7Li富集度对液态熔盐堆钍铀转换性能的影响研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 周俊 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 陈金根 |
| 关键词 | 液态燃料熔盐堆 7Li富集度 钍铀转换 |
| 英文摘要 | 熔盐堆是第四代先进核能系统中唯一的液态堆,具有良好的固有安全性、中子经济性、可在线添换料和处理裂变产物等特点。由于熔盐堆的上述优点,使得熔盐堆非常适合于钍铀燃料循环。在熔盐堆中,液态熔盐既可用作核燃料的载体,又是一回路的冷却剂。~7Li F是液态燃料熔盐堆载体盐的重要组成成分,为了保证堆芯的中子经济性,载体盐中的~7Li通常需要富集到99.99%以上。高纯度~7Li熔盐的制备,在对核素提纯技术带来巨大挑战的同时,也极大的增加了反应堆的建造成本。另一方面,如果降低载体盐中的~7Li富集度,6Li的含量增加,其与~7Li相比具有非常大的热中子吸收截面,从而吸收大量中子,不利于提高中子经济性,并且6Li吸收中子后产生易渗透且难以收集的氚,对结构材料造成极大的损伤。基于上述考虑,本文主要研究~7Li富集度对液态燃料熔盐堆钍铀转换性能的影响,旨在不明显影响钍铀转换性能的前提下降低~7Li的富集度要求,为液态燃料熔盐堆~7Li富集度的选择提供参考依据,这对于熔盐堆的工程设计具有重要的指导意义。本文基于熔盐堆后处理程序MSR-RS,首先针对中子能谱、~(233)U初装量、钍铀转换比、~(233)U净产量和倍增时间、氚产量等参数,定量分析了~7Li富集度对液态燃料熔盐堆钍铀转换性能的影响。结果表明:在热堆(TMSBR-T)中,推荐的~7Li富集度为99.99%,相对99.995%的~7Li富集度而言,其50年内的~(233)U总需求量增加不超过0.02%,平均钍铀转换比约减小0.1%,~(233)U倍增时间增加不超过4.5%,氚产量增加不超过4.2%;而在快堆(TMSBR-F)中,由于~7Li富集度对钍铀转换性能的影响较小,推荐的~7Li富集度为99.95%,相对99.995%的~7Li富集度,其100年内的~(233)U总需求量增加不超过0.02%,平均钍铀转换比降低不超过0.15%,~(233)U倍增时间增加不超过4.3%,氚产量增加不超过7.5%。其次,基于上述工作,进一步开展了不同载体盐下~7Li富集度对液态燃料熔盐快堆钍铀转换性能的影响研究。结果表明:MSFR-FLi由于重金属含量较高,可以获得比MSFR-FLi Be更好的钍铀转换性能;在MSFR-FLi和MSFR-FLi Be中,推荐的~7Li富集度为99.9%,相对99.995%的~7Li富集度,100年内的~(233)U总添加量增加不超过0.05%,平均钍铀转换比降低不超过1.6%,氚产量增加不超过8%。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/33824]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年 |
| 作者单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周俊. 7Li富集度对液态熔盐堆钍铀转换性能的影响研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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