作者:李瑜 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/1/5 14:29:35
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中科院核能安全技术研究所
强流中子源HINEG产生十二次方氘氚聚变中子

 

科学网讯(记者李瑜)日前,记者从中科院核能安全技术研究所获悉,该所FDS团队最新建成的强流氘氚聚变中子源HINEG于1月2日第I阶段实验中成功产生氘氚核聚变中子,流强高达1.1x1012n/s,强流加速器和高速旋转靶系统实现连续稳定运行,主要实验参数指标达到国际先进水平。

中子是核能系统运行和安全控制的“灵魂”,中子源是研究核能与核安全技术的必备实验平台。HINEG强流中子源通过加速器加速氘离子后轰击氚靶产生能量为14.1MeV的聚变中子,可以用于模拟未来聚变堆内的中子环境,开展氚增殖、能量提取、材料活化与损伤、辐射防护等聚变能技术相关科学实验。不仅如此,经过慢化的中子也可用来模拟正在发电的裂变核反应堆和未来其他先进反应堆堆内的中子环境,开展核辐射安全相关实验研究。同时,HINEG中子源实验平台也可在核医学与放射治疗、核测井与探矿、同位素生产和中子照相等国民经济和人民生活直接相关的领域中应用,带动新型产业技术发展。HINEG装置的建成对我国和世界核能与核技术应用研究都具有重要意义。

该项目团队长期从事新型核能系统中子学理论和中子高效利用方法研究,取得了一系列具有重要国际学术影响的成果,创建了中科院中子输运理论与辐射安全重点实验室。突破了氘离子强束流传输、旋转氚靶高功率散热、聚变中子源集成测控等多项关键技术,成功研制了包括大功率直流高压电源、强流离子注入系统、高压强流加速管、高载热氚靶、强流中子实验系统等十余个重要子系统、数百台套关键设备,新建了两千余平米特种专业实验室,获取了一系列国家规定的专业许可证。

其中,高速旋转载热氚靶系统攻克了强束流轰击下的高效散热难题,成功将10kW/cm2热负载条件下的靶点温度控制在200℃以下,成为继德国和日本后为数不多的目前可以稳定运行的高载热旋转靶。HINEG装置设计参数指标处于国际领先水平,研究人员拟通过两步实现最终目标,本次1012n/s中子的成功引出,标志着第一阶段目标已经成功实现。

 
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