锂冷空间堆辐照产氦行为研究

摘要

锂(Li)是一种重要的空间核反应堆传热工质,采用Li冷却的大功率空间堆是未来空间核电推进任务的理想能源之一.Li在受中子辐照时会产生氦(He).在Li冷空间堆中,Li产生的He会对一回路的热工水力造成不利影响,需要设置气体分离器对其进行收集.因此,对Li辐照产H e的计算和研究是Li冷空间堆设计的重要环节.为详细研究Li冷空间堆的产H e行为,构建了兆瓦级Li冷空间堆LISA,采用三维蒙特卡罗程序MCNP,对反应堆中Li产He行为进行了计算,比较了不同反应以及不同区域的产H e量,研究了Li-7丰度以及中子能谱对产H e的影响,并基于研究结果提出了Li冷空间堆的优化思路.本研究的方法和结论可为Li冷空间堆的设计研究提供有益参考.