基于偏离效应核素筛选方法的水冷聚变堆源项计算

来源：核动力工程杂志2022年第5期北京时间：

作者：郭庆洋, 张竞宇, 张会杰, 王庆斌

单位：1.中国科学院高能物理研究所，北京，100049；2.华北电力大学核科学与工程学院，北京 ，102206；

摘要：活化腐蚀产物是水冷聚变堆正常运行过程中主要的放射性源项，一般采用解析方法求解，但解析方法无法在满足精度要求的同时提高计算效率。本文提出一种基于定量化偏离效应分析的核素筛选方法，以放射性活度和剂量率2个参数定义偏离效应指标，通过分析偏离效应指标，筛选出满足接收准则的核素，以确定计算所需要的目标核素，这种分析方法既能满足精度需求，又能提高计算效率。将该核素筛选方法应用于国际热核聚变实验堆（ITER） 限制器-外包层水冷回路 （LIM-OBB）的活化腐蚀产物源项分析，并与此问题下的高精度基准解进行对比。结果表明，⁵⁷Co、⁵⁸Co、⁵⁵Fe、⁵¹Cr等主要活化腐蚀产物核素的比活度计算结果相对于基准解的偏差均控制在1.5%以内；应用核素筛选方法后的计算效率相对于基准解的计算效率提高了279倍。

关键词：活化腐蚀产物, 水冷聚变堆, 偏离效应, 计算效率, 源项分析

基金资助：高能同步辐射光源国家重大科技基础设施项目[发改高技（2017）2173]