聚变堆氚材料衡算测量系统研究初探
2021-08-30梅华平魏世平何梅生
核安全 2021年4期
梅华平,魏世平,何梅生
(中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所,合肥 230031)
氘-氚聚变反应是目前聚变研究的主要对象,也是未来最有可能首先实现工程应用的聚变反应类型[1]。氘-氚聚变需要消耗大量的氚,一个1 GW功率的聚变电站,每年消耗的氚将达到55.6 kg[2]。然而氚在自然界中几乎不存在,要实现氚燃料自持,必须依靠聚变堆自身氚燃料增殖[3]。目前聚变堆实现氚增殖的方式主要是通过包层内6Li(n,α)反应获得,为确保氚的增殖比大于1,聚变堆包层增殖剂通常采用同位素浓缩后的6Li材料。
在我国落实核材料管制与核保障要求的法律法规包括《核安全法》《核材料管制条例》及其实施细则。核材料管制条例第九条规定:持有核材料数量达到“累计的调入量或生产量大于或等于3.7×1013Bq的氚、含氚材料和制品”或“累计的调入量或生产量大于或等于1公斤的浓缩锂、含浓缩锂材料和制品”的单位,必须申请核材料许可证。核材料管制条例第十一条规定:核材料许可证持有单位必须建立核材料衡算制度和分析测量系统,应用批准的分析测量方法和标准,达到规定的衡算误差要求,保持核材料收支平衡。实施细则第六章则专门针对核材料衡算提出了更为详细的管理要求。氘氚反应聚变堆由于大量消耗氚、浓缩锂的同时生产氚,按照现行法律要求,必须建立符合要求的核材料衡算系统。
1 聚变堆核材料衡算系统研究的内容和现状
1.1 主要研究内容
按照“GB/T 4960.7核科学技术术语”定义,核材料衡算是为了确定在规定区域内具有的核材料数量以及在规定的时间周期内这些数量所发生的变化而进行的活动[4]。……
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