CFETR离子回旋加热天线中子学分析

作     者：伍秋染 卢棚 郑俞 杜华 徐坤 王永胜 童云华 陈根 刘松林 WU Qiuran;LU Peng;ZHENG Yu;DU Hua;XU Kun;WANG Yongsheng;TONG Yunhua;CHEN Gen;LIU Songlin

作者机构：中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230031 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230031 

基　　金：国家重点研发计划(No.2017YFE0300503) 国家自然科学基金(No.11775256)资助 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2020年第43卷第11期

页      码：83-89页

摘      要：离子回旋加热是用以维持聚变堆实现长脉冲、高功率稳态运行重要的加热手段之一。中国聚变工程试验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)的离子回旋加热天线将经由一个上窗口引入,其天线发射前端将占据一个包层的位置。由于天线直接面对等离子体,受高通量中子辐照,因此需要评估天线的辐照损伤;另外,天线内部存在大量空隙,造成中子泄漏,对后部真空室、线圈等部件造成辐照影响,因此需要评估其屏蔽性能,支撑屏蔽设计。基于22.5°扇段的水冷包层CFETR模型,用cosMCNP软件将CAD模型转为中子学模型,使用MCNP5粒子输运程序和FENDL-2.1数据库,通过全局减方差(Global Variance Reduction,GVR)“onthe-fly”减方差方法,开展离子回旋加热天线核分析。计算了天线主要部件辐照损伤和核响应,包括中子通量、平均原子离位(Displacement Per Atom,DPA)、气体产生率和核热密度等,为后续天线冷却系统的设计和寿命评估提供数据;获得引入天线后相应位置的真空室、窗口以及纵场线圈的中子辐照损伤,以评估屏蔽是否满足需求。此外,天线占据包层位置,将导致氚增殖比(Tritium Breeding Ratio,TBR)降低,由原始的1.151降至1.147,降低0.35%。

主 题 词：中国聚变工程试验堆 离子回旋加热天线 中子学计算 

学科分类：08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0827[工学-食品科学与工程类] 082701[082701] 0703[理学-化学类] 1009[医学-法医学类] 0702[理学-物理学类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.110603

馆 藏 号：203989451...