“科学岛”聚变堆液态 铅锂包层安全研究获进展

本报讯近日，中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所郁杰/陈志斌课题组在聚变堆液态铅锂包层安全研究取得新进展，可为氦冷铅锂包层的安全设计、运行和事故缓解措施提供指导。

氦冷液态铅锂（PbLi）包层被认为是聚变反应堆候选包层之一，其具有结构简单、载热能力强、氚增殖比高等优点。然而，由于高能中子辐照、高热负荷、大压力梯度等严苛的服役条件，在增殖区部分氦气冷却管道发生破裂时，会导致“包层内破口事故”。事故发生时，高压氦会迅速注入铅锂流道，产生复杂的两相流和巨大的压力冲击效应，可能导致峰值压力超过设计极限，威胁包层结构的完整性。因此，开展箱内失稳的瞬态分析，对提高保护层的安全性，避免放射性物质泄漏具有重要意义。

该项研究建立了流固耦合的双向耦合模型，并通过高压氦气注入液态锂铅的实验数据对模型进行了验证。然后将验证的模型应用于双功能锂铅包层的瞬态压力波传播分析和结构应力分析，以探索内破口事故下包层结构的完整性。（下转2版）

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