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氚化学与氚分析进展与展望

核化学与放射化学 2020年第6期42卷 498-512页

作者：彭述明周晓松陈志林中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621999

氚是聚变堆的重要燃料,氚的问题是制约聚变能源发展的瓶颈问题之一。氚化学中的科学技术问题是解决涉氚工艺的基础,氚分析测量是氚操作中获取氚信息的主要途径。本文综述了近年来氚化学与氚分析方面的研究进展,从氚与材料相互作用、涉... 详细信息

氚是聚变堆的重要燃料,氚的问题是制约聚变能源发展的瓶颈问题之一。氚化学中的科学技术问题是解决涉氚工艺的基础,氚分析测量是氚操作中获取氚信息的主要途径。本文综述了近年来氚化学与氚分析方面的研究进展,从氚与材料相互作用、涉氚材料中的氦行为、氚的氢同位素效应、氚的辐射生物效应,以及氚的分析测量方法五个方面对研究进展进行了分析,并对聚变堆中所面临的挑战进行了展望。

关键词：氚氚化学氚分析聚变堆

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聚变堆氚分析程序TAS1.0的设计与开发

核科学与工程 2009年第4期29卷 355-361页

作者：倪木一宋勇黄群英吴宜灿 FDS团队中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

氚是聚变堆的重要燃料之一,对聚变堆氚系统进行分析从而实行有效的氚控制是聚变研究的重要内容之一。在中国系列液态金属锂铅包层聚变堆概念设计研究基础上,利用现代软件工程方法及面向对象技术设计思想,发展了聚变堆氚分析程序TAS1.0,... 详细信息

氚是聚变堆的重要燃料之一,对聚变堆氚系统进行分析从而实行有效的氚控制是聚变研究的重要内容之一。在中国系列液态金属锂铅包层聚变堆概念设计研究基础上,利用现代软件工程方法及面向对象技术设计思想,发展了聚变堆氚分析程序TAS1.0,可用于聚变堆氚自持分析、氚燃料管理及氚安全性分析与研究,并可为聚变堆包层及燃料循环系统设计与分析提供技术支持。通过一系列的测试校验,表明了该程序的正确性与有效性。本文主要介绍该程序的系统设计、技术特点与程序测试。

关键词：聚变堆氚分析燃料循环

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CFETR固态水冷包层氚分析

CFETR固态水冷包层氚分析

作者：杨万里中国科学技术大学

学位级别：硕士

中国核聚变工程实验堆CFETR是一个处于概念设计阶段的超导托卡马克试验堆。该装置介于国际热核聚变实验堆ITER与未来聚变示范堆DEMO之间,设计输出50～200MW的聚变功率,在最大输出功率下,CFETR的氚消耗速率将达到每天30克。考虑到自然界... 详细信息

中国核聚变工程实验堆CFETR是一个处于概念设计阶段的超导托卡马克试验堆。该装置介于国际热核聚变实验堆ITER与未来聚变示范堆DEMO之间,设计输出50～200MW的聚变功率,在最大输出功率下,CFETR的氚消耗速率将达到每天30克。考虑到自然界有限的氚储存量以及聚变堆较大的氚消耗量,实现氚自持是CFETR聚变反应堆的设计工作中一个重要问题。通过对氚的基本理化性质调研,以及材料中氚渗透过程的分析,本论文针对平板内以及圆形管道内氚渗透过程进行了推导分析。考虑到CFETR的工程实际设计中,常见的不规则结构中氚输运问题,本论文尝试引入了有限元方法进行氚输运的数值模拟,并基于MATLAB开发出小型的有限元计算程序。选取CFETR固态水冷包层设计中,第一壁剖面的单个流道结构,开展了使用有限元方法计算不规则结构中氚输运的可行性验证。包层是磁约束核聚变反应堆的核心部件之一,也是聚变反应中实现氚增殖区域。基于CFETR的氚自持要求,本论文主要针对CFETR的固态水冷包层中氚问题的开展了分析工作。通过对包层的设计分析,本论文建立了一个简化的水冷包层内氚输运分析模型,并基于MATLAB开发出包层内氚输运分析模拟程序。对CFETR从启动到持续稳定运行这一段时间内,固态水冷包层内氚浓度、氚储存及氚泄漏行为进行了分析。考虑到该包层在概念设计阶段的不确定性,本文针对部分CFETR固态水冷包层的参数进行了敏感性分析,包括包层内氚源强度、热工设计温度、一回路分支流量分配、结构材料的表面条件等。通过对氚输运结果的分析总结,对后续的CFETR固态水冷包层的氚输运优化,给出一些参考性的意见与建议。

关键词：中国核聚变工程实验堆水冷包层有限元方法氚分析敏感性分析

同方学位论文库评论

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浅谈聚变反应堆氚分析技术

中国科技信息 2014年第8期 69-70页

作者：赵萍武志刚魏英宋智蓉中国工程物理研究院

氚分析技术是聚变堆及其工厂设计建造的核心关键技术之一。本文结合ITER氚工厂各系统氚计量与分析的技术要求,对气相色谱法、气体质谱法(MS)、量热法、氚测量电离室(IC)以及β韧致衰变(BIXS)氚分压测量等聚变堆氚分析与检测方法进行了... 详细信息

氚分析技术是聚变堆及其工厂设计建造的核心关键技术之一。本文结合ITER氚工厂各系统氚计量与分析的技术要求,对气相色谱法、气体质谱法(MS)、量热法、氚测量电离室(IC)以及β韧致衰变(BIXS)氚分压测量等聚变堆氚分析与检测方法进行了介绍。

关键词：氚分析技术

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成像板对含氚钛膜的氚分析研究

成像板对含氚钛膜的氚分析研究

CFETR氦冷固态包层及其辅助系统动态氚输运分析

第三届全国核技术与应用学术研讨会

作者：毛莉安竹邬琦琦周晓松中国工程物理研究院院核物理与化学研究所四川大学原子核科学技术研究所

为了研究含氚钛膜中的氚含量及分布,采用成像板技术对不同氚钛原子比的含氚钛膜进行了分析。研究发现,对处于单相区的含氚钛膜,其表面氚分布比较均匀,处于双相区的含氚钛膜表面氚分布呈现明显的不均匀性。为了测量含氚钛膜中的氚含量,... 详细信息

为了研究含氚钛膜中的氚含量及分布,采用成像板技术对不同氚钛原子比的含氚钛膜进行了分析。研究发现,对处于单相区的含氚钛膜,其表面氚分布比较均匀,处于双相区的含氚钛膜表面氚分布呈现明显的不均匀性。为了测量含氚钛膜中的氚含量,采用不同含量的氚钛膜样品作为标样标定了氚含量和PSL的关系曲线,标样的氚含量由PVT方法测得。为了减少氚对成像板的污染,采用加麦拉膜和垫圈的方式放置成像板,将成像板上的氚污染降到了本底水平。为了研究含氚钛膜中氚的深度分布,采用蒙特卡罗模拟了不同深度处的氚在成像板中的能量沉积,对成像板技术用于氚的深度分布分析进行了初步的探索研究。

关键词：成像板氚分析蒙特卡罗

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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核化学与放射化学 2021年第3期43卷 212-222页

作者：李茹烟王晓宇王俊张龙核工业西南物理研究院四川成都610041

实现氚自持、建立完整的氚循环系统并保证氚安全是中国聚变工程实验堆(CFETR)的主要目标之一。在CFETR氦冷固态包层及其辅助系统设计过程中,需对系统级氚输运行为进行详细分析,包括氚滞留量、释放量、浓度的动态变化等。基于已建立的动... 详细信息

实现氚自持、建立完整的氚循环系统并保证氚安全是中国聚变工程实验堆(CFETR)的主要目标之一。在CFETR氦冷固态包层及其辅助系统设计过程中,需对系统级氚输运行为进行详细分析,包括氚滞留量、释放量、浓度的动态变化等。基于已建立的动态氚分析程序TriSim-Dynamic,在此基础上进行修改完善,利用该程序对CFETR氦冷固态包层及其辅助系统氚动态输运进行分析模拟,得到了冷却剂及提氚吹扫气中氚浓度、氚分压,管壁及结构材料中氚盘存量,氚通过包层结构材料和辅助系统管壁向真空室、水冷系统及建筑的渗透通量动态变化,并将其稳态值与已进行基准校核的稳态氚分析程序TriSim-SA及理论解析解进行比较,以初步验证分析结果的准确性,数据结果也对CFETR氚安全分析提供了一定的参考。

关键词： CFETR 氦冷固态包层动态氚分析

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水冷陶瓷增殖剂包层氚输运分析

核聚变与等离子体物理 2019年第4期39卷 301-308页

作者：张兵赵雪丽马学斌刘松林中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 深圳大学新能源研究中心深圳518060 深圳大学光电工程学院深圳518060

基于2015版本中国聚变工程实验堆(CFETR)水冷陶瓷增殖剂(WCCB)包层模块设计特点,建立详细的氚输运分析模型,对不同包层模块(包括不同的增殖区)、载氚气回路、冷却剂回路和蒸汽发生器中的氚输运进行分析。结果表明不同包层模块氚的浓度... 详细信息

基于2015版本中国聚变工程实验堆(CFETR)水冷陶瓷增殖剂(WCCB)包层模块设计特点,建立详细的氚输运分析模型,对不同包层模块(包括不同的增殖区)、载氚气回路、冷却剂回路和蒸汽发生器中的氚输运进行分析。结果表明不同包层模块氚的浓度、渗透量、滞留量均不同,全堆所有包层模块增殖区中氚的滞留量为6.62×10-2g,结构材料中氚滞留量为2.01g,载氚气和冷却剂回路中氚滞留量分别为4.03×10-4g和0.19g,氚通过蒸汽发生器的渗透量为20mg·y-1,冷却剂回路中氚渗透到管道外的量为0.1mg·y-1。

关键词：中国聚变工程实验堆水冷陶瓷增殖剂包层氚分析

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BIXS方法分析氚的关键参数研究

核电子学与探测技术 2015年第7期35卷 745-748页

作者：孙洪伟毛莉张伟光邬琦琦粱建华杨本福周晓松黄刚中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 重庆大学重庆400044

BIXS方法是近年来发展起来的一种无损氚分析方法,其中很多关键参数的影响以及选择需要进一步的研究。本文通过蒙特卡罗模拟结合实验分析,细致研究了BIXS方法中相关参数的影响以及相应的确定方法,包括源距的设定、测量时间的影响和确定... 详细信息

BIXS方法是近年来发展起来的一种无损氚分析方法,其中很多关键参数的影响以及选择需要进一步的研究。本文通过蒙特卡罗模拟结合实验分析,细致研究了BIXS方法中相关参数的影响以及相应的确定方法,包括源距的设定、测量时间的影响和确定、反演程序的选择以及反演参数的设定,为BIXS方法中参数的选择提供了依据和方向。

关键词： BIXS 氚分析蒙卡反演程序

EPBS对氚化钛薄膜中氚量及分布的初步分析

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四川大学学报（自然科学版） 2013年第4期50卷 797-801页

作者：邬琦琦龙兴贵毛莉孙洪伟安竹中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 四川大学原子核科学技术研究所辐射物理及技术教育部重点实验室成都610064

近年来,我们致力于将氚$衰变诱发X射线谱分析(BIXS)方法发展成为一种准确测量含氚薄膜中氚量及分布的常规方法.该方法结合了蒙特卡罗模拟与Tikhonov正则法,近期已用于一系列氚化钛薄膜样品总氚量、深度分布的分析.增强质子背散射分析(EP... 详细信息

近年来,我们致力于将氚$衰变诱发X射线谱分析(BIXS)方法发展成为一种准确测量含氚薄膜中氚量及分布的常规方法.该方法结合了蒙特卡罗模拟与Tikhonov正则法,近期已用于一系列氚化钛薄膜样品总氚量、深度分布的分析.增强质子背散射分析(EPBS)方法作为一种快速、无损的杂质成分含量及深度分布的分析手段,在本文中被用于该系列氚化钛薄膜样品的分析,并与相应的BIXS结果进行了比较,对分析中的有关问题也进行了讨论.

关键词：氚分析 BIXS方法 EPBS方法