ADS嬗变堆中的冷却剂选择及具有温度反馈的系统仿真研究

摘要

加速器驱动次临界系统(简称ADS)是嬗变核废料的最强有力工具，ADS利用加速器加速的高能质子与重靶核发生散裂反应，用散裂产生的中子作为中子源来驱动次临界系统，这种处理乏燃料的方式被认为是一条有前途的新一代核能开发的技术路线，其研究成果将明显提高核能系统的资源效益和环境效益。本文结合国内外ADS嬗变堆的研究情况，以及蒙特卡罗方法研究的文献，通过使用ORIGEN2.1和MCNP5软件，研究ADS系统在冷却剂选择、次锕系核素和长寿命裂变产物的积累情况，发现在研究的3种冷却剂中，液态铅影响总体上最大，而液态钠影响最小；通过能谱分析得出99Tc对中子能谱影响较大，而129I对中子能谱的影；再通过Simulink软件对嬗变堆的反应性变化做了研究，发现反应堆在有外部反应性引入的情况下，功率被稳定在另一个功率水平上。由温度效应引入的负的反应性，使反应堆具有自稳性。得到的结论为ADS的后续研究提供参考。

目录

声明

第1章 引言

1.1选题目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究原理

1.4论文研究的内容及方法

第2章 计算方法与程序介绍

2.1 ORIGEN2.1 程序的概况

2.2 ORIGEN2.1 程序的用法及组成

2.3 ORIGEN2.1 程序的验证

2.4蒙特卡罗方法的介绍

2.5蒙特卡罗方法在计算机上的实现

2.6 蒙特卡罗方法的解题步骤

2.7蒙特卡罗方法的优缺点及应用软件

第3章 中子与原子核的相互作用机理

3.1 中子与原子核相互作用过程

3.2裂变反应和临界条件

第4章 ADS嬗变堆系统介绍及研究

4.1 核素嬗变技术

4.2 ADS嬗变反应堆概况

4.3 嬗变乏燃料累积量的预测

4.4 ADS模型的建立

4.5嬗变过程中裂变截面及中子能谱的研究

第5章 具有温度反馈的ADS 嬗变堆系统仿真

5.1考虑温度反馈的ADS 嬗变堆系统仿真及传递函数的建立

5.2具有温度反馈的核反应堆系统模拟仿真图及结果分析

5.3 具有温度反馈的系统仿真运行及结果分析

5.4 结果分析

第6章 总结与展望

致谢

参考文献