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磁约束聚变-裂变混合能源堆氘氚燃料自持循环系统概念设计

摘要

能源是一个国家经济发展的基础,能源的供给量将制约国家经济发展的规模。对当今世界而言,化石燃料仍是主要的能量来源;但是,化石燃料的储量是有限的,为解决能源问题,开发利用核能是其中的一条途径。在现阶段,核能主要采用热中子堆的方法,但热中子堆的主要燃料是235U(或239Pu),而天然铀中235U仅占0.72%,铀资源的利用率不高。利用快中子增殖堆可以使天然铀中的238U转化为239Pu裂变燃料,在启动运行数十年后,可以靠238U达到"自持",铀资源利用率可提高60~70倍。这虽然有利于铀资源的利用,但快中子增殖堆规模应用的最大挑战是:其初始装料以热中子堆乏燃料中提取的大量工业钚库存为依托,核扩散威胁、高放射性废液处理等方面有很大的困难。本文对氘氚燃料循环流程进行概述,并介绍了氘氚燃料循环流程概念设计的相关内容。

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