راکتورهای هیبرید همجوشی شکافت مروری بر اصول فیزیک طراحی مهندسی و چالشهای مواد

راکتورهای هیبرید همجوشی شکافت (FFHR) به عنوان یکی از امیدوار کننده ترین مفاهیم در مسیر توسعه نسل آینده سیستم های انرژی هسته ای مطرح هستند. در این ساختار نوترون های پرانرژی (۱۴.۱) مگاالکترون ولت حاصل از واکنش همجوشی دو تریوم - تریتیوم علاوه بر تولید تریتیوم، واکنش های شکافت را در بلنکت های زیر بحرانی شامل اورانیوم-۲۳۸ و توریم-۲۳۲ تحریک می کنند. این رویکرد هم افزایانه منجر به افزایش بهره وری، نوترونی، تولید سوخت شکافت پذیر درجا و کاهش پسماندهای هسته ای بلند عمر می شود. در این مقاله اصول فیزیکی، معماری، سیستم، روش های مدل سازی و چالش های مهندسی شامل ناپایداری های پلاسما، تخریب مواد تحت تابش شدید نوترونی بیش از dpa و محدودیت های چرخه تریتیوم بررسی شده اند. نتایج شبیه سازی مونت کارلو نشان می دهد که طراحی های بهینه بلنکت مبتنی بر توریم می توانند به ضریب تکثیر موثر حدود ۰.۹۵ و نسبت تولید تریتیوم بیش از ۱.۱ دست یابند. تحقق عملی این فناوری نیازمند پیشرفت در کنترل پایداری پلاسما، توسعه مواد مقاوم در برابر تشعشع و بهینه سازی یکپارچه سیستم است.

کلیدواژه ها:

همجوشی شکافت ، راکتور هیبریدی ، نوترون ، سریع ، بلنکت ، توریم ، چرخه سوخت هسته ای ، MCNP