聚變堆源項分析程序中腐蝕產物沉積遷移模型的初步實驗研究.pdf

1、研究表明，在聚變堆運行工況下，腐蝕產物是源項分析中最主要的影響因素。由于當冷卻劑流經堆芯時腐蝕產物可能被活化，因此腐蝕產物可能會由于其在反應堆主冷卻劑回路中的沉積和遷移作用，使得放射性劑量增大。放射性源項分析與劑量評估是目前我國正在開展的中國聚變工程實驗堆(CFETR)工程設計的關鍵技術之一。因此對于聚變堆腐蝕產物沉積遷移的行為，有必要開展相關實驗進行研究。
　　本文首先調研了國內外已有的聚變試驗堆工況設計參數和PPCS概念設計，

2、確定以國際熱核聚變實驗堆(ITER)主冷卻回路參數為依據設定本實驗工況，自行搭建設計了聚變堆腐蝕產物沉積遷移臺架。之后制定詳實的實驗方案，確定以四氧化三鐵(Fe3O4)顆粒模擬腐蝕產物，氫氧化鋰(LiOH)作pH調節(jié)劑，使用氧化皮測厚儀為測量工具，來研究溫度和pH的協同作用、粒徑以及曲率等因素對腐蝕產物沉積遷移行為的影響。最后調研了已有的沉積實驗與沉積遷移模型，對理論模型進行了修正計算。
　　實驗結果表明，溫度和pH的協同作用對沉

3、積的影響較為明顯，沉積厚度主體上隨著溫度的升高而升高。隨著pH的增大，沉積厚度先增大后減小，在pH的影響下，沉積厚度存在拐點。對于兩種粒徑的Fe3O4顆粒，粒徑為5μm的Fe3O4比10μm的更容易形成沉積。同時，管道曲率越大，沉積厚度越大。計算得出理論模型pH=7.00時的結果，與實驗結果在同一量級10-6m。最后依據實驗結果給出沉積厚度經驗公式。后期工作可將已獲得的實驗數據與聚變堆腐蝕產物沉積厚度經驗公式結合，用于自主開發(fā)的CATE