聚变发电反应堆概念设计研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第1期核科学与工程Vo1．25NO．12005年3月ChineseJournalofNuclearScienceandEngineeringMar．2005聚变发电反应堆概念设计研究吴宜灿，汪卫华，刘松林，李静惊，王红艳，陈红丽，陈明亮，张士杰，黄群英，黄德所，郑善良，曾勤，胡丽琴，柏云清，章毛连，李艳芬，李春京，冯岩，宋勇，龙鹏成，FDS课题组(中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥230031)摘要：在广泛分析聚变能相关领域研究发展状况和国际热核聚变实验堆(ITER)物理与技术基础上，提出了一个考虑了技术可行性的

2、聚变发电反应堆概念(称之为FDS一1I)。这个概念具有ITER参数适量外推的等离子体物理与技术水平的聚变堆芯和具有发展潜力的液态锂铅氚增殖包层，在对这个概念进行中子学、热工水力学、力学、安全与环境影响和经济学等一系列计算分析的基础上，给出了初步的概念设计和进一步设计优化的共性原则。关键词：聚变发电反应堆；概念设计；液态包层；锂铅增殖剂中图分类号：TL642文献标识码：A文章编号：0258—0918(2005)010076—10ConceptualdesignstudyonthefusionpowerreactorFDS一ⅡWUYi-can，WANGWei-hua，LIUS

3、ong-lin，LIJing-jing，WANGHong-yan，CHENHong-li，CHENMing-liang，ZHANGShi—jie，HUANGQun-ying，HUANGDe-suo，ZHENGShan-liang，ZENGQin，HULi—qing，BAIYun—qing，ZHANGMao—lian，LIYan—fen，LIChun—jing，FENGYan，SONGYong，LONGPeng—cheng，FDSTeam(InstituteofPlasmaPhysics，ChineseAcademyofSciences，HefeiofAnhuiProv．2

4、30031，China)Abstract：AconceptualdesignofthefusionpowerreactornamedFDS-IIispresented，whichconsistsofthefusioncorewithadvancedplasmaparameterssuitablyextrapolatedfromtheITER(InternationalThermonuclearExperimentalReactor)andtWOcandidatesofliquidlithium—leadtritiumbreederblankets(namedSLLandD

5、ILblankets)，onthebasisofaseriesofcalculationsandanalysesonneutronics，thermal—hydraulics，mechan-ics，safetyandenvironmentalimpact，andcostsetc．Thebasicobjectivesandprinciplesaregivenforfurtherdesignoptimization．收稿日期：2004-1211{修回日期：2005一O121基金项目：中科院知识创新工程项目；国家自然科学基金项目作者简介：吴宜灿(1964一)，男，安徽人，研究员

6、，博士生导师，1985年毕业于西安交通大学核能系，1993年于中科院等离子体物理研究所获博士学位，现从事先进核能系统相关设计研究工作76维普资讯http://www.cqvip.comKeywords：fusionpowerreactor；conceptnaldesign；liquidblanket；lithium-leadbreeder能源是发展国民经济的动力，是提高人民列的实验研究和技术研发工作也已展开，包括生活的物质基础。随着经济的不断发展，常规用于即将建成的国家大科学工程项目超导托卡能源将远不能满足需求，因此除了应积极开发马克实验装置(EAST／HT一7U)l_5

7、，以及在即太阳能、风能、潮汐能及生物能等再生能源外，将建造的国际热核聚变实验堆(ITER)内进核能是公认的、现实的、可大规模替代常规能源行实验的实验包层模块(TestBlanketModule，的、既干净又经济的现代能源。裂变核能的大TBM)[。规模发展将是一个不可缺少的阶段，但由此引l系统概况起的核资源短缺、核安全、核废料放射性污染及核扩散等问题必须解决。聚变能是一种几乎用近几十年来，Tokamak聚变实验和理论研之不竭的“永久”能源，然而在它获得最终商业究取得了巨大的进展，聚变能实现的科学可行应用前还需要大量的研究和发展工