聚变-裂变混合堆水冷包层中子物理性能研究.pdfVIP

第43卷增刊 原子 能科学技术 V01．43，Suppl． Atomic Scienceand Dec．2009 2009年12B Energy Technology 聚变一裂变混合堆水冷包层 中子物理性能研究 徐 红，杨永伟，周志伟 (清华大学核能与新能源技术研究院，北京 100084) 摘要：研究真接应用围际热核聚变实验堆(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，设计聚变一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UOz核燃料以及下一代裂变堆推荐采用的UC、UN和U。。zm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一裂变混合堆能量放大倍数的设计 要求，但只有UC和u。。Z“，燃料『司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 发满足未来核能町持续发展的新型聚变一裂变混合堆技术具有潜在参考价值。 关键词：聚变一裂变混合堆；水冷包层；核燃料；中子物理性能 中图分类号：TL324 文献标志码：A 文章编号：1000—6931(2009)S0-0097—06 Neutron Characteristicsof WaterCooledBlanket Physical Light ofFusion‘FissionReactor Hybrid XU Zhi—wei+ Hong，YANG Yong—wei。ZHOU (InstituteNuclearandNew 100084，China) of EnergyTechnology。TsinghuaUniversity，Beijing wasstudiedondirect of ITER(Internation— Abstract：Technologyfeasibility application alThermonuclear nuclearfusionreactoras neutron ExperimentalReactor)scale driving sourceto anew offusion-fission reactoranditstritium design type power produ— hybrid fissionblanket，whichcan the of naturalura— cing—nuclear cooperateadvantagesloading in niumfuelsinitialblanketsand mature water and