加速器驱动的次临界行波堆中子物理关键问题研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11705195
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A3005.中子技术及应用
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Traveling wave reactor (TWR) is an innovative nuclear system, which is based on the design concept of dynamic breed-and-burn equilibrium of fissile nuclides at the orient location of reactor core. After ignited by enriched fissile nuclide or external neutron source, the reactor will achieve the breed-burn self-stable operation. External source driving subcritical reactor operates in the subcritical state and realizes the continuity of breeding wave and burning wave in radial direction. The requirement of core material and high burn-up can be reduced when the breeding and burning wave propagating and the feasibility of TWR will be improved effectively. In this project, theoretical analysis and engineering feasibility will be combined to analyze the neutron transport mechanism and key physical problem of external source driving subcritical traveling wave reactor. The project mainly include: (1) Neutron importance of external source and its effect to the wave: the influence to dynamic parameters, the contribution to the fuel breeding and fission of external source in the subcritical reactor core, and transportation influence regular to the breeding wave and burning wave. (2) Research the detailed calculation method for of space-time related breeding and burning under the subcritical and deep burn-up condition. (3) Based on the above research, design of nuclear fuel components and research of fuel cycle strategy. A preliminary core physical scheme will be obtained and the reactor can achieve the breed-burn-transmutation integration.
行波堆是一种利用可裂变核素转换成易裂变核素,再通过易裂变核素裂变释放能量,从而形成具有稳定规律的增殖波和燃烧波的新概念反应堆。该堆由易裂变燃料或外中子源进行点火启动后,实现增殖-燃烧自稳运行。外源驱动的次临界行波堆,通过外源中子启动反应堆,使其运行在次临界状态并实现增殖波和燃烧波的径向延续,可降低增殖波和燃烧波行进中对堆芯材料和高燃耗的要求,可有效提高行波堆的现实可行性。本项目拟从理论分析与工程可行性相结合的角度出发,开展加速器驱动的次临界行波堆中子输运机理及关键物理问题研究,主要包括:(1)外源中子价值及其对波的影响研究:即外源中子价值及其对动态参数的影响、对燃料增殖裂变的贡献大小、对增殖波和燃烧波径向传播的影响规律;(2)次临界、深燃耗条件增殖与燃耗精细计算方法研究;(3)基于以上两点研究,开展核燃料布置及燃料循环研究,完成堆芯初步物理方案使得该堆能够实现增殖-燃烧-嬗变一体化的功能。

结项摘要

本项目主要针对外源驱动的次临界行波堆开展研究,包括:(1)外源中子价值及其对堆芯参数的影响研究,基于蒙特卡罗方法,结合中子时空变量分离方法,发挥蒙特卡罗方法和数值计算方法各自在中子学计算中的优势,用于加速器驱动次临界系统中的次临界堆内的外源中子价值计算,并研究外源中子对动态参数的影响。(2)为了精细计算反应堆的特性,本项目开展了高能核数据库,并基于蒙特卡罗粒子输运方法,结合指数欧拉法求解燃耗方程,建立输运-燃耗耦合计算方法,以期计算分析次临界行波堆堆芯物理参数。(3)进行堆芯核燃料布置及燃料循环研究,包括堆芯布置方案、换料倒料方案、反应性控制方案等,完成了堆芯初步物理方案使得该堆能够实现增殖-燃烧-嬗变一体化的功能。目前的研究成果对于未来先进反应堆设计,具有一定的参考价值和应用前景。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(2)
Development and validation of a coupled neutron diffusion-thermal hydraulic calculation procedure for fast reactor applications
快堆应用的耦合中子扩散热水力计算程序的开发和验证
  • DOI:
    10.1016/j.anucene.2019.107243
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    Annals of Nuclear Energy
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Zhang Xuebei;Zeng Qin;Chen Hongli
  • 通讯作者:
    Chen Hongli
The assessment of shutdown dose rate and radioactive waste of HCSB during its replacement in CFETR
CFETR更换期间HCSB停堆剂量率和放射性废物评估
  • DOI:
    10.1016/j.fusengdes.2018.04.031
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
    Fusion Engineering and Design
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Li Wei;Shi Wei;Chen Hongli;Zeng Qin
  • 通讯作者:
    Zeng Qin
多普勒展宽舍弃修正对氟盐冷却球床高温堆中子学的影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    原子能科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李志峰;蔡杰进;曾勤
  • 通讯作者:
    曾勤
Burnup analysis for the pebble-bed fluoride-salt-cooled high-temperature reactor based on the energy-dependent elastic scattering cross-sectional model
基于能量相关弹性散射截面模型的球床氟化盐冷却高温反应堆燃耗分析
  • DOI:
    10.1007/s41365-018-0473-2
  • 发表时间:
    2018-07
  • 期刊:
    Nuclear Science and Techniques
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Li Zhi-Feng;Cai Jie-Jin;Zeng Qin;Li Zhi-Feng;Zeng Wen-Jie;Cai JJ
  • 通讯作者:
    Cai JJ

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其他文献

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  • 通讯作者:
    粂昭苑

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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