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.     

聚变包层结构特征分析及其实现方法研究

建立包层信息模型是聚变反应堆包层研究发展的需要,而包层几何模型建模是其基础,三维参数化特征化CAD系统都要求在创建产品数据模型之前对产品进行结构特征分析和参数化描述,在分析影响包层结构特征的因素基础上,给出了主要影响因素与包层结构特征之间的关系,对相应的结构特征进行了定义和参数化描述,并指出了各种结构特征在特征造型系统中的实现方法.     

奇异值分解和信息熵理论在Bonner多球谱仪设计中的应用

基于奇异值分解和信息熵理论,提出一种Bonner多球谱仪的设计指导理论.首先采用建模软件和蒙特卡罗计算程序对待选的Bonner球进行响应函数模拟刻度,在响应函数的基础上,采用IAEA报告中的中子谱,获得各待选Bonner球的读数.对Bonner球读数矩阵进行奇异值分解,从而对各Bonner球进行分类,检查设计的合理性.再根据Bonner球的读数和相应的中子谱的信息熵,建立信息熵的神经网络预测模型.根据该模型进行Bonner球信息熵灵敏度分析,对优化Bonner多球谱仪设计提供参考意见.结果表明建立的方法能够有效地从定性和定量两个方面对Bonner多球谱仪的设计进行理论指导。     

钨在等离子体破裂时的表面损伤

在托卡马克类型的聚变装置中,面向等离子体材料在等离子体破裂过程中要承受剧烈的热负荷,这会使得面向等离子体材料表面受到严重的损伤。实验中将纯钨样品放入HT-7托卡马克的刮削层中,以研究等离子体与纯钨表面的作用。实验后发现样品表面产生了等离子体冲击痕和熔化斑痕。     

兆瓦级锂冷空间核反应堆电源方案设计与研发进展

空间核反应堆电源因具有能量密度大、输出功率高、持续时间长、环境适应性强等优势,是未来大功率长寿期航天任务及深空探测任务能源供应的优选路线.本文在分析兆瓦级空间堆电源研发需求与选型特点的基础上,提出并设计了一套兆瓦级小型锂冷空间堆电源技术方案,该方案采用锂冷反应堆与布雷顿发电系统耦合,具有轻量化、长寿命等特点.本文针对该方案梳理了所涉及的关键技术,介绍了在技术分析论证、相关验证样机和实验平台研制的进展情况,并在此基础上提出我国未来发展大功率空间堆电源的建议.     

聚变堆包层信息模型建模与信息集成技术研究

聚变包层的概念设计现已突破信息彼此孤立的传统方法,而是借助现代CAD技术创建集成信息模型并利用现代CAE技术对其全面系统地工程分析。依据从面向研究到面向工程的全过程统一的建模思想,分析了包层信息模型的信息组成;给出了包层信息模型的信息集成策略和包层几何模型建模策略;经过特征提取和抽象,采用BNF范式对包层几何模型进行了定义,并规范相关概念;由此在UG平台上创建了FDS包层的可变几何模型,并实现了信息的集成。     

压水堆安全壳喷淋系统PSA敏感性初步分析

介绍了2种核电领域常用的PSA敏感性分析方法———SSA分析方法和SBSA分析方法,并针对它们的优缺点,提出一种快速有效的PSA敏感性分析的混和方法。文章分别采用这3种不同的方法对大亚湾核电站安全壳喷淋系统(CSS)的PSA模型进行了敏感性分析;分析结果表明,混和方法很好地结合了SSA分析方法和SBSA分析方法的优点,能够快速有效地实现对PSA模型的敏感性分析。     

聚变工程研究中的统一建模与信息集成

针对聚变堆系统设计的复杂性,结合聚变工程研究的现状及面向研究建模与面向工程建模的特点,提出了聚变堆系统的统一建模与信息集成的处理思路,给出了从面向研究到面向工程的全过程统一建模原理及其建模分析模式,并通过包层信息模型建模的实例,说明了这一思路的可行性和必要性.     

自适应SAGA算法进行全局寻优的研究

遗传算法以概率转换规则为基础,在给定问题的潜在解集中进行广泛搜索,具有很强的全局寻优能力,但收敛速度慢。模拟退火算法理论上只要计算时间足够长,就可以保证收敛于全局最优点。但是在实际算法的实现过程中,由于计算速度和时间的限制,全局寻优点的效果并不理想。将遗传算法和模拟退火相结合,提出一种混合的自适应遗传算法,可以提高收敛速度并改善全局寻优性能。     

基于MCNP的医学仿真计算建模方法研究

MCNP是用于计算重子、光子或者中子/电子/输运方程的通用蒙特卡罗中性粒子输运计算程序。该系统应用广泛,但其仿真计算的建模工作非常复杂,尤其是面向医学领域应用时,MCNP程序常常因为计算模型规模超出所能承受的极限数量而无法运行。针对这样问题,文章将提出三种基于MCNP的医学仿真计算建模方法,并对各自的优劣进行了比较分析。作者根据三种方法思想编程实现了基于MCNP的医学仿真计算的自动建模及其向MCNP输入文件的自动转换。该程序已经在实际中得到运用,并取得了良好的效果。