核科学与工程
覈科學與工程
핵과학여공정
CHINESE JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND ENGINEERING
2007年
4期
289-299
,共11页
聚变中子源%氚的积累速率和浓度%反冲粒子流%14 MeV 中子注量率
聚變中子源%氚的積纍速率和濃度%反遲粒子流%14 MeV 中子註量率
취변중자원%천적적루속솔화농도%반충입자류%14 MeV 중자주량솔
为适应聚变堆的发展和处理高放废物的需要,提出裂变-聚变中子源的概念,它是采用LiD组件放在高通量反应堆中或中国先进研究堆(CARR)重水区中,通过慢中子与6Li(n,a)反应产生2.739 MeV氚离子,它与LiD中的D发生聚变反应,产生聚变中子;随着LiD中氚的快速积累,14 MeV 中子产生的D反冲粒子流与氚发生聚变反应,增长聚变中子产额,使 14 MeV 中子注量率逐渐升高.当氚浓度接近0.5×1022时,D反冲粒子流与氚的聚变反应率的产额接近于1,聚变中子将成倍的增长,类似于连锁反应,使聚变中子产额达到饱和,即t时刻产生氚,都被用于产生聚变反应,形成裂变-聚变中子源.这时的通量非常高,必须在接近饱和前对设定的通量(如3.5×1014n/cm2·s)下逐步降低反应堆功率,如降低CARR 中子注量率,使其在设定的通量下达到饱和,适应聚变堆中子注量率的需求.论述了裂变-聚变中子源的原理,聚变中子产生率,氚的积累速率和浓度,D反冲粒子流和与氚的聚变反应速率,以及其影响因素.在均匀中子场下(即不考虑中子降抑的情况下)计算了外径180 mm、内径100 mm的LiD管道中聚变中子注量率.
為適應聚變堆的髮展和處理高放廢物的需要,提齣裂變-聚變中子源的概唸,它是採用LiD組件放在高通量反應堆中或中國先進研究堆(CARR)重水區中,通過慢中子與6Li(n,a)反應產生2.739 MeV氚離子,它與LiD中的D髮生聚變反應,產生聚變中子;隨著LiD中氚的快速積纍,14 MeV 中子產生的D反遲粒子流與氚髮生聚變反應,增長聚變中子產額,使 14 MeV 中子註量率逐漸升高.噹氚濃度接近0.5×1022時,D反遲粒子流與氚的聚變反應率的產額接近于1,聚變中子將成倍的增長,類似于連鎖反應,使聚變中子產額達到飽和,即t時刻產生氚,都被用于產生聚變反應,形成裂變-聚變中子源.這時的通量非常高,必鬚在接近飽和前對設定的通量(如3.5×1014n/cm2·s)下逐步降低反應堆功率,如降低CARR 中子註量率,使其在設定的通量下達到飽和,適應聚變堆中子註量率的需求.論述瞭裂變-聚變中子源的原理,聚變中子產生率,氚的積纍速率和濃度,D反遲粒子流和與氚的聚變反應速率,以及其影響因素.在均勻中子場下(即不攷慮中子降抑的情況下)計算瞭外徑180 mm、內徑100 mm的LiD管道中聚變中子註量率.
위괄응취변퇴적발전화처리고방폐물적수요,제출렬변-취변중자원적개념,타시채용LiD조건방재고통량반응퇴중혹중국선진연구퇴(CARR)중수구중,통과만중자여6Li(n,a)반응산생2.739 MeV천리자,타여LiD중적D발생취변반응,산생취변중자;수착LiD중천적쾌속적루,14 MeV 중자산생적D반충입자류여천발생취변반응,증장취변중자산액,사 14 MeV 중자주량솔축점승고.당천농도접근0.5×1022시,D반충입자류여천적취변반응솔적산액접근우1,취변중자장성배적증장,유사우련쇄반응,사취변중자산액체도포화,즉t시각산생천,도피용우산생취변반응,형성렬변-취변중자원.저시적통량비상고,필수재접근포화전대설정적통량(여3.5×1014n/cm2·s)하축보강저반응퇴공솔,여강저CARR 중자주량솔,사기재설정적통량하체도포화,괄응취변퇴중자주량솔적수구.논술료렬변-취변중자원적원리,취변중자산생솔,천적적루속솔화농도,D반충입자류화여천적취변반응속솔,이급기영향인소.재균균중자장하(즉불고필중자강억적정황하)계산료외경180 mm、내경100 mm적LiD관도중취변중자주량솔.
