CFETR堆体活化计算与分析

【摘要】中国正在设计建造中国的第一个核聚变反应堆——中国聚变工程实验堆(ChinaFusionEngineeringTestReactor,CFETR),中子活化分析在中国聚变工程实验堆的评估检验中起着重要作用,可以为聚变堆其它相关系统的设计及核废料评估提供数据。本文结合当前CFETR的设计方案,将其简化为便于计算的一维模型,选择使用了基于蒙特卡洛方法的通用粒子物理模拟程序—FLUKA,对聚变反应堆产氚包层、屏蔽层、真空室结构材料、环向场线圈等模块进行了中子活化蒙卡模拟计算。通过整理分析计算结果数据,得出了中国聚变工程实验堆各模块的中子活化特性,验证了当前CFETR设计方案的辐射安全可靠性。相应结论可以为今后CFETR各部件的设计及进一步的中子活化分析计算提供数据参考。首先按照目前CFETR的设计方案,将其简化为一维模型,降低了计算复杂程度。用FLUKA程序计算了CFETR以满聚变功率稳态运行时堆内中子通量密度随径向的变化情况,为之后的中子活化计算提供依据。然后在假定聚变堆以200MW满聚变功率持续稳态运行一年后停堆的条件下,计算了堆内不同区域比活度以及总活度的分布情况,并计算了不同区域总活度随停堆时间的变化情况。最后,分析了不同区域停堆后不同时间内所含的主要放射性核素,得出了产氚包层、屏蔽层、真空室结构材料、环向场线圈等模块的中子活化特性。计算结果表明：在聚变堆以200MW聚变功率持续稳态运行一年后,刚停堆时堆体的总活度为1.05×1019Bq,停堆十年后堆体总活度为1.03×1017Bq,此时堆体主要残留放射性核素为55Fe。结果表明：目前CFETR的设计不存在突出的放射性环境安全问题。
【作者】宋欢；
【导师】陈志；
【作者基本信息】中国科学技术大学，核能科学与工程，2014，硕士
【关键词】CFETR；辐射安全；放射性活度；放射性核素；

【参考文献】
[1]林云,王正伟,文东辉,欧长劲.声悬浮抛光磨粒微流场研究[J].机电工程,2013,03:281-283+287.
[2]韩静.高校学生社团激励机制优化研究[D].西南大学,高等教育学,2013,硕士.
[3]李建荣.如美水电站边坡碎裂岩体成因机理及边坡岩体质量分级研究[D].三峡大学,岩土工程,2013,硕士.
[4]施许斌.基于行为金融学的股市假日效应理论及实证研究[D].复旦大学,管理科学与工程,2012,硕士.
[5]郝壮岚.关于现代造船的KPS管理研究[D].大连理工大学,船舶与海洋结构物设计制造（专业学位）,2012,硕士.
[6]钟波.近代中国大学校长治校理念与中国高等教育近代化[D].湘潭大学,专门史,2003,硕士.
[7]张彦.侵犯知识产权犯罪数额问题研究[D].北方工业大学,法律,2013,硕士.
[8]洪芬芬.煤矸石山微生物群落和硫形态分布特征研究[D].中国矿业大学,化学工程与技术,2014,硕士.
[9]安之.大区互联电网边缘区故障造成区域间稳定破坏的机理与控制措施[D].中国电力科学研究院,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[10]唐敏.期刊经营中的品牌竞争战略刍议[D].南京师范大学,2002.
[11]吕长元.“乐而不淫，哀而不伤”：儒家中和美学思想初探[D].安徽大学,美学,2013,硕士.
[12]蒋鹏凌.褐飞虱红眼突变型的复眼形态结构及其形成机制初探[D].浙江大学,植物保护（专业学位）,2013,硕士.
[13]陈新泰.高透紫外加成型液体硅橡胶的制备与性能研究[D].湖北工业大学,材料学,2014,硕士.
[14]薛巍松.直肠癌保肛术后排便功能障碍研究[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[15]陈崇进.项目管理方法在中小型企业质量管理中的应用和研究[D].浙江工业大学,2009.
[16]孙成立,刘贵家,李树立.日本钢包精炼炉滑动水口装置的研仿[J].一重技术.2000(04)
[17]鲁翀.部分变性高效液相色谱法检测胃癌组织、血浆及腹腔冲洗液中基因突变的研究[D].中国医科大学,2003.
[18]陈冠猷（ChanKoonYau）.基于属性偏序结构图原理—李赛美运用柴胡类方临床经验整理[D].广州中医药大学,中医临床基础,2014,博士.
[19]于辰伟,伏文,陈春年.氧化铜纳米棒/氧化石墨烯的制备及催化性能测试[J].金属功能材料,2013,02:31-35.
[20]李新亮.面向信息探测的多智能体组网技术研究[D].江苏科技大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[21]霍文芳.高中地理新课标下活动教学现状及策略研究[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[22]王辉.基于J2EE的IOA系统研究与实现[D].西安建筑科技大学,2004.
[23]郭小增.法庭互动中的不匹配性话语现象研究[D].西南大学,英语语言文学,2014,硕士.
[24]陈强.中国银行业信用集中风险研究[D].山东大学,金融学,2014,博士.
[25]陈昊.公开课中教师表演的质性研究[D].西南大学,课程与教学论,2014,硕士.
[26]陈小龙.基于神经网络的交通标志识别的研究[D].广东工业大学,机械工程,2014,硕士.
[27]卢玮.腹腔镜下观察子宫内膜异位症对输卵管功能的影响[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[28]张国强,吴文传,张伯明.考虑风电接入的有功运行备用协调优化[J].电力系统自动化,2011,12:15-19+46.
[29]芦湘冬,何怡刚.基于数据挖掘的视频放大电路故障字典建立优化技术[A].武汉（南方九省）电工理论学会、河南省电工技术学会、华中科技大学电气与电子工程学院、湖北省电机工程学会电工理论专委会.第十五届电工理论学术年会论文集[C].武汉（南方九省）电工理论学会、河南省电工技术学会、华中科技大学电气与电子工程学院、湖北省电机工程学会电工理论专委会:,2003:4.
[30]左爱敏.基于搜索引擎优化的网站改进方案的设计[D].河北科技大学,计算机技术,2014,硕士.
[31]洪刚.景观建筑工程演示动画创意及视听语言研究[D].重庆大学,艺术（专业学位）,2014,硕士.
[32]夏明生.Fe_3Al合金的堆焊性能研究[D].合肥工业大学,材料加工工程,2004,硕士.
[33]朱文冉.同伴反馈在高中英语写作教学中的应用研究[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[34]周巧玲,王明,徐颖华,马淳安,刘文涵.HPLC间接测定电氧化合成中的茴香醛二甲基缩醛[J].分析测试学报,2013,05:639-642.
[35]张梅,江彦泽,陈念华,付远辉,乔伟,王荷,何金生.可表达新型甲型H1N1流感病毒血凝素蛋白辅助病毒依赖型腺病毒载体的构建[J].生物医学工程学杂志,2014,01:157-160.
[36]崔江澎.碳纳米管及石墨烯在纳米集成电路互连线中的相关研究[D].浙江大学,2012.
[37]谈秀丽.宁波星级酒店员工流失及其管理对策研究[D].宁波大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[38]吉超.MgO/LDPE纳米复合材料的制备及其电学性能研究[D].哈尔滨理工大学,高分子化学与物理,2012,硕士.
[39]曹传顶.3%氯化钠对脂多糖小鼠脑水肿的保护作用及非渗透机制研究[D].中南大学,临床医学,2014,博士.
[40]张环环.电针对手术创伤大鼠心血管功能的影响及其机制分析[D].复旦大学,生理学,2010,博士.
[41]爱莎拉（KizhanSalarAbdulqadir(Sarah)）.《道林·格雷的画像》中的自恋情结[D].哈尔滨工业大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[42]董凯夫.面向航空发动机叶片的光栅投影测量系统中多频相位展开研究[D].河北工业大学,机械工程,2013,硕士.
[43]何婉茹.中小型科技企业成长机制评价研究[D].苏州大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[44]李志东.基于融合决策的网络安全态势感知技术研究[D].哈尔滨工程大学,2012.
[45]安宸.我国货币政策和房地产价格关系的实证研究[D].湘潭大学,金融学,2011,硕士.
[46]袁凤识,许保芳,王立非.中美大学生隐喻理解能力比较研究[J].外语界,2012,01:73-81.
[47]李艳彬.培养中学生化学实验能力的研究与实践[D].内蒙古师范大学,2005.
[48]吴素华.汉泰语修饰语的类型学研究及教学策略[D].厦门大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[49]栗振斌.数控弯管回弹的有限元数值预测与补偿研究[D].西北工业大学,材料加工工程,2004,硕士.
[50]石立杰.山水画中光影的研究[D].渤海大学,美术学,2013,硕士.