强激光与粒子束

作者：李昕泽, 张冰倩, 陈荣华, 张魁, 张大林, 田文喜, 秋穗正, 苏光辉,

关键词：激光聚变, 聚变包层, 核热耦合, 能量沉积,

参考国内外聚变堆技术，建立了一种200 MW激光惯性约束聚变堆包层概念设计，包层采用超临界二氧化碳和锂铅双冷结构。研究构建了瞬态和稳态耦合模型计算包层温度分布及变化。靶丸内爆反应使用MULTI-IFE进行计算，核热耦合部分基于蒙特卡罗程序OpenMC和自编程换热模型对包层模型结构、冷却和产氚进行计算。研究结果表明，核热耦合模型能够完成对包层的初步计算分析，周期性的瞬态载荷会引起第一壁面温度的振荡，但包层内部的温度最终会收敛到稳态计算结果。堆腔尺寸对于降低温度以及震荡效果明显，但仍需氙展平辐射功率峰。包层产氚和能量导出同时受到堆腔尺寸和增殖区的影响，在200 MW工况下，3 m半径和0.25 m增殖区尺寸计算结果最能满足需求。

来源：2024年第8期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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