改善FEB排灰效率并减少氚投料的探讨

α粒子灰在靶板上中性化后成为氦原子,一部分未被抽走,它们在偏滤器等离子体中扩散的平均自由程较长(～10cm)有可能再电离回到SOL,我们如果用RF场的有质动力势将这部分再电离的He~ 反射回靶板附近,如同射频堵漏的机理,它的存在又不影响He~( )继续流向靶板。这种射频有质动力同时又可以将氚离子从偏滤器喉管处反射回主体等离子体,既改善排灰效率又减少氚投料量。本文计算了对排灰效率的影响。     

自由表面液态锂偏滤器靶板物理过程研究

本文建立了一种高温液态锂蒸发、锂蒸气云等离子体运动、它对入射等离子体粒子屏蔽和锂蒸气云等离子体内的光子辐射和输运的综合物理模型.导出了与温度相关的蒸发功率.研究了静态液态锂表面在10 MJ/m2,1 ms高脉冲表面热负荷作用下考虑蒸发和不考虑蒸发两种情况下靶板温升并作了比较.结果表明定常自由表面液态锂靶板也可以取出大量表面热负荷.最后计算了入射到偏滤器靶室中的高能α粒子和弱相对论性电子在锂蒸气云等离子体中的能量沉积.     

托卡马克增强约束态的排氦研究

由于氦在当前托卡马克放电实验和将来D-T聚变反应堆中的特殊作用,通常将氦和其它杂质分开来研究。首先,几乎现有的托卡马克装     

磁镜聚变增殖堆概念设计初步报告

为满足下世纪上半叶核能迅速发展的需要,设计了为轻水堆提供充足核燃料的磁镜聚变增殖堆CHD。增殖堆能满足10个以上同等规模功率轻水堆的核燃料的需要,它可以在不需要进行再处理的情况下直接加浓燃料。为了抑制靠近等离子体区域的裂变,对压平的功率强度进行了计算。用这种办法,增强了直接加浓聚变增殖堆的燃料生产。为了减少MHD的压降,冷却剂LiPb轴向流入再生区。虽然在反应堆中氚的投料量很低,为了减少氚通过冷却剂管的渗透,必须研制特殊材料。由11个轻水堆电站和一个聚变增殖堆组成的系统的电成本为传统的轻水堆电站的1.05倍。     

磁镜聚变增殖堆概念设计初步报告

为满足下世纪上半叶核能迅速发展的需要,设计了为轻水堆提供充足核燃料的磁镜聚变增殖堆CHD。增殖堆能满足10个以上同等规模功率轻水堆的核燃料的需要,它可以在不需要进行再处理的情况下直接加浓燃料。为了抑制靠近等离子体区域的裂变,对压平的功率强度进行了计算。用这种办法,增强了直接加浓聚变增殖堆的燃料生产。为了减少MHD的压降,冷却剂LiPb轴向流入再生区。虽然在反应堆中氚的投料量很低,为了减少氚通过冷却剂管的渗透,必须研制特殊材料。由11个轻水堆电站和一个聚变增殖堆组成的系统的电成本为传统的轻水堆电站的1.05倍。     

Fuelling and Diagnostics with Pellet Injection in the HL-1M Tokamak

The pellet injection experiments for fuelling and diagnostics have been carried out on the HL-1M tokamak. The eight-pellet injector was installed on HL-1M. A reliable monitordetector and camera system was set up to take initial pellet photographs and measure the initial pellet speed and size. High fuelling efficiency of 60 % - 100 % and a density profile with a peaking factor of 1.8 - 2.0 were obtained. The maximum density close to 10^14/cm^3 in HL-1M was achieved with newly optimized combined fuelling techniques. Two typical models of pellet ablation have been utilized for simulative calculation of the ablation rates in HL-1M. In comparison with the distribution of the measured Hα emission intensity from the digital data of the CCD camera, the experimental result seems more optimistic for core fuelling than theoretical predictions by the two models. The safety factor profile q（r） has been extracted from the information provided by the CCD camera during the pellet injection. The reliability of the measured results depends mainly on the calibration of the imaging space position. Based on the calibration, the measured q-profile becomes more reasonable than those published previously for the same shot number and same photograph.     

FEB反剪切位形堆芯物理

本文讨论了反剪切位形的特性和研究近况。从MHD稳定性和自举电流份额之间折衷考虑推导出它们之间的相互关系并得到先进托卡马克运行空间图,找到了合适的FEB反剪切位形(FEB-RS)工作范围及相应的温度、密度分布,计算了FEB-RS的堆芯物理参数。研究表明,在同样尺寸下堆芯等离子体性能大大提高。     

高温D－~3He等离子体聚变产物的即时能谱展宽计算

从动量守恒和能量守恒关系式出发，通过反应前后坐标系之间的转换，利用Ｓ．Ｐｅｒｋｉｎｓ计算反应粒子带入反应的平均能量的方法，引入一个等效动力学温度，得到的质子和α粒子即时能谱最大展宽与Ｇ．Ｌｅｈｎｅｒ用其它方法算得的即时能谱半宽度合理地接近。结果对开端位形的高能带电粒子直接能量收集器设计有参考价值。     

聚变实验增殖堆氚系统设计研究(英文)

介绍了核工业西南物理研究院聚变实验增殖堆工程概要设计(FEB-E)中的氚系统设计研究。第一部分介绍包层氚增殖区的划分、几何尺寸、装料特征和用蒙特卡罗程序计算得到的液态锂中的氚浓度分布;第二部分描述根据聚变堆氚物理基础构造的氚循环系统,共分成 10 个子系统及它们之间氚的流程图。运用研制的程序SWITRIM 计算了各个子系统中的氚投料量随时间的变化,满功率运行一年后各个子系统中的氚投料量。研究结果表明起动 143 MW 聚变功率 FEB-E 堆所需要的初始氚投料量大约为 319 g。第三部分对不同的运行状态下的氚泄漏问题进行了分析。潜在的氚泄漏危险可能来自于偏滤器系统从等离子体中抽出的气体。得到的结论是提高FEB-E 堆芯等离子体的燃耗份额从而减少氚的通过量对降低氚的泄漏危险是重要的。     

月球~3He资源开发的经济、技术可行性研究

从能量学的角度对开采月球３＿Ｈｅ资源作为Ｄ－３＿Ｈｅ聚变燃料的经济技术可行性进行了研究。拟分如下部分：太阳风的参数分析与月球表层土中的３＿Ｈｅ贮量估算；月球Ｈｅ的开采成本估算；月球白天就地真空加热抽取Ｈｅ的成本估算；月球夜晚就地低温分离同位素３＿Ｈｅ／４＿Ｈｅ的成本计算；液态３＿Ｈｅ从月球运回地球的成本估算；以月球运回的３＿Ｈｅ作为Ｄ－３＿Ｈｅ聚变燃料的能量偿还比计算。最后与地球上开采２３５＿Ｕ和煤发电的能量偿还比对照，给出Ｄ－３＿Ｈｅ与Ｄ－Ｔ燃料聚变能单位电价的比较。