聚变堆高温锂铅包层新概念研究

包层是聚变堆中将聚变产物粒子动能转换为可利用热能同时实现氚自持的关键部件，高热转换效率（对应于高冷却剂出口温度）是包层设计追求的主要目标，也是聚变能大规模商业应用的关键问题之一。基于国内外包层设计研究现状，提出一个以提高包层冷却剂出口温度为主要目的的高温锂铅包层新概念。采用基于流道插件的多级循环冷却方案，锂铅温度逐级提高，直至达到高出口温度（如800℃～1000oC）；采用基于盒式联箱双冷却剂系统，简化结构和增强载热能力；在流道内安放多功能插件，以突破制约高温锂铅包层发展的主体结构材料的温度限制，减少结构材料高温腐蚀、液态金属流动MHD效应等问题。通过对重要物理过程理论分析、多学科（中子学、热工水力学、电磁学、力学等）综合数值模拟和关键的锂铅回路技术实验研究，完成创新的高温锂铅包层概念设计，给出优化的技术方案和参数范围，以及初步的技术可行性评价，为进一步改进聚变堆液态包层设计提供物理基础。