Geum.ru

Д. В. Юров Институт ядерной физики им. Будкера со ран, Новосибирск, Россия

Вид материалаДокументы
Подобный материал:

XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 14 – 18 февраля 2011 г.



Моделирование плазменных и нейтронных процессов в ядерно-термоядерной системе на основе ГДЛ


*С.А. Бреднихин, *Л.В. Кардапольцев, А.А. Иванов, В.В. Приходько, *С.А. Фролов, Д.В. Юров

Институт ядерной физики им. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
*Новосибирский филиал института проблем безопасного развития атомной
энергетики РАН, Новосибирск, Россия

Утилизация долгоживущих продуктов топливного цикла является важной проблемой современной ядерной энергетики. Решением этой проблемы может послужить использование подкритичных ядерных систем с нейтронным драйвером. В таких системах параметры источника нейтронов являются одним из основных факторов, определяющим скорость дожигания топлива и преобладающий тип ядерных реакций в бланкете. В ИЯФ СО РАН совместно с НФ ИБРАЭ РАН ведется разработка численной модели подкритичной системы с нейтронным драйвером на основе газодинамической ловушки (ГДЛ). К достоинствам данной системы по сравнению с аналогичными системами с драйверами на основе ускорителей можно отнести компактность установки, протяженность источника, возможность варьирования пространственного распределения потока нейтронов и большее энерговыделение, отнесенное на один нейтрон источника [1,2].

Расчет параметров источника нейтронов производится с помощью ноль-мерной модели эволюции плазмы в ГДЛ (ИЯФ СО РАН). В рамках модели рассматривается динамика плотности и температуры в соответствии с механизмами продольных потерь, описанными в статье [3]. Также в модели рассматривается динамика функции распределения быстрых ионов, определяемая с помощью одномерного кинетического уравнения с учетом перезарядки быстрых ионов на атомарных нагревных пучках, торможения и углового рассеяния на компонентах теплой плазмы. Кроме этого, реализован расчет распределения плотности горячих ионов и интенсивности потока нейтронов в зависимости от координаты вдоль оси установки.

Расчет характеристик бланкета реактора осуществляется с помощью программы моделирования нейтронных процессов в подкритичных системах NMK (НФ ИБРАЭ РАН). Основными преимуществами данного кода являются его функциональная расширяемость и возможность расчета тепловыделения в бланкете. Результаты моделирования NMK были верифицированы с помощью библиотеки критических экспериментов (Internetional handbook of evaluated criticality safety benchmark experiments, ICSBEP).

В докладе будут представлены характеристики нейтронного потока газодинамической ловушки в зависимости от ее параметров и результаты моделирования нейтронных процессов в бланкете на основе EFIT (European Facility for Industrial Transmutation) с плазменными драйверами различных конфигураций.

Литература
  1. Noack K., Rogov A., Anikeev A.V., Ivanov A.A., Kruglyakov E.P., Tsidulko Yu.A. The GDT-based neutron source as a driver of a minor actinides burner. Annals of Nuclear Energy, 2008, 35, 1216–1222
  2. Аникеев А.В., Багрянский П.А., Иванов А.А., Кругляков Э.П., Цидулко Ю.А. Мощный нейтронный источник для управления подкритическим реактором деления и трансмутации долгоживущих радиоактивных отходов. Тезисы докладов XXXVI Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, 2009, 39
  3. Мирнов В.В., Рютов Д.Д., Газодинамическая ловушка. Вопросы атомной науки и техники (серия «Термоядерный синтез»), I(5), 1980, 57