收藏本站
《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

ADS次临界靶堆耦合系统中子学Geant4模拟

宋林  
【摘要】:核电发展遇到了三个重要的问题:1.核燃料的供应问题;2.核反应堆的安全问题;3.核废料的处理问题。加速器驱动的次临界系统(ADS,Accelerator Driven Sub-critical System)被认为是一种清洁安全的先进核能系统,能够有效地解决核电发展所面临的困难。ADS主要由强流质子加速器、散裂靶和次临界堆等构成。质子束轰击重金属靶,散裂反应产生的大量中子作为外源中子驱动和维持次临界堆运行,具有固有安全性。ADS系统的中子能谱硬、通量大、能量分布宽,能够进行核废料嬗变及核燃料增殖,并进行产能。中科院于2011年启动了战略性先导科技专项(A类)“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”。中科院创新提出的基于颗粒流的ADS新型靶堆系统,由颗粒流散裂靶与颗粒流/氦气混合冷却反应堆构成。对于ADS新型靶堆耦合系统,中子学研究具有重要的意义。ADS靶堆耦合系统中子学研究是在基于颗粒流的ADS新型靶堆系统中,系统内的中子分别来源于散裂靶中的散裂反应和堆芯中燃料裂变反应,且靶区的中子谱分布呈现出非常严重的空间各向异性。由于新型靶堆系统中堆芯结构布置和冷却介质不同于已知的堆芯,其中子输运过程必然存在差异。ADS靶堆耦合系统中子学的模拟对新系统的精细设计特别是靶堆耦合优化设计具有非常重要影响,直接关系到其安全性和经济性,需要通过专门的实验平台开展系统的中子学研究。本论文利用Geant4程序对ADS靶堆耦合系统的中子学进行了模拟研究。主要内容包括:(1)质子诱发散裂反应理论模拟:利用各种散裂反应理论模型(INCLXX、BERT及BIC等)对质子诱发的散裂反应的中子能谱等进行模拟,并跟现有实验数据进行对比,给出最佳的散裂反应理论模型;(2)ADS次临界靶堆耦合系统中子学模拟:利用GEANT4程序构建ADS次临界靶堆耦合系统的模型,包括散裂靶、燃料层、石墨反射层、聚乙烯慢化层等。同时利用该模型进行ADS靶堆耦合系统相关中子学研究,包括:入射质子能量及散裂靶尺寸对散裂中子产额的影响,钨球颗粒散裂靶泄露中子产额、中子能谱及中子空间分布等研究,靶区外围各层布局对靶区中子的影响,靶区外围各层中子输运情况研究及Geant4用于k_(eff)计算方法的研究。研究表明,Geant4用于ADS靶堆耦合系统的中子学研究是合理和可靠的。该研究为ADS靶堆耦合系统的设计提供了参考意见。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM623

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 张苏雅拉吐;陈志强;韩瑞;刘星泉;林炜平;靳增雪;刘建立;石福东;;E_p≤3GeV质子入射铅、铋引起的中子产生双微分截面的模拟(英文)[J];原子核物理评论;2014年02期
2 唐靖宇;敬罕涛;夏海鸿;唐洪庆;张闯;周祖英;阮锡超;张奇玮;杨征;;先进裂变核能的关键核数据测量和CSNS白光中子源[J];原子能科学技术;2013年07期
3 詹文龙;徐瑚珊;;未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J];中国科学院院刊;2012年03期
4 夏海鸿;罗璋琳;赵志祥;;加强ADS技术研究 促进核能大规模可持续发展[J];现代物理知识;2011年04期
5 尹陈艳;李志远;周超;左国平;龚学余;;散裂钨靶辐射剂量计算[J];南华大学学报(自然科学版);2010年02期
6 万俊生,张颖,张利兴,夏海鸿,丁大钊;ADS中子源散裂靶物理研究[J];计算物理;2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张苏雅拉吐;ADS散裂靶相关核数据测量装置的建立及钨评价中子核数据的基准检验[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2015年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 强成文;赵强;李龙;王飞;杨伟峰;张学智;张雪荧;;ADS无窗散裂靶件水模拟实验研究[J];原子核物理评论;2015年04期
2 吕科锋;陈刘利;岳晨冲;高胜;黄群英;;带绕丝燃料组件在铅铋介质下的阻力特性实验研究[J];核动力工程;2015年06期
3 张洋;柏云清;张勇;赵小敏;何梅生;张学伟;;中国铅基研究实验堆主容器初步地震响应分析[J];核科学与工程;2015年04期
4 武启;贾欢;马鸿义;张文慧;方兴;杨尧;马保华;王辉;孙良亭;何源;赵红卫;;ADS强流质子加速器低能传输段发射度匹配研究[J];原子核物理评论;2015年S1期
5 刘捷;范俊辉;卢文强;;质子束能量对ADS无窗散裂靶稳态热输运的影响[J];工程热物理学报;2015年11期
6 万波;张雪荧;陈亮;葛红林;马飞;张宏斌;鞠永芹;张艳斌;李严严;许晓伟;;Digital pulse shape discrimination methods for n-γ separation in an EJ-301 liquid scintillation detector[J];Chinese Physics C;2015年11期
7 牛小飞;韩彦宁;姜子运;王先进;白峰;郭晓虹;张军辉;;ADS注入器Ⅱ10MeV加速器液氦分配系统设计[J];强激光与粒子束;2015年11期
8 张卓;陈沅;杨向臣;彭全岭;;中国加速器驱动次临界系统常规磁铁的磁场测量[J];原子能科学技术;2015年S2期
9 李涛;张斌;刘鲁北;何源;张生虎;;基于162.5 MHz HWR超导腔的氦压调谐器的设计与测试[J];核技术;2015年10期
10 辜峙钘;王刚;汪振;柏云清;FDS团队;;铅铋冷却快堆瞬态超功率事故分析[J];核安全;2015年03期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 华贲;;产业结构、能效及一次能源构成对能源强度的影响分析[J];中外能源;2010年05期
2 ;关于加速器驱动次临界系统(ADS)研发促进我国核能可持续发展的建议[J];中国科学院院刊;2009年06期
3 王芳卫;贾学军;梁天骄;何伦华;殷雯;张绍英;朱涛;于全芝;王平;;散裂中子源靶站谱仪的物理设计[J];物理;2008年06期
4 赵志祥;夏海鸿;;加速器驱动次临界系统(ADS)与核能可持续发展[J];中国工程科学;2008年03期
5 龚学余;樊胜;宋英明;杨磊;罗璋琳;;ADS散裂靶产生的放射性毒性[J];原子能科学技术;2006年02期
6 王芳卫,梁天骄,殷文,曹慧波,张泮霖,严启伟,章综,张杰;散裂中子源靶站和中子散射谱仪的概念设计[J];核技术;2005年08期
7 万俊生,张颖,张利兴,夏海鸿,丁大钊;ADS中子源散裂靶物理研究[J];计算物理;2003年05期
8 樊胜,叶沿林,肖玉衡,赵志祥,应军;散裂中子靶能量沉积研究[J];原子能科学技术;2001年04期
9 丁大钊;傅世年;;加速器驱动放射性洁净核能系统[J];现代物理知识;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 巴桑仓决;;高功率光纤激光耦合系统的设计及应用研究[J];电视指南;2017年19期
2 崔霞;孔令为;林红军;梅荣武;申利国;邵卫伟;成水平;王震;代嫣然;李思亮;谭映宇;黄冠中;王杭林;;生态塘?生态沟渠耦合系统低温条件的运行效果研究[J];环境污染与防治;2017年08期
3 张申贵;;超二次吊桥耦合系统无穷多解的存在性[J];宁夏师范学院学报;2012年06期
4 刘建国;Thomas Dietz;Stephen R.Carpenter;Carl Folke;Marina Alberti;Charles L.Redman;Stephen H.Schneider;Elinor Ostrom;Alice N.Pell;Jane Lubchenco;William W.Taylor;欧阳志云;Peter Deadman;Timothy Kratz;William Provencher;张淑敏;;人类与自然耦合系统[J];AMBIO-人类环境杂志;2007年08期
5 陈钢;赵国忠;顾元宪;;声场-结构耦合系统灵敏度分析及优化设计研究[J];振动与冲击;2007年04期
6 孙淦云,王跃方;密闭腔体声-结构耦合系统的动力灵敏度分析[J];计算力学学报;2005年05期
7 邹时智,黄忠霖,黄玉盈,金涛;非线性液固耦合系统的一个广义变分原理[J];华中理工大学学报;1997年12期
8 王宗义,朱长山;正交耦合系统的稳定性分析[J];黑龙江自动化技术与应用;1997年02期
9 苏明;;耦合系统的配对选择[J];现代机械;1987年03期
10 曹立;;软耦合系统的初步探讨[J];河北机电学院学报;1987年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜松;石文凤;许昌锦;;浅谈太阳能——地源热泵耦合系统贵州地区的应用[A];2017年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2017年
2 杜珺;邢誉峰;;液体和柱壳耦合系统的固有频率的分析方法及数值比较[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 田亚平;;区域人地耦合系统脆弱性:概念内涵与评价指标[A];自然地理学与生态安全学术论文摘要集[C];2012年
4 彭逸生;陈桂珠;葛仙梅;刘亚云;;种植—养殖耦合系统构建运行指南[A];联合国开发计划署UNDP/全球环境基金GEF/小额赠款项目SGP“湛江特呈岛滨海湿地保护与可持续发展利用示范”项目论文成果汇编[C];2011年
5 杨绍普;;高维载重车辆—道路耦合系统非线性动力学研究[A];第三届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2009年
6 王海文;顾元宪;;结构-声学耦合系统的有限元分析方法[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
7 曹东兴;张伟;;弦-梁耦合系统的非线性动力学研究[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年
8 彭献;刘子建;李小均;高伟钊;金一鸣;;多台变速车辆与桥梁耦合系统的建模与振动分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
9 徐鉴;王在华;;时滞耦合系统动力学研究的若干问题和进展[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
10 曹东兴;张伟;;弦-梁耦合系统复杂动力学研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 李忠祥;并行耦合系统——承载集中式业务系统运行使命[N];中国城乡金融报;2006年
2 记者 刘宇雄;大力发展种植-养殖耦合系统[N];广东科技报;2011年
3 李宏一;农总行主机并行耦合系统成功上线[N];中国城乡金融报;2005年
4 庄秀丽;整体的哲学[N];经济观察报;2004年
5 记者 刘兵 特约通讯员 谢晓媛 李弥园;特呈岛渔民赴深圳“取经”[N];湛江日报;2010年
6 中国工程院院士 任继周;轻视畜牧业将贻害中国农业[N];光明日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高尚;几类耦合系统的周期解[D];哈尔滨工业大学;2018年
2 曹羨;电—生物耦合技术对染料废水的去除特性及机理[D];东南大学;2017年
3 金延超;分布式太阳能水净化—光伏耦合系统的实验研究[D];天津大学;2017年
4 王永辉;流体与结构相耦合系统的有限元法研究[D];清华大学;1990年
5 鲁立君;生物芯片微流体泵液固耦合系统流动特性研究[D];华中科技大学;2006年
6 郭英;几类随机耦合系统的稳定性[D];哈尔滨工业大学;2016年
7 刘志恩;内燃机燃烧室多体耦合系统三维瞬态传热模拟及应用研究[D];华中科技大学;2007年
8 丁研;辐射供冷及独立新风耦合系统送风形式与控制策略研究[D];天津大学;2012年
9 麦欢欢;非线性的耦合系统一致性问题研究[D];重庆大学;2012年
10 张羽飞;考虑复杂因素的弹性板及其声腔耦合系统声振特性分析[D];哈尔滨工程大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘召朋;考虑人—结构相互作用的人行桥竖向振动研究[D];华北水利水电大学;2018年
2 宋林;ADS次临界靶堆耦合系统中子学Geant4模拟[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2018年
3 程本爱;MFC-MBR耦合系统能量流调控研究[D];天津工业大学;2018年
4 尹建斌;基于非对称结构的耦合系统设计方法与无线电能传输特性研究[D];天津工业大学;2018年
5 秦贝贝;分数阶微分耦合系统解的存在性[D];曲阜师范大学;2018年
6 杨姣;四个节拍器耦合系统中的同步现象研究[D];陕西师范大学;2018年
7 王爽;热方程和常微分方程耦合系统的稳定性[D];华中科技大学;2016年
8 齐德卿;风氢耦合系统容量配比及能量管理策略研究[D];东北电力大学;2017年
9 丰俊妍;网络上耦合系统的外同步稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
10 张剑宇;两类离散耦合系统的稳定性分析[D];哈尔滨工业大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026