摘要：主要针对聚变裂变混合发电堆FDS-EM水冷包层的能量倍增因子M和氚增殖率TBR等中子学参数进行优化计算。FDS—EM包层主要设计目标是在氚自持的基础上获得约1GW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。

摘要：参照聚变系统设计研究而获得的实际需求,FDS团队基于现代信息技术发展了一系列先进核能系统设计分析软件与数据库,包括自动建模、物理与工程计算、虚拟仿真与可视化、系统工程与安全分析、数据库及其管理软件等。通过这些软件的发展,促进核科学技术和信息技术学科的深度交叉,探索发展核信息学与技术的途径。本文简要介绍团队开发的各种设计与分析软件的基本发展思路、主要功能与特点、涉及的关键算法与技术以及实际测试与应用情况。

摘要：X射线弯晶谱仪作为托卡马克装置等离子体温度和旋转速度等参数诊断测量的重要手段之一,通常利用单晶体衍射分光来测量某种特定杂质的特征谱,这也限制了弯晶谱仪所能测量的等离子体温度范围。为解决更高温度等离子体测量问题,有效提高目前弯晶谱仪诊断系统温度测量范围,用双晶体代替原有单晶体,通过选择合适的晶体和Bragg衍射角组合,利用同一个探测器同时测量类氢和类氦的氩离子光谱,实现更高更宽温度范围测量。本文就东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)弯晶谱仪双晶体应用方面的设计和技术实现进行了阐述,并首次在EAST装置上成功实现了氩离子类氦和类氢谱线的测量,利用类氦线和类氢线拟合得到的氩离子温度非常接近,验证了双晶体结构的可行性。

摘要：锂铅实验回路是聚变堆液态锂铅包层关键技术研究必备实验平台之一。结合液态金属锂铅包层技术发展战略建议,FDS团队多年来不断开展液态锂铅实验回路技术研究,设计并建造了具有自主知识产权和具有不同功能参数的DRAGON系列锂铅实验回路。本文阐述了中国锂铅实验回路的发展路线建议,系统介绍了目前各实验回路的设计原则、结构特点、功能和相关实验研究进展等情况。

摘要：中子学优化设计是进行复杂反应堆中子学设计的重要步骤之一。本文发展了中子学计算多目标优化程序MOO1.0(Multi-Objective Optimization Code),该程序能够在给定的约束条件下,通过自动调节指定区的材料体积份额、几何尺寸等参数使得给定的多个中子学目标参数达到全局最优。通过实例测试初步验证了程序的有效性,并将其应用到聚变驱动次临界堆气冷增殖包层结构增殖性能的计算中。

摘要：以欧洲压水堆热工实验装置(PWR PACTEL)一回路系统蒸汽发生器为研究对象,首先,基于流体一维流动模型的质量、动量和能量守恒方程建立管道进出口压降以及传热与流体流量之间的关系;其次,以遗传算法为基础开发倒U型管蒸汽发生器流量分配计算程序,采用基准实验对程序正确性和可靠性开展验证;最后,利用流量分配程序计算蒸汽发生器倒U型管管组的流量分布情况,研究管高、管长以及一/二次侧换热系数对蒸汽发生器内流量分配的影响。结果表明,所开发流量分配程序计算结果与实验吻合良好;在选定的自然循环工况下,该蒸汽发生器中长管更易发生倒流,且倒流现象呈现分布范围广、单管流量低的特点;倒U型管内正流流速与管长成反比,与管高成正比,倒流流速随着管长的增加保持不变,与管高呈反比关系;传热系数较低时,总流量与传热系数成反比关系,当传热系数高于特定值后部分管内发生倒流,总流量骤降。

摘要：为实现对反应堆多物理多尺度场的综合模拟,基于统一耦合接口理念ICoCo和统一数据传递模型MED库,对中子时空动力学程序CORCA-K和子通道程序CORTH进行了程序封装,并采用supervisor流程控制方案实现了CORCA-K和CORTH之间的耦合.通过三维轻水堆国际基准NEACRP弹棒算例进行程序验证,数值结果表明,基于统一耦合框架的CORCA-K和CORTH的耦合程序可以实现CORCA-K和CORTH之间的场数据传递与耦合计算,计算结果与CORCA-K已开发的耦合接口计算结果符合地很好,二者与基准结果基本一致.

摘要：锂铅实验回路是研究液态金属锂铅包层关键技术问题的必备装置,MHD(Magneto Hydro Dynam-ic)实验是探究液态金属在聚变强磁场环境下流动特性的重要环节。本文结合聚变堆锂铅包层设计特点和实际的工程可行性,设计了中国高温多功能液态金属锂铅实验回路DRAGON-Ⅳ中的MHD实验段。初步结果表明MHD实验段设计方案的合理性,能够满足回路的设计原则和要求。

摘要：ECR离子源的等离子体阻抗对其微波传输与阻抗匹配设计至关重要。在中国科学院近代物理研究所现有的2.45 GHz ECR质子源上,对等离子体阻抗进行了测量。首先用水吸收负载代替等离子体负载测量得到了所用微波窗阻抗,然后根据质子源测量数据,推算得到了等离子体阻抗。实验结果表明,脊波导输出端阻抗与后续负载不完全匹配,等离子体阻抗随微波功率变化呈非线性。这些结果为ECR离子源过渡匹配和微波窗的设计提供了参考依据。

摘要：聚变堆包层技术是聚变能实现应用的关键技术之一,而材料问题是包层技术的核心问题之一。本文在介绍了目前国际热核聚变实验堆ITER实验包层模块材料选择和中国实验包层模块概念设计中所选材料的性能特点的基础上,重点介绍了国内开展的相关材料研究进展,并阐述了下一步研究中应重点解决的问题。