طراحی رآکتور فیوژن DEMO براساس آنالیز هسته‌ای

نوترونیک یک رآکتور همجوشی (فیوژن) در طراحی مفهومی تمام اجزای درون مخزن و طراحی کلی رآکتور بسیار حیاتی است. راکتور موفقیت آمیز DEMO باید خود تولید کافی از تریتیوم را نشان دهد تا بتواند اجازه به مقدار کافی در دسترس بودن تجهیزات و تولید برق را بدهد. نوترونیک ها نشان می‌دهد که محدودیت طراحی بار دیواره نوترونی (NWL)مربوط به نسبت تولید تریتیوم و گرمایش هسته‌ای است، که توان فیوژن و پیکربندی پلاسما را تعیین می‌کند و برای طراحی روکش در یک رآکتور فیوژن ضروری است. برای همسو کردن دمای خروجی مدول های های روکش، سیستم لوله‌کشی خنک‌کننده باید برای مطابقت با توزیع NWL تنظیم شود. تحلیل سه‌بعدی نوترونیک تضمین می‌کند که طراحی روکش اجازه تامین خود کفا تریتیوم را می‌دهد. برنامه تعمیر و نگهداری تجهیزات دستکاری از راه دور برای فعال کردن رآکتور DEMO ژاپن باید نرخ دز خاموش و گرمای باقی مانده در مخزن خلا را در نظر بگیرد. بر مبنای تحلیل نوترونیک، طبقه‌بندی در معرض گذاشتن پسماند رادیواکتیو و توسعه سناریوهای مدیریت پسماند رادیو اکتیو مهم است. تحلیل‌های انجام‌شده در این مقاله نشان می‌دهند که تابش رادیواکتیو ناشی از

Highlights•The neutronics of a DEMO fusion reactor plays a central role in the conceptual design of all IVCs and the overall reactor layout.•۳D neutronics analysis ensures that the blanket design can produce a self-sufficient supply of tritium.•We conclude that maintenance protocols for pipe cutting or re-welding used at ITER should be applicable to DEMO in terms of the local dose rate.•All radwaste originating from the in-vessel components of DEMO reactor is classified as low-level waste and can be disposed of by shallow burial.AbstractThe neutronics of a fusion reactor is crucial in the conceptual design of all in-vessel components and the overall reactor design. A successful DEMO reactor must demonstrate self-sufficient production of tritium to allow sufficient plant availability and electrical generation. The neutronics shows that the design constraint of the neutron wall load (NWL) is related to the tritium breeding ratio and nuclear heating, which determine the fusion power and p