冉光明，肖成建，王和义，汪小琳

1.中国工程物理研究院 核物理与化学研究所，四川 绵阳 621999；2.中国工程物理研究院，四川 绵阳 621999

根据中国磁约束核聚变能发展技术路线图，我国将在2030～2040年建成并运行中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,简称CFETR)[1]。CFETR定位于填补国际热核实验堆(ITER)和聚变示范堆(DEMO)之间的空白，其主要目标包括：(1) 实现200～1 500 MW聚变功率输出；(2) 实现稳态或长脉冲等离子体运行，运行因子达到0.3～0.5；(3) 实现氚燃料自持，氚增殖比(TBR)大于1.0。

氚自持是聚变能源商业应用的基本前提，能否实现或如何实现氚自持一直以来都是聚变研究领域的热点问题之一。关于CFETR的氚自持问题，目前已有一些研究工作见诸文献报道[2-7]。这些研究均采用了类似Abdou等[8-9]的平均停留时间法进行燃料循环建模和氚自持分析，但是不同作者给出的分析模型存在“繁”与“简”的区别。从氚自持分析角度出发，燃料循环分析模型并非越精细越好，因为越精细的模型需要的输入参数越多，而输入参数的确定在现阶段往往是比较困难的。也正因为如此，不同作者在氚自持分析中给定的基准输入参数，如平均停留时间、非放射性损失率或回收率等，往往存在比较大的区别，从而导致了计算结果的不一致性。此外，现有研究工作均未探讨CFETR将来如何验证氚自持的问题。

除了经典的平均停留时间法外，Nishikawa[10]采用的氚平衡法也是分析氚自持问题的一种简单有效的方法。本研究拟采用氚平衡法分析CFETR的氚自持问题，结合CFETR设计研究进展，评估CFETR实现氚自持所需的最小氚增殖比(TBRr)，并在此基础上探讨CFETR将来在实际运行中验证氚自持的基本策略。……