Введение к работе
Актуальность темы определяется потенциальной потребностью развития термоядерной энергетики. Проект ИТЭР показал, что термоядерный реактор-токамак может быть построен при современном уровне развития технологии. Международная экспериментальная программа на реакторе ИТЭР, начавшись в начале 21 века, позволит' получить плазменно-фнзические параметры и ядерно-технологические данные, необходимые для строительства в 2030-^2035 году первого демонстрационного реактора токамака ДЕМО, который будет прототипом промышленного энергетического реактора. В настоящий момент разрабатывается проект РФ ДЕМО-С.
Термоядерная энергетика обладает рядом особенностей: Внутренне присущие свойства пассивной безопасности термоядерных реакторов.
Нет делящихся нуклидов и продуктов их распада.
Короткий период цикла обращения материалов при рефабрикации.
Низкий выброс радиоактивных материалов в случае повреждения
системы внешней защиты.
Цели диссертационной работы заключаются в
-
анализе и оценке точности программ решения уравнения переноса излучений для практического применения при проектировании ТЯР;
-
оценке применимости методов расчёта актипациопных характеристик материалов ТЯР и создании расчётного комплекса для проектирования ТЯР;
-
определении композиции бридериого бланкета и защиты магнитов ТЯР;
-
исследовании радиационной обстановки в пространстве между криостатом и конструкцией экспериментального реактора ИТЭР с учётом влияния деталей конструкции на радиационную обстановку в зонах обслуживания криостата;
5)определении способов обращения с отработанными радиоактивными материалами термоядерного реактора ДЕМО и возможностей их рефабрикации.
. Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые:
-
разработана комбинированная методика оценки динамики спада активационных и дозовых характеристик материалов ТЯР;
-
определены коэффициенты корреляции нейтронных потоков и мощности дозы для термоядерного реактора ИТЭР;
3) определена оптимальная по соотношению энерговыделения и наработки
трития композиция бридерного бланкета и радиационной защиты
магнитов термоядерного реактора ДЕМО;
4) исследована применимость различных способов обращения с
отработанными радиоактивными материалами термоядерного реактора
ДЕМО.
Достоверность и обоснованность проведённых нейтронных и актпвационных расчётных исследований объясняется применением лицензированных по условиям проекта ИТЭР хорошо проверенных программ переноса и активации MCNP-4A, ONEDANT, TWODANT, DOT3, DORT, FISPACT3, а также экспериментально проверенных библиотек ядерных данных FENDL-1/MG, FENDL-1/MC, EAF-97. Основные научлые положения и выводы диссертационной работы подтверждены результатами расчётов в смежных областях, общением на симпозиумах, они не противоречат последним публикациям в научной литературе.
Практическая значимость
Диссертационная работа имеет прикладной характер, проходила в рамках реальных проектов термоядерных реакторов: российского ДЕМО и международного ИТЭР.
На защиту выносятся следующие основные положення:
Создание алгоритма комбинированной методики оценки .динамики спада актпвационных ндозовых характеристик материалов ТЯР.
Результаты исследования радиационной обстановки между криостатом и конструкцией экспериментального термоядерного реактора, ИТЭР с учётом влияния неодпородностей портов удалённого доступа.
Приближённая оценка мощности дозы по коэффициентам корреляции нейтронных потоков и мощности дозы в реакторе ИТЭР.
Результаты"' расчёта остаточного энерговыделення в бланкете термоядерного реактора ДЕМО с учётом переноса распадных у-квантов.
Результаты исследований по обращению с радиоактивными материалами ТЯР и возможностям рефабрикации материалов реактора ДЕМО.
Структура и объём диссертации.
Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 113 наименований. Общий объем диссертации, включая 37 рисунков, 37 таблиц и приложение из 7 страниц, составляет 158 страниц.
