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加速器驱动临界系统用嬗变核燃料研究进展分析
2024年
加速器驱动临界系统(Accelerator driven subcritical system,ADS)是乏燃料安全处理处置关键瓶颈问题的优秀解决方案,而开发适用于该系统的嬗变核燃料正是ADS研发的关键任务之一。然而由于嬗变对象锕系元素的固有特殊性质、嬗变燃料体系相关机理尚不十分明确、制备技术难度大、嬗变核燃料相关试验数据和运行经验的欠缺等原因,ADS用嬗变核燃料的研发十分复杂且极具挑战。本文系统综述了作为ADS重要候选嬗变燃料的氧化物弥散型燃料CERCER/CERMET、氮化物燃料和金属燃料的研究进展,包括制备工艺、辐照实验和辐照后检验结果、物性参数、主要优缺点等内容,以期为我国ADS用嬗变核燃料的研发提供一定思路和参考。
于锐顾龙姚存峰姚存峰王冠张璐吴金德姜韦李金阳
关键词:加速器驱动次临界系统
加速器驱动临界系统堆芯功率的自抗扰控制被引量:2
2022年
提出了一种基于非线性自抗扰控制(ADRC)技术的加速驱动临界系统控制(ADS)堆芯功率控制方法。首先,采用带外源的中子动力学方程和能量守恒方程搭建ADS堆芯系统非线性模型,利用微小摄动理论对模型进行线性化处理,得到双输入双输出传递函数模型;其,基于该模型设计堆芯功率自抗扰控制系统,利用“分离性原理”对控制参数进行整定;最后,利用Matlab平台搭建ADS堆芯系统非线性模型和ADRC控制模型,对ADRC控制与PID控制进行对比分析。结果表明:所设计的控制系统具有更好的控制性能,证明了将ADRC技术应用在ADS堆芯系统控制方面是可行的。
郭伟石波张益林
关键词:反应堆堆芯次临界系统非线性模型自抗扰控制
电子加速器驱动临界系统的靶物理设计及耦合计算被引量:1
2021年
为避免ADS所存在的技术及成本问题,考虑电子加速器驱动临界系统的技术路线。利用加速器产生的高速电子通过韧致辐射作用产生高能光子,高能光子与靶材料发生光核反应产生外源中子来驱动临界系统。为了系统地研究eADS的综合性能,论文设计了韧致辐射靶和光核反应靶,建立整个耦合系统模型,用于电子、光子和中子耦合的堆芯物理计算。计算结果显示:90 MeV能量以内的电子与靶作用,均能产生较高的热中子通量,并可用于驱动临界堆芯的持续裂变反应;驱动eADS所需的电子流强在几毫安以内,在技术上也可实现,因此认为eADS具有较高的可行性。
张新营刘滨付鹏盛洁
关键词:堆芯物理
电子加速器驱动临界系统的堆芯设计
核能的发展对于保障我国的能源安全,实现低碳环保具有显而易见的战略地位,而日益增多的乏燃料限制着核能的可持续发展。在加速器技术推动下发展起来的分离-嬗变技术成为最优核废料处理技术,ADS则被认为是乏燃料后处理的最理想工具。...
张新营
关键词:堆芯设计乏燃料
加速器驱动临界系统装置部件用材发展战略研究被引量:6
2019年
加速器驱动临界系统(ADS)由强流高能离子加速器、高功率散裂靶和临界反应堆三大分系统组成。作为未来先进核裂变能——加速器驱动先进核能系统(ADANES)的重要组成部分,ADS装置的研发对推动我国能源革命、促进能源转型以及刺激核能行业创新发展具有重大作用。本文以ADANES研发为背景,阐述了ADS装置的研发现状、可能的发展趋势以及ADS部件对材料的需求,重点探讨了ADS装置中高功率散裂靶和临界反应堆部件用关键材料的研发进展与存在问题,面临的发展机遇和挑战;最后提出了几点发展对策,力求助力我国ADS装置的建设与先进核裂变能技术创新,推动未来先进核裂变能的安全高效和可持续发展。
王志光姚存峰秦芝孙建荣庞立龙申铁龙朱亚滨崔明焕魏孔芳
关键词:次临界反应堆
一种加速器驱动临界系统的非能动停堆保护系统
本发明公开了一种加速器驱动临界系统的非能动停堆保护系统,属于加速器驱动临界系统非能动停堆设备领域的一种非能动停堆保护系统的装置。所述非能动停堆系统装置为温度触发的智能停堆装置。本发明利用软磁材料在堆芯出口冷却剂温度超...
金鸣吴国伟
加速器驱动临界系统核数据库ANDL-ADS的研发和初步测试
2018年
加速器驱动临界系统(Accelerator Driven Sub-critical Systems,ADS)中,散裂源中子能量可以到达上百Me V甚至Ge V,能谱分布非常复杂,已有的工作核数据库的截面数据无法满足其设计要求。传统工作核数据库的制作方法人工操作干预过多、耗时、繁琐且易出错,为此,开发出自动生成数据库程序。该程序在设计的能群结构、权重函数等参数基础上,通过程序自动生成适用于ADS系统的点状ACE格式和471群MATXS格式核数据库ANDL-ADS(Auto-generated Nuclear Date Library for ADS),支持高能中子(能量上限为150 Me V/200 Me V)的截面制作,并可根据需求进行多温截面的制作。通过不同材料的临界球、积分泄露率、高能屏蔽等基准例题的测试,初步验证了ANDL-ADS数据库的可靠性。
周兴彬赵永松方海涛曾勤陈红丽
关键词:加速器驱动次临界系统自动生成核数据库屏蔽
加速器驱动临界系统束流瞬态分析模型的开发
2018年
加速器驱动临界系统利用散裂反应产生外源中子驱动临界堆运行,具有临界固有安全性,同时具备能谱硬、嬗变能力强等特点,被国际公认为核废料处理的最有效手段。ADS系统中外中子源由质子束流轰击散裂靶产生,束流的瞬态变化将直接引起临界堆堆芯功率的波动,从而影响整个ADS系统的安全运行。本文在调研分析国际现有的ADS束流瞬态分析模型的基础上,提出一种新型的ADS束流瞬态分析模型。基于通用CFD程序FLUENT,通过用户自定义功能(UDF)将中子动力学模型(PKM)和燃料棒瞬态热分析模型(PTM)集成进入FLUENT软件中,完成FLUENT-ADS束流瞬态分析模型开发。采用OECD/NEA发布的ADS失束事故国际基准例题进行模型验证,关键校验参数与发布结果吻合较好,最大计算误差为5. 2%,与国际同类功能的计算程序相当,模型具有一定的可信度,可满足ADS束流瞬态特性初步分析研究要求。
陈钊崔大伟石秀安
关键词:ADS
Burnup Analysis for Accelerator Driven Subcritical System
2018年
The typical burnup feature in ADS system is that ADS needs more specific depletion chains for heavy nuclides and rational simplified depletion chains for LLFP.These depletion chains can be represented as set of first-order differential equations by means of transmutation trajectory analysis(TTA)method,and be solved using explicit analysis method,which is referred as Bateman equations.The applicability of this method has already been demonstrated by some famous codes,such as CINDER and BISON.There are also some other methods to solve burnup equations,for example,the exponent matrix method used in ORIGEN2 code and Chebyshev rational approximation method(CRAM)employed in burnup module of Serpent code.However,some general burnup codes have certain limitations,for instance,treating a series of important fission products including LLFP as pseudo nuclides or lacking several crucial MA isotopes.
Li Jinyang
关键词:CHAINSRATIONALMETHOD
加速器驱动临界系统注入Ⅰ束测系统(英)
2017年
加速器驱动临界系统注入Ⅰ,包括ECR离子源、低能传输线、射频四极加速单元、中能传输段和超导腔,注入Ⅰ出口能够获得能量10 Me V的强流质子束流。为了调束和运行的需要,注入Ⅰ将安装束流位置测量、束流截面测量、束流流强测量、束流发射度和能量测量,以及束流损失测量等束流参数测量装置。介绍了这些束流测量系统设计及其他方面的一些考虑。
随艳峰曹建社曹建社麻惠洲何俊赵颖于令达赵晓岩魏书军叶强岳军会
关键词:加速器驱动次临界系统注入器束流测量

相关作者

郭玉辉
作品数:109被引量:204H指数:8
供职机构:中国科学院近代物理研究所
研究主题:加速器 控制系统 注入器 嵌入式操作系统 束流
高胜
作品数:36被引量:186H指数:8
供职机构:中国科学院
研究主题:铅 铋 液态锂铅 加速器驱动次临界系统 反应堆
黄群英
作品数:431被引量:774H指数:18
供职机构:中国科学院合肥物质科学研究院
研究主题:聚变堆 液态金属 铅 液态 CLAM
白峰
作品数:33被引量:20H指数:3
供职机构:中国科学院近代物理研究所
研究主题:液氦 超导腔 真空 负压 注入器
姜子运
作品数:24被引量:62H指数:5
供职机构:兰州交通大学自动化与电气学院
研究主题:注入器 控制系统 加速器驱动次临界系统 兰州重离子加速器 ADS