ITER中国液态锂铅实验回路中的氚技术

多方合作的国际热核实验堆(ITER)计划是全球能源问题关注的一个重要进展标志,中国参与提出的双功能液态锂铅包层模块(DFLL-TBM)是一重要组成部分,采用液态锂铅合金作为氚增殖剂和冷却剂,氢-氦混合气鼓泡方式提取氚.因此,氚技术成为关系液态金属包层成败的关键问题之一.结合中国液态锂铅实验包层技术的发展战略,从理论分析与计算、实验研究和工程设计3方面,阐述了自2004年以来ITER中国液态锂铅回路中的氚技术研究进展.系统介绍了液态锂铅鼓泡器的模拟-设计与研制、锂铅回路中氚的衡算-分析与防氚渗透涂层的进展、锂铅材料辐照-释氚行为的计算与实验、包层氚提取系统的设计等情况.这些工作结果表明,彻底克服锂铅中氚溶解度极低、长期连续操作、磁流体效应(MHD)累积、材料腐蚀等困难,解决氚的滞留、渗透与回收技术难题,降低环境污染是完全可行的.     

色谱柱程序升温脱附法分离氢同位素

采用程序升温脱附法在自行研制的大型气相色谱柱上进行了氢同位素的分离,包括氕-氘体系的半饱和实验、全饱和实验和低丰度样品的浓缩实验。实验结果表明该分离方法分离效率高、处理容量大。氘浓度为0.1%的样品混合气经色谱柱分离后得到氘浓度为30%的产品,贫化部分氘浓度小于10-5;氘浓度为10%的样品混合气分离后得到氘浓度大于90%的产品;对氕-氘混合气的处理容量达到70m3/d。     

聚变-裂变混合堆液态锂铅包层中氚提取系统设计

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。     

氢同位素分离装置控制系统的软件设计

为了按照工艺流程实现对氢同位素分离装置的可靠控制,对其控制系统展开软件设计,包括总体设计、界面设计、菜单设计、目录设计和主要变量设置。软件模块主要划分为软件设置、实验、数据回放和报表、帮助4个部分。装置调试和连续运行结果表明：模块和软件主要数据／数据文件问的流程满足分离实验要求,基本实现了对装置多个加热器和电磁阀的有效控制、多个模拟信号测量等预期的软件功能,支持3种工作模式、数据校准、报警、远程查看等软件特性。     

反应堆含氚重水提氚关键技术研究进展

基于建立的年处理１０t重水的组合电解催化交换唱色谱分离（CECE-GC）实验系统,就含氘轻水提氘 演示实验及利用含氚轻水进行含氚重水提氚模拟运行做了介绍。结果表明,２４０h含氚轻水的连续运行,CECE 系统整体浓缩倍数约为４,电解池氕、氚分离因子约为１０;８m３桙d色谱分离系统运行２３h,可将１０.５m３料气的 ９０％中的氘贫化１０００倍;氚储存系统运转正常。CECE唱GC实验系统的建立,为重水提氚技术的进一步工程化提 供了研究平台。