张新营，刘　滨，付　鹏，盛　洁

电子加速器驱动次临界系统的靶物理设计及耦合计算

张新营，刘滨，付鹏，盛洁

（华北电力大学，北京 102206）

为避免ADS所存在的技术及成本问题，考虑电子加速器驱动次临界系统的技术路线。利用加速器产生的高速电子通过韧致辐射作用产生高能光子，高能光子与靶材料发生光核反应产生外源中子来驱动次临界系统。为了系统地研究eADS的综合性能，论文设计了韧致辐射靶和光核反应靶，建立整个耦合系统模型，用于电子、光子和中子耦合的堆芯物理计算。计算结果显示：90 MeV能量以内的电子与靶作用，均能产生较高的热中子通量，并可用于驱动次临界堆芯的持续裂变反应；驱动eADS所需的电子流强在几毫安以内，在技术上也可实现，因此认为eADS具有较高的可行性。

电子加速器驱动次临界系统；靶物理设计；耦合系统；堆芯物理；电子流强

国际上已有eADS相关性能研究，其中Yaxi Liu[2]详细对比了质子加速器与电子加速器驱动次临界系统在经济性、中子能谱等方面的区别，并给出了耦合系统的单靶与多靶模型；德克萨斯州大学[3]设计了一个eADS，并测试了许多物理参数，如热稳定性、材料特性等。埃及[4,5]建立了TRIGA模型，研究电子束能量以及靶材料对系统的eff等物理参数的影响。这些耦合系统或模型都对系统的性能研究有较大的参考意义，但却缺少靶物理模型参数以及相关堆芯设计参数。伊朗研究人员[6]对驱动重水反应堆系统的电子靶做了相关探讨，并证实了电子直线加速器可作为反应的外源中子来源。……