中国加速器驱动嬗变研究装置次临界反应堆概念设计 被引量：25

1

作者 彭天骥 顾龙 +3 位作者 王大伟 李金阳 朱彦雷 秦长平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2235-2241,共7页

根据中国加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的建设要求,完成了CiADS中次临界反应堆的概念设计。次临界反应堆为液态铅铋冷却快中子反应堆,采用半池式-半回路式的布置方式,通过主容器的中心管实现了与散裂靶在结构上的耦合。燃料组件及换料... 根据中国加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的建设要求,完成了CiADS中次临界反应堆的概念设计。次临界反应堆为液态铅铋冷却快中子反应堆,采用半池式-半回路式的布置方式,通过主容器的中心管实现了与散裂靶在结构上的耦合。燃料组件及换料方式采用相对成熟的技术方案,设置了铅铋主冷却剂辅助系统,通过多种专设安全设施来保证反应堆的安全。CiADS次临界反应堆充分考虑了堆靶耦合界面的可实现性,利用了液态铅铋冷却剂良好的传热性,结合了池式堆冷却剂自然循环的特性及回路式堆冷却剂装量少的特性,具有良好的可行性、安全性、布置灵活性和技术扩展性。 展开更多

关键词 中国加速器驱动嬗变研究装置 次临界反应堆 概念设计

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加速器驱动嬗变研究装置顶盖漏束的热中子等效注量率评估

2

作者 郭圣淼 张璐 +3 位作者 李金阳 姜韦 戴勇 顾龙 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期478-484,共7页

加速器驱动次临界系统(ADS)利用质子轰击散裂靶产生的中子驱动次临界堆稳定、持续运行,有望实现长寿命次锕系核素嬗变,并进行洁净能源生产。在加速器与反应堆耦合过程中,束流管道贯穿反应堆的顶盖,堆芯中的散裂中子和裂变中子会通过束... 加速器驱动次临界系统(ADS)利用质子轰击散裂靶产生的中子驱动次临界堆稳定、持续运行,有望实现长寿命次锕系核素嬗变,并进行洁净能源生产。在加速器与反应堆耦合过程中,束流管道贯穿反应堆的顶盖,堆芯中的散裂中子和裂变中子会通过束流管道大量泄漏,需开展相关屏蔽设计,以减小顶盖外的设备活化,进而减小停堆后堆顶设备维修人员所受辐射剂量。传统热堆的堆外辐射屏蔽设计中,常将热中子注量率限制在10^(5) n/(cm^(2)·s),以减小设备活化,提高可维护性。对于加速器驱动次临界系统而言,顶盖漏束具有快中子谱、注量率高等特点,需以热中子等效注量率为限值,开展相关屏蔽设计分析。本工作以加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)为例,分析了顶盖漏束后产生的活化核素的预期辐射释能,并通过与热中子的预期辐射释能进行等效,得到了束管漏束屏蔽设计所需的漏束中子注量率,并对其适用性进行了评估。研究表明,平均注量率为9.292×10^(5)n/(cm^(2)·s)的漏束中子在预期辐射释能上等效于注量率为10^(5)n/(cm^(2)·s)的热中子,在相关辐射屏蔽设计中,可保守取顶盖外部中子注量率限值为8×10^(5)n/(cm^(2)·s)。本工作提出了一种ADS堆外活化屏蔽设计时的热中子等效注量率的选取方法,可为快谱下的屏蔽分析提供参考。本文获得的热中子等效注量率可用于CiADS顶盖屏蔽的工程设计与分析。 展开更多

关键词 加速器驱动嬗变研究装置 顶盖屏蔽 热中子等效注量率 预期辐射释能

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加速器驱动先进核能系统及其研究进展 被引量：12

3

作者 詹文龙 杨磊 +1 位作者 闫雪松 张勋超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1809-1815,共7页

针对现有商业反应堆核燃料利用效率低和乏燃料安全处置难等问题,中国科学院原创性地提出了加速器驱动先进核能系统(ADANES)的概念。对ADANES进行了初步物理研究,对超导直线加速器、高功率散裂靶、堆芯结构材料、乏燃料处理和新型燃料制... 针对现有商业反应堆核燃料利用效率低和乏燃料安全处置难等问题,中国科学院原创性地提出了加速器驱动先进核能系统(ADANES)的概念。对ADANES进行了初步物理研究,对超导直线加速器、高功率散裂靶、堆芯结构材料、乏燃料处理和新型燃料制备等进行了大规模前期计算与关键参数实验,论证了系统的可行性。目前,加速器驱动嬗变研究装置已得到“十二五”国家重大科技基础设施的支持,计划于2019年动工。 展开更多

关键词 核燃料循环 加速器驱动先进核能系统 陶瓷反应堆 乏燃料处理 加速器驱动嬗变研究装置

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束流瞬变下CiADS次临界反应堆燃料包壳响应特性研究 被引量：1

4

作者 张庆阳 彭天骥 +1 位作者 盛鑫 顾龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期931-936,共6页

通过修改系统分析程序RELAP5 MOD4.0的点堆动力学模型与流动传热模型,使其具备了模拟液态铅铋冷却次临界反应堆动力学特性的能力;利用改进的程序模拟了加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的次临界反应堆燃料包壳在发生束流瞬变时的响应特性... 通过修改系统分析程序RELAP5 MOD4.0的点堆动力学模型与流动传热模型,使其具备了模拟液态铅铋冷却次临界反应堆动力学特性的能力;利用改进的程序模拟了加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的次临界反应堆燃料包壳在发生束流瞬变时的响应特性;利用ANSYS17.0程序分析了CiADS次临界反应堆燃料包壳束流瞬变下的应力变化。研究表明:失束时间越短,燃料包壳的温度回升越慢;燃料包壳不会因可能发生的束流超功率事件而发生熔毁;燃料包壳内外壁面的温差变化是影响应力变化的主要因素;CiADS次临界反应堆的燃料包壳不会因束流瞬变而发生应力破坏。 展开更多

关键词 加速器驱动嬗变研究装置(CiADS) 束流瞬变 包壳响应 应力变化

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跳源法在ADS中子学研究中的应用 被引量：8

5

作者 朱庆福 史永谦 +3 位作者 李义国 夏普 郑伍钦 朱国盛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第3期246-249,共4页

简要介绍了跳源法在ADS中子学研究中测量次临界度的原理、外源驱动的次临界中子学的实验装置、堆芯布置及中子源驱动系统。主要研究了252Cf中子源在堆芯不同轴向位置、模拟质子束管和散裂中子靶件处不同缓冲区材料对keff的影响。实验结... 简要介绍了跳源法在ADS中子学研究中测量次临界度的原理、外源驱动的次临界中子学的实验装置、堆芯布置及中子源驱动系统。主要研究了252Cf中子源在堆芯不同轴向位置、模拟质子束管和散裂中子靶件处不同缓冲区材料对keff的影响。实验结果与其它实验方法的结果进行了比较,符合较好。 展开更多

关键词 跳源法 ADS 中子学研究 应用 次临界度 测量 次临界中子学 实验装置 加速器驱动次临界系统

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新时期国家重大科技基础设施创新管理模式探索与实践——以CiADS为例

6

作者 王思成 李大蓬 +1 位作者 王玥 胡正国 《今日制造与升级》 2024年第S1期69-72,共4页

国家重大科技基础设施作为“国之重器”,是国家科技创新的重要支撑,对我国发展新质生产力、推动实现高水平科技自立自强至关重要。文章以正在粤港澳大湾区建设的CiADS为例,探索与实践新时期下国家重大科技基础设施工程建设中可供借鉴的... 国家重大科技基础设施作为“国之重器”,是国家科技创新的重要支撑,对我国发展新质生产力、推动实现高水平科技自立自强至关重要。文章以正在粤港澳大湾区建设的CiADS为例,探索与实践新时期下国家重大科技基础设施工程建设中可供借鉴的创新管理模式。 展开更多

关键词 国家重大科技基础设施 加速器驱动嬗变研究装置 工程建设管理

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我国零功率装置研发取得突破

7

《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2017年第1期86-86,共1页

由中核集团中国原子能科学研究院和中国科学院近代物理研究所历时四年联合研制的核反应堆零功率装置“启明星Ⅱ号”实现首次临界，标志着我国加速器驱动次临界系统（ADS）研究完成又一个重大节点，也标志着我国在核反应堆新一代零功率... 由中核集团中国原子能科学研究院和中国科学院近代物理研究所历时四年联合研制的核反应堆零功率装置“启明星Ⅱ号”实现首次临界，标志着我国加速器驱动次临界系统（ADS）研究完成又一个重大节点，也标志着我国在核反应堆新一代零功率装置研发领域达到国际先进水平。 展开更多

关键词 零功率 加速器驱动次临界系统 装置 研发 中国原子能科学研究院 近代物理研究所 核反应堆 中国科学院

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铅铋冷却快堆含绕丝燃料组件子通道程序开发与验证 被引量：1

8

作者 刘佳泰 彭天骥 +1 位作者 苏兴康 顾龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1950-1958,共9页

由于铅铋冷却剂流动传热现象的复杂性,准确计算铅铋冷却含绕丝燃料组件的冷却剂和包壳温度是液态金属冷却快堆燃料组件热工分析的重点。本文基于集总参数法对守恒方程进行求解,开发了适用于铅铋冷却快堆的子通道分析程序,对液态铅铋在... 由于铅铋冷却剂流动传热现象的复杂性,准确计算铅铋冷却含绕丝燃料组件的冷却剂和包壳温度是液态金属冷却快堆燃料组件热工分析的重点。本文基于集总参数法对守恒方程进行求解,开发了适用于铅铋冷却快堆的子通道分析程序,对液态铅铋在棒束燃料组件中的摩擦阻力模型、湍流交混模型和对流换热模型进行了适用性分析,并对7棒束大涡模拟和19棒束含绕丝传热实验进行了对比验证。结果表明:包壳和冷却剂温度的最大相对误差低于5%。程序能较好完成铅铋冷却含绕丝燃料组件的热工水力计算,可为铅铋冷却快堆设计提供支持。 展开更多

关键词 中国加速器驱动嬗变研究装置 铅铋冷却快堆 含绕丝燃料组件 子通道分析

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从显微镜到望远镜:我国大型科学设施巡礼(二)

9

作者 张闯 《科学》 北大核心 2013年第6期11-15,63,共5页

这是接上期的我国大型科学设施综述连载。本期内容涉及探测和研究原子核层次的大型科学设施:兰州重离子加速器、北京放射性核束装置、中国实验快堆、钍基熔盐堆核能系统、加速器驱动次临界核废物嬗变系统、超导托卡马克实验装置等。

关键词 大科学装置 重离子加速器 冷却储存环 放射性核束装置 快中子增殖反应堆 熔盐堆核能系统 加速器驱动 托卡马克 次临界核废物嬗变系统

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国家重大科技基础设施HIAF及CiADS建设进展与展望 被引量：5

10

作者 徐瑚珊 詹文龙 +7 位作者 肖国青 胡正国 杨建成 何源 王思成 盛丽娜 李大蓬 强流重离子加速器装置及加速器驱动嬗变研究装置团队 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期60-66,共7页

国家重大科技基础设施“强流重离子加速器装置(HIAF)”和“加速器驱动的嬗变研究装置(CiADS)”正在广东省惠州市建设。HIAF拟建成国际领先水平的下一代强流重离子加速器装置,于2018年开工,建设周期7年,已全面进入批量加工与测试、进场... 国家重大科技基础设施“强流重离子加速器装置(HIAF)”和“加速器驱动的嬗变研究装置(CiADS)”正在广东省惠州市建设。HIAF拟建成国际领先水平的下一代强流重离子加速器装置,于2018年开工,建设周期7年,已全面进入批量加工与测试、进场安装与调试阶段;CiADS拟建成全球首个实现高功率耦合运行的兆瓦级加速器驱动嬗变研究装置,于2021年开工建设,建设周期6年,分阶段推进工程建设,强流直线加速器已开始逐步进场安装,高功率散裂靶样机研制完成,次临界反应堆正在进行工程设计。本文在之前介绍HIAF及CiADS项目专题文章的基础上,进一步介绍了HIAF及CiADS项目科学及工程目标、工艺及土建进展,并对未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 国家重大科技基础设施 强流重离子加速器装置 加速器驱动嬗变研究装置

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我国零功率装置研发取得突破

11

《现代材料动态》 2017年第3期22-22,共1页

新华社北京报道，由中核集团中国原子能科学研究院和中国科学院近代物理研究所历时四年联合研制的核反应堆零功率装置“启明星Ⅱ号”实现首次临界。这标志着我国加速器驱动次临界系统（ADS）研究完成又一个重大节点，也标志着我国在核... 新华社北京报道，由中核集团中国原子能科学研究院和中国科学院近代物理研究所历时四年联合研制的核反应堆零功率装置“启明星Ⅱ号”实现首次临界。这标志着我国加速器驱动次临界系统（ADS）研究完成又一个重大节点，也标志着我国在核反应堆新一代零功率装置研发领域达到国际先进水平。 展开更多

关键词 零功率 加速器驱动次临界系统 装置 研发 中国原子能科学研究院 近代物理研究所 核反应堆 中国科学院

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HIAF及CiADS项目进展与展望 被引量：45

12

作者 肖国青 徐瑚珊 王思成 《原子核物理评论》 CSCD 北大核心 2017年第3期275-283,共9页

强流重离子加速器(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对... 强流重离子加速器(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 强流重离子加速器 加速器驱动嬗变研究装置 重离子 加速器 嬗变

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束流瞬变下Ci ADS次临界反应堆燃料包壳安全分析 被引量：3

13

作者 张庆阳 顾龙 +1 位作者 彭天骥 盛鑫 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期51-57,共7页

利用反应堆系统分析程序RELAP5mod4.0模拟了加速器驱动嬗变研究装置(Ci ADS)次临界反应堆燃料棒在发生失束事件时的响应特性;利用有限元软件ANSYS 17.0计算了CiADS次临界反应堆燃料包壳在失束事件下的疲劳寿命;预测了中国未来百兆瓦级... 利用反应堆系统分析程序RELAP5mod4.0模拟了加速器驱动嬗变研究装置(Ci ADS)次临界反应堆燃料棒在发生失束事件时的响应特性;利用有限元软件ANSYS 17.0计算了CiADS次临界反应堆燃料包壳在失束事件下的疲劳寿命;预测了中国未来百兆瓦级加速器驱动次临界系统(ADS)中燃料包壳的疲劳寿命。研究表明:失束时CiADS次临界反应堆功率瞬间下降到满功率的2.156%;失束事件下CiADS次临界反应堆的燃料包壳的疲劳寿命在108次以上;失束事件不会对中国未来百兆瓦级ADS中的燃料包壳造成疲劳损伤。 展开更多

关键词 加速器驱动嬗变研究装置(CiADS) 失束 应力分析 疲劳寿命

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