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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
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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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