中国HCCB TBM模块退役分析

摘要

本文主要对最新设计的中国氦冷固态实验包层模块(CN HCCB TBM)在国际热核聚变实验堆(ITER)上进行实验后的退役工作进行了相关分析。TBM测试是ITER三大工程目标之一，对验证聚变堆产氚和氚自持有重要意义，而氚增殖包层技术是未来核聚变能示范堆的关键技术之一。ITER首次提供了聚变堆包层的测试平台，中国TBM实验计划基于未来聚变电站，开展HCCB TBM测试实验，验证聚变能和氚提取技术，并以此作为未来商业聚变电站的关键技术储备，为今后我国的聚变堆发展奠定基础。
　　根据已经退役的核设施所获得的经验和教训，对HCCB TBM的源项进行了相关调查，特别是对HCCB TBM辐照后的活化特性、衰变余热和接触剂量率进行了调查，介绍了相关数据的测量和计算方法。然后根据目前退役工程的去污和解体经验，对HCCB TBM的去污和切割提出了相应的意见和建议。目前初步的退役计划是将HCCB TBM的1/4运输回国处理，剩余的3/4则暂时留在法国，可以待放置一定时间后，其放射性活度降低到很低水平再运回国，或直接就地在法国核废物处理机构进行处理。对于运输部分，给出了大致的运输计划，进行了输运包裹的概念设计，并运用MCNP计算了包裹表面和3米处的剂量率，结果满足IAEA对于放射性物质运输的相关要求，同时计算了某些特殊点和区域的剂量变化，还计算了不同的冷却时间下，剂量率的变化，对于选择运输前的储存时间有一定的指导意义。给出了HCCB TBM辐照后测试(PIE)的大致项目，并对相关测试机构作了简要介绍。在PIE之后，对于放射性废物的处理给出了相应的分析和分级以及处理处置方式。
　　本论文的分析工作将对未来HCCB TBM的详细退役计划和工作提供重要的参考价值。

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摘要

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主要符号对照表

第一章 绪论

1．1 核设施退役

1．2 ITER TBM发展现状

1．3 本论文的意义及主要内容

第二章 核设施退役工程

2．1 退役原因及经验

2．2 退役准备

2．2．1 退役策略

2．2．2 退役计划

2．2．3 退役培训

2．2．4 退役经费及其他事项

2．3 退役实施

2．3．1 源项调查

2．3．2 退役去污

2．3．3 退役解体

2．3．4 废物管理

2．3．5 退役安全

2．4 退役验收

2．5 小结

第三章 分析理论、程序及核数据库

3．1 中子输运理论

3．2 SN方法

3．3 Monte Carlo方法与MCNP程序

3．3．1 Monte Carlo方法

3．3．2 MCNP程序

3．4 核数据库

3．5 小结

第四章 中国HCCB TBM退役分析

4．1 HCCB TBM退役源项

4．1．1 安全分析中所使用的材料数据

4．1．2 放射性

4．1．3 余热

4．1．4 接触剂量率

4．2 HCCB TBM去污和解体

4．3 3／4 TBM留在法国处理

4．4 1／4 TBM运输回国

4．4．1 运输计划

4．4．2 运输包裹设计

4．4．3 国内辐照后测试及处理

4．5 小结

第五章 总结和展望

5．1 论文内容总结

5．2 特色与创新

5．3 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果