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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
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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-裂变混合堆 Z箍缩 惯性约束聚变 次临界包层 氚循环
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次临界能源堆物理设计进展 被引量:13
2
作者 李茂生 师学明 +12 位作者 刘荣 鹿心鑫 朱通华 王新华 余泳 严钧 唐涛 贾建平 程和平 蒋洁琼 栗再新 杨永伟 吴宏春 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期21-31,共11页
聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和次临界能源堆,主要目标是生产电能。回顾了国内外混合堆的发展历史,给出混合能源堆设计的边界条件和约束条件,说明次临界能源堆以铀锆合金为燃料、水为冷却剂的设计思想。利用输运燃耗耦合程序MCORG... 聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和次临界能源堆,主要目标是生产电能。回顾了国内外混合堆的发展历史,给出混合能源堆设计的边界条件和约束条件,说明次临界能源堆以铀锆合金为燃料、水为冷却剂的设计思想。利用输运燃耗耦合程序MCORGS计算了混合能源的燃耗,给出了中子有效增殖因数、能量放大倍数和氚增殖比等物理量随时间的变化。通过分析能谱和重要核素随燃耗时间的变化,说明混合能源堆与核燃料增殖、核废料嬗变混合堆的不同特点。论述了混合堆的热工设计并进行了安全分析。对于燃耗数值模拟程序,通过多家对算,保证其计算结果的可信性。针对次临界能源堆的特点,利用贫铀球壳建立了贫铀聚乙烯装置和贫铀LiH装置,并且专门设计加工了天然铀装置,开展铀裂变率、造钚率、产氚率等中子学积分实验,验证了数值模拟的可靠性。 展开更多
关键词 聚变-裂变混合堆 热工水力 燃料循环 中子学积分实验
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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
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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-裂变混合堆 局部整体点火 次临界能源堆
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固体氚增殖剂的制备及性能综述 被引量:12
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作者 朱德琼 陈晓军 彭述明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期72-76,共5页
聚变或聚变-裂变混合堆中通常采用含锂的材料作为氚增殖剂。概述并比较了氚增殖剂的几种制备方法,就几种氚增殖剂的热学、化学、机械性能、辐照行为和氚释放等进行了综合评述,简单介绍了氚增殖剂在聚变堆中的作用和发展趋势,为我国实验... 聚变或聚变-裂变混合堆中通常采用含锂的材料作为氚增殖剂。概述并比较了氚增殖剂的几种制备方法,就几种氚增殖剂的热学、化学、机械性能、辐照行为和氚释放等进行了综合评述,简单介绍了氚增殖剂在聚变堆中的作用和发展趋势,为我国实验包层模块(TBM)产氚包层中氚增殖剂的深入研究奠定了基础。 展开更多
关键词 产氚包层 氚增殖剂 制备方法 性能
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Z箍缩聚变裂变混合堆包层中子学分析 被引量:2
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作者 马纪敏 郭海兵 +1 位作者 刘志勇 黄洪文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期205-210,共6页
作为一种有竞争力的能源系统,Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)正在开展概念研究,包层研究正是其中重要的一部分。建立了Z-FFR包层设计模型,分析了包层影响因素、中子平衡、通量与功率密度、燃耗等方面,表明该包层设计在50年内能量放大因子... 作为一种有竞争力的能源系统,Z箍缩聚变裂变混合堆(Z-FFR)正在开展概念研究,包层研究正是其中重要的一部分。建立了Z-FFR包层设计模型,分析了包层影响因素、中子平衡、通量与功率密度、燃耗等方面,表明该包层设计在50年内能量放大因子、氚增殖比和燃料增殖比的平均值分别为14.91,1.294和5.140,满足设计要求。针对聚变源的脉冲特性进行了包层的瞬态中子学分析,发现燃料区中子脉冲可分为聚变中子、瞬发裂变中子和缓发裂变中子脉冲三个部分,绝大部分热量约在0.01s内沉积。结果较完整地给出了Z-FFR包层的中子学参数,为概念研究提供了基础。 展开更多
关键词 Z箍缩聚变裂变混合堆 包层 中子学 瞬态
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聚变-裂变混合堆液态锂铅包层中氚提取系统设计 被引量:2
6
作者 谢波 胡睿 刘云怒 《科技导报》 CAS CSCD 2008年第23期23-26,共4页
液态锂铅合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)产氚包层增殖材料。作为聚变-裂变混合堆中最重要的辅助单元,液态锂铅包层氚提取系统(LLLB-TES)通过含0.1%H2的低压氦吹洗气流,将产氚包层中产生的氚交换和载带出来,进入同位素分离系统... 液态锂铅合金是很有前途的聚变-裂变混合堆(FFHR)产氚包层增殖材料。作为聚变-裂变混合堆中最重要的辅助单元,液态锂铅包层氚提取系统(LLLB-TES)通过含0.1%H2的低压氦吹洗气流,将产氚包层中产生的氚交换和载带出来,进入同位素分离系统中连续进行氚的提取,实现混合堆氘氚核燃料的循环。为了完成这一挑战性工程的前期概念设计,本文给出了该系统总体参数、工艺流程、辅助设施等方面的描述,将TES划分为锂铅鼓泡、吹洗气配制、氢同位素色谱分离和氚贮存4个回路,凸现工程化的应用前景。 展开更多
关键词 氚提取 锂铅合金 混合堆
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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 混合堆 聚变堆芯 裂变包层 易裂变核 可转换核
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托卡马克实验混合堆 FEB 嬗变 MA 可行性研究 被引量:3
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作者 冯开明 胡刚 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1998年第4期327-334,共8页
研究了在聚变实验混合堆FFB设计中,嬗变长寿命放射性少锕系(MA,MinorAc-tinides)核废物的可行性。应用改进的一维中子输运和燃耗计算程序BISON3.0,完成了嬗变中子学与核素贫化计算。研究了核废物的嬗... 研究了在聚变实验混合堆FFB设计中,嬗变长寿命放射性少锕系(MA,MinorAc-tinides)核废物的可行性。应用改进的一维中子输运和燃耗计算程序BISON3.0,完成了嬗变中子学与核素贫化计算。研究了核废物的嬗变率与辐照时间、包层厚度和废物装载量的关系,并对系统有关参数的选择进行了优化设计。结果表明,该设计(MA+Pu)可年嬗变处置来自55座相同功率的PWR卸出的MA核废物,同时输出热功率5.4GW(th)。 展开更多
关键词 实验混合堆 放射性核废物 嬗变 托卡马克 FEB MA
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中子群常数共振自屏效应的研究 被引量:1
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作者 刘成安 张毓泉 +4 位作者 吕荀 刘朝芬 田东风 巫德章 刘忠兴 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1991年第9期25-30,共6页
关键词 中子群 共振自屏效应 混合 反应堆
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蒸汽发生器泥渣收集器泥渣沉积特性研究 被引量:1
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作者 黎阳 曹念 +6 位作者 林欣茹 牛茂芝 周慧辉 黄志刚 黄军 昝元峰 杨祖毛 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期156-160,共5页
通过数值模拟方法研究泥渣收集器中的流场特性以及各关键因素对泥渣收集器收集性能的影响规律。研究发现,不同切割方式对泥渣收集器流场的影响可以忽略,随着泥渣颗粒浓度的增加,泥渣收集器单次收集量不断增加,但是单次收集率保持不变;... 通过数值模拟方法研究泥渣收集器中的流场特性以及各关键因素对泥渣收集器收集性能的影响规律。研究发现,不同切割方式对泥渣收集器流场的影响可以忽略,随着泥渣颗粒浓度的增加,泥渣收集器单次收集量不断增加,但是单次收集率保持不变;在泥渣收集器进出口孔径不变的情况下,随着颗粒粒径的增加,泥渣收集器的收集能力增加;每种颗粒粒径都存在一个最优的泥渣收集器进出口孔径。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 泥渣收集器 模拟 收集效率
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全球床聚变—裂变混合堆包层初探 被引量:1
11
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 混合堆 球床 包层
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次临界能源堆用多群截面库的研制与校验 被引量:3
12
作者 马纪敏 刘永康 李茂生 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期16-21,共6页
采用NJOY程序制作187群多群截面,使用输运程序ANISN计算铀球临界基准题和铀球水腔模型,对该多群截面库临界计算、反应率、中子能谱计算进行数值校验。将该多群截面应用于次临界能源堆多层球壳模型计算,计算结果与连续能量蒙特卡罗程序MC... 采用NJOY程序制作187群多群截面,使用输运程序ANISN计算铀球临界基准题和铀球水腔模型,对该多群截面库临界计算、反应率、中子能谱计算进行数值校验。将该多群截面应用于次临界能源堆多层球壳模型计算,计算结果与连续能量蒙特卡罗程序MCNP5的结果进行比较。结果表明,该多群截面库制作正确,可用于次临界能源堆物理计算,能够正确给出反应率值和中子能谱。 展开更多
关键词 次临界能源堆 多群截面 多层球壳模型
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在聚变堆中嬗变^(237)Np的研究 被引量:3
13
作者 冯开明 黄锦华 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1995年第1期50-57,共8页
研究了在聚变堆中嬗变长寿命的锕系元素 ̄(237)Np,以及转换 ̄(237)Np成为可裂变燃料 ̄(239)pu的物理可行性。探讨了在嬗变包层中 ̄(237)Np的浓度、 ̄(239)pu的中于增殖率、中子壁负载的变化以及嬗... 研究了在聚变堆中嬗变长寿命的锕系元素 ̄(237)Np,以及转换 ̄(237)Np成为可裂变燃料 ̄(239)pu的物理可行性。探讨了在嬗变包层中 ̄(237)Np的浓度、 ̄(239)pu的中于增殖率、中子壁负载的变化以及嬗变区厚度与 ̄(237)Np嬗变率的关系。给出的研究计算结果表明,在1个聚变功率为200MW,中子壁负载为1.0MW/m2的聚变堆包层中,实现年嬗变 ̄(237)Np约3.5t,年平均产钚量约20kg是可行的。 展开更多
关键词 聚变堆 嬗变 有效半衰期
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混合堆作为一种新型洁净核能系统的概念研究 被引量:3
14
作者 肖炳甲 邱励俭 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1998年第4期357-363,共7页
1引言核能是一种经济能源,如果解决好安全问题,其相对危害将远小于燃煤火力电厂。核能主要包括两方面:核聚变与核裂变。聚变能几乎是取之不尽、用之不竭的,将是人类能源问题的最终出路。目前,受控核聚变研究的基本状况是,物理可... 1引言核能是一种经济能源,如果解决好安全问题,其相对危害将远小于燃煤火力电厂。核能主要包括两方面:核聚变与核裂变。聚变能几乎是取之不尽、用之不竭的,将是人类能源问题的最终出路。目前,受控核聚变研究的基本状况是,物理可行性接近解决而工程技术可行性及商业... 展开更多
关键词 混合堆 嬗变 增殖 洁净核能
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次临界燃料部件典型热工实验单元模型抽取方法 被引量:1
15
作者 彭劲枫 黄彦平 +2 位作者 徐建军 段世林 肖泽军 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-13,共5页
次临界燃料部件是聚变-裂变混合能源系统次临界能源包层的核心部件。对燃料部件开展热工安全实验,是获取热工设计准则、开展结构设计和安全分析的基础和必要环节。本文针对包层结构原型开展模型抽取技术研究,对模块式燃料部件特殊的热... 次临界燃料部件是聚变-裂变混合能源系统次临界能源包层的核心部件。对燃料部件开展热工安全实验,是获取热工设计准则、开展结构设计和安全分析的基础和必要环节。本文针对包层结构原型开展模型抽取技术研究,对模块式燃料部件特殊的热工水力结构展开分析,并开展包括计算流体动力学(CFD)方法在内的相关计算确定对象参数特征,获取典型热工实验单元的基本结构和参数。 展开更多
关键词 混合能源系统 次临界能源包层 热工安全实验
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聚变-裂变混合能源堆一维计算模型燃耗分析 被引量:1
16
作者 李茂生 师学明 伊炜伟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1440-1445,共6页
聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和以天然铀为燃料、水为冷却剂的次临界包层,主要目标是生产电力。利用输运燃耗耦合程序系统MCORGS计算了混合能源堆一维模型的燃耗,给出了中子有效增殖因数keff、能量放大倍数M、氚增殖比TBR等物理... 聚变-裂变混合能源堆包括聚变中子源和以天然铀为燃料、水为冷却剂的次临界包层,主要目标是生产电力。利用输运燃耗耦合程序系统MCORGS计算了混合能源堆一维模型的燃耗,给出了中子有效增殖因数keff、能量放大倍数M、氚增殖比TBR等物理量随时间的变化。通过分析能谱和重要核素随燃耗时间的变化,说明混合能源堆与核燃料增殖、核废料嬗变混合堆的不同特点。本文给出的结果可作为混合堆中子输运、燃耗分析程序校验的参考数据,为混合堆概念研究提供了基础数据。 展开更多
关键词 混合能源堆 一维模型 燃耗
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Z箍缩驱动聚变裂变混合堆——一条有竞争力的能源技术途径 被引量:14
17
作者 彭先觉 《西南科技大学学报》 CAS 2010年第4期1-4,8,共5页
介绍了国内外Z箍缩研究现状,探讨了利用Z箍缩驱动核能源的新能源技术,证明Z-Pinch驱动聚变裂变混合堆是一条非常有竞争力的能源路线。
关键词 Z箍缩 聚变裂变混合堆 次临界能源堆
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有漂移电子注入时托卡马克中电场分布计算 被引量:1
18
作者 宁成 汪茂泉 潘垣 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期3-5,9,共4页
用有限差分算法数值求解二维泊松方程,得到了有、无电子注入时注入器腔体内和托卡马克真空室壁小园截面上的电场分布。研究不同情况的电场,并讨论了计算结果,认为无翘起平行电极板较为合适,注入电子的密度在1013~1014m-... 用有限差分算法数值求解二维泊松方程,得到了有、无电子注入时注入器腔体内和托卡马克真空室壁小园截面上的电场分布。研究不同情况的电场,并讨论了计算结果,认为无翘起平行电极板较为合适,注入电子的密度在1013~1014m-3时,产生的径向电场即可满足L—H模转变的要求。 展开更多
关键词 电场计算 电子注入 托卡马克 热核聚变
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惯性约束聚变-裂变混合堆及其包层中子学设计 被引量:1
19
作者 刘成安 刘忠兴 《计算物理》 CSCD 北大核心 1994年第3期303-308,共6页
对惯性约束混合堆的功率循环,氚钚生产的燃料循环和混合堆作为聚变能源的前期应用的可能性作了简要的介绍。对快裂包层和抑制裂变包层作了初步的中子学研究设计,指出了其优缺点和应用的前景。
关键词 惯性约束聚变 混合堆 色层 设计
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次临界能源堆瞬态安全分析 被引量:1
20
作者 马纪敏 刘永康 李茂生 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期106-110,共5页
参考压水堆回路模型,基于次临界能源堆(SER)概念设计建立其系统模型,利用RELAP5/MOD3.3程序进行初始稳态运行验证,并对功率突升事故、冷却剂失流事故和热阱丧失事故进行瞬态安全分析。初步给出次临界能源堆在事故工况下的限值。
关键词 次临界能源堆(SER) 瞬态安全 RELAP5程序
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