聚变堆氦冷固态增殖包层中子学分析

聚变堆固态包层框架下,针对初步设计的聚变堆氦冷固态包层进行了中子学分析。选择增殖区的氚增殖剂和中子倍增剂分层分布方案,建立了20°对称D型轮胎环全堆计算模型,对聚变中子源分布离散化处理。借助M on te-C arlo粒子输运程序M CNP对聚变堆包层的氚增殖性能和核热功率进行了计算。结果表明,堆总体氚增殖率达到1.247,核热密度峰值在赤道包层模块,能够实现聚变堆运行的氚自持条件。     

CITP-II在线产氚辐照回路设计

 在线产氚辐照回路是根据聚变能源研究的需要,在热中子堆上设计的增殖剂材料辐照产氚及释氚回路,可进行增殖剂材料的辐照评价、氚的载带及循环参数研究等工作.本文介绍了CITP-II在线产氚辐照回路的主要工艺系统和核心装置.辐照舱实现了增殖剂材料的堆内安全辐照;载气系统完成了增殖剂材料的在线换料和释放氚的载带;间气及净化系统可进行增殖剂辐照温度和释氚温度窗口的调节及控制;理论计算数据和确定的回路运行参数,可为CITP-II在线产氚辐照回路的运行及增殖剂产氚释氚试验研究提供借鉴.     

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。     

CFETR物理与工程研究进展

磁约束聚变是利用磁场将氘和氚燃料以等离子体的形式约束并发生聚变反应,被认为有希望彻底解决人类的能源问题.中国聚变工程试验堆(CFETR)是中国磁约束聚变发展路线图规划的下一个托卡马克聚变装置,其运行将分为两个阶段:第一阶段实现200 MW聚变功率、氚自持的稳态运行;第二阶段实现1000 MW聚变功率并示范聚变电能输出. CFETR将着力解决ITER与DEMO之间存在的物理与工程技术难题,包括实现氘氚聚变稳态运行、公斤级氚的增殖与循环自持、能长时间承受高热负荷与强中子辐照的材料技术等,为我国2050年前后独立自主建设聚变电站奠定坚实的基础.     

磁约束聚变能源的发展机遇与挑战

磁约束聚变能源具有安全、经济和环境友好的优点，是未来理想的战略能源，可为“双碳”目标的实现做出重大贡献。磁约束聚变是利用磁场将氘和氚燃料以等离子体的形式约束并发生聚变反应，被认为有希望彻底解决人类的能源问题，也是中国核能发展的长远目标。当前中国正在积极参加国际热核聚变实验堆（ITER）的建设，支持国内ITER专项的物理和工程技术研究，在吸收和消化ITER经验的基础上，自主设计以获取聚变能源为目标的中国聚变工程试验堆（CFETR）。聚变能源开发难度很大，机遇和挑战并存，需要长期持续攻关。     

氘-氚聚变先进燃料循环

在多种核聚变中，氘－氚聚变是最容易实现的一种，氚是不稳定核素，有一个燃料循环的安全性和经济性问题。作为例子，分析了托卡马克（ＴＯＫＡＭＡＫ）装置中的氘－氚燃料循环过程，降低包层中氚的滞留量和渗透量是保证氚安全的主要方面。可流动带包壳球床方案能给出满意的解决办法，可以在包层内低温产氚，在包层外贮存设备中高温在线取氚。     

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.     

EPBS对氚化钛薄膜中氚量及分布的初步分析

近年来,我们致力于将氚$衰变诱发X射线谱分析(BIXS)方法发展成为一种准确测量含氚薄膜中氚量及分布的常规方法.该方法结合了蒙特卡罗模拟与Tikhonov正则法,近期已用于一系列氚化钛薄膜样品总氚量、深度分布的分析.增强质子背散射分析(EPBS)方法作为一种快速、无损的杂质成分含量及深度分布的分析手段,在本文中被用于该系列氚化钛薄膜样品的分析,并与相应的BIXS结果进行了比较,对分析中的有关问题也进行了讨论.     

聚变中子学计算分析及UW截面库的评估

使用ＡＮＩＳＮ程序及ＵＷ截面库对一系列物理情形（特别是混合堆包层的氚增殖比Ｔ和燃料增殖比Ｆ）作了计算，并与国内外相应的理论和实验结果作了比较。结果表明ＡＮＩＳＮ程序在清华大学ＥＬＸＳＩ计算机上的调试是成功的．相应的ＵＷ截面库是可以信赖的，它们可以被用作为聚变中子学计算的工具。最后指出本文与文献中计算结果的较大差别是由于两者使用的截面数据不同而引起。     

液态锂铅合金鼓泡器的气泡行为数值模拟

 液态金属包层的氚燃料循环是实现聚变堆、聚变-裂变混合堆正常运行的核心技术之一。氚燃料循环系统由氚净化、氚提取、氚储存、氚测量、氦/水冷却、氚回收等子系统构成,而液态金属鼓泡器位于包层主回路与氚提取系统之间,具有氚在线监测与氚去除的重要功能,是不可缺少的关键部件。由于氢同位素在液态锂铅中的极低溶解度和液态合金的高温、活泼、物理等特性,鼓泡器的研制十分困难。为完成液态锂铅合金鼓泡器（LLLB）的设计与建造,采用流体力学方法建立了描述气泡直径与粒度分布、气含率特征等动力学行为的代数模型。数值模拟结果表明,床层气含率和稳定气泡粒度分布均不受喷嘴孔径的影响;低气速下气泡破碎远快于气泡的聚并,绝大部分初始气泡直径大于最大稳定直径,其破碎后的直径取决于最大稳定气泡直径的大小;气泡比表面积和传质表面积增大的主要因素是气泡直径分布的变化。     

液相氚化川芎嗪的氚氢交换反应

在气－固相氚化中草药有效成分的定位效应研究的基础上,进行了液相氚化中草药有效成分川芎嗪和苯甲酸、间甲苯甲酸的对比研究,发现各反应时间的氚化程度为：川芎嗪〉间甲苯甲酸〉苯甲酸,同时对液相氚氢交换反应中甲基的氚化规律进行了探讨。     

中国氦冷固态试验增殖模块(CH HCSB BT-TBM)产氚优化

借助一维中子输运计算程序ONEDANT对ITER实验包层模块(TBM)设计的产氚问题进行了计算分析与优化设计,基于初始的模块结构设计,首先计算出不同材料区的产氚增值比和能量密度分布,改变不同材料区的氚增值材料后,进行中子学计算和分析,最后得到最佳的氚增殖材料分布和产氚分布等参数。     

甘肃平凉地区氚的背景值恢复

在一些地质条件复杂的地区,常规勘探方法提供的信息有限,再加上我国部分地区对氖值记录的空缺,给该地区的地质研究带来不便,本文通过运用环境同住素方法,利用渥太华氖值一时间关系曲线对平凉地区环境氖值进行恢复,井与放射性定律所求的氖值进行比较。给以后的地质研究提供方便。     

基因调节物—c—GMP在小鼠体内的示踪动力学研究

通过同位素示踪方法，结合药物动力学原理，对外源性环鸟苷酸（ｃＧＭＰ）作示踪动力学研究，得出了外源性ｃＧＭＰ在小白鼠体内配置状态的量变规律，是具有吸收因素的一室模型。通过对实验数据的计算机处理，获得了一种微机用示踪动力学专用程序（ＭＣＴＫＰ）。     

活体叶绿素荧光诱导动力学及其在植物抗盐生理研究中的应用

介绍了活体叶绿素ａ荧光诱导动力学曲线和原理，报道了盐胁迫下叶绿素ａ荧光诱导动力学的变化，说明叶绿素ａ荧光诱导动力学是研究胁迫对植物光合作用影响的内部探针，据此可进一步阐明植物胁迫伤害的机理。     

用中子飞行时间分析氢同位素深度分布

论述了一种注入或者吸附在材料中的氚和氘的深度分布的测量方法.样品为氚(钛)靶和氘(钛)靶.用2MeV入射质子束,T(p,n)反应研究氚的深度分布;用1MeV入射氘束,D(d,n)反应研究氘的深度分布.用标准的飞行时间方法测量中子能谱。由中子能量确定起反应的质子或氘核的能量。进而得出氚或者氘在钛层中的深度分布.本方法的灵敏度可达0.1at.％.对氚(钛)靶,当靶厚为5mg/cm~2时,深度分辩好于0.5mg/cm~2.