基于积分分析方法对聚变堆启动氚量与所需氚增殖比的评估

TL62; 托卡马克聚变堆的主要发展方式包括混合堆、纯聚变堆.关于托卡马克聚变堆氚自持的研究,国内外主要采用平均滞留时间方法进行研究,并且针对聚变功率较低的混合堆的氚自持研究较少.本工作采用更符合实际的积分分析方法分析了混合堆、纯聚变堆氚自持的启动氚量、氚增殖比(TBR)要求.研究结果表明:启动氚量、备用氚量与聚变功率具有线性关系,所需TBR与聚变功率呈反比例关系;混合堆聚变功率较低,所需TBR较高,工程实现所需TBR挑战较大,需要通过限制长期氚滞留量以降低所需TBR要求;纯聚变堆聚变功率高,所需TBR较低,工程实现所需TBR挑战较小,但备用氚需求达数十千克,应考虑氚系统的冗余设计或提高氚系统...

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Published in核化学与放射化学 Vol. 46; no. 2; pp. 118 - 124
Main Authors 王俊, 张龙, 李茹烟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 核工业西南物理研究院,四川 成都 610225 01.04.2024
Subjects
积分分析方法
fusion reactor
startup inventory
聚变堆
integrated analytical scheme
启动氚量
required TBR
所需氚增殖比
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ISSN0253-9950
DOI10.7538/hhx.2024.YX.2023058

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Summary:TL62; 托卡马克聚变堆的主要发展方式包括混合堆、纯聚变堆.关于托卡马克聚变堆氚自持的研究,国内外主要采用平均滞留时间方法进行研究,并且针对聚变功率较低的混合堆的氚自持研究较少.本工作采用更符合实际的积分分析方法分析了混合堆、纯聚变堆氚自持的启动氚量、氚增殖比(TBR)要求.研究结果表明:启动氚量、备用氚量与聚变功率具有线性关系,所需TBR与聚变功率呈反比例关系;混合堆聚变功率较低,所需TBR较高,工程实现所需TBR挑战较大,需要通过限制长期氚滞留量以降低所需TBR要求;纯聚变堆聚变功率高,所需TBR较低,工程实现所需TBR挑战较小,但备用氚需求达数十千克,应考虑氚系统的冗余设计或提高氚系统的可靠性、可维护性,以降低备用氚的使用规模;运行因子是聚变堆的一个重要设计指标,在此着重分析了运行因子对所需TBR的影响,并重新定义了一个聚变堆氚自持的关系式,以突出运行因子对氚自持的重要影响.
ISSN:0253-9950
DOI:10.7538/hhx.2024.YX.2023058