氟盐冷却高温堆氚输运特性数值研究

氚的控制是限制氟盐冷却高温堆(FHR)发展的关键问题,欲实现氚的有效控制,首先需明确氚在熔盐堆一回路中的输运行为.本文阐明了氚在熔盐堆一回路中的输运特性,包括氚的产生及存在形态的分化、石墨对氚的吸附、氚在熔盐中的溶解与扩散以及氚在管壁材料中的渗透等.针对氚在熔盐堆一回路中的输运行为,建立了数学物理模型,基于FORTRAN语言开发了适用于FHR的氚输运特性分析程序TAPAS.通过将实验数据与程序计算结果对比,说明了TAPAS程序计算的合理性和准确性.利用TAPAS对模块化移动式氟盐冷却高温堆(TFHR)中氚的输运特性进行了分析.计算表明,TFHR的初始产氚率约为5.54×10-8 mol/s,一回路中的氚主要以T2形式存在,腐蚀反应主要发生在热管段入口处.反应堆运行25 EFPD(等效满功率天)后,石墨吸附氚达到限值.反应堆稳态运行时,T2向管壁表面的渗透速率可视为常数,其值为8.35 μmol/EFPD.本研究可为FHR的研究设计和辐射防护提供参考.