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1、第39卷第5期原子能科学技术Vol.39,No.52005年9月AtomicEnergyScienceandTechnologySep.2005ADS次临界实验装置———启明星1#史永谦,夏普,罗璋琳,赵志祥,丁大钊,李义国,朱庆福,李吉根,夏海鸿(中国原子能科学研究院,北京102413)摘要:文章介绍加速器驱动次临界系统(ADS)中次临界实验装置———启明星1#的设计目的、要求、结构和可开展的工作。启明星1#是由快中子能谱区和热中子能谱区耦合组成的堆芯和由高压倍加器氘2氚反应中子源来驱动的次临界
2、系统。快中子能谱区处在堆芯内部,该区提供快中子谱,还可放大外中子源,以驱动热区;热中子能谱区处在堆芯外部,主要用来能量放大,以维持装置的链式裂变反应。关键词:加速器驱动次临界系统;启明星1#;快2热耦合堆芯中图分类号:TL411.1文献标识码:A文章编号:100026931(2005)0520447204ADSSub2criticalExperimentalAssembly—Venus1#SHIYong2qian,XIAPu,LUOZhang2lin,ZHAOZhi2xiang,DINGDa2zh
3、ao,LIYi2guo,ZHUQing2fu,LIJi2gen,XIAHai2hong(ChinaInstituteofAtomicEnergy,P.O.Box275245,Beijing102413,China)Abstract:Tthedesignpurpose,requirementandconstructionofthesub2criticalassem2bly-Venus1#foracceleratordrivensub2criticalsystem(ADS)aredescribed.I
4、tisacouplingcoreofthefastneutronspectrumzoneandthermalneutronspectrumzonedrivenbyD2Treactionneutronsourcegeneratedbypulsedneutrongenerator.Thefastneutronspectrumzoneisintheinnerlayerofcoreandthethermalneutronspectrumzoneisintheouterlayerofcore.Thefast
5、neutronzonecangivefastneutronspectrumandalsoisanamplifierforanexternalneutronsource,andthethermalneutronzoneisafissionzoneandgivesenergyamplification.Keywords:acceleratordrivensub2criticalsystem;Venus1#;fast2thermelneutroncouplingcore加速器驱动次临界系统(ADS)是上
6、世纪器和次临界反应堆。加速器加速的高能质子轰[1]90年代提出的,是嬗变放射性核废物、有效击重金属靶(如铅)而与靶核发生散裂反应,1利用核资源及产生放射性洁净核能的装置。该个质子引起的散裂反应可产生几十个中子。用系统包括中能强流质子加速器、外源中子产生散裂中子作为外中子源作用于次临界反应堆收稿日期:2004208224;修回日期:2004211205基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(TG1999022602)作者简介:史永谦(1940-),男,河南获加人,研究员,核物理专业448原子能科学技
7、术第39卷上,次临界反应堆发生和维持链式反应,并在一2次临界装置定功率下运行。因此,ADS概念一经提出就受根据设计要求和可利用的核材料,应用蒙到极大关注,被世界核能界公认为是目前解决特卡罗程序MCNP和确定论程序TWODANT放射性废物深地层处置长期潜在储藏风险的最进行理论计算,对热区进行优化设计,并给出启[2]具潜力的工具。明星1#次临界实验装置的设计。在ADS物理技术基础研究阶段,加速器和次临界装置长1800mm,直径1600mm,外源中子产生器及次临界反应堆可单独进行研装置中心离地面约100
8、0mm。活性区由中心究。启明星1#是为进行次临界反应堆中子学向外依次为中子源区、快中子能谱区、热中子能研究而建立的ADS次临界实验装置。谱区、中子反射层区、屏蔽层区及不锈钢外壳。实验平台由支撑架固定后放置在底盘的钢轨1设计目的及要求上,可做横向移动,也可进行上下调整。启明星1#的设计目的是建立一个次临图1为启明星1#横向和纵向剖面图。界实验装置,用以进行次临界反应堆中子学实验、校核理论计算程序及检验核数据。启明星1#的设计要求是:系统有效中子倍增系数keff在0.95～0.98范围
