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Neutronics analysis of blankets for a hybrid fusion neutron source

机译：混合聚变中子源毯子的中子学分析

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摘要

Modern challenges of nuclear power concern a potential shortage of nuclear fuel for fission reactors in the case of intensive development of the nuclear industry, insufficient development of economic and safe fast reactors, underutilization of the closed fuel cycle, spent nuclear fuel reprocessing, nuclear power safety and nonproliferation of weapon-grade materials. Expected progress in solving these problems is associated with the development of a hybrid fusion neutron source (FNS) with a subcritical blanket, using the closed nuclear fuel cycle. In this work the capability of hybrid fusion neutron source blankets in the generation of ~(233)U, ~(239)Pu and ~3H nuclides, reprocessing of spent nuclear fuel, electricity and heat production are investigated. The basic kinds of blankets are considered. There is a uranium and thorium solid-state blanket, a blanket with the use of heavy water solutions of salts, oxides of uranium and thorium, a molten lead and a molten salt blanket. The structure and geometrical parameters of the blankets, the moderators, and the fertile materials are optimized to obtain the ultimate nuclear fuel yield at the minimal accumulation of radiation toxic wastes. The neutronics comparative analysis of the different blanket models is presented. In the results, the optimal FNS blanket models have been chosen.
机译：核电的现代挑战涉及在核工业集约化发展的情况下，裂变反应堆的核燃料可能短缺，经济和安全的快速反应堆的开发不足，封闭燃料循环利用不足，核燃料后处理乏味，核电安全以及不扩散武器级材料。解决这些问题的预期进展与使用封闭核燃料循环开发具有亚临界覆盖层的混合聚变中子源（FNS）有关。在这项工作中，研究了混合聚变中子源毯在〜（233）U，〜（239）Pu和〜3H核素的产生，乏核燃料的后处理，电力和热量产生方面的能力。考虑了基本种类的毯子。有一个铀和or固态毯，一个使用重盐溶液，铀和or氧化物，熔融铅和熔融盐毯的毯。优化毯子，调节剂和可肥材料的结构和几何参数，以在辐射有毒废物的最小积累下获得最终的核燃料产率。介绍了不同橡皮布模型的中子学比较分析。结果，选择了最佳的FNS毯模型。

著录项

  • 来源
    《Nuclear fusion》 |2015年第11期|113007.1-113007.10|共10页
  • 作者

    A.V. Zhirkin; B.V. Kuteev; M.I. Gurevich; B.K. Chukbar;

  • 作者单位

    National Research Centre 'Kurchatov Institute' (NRC KI), Ac. Kurchatov Square 1, 123182 Moscow, Russia;

    National Research Centre 'Kurchatov Institute' (NRC KI), Ac. Kurchatov Square 1, 123182 Moscow, Russia;

    National Research Centre 'Kurchatov Institute' (NRC KI), Ac. Kurchatov Square 1, 123182 Moscow, Russia;

    National Research Centre 'Kurchatov Institute' (NRC KI), Ac. Kurchatov Square 1, 123182 Moscow, Russia;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    nuclear fuel generation; fusion neutron source; fusion-fission hybrid blanket;

    机译：核燃料生产;聚变中子源裂变混合毯;

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