國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目建議書我國大規(guī)模發(fā)展核裂變能的(已修改)
2025-03-07 08:52 本頁面
【正文】 聚變中子源驅(qū)動的次臨界核能系統(tǒng) 聚變能的早期應(yīng)用途徑 吳宜燦 ？ 功能及特點 ？ 3. 核能發(fā)展的現(xiàn)狀與能源需求 ？ 國際國內(nèi)現(xiàn)狀 ？ ？ 內(nèi) 容 聚變中子源驅(qū)動的次臨界核能系統(tǒng)（ FDS） ?? 多功能的混合堆 兩種核反應(yīng)的基本特點 ： ?聚變反應(yīng)是富中子、貧能量： 14 MeV/次 D＋ T == He + n ?裂變反應(yīng)恰好是貧中子、富能量 : 200 MeV/次 n + AC(重核 )== FP(裂變產(chǎn)物 ) + xn x=2～4 ? FDS = Fusion Core + Fission Blanket 26 EPS, Mastrich, Netherlan, 1418 June, 1999 ASIPP Features of FDS FDS Fusion Core Fission Blanket Blanket functions: ? fuel breeding ? waste transmutation ? energy production ? other applications 利用聚變中子轟擊有中子倍增材料如钚的次臨界包層，經(jīng)中子倍增、能譜優(yōu)化 ,包層中長壽命放射性廢料核發(fā)生不同類型反應(yīng)生成新的低毒或無毒核素，而天然鈾吸收中子生成可裂變核燃料并且產(chǎn)生大量的能量 ,以 “變廢為寶 ”。 聚 變 中 子 源 ? 接近現(xiàn)有托卡馬克 實驗參數(shù)水平 優(yōu)化的次臨界 包層系統(tǒng) ? 處理核廢料 ? 生產(chǎn)核燃料 ? 產(chǎn)氚 /材料實驗等 裂 變 核 電 站 14MeV中子 核燃料 氚 核廢料 國際權(quán)威聚變學(xué)術(shù)刊物 Nuclear Fusion審稿人認(rèn)為：對“等離子體的應(yīng)用作出了巨大貢獻(xiàn)”， “創(chuàng)新思想值得高度贊賞”。 科技部 863課題驗收專家組認(rèn)為 “研究成果具有重要創(chuàng)新性 ,為聚變中子源的早期應(yīng)用開辟了新途徑”。 首次在國內(nèi)開展核廢料中子嬗變處理研究，否定了國際上早期得出的相反結(jié)論 , 發(fā)表論文 30余篇 , 被 IAEA聚變能大會選為口頭報告 中科院等離子體物理研究所 利用聚變中子嬗變處理長壽命放射性核廢料 聚變技術(shù)早期應(yīng)用研究 本研究工作得到了國家基金委、國家 863計劃和中國科學(xué)院的支持 這種系統(tǒng) 對等離子體驅(qū)動器的參數(shù)要求遠(yuǎn)比純聚變電站對其等離子體堆芯要求低，接近現(xiàn)在托卡馬克聚變實驗裝置己達(dá)到的參數(shù)水平。 聚變中子源驅(qū)動的次臨界核能系統(tǒng) 次臨界核能系統(tǒng) 功能 (I) 生產(chǎn)核燃料和產(chǎn)能： 中子＋ U238或 TH232 == 能量＋ PU239或 U233 PU239或 U233 可供給裂變核電站使用 次臨界核能系統(tǒng) 功能 (II) 處理核廢料和產(chǎn)能： 中子＋廢物核 == 能量＋ 短壽命或穩(wěn)定核 長壽命核廢物 : 裂變產(chǎn)物（如 99Tc、 129I、 137Cs等）， 幾百年以上 錒系元素 (如 Pu、 Np、 Am、 Cm等 )， 幾百萬年以上 ?毒性大、壽命長，非常難于處理。 深埋 ？ 海洋？ 太空？ 利用 ! 次臨界核能系統(tǒng) 功能 (III) 生產(chǎn)氚： 中子＋ Li6 == 氚 ＋ He4 中子＋ Li7 == 氚 ＋ He3 + 中子 氚可補充聚變堆芯消耗的氚，并可有氚剩余 剩余 == 國防 次臨界核能系統(tǒng) 功能 (IV) 產(chǎn)能（處理核廢料和生產(chǎn)核燃料 )： )1( effeffEEkkMfus io nfis s io n??? ? )/(4~2,200~fi ssionneutr on spr odu cedMeVEMeVEfusi onfis sion???? 50~,???MThenKAssume eff ? ？ 功能及特點 ？ 3. 核能發(fā)展的現(xiàn)狀與能源需求 ？ 國際國內(nèi)現(xiàn)狀 ？ ？ 內(nèi)容 核能發(fā)展現(xiàn)狀與國家能源需求 核能是公認(rèn)的現(xiàn)實的可大規(guī)模替代常規(guī)能源的既干凈又經(jīng)濟的現(xiàn)代能源 – 205
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