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加速器驱动的次临界系统初步概念设计

原子能科学技术 2013年第B06期47卷 224-228页

作者：李勋昭吴宏春曹良志郑友琦西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

基于初始Pu装载对加速器驱动的次临界系统(ADS)嬗变次锕系核素(MA)的影响,提出了6种采用(TRU-10Zr)-Zr*弥散体燃料的ADS概念设计方案。运用MCNP与ORIGEN2程序对ADS嬗变MA堆芯进行稳态与燃耗计算,比较分析MA的嬗变效果、有效增殖因数kef... 详细信息

基于初始Pu装载对加速器驱动的次临界系统(ADS)嬗变次锕系核素(MA)的影响,提出了6种采用(TRU-10Zr)-Zr*弥散体燃料的ADS概念设计方案。运用MCNP与ORIGEN2程序对ADS嬗变MA堆芯进行稳态与燃耗计算,比较分析MA的嬗变效果、有效增殖因数keff、质子束流流强Ip与初始Pu含量的关系。计算结果表明:随着初始Pu含量的增加,MA的嬗变率减小,初始Ip增大;初始Pu含量小于33%,keff随时间的变化是先增大后减小,大于33%后一直减小,且随着初始Pu含量的增加,keff减小得更加明显。故初始钚含量为33%的方案为最佳,其keff的相对变化不超过1%,Ip小于20mA,MA嬗变率高达28.06%,嬗变支持比为29.23,满足初步设计要求。

关键词：嬗变燃耗计算次锕系核素加速器驱动的次临界系统

加速器驱动的次临界系统快堆次锕系核素非均匀布置堆芯的中子学研究

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原子能科学技术 2006年第6期40卷 718-722页

作者：韩嵩杨永伟清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

运用MCNP与ORIGEN2耦合计算程序COUPLE,对加速器驱动的次临界系统(ADS)钠冷金属燃料快堆堆芯进行稳态与燃耗计算,比较分析次锕系核素(MA)非均匀布置堆芯与均匀布置堆芯在MA嬗变效果与反应性参数方面的差异。计算结果表明：对比均匀布置... 详细信息

运用MCNP与ORIGEN2耦合计算程序COUPLE,对加速器驱动的次临界系统(ADS)钠冷金属燃料快堆堆芯进行稳态与燃耗计算,比较分析次锕系核素(MA)非均匀布置堆芯与均匀布置堆芯在MA嬗变效果与反应性参数方面的差异。计算结果表明：对比均匀布置,非均匀布置具有更高的MA嬗变率与嬗变支持比；在反应性参数方面,导致多普勒效应与有效缓发中子份额降低,钠空泡效应增大；在堆芯功率分布与加速器束流功率方面没有明显变化。

关键词：加速器驱动的次临界系统次锕系核素非均匀布置

加速器驱动的次临界系统质子束管产生的辐射剂量

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原子能科学技术 2005年第3期39卷 209-213页

作者：龚学余马长利尹陈艳廖义香罗璋琳中国原子能科学研究院南华大学核科学技术学院中国原子能科学研究院湖南衡阳421001 北京102413

利用MCNP程序,根据IAEA提供的ADS———NEUTRONICBENCHMARK中的模型和数据,对加速器驱动的次临界系统质子束管中中子和光子泄漏产生的辐射进行了计算。通过计算与分析可知:有较大份额的中子和光子直接从质子束管中泄漏出去,且泄漏的中... 详细信息

利用MCNP程序,根据IAEA提供的ADS———NEUTRONICBENCHMARK中的模型和数据,对加速器驱动的次临界系统质子束管中中子和光子泄漏产生的辐射进行了计算。通过计算与分析可知:有较大份额的中子和光子直接从质子束管中泄漏出去,且泄漏的中子和光子的能量相当高;在质子束管周围的辐射剂量有80%以上是由于质子束管中中子和光子辐射产生的,只有相当少的辐射剂量来自堆本身。

关键词： MCNP程序加速器驱动的次临界系统质子束管泄漏辐射剂量

加速器驱动的次临界10 MW气冷快堆物理方案研究

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原子能科学技术 2013年第B12期47卷 592-595页

作者：秦长平顾龙李金阳中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

本文采用MCNPX与ORIGEN耦合的COUPLE2.0程序对加速器驱动的次临界气冷快堆进行了物理方案的设计和研究。计算得到了该方案350d燃耗期间的keff、质子效率、加速器束流强度、1 500K温度下的多普勒系数、功率峰因子等参数,并研究了该方案... 详细信息

本文采用MCNPX与ORIGEN耦合的COUPLE2.0程序对加速器驱动的次临界气冷快堆进行了物理方案的设计和研究。计算得到了该方案350d燃耗期间的keff、质子效率、加速器束流强度、1 500K温度下的多普勒系数、功率峰因子等参数,并研究了该方案的安全特性;通过计算得到了该方案燃耗并分析了该方案的嬗变能力。结果表明,该方案在350d燃耗期间的keff、加速器束流强度、功率峰因子变化较小,在假想事故下仍保持较深的次临界状态,系统安全性能较好;燃耗较浅,嬗变支持比为20.28,具有较好的嬗变效果。

关键词：加速器驱动的次临界系统嬗变气冷快堆

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加速器驱动次临界堆芯中子学程序开发

原子能科学技术 2013年第B12期47卷 458-462页

作者：周生诚吴宏春曹良志郑友琦西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

加速器驱动的次临界系统(ADS)由于外中子源的存在导致堆芯中子通量密度分布强烈的各向异性,须采用中子输运方法进行计算。采用蒙特卡罗输运耦合燃耗方法进行设计计算效率很低,而传统反应堆两步法中堆芯计算采用中子扩散方法,对ADS并不... 详细信息

加速器驱动的次临界系统(ADS)由于外中子源的存在导致堆芯中子通量密度分布强烈的各向异性,须采用中子输运方法进行计算。采用蒙特卡罗输运耦合燃耗方法进行设计计算效率很低,而传统反应堆两步法中堆芯计算采用中子扩散方法,对ADS并不适用。为此,开发了两步法堆芯确定论输运的次临界系统中子学分析程序,第1步组件计算采用超细群共振组件程序,产生堆芯计算所需的少群均匀化参数;第2步堆芯计算采用三维三角形离散坐标节块输运程序DNTR进行中子学计算,堆芯燃耗采用微观燃耗的方法进行计算。通过对多栅元燃耗、BN600基准题以及ADS均匀装料模型计算检验,表明该程序具有良好的计算精度和计算效率。

关键词：加速器驱动的次临界系统中子学分析两步法微观燃耗

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高流强RFQ质子加速器研制

原子能科学技术 2009年第B12期43卷 159-164页

作者：傅世年关遐令中国科学院高能物理研究所北京100049 中国原子能科学研究院北京102413

在国家"973"计划洁净核能项目的支持下,中国科学院高能物理研究所与中国原子能科学研究院合作,建成了我国首台强流质子加速器。它是1台四翼型结构的射频四极(radio-frequency qaudrupole,RFQ)加速器,这种先进加速结构可为来自离子源的... 详细信息

在国家"973"计划洁净核能项目的支持下,中国科学院高能物理研究所与中国原子能科学研究院合作,建成了我国首台强流质子加速器。它是1台四翼型结构的射频四极(radio-frequency qaudrupole,RFQ)加速器,这种先进加速结构可为来自离子源的低能强流束提供周期性强聚焦,并同时在纵向对束流进行聚束和加速。我国建成的这台RFQ加速器束流能量为3.5 MeV,脉冲流强达46 mA,束流工作比大于7%。本文将介绍这台RFQ加速器的物理设计、研制、调试和出束实验的结果。

关键词：强流质子束射频四极加速器加速器驱动的次临界系统

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ADS原理验证装置两种方案的热工水力分析

原子能科学技术 2010年第4期44卷 423-428页

作者：刘展杨燕华刘兴民沈峰上海交通大学核科学与工程学院上海200240 中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所北京102413

加速器驱动的次临界系统(ADS)项目是"973项目"之一,旨在解决ADS的关键技术问题。其中,"原理验证装置的设计"课题可为ADS关键技术的解决和走向工程化奠定基础。文章就两种不同的堆芯方案陈述了ADS原理验证装置热工水力的计算,计算由初始... 详细信息

加速器驱动的次临界系统(ADS)项目是"973项目"之一,旨在解决ADS的关键技术问题。其中,"原理验证装置的设计"课题可为ADS关键技术的解决和走向工程化奠定基础。文章就两种不同的堆芯方案陈述了ADS原理验证装置热工水力的计算,计算由初始稳态运行和瞬态及事故工况组成。为考察两种方案的自然循环能力,选择失流事故进行瞬态分析。对瞬态工况的严重性和两种方案的结果进行了比较,结果表明:事故工况下自然循环可足够带走堆芯余热,且方案1比方案2的安全裕度大。

关键词：加速器驱动的次临界系统热工水力嬗变 RELAP5程序

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PDS-XADS散裂靶热工水力分析

原子能科学技术 2013年第2期47卷 260-265页

作者：艾尼塞俞冀阳杨永伟清华大学工程物理系北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

本文对小型加速器驱动的次临界系统(ADS)——PDS-XADS散裂靶进行了热工水力分析。分析的XADS型实验堆基于欧洲PDS-XADS实验项目的设计,使用铅铋合金(LBE)作为冷却剂。散裂靶是ADS的核心部件之一,用以确保反应堆功率维持在指定水平。本... 详细信息

本文对小型加速器驱动的次临界系统(ADS)——PDS-XADS散裂靶进行了热工水力分析。分析的XADS型实验堆基于欧洲PDS-XADS实验项目的设计,使用铅铋合金(LBE)作为冷却剂。散裂靶是ADS的核心部件之一,用以确保反应堆功率维持在指定水平。本文利用计算流体力学软件ANSYSCFX 11.0对散裂靶的下部区域进行热工水力分析。分析采用稳态计算、剪切应力输运(SST)湍流模型,在壁面边界条件处采用自动壁面函数法,针对不同的散裂靶设计进行计算流体力学(CFD)分析,最后根据散裂靶设计限值选择最优设计方案。

关键词：加速器驱动的次临界系统铅铋合金散裂靶剪切应力输运湍流模型计算流体力学

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ADS散裂靶启动瞬态响应特性分析研究

原子能科学技术 2013年第B12期47卷 630-635页

作者：柴游奇胡丽琴金鸣陈志斌吴宜灿中国科学技术大学安徽合肥230027 中国科学院核能安全技术研究所安徽合肥230031

散裂靶是加速器驱动的次临界系统(ADS)中反应堆与加速器耦合的部件。本工作对一种典型的有窗散裂靶设计在启动瞬态下的响应规律进行探究,利用商用软件ANSYS进行热工水力计算及热应力分析。计算结果表明:在阶跃启动工况下,靶窗热应力在... 详细信息

散裂靶是加速器驱动的次临界系统(ADS)中反应堆与加速器耦合的部件。本工作对一种典型的有窗散裂靶设计在启动瞬态下的响应规律进行探究,利用商用软件ANSYS进行热工水力计算及热应力分析。计算结果表明:在阶跃启动工况下,靶窗热应力在束流启动后0.5s内达到最大值;在线性启动工况下,靶窗最大应力出现在束流启动开始后和结束前的0.5s内。在两种启动工况下,散裂靶的各项热工参数均低于设计限值,其完整性不会遭到破坏。

关键词：加速器驱动的次临界系统散裂靶阶跃启动线性启动