聚变裂变混合堆调研报告共20页
MCORGS及次临界能源堆包层概念研究进展
MCORGS及次临界能源堆包层概念研究进展师学明;王曦;彭先觉【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2017(051)012【摘要】次临界能源堆是以能源供应为目的的一种聚变裂变混合堆,以聚变驱动,天然铀为裂变燃料,轻水为冷却剂.本文针对该混合堆开发了基于MCNP与ORIGENS 的三维中子输运燃耗耦合程序MCORGS,分析了包层三维中子学模型.提出简化干法后处理,设想利用衰变热将乏燃料加热到2100 K,将沸点低于该温度的裂变产物挥发去除.计算了包层各区材料每年发生的原子移位数,建议采用10 a左右的换料周期,乏燃料经后处理后可多次复用.第1个寿期内氚增殖比TBR平均约1.15,包层能量放大倍数M平均约12;第2~9个寿期内TBR平均约1.35,M平均约18.利用流体动力学程序完成了包层CAD模型建立、网格划分及稳态传热计算分析,各区材料的最高温度均低于许用温度并有较大裕量.【总页数】7页(P2258-2264)【作者】师学明;王曦;彭先觉【作者单位】北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088;北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088;北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088【正文语种】中文【中图分类】TL323【相关文献】1.次临界能源包层概念研究进展 [J], 郭海兵;2.次临界能源堆包层中子学概念研究 [J], 师学明;彭先觉3.次临界能源堆包层中子学概念研究 [J], 师学明;彭先觉;4.铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析 [J], 刘志勇;曾和荣;王少华;郭海兵;马纪敏5.磁约束聚变堆次临界包层概念设计研究进展 [J], 黄洪文;彭述明;李正宏;钱达志;马纪敏;郭海兵;刘志勇;曾和荣;王少华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚变裂变混合发电堆水冷包层热工水力学设计分析
Ｔｈｅ ｍ ａ — ｄｒ ｕ ｉ ｓ ｄ ｓｇ ｎ ｎ ｌ ｓ ｓ ｏ ａ ｅ — ｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ｙ ｒ ｌｈｙ ａ ｌｃ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆｗ ｔ ｒ ｃ ｏ ｅ ｎｅ ｇ ｐ ｏ ｃ ｉ ｎ ｂ ａ ｋｅ ｏ ｕ ｉ ｎ ｆｓ ｉ ｎ ｈ ｂ ｉ ｅ ｃ ｏ ｒ ｄｕ ｔｏ ｌ ｎ ｔｆ ｒ ａ ｆ ｓｏ — ｉｓ ｏ ｙ ｒ ｄ ｒ ａ ｔ ｒ
第 ３ Ｏ卷 第 １期
２ ｌ 年 ３ 月 ０Ｏ
核 科 学 与 工 程
Ｃｈ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｆ Ｎｕ ｌａ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉ ｅ ｅ Ｊ ｕ ｎ ｌ ｃ ｅ ｒ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ
Ｖ０１ ３ ＮＯ． ．Ｏ １
ａ ｃ ｒ ｎ ｏ ｔ ｐ ｃ ｌ ａ ａ ｅ ｅ ｓ ｏ ｈｅ ｂｌｎｋｅ ． Ｔｈｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｌｍｉ ｒｌ ｅ ｎｓ ｒ ｔ ｄ ｃ ｏ ｄｉ ｇ ｔ ｙ ｉ ａ ｐ ｒ ｍ ｔ ｒ ｆ ｔ ａ ｔ ｅ ｕｌｓ ｐ ｅ ｉ ｎａ ｉｙ ｄ ｍｏ ｔ ａ ｅ
Ｍａ． ｒ ２ ０ ０１
聚 变 裂 变 混 合 发 电 堆 水 冷 包 层 热 工 水 力 学 设 计 分 析
刘松林 一， 王明煌Ｌ 柏云清Ｌ 吴宜灿Ｌ ，Ｄ ， ， Ｆ Ｓ团队 金 鸣 一， 蒋洁琼 一，
（ ． 国科 学 院 等 离 子 体 物理 研 究 所 ， 徽 合 肥 ２ ０ ３ １中 安 ３０１
Ｍ ｎｇ ｈｕ ｎ Ｊ Ｎ ｉｇ 一．Ｊ ＡＮＧ ｉ— ｉｎ 。ＬＩ Ｓ ｎ ～ ｎ ，Ｗ ＡＮＧ ｉ — ａ ｇ ， Ｉ Ｍ ｎ Ｉ Ｊｅｑｏ ｇ一 Ｕ ｏ ｇ ｌ ｉ ＢＡ Ｉ Ｙ ｕ — ｉ 。Ｗ Ｕ ｉｃ ｎ 一 ， ＦＤ Ｓ Ｔｅ ｍ ｎ ｑ ｎｇ 一 Ｙ —ａ ａ
聚变裂变混合堆嬗变包层中子学研究
关 键 词 ：嬗 变 包层 ； 变 裂 变混 合 堆 ； 聚 中子 学
中 图分 类 号 ：ＴＩ ２ ． 文 献标 识 码 ：Ａ ９２ ３ Ｎｅ ｔ ｏ ｃ ｕ ｎ ａ ｍ ｕｔ ｔｏ Ｂｌ ｎ ｔｏｆ Ｆｕ ｉ ｎ— ｓ ｉ ｎ Ｈ ｙ ｉ Ｒｅ ｃ ｏ ｕ ｒ ｎｉ ｓ Ｓｔ ｄｙ ｏ Ｔｒ ｎｓ ａ ｉ ｎ ａ ｋｅ ｓ ｏ Ｆｉ ｓ ｏ ｂｒ ｄ ａ ｔ ｒ
维普资讯
第３ ６卷
第 １ １期
西 安
交 通
大
学 学 报
Ｖ １ ６ ｏｌ ｏ３ ． Ｎｌ
Ｎ ｖ ０２ ｏ・２０
２０ ０ ２年 １ １月
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ Ｏ ＩＡ Ｉ Ｔ Ｇ Ｆ Ｘ Ｎ ＪＡＯ ＯＮ ＵＮＩ Ｅ Ｓ Ｔ Ｖ Ｒ ＩＹ
件 ， ＢＳ 如 Ｉ ＯＮ１ ５ 这 是 一 个 一 维 输 运 计 算 软 件 和 燃 ．．
Ｆ ， 中一 些 核 素 的 半 衰 期 长 达 １ Ｐ） 其 ０ ａ以 上 ． 以 ， 所
ＭＡ 和 Ｆ 嬗 变 处 置 已 成 为 国 际性 研 究 热 点 ， 核 Ｐ 是 电 可 持 续 发 展 的关 键 课 题 之 一．
自８ Ｏ年 代 中 期 以 来 ， 发 达 国 家 （ 要 是 美 国 核 主
ａ ｊ ｓｅ ｎ ｈ ｒｎ ｍｕ ａｉｎ ｒｔ ａ ｌｏｒ ａ ｈｈｇ ａｕ ｕ ｏ ｔ ｅｈ ｒ ｅ ｔｏ ｐ ｃｒ． ｄ ｔｄａ ｄ ｔ ｅｔａ ｓ ｔｔ ａｅｃｎ ａｓ ｅ ｃ ｉｈ ｖ ｌ ｅｄ ｏｔ ｈ ａ ｄ ｎ ｕ ｒ ｎ ｓ ｅ ｔａ ｕ ｏ Ｋｅｗｏｄ ：ｔａ ｓ ｔ ｔ ｎｂａ ｋ ｔ ｆ ｓ ｎ ｆ ｓｉｎｈ ｂ ｉ ｅ ｃｏ ； ｅ ｔｏ ｉｓ ｙ ｒ ｓ ｒ ｎ ｍｕａ ｉ ｌ ｎ ｅ ； ｕ ｉ — ｉ ｏ ｙ ｒｄ ｒａ ｔｒ ｎ ｕ ｒ ｎｃ ｏ ｏ ｓ
聚变裂变混合堆
1. 混合堆概念的提出氘、氚聚变不仅是一个巨大的能源，而且是一个巨大的中子源。
我们可以利用聚变反应室产生的中子，在聚变反应室外的铀－238、钍－232包层中，生产钚－239或铀－233等核燃料。
这就是所谓聚变裂变混合堆，简称混合堆。
混合堆是一个可供选择的堆型。
铀－235原子核一次裂变，可以放出2.43个中子；氘、氚一次聚变，只放出1个中子，比铀－235一次裂变放出的中子少；但由于铀－235吸收中子后有一部分会变成铀－236而不裂变，所以铀－235每次平均要吸收1.175个中子才能裂变，要求铀－235质量大，如果按相同质量比较，氘、氚聚变放出的中子数，是铀－235裂变释放的净中子数的43倍以上。
氘、氚聚变时释放的能量，80%变成聚变时放出的中子的动能。
因而氘、氚聚变不仅释放的中子数量多，而且释放的中子能量高。
铀－235裂变放出的中子能量大多为100～200万电子伏，而氘、氚聚变放出的中子，能量高达140O万电子伏。
然而要直接利用高能量中子的这部分动能是很困难的。
可是从生产核燃料的角度来看，一个聚变中子的作用比一个裂变中子的作用大得多。
这是因为高能聚变中子轰击到铀－238及钍－232靶上，可以产生一系列串级的引起中子和核燃料增殖的核过程，释放出比聚变中子能量稍低但数量增加几倍的次级中子。
这些次级中子，除了一部分仍可使铀－238及钍－232裂变继续放出中子外，还有一部分可以使铀－238及钍－232变成钚－239及铀－233等优质核燃料。
在适当厚的天然铀靶内，一个聚变中子可以生产出22倍于它所携带的能量，并获得5个钚－239原子核。
由于这个原因，如果在聚变反应室外放置一层足够厚的由天然铀、铀－238或钍－232组成的再生区，聚变产生的中子，就可以在再生区生产钚－239及铀－233，并释放出裂变能。
这个再生区又叫混合堆的裂变包层。
当然聚变中子也可以使再生区中的锂变成氚，补充氚的消耗。
根据这种考虑，早在1953年，美国劳伦斯·利弗莫尔实验室的鲍威尔，就提出了建立聚变－裂变混合堆的建议。
Z箍缩聚变——裂变混合堆总体概念设计研究项目正式启动
作者： 胡倩
作者机构： 不详
出版物刊名： 国防科技工业
页码： 51-51页
年卷期： 2012年 第12期
主题词： 概念设计 中国工程物理研究院 混合 裂变 聚变 北京科技大学 项目承担单位 化学研究所
摘要：近期，中国工程物理研究院核物理与化学研究所在绵阳组织召开了z箍缩聚变一裂变混合堆总体概念设计研究项目启动会。
国家能源局科技司相关领导、中国核动力研究设计院孙玉发院士、总装21所邱爱慈院士，北京科技大学葛昌纯院士、中国工程物理研究院党委书记张克俭，院科技委副主任汪小琳、彭先觉院士、傅依备院士，核物理与化学研究所所长彭述明、所党委书记谢平以及院内相关合作单位代表60余人参加了启动会。
核物理与化学研究所所长彭述明在介绍项目背景和来源、研究目标及研究能力和条件时表示，作为项目承担单位，一定充分利用现有研究条件，严格遵守国家和院所相关规定，全力保障项目的实施，并与院内外单位广泛合作，同时也希望通过该项目研究工作的开展为下一步的聚变一裂变混合堆可行性研究和实验堆工程建设奠定坚实基础，为我国能源战略提供一种可行的技术备选方案，更好地服务人类的能源可持续发展计划。
俄完成聚变-裂变混合电厂初步设计
国外核新闻2021.1【英国《国际核工程》网站2020年12月3日报道】韩国国家聚变研究所（NFRI ）2020年11月24日宣布，其超导托卡马克聚变研究装置K-STAR 堆创下了超高温等离子体在1亿℃下保持20秒的新纪录。
以前的记录均不超过10秒。
K-STAR 于1995年开始建设，2007年建成，2008年投运。
2018年成功将等离子体在1亿℃下保持1.5秒，2019年将持续时间提升至8秒。
韩国的目标是到2025年将持续时间提升至300秒，到2040年建成用于发电的首座聚变示范堆。
（中核战略规划研究总院伍浩松张焰）【英国《国际核工程》网站2020年12月18日报道】俄罗斯库尔恰托夫研究所（Kurchatov Institute ）已于近期完成聚变-裂变混合电厂的初步设计。
这种电厂将核裂变与核聚变的原理相结合，以聚变反应为中子源，为次临界的裂变堆芯提供中子。
在这种电厂中，为了充分利用聚变反应产生的中子，还能够在聚变反应室外的包层中放置铀-238和钍-232等增殖材料，使这些材料在俘获中子后生成钚-239或铀-233等易裂变材料；或者在包层中放置长寿命放射性废物，使其发生嬗变。
（中核战略规划研究总院伍浩松戴定）【英国《国际核工程》网站2020年12月21日报道】美国船舶局（ABS ）2020年12月17日宣布，已完成丹麦Seaborg Technologies 公司研发的紧凑型熔盐堆（CMSR ）技术的可行性声明。
该声明是一个重要里程碑，标志着船舶局已完成新技术鉴定（NTQ ）程序（共分五个阶段）的第一阶段工作。
Seaborg 的目标是利用CMSR 建设可用于生产电力、氢气或高温工艺热的浮动式平台，合作伙伴包括韩国造船厂和核工业企业。
目前计划在2025年底前建成首个浮动式平台，该平台将包括2座反应堆，总电力装机容量200MWe 。
（中核战略规划研究总院李颖涵伍浩松）【世界核新闻网站2020年12月21日报道】瑞典瓦腾福公司（Vattenfall ）与西屋公司（Westinghouse ）近日签订合同，后者将负责前者阿格斯塔核电厂的拆解。
聚变裂变混合发电堆水冷包层中子学设计分析
第30卷 第1期核科学与工程Vol.30 No.1 2010年 3月Chi nese Journal of Nuclear Scie nce a nd Engi neeri ngMar. 2010收稿日期:2009206230;修回日期:2010202205基金项目中科院知识创新工程重要方向项目;中科院重大科学装备;I T R 计划专项项目作者简介蒋洁琼(—),女,安徽人,博士生,现从事反应堆中子物理学设计研究聚变裂变混合发电堆水冷包层中子学设计分析蒋洁琼1.2,王明煌1.2,陈 忠1.2,邱岳峰1.2,刘金超1.2,吴宜灿1.2,FDS 团队1.2(1.中国科学院等离子体物理研究所,安徽合肥230031;2.中国科学技术大学核科学技术学院,安徽合肥230027)摘要:主要针对聚变裂变混合发电堆FDS 2EM 水冷包层的能量倍增因子M 和氚增殖率T BR 等中子学参数进行优化计算。
FDS 2EM 包层主要设计目标是在氚自持的基础上获得约1G W 的电功率,并且尽可能长时间连续运行不换料。
通过初步设计分析给出一个使用核废料(压水堆卸出的废料钚、锕系加上贫铀)作为裂变燃料,能够实现氚自持、能量倍增因子约为90等设计目标,且连续运行至少10年不换料的中子学方案。
关键词:聚变;包层;混合堆;中子学中图分类号:TL6113 文献标志码:A 文章编号:025820918(2010)0120065207N eutr onics design and analysis of w ater 2cooled ener gypr oduction blanket f or a f usion 2f ission hybr id r eactorJ IAN G Jie 2qiong 1.2,WAN G Mi ng 2huang 1.2,C H EN Zho ng 1.2,Q IU Yue 2feng 1.2,L IU Jin 2chao 1.2,WU Y i 2can 1.2,FDS Tea m 1.2(1.Inst it ut e of Plasma Phys i cs ,C hi nes e Academy of Sciences ,He f ei of Anh ui Prov.230031,China ;2.School of Nuclear S ci ence and Technology ,Universit y of Science and Technology of C hi na ,Hefei of Anhui Pro v.230027,Chi na )A bstract :Neut ronics calcul at ions were performed t o a nal ysi s t he parameter s of blanket ener gy mul tipli cation factor (M )and t rit ium breedi ng ratio (TB R )i n a f usion 2fission hybrid reactor for energy production na me d FDS 2EM (Energy Mult iplier )bla nket.The most significa nt and mai n goal of t he water 2cool ed FDS 2EM bla nket i s to achieve t he ener gy gain of about 1GW wi t h self 2sust ai ning t ri tium ,w hich ca n ope rat e for as lo ng a s possible wit hout f uel unloa di ng and reloading.The preli mi narily designed ne ut ronic s parameter s for FDS 2EM were prese nte d ,which show t hat t he bla nket loa ded wi t h t he N uclear Wast e (t ransuranic from 33000MWD/M TU PWR and deplet ed uranium )for ener gy mul tiplication (M ≈90)wi t h t rit ium self 2sufficiency ca n operate for at l ea st:E :198010year s wit hout fuel unloa di ng and reloa di ng.K ey w or ds:fusion;blanket;hybrid reactor;ne ut ronics 为了应对能源短缺和环境污染等问题,人类需要寻找新的替代能源,核能是公认现实可行的可大规模替代常规能源的既清洁又经济的现代能源。
聚变-裂变混合能源堆球模型中子学对算研究
（ 国核电工程有限公司， 中 北程 序 和 自主 开 发 的 蒙 特 卡 罗一 耗耦 合 程 序 ＭＯ ｏ ｐｅｓ对 北 京 应 用 物 理 与 计 算 数 燃 Ｃ ｕｌ ， ￣ 学研 究所 提 出 的 聚 变一 变 混合 能 源 堆球 模 型 进 行 了对 算 研 究 。 对 初 始 时 刻 及 各 燃 耗 时 刻 下 的 有 效 增 裂
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｏ ａ ａ ｉ ｅ ｓ ｕ ｙ ｏ ｕ ｉ ｎ ｆ ｓｏ ｙ ｒｄ ｓ ｈ ｒｃ ｌｍｏ ｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｂ ｓｒ ｃ ： ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｔ ｄ ｎ ｆ ｓｏ —ｉ ｉ ｎ ｈ ｂ ｉ ｐ ｅ ｉａ ｄ ｌｐ ｏ ｏ ｅ ｙ ｖ ｓ
ＳＨ ＡＯ ｎ Ｚｅ ｇ，ＣＨＥＮＧ ｅ ｐ ｎｇ，ＬＩ Ｇｕｏ ｍｉ ｇ Ｈ —ｉ Ｕ — ｎ （ ｉａＮｕ ｌａ ｗｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ Ｃ ．，Ｌｔ ．，Ｂｅｊ ｎ ０ ８ ０ ｈ ｎ Ｃｈ ｎ ｃｅ ｒＰｏ ｒＥｎ ｉ ｅｒｎ ｏ ｄ ｉｉｇ １ ０ ４ ，Ｃ ｉａ）
殖 因数 、 量倍 增 因 子 、 增 殖 比 、 子 源 强 度 等 堆 芯 参 数 进 行 了 比较 ， 能 氚 中 结果 总 体 符 合 较 好 。对 寿 期 末 重 要 核 素 的 成分 进 行 了详 细 比 较 ， 个 别 核 素 外 ， 差 很 小 ， 明 所 采 用 的计 算 程 序 与 核 参 数 库 一 致 性 良 除 偏 表 好 。对 核 参 数 库 的选 择 、 水 体 积 比等 对 燃 耗 计 算 结 果 的 影 响 进 行 敏 感 性 分 析 ， 对 外 中子 源 驱 动 的 次 铀 并 临 界 堆 芯 的燃 耗 计 算 进 行 详 细讨 论 ， 出可 行 的 燃 耗 计 算 基 准 。 提 关键 词 ： 合 堆 ； 模 型 ； 算 研 究 ； 耗 ； 水 体 积 比 混 球 对 燃 铀
聚变-裂变混合能源堆球模型参数敏感性分析
２１年 ３ ０２ 月
原
子
能
科
学
技
术
Ｖｏ ． ６， １ ４ Ｎｏ． ３
Ｍ ａ． ２ ２ ｒ ０１
Ａ ｔ ｍ ｉ ｏ ｃ Ｅｎｅ ｇ ｃ ｅ ｅ ａ ｃ ｏｌ ｇ ｒ ｙ Ｓ ｉｎｃ ｎｄ Ｔｅ ｈｎ ｏ ｙ
聚 变一 裂变 混 合 能 源堆 球 模 型 参 数 敏 感 性 分 析
统［ 。文献 Ｅ ］ 出一 种 以天 然 铀 或 压水 堆 乏 １ ］ ２提
燃 料 的锆合 金为 裂变燃料 ， 水作 冷却 剂 ， 酸锂 硅
收 稿 日期 ： ０ 卜Ｏ — １ 修 回 日期 ： ０ １０ － ９ ２ １ ６０ ； ２ １ — ８１
基 金项 目 ： 国家 磁 约 束 核 聚 变能 研 究 专 项 资 助项 目（０ ０ １ １０ ） ２ １ＧＢ １ ０ １ 作 者简 介 ： 国明 （ ９ ２ ）男 ， 江 东 阳 人 ， 程师 ， 士 ， 事 反 应 堆物 理 设 计 工 作 刘 １ ８一 ， 浙 工 博 从
聚 变一 变混 合 能 源堆 （ 称混 合 堆 ） 裂 简 的研 发 ， 以能 源供 应 为 主要 目的。混 合 堆是 采用 是 聚变 中子作 为 中子源 ， 动次 临 界裂 变 包 层 中 驱 裂 变 材 料 的 裂 变 并 产 生裂 变 能 的新 型核 能 系
作氚增 殖剂 的混合 能 源堆球 对算模 型 。 混 合堆 球形模 型 （ 简称球 模型 ） 的基 本组 成 为等离 子体 区、 一 壁 、 变产 能 区、 氚 区及 第 裂 产 屏蔽层 。各 区 的功 能 为 ： 离子 体 区提 供 聚 变 等 中子 源 ； 一壁 提 供包 层 结 构支 撑 及 等 离子 体 第 区辐 射 热量 的载 出 ； 变 产 能 区用 于 裂变 能 量 裂
聚变裂变混合乏燃料焚烧堆FDS-SFB燃料循环方案设计与分析
２ ２焦 ０１
核 科 学 与 工 程
Ｎｕｃ ｅ ｒ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｇｉ ｅ ｒｎ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｅｎ ｎ ｅ ｉ ｇ
ＶｏＩ ３ Ｎ ｏ ２ －２ ．
６月
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．０ ２
聚 变 裂 变 混 合 乏 燃 料 焚 烧 堆 Ｆ －Ｆ ＤＳＳ Ｂ 燃 料 循 环 方 案 设 计 与 分 析
途 径 提 出 了不 同 的燃 料 循 环 方 案 。并 分 别 对 Ｆ － Ｆ ＤＳ Ｓ Ｂ燃 料循 环所 需 的 初 装 资 源 量 、 料 制 备 和 乏 燃 料 燃 后 处 理 能 力 进 行 初 步 质 量 流分 析 和 可 行 性 初 步 评 估 。基 于较 好 嬗 变 和 增 殖 性 能 的 Ｆ Ｓ Ｂ典 型 中 子 Ｄ Ｆ
ＣＨ ＥＮ ｎ ，Ｗ ＡＮＧ ｉｇ ｈ ａ ｇ ，Ｊ ＡＮＧ ｉ— ｉｎ ，ＦＤＳ Ｔｅ ｍ Ｙａ Ｍ ｎ—ｕｎ Ｉ Ｊｅｑｏ ｇ ａ
（ ．Ｉ ｓ ｉ ｔ ｆＮｕ ｌａ ｅ ｇ ａ ｅ ｙ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ １ ｎ ｔｔ ｅ ｏ ｃｅ ｒＥｎ ｒ ｙ Ｓ ｆ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆＳ ｉｎ ｅ ，Ｈｅｅ ｆＡｎ ｕ ｏ ． ３ ０ １ ｕ ｉ ｅ ｅ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃ ｅ ｃ ｓ ｆｉｏ ｈ ｉ Ｐｒ ｖ ，２ ０ ３ ，Ｃｈｎ ｉａ
ＦＤＳ ＳＦＢ ｅ ｏ ｔ ａ ｅ ｈａ ｈｅｉ ｔａ ｏａ ｄ ｆ ｅ ｎ ｎ ｏ ｙ，ｒ ｃ ｃ ｅｆ ｌｆ ｂ ｉ ａ ｉ ｎ ａ — ｄ ｍ ｎｓ ｒ ｔ ｄ ｔ ｔｔ ｎｉｉ１１ ｄｅ ｕ ｌｉ ｖｅ ｔ ｒ ｅ ｙ ｕ ｌｒ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｆｎｕｃｅ ｒ ｆ ｅ ｙｃｅ ｏ ｐ ｎｔｆ ｅ ｅ ｏ ｅ ｓｎｇ ｏ ｌ ａ ｕ ｌｃ ｌ ｆ ＦＤＳ－ ＦＢ ｓ ｐ ｅ ｉ ｎ ｒｌ ｅ ｓｂｌ ． Ｓ ｉ ｒ ｌｍｉ ａ ｉｙ ｆ ａ ｉ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｈ ｙ ｉ ｅ ｃ ｏ ；ｓ ｎｔｆ ｌ ｂｒｄ ｒ ａ ｔ ｒ ｐｅ ｕｅ ；ｎｕｃｅ ｒｆ ｅ ｙｃｅ；ｆ ａ ｉ ｉｉｙ；ｍａ ｓ ｆｏ ｌ ａ ｕ ｌｃ ｌ ｅ ｓ ｂ ｌｔ ｓ ｌ ｗ
2024年的核能发电
随着国内电力需求的增长和环保要求的提高，核能发电市 场将持续扩大。同时，核电技术的不断进步和成本降低将
进一步增强核电的市场竞争力。
产业链协同发展
国内核能产业链不断完善，涉及设备制造、燃料供应、技 术研发、工程建设等多个环节，形成协同发展的良好格局
。
投资者关注焦点及建议
技术创新
投资者应关注核电技术的创新动态，特别是具有自主知识产权的三代 核电技术，以及小型模块化反应堆等新型核电技术的发展。
长期管理和监测
03
建立长期管理和监测机制，对放射性废物进行定期检查和监测
，确保其安全性和稳定性。
降低碳排放，助力环保目标实现
提高能源效率
通过改进技术和设备，提高核能发电的能源效率 ，减少能源浪费和碳排放。
发展清洁能源
积极推广和发展清洁能源，如风能、太阳能等， 降低对传统化石能源的依赖，减少碳排放。
强化应急响应能力
制定完善的应急预案和应急响应机制，加强应急演练和培训，提高应对突发事件的能力。
放射性废物处理与处置
废物最小化
01
通过改进工艺和流程，减少放射性废物的产生量，实现废物最
小化。
安全处理和处置
02
对产生的放射性废物进行安全处理和处置，包括固化、压缩、
装桶等步骤，确保废物不会对环境和人类造成危害。
低碳排放
与化石燃料相比，核能发电在运 行过程中不产生温室气体排放， 有助于应对气候变化。
核能发电的优势与挑战
• 技术成熟：经过多年的发展，核能发电技术已经相对成熟 ，具有较高的安全性和可靠性。
核能发电的优势与挑战
安全问题
核能发电涉及放射性物质的管理和处置，一旦发生事故或泄漏， 可能对环境和人类健康造成严重影响。
研究堆可行性研究报告
研究堆可行性研究报告1. 引言本文是关于研究堆可行性的研究报告，旨在评估是否值得进行堆的建设和运营。
研究堆是一种用于进行科学研究、医学诊断和工业应用的设备，它利用核反应生成能量和放射性同位素。
本报告将分析堆的技术可行性、经济可行性、环境影响以及安全性等方面。
2. 技术可行性分析2.1 堆的设计与运行原理研究堆采用核裂变反应，将重核裂变产生的中子控制、利用为实验目的。
堆的设计需要考虑核燃料的选择、反应堆堆芯的结构以及冷却剂等。
同时，堆的运行需要保证反应过程的稳定性和控制性。
在技术可行性分析中，我们需要评估堆的设计方案是否满足实验要求，且设备是否可靠稳定。
2.2 堆的建设和运维成本堆的建设和运维成本是技术可行性的重要方面。
在进行经济可行性分析前，需要对堆的建设规模、建设周期以及运维成本进行评估。
此外，还需要考虑核燃料的获取和处理成本，以及堆的维护费用等因素。
3. 经济可行性分析3.1 投资回报率评估投资回报率是评估项目经济可行性的指标之一。
为了评估研究堆的经济可行性，我们需要对堆的建设与运营成本进行估算，并根据这些数据计算堆的投资回报率。
同时，还需要考虑堆的使用范围和潜在市场需求等因素。
3.2 政府政策的支持与约束政府政策的支持与约束也是经济可行性的重要考虑因素。
我们需要分析政府对研究堆建设和运营的政策支持程度，包括财政补贴、税收优惠等，同时也需要考虑潜在的政策限制和监管措施。
4. 环境影响评估4.1 辐射与放射性废物管理研究堆运行过程中产生的辐射和放射性废物对环境和人体健康可能产生影响。
在环境影响评估中，我们需要分析堆的放射性废物处理、辐射控制和防护措施等，以评估研究堆对环境的影响程度。
4.2 生态环境与社会影响除了辐射和放射性废物管理外，研究堆还可能对周边生态环境和社会造成一定影响。
我们需要考虑堆建设和运营对生态系统以及当地社区的影响，包括土地利用、水资源管理等方面。
5. 安全性评估5.1 核安全处理措施研究堆的安全性是评估堆可行性的重要方面。
多功能聚变裂变混合实验堆FDS—MFX氦冷包层三维中子学初步设计与分析
．
Ｔｈｒ ｅ ｓ ａ ｅ ｔ ｌ ｂ ａ ｒｅ ｔｓ ｃ ｅ ｓ ｖ ｌ ｅ — ｔ ｇｅｔ ｓ ｓｗｉｌ ｅ ｃ ｒ ｉ ｄ ｏｕ ｕ ｃ ｓ ｉ ｅ ｙ，ｉ ｉ ｈ ｔ ｒ ｔｕｍ ｅ ｄｉ ｇ ｂ ａ ｎ ｗｈ ｃ ｈｅ ｔ ｉｉ ｂｒ ｅ ｎ ｌ ｎｋｅ ， ｔ
给 出 一 个 区 平 均 最 大 功 率 密度 约 为 １ ０ＭＷ ／ Ｕ 装 料 量 约 为 １ ｔ 氚 增 殖 率 为 １ ０ ０ ｍ ， ， ． ５的 三 维 初 步 中
子 学方案 。
关 键 词 ： 变 裂 变 ； 合 实 验 堆 ； 层 ； 子 学 聚 混 包 中 中 图 分 类 号 ： ４ ＴＩ ６ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ：２ ８０ １ （ ０ １ ０ — １ ９０ ０ ５ — ９ ８ ２ １ ） ２０ ６ ６
．
收 稿 日期 ： ０ １Ｏ ３ 修 回 日期 ： ０ １０ — ０ ２ １ ４ ｌ ； ２ １－５１
基 金项 目 ： 中科 院 知 识 创 新 工 程 重 要 方 向项 目 ； 中科 院重 大 科 研 装 备 作 者 简 介 ： 金 超 （ ９ ６ ） 男 ， 津 人 ， 士 研 究 生 ， 要 从 事 聚 变 裂 变 混 合 堆 中子 学 分 析 刘 １８一 ， 天 硕 主
刘 金 王明 蒋洁琼 ， 金超 ， 鸣 ， 煌 ， 王国忠 ， 邱岳峰 ，
宋 婧 ， 俊 ， 灿 ，Ｄ 邹 吴宜 Ｆ Ｓ团队 。
（． １ 中国 科 学 技 术 大 学 核 科 学 技 术 学 院 ，安 徽 合 肥 ２ ０ ２ ； ３ ０ ７
２ 中 国 科 学 院 等 离 子 体 物 理 研 究 所 ，安徽 合 肥 ２ ０ ３ ） ． ３ ０ Ｊ
ｍ ｕ ｔ－ ｕ ｔｏ ｌｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔ ｌｆ ｓｏ ・ ｉｓｏ ｂ ｉ ｅ ｃ ｏ ｌｉｆ ｎｃ ｉ ｎａ ｘ ｒ ｍ ｎ ａ ｕ ｉ ｎ・ ｓ ｉ ｎ ｈｙ ｒ ｄ ｒ ａ ｔ ｒ － ｆ
聚变-裂变混合堆调研报告
降低其失效率。
3. 从各安全系统的重要度考虑, 最重要的是紧急电源系统, 它影响着其 余一系列系统的功能。因此, 在设计中应保证该系统具有高度的可靠 性。
15
停堆后放射性活度及余热
16
混合堆与轻水堆组合系统
混合堆与轻水堆组合系统是用混合堆生产星堆(如压水堆)消耗核燃料，生产能量M 混合堆可设计
虽然降低了材料需求，但是现有材料依然无法满足需求；
与裂变反应堆相比，混合堆裂变包层的功率分布的梯度大得多，功率
分布的不均匀，给混合堆的运行造成了困难； 现阶段还没有廉价且运行稳定的聚变中子源；
强磁场环境中对冷却剂的选择有着不小的限制。
19
"Energy may well be the problem of the age. And what is the solution? Bringing the Sun to Earth." —Dr. Edward Moses, director of the National Ignition Facility at Lawrence Livermore National Laboratory
中氢弹的原料。此前的高放射性核废料均置于深埋或封存留待处
理状态。
3
混合堆简介
混合堆不论是以增殖裂变燃料为主, 还是以发电为主(这可以通过不同
的包层配方来实现), 总可以使聚变功率放大20 倍以上。
混合堆包层产生裂变能越多,包层能量倍增因子越大,对聚变驱动器的 要求可以降低得越多,有利于提前实现聚变能利用. 据估计混合堆可以
6
国内外混合堆型
FDS-I 国 内
FDS-II
FDS-FB
FDS-EM
聚变-裂变混合堆
聚变-裂变混合堆聚变-裂变混合堆是一种将聚变反应和裂变反应结合在一起的新式核反应堆。
这种核反应堆在产生能量的同时，还可以减少放射性废物的产生。
聚变反应和裂变反应属于两种不同的核反应类型，它们的能量来源和反应过程也不同。
在聚变反应中，两个轻核合成一个较重的核，同时释放出巨大的能量。
在裂变反应中，一个较重的核裂变成两个轻核和中子，同时释放出巨大的能量。
因此，在聚变-裂变混合堆中，将聚变反应和裂变反应结合在一起，可以实现同时利用两种反应的优点，达到更高的能源利用效率。
聚变-裂变混合堆包括两个主要的部分：聚变反应堆和裂变反应堆。
聚变反应堆用于产生高温和高密度的等离子体，为聚变反应提供必要的条件。
裂变反应堆用于控制和维护混合堆的稳定性，以及产生核燃料。
混合堆的核燃料通常采用可重复利用的铀和钚，以及可再生的氢和锂。
聚变反应通常采用氘-氚反应，产生氦和中子。
裂变反应则产生铀和钚等核燃料，同时释放出中子。
中子可以促进氘和氚的聚变反应，同时也可以维持裂变反应的稳定性。
聚变-裂变混合堆相比传统的核反应堆具有许多优点。
首先，它可以产生更高效的能源。
聚变反应的能量密度比裂变反应高几个数量级，而裂变反应则可以维持聚变反应的稳定性。
因此，聚变-裂变混合堆可以在实现高效能源利用的同时，保持堆的稳定性。
其次，它可以减少放射性废物的产生。
聚变反应产生的废物只是稳定的氦和中子，不会对环境造成影响。
而裂变反应产生的铀和钚等核燃料也可被重复利用，减少了反应堆产生的放射性废物。
聚变-裂变混合堆的技术还处于研究和实验阶段。
虽然它具有很多优点，但还有很多技术难题需要解决。
例如，如何控制混合堆的稳定性，并解决核燃料的可持续利用问题等。
总之，聚变-裂变混合堆是一种具有很高潜力的核反应堆。
虽然它还处于研究和实验阶段，但随着技术的不断发展，相信它将会成为未来核能的主流，实现高效能源利用和减少放射性废物的目标。
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
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刘成安;师学明
【期刊名称】《中国工程科学》
【年(卷),期】2011(013)003
【摘要】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GW.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.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】刘成安;师学明
【作者单位】北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088;北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
【正文语种】中文
【中图分类】TL64.2
【相关文献】
1.聚变-裂变混合堆次临界能源包层结构的热-力耦合分析 [J], 李杰;梁尚明;曾和荣;刘志勇;韩嘉华;赵纯可;黄洪文;郭海兵;王少华
2.惯性约束聚变／裂变混合堆核能系统的概念研究 [J], 刘成安;任捷
3.铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析 [J], 刘志勇;曾和荣;王少华;郭海兵;马纪敏
4.聚变-裂变混合堆及其在我国核能发展中的作用 [J], 盛光昭;黄锦华
5.《核能未来与Z箍缩驱动聚变裂变混合堆》 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
裂变研究报告
裂变研究报告
裂变是指重原子核中原子核结合能释放或吸收，核子间相对结合能状态变化的一种核反应。
裂变研究报告可以包括对裂变现象的理论解释、实验验证以及应用等方面的内容。
以下是一个可能的裂变研究报告的结构：
1. 研究背景：介绍裂变现象的背景和重要性，解释为什么需要进行裂变研究。
2. 研究目的：明确本次研究的目标和意义，例如改进裂变反应的效率、探索裂变反应的基本规律等。
3. 研究方法：详细描述实验设计和实施的方法，包括使用的实验设备、实验条件、操作步骤等。
如果采用数值模拟和理论计算的方法进行研究，也需要说明所采用的数值模型或理论模型。
4. 实验结果：列出实验所得到的数据或计算所得的结果，以表格、图表等形式进行展示。
对于数据的准确性和可靠性进行讨论。
5. 结果分析：对实验结果进行详细的分析解释，讨论是否达到了预期的效果，解释可能的原因，与已有的理论或实验结果进行对比和讨论。
6. 结论和讨论：总结本次研究的主要结论，阐述对裂变现象的理解和认识的深化，提出可能的应用前景和下一步的研究方向。
7. 参考文献：引用本次研究中使用的参考文献和相关的研究论文。
请注意遵循正确的引用格式。
以上是一个对裂变研究报告的基本框架描述，具体内容和格式需根据实际情况进行调整和补充。