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基于多维响应矩阵的中子能谱逆向调控方法及应用 预览
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作者 孙光耀 甘佺 +4 位作者 郝丽娟 宋婧 龙鹏程 吴宜灿 FDS凤麟团队 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期556-561,共6页
中子能谱是影响核能系统安全性和经济性的重要参数,先进核能系统种类繁多,能谱差异大,准确的调控出先进核能系统的能谱对其发展有重要意义.本文利用基于响应矩阵的中子能谱逆向调控方法,以14MeV单能的聚变中子源为例,调控出聚变堆氚增... 中子能谱是影响核能系统安全性和经济性的重要参数,先进核能系统种类繁多,能谱差异大,准确的调控出先进核能系统的能谱对其发展有重要意义.本文利用基于响应矩阵的中子能谱逆向调控方法,以14MeV单能的聚变中子源为例,调控出聚变堆氚增殖包层、聚变裂变混合堆次临界包层、铅基快堆堆芯处的中子能谱,调控得到的中子能谱与目标能谱吻合较好,其中聚变堆氚增殖包层处的中子能谱与FNG上 Mockup实验能谱比较,归一化能谱均方差降低了66%.对比结果表明本文方法能够实现多种类型先进核能系统中子能谱的精准调控. 展开更多
关键词 中子能谱 逆向调控 先进核能系统 铅基快 聚变 混合
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U-10Zr/Zr-4合金界面的微观结构及生长动力学研究
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作者 张羽廷 王鑫 +5 位作者 刘朋闯 曾钢 庞晓轩 贾建平 盛六四 张鹏程 《稀有金属材料与工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期2675-2681,共7页
为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580~1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的... 为研究U-Zr合金与Zr-4合金之间的相容性和扩散行为,采用真空热压扩散法制备U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶,随后在高真空中580~1100℃高温热处理样品。采用扫描电镜和透射电镜分析检测扩散偶的界面微观结构和元素分布。系统研究了两种合金之间的相容性。δ-UZr2层和厚约20nm的富铀层形成于热压扩散法制备的样品界面。测量了合金界面扩散系数常数和扩散激活能,分别为(4.23±0.63)×10^-6m^2/s和(160.73±1.67) kJ/mol。结果表明U-10wt%Zr/Zr-4扩散偶的扩散系数大于U-Zr合金的,特别是在低温段。 展开更多
关键词 金属型核燃料 包壳 界面 互扩散 混合
聚变—裂变混合能源堆燃料管理方案设计研究 预览
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作者 邵增 刘国明 程和平 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期715-722,共8页
本文根据聚变-裂变混合能源堆方案设计和燃料组件功率分布的特点,利用自主开发的蒙卡-燃耗耦合程序,开展了详细的燃料管理方案设计研究,分别设计了整体后处理的燃料管理方案、双循环燃料管理方案以及分批燃料管理方案,针对这些类型的燃... 本文根据聚变-裂变混合能源堆方案设计和燃料组件功率分布的特点,利用自主开发的蒙卡-燃耗耦合程序,开展了详细的燃料管理方案设计研究,分别设计了整体后处理的燃料管理方案、双循环燃料管理方案以及分批燃料管理方案,针对这些类型的燃料管理方案,进行了燃耗分析计算,研究了各种燃料管理方案下各区燃耗及主要裂变核素成分随燃耗的变化。根据各燃料管理方案的主要特点和计算分析结果,对比总结了它们的优点和缺点。本文为今后的聚变-裂变混合能源堆提供了燃料管理上的建议,也为进一步的经济性分析优化研究打下了基础。 展开更多
关键词 混合 工作模型 功率放大倍数 燃耗 燃料增殖 经济性
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聚变驱动乏燃料焚烧堆(FDS-SFB)燃料循环动态分析 预览
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作者 毛利胜 王明煌 +3 位作者 付雪微 蒋洁琼 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期366-372,共7页
针对聚变驱动乏燃料焚烧堆FDS-SFB燃料循环系统与一次通过燃料循环系统,利用系统动力学软件Vensim分别建立了这两种循环系统的动态分析模型,并根据假设的三种核电发展情景,分别计算了这两种燃料循环系统的资源需求、乏燃料累积量、钚累... 针对聚变驱动乏燃料焚烧堆FDS-SFB燃料循环系统与一次通过燃料循环系统,利用系统动力学软件Vensim分别建立了这两种循环系统的动态分析模型,并根据假设的三种核电发展情景,分别计算了这两种燃料循环系统的资源需求、乏燃料累积量、钚累积量及次锕系元素累积量。初步计算结果表明:与一次通过式燃料循环系统相比,FDS-SFB燃料循环系统可减少天然铀需求量与乏燃料累积量,减少的程度与核电发展规模相关。 展开更多
关键词 动态分析 燃料循环 混合 乏燃料
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为能源发展献力 为国家安全护航——记中国工程物理研究院研究员、院士彭先觉 预览
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作者 运怡冰 《创新时代》 2016年第10期40-41,共2页
社会的进步、经济的发展离不开能源,能源与人类生产、生活息息相关,然而,煤、石油、天然气等传统能源,由于其不可再生性而在飞速减少,使得全球都出现了能源危机,能源也成为世界各国经济战争的一个筹码。
关键词 各国经济 国家安全 世界先进水平 中物院 副总工程师 可再生性 科技发展规划 人类未来 箍缩 混合
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Z箍缩混合堆中遥控管道焊接和切割装置研究 预览
6
作者 王宇晖 赵立宏 +2 位作者 刘永霞 刘志勇 张凯 《机械工程师》 2016年第2期36-38,共3页
在Z箍缩驱动聚变裂变混合堆中安装和拆卸燃料包层模块时,需对其管道进行焊接和切割。为了解决放射性环境下自动焊接难题,研究了一种针对放射性环境下小口径管道的全位置自动焊接、切割装置。介绍了该装置的机械系统构成及各部分的设计原... 在Z箍缩驱动聚变裂变混合堆中安装和拆卸燃料包层模块时,需对其管道进行焊接和切割。为了解决放射性环境下自动焊接难题,研究了一种针对放射性环境下小口径管道的全位置自动焊接、切割装置。介绍了该装置的机械系统构成及各部分的设计原理,着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行了分析和说明。该装置能可靠地实现远程遥控下的管道自动焊接和切割,满足可控位置、可调速度等要求。 展开更多
关键词 混合 遥控焊接 遥控切割 放射性环境
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混合堆第一壁中子辐照损伤模拟 预览 被引量:1
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作者 刘晓 马纪敏 郭海兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期250-253,共4页
利用蒙特卡罗程序和辐照损伤程序,通过构建模型,对常用的第一壁材料W,Fe,Be的中子辐照造成的离位损伤、裂变气体产生量进行了模拟计算,结果表明,混合堆与纯聚变堆相比,可以明显降低对第一壁材料的损伤要求。在W,Fe,Be三种材料之中,对于... 利用蒙特卡罗程序和辐照损伤程序,通过构建模型,对常用的第一壁材料W,Fe,Be的中子辐照造成的离位损伤、裂变气体产生量进行了模拟计算,结果表明,混合堆与纯聚变堆相比,可以明显降低对第一壁材料的损伤要求。在W,Fe,Be三种材料之中,对于纯聚变堆来说,Be的离位损伤最小;对于混合堆来说,W的离位损伤、裂变气体产生量最低。从中子辐照损伤的角度来说,Be更适宜作纯聚变堆的第一壁材料,而W则更适宜作混合堆的第一壁材料。 展开更多
关键词 混合 第一壁材料 中子 辐照损伤
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混合堆共生系统核燃料循环模式情景研究 预览
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作者 吕阳 曾献 黄洪文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期211-215,共5页
为计算混合堆在未来燃料循环过程中起到的作用,进行了混合堆共生系统物料平衡计算。根据我国核电发展现状和中长期发展规划及中长期(2030年、2050年)发展战略研究,并充分考虑了我国经济发展速度、人口数量和人均用电量,计算得到了210... 为计算混合堆在未来燃料循环过程中起到的作用,进行了混合堆共生系统物料平衡计算。根据我国核电发展现状和中长期发展规划及中长期(2030年、2050年)发展战略研究,并充分考虑了我国经济发展速度、人口数量和人均用电量,计算得到了2100年之前,我国核电机组装机容量。假定不同堆型搭配的混合堆共生系统核燃料循环的4种情景并建立对应的物料平衡模型进行计算。计算结果表明,压水堆、混合堆和快堆共生模式能最大限度的减少天然铀的需求和节约乏燃料处置费用。 展开更多
关键词 混合 共生系统 核燃料循环 物料平衡
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次临界能源包层严重事故缓解系统 预览 被引量:2
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作者 刘永康 王飞 +1 位作者 黄洪文 卢冬华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期234-238,共5页
针对中国工程物理研究院混合堆次临界能源包层,提出了一种新型的严重事故缓解系统——工程通道注水系统,采用通道注水的方法直接导出燃料区衰变热,同时与非能动安全壳冷却系统结合,实现燃料区非能动长期冷却的建立,阻止燃料区熔化进程发... 针对中国工程物理研究院混合堆次临界能源包层,提出了一种新型的严重事故缓解系统——工程通道注水系统,采用通道注水的方法直接导出燃料区衰变热,同时与非能动安全壳冷却系统结合,实现燃料区非能动长期冷却的建立,阻止燃料区熔化进程发展,保证次临界能源包层的完整性。在保守假设条件下,当燃料区温度达到1220℃时,工程通道注水系统投入运行即可完成严重事故缓解功能。 展开更多
关键词 混合 次临界能源包层 严重事故缓解 工程通道注水系统
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人造鸡蛋真的来啦 预览
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作者 冉浩 《科学大众:中学生》 2014年第9期42-43,共2页
【正】很多年前,市场上就嚷嚷着有人发明了人造鸡蛋技术,可事实上却是使用海藻酸钠、氯化钙、硬脂酸、食用色素、食用石蜡和氧化钙等毫无营养的东西"混合堆砌"的玩意儿,虽然号称以假乱真,但实际上根本是骗取培训费的小把戏。... 【正】很多年前,市场上就嚷嚷着有人发明了人造鸡蛋技术,可事实上却是使用海藻酸钠、氯化钙、硬脂酸、食用色素、食用石蜡和氧化钙等毫无营养的东西"混合堆砌"的玩意儿,虽然号称以假乱真,但实际上根本是骗取培训费的小把戏。还有人曾经在市场上买到疑似人造鸡蛋的蛋,但那不过是我们多虑了,事实证明,鸡蛋壳几乎无法模拟……但这一次, 展开更多
关键词 人造鸡蛋 食用色素 混合 营养成分 克里克 上根 微量成分 李嘉 氨基酸成分 植物蛋白
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美国激光惯性约束聚变能源研究综述 被引量:2
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作者 刘成安 师学明 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期89-93,共5页
简要地介绍了美国激光惯性约束聚变能源(LIFE)的研究现状与发展前景。基于美国国家点火装置(NIF)的近期进展,美国利弗莫尔实验室提出了激光惯性约束聚变能源设想,并开始了分解研究。设想用新型二极管泵浦固体激光器产生1.4~2.... 简要地介绍了美国激光惯性约束聚变能源(LIFE)的研究现状与发展前景。基于美国国家点火装置(NIF)的近期进展,美国利弗莫尔实验室提出了激光惯性约束聚变能源设想,并开始了分解研究。设想用新型二极管泵浦固体激光器产生1.4~2.0MJ的激光能量,靶丸聚变增益25~30,打靶频率10~15Hz,买现350~500MW聚变功率,相当于聚变中子源强1.3~10^20~1.8x10^20n/s。以此驱动次临界裂变包层,使能量再倍增4~10倍,实现1GW电功率的输出。采用创新设计的燃料元件,包层可达到90%以上的燃耗深度,形成一个安全、无碳、燃料资源丰富、核废料少、可持续发展的新型核能源系统。 展开更多
关键词 激光 惯性约束聚变 裂变 混合 燃耗
基于常规托卡马克的多功能聚变工程实验堆堆芯初步设计与分析 预览 被引量:2
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作者 汪晖 陈德鸿 +4 位作者 段文学 蒋洁琼 侯雅巍 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2013年第3期280-286,共7页
多功能聚变工程实验堆(FDS-MFX)是FDS团队提出的一个用于验证聚变和混合示范堆相关技术的概念,其可作为中国聚变工程实验堆(CFETR)的候选方案。其聚变堆芯首选常规托卡马克,其他选择还有球形托卡马克,磁镜等。本文依据FDS团队自... 多功能聚变工程实验堆(FDS-MFX)是FDS团队提出的一个用于验证聚变和混合示范堆相关技术的概念,其可作为中国聚变工程实验堆(CFETR)的候选方案。其聚变堆芯首选常规托卡马克,其他选择还有球形托卡马克,磁镜等。本文依据FDS团队自主研发的聚变反应堆设计参数优化与经济性分析软件SYSCODE对基于常规托卡马克的FDS-MFX堆芯进行了设计与分析,给出一个基于ITER物理设计基础的堆芯初步设计方案,并用托卡马克模拟程序(Tsc)进行了等离子体平衡计算和放电模拟,结果表明设计方案初步可行。 展开更多
关键词 聚变 混合 芯设计 等离子体物理 平衡模拟
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裂变-聚变混合堆
13
作者 William Sweet 《科技纵览》 2013年第1期9-10,共2页
如果在解决核废料问题的同时,还能给核聚变研究带来新的存在理由会是一种什么情形呢?由三名来自德州大学奥斯汀分校的物理学家组成的研究小组设想了一种方法,将核裂变与核聚变以某种方式结合起来。他们认为这一想法能够为这两种核能... 如果在解决核废料问题的同时,还能给核聚变研究带来新的存在理由会是一种什么情形呢?由三名来自德州大学奥斯汀分校的物理学家组成的研究小组设想了一种方法,将核裂变与核聚变以某种方式结合起来。他们认为这一想法能够为这两种核能技术开启新的未来。 展开更多
关键词 裂变-聚变 混合 物理学家 核能技术 核聚变 核废料 核裂变
次临界能源堆包层中子学概念研究 预览 被引量:3
14
作者 师学明 彭先觉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B06期255-260,共6页
介绍了次临界能源堆包层中子学概念研究进展。采用MCNP与ORIGENS耦合的输运燃耗程序MCORGS开展研究。利用一维模型改进了产氚区和屏蔽区的设计。产氚区采用多区分层布置,降低水对中子的吸收,大幅减少了Li4SiO4的用量。屏蔽区采用铁和水... 介绍了次临界能源堆包层中子学概念研究进展。采用MCNP与ORIGENS耦合的输运燃耗程序MCORGS开展研究。利用一维模型改进了产氚区和屏蔽区的设计。产氚区采用多区分层布置,降低水对中子的吸收,大幅减少了Li4SiO4的用量。屏蔽区采用铁和水多区分层布置,包层泄漏中子数为10-4量级,超导线圈沉积热小于60kW,28a内中子注量小于10^22 m^-2。针对不同的铀水体积比(RV),探讨了相应的后处理策略。随着RV的减小,需去除的裂变产物相应增加。建议采用RV=2的物理设计,平常只需作燃料重整,每隔几十年作1次高温干法去除沸点在3 600K以下的裂变产物即可。最后,参考国际热核实验堆几何结构,建立三维包层模型,进行了初步研究。 展开更多
关键词 混合 中子学 屏蔽 燃耗 高温干法后处理
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聚变-裂变混合能源堆球模型中子学对算研究 预览 被引量:1
15
作者 邵增 程和平 刘国明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期 277-281,共5页
利用蒙特卡罗程序和自主开发的蒙特卡罗一燃耗耦合程序MOCouple-s,对北京应用物理与计算数学研究所提出的聚变一裂变混合能源堆球模型进行了对算研究。对初始时刻及各燃耗时刻下的有效增殖因数、能量倍增因子、氚增殖比、中子源强度等... 利用蒙特卡罗程序和自主开发的蒙特卡罗一燃耗耦合程序MOCouple-s,对北京应用物理与计算数学研究所提出的聚变一裂变混合能源堆球模型进行了对算研究。对初始时刻及各燃耗时刻下的有效增殖因数、能量倍增因子、氚增殖比、中子源强度等堆芯参数进行了比较,结果总体符合较好。对寿期末重要核素的成分进行了详细比较,除个别核素外,偏差很小,表明所采用的计算程序与核参数库一致性良好。对核参数库的选择、铀水体积比等对燃耗计算结果的影响进行敏感性分析,并对外中子源驱动的次临界堆芯的燃耗计算进行详细讨论,提出可行的燃耗计算基准。 展开更多
关键词 混合 球模型 对算研究 燃耗 铀水体积比
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聚变裂变混合乏燃料焚烧堆FDS-SFB燃料循环方案设计与分析 预览
16
作者 陈艳 王明煌 +1 位作者 蒋洁琼 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第2期 175-179,共5页
针对聚变裂变混合乏燃料焚烧堆FDS-SFB(Spent Fuel Burner),基于湿法和干法两种后处理技术途径提出了不同的燃料循环方案。并分别对FDS-SFB燃料循环所需的初装资源量、燃料制备和乏燃料后处理能力进行初步质量流分析和可行性初步评估... 针对聚变裂变混合乏燃料焚烧堆FDS-SFB(Spent Fuel Burner),基于湿法和干法两种后处理技术途径提出了不同的燃料循环方案。并分别对FDS-SFB燃料循环所需的初装资源量、燃料制备和乏燃料后处理能力进行初步质量流分析和可行性初步评估。基于较好嬗变和增殖性能的FDS-SFB典型中子学方案的质量流初步分析表明:两种方案燃料循环其所需的初装资源量、燃料制备、乏燃料后处理能力具有初步的可行性。 展开更多
关键词 混合 乏燃料 燃料循环 可行性 质量流
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铀-水体积比对混合能源堆中子学性能的影响 预览 被引量:2
17
作者 师学明 彭先觉 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期139-142,共4页
介绍输运燃耗耦合程序MCORGS的理论模型,利用MCORGS研究铀-水体积比对混合能源堆中子学性能的影响。研究表明,采用天然铀为裂变燃料,且铀.水比为2:1时,可实现较高的能量放大,保持氚自持,中子学性能可以维持100a以上;采用压水... 介绍输运燃耗耦合程序MCORGS的理论模型,利用MCORGS研究铀-水体积比对混合能源堆中子学性能的影响。研究表明,采用天然铀为裂变燃料,且铀.水比为2:1时,可实现较高的能量放大,保持氚自持,中子学性能可以维持100a以上;采用压水堆乏燃料时,铀.水比的选择余地更大,能量放大和产氚能力提高,但燃料增殖能力下降。 展开更多
关键词 输运 燃耗 MCORGS程序 铀-水体积比 混合
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基于GDT的聚变裂变混合堆堆芯参数初步设计研究 预览 被引量:2
18
作者 陈德鸿 杜红飞 +5 位作者 蒋洁琼 汪晖 王福琼 陈一平 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期 63-67,共5页
基于Gas Dynamic Trap(GDT)装置的实验进展,提出了用于驱动聚变裂变混合堆包层的聚变堆芯参数设计。基于零维堆芯物理模型,计算分析给出了一套聚变功率为50MW的初步堆芯参数方案。利用GDT装置的实验结果对该物理模型进行计算对比校验... 基于Gas Dynamic Trap(GDT)装置的实验进展,提出了用于驱动聚变裂变混合堆包层的聚变堆芯参数设计。基于零维堆芯物理模型,计算分析给出了一套聚变功率为50MW的初步堆芯参数方案。利用GDT装置的实验结果对该物理模型进行计算对比校验,显示该物理模型和设计参数的可靠性。 展开更多
关键词 Gas Dynamic Trap(GDT) 混合 芯设计 磁镜
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彭先觉:聚变能发展方向应走混合堆道路 预览
19
作者 楚戈 凌学江 《今日科苑》 2012年第16期12-13,共2页
在科学家的心目中,聚变能是未来能源的理想目标,然而,这个目标如今尚属“可望不可及”。对此,核物理专家、中国工程院院士彭先觉进行了开拓性研究与探索。
关键词 聚变能 混合 中国工程院院士 道路 科学家 核物理 开拓性
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聚变-裂变能源混合堆可行性及在我国核能发展中作用的分析 预览 被引量:4
20
作者 刘成安 师学明 《中国工程科学》 2011年第3期 24-28,共5页
简要论述了核能在我国能源发展战略中的地位及聚变-裂变混合堆在核能持续发展中的重要作用。对以不久将来即可实现的ITER聚变装置作驱动堆芯、天然铀水冷裂变系统作包层的混合堆做了细致的分析。这种混合堆型可以实现GWe级净电功率输出... 简要论述了核能在我国能源发展战略中的地位及聚变-裂变混合堆在核能持续发展中的重要作用。对以不久将来即可实现的ITER聚变装置作驱动堆芯、天然铀水冷裂变系统作包层的混合堆做了细致的分析。这种混合堆型可以实现GWe级净电功率输出,年造钚1 656 kg,支持2.68个同功率压水堆电站对易裂变燃料的需要。初步的经济评估说明,混合堆电的成本是同功率压水堆电成本的1.67倍;而在不计燃料成本的情况下,混合堆与压水堆组合系统电的成本是同功率压水堆电成本的1.18倍。考虑到一般压水堆需消耗大量的天然铀,加上铀浓缩成本,混合堆与压水堆组合系统电的成本,与压水堆电的成本是可以相比拟的。 展开更多
关键词 混合 聚变 裂变包层 易裂变核 可转换核
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