聚變堆活化腐蝕產(chǎn)物源項(xiàng)數(shù)據(jù)庫開發(fā)及參數(shù)靈敏性分析.pdf

1、在聚變堆水冷回路中，高溫的冷卻劑會(huì)腐蝕回路中的金屬材料，生成金屬氧化物形式的腐蝕產(chǎn)物。部分腐蝕產(chǎn)物釋放到冷卻劑中，并隨冷卻劑流經(jīng)中子輻照區(qū)，在高通量的中子輻照下被活化成活化腐蝕產(chǎn)物(ACPs)。部分ACPs經(jīng)冷卻劑攜帶進(jìn)入堆外設(shè)備或管道，形成堆外輻射場。研究表明活化腐蝕產(chǎn)物是聚變堆正常運(yùn)行、停堆維修和LOCA事故工況下重要的堆外輻射場來源，它會(huì)對(duì)人員輻射防護(hù)、環(huán)境影響評(píng)估、放射性廢物管理等產(chǎn)生重要影響。
　　根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研的結(jié)果，目

2、前國內(nèi)外開發(fā)的聚變堆ACPs源項(xiàng)分析程序，大多僅支持對(duì)特定運(yùn)行工況、特定材料、特定核素和核反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，主要原因是沒有形成一個(gè)通用型的數(shù)據(jù)庫?？紤]到聚變堆的運(yùn)行工況、備選材料、核反應(yīng)的多樣性，對(duì)其進(jìn)行精細(xì)的ACPs源項(xiàng)分析需要建立專門的數(shù)據(jù)庫。本課題定位于開發(fā)一套數(shù)據(jù)全面、用戶友好的聚變堆ACPs源項(xiàng)數(shù)據(jù)庫，為自主開發(fā)的聚變堆ACPs源項(xiàng)分析程序CATE的應(yīng)用和驗(yàn)證以及中國聚變堆CFETR的工程設(shè)計(jì)和安全分析提供數(shù)據(jù)支持。
　　本

3、課題對(duì)聚變堆ACPs源項(xiàng)分析中涉及到的材料成分、核反應(yīng)類型、腐蝕速率等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析和處理，形成了包含4個(gè)子庫的聚變堆ACPs源項(xiàng)數(shù)據(jù)庫。隨后將該數(shù)據(jù)庫應(yīng)用到了CATE程序中，采用ITER偏濾器冷卻回路基準(zhǔn)題，將CATE程序和PACTITER的計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明CATE程序的計(jì)算結(jié)果在量級(jí)和趨勢上都是合理的。隨后，基于所開發(fā)的數(shù)據(jù)庫，對(duì)ACPs源項(xiàng)分析模型中是否考慮ACPs由于吸收中子而消失進(jìn)行了專門研究，結(jié)果表明AC

4、Ps由于吸收中子而消失的量對(duì)ACPs活度的貢獻(xiàn)非常小，可以予以忽略，從而使模型得到簡化。
　　此外，由于ACPs源項(xiàng)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的參數(shù)種類繁雜、來源廣泛，且當(dāng)前階段某些參數(shù)還存在較大的不確定性，可能對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生重要影響，因此需要對(duì)這些參數(shù)的靈敏性進(jìn)行分析。本課題對(duì)現(xiàn)有的靈敏性分析方法進(jìn)行了調(diào)研和比較，采用直接解耦方法計(jì)算了輸入?yún)?shù)對(duì)輸出結(jié)果的靈敏性。結(jié)果表明:通過控制凈化系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)以及冷卻劑流速和冷卻回路溫度可以減少排放到環(huán)境