中国ITER氦冷固态试验包层模块(HCSB TBM)设计组中子学研究进展

摘要

本文概要介绍了中国ITER氮冷固态试验包层模块(HCSB TBM)设计组近年来HCSB TBM和HCSB DEMO包层两方面的中子学研究工作进展情况。HCSB TBM方面主要工作包括：采用改进的3x6 1／2TBM结构及材料布置、MCNP计算模型，给出了HCSB TBM中子学计算和优化分析；完成了三维MCNP/放射性计算程序FDKR的程序连接，并通过耦合分析计算，给出了TBM模块的活化、余热、BHP及剂量等计算结果；采用ITER-FEAT／HCSB TBM三维耦合MCNP模型，给出了HCSB TBM中子测量系统的探测器中子通量、裂变室235U及238U的(n，f)、(n，γ)反应率、能谱的时间响应等计算分析。HCSB DEMO包层方面主要工作包括：基于DEMO包层目标，完成三种不同用途的HCSB TBM增殖包层模块的方案设计及中子学计算分析;采用MCNP程序和非均匀中子源，给出了三种DEMO氦冷固态增殖包层的三维全堆中子学初步计算结果；开展了仿ITER包层(方案B)和仿DEMO包层(方案A)的全堆模型的中子学计算与比较研究；采用水冷快裂变包层和氮冷抑制裂变包层两种概念的混合堆包层的中子学计算计较及分析。通过上述工作，使我们对TBM设计、DEMO包层(包括氚增殖包层和混合堆包层等)设计研究、以及ITER TBM实验运行及测试等工作的重要意义加深了认识，使未来的TBM研发工作更加有的放矢。