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聚变堆安全特性评价研究

核科学与工程 2016年第6期36卷 802-810页

作者：吴宜灿郁杰胡丽琴陈志斌王石生杨琪党同强朱志强梁参军聂保杰王大桂李亚洲王海霞金鸣倪木一贾江涛汪进王芳刘超蒋洁琼宋婧龙鹏程赵柱民汪建业 FDS团队中国科学院核能安全技术研究所中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室合肥230031

确保核安全是未来聚变堆设计、建造和运行过程中必须坚持的最高原则,是聚变堆获得建造和运行许可的前提条件,也是聚变能得以吸引公众的主要理由之一。聚变堆具有高能中子、大量放射性氚、复杂结构、极端服役环境等特点,具有独特的潜在... 详细信息

确保核安全是未来聚变堆设计、建造和运行过程中必须坚持的最高原则,是聚变堆获得建造和运行许可的前提条件,也是聚变能得以吸引公众的主要理由之一。聚变堆具有高能中子、大量放射性氚、复杂结构、极端服役环境等特点,具有独特的潜在安全问题,因而必须开展针对性研究。本文将从聚变中子与放射性源项、热流体与能量传输、氚安全与环境影响、可靠性与风险管理、安全理念与公众接受度五个方面分别总结其安全特性,系统梳理其关键技术挑战,为建立聚变安全评价体系提供技术支持,进而服务于未来聚变堆的设计与建造。

关键词：聚变核安全安全特性安全体系

基于湍流扩散理论的氚大气弥散程序开发与校验

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原子能科学技术 2013年第B12期47卷 541-546页

作者：聂保杰倪木一廉超宋勇吴宜灿中国科学院核能安全技术研究所安徽合肥230031

气态氚环境安全评价是聚变核安全的重要研究内容之一。本文基于大气湍流扩散理论的解析解模型,在TAS软件基础上使用MATLAB语言开发了聚变电站正常运行和事故工况下氚释放的大气弥散程序模块,分别与美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL... 详细信息

气态氚环境安全评价是聚变核安全的重要研究内容之一。本文基于大气湍流扩散理论的解析解模型,在TAS软件基础上使用MATLAB语言开发了聚变电站正常运行和事故工况下氚释放的大气弥散程序模块,分别与美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的计算程序HotSpot3.0、德国卡尔斯鲁厄核研究中心(KfK)的UFOTRI进行了对比,并与加拿大恰克河国家核实验室的大气HT释放实验、美国萨凡那河工厂事故实验进行了校验。结果表明,TAS计算环境中气态氚的浓度具有合理性。通过对程序模型的分析,给出了烟羽模块和烟团模块的适用条件及各自的特点,为核应急提出了一种计算方法,对聚变环境安全评价具有一定的参考意义。

关键词：氚污染高斯弥散模型聚变核安全

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聚变堆活化腐蚀产物多尺度可视分析方法研究

图学学报 2023年第3期44卷 588-598页

作者：罗月童杨梦男彭俊周波张延孔合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230601 安全关键工业测控技术教育部工程研究中心安徽合肥230009

聚变能被认为是人类的终极清洁能源,而安全是聚变能发展的生命线。聚变堆冷却管道中的活化腐蚀产物是聚变堆的主要放射性源项,对聚变堆的屏蔽设计、人员防护和事故后果等都有重要影响。随着时间的推移,活化腐蚀产物不断累积,研究活化腐... 详细信息

聚变能被认为是人类的终极清洁能源,而安全是聚变能发展的生命线。聚变堆冷却管道中的活化腐蚀产物是聚变堆的主要放射性源项,对聚变堆的屏蔽设计、人员防护和事故后果等都有重要影响。随着时间的推移,活化腐蚀产物不断累积,研究活化腐蚀产物在冷却管道中的分布特征对聚变安全有重要意义。现阶段,该领域的专家缺乏一种能够快速有效地分析活化腐蚀产物分布特征的方法。考虑到在研究过程中,根据不同的特性对聚变堆冷却管道的各个部分进行了分类,获得了大量的部件,因此,活化腐蚀产物广泛分布在部件中,由Co57、Co60、Mn54等多种放射性物质组成,活化腐蚀产物的组成和分布随着时间的推移而演变,因此活化腐蚀产物数据是多变量时序数据。针对活化腐蚀产物数据的特点和领域专家的分析需求,设计开发了一套可视分析系统,其主要特点包括:①针对冷却管道部件过多的问题,提出基于多层次聚类分析,以快速选出代表性部件进行深入分析,避免逐一查看所有部件;②针对时间跨度大的问题,基于多粒度划分方法自动提取潜在关键时间段,以聚焦关键时间段;③设计一套多视图联动可视分析系统,通过灵活交互快速得到活化腐蚀产物的整体分布特征。根据上述特点,最终设计了一个基于Web的系统,可以对聚变堆活化腐蚀产物进行多尺度、多粒度分析。国际热核聚变实验堆(ITER)是目前世界上最大的国际合作项目,以ITER反应堆2013—2020年活化腐蚀产物数据为例验证该方法的有效性,表明了该工具有助于选出代表性部件和关键时间段,能大幅度提高工作效率。

关键词：可视分析多变量时序数据多层次分析聚变核安全活化腐蚀产物

ITER核安全许可实践对中国CFETR的借鉴性初步研究

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核科学与工程 2018年第1期38卷 81-87页

作者：沈欣媛王海霞孟孜陈志斌胡丽琴蒋洁琼郁杰中国科学技术大学核科学技术学院安徽合肥230027 中国科学院核能安全技术研究所中子输运理论与辐射安全重点实验室安徽合肥230031

中国政府将于2020年前后开始建设的中国聚变工程实验堆(CFETR),是中国乃至世界上首座聚变能发电装置。聚变与传统裂变能的不同物理原理和技术手段,应体现在CFETR核安全要求中。截至目前,国际上还没有一个国家正式颁布聚变堆的核安全监... 详细信息

中国政府将于2020年前后开始建设的中国聚变工程实验堆(CFETR),是中国乃至世界上首座聚变能发电装置。聚变与传统裂变能的不同物理原理和技术手段,应体现在CFETR核安全要求中。截至目前,国际上还没有一个国家正式颁布聚变堆的核安全监管要求和许可制度。通过梳理消化国际热核实验堆(ITER)在法国核安全监管体系下的许可审查程序、文件准备及与核安全当局的对话等相关实践,就装置属性、国家许可要求对于聚变堆适用性、核安全许可技术等方面探索ITER许可经验对于中国CFETR的可借鉴性,构建CFETR亟需重点开展的核安全问题及安全技术研究建议,有利于为CFETR的聚变监管要求和许可技术研究提供理论依据和技术支持。

关键词： ITER CFETR 聚变核安全许可