Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究

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Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究

彭先觉, 王真

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彭先觉, 王真. Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

引用本文:

彭先觉, 王真. Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

Peng Xianjue, Wang Zhen. Conceptual research on Z-pinch driven fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

Citation:

Peng Xianjue, Wang Zhen. Conceptual research on Z-pinch driven fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究

doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

彭先觉¹,
王真^2, ,

1.
中国工程物理研究院, 四川绵阳 621 900;
2.
中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 四川绵阳 621 900

通讯作者:
王真

Conceptual research on Z-pinch driven fusion-fission hybrid reactor

Peng Xianjue¹,
Wang Zhen^{2
, ,}

1.
China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900,China;
2.
Institute of Nuclear Physics and Chemistry,CAEP,Mianyang 621900,China

摘要: 中国工程物理研究院提出的Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)概念,采用Z箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量,集成了局部整体点火聚变靶、先进次临界能源堆等创新概念,在安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境气候问题的千年能源。简要回顾了国内外Z箍缩聚变能源(Z-IFE)的相关研究进展,介绍了中国工程物理研究院在Z-FFR方向的总体概念研究情况,从驱动器、聚变靶设计和次临界裂变堆三方面阐述了此能源系统的原理结构和运行特点,对其经济性进行了评估,同时提出了未来Z-FFR的发展路线图设想。
- Z箍缩 /
- 聚变-裂变混合堆 /
- 局部整体点火 /
- 次临界能源堆
Abstract: The Z-pinch driven fusion-fission hybrid reactor (Z-FFR) concept, proposed by CAEP, utilizes high-energy neutrons produced by Z-pinch driven inertial confinement fusion (ICF) to drive the sub-critical fission reactor for energy release. The Z-FFR innovative concepts such as local-holistic-ignition fusion target and advanced sub-critical power reactor, and it has advantages in security, economy and environment, and might promisingly be a millennial energy source which could effectively solve the climate problem and deal with the energy crisis. This paper introduces the current status of the conceptual research on Z-FFR in CAEP. The principle, structure and operation characteristics of the energy system are expounded in three aspects, the fusion-target design, the low-repetitive Z-pinch driver and the sub-critical fission reactor. The costs of the system are estimated, and the future developmental roadmap is put forward.
- Z-pinch /
- fusion-fission hybrid reactor /
- local-holistic ignition /
- sub-critical power reactor

[1]	毛重阳, 薛创, 肖德龙, 丁宁. “聚龙一号”4层绝缘堆和真空区电路模拟方法 . 强激光与粒子束, 2020, 32(2): 025004-1-025004-5. doi: 10.11884/HPLPB202032.190330
[2]	肖德龙, 丁宁, 王冠琼, 王小光, 李晨光, 毛重阳. Z箍缩聚变及高能量密度应用研究进展 . 强激光与粒子束, 2020, 32(9): 092005-1-092005-12. doi: 10.11884/HPLPB202032.200094
[3]	石桓通, 邹晓兵, 朱鑫磊, 赵屾, 王新新. 丝阵负载Z箍缩早期过程的研究 . 强激光与粒子束, 2018, 30(08): 085001-. doi: 10.11884/HPLPB201830.170320
[4]	刘志勇, 曾和荣, 王少华, 郭海兵, 马纪敏. 铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析 . 强激光与粒子束, 2018, 30(03): 036001-. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099
[5]	刘志勇, 曾和荣, 钱达志, 李正宏, 黄洪文, 郭海兵, 马纪敏, 王少华. ITER驱动混合堆次临界包层燃料区结构设计与分析 . 强激光与粒子束, 2015, 27(04): 046001-. doi: 10.11884/HPLPB201527.046001
[6]	郭海兵, 马纪敏, 王少华, 宋娟, 祁建敏. Z箍缩驱动混合堆包层瞬态传热特性 . 强激光与粒子束, 2015, 27(01): 016001-. doi: 10.11884/HPLPB201527.016001
[7]	邓建军, 王勐, 谢卫平, 周良骥, 邹文康, 郭帆, 章乐, 李逢, 丰树平, 陈林, 夏明鹤, 计策, 袁建强, 宋盛义, 黄显宾, 彭先觉. 面向Z箍缩驱动聚变能源需求的超高功率重复频率驱动器技术 . 强激光与粒子束, 2014, 26(10): 100201-. doi: 10.11884/HPLPB201426.100201
[8]	李茂生, 师学明, 刘荣, 鹿心鑫, 朱通华, 王新华, 余泳, 严钧, 唐涛, 贾建平, 程和平, 蒋洁琼, 栗再新, 杨永伟, 吴宏春. 次临界能源堆物理设计进展 . 强激光与粒子束, 2014, 26(10): 100203-. doi: 10.11884/HPLPB201426.100203
[9]	李正宏, 黄洪文, 王真, 陈晓军, 祁建敏, 郭海兵, 马纪敏, 肖成建, 褚衍运, 周林. Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展 . 强激光与粒子束, 2014, 26(10): 100202-. doi: 10.11884/HPLPB201426.100202
[10]	何安, 任济, 丰树平, 谢卫平, 王勐, 卫兵, 计策, 夏明鹤, 王玉娟, 傅贞, 李勇, 王治, 姚斌, 丁瑜. Z箍缩初级实验平台的激光触发系统 . 强激光与粒子束, 2012, 24(04): 839-842. doi: 10.3788/HPLPB20122404.0839
[11]	陈敬平, 王雄. 快Z箍缩中子源混合堆界面研究进展 . 强激光与粒子束, 2011, 23(07): 0- .
[12]	蔡红梅, 吴卫东, 张林, 黄祝新, 周秀文, 余斌, 杨波, 刘旭东. Z箍缩丝阵参数的视觉检测技术 . 强激光与粒子束, 2010, 22(01): 0- .
[13]	蔡红梅, 吴卫东, 张林, 李腾, 周秀文, 余斌, 杨波, 刘旭东, 刘延杰. Z箍缩丝阵负载微型装配系统 . 强激光与粒子束, 2009, 21(09): 0- .
[14]	丰树平, 李洪涛, 谢卫平, 邓建军, 夏明鹤, 计策, 王勐, 关永超, 何安. Z箍缩初级实验平台模块样机 . 强激光与粒子束, 2009, 21(03): 0- .
[15]	邱爱慈, 蒯斌, 王亮平, 吴刚, 丛培天. 强光一号Z箍缩实验研究 . 强激光与粒子束, 2008, 20(11): 0- .
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[17]	黄显宾, 林理彬, 杨礼兵, 邓建军, 顾元朝, 叶式灿, 岳正谱, 周少彤, 李丰平, 张思群. 平行面多金属钨丝Z箍缩实验研究 . 强激光与粒子束, 2005, 17(05): 0- .
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[19]	王文生, 何多慧, 邱爱慈, 蒯斌, 罗建辉. 利用薄膜量热计测量高功率Z箍缩软X射线总能量 . 强激光与粒子束, 2003, 15(02): 0- .
[20]	谢卫平, 王文斗, 邓建军, 应纯同, 丁伯南. 快Z箍缩物理过程的PSPICE电路模拟方法分析 . 强激光与粒子束, 2003, 15(01): 0- .

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Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究

doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

彭先觉¹,
王真^{2,
,}

1. 中国工程物理研究院, 四川绵阳 621 900;

2. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 四川绵阳 621 900

通讯作者: 王真

收稿日期: 2014-07-10
修回日期: 2014-07-25
刊出日期: 2014-08-18

关键词:

聚变-裂变混合堆 /

局部整体点火 /

次临界能源堆

摘要: 中国工程物理研究院提出的Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)概念,采用Z箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量,集成了局部整体点火聚变靶、先进次临界能源堆等创新概念,在安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境气候问题的千年能源。简要回顾了国内外Z箍缩聚变能源(Z-IFE)的相关研究进展,介绍了中国工程物理研究院在Z-FFR方向的总体概念研究情况,从驱动器、聚变靶设计和次临界裂变堆三方面阐述了此能源系统的原理结构和运行特点,对其经济性进行了评估,同时提出了未来Z-FFR的发展路线图设想。

English Abstract

彭先觉, 王真. Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

引用本文:

彭先觉, 王真. Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

Peng Xianjue, Wang Zhen. Conceptual research on Z-pinch driven fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

Citation:

Peng Xianjue, Wang Zhen. Conceptual research on Z-pinch driven fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 090201. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201

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