氚增殖论文-巩保平,冯勇进,何开辉,廖洪彬,王晓宇

氚增殖论文-巩保平,冯勇进,何开辉,廖洪彬,王晓宇

导读:本文包含了氚增殖论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:固态氚增殖包层,氚增殖剂球床,堆积性能,堆积因子

氚增殖论文文献综述

巩保平,冯勇进,何开辉,廖洪彬,王晓宇[1](2018)在《固态氚增殖包层中球床堆积性能研究》一文中研究指出基于球床堆积实验和离散元数值模拟对包层中球床的堆积性能做了初步研究。圆柱形一元(单尺寸颗粒)球床的堆积性能的结果显示随着球床直径与颗粒直径比的增大,球床的平均堆积因子逐渐增高,实验与模拟结果一致;采用二元颗粒(双尺寸颗粒)、提高颗粒粒度比可以显着提高球床的堆积因子,二元球床的堆积因子随着大颗粒体积分数的增加先增加后减小,在大颗粒体积分数约为60%~80%时达到最大。优化了二元球床的填充工艺,最终二元球床的堆积因子基本达到0.8,但球床的均匀性欠佳。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2018年04期)

马欢,陈晓军,赵林杰,肖成建,龚宇[2](2018)在《冷冻干燥法制备Li_2O氚增殖剂陶瓷小球》一文中研究指出以Li_2CO_3粉末为原料,采用一种冷冻干燥湿法工艺,制备出综合性能较好的Li_2O陶瓷小球。通过研究冷冻成形、煅烧、分解和烧结等工艺过程,优化了Li_2O陶瓷小球的制备工艺,并对获得的Li_2O陶瓷小球进行了性能表征。结果表明:冷冻成形制备的凝胶小球在650℃煅烧后可得到纯净的Li_2CO_3小球,再于真空条件下多步程序升温至720℃可制得主要相为Li_2O的小球,小球尺寸分布均匀,直径约为0.8mm,平均晶粒尺寸为9μm,于900℃高温烧结后小球的密度可达理论密度的69.5%。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年11期)

王俊,张国书,张龙,王晓宇[3](2018)在《方管锂铅磁流体氚增殖剂中的氚输运模拟》一文中研究指出利用COMSOLMultiphysics软件实现磁场、导电流体、氚输运的多物理场耦合,研究了在强磁场下3维方管中锂铅流体内的氚输运及其分布。通过计算得到,锂铅流体在平行磁场方向的导电壁侧形成了射流,而在哈德曼壁侧及流体的芯部区域流动滞缓;射流的强对流效应使得在导电壁侧具有较低的氚浓度,而在哈德曼壁面侧及流体芯部具有较高的氚浓度累积,形成了不对称的氚浓度体分布。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2018年03期)

周冰,冯勇进,王晓宇,武兴华[4](2018)在《实验包层氚增殖区提氚气体换热研究》一文中研究指出描述了提氚气体(氦气)进入氚增值区后被正硅酸锂(Li4Si O4)小球加热的过程。通过现有实验包层(TBM)设计参数完成的提氚气体温升理论计算和叁维数值模拟验证计算得到提氚气体经过球床时温度可以很快从20℃升到500℃。因此,在进行提氚系统设计优化时,中国设计的实验包层模块不需要增加额外设备对提氚气体进行预热。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2018年03期)

马欢[5](2018)在《Li_4Si_(1-x)Ti_xO_4和Li_2O氚增殖剂制备与性能研究》一文中研究指出清洁、安全、可再生的聚变能是解决人类未来能源问题的一个重要方向,也将是未来能源的主导形式之一。气增殖剂是实现聚变堆产氚包层中气“自持”的核心功能材料,其材料的选择至关重要,含锂陶瓷材料由于其优良的热力学稳定性和化学惰性而被认为是很有前景的气增殖剂材料。固态氚增殖剂在增殖包层中起着气增殖和能量转换的重要作用,其在聚变堆中必须满足高锂密度、高热导率、高熔点、低氚滞留量、高耐中子辐照、低活化以及良好的材料相容性等性能要求,但是已有的几种固态氚增殖剂材料均不能完美满足所有的要求,因此,针对现有固态氚增殖剂材料,进行相关性能改善的研究工作成为气增殖剂材料发展关注的重点。国外已经开展了大量改性研究工作,而我国对固态气增殖剂的改性研究尚有所欠缺。有鉴于此,本论文研究旨在基于现有固态气增殖剂,通过一定改性手段来发展性能指标更为优异的新型固态气增殖剂材料。基于我国TBM中首选固态气增殖剂材料Li4SiO4,通过固溶体掺杂,使用同价态更大半径的Ti原子替代Si原子,开展了 Li4Si1-xTixO4新型增殖剂的制备与性能表征的研究工作。以LiOH·H2O,SiO2和锐钛矿型Tio2为原料通过固相反应法在900℃烧结10 h成功合成了 Li4Si1-xTixO4(x=0.1,0.2,0.3,0.4)增殖剂粉末,并使用熔融喷雾法和冷冻干燥法制备了 Li4Si1-xTixO4增殖剂小球。冷冻干燥法制备过程更便于控制小球直径,且得到的Li4Sii-xTixO4小球粒径分布比较均匀。所制备的Li4Si1-xTixO4小球在烧结过程中应在管式炉中通入惰性气体He来维持小球的相纯度。使用XRD、SEM-EDS、激光热导仪和万能材料试验机进行了 Li4Si1-xTixO4新型增殖剂的形貌、结构、热性能和力学性能等性能表征。冷冻干燥法制备的Li4Si1-xTixO4小球的平均直径为1.03 mm,球形度约为1.04,密度约为84%T.D.,且具有丰富的孔洞结构。而且,相比Li4SiO4,Ti掺杂比例为20%和30%时Li4Si1-xTixO4样品的热导率增加;1000 ℃烧结后小球的力学性能也明显优于Li4SiO4。同时,由于Li2O拥有高Li密度、高熔点和高热导等先天优势,具有较大的发展潜力,本论文还探究了 Li2O气增殖剂的冷冻干燥法制备方法。并且针对其对水敏感的特性,利用真空磁控溅射在Li2O小球表面包覆了一层TiO2以改善其稳定性。Li2O气增殖剂小球是以Li2CO3粉末为原料,通过冷冻干燥法得到Li2CO3凝胶小球后热分解得到的。Li2CO3凝胶小球的除胶温度为650℃;Li2CO3小球在真空中分步程序升温至720 ℃可以获得Li2O小球;而Li2O小球的烧结温度不能高于900℃。通过水蒸汽吸附对比测试,TiO2包覆型Li2O小球的吸水速率较Li2O小球减缓,其稳定性明显提高。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2018-04-20)

王少华,郭海兵,马纪敏,刘志勇,曾和荣[6](2017)在《高氚增殖比包层的设计及热工水力分析》一文中研究指出本文设计了一种高氚增殖比包层(HBRB),该包层采用多孔U-10Zr合金作为中子倍增剂,Li4SiO4球床作为增殖剂,低活化马氏体(RAFM)钢作为结构材料。在详细研究包层加工工艺、流量分配、中子性能等问题的基础上,完成了包层内部详细结构设计。利用中子学软件分析计算了包层的氚增殖比(TBR)和热沉积分布,并根据计算结果对包层进行热力耦合分析。结果表明:包层TBR较高,且核性能稳定;冷却剂的流量分配情况和压降合理;包层内各组件冷却充分,温度和结构材料热应力不超过限值。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2017年12期)

骆贝贝,葛艳艳,丁丽,王玉林[7](2017)在《氚增殖剂球床组件堆内辐照物理热工计算分析》一文中研究指出为验证在中国先进研究堆(CARR)内进行国际热核聚变实验堆(ITER)氚增殖包层模块(TBM)辐照实验的可行性和安全性,进行了氚增殖剂球床组件堆内辐照物理及热工计算分析。氚增殖剂包层模块主要是固态氚增殖剂陶瓷球床。本文采用Monte Carlo粒子输运模拟程序对氚增殖剂球床进行堆内建模,计算球床的中子注量率、能量沉积和产额,得到不同功率下球床的中子注量率、发热功率和产氚速率以及球床组件引入反应堆的反应性。根据物理计算得到的组件各部件发热情况建立热工计算一维模型,通过更改反应堆功率得到满足实验要求的工况并采用叁维程序进行验证。物理与热工计算分析的结果表明,在反应堆运行功率为20 MW的工况下球床组件各部件的温度均不超过限值。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2017年12期)

巩保平,冯勇进,廖洪彬,王晓宇,冯开明[8](2017)在《基于离散元方法的氚增殖包层球床堆积结构的研究》一文中研究指出在固态氚增殖包层中,氚增殖剂和中子倍增剂均以球形颗粒的形式堆积在腔体中。分析包层中球床的堆积结构有助于研究包层中球床的热机械性能,有助于分析球床中提氚气体的流动特性。本文基于离散元方法(DEM)进行了球床堆积的数值模拟,分析了球床的堆积因子和配位数分布,并应用离散元法研究了HCCB TBM中U形氚增殖剂球床的堆积结构。结果表明:球床容器尺寸与颗粒大小对球床的堆积密实度影响较大,提高球床-颗粒直径比可显着提高球床的堆积因子。球床中配位数频率最高的为6和7,提高球床-颗粒直径比平均配位数会有所增加。在靠近容器壁面区域,球床堆积因子呈现出振幅逐渐减小的振荡特性,并在球床内部区域趋于稳定。在靠近侧壁面时振荡限制在约3个粒径范围内,在靠近底面时振荡限制在约5个粒径范围内。球床堆积从靠近壁面处的规则有序堆积逐渐过渡到内部区域的随机均匀堆积,表现出明显的壁面效应。壁面效应对球床与壁面间的换热性能和近壁区域提氚气体的流动特性有影响,将在进一步工作中进行研究。(本文来源于《中国核科学技术进展报告(第五卷)——中国核学会2017年学术年会论文集第7册(计算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚变与等离子体物理分卷、脉冲功率技术及其应用分卷、核工程力学分卷)》期刊2017-10-16)

戚强,汪京,张迎春,向茂桥,周海山[9](2017)在《氚增殖材料Li_2TiO_3陶瓷真空退火缺陷及其对氢同位素释放行为的影响》一文中研究指出氚增殖材料Li_2TiO_3陶瓷以其优越的释氚性能和低活化性能被视为最有前景的候选材料之一。然而材料中缺陷的引入严重影响氚的释放。本工作主要探索Li_2TiO_3陶瓷中真空退火缺陷形成的机理。Li_2TiO_3陶瓷在真空中退火会变成深灰色,ESR分析表明真空退火变色样品会产生氧空位缺陷。变色样品在空气中退火,缺陷浓度随温度的升高而减少,并且颜色逐渐由深灰色恢复为白色。当达到一定真空度后,氧缺陷浓度并不随真空度的变化而变化。将Li_2TiO_3陶瓷在空气中800℃退火除水后,待温度降至150℃,迅速抽真空至2×10~(-1) Pa,最后在500℃退火,样品颜色并未发生变化,且通过ESR分析并未产生退火缺陷。说明真空退火缺陷是由Li_2TiO_3陶瓷样品中吸附的水与增殖材料在高温和真空环境中发生还原反应产生。在水中浸泡6h的Li_2TiO_3陶瓷样品真空退火缺陷浓度明显高于未浸泡样品,这进一步说明真空退火缺陷是由Li_2TiO_3陶瓷样品中吸附的水与增殖材料发生还原反应产生。热重分析表明Li_2TiO_3陶瓷样品800℃在氮气氛围中恒温质量减少,随后通入氧气质量增加,说明Li_2TiO_3陶瓷真空退火产生氧缺陷。真空退火缺陷随Li_2TiO_3陶瓷暴露于大气中的时间增加而增加,当暴露时间大于8 d,真空退火缺陷趋于饱和。说明在以后聚变堆装载氚增殖剂Li_2TiO_3陶瓷前,应先退火,解离材料中吸附的水分,并且应尽快装载完毕。X射线衍射分析表明真空退火产生的缺陷并未改变晶体结构和物相,然而峰强明显下降,说明晶体结晶度降低。同时Raman分析表明真空退火缺陷对材料晶格造成一定的损伤。TDS分析说明真空退火缺陷对氢同位素有一定的捕获作用,严重影响了氢同位素的释放。本工作说明在未来的聚变堆中,Li_2TiO_3陶瓷的真空退火缺陷对材料性能以及氢同位素释放行为的影响是不可忽略的因素。(本文来源于《第二届中国氚科学与技术学术交流会论文集》期刊2017-08-24)

袁晓明,杨洪广,占勤[10](2017)在《聚变堆氚增殖包层及氚工艺系统阻氚涂层技术研究进展》一文中研究指出本论文针对未来ITER测试包层模块(TBM)、中国聚变工程实验堆(CFETR)等聚变堆氚增殖包层及氚工艺系统中的氚渗透、液态金属腐蚀以及磁流体动力学(MHD)效应等技术问题,首先对目前Fe-Al/Al_2O_3,Er_2O_3,Y_2O_3等典型氧化物阻氚涂层的国内外研究现状进行了综述,然后重点就中国原子能科学研究院(以下简称"原子能院")在氚增殖包层结构材料RAFM钢及氚工艺管道316L两种不同基体表面的阻氚涂层从材料设计、制备工艺及性能分析表征等方面的研究进展进行了详细介绍。(1)316L不锈钢表面Fe-Al/Al2O3复合涂层技术研究现状作为国内最早开展防氚渗透涂层研究的单位之一,原子能院自20世纪90年代以来,一直致力于316L奥氏体不锈钢表面的防氚渗透涂层技术研究,从"十·五"开始,在某国防工程项目的支持下,采用包埋渗铝+原位氧化工艺,突破了细长(?10 mm×0.55 mm×4 500 mm)316L不锈钢薄壁管内表面的Fe-Al/Al_2O_3复合防氚渗透涂层技术,该复合涂层气相氚渗透率降低因子(TPRF)达3~4个数量级,并完成了研究堆内中子辐照及高温水介质条件下300多个等效满功率天(EFPD)的防氚渗透性能评价,TPRF达到100。目前原子能院已完全掌握316L细长薄壁不锈钢管内外表面Fe-Al/Al_2O_3复合涂层的工程化技术,该技术荣获授权国防发明专利1项,获省部级奖励2项。(2)RAFM钢表面Fe-Al/Al_2O_3复合涂层技术研究现状针对聚变堆氚增殖包层中的氚渗透、液态金属腐蚀以及磁流体动力学(MHD)效应等技术问题,原子能院完成了满足锂铅相容性和自修复等长期服役要求的Fe-Al/Al_2O_3复合涂层设计,并结合RAFM钢基体热处理制度原创性地提出了低温高活性渗铝+高温扩散两步法工艺路线,实现了RAFM钢表面Fe-Al过渡层的铝含量控制,掌握了相对低温下表面稳态α-Al_2O_3膜的形成机制,在满足RAFM钢热处理工艺规范的前提下,制备出了具有良好阻氚、耐蚀、电绝缘性能的Fe-Al/Al_2O_3复合涂层,综合性能指标达到国际先进水平,该技术荣获授权国家发明专利2项,获省部级奖励1项。(3)原子能院Fe-Al/Al_2O_3复合涂层相关设施条件经过近二十年的发展,原子能院目前已建立起涂层制备工装、氢同位素渗透特性分析及涂层中子或γ辐照装置及等齐全的设施条件。尤其是针对材料中的氢同位素输运行为研究,原子能院已建立起完善的测试条件和分析方法,主要包括:高灵敏度气相氘渗透四极质谱仪(QMS)、高分辨率气相氢/氘渗透气相色谱仪(GC)、高温高压水中氚浓度液闪分析仪(LSC)、高灵敏度气相氚分压的电离室及正比计数管、氢/氘在材料中浓度深度分布的辉光放电光谱仪(GDOES)、氚在材料中浓度分布的β射线韧致辐射(BIXS)、氚在材料表面分布的氚成像(TIP)、氢同位素在材料中的热脱附谱(TDS)。(本文来源于《第二届中国氚科学与技术学术交流会论文集》期刊2017-08-24)

氚增殖论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以Li_2CO_3粉末为原料,采用一种冷冻干燥湿法工艺,制备出综合性能较好的Li_2O陶瓷小球。通过研究冷冻成形、煅烧、分解和烧结等工艺过程,优化了Li_2O陶瓷小球的制备工艺,并对获得的Li_2O陶瓷小球进行了性能表征。结果表明:冷冻成形制备的凝胶小球在650℃煅烧后可得到纯净的Li_2CO_3小球,再于真空条件下多步程序升温至720℃可制得主要相为Li_2O的小球,小球尺寸分布均匀,直径约为0.8mm,平均晶粒尺寸为9μm,于900℃高温烧结后小球的密度可达理论密度的69.5%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

氚增殖论文参考文献

[1].巩保平,冯勇进,何开辉,廖洪彬,王晓宇.固态氚增殖包层中球床堆积性能研究[J].核聚变与等离子体物理.2018

[2].马欢,陈晓军,赵林杰,肖成建,龚宇.冷冻干燥法制备Li_2O氚增殖剂陶瓷小球[J].强激光与粒子束.2018

[3].王俊,张国书,张龙,王晓宇.方管锂铅磁流体氚增殖剂中的氚输运模拟[J].核聚变与等离子体物理.2018

[4].周冰,冯勇进,王晓宇,武兴华.实验包层氚增殖区提氚气体换热研究[J].核聚变与等离子体物理.2018

[5].马欢.Li_4Si_(1-x)Ti_xO_4和Li_2O氚增殖剂制备与性能研究[D].中国工程物理研究院.2018

[6].王少华,郭海兵,马纪敏,刘志勇,曾和荣.高氚增殖比包层的设计及热工水力分析[J].原子能科学技术.2017

[7].骆贝贝,葛艳艳,丁丽,王玉林.氚增殖剂球床组件堆内辐照物理热工计算分析[J].原子能科学技术.2017

[8].巩保平,冯勇进,廖洪彬,王晓宇,冯开明.基于离散元方法的氚增殖包层球床堆积结构的研究[C].中国核科学技术进展报告(第五卷)——中国核学会2017年学术年会论文集第7册(计算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚变与等离子体物理分卷、脉冲功率技术及其应用分卷、核工程力学分卷).2017

[9].戚强,汪京,张迎春,向茂桥,周海山.氚增殖材料Li_2TiO_3陶瓷真空退火缺陷及其对氢同位素释放行为的影响[C].第二届中国氚科学与技术学术交流会论文集.2017

[10].袁晓明,杨洪广,占勤.聚变堆氚增殖包层及氚工艺系统阻氚涂层技术研究进展[C].第二届中国氚科学与技术学术交流会论文集.2017

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