聚变堆物理 新构思与新技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

聚变堆物理 新构思与新技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 聚变堆设计相关的物理与技术问题1

1.1 聚变商用堆的发展途径——五种可供选择的托卡马克堆工作模式2

1.2 先进聚变堆设计的几个关键物理品质因子FOM（Figure of Merit）2

1.3 如何从物理方程式画出先进托卡马克工作区的划分图形3

1.4 聚变堆设计中H模和反剪切特性运用问题的讨论4

1.5 一种可供参考的示范堆（DEMO）设计限制规范和具体计算方法4

1.5.1 物理设计基础5

1.5.2 磁体应力极限和厚度的计算6

1.5.3 提供磁通量变化的空心变压器中心螺线管空腔内半径的决定8

1.5.4 面对等离子体部件（PFC）的应力和热通量极限8

1.5.5 真空室过压强应力极限10

1.5.6 包层和屏蔽的厚度10

1.5.7 到达PFC上的功率和中子注量率的计算11

1.5.8 聚变堆的大半径的最后决定13

参考文献13

第2章 聚变堆氚系统设计中的新问题探索性研究14

2.1 氚滞留量和投料量14

2.2 氚坑深度，氚坑时间15

2.2.1 新概念的提出15

2.2.2 平均停留时间AST模型16

2.2.3 数值计算与输入参数17

2.2.4 计算结果18

2.2.5 稳态运行聚变堆要求的最少氚贮存量18

2.3 减少氚滞留量和提高氚回收效率的新机制19

2.3.1 “海绵效应”19

2.3.2 建立“氘-铍的伴同”沉积层减少氚滞留21

2.3.3 提高氚增殖效率和载氚气提氚效率的SPB新方法22

2.4 总结23

参考文献23

第3章 氢在HR-1不锈钢中迁移特性的热动力方法研究25

3.1 引言25

3.2 电解法渗氢与热抽取实验方法25

3.2.1 实验描述25

3.2.2 热抽取法26

3.3 大气压气相氢渗透与真空加热氢释放研究27

3.3.1 实验样品和理论方法27

3.3.2 实验安排和数据拟合28

3.4 讨论32

参考文献32

第4章 FEB-E氚循环系统的计算机模拟33

4.1 引言33

4.2 氚增殖包层设计细节34

4.3 三维蒙特卡罗模拟35

4.4 物理模型35

4.4.1 子系统的构造和物理描述35

4.4.2 方程组及定解条件37

4.4.3 输入参数（参考情况）38

4.5 结果与讨论38

参考文献41

第5章 硅酸锂等陶瓷氚增殖剂辐照后释氚行为研究42

5.1 引言42

5.2 氚增殖剂的分类和比较43

5.3 陶瓷增殖剂内氚质量转移和表面释放理论模型44

5.4 锂陶瓷被中子辐照后性能的改变47

5.4.1 辐照对锂陶瓷结构及物相组成的影响47

5.4.2 辐照引起热力学性能改变47

5.4.3 辐照后增殖剂被活化水平47

5.5 锂陶瓷的辐照产氚行为48

5.5.1 中子注量对产氚形态的影响48

5.5.2 温度及升温速率对释氚行为的影响49

5.5.3 载气条件对释氚行为的影响49

5.5.4 颗粒尺寸对氚在颗粒内扩散的影响50

5.5.5 晶粒表面加催化活性元素对释氚行为的影响50

5.6 辐照引起的缺陷对氚释放的影响50

5.7 新建议和国外研究进展总结51

5.8 国内硅酸锂晶粒辐照释氚实验研究52

5.8.1 实验描述52

5.8.2 结果与讨论53

5.8.3 国内实验小结56

参考文献56

第6章 稳态增殖包层中氚浓度空间分区计算58

6.1 引言58

6.2 增殖包层设计基本特性59

6.3 包层各区氚增殖率的慢化近似计算模型60

6.4 包层各增殖区的氚浓度计算62

6.5 Be中的氚投料量64

6.5.1 增殖区温度低于680℃情况下Be中的氚投料量64

6.5.2 增殖区温度高于680℃后Be中的氚投料量64

6.6 FEB堆系统的氚的回收65

6.6.1 等离子体排出气体中燃料的净化和分离65

6.6.2 FEB液态锂包层中氚的回收65

6.7 结论67

参考文献67

第7章 FEB-E氚泄漏分析68

7.1 引言68

7.2 计算根据68

7.3 氚在包层液态锂中的溶解度计算69

7.4 正常状态下包层液态锂中的氚泄漏69

7.5 正常状态下等离子体抽气系统中的氚泄漏70

7.6 事故状态下的氚泄漏分析71

7.7 结论72

7.8 FEB-E的氚环境安全评估72

7.8.1 评估的必要性72

7.8.2 评估的假定条件73

7.8.3 包层液态锂中氚的溶解度计算方法73

7.8.4 正常状态下包层中的气相氚分压74

7.8.5 正常状态下堆芯抽气系统氚污染75

7.8.6 事故状态下氚污染76

7.8.7 危险不在包层77

参考文献77

第8章 SWITRIM程序的研制和使用概况78

8.1 引言78

8.2 SWITRIM程序包组成79

8.3 SWITRIM程序运行过程和使用方法79

8.3.1 SWITRIM程序运行条件79

8.3.2 平均停留时间（AST）提氚模型79

8.3.3 文件说明80

8.3.4 输入／输出文件80

8.3.5 IZPT提氚模型81

8.4 SWITRIM程序包应用举例82

8.5 结论和程序的推广82

参考文献83

第9章 聚变等离子体中的氦灰问题研究84

9.1 引言84

9.2 FEB热化后的α积聚及其影响84

9.3 排灰效率的数值研究86

9.3.1 二维蒙特卡罗模拟偏滤器靶板附近的氦输运86

9.3.2 排灰效率的参数模拟87

9.4 结论88

参考文献89

第10章 偏滤器靶板附近氦输运的蒙特卡罗模拟90

10.1 引言90

10.2 靶板附近中性氦原子的主要过程91

10.3 中性源粒子的抽样92

10.4 碰撞事件的抽样93

10.5 计算结果和讨论95

参考文献98

第11章 射频有质动力提高偏滤器排灰效率探讨99

11.1 问题的提出99

11.2 机理99

11.3 物理依据99

11.4 计算排灰效率的改善101

11.5 结果与讨论102

参考文献104

第12章 快速识别壁释放的氢类中性原子再循环性质方法105

12.1 引言105

12.2 两能群模型物理105

12.3 与SPUDNUT程序的结果比较109

12.4 再循环性质判断110

参考文献111

第13章 高功率密度聚变堆第一壁的新设计思维112

13.1 液态锂第一壁设想112

13.2 液态锂包层表面温度TLi对Zeff的影响112

13.3 蒸发对堆芯性能的综合影响114

13.4 液态锂包层表面的最大温升116

13.5 氢同位素饱和状态下液态锂溅射118

13.6 讨论119

参考文献119

第14章 双群模型在偏滤器材料溅射研究中的应用121

14.1 溅射理论的发展史121

14.2 溅射理论的双群模型122

14.3 基于双群模型的溅射产额计算方法122

14.4 结果和讨论124

参考文献127

第15章 D-3He聚变动力可行性研究129

15.1 引言129

15.2 D-3He聚变的物理特征130

15.3 等离子体模型132

15.4 D-3He托卡马克点火的难度估计133

15.5 高径比D-3He托卡马克堆参数学研究135

15.6 缩短聚变商用化的可能性137

15.7 其他相关工程技术问题简介137

15.8 讨论138

参考文献138

第16章 开发月球3He资源的经济技术可行性研究139

16.1 引言139

16.2 地球上3He资源贫乏140

16.3 太阳风的参数分析与月球3He贮量的估计140

16.4 月球氦的开采成本估算141

16.5 He气的抽取141

16.6 月球上就地3He/4He同位素分离142

16.7 从月球运输3He返回地球142

16.8 能量偿还因子的比较142

16.9 单位电价的比较142

16.10 讨论143

参考文献143

第17章 D-3He聚变等离子体中的快离子压强145

17.1 快离子压强的重要性145

17.2 快试验粒子能量慢化速率145

17.3 能量传递份额147

17.4 快离子压强147

17.5 对一些结果讨论149

参考文献151

第18章 库仑对数的量子效应152

18.1 引言152

18.2 高能带电试验粒子在本底等离子体中的热化152

18.3 库仑对数的量子力学效应［2］153

18.4 结论156

参考文献156

第19章 D-3He先进燃料聚变反应性增强的新机制157

19.1 D-3He先进燃料聚变新的物理过程157

19.2 核力弹性散射和次级反应的传播157

19.3 库仑散射总截面与核弹性散射总截面158

19.4 库仑散射的微分截面161

19.5 核-核弹性散射加上NI的微分截面161

19.6 NI散射的平均能量损失162

19.7 结果与讨论164

19.8 结论166

参考文献166

第20章 聚变堆运行技术事故及其他问题简介167

20.1 堆芯等离子体运行中的技术事故167

20.2 等离子体电流转换成的逃逸电子电流168

20.3 真空丧失事故（LOVA=Loss of Vacuum Accident）168

20.4 第一壁的损坏或破裂168

20.5 中子辐射损伤168

20.6 第一壁的物理溅射腐蚀率168

20.7 聚变堆包层LOFA和LOCA事故168

20.8 材料的活化放射性计算程序169

20.9 放射性废物处置标准169

20.10 活化放射性和余热（afterheat）计算目的169

20.11 包层冷却系统出问题使温度失控事故169

20.12 超导磁体失超事故169

20.13 屏蔽事故170

20.14 聚变堆中子学计算简介170

20.15 中子倍增剂170

20.16 中子倍增剂Be的性质170

20.17 堆设计基本知识和基本数据库171

20.18 思考题171