2MWt液态钍基熔盐堆辐射屏蔽的预概念设计
发布时间：2020-12-17 22:06
熔盐堆的概念最早由美国橡树岭国家实验室（ORNL）于20世纪40年代提出，是一种以高沸点氟化物熔盐为载体、可裂变和易裂变材料为燃料的液态反应堆。鉴于熔盐堆良好的中子经济性、固有安全性、可在线后处理、放射性废物少、可持续发展、防核扩散等方面的优点，在2002年于日本东京举行的第四代反应堆国际研讨会上，熔盐堆被确定为六种第四代先进核能系统的候选堆型之一。由于采用高温流动熔盐作为燃料和冷却剂，使得熔盐堆运行在高温的环境下，同时不需要较高的压力来维持冷却系统的运转。熔盐堆的辐射防护和屏蔽设计与传统的固态堆辐射屏蔽相比，熔盐堆的屏蔽体系在满足辐射防护要求的同时需要实现高温隔离的功能。熔盐堆高温环境的隔离是屏蔽设计的难点。本研究依托中国科学院先导科技专项——钍基熔盐堆（TMSR），以2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆为研究对象，开展熔盐堆的屏蔽计算和热分析，对该熔盐堆的辐射屏蔽进行预概念设计。论文的主要结构和内容为：第一章，引言。首先回顾了熔盐堆发展历史和研究现状，介绍了反应堆辐射防护和屏蔽理论研究的历史，简述了反应堆屏蔽设计的发展现状，同时就热分析理论和反应堆常用的热屏蔽方法做了分析和总结。第二章，...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ARE系统结构示意图
图 1. 1 ARE 系统结构示意图[24]岭国家实验室的研究人员在接下来的十多年里继续对熔盐堆开展燃料各向同性熔盐堆和双回路石墨慢化熔盐堆的设想[27]，甚至考循环体系以实现增殖。1960 年，ORNL 开始了以熔盐堆技术测试实验堆（Molten Salt Reactor Experiment，MSRE）[28]的设计，并于SRE 的功率为 8 MW（th），以 LiF-BeF2-ZrF4-UF4为燃料，二回路，石墨为慢化剂，INOR-8 镍基合金则作为结构材料。熔盐燃料在4.13 Kg/s 的流速流入一个由石墨紧密排列成圆柱体的堆芯，在堆反应释放热量，再以 662.78 ℃的出口温度流出堆芯。从堆芯流路热交换器中与二回路冷却剂发生热量传递，再通过二次侧风冷，MSRE 系统的布局见图 1. 2。在 1965 年-1968 年的时间内，MS小时[29]，分别运行了以235U 和233U 为主的不同燃料，并测试了熔盐堆运行和维护的大量经验。1969 年，MSRE 由于政治和经济
1 引言后，橡树岭国家实验室的研究人员继续开展熔盐堆相关研究，现熔盐堆增殖上。1970 年-1976 年，橡树岭国家实验室提出并环体系、功率 1000 MW(e)的熔盐增殖堆（Molten Salt Breed设计，其结构和布局见图 1. 3。同样由于政治和经济原因，M念设计阶段[31]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新概念熔盐堆非能动余热排出系统中钠热管的特性研究[J]. 王成龙,田文喜,苏光辉,张大林,巫英伟,秋穗正. 原子能科学技术. 2013(12)
[2]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[3]加速增产核燃料的天然安全“核热泉”快中子增殖堆[J]. 吕应中. 核科学与工程. 2012(01)
[4]国务院关于印发“十二五”控制温室气体排放工作方案的通知[J]. 中华人民共和国国务院公报. 2012(03)
[5]截至目前各国二氧化碳减排目标一览[J]. 舟丹. 中外能源. 2011(11)
[6]大规模替代化石及其他有限能源的固有安全高温核动力[J]. 吕应中. 核科学与工程. 2011(01)
[7]多孔介质热流固耦合有限元分析[J]. 杨通,刘峰. 河北理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
[8]如何在保障中国经济增长前提下完成碳减排目标[J]. 林伯强,孙传旺. 中国社会科学. 2011(01)
[9]多群蒙特卡罗方法在反应堆屏蔽设计中的应用[J]. 丁谦学,杨永伟. 原子能科学技术. 2010(02)
[10]新概念熔盐堆的固有安全性及相关关键问题研究[J]. 秋穗正,张大林,苏光辉,田文喜. 原子能科学技术. 2009(S1)
本文编号：2922782
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ARE系统结构示意图
图 1. 1 ARE 系统结构示意图[24]岭国家实验室的研究人员在接下来的十多年里继续对熔盐堆开展燃料各向同性熔盐堆和双回路石墨慢化熔盐堆的设想[27]，甚至考循环体系以实现增殖。1960 年，ORNL 开始了以熔盐堆技术测试实验堆（Molten Salt Reactor Experiment，MSRE）[28]的设计，并于SRE 的功率为 8 MW（th），以 LiF-BeF2-ZrF4-UF4为燃料，二回路，石墨为慢化剂，INOR-8 镍基合金则作为结构材料。熔盐燃料在4.13 Kg/s 的流速流入一个由石墨紧密排列成圆柱体的堆芯，在堆反应释放热量，再以 662.78 ℃的出口温度流出堆芯。从堆芯流路热交换器中与二回路冷却剂发生热量传递，再通过二次侧风冷，MSRE 系统的布局见图 1. 2。在 1965 年-1968 年的时间内，MS小时[29]，分别运行了以235U 和233U 为主的不同燃料，并测试了熔盐堆运行和维护的大量经验。1969 年，MSRE 由于政治和经济
1 引言后，橡树岭国家实验室的研究人员继续开展熔盐堆相关研究，现熔盐堆增殖上。1970 年-1976 年，橡树岭国家实验室提出并环体系、功率 1000 MW(e)的熔盐增殖堆（Molten Salt Breed设计，其结构和布局见图 1. 3。同样由于政治和经济原因，M念设计阶段[31]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新概念熔盐堆非能动余热排出系统中钠热管的特性研究[J]. 王成龙,田文喜,苏光辉,张大林,巫英伟,秋穗正. 原子能科学技术. 2013(12)
[2]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[3]加速增产核燃料的天然安全“核热泉”快中子增殖堆[J]. 吕应中. 核科学与工程. 2012(01)
[4]国务院关于印发“十二五”控制温室气体排放工作方案的通知[J]. 中华人民共和国国务院公报. 2012(03)
[5]截至目前各国二氧化碳减排目标一览[J]. 舟丹. 中外能源. 2011(11)
[6]大规模替代化石及其他有限能源的固有安全高温核动力[J]. 吕应中. 核科学与工程. 2011(01)
[7]多孔介质热流固耦合有限元分析[J]. 杨通,刘峰. 河北理工大学学报(自然科学版). 2011(01)
[8]如何在保障中国经济增长前提下完成碳减排目标[J]. 林伯强,孙传旺. 中国社会科学. 2011(01)
[9]多群蒙特卡罗方法在反应堆屏蔽设计中的应用[J]. 丁谦学,杨永伟. 原子能科学技术. 2010(02)
[10]新概念熔盐堆的固有安全性及相关关键问题研究[J]. 秋穗正,张大林,苏光辉,田文喜. 原子能科学技术. 2009(S1)
本文编号：2922782
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2922782.html
