CHD)概念设计中活化产物、裂变产物和锕系元素的放射性、衰变功率和潜在生物危害因子BHP。本文简要介绍了该程序和数据库并给出了有关的计算结果。 展开更多
关键词 放射性计算 混合 聚变-裂变
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聚变-裂变混合堆冷却剂布置优化及堆外自然循环分析 被引量:2
17
作者 喻章程 解衡 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期166-174,共9页
根据聚变-裂变混合堆概念堆型的燃料区水冷设计,通过FLUENT建模和模拟计算,比较了均匀流量和按燃料单元发热量比例分配流量两种冷却剂布置方案。数值计算结果表明,这两种布置方案中燃料单元之间的导热很小,除燃料单元1中冷却管道外,其... 根据聚变-裂变混合堆概念堆型的燃料区水冷设计,通过FLUENT建模和模拟计算,比较了均匀流量和按燃料单元发热量比例分配流量两种冷却剂布置方案。数值计算结果表明,这两种布置方案中燃料单元之间的导热很小,除燃料单元1中冷却管道外,其余的冷却管道带走的热量几乎等于相应燃料单元的发热量,在用系统分析程序等效建模时,不必重新确定冷却管道的热构件;对后一种布置方案燃料区的最高温度更低,温度分布更均匀,但温度展平效果并不明显。计算了堆外自然循环系统在假设的失水事故(LOCA)中的导热能力。结果表明,如果不采用自然循环系统,停堆后520s发生堆芯熔化;但是如果采用自然循环系统,停堆后1000s,燃料区的最高温度只达到584.4°C,不会发生堆芯熔化。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 FLUENT 均匀流量 比例分配流量 自然循环
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聚变-裂变混合堆冷管段大破口失水事故分析 被引量:1
18
作者 喻章程 解衡 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1200-1205,共6页
将非能动堆芯冷却系统(PXS)应用于聚变-裂变混合堆,使用RELAP5对混合堆一回路、部分二回路和PXS进行了建模,对冷管段双端剪切断裂大破口失水事故进行了瞬态计算和分析研究。计算结果显示:破口发生后出现两次燃料温度峰值,均发生在外包层... 将非能动堆芯冷却系统(PXS)应用于聚变-裂变混合堆,使用RELAP5对混合堆一回路、部分二回路和PXS进行了建模,对冷管段双端剪切断裂大破口失水事故进行了瞬态计算和分析研究。计算结果显示:破口发生后出现两次燃料温度峰值,均发生在外包层,第1次峰值温度发生在约11s,为938.2K;第2次峰值温度发生在约50s,为608.7K。两次燃料温度峰值均低于燃料U-10Zr的熔点,在可接受范围内。随着瞬态过程的深入,安注箱、堆芯补水箱及安全壳内储水箱的冷却水开始注入包层,使内外包层的坍塌液位开始回升,最终重新淹没堆芯。表明PXS在冷管段双端剪切断裂大破口失水事故下能保证混合堆堆芯的安全,将其应用于聚变-裂变混合堆是可行的。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 PXS RELAP5 双端剪切断裂大破口失水事故
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聚变-裂变混合堆次临界能源包层结构的热-力耦合分析
19
作者 李杰 梁尚明 +6 位作者 曾和荣 刘志勇 韩嘉华 赵纯可 黄洪文 郭海兵 王少华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期509-515,共7页
探讨了一种新型聚变-裂变混合堆次临界能源包层的有限元建模方法。应用ANSYS Workbench软件建立了该次临界能源包层的3D结构模型,并对该模型进行了稳态热分析、热-力耦合分析,获得了包层各零件的应力分布及变形分布,分析了包层各零件的... 探讨了一种新型聚变-裂变混合堆次临界能源包层的有限元建模方法。应用ANSYS Workbench软件建立了该次临界能源包层的3D结构模型,并对该模型进行了稳态热分析、热-力耦合分析,获得了包层各零件的应力分布及变形分布,分析了包层各零件的强度、刚度,利用热-力耦合分析找到了该次临界能源包层的薄弱环节。计算结果表明,该包层满足强度、刚度要求,为该次临界能源包层的设计和改进提供了理论依据。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合 次临界能源包层 有限元 热分析 热-力耦合分析
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聚变裂变混合堆嬗变包层中子学研究
20
作者 卫珂 吴宏春 谢仲生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1147-1150,共4页
针对球形Tokamak混合堆双冷却包层系统 ,利用BISON -C程序 ,对少数不同的锕系元素(MinorActinides,MA)和裂变产物 (FissionProducts ,FP)的嬗变包层对堆的中子学特性影响进行了计算分析 .结果表明 ,通过合理布置钚、MA和FP ,可以调节包... 针对球形Tokamak混合堆双冷却包层系统 ,利用BISON -C程序 ,对少数不同的锕系元素(MinorActinides,MA)和裂变产物 (FissionProducts ,FP)的嬗变包层对堆的中子学特性影响进行了计算分析 .结果表明 ,通过合理布置钚、MA和FP ,可以调节包层的次临界度 ,改善包层能谱 ,提高嬗变效率 ,对混合堆嬗变包层优化设计具有指导意义 . 展开更多
关键词 嬗变包层 聚变裂变混合 中子学 核反应 球形Tokamak混合 双冷却包层系统 放射性废物
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