CFETR堆體活化計(jì)算與分析.pdf

1、中國(guó)正在設(shè)計(jì)建造中國(guó)的第一個(gè)核聚變反應(yīng)堆——中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（China Fusion Engineering Test Reactor，CFETR），中子活化分析在中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆的評(píng)估檢驗(yàn)中起著重要作用，可以為聚變堆其它相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及核廢料評(píng)估提供數(shù)據(jù)。本文結(jié)合當(dāng)前CFETR的設(shè)計(jì)方案，將其簡(jiǎn)化為便于計(jì)算的一維模型，選擇使用了基于蒙特卡洛方法的通用粒子物理模擬程序—FLUKA，對(duì)聚變反應(yīng)堆產(chǎn)氚包層、屏蔽層、真空室結(jié)構(gòu)材料、環(huán)向

2、場(chǎng)線(xiàn)圈等模塊進(jìn)行了中子活化蒙卡模擬計(jì)算。通過(guò)整理分析計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)，得出了中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆各模塊的中子活化特性，驗(yàn)證了當(dāng)前CFETR設(shè)計(jì)方案的輻射安全可靠性。相應(yīng)結(jié)論可以為今后CFETR各部件的設(shè)計(jì)及進(jìn)一步的中子活化分析計(jì)算提供數(shù)據(jù)參考。
　　首先按照目前CFETR的設(shè)計(jì)方案，將其簡(jiǎn)化為一維模型，降低了計(jì)算復(fù)雜程度。用FLUKA程序計(jì)算了CFETR以滿(mǎn)聚變功率穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)堆內(nèi)中子通量密度隨徑向的變化情況，為之后的中子活化計(jì)算提供依據(jù)

3、。
　　然后在假定聚變堆以200MW滿(mǎn)聚變功率持續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行一年后停堆的條件下，計(jì)算了堆內(nèi)不同區(qū)域比活度以及總活度的分布情況，并計(jì)算了不同區(qū)域總活度隨停堆時(shí)間的變化情況。
　　最后，分析了不同區(qū)域停堆后不同時(shí)間內(nèi)所含的主要放射性核素，得出了產(chǎn)氚包層、屏蔽層、真空室結(jié)構(gòu)材料、環(huán)向場(chǎng)線(xiàn)圈等模塊的中子活化特性。
　　計(jì)算結(jié)果表明:在聚變堆以200MW聚變功率持續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行一年后，剛停堆時(shí)堆體的總活度為1.05×1019Bq，停堆