聚变堆冷却回路水辐解及不锈钢的腐蚀研究

发布时间：2025-01-04 06:40

　　热核聚变能被认为是继裂变反应之后解决人类能源问题的途径之一。水冷却剂载热能力强,用于发电,历史悠久,技术成熟,裂变核反应堆电站的主要堆型是轻水堆(压水堆和沸水堆),建立了完整的工业体系,发展水冷包层技术风险小,可操作性性强。因此,水冷增殖包层是未来聚变堆包层系统的重要选择之一,本论文基于聚变堆中水冷包层系统的水化学问题开展了相关研究,取得了以下研究成果:1.针对聚变堆中冷却剂辐射分解问题自主编程开发了“Water-homo”程序。该程序用于解决在反应堆运行过程中难以直接测量氧化物种浓度的问题。“Water-homo”程序改进了先前报导的水辐射分解模拟的诸多不足,与过往研究相比,该程序考虑了冷却剂在堆芯中的循环从而不简单认为冷却水一直受到照射;另外本程序中使用了更多的基元反应式以及采用了最新的水辐射分解速率常数和g值;不仅如此,本程序也更仔细地考虑了 ITER中不同组分的辐照条件(辐射种类、剂量率、温度),并考虑了冷却路径对计算结果的影响。这些改进和创新更准确地模拟H2O2和O2的浓度和H2注入冷却剂的条件下水辐射分解。2.利用该改进的水辐射分解程序研究了伽马辐射和中子辐射辐射分解水的几种...

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１．１?ＩＴＥＲ装置结构模型图??氚增殖包层技术是未来聚变堆实现氚自持和能量输出必须解决的重大关键??技术，是聚变能源开发的核心技术

?第一章绪论???第一章绪论??１．１研究背景??热核聚变能被认为是继裂变反应之后解决人类能源问题的途径之一。目前受??控热核聚变的重点之一是基于Ｔｏｋａｍａｋ的磁约束核聚变方式。而“国际热核聚??变实验堆（ＩＴＥＲ）计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目??之一....

图１．１．２水辐射分解产生改变冷却剂的水化学条件，进而影响结构材料的腐蚀行为，??最终影响反应堆的安全性和寿命??晶间应力腐蚀裂纹（ＩＧＳＣＣ）是沸水反应堆（ＢＷＲ）主回路冷却剂再循环管道??

分子分解成辐射分解的物种。其中，辐解产物诸如〇２和Ｈ２〇２等形成氧化的水化??学环境，提高了冷却管道的电化学腐蚀电位（ＥＣＰ），导致结构材料的腐蚀［１Ｕ腐蚀??影响材料的完整性，增加核电厂的维护成本［２］，如图１．Ｌ２所示。?????－???１?ＩＰ＇?????■爾??ｈ＾６?Ｅ....

图１．１．３注锌技术一种可能的机制示意图??

分子分解成辐射分解的物种。其中，辐解产物诸如〇２和Ｈ２〇２等形成氧化的水化??学环境，提高了冷却管道的电化学腐蚀电位（ＥＣＰ），导致结构材料的腐蚀［１Ｕ腐蚀??影响材料的完整性，增加核电厂的维护成本［２］，如图１．Ｌ２所示。?????－???１?ＩＰ＇?????■爾??ｈ＾６?Ｅ....

图１．２．１．２水电离福射分解机制各事件时序图??不同水化学条件诸如，温度，ｐＨ值，压力，ＬＥＴ值，剂量率，水的纯度等??物理量都可是通过影响上述过程的发生，从而影响水的辐射分解行为

或Ｈ０２?？，当这些粒子已扩散至均相状态（微秒阶段）时，对应的产额被称作??ｐｒｉｍａｒｙ?Ｇ－ｖａｌｕｅ，这也是本文均相水福解计算采用的Ｇ值，上述过程在时间尺度??上如图１．２丄２所示，图中红框部分表示均相状态的时间段。??４??

本文编号：4023055