2.3 未辐照浓缩铀储存设施。...................................................... I-52 2.3.1 简介 ...................................................................................... I-52 2.3.2 设计考虑事项 ...................................................................... I-52 2.4 铀加工和处理设施。 ......................... I-54 2.4.1 介绍 ...................................................................................... I-54 2.4.2 设计考虑 .............................................................................. I-55 2.5 辐照裂变材料贮存设施 ........................................................ I-56 2.5.1 介绍 ...................................................................................... I-56 2.5.2 设计考虑 ................................................................................ I-57 2.6 后处理设施 ...................................................................................... I-59 2.6.1 介绍 ............................................................................................. I-59 2.6.2 设计考虑 ...................................................................................... I-59 2.7 铀转化和回收设施 ........................................................................ I-61 2.7.1 介绍。 ............................................................................................. I-61 2.7.2 设计考虑 ............................................................................................. I-61 2.8 放射性 L
第一代商用聚变能工厂的设计采用氘-氚 (DT) 燃料循环。燃料成分氚是一种半衰期为 12.3 年的放射性氢同位素,而氘是一种稳定的天然水成分,两者在 DT 等离子体中“燃烧”。为了实现持续、高效的商用聚变能工厂设计,需要在氚生产(整体增殖和提取)工艺和工程系统以及氚作为气体的处理(包括同位素分离和杂质去除处理)方面取得技术进步。工艺建模和核算方法的改进将有助于降低在制品氚库存,从而提高工厂效率并满足任何将要制定的安全、环境损害和不扩散法规。作为美国氚和轻同位素科学与技术以及国防任务工程处理系统的领先实验室,萨凡纳河国家实验室正在利用其在氢气处理、同位素分离和净化技术方面的能力,设计/建造托卡马克排气处理 (TEP) 系统,这是 ITER 中使用的 DT 燃料循环的主要处理系统。这些任务中使用的能力和经验被应用于与美国能源部合作的公私合作伙伴关系中,以开发可持续的 DT 燃料循环设计,以促进美国聚变能的商业化
水质对于依赖海洋资源的海洋生态系统,人类福祉和经济体的健康至关重要。尤其是关于核污染的挑战,诸如Tritium of tritium的同位素是杰出威胁[19,21]。本文调查了水下机器人系统的新兴应用,并由物联网(IoT)技术的基础,在水产养殖中。重点是它们进行连续水质监测的潜力,在促进与研究人员的富裕数据相互作用的同时,采用可持续检测方法。近年来,人们见证了通常称为自动水下车辆(AUV)的水下机器人的激增[23,13],重新操作的车辆(ROVS)[1] [1],当在水面上,在水面,Au au自主的表面车辆(ASVS)(ASVS)[24] [24] [24] - 进行水质评估。配备了一系列传感器,这些不足的机器人具有监视各种环境(无论是海洋,河流还是湖泊)的水质指标的能力。
在磁约束聚变 (MCF) 领域,氚燃料循环已得到详尽研究。[1,2,3] 已经开发出处理、监测、从化学结合物种中回收、浓缩和储存氚的技术,其产量接近反应堆相关产量。[4] 关键组件已在大型托卡马克或氚处理设施中进行了测试。[5] 该技术的很大一部分可转移到适用于惯性聚变能 (IFE) 的系统。然而,操作条件与磁性情况有很大不同,因此对 IFE 燃料循环组件施加了 MCF 情况下没有的条件,因此需要针对 IFE 特定主题进行研究。燃料回路由喷射器系统和用于回收反应堆流出物的基础设施组成。MCF 中的颗粒注入是一种将 DT 冰输送到托卡马克等离子体深处的有吸引力的方法。部署在 IFE 反应堆中的目标需要特定的设计来优化燃烧分数,该分数可能高达 1/3。这可能需要不同元素的复合层。湿泡沫等靶概念将由嵌入低密度 CH 泡沫中的液态 DT 组成,也很有前景。MCF 反应堆将在真空中运行,主要成分是氢同位素。一些 IFE 反应堆设计将在中等真空(几托)下运行,主要成分是氖或氙,以帮助缓和冲击波和对第一壁的粒子冲击。MCF 反应堆必须应对等离子体与偏滤器相互作用时产生的灰尘。IFE 反应堆需要将残留的靶碎片与流出物中的挥发性氢物种分离并去除。图 1 提供了 IFE 反应堆的通用燃料循环。作为代表性示例,该设计隐含了在薄壁塑料外壳内分层使用 DT 冰。泡沫填充的液态 DT 靶和更复杂的靶设计(例如采用空腔的靶设计)将需要更广泛的碎片收集和处理子系统(具体取决于细节)。燃料循环包括两个独立的回路:一个回路为反应堆提供燃料,另一个回路用于增殖氚。反应堆流出物被分离成两股:挥发性成分在气体离开反应堆时被低温抽吸,而颗粒碎片则通过重力送入收集器并氧化以将吸收的氢与碳物质分离。低温分离器将氦灰排放到环境中,将氖/氙转移以供再利用,并通过渗透器将氢同位素排放到同位素分离器。同位素分离器将氢排放到环境中,并将氘和氚引导到胶囊工厂和靶填充系统。增殖毯回路有两个主要功能:从反应堆中提取热量和增殖氚。反应堆周围是熔盐池,用于捕获和缓和聚变中子,作为氚增殖的前体。熔盐从反应堆泵出,通过热交换器、杂质去除子系统(用于净化熔盐)、氚提取模块,然后返回到反应堆周围的安全壳中。在 380 MWe IFE 反应堆中,主要物质的摩尔流速为:H、D、T、C、O、He 和 Xe,该反应堆使用封装在薄塑料壳中的 DT 冰靶。20 毫克氚靶以 0.5 Hz 的频率注入。燃烧分数假设为 25%。聚变功率转换为电能的比率假设为 30%。假设工厂占空比为 90%。
Target material deposited as vapor onto ceramic or metal target substrate Targets loaded in the neutron tubes Neutron tubes then attached to glass manifold vacuum system under exhaust hood Once the system reached vacuum, storage beds were heated to flood the system with deuterium or tritium gas A torch was used to melt the glass manifold connection, seal the neutron tubes, and cut them free of the歧管
1991 年是该项目又一个非常成功的一年。到年底,JET 已完成计划运行计划的第三阶段,即全功率优化研究。已经达到了实现 JET 原始设计中设定的两个主要目标的阶段(即展示近反应堆条件下的有效加热方法,以及当参数接近反应堆范围时等离子体行为的缩放)。其他主要目标的追求 - 研究近反应堆条件下等离子体壁相互作用以及研究 α 粒子的产生、约束和随之而来的等离子体加热 - 进展顺利。向前迈出的重要一步是 JET 机器中第一次涉及氚的实验,在初步氚实验 (PTE) 期间产生了超过 1.7MW 的聚变功率。
1991 年是该项目又一个非常成功的一年。到年底,JET 已完成计划运行计划的第三阶段,即全功率优化研究。这一阶段已经实现了 JET 原始设计中设定的两个主要目标(即展示近反应堆条件下的有效加热方法,以及当参数接近反应堆范围时等离子体行为的缩放)。其他主要目标的追求——研究近反应堆条件下等离子体壁相互作用以及研究 α 粒子的产生、约束和随之而来的等离子体加热——也取得了很大进展。一个重大的进步是 JET 机器中第一次涉及氚的实验,在初步氚实验 (PTE) 期间产生了超过 1.7MW 的聚变功率。
1991 年是该项目又一个非常成功的一年。到年底,JET 已完成计划运行计划的第三阶段,即全功率优化研究。这一阶段已实现 JET 原始设计中设定的两个主要目标(即展示近反应堆条件下的有效加热方法,以及当参数接近反应堆范围时等离子体行为的缩放)。其他主要目标的实现——研究近反应堆条件下等离子体壁相互作用以及研究 α 粒子的产生、约束和随之而来的等离子体加热——也取得了很大进展。一个重大的进步是 JET 机器中第一次涉及氚的实验,在初步氚实验 (PTE) 期间产生了超过 1.7MW 的聚变功率。
1991 年是该项目又一个非常成功的一年。到年底,JET 已完成计划运行计划的第三阶段,即全功率优化研究。这一阶段已实现 JET 原始设计中设定的两个主要目标(即展示近反应堆条件下的有效加热方法,以及当参数接近反应堆范围时等离子体行为的缩放)。其他主要目标的实现——研究近反应堆条件下等离子体壁相互作用以及研究 α 粒子的产生、约束和随之而来的等离子体加热——也取得了很大进展。一个重大的进步是 JET 机器中第一次涉及氚的实验,在初步氚实验 (PTE) 期间产生了超过 1.7MW 的聚变功率。