1 中国科学技术大学 核科学技术学院， 合肥 230027
2 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
3 中国科学技术大学， 合肥 230027
固态氚增殖包层是聚变堆及聚变-裂变混合堆产氚包层的重要候选结构之一，其球床通道内载气流动特性将影响氚提取效率。利用离散元方法（DEM）生成随机填充增殖剂球床，通过径向孔隙率分布验证其合理性，计算流体力学（CFD）模拟计算其通道内气体流场特征。模拟得到：球床内吹扫氦气流速随孔隙率波动并随入口流速增大而均匀增大，通道内氦气流向及流速变化显著，Blake-Kozeny方程可良好预测该随机填充球床通道压降。
氚增殖球床 离散元方法 计算流体力学模拟 流场 压降 tritium breeder pebble bed discrete element method computational fluid dynamics simulation flow field pressure drop 强激光与粒子束
2015, 27(9): 096001
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
增殖剂球床是聚变堆或混合堆产氚包层可选结构之一, 准确把握增殖剂球床中载带气体的流动特性有助于提高对球床载氚过程的认识并优化包层设计。采用离散元程序PFC3D模拟增殖剂小球的填充行为, 在球床内不同位置随机截取不同尺寸的控制体, 利用布尔运算中的“差集”得到孔隙范围, 建立孔隙分布的三维几何模型, 进一步划分网格并用计算流体力学(CFD)方法求解, 得出控制体上单位长度的压降以及单元体内的速度分布特征, 计算结果发现载带气体速度分布与γ分布很类似, 且只要选取恰当的控制体, 通过计算流体力学方法可以较好地分析整个球床孔隙内流体的流动, 有利于进一步研究载氚及相关过程。
增殖剂球床 载带气体 孔隙流速 CFD模拟 tritium breeder pebble bed sweep gas velocity of pore flow CFD study 强激光与粒子束
2015, 27(1): 016006
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
将LiAlO2陶瓷小球置于裂变反应堆中辐照, 采用热解吸技术研究该类产氚材料的堆外放氚特性, 考察了升温速率、载气组分、催化活性元素和提氚温度对氚释放行为的影响；采用电子自旋磁共振(ESR)实验技术研究了辐照缺陷的顺磁特征。结果表明:LiAlO2中氚的扩散速度慢, 热解吸活化能高, 氚释放主要分布在750~1000 K；表面氢同位素交换反应贡献大, 释氚形态受载气条件的影响较大, 当氦气中添加H2时, 会增大HTO转化成HT的比例；中子辐照会在LiAlO2中诱生F+,O-和O2-等缺陷色心, 其退火湮灭行为与氚释放过程存在一定关系。
氚增殖剂 放氚行为 氚燃料循环 聚变堆 LiAlO2 LiAlO2 tritium breeder tritium release behavior tritium fuel cycle fusion reactor 强激光与粒子束
2015, 27(1): 016005
