聚变驱动次临界反应堆钍基包层新概念研究

聚变驱动次临界反应堆是解决我国核能可持续发展中所面临紧迫问题的有效途径之一，也是实现聚变能早期应用的最有效的工具，然而在其前期研究中通常采用铀-钚燃料循环包层概念，存在技术难题及潜在核扩散风险。本项目针对铀-钚包层存在的问题，考虑我国钍资源矿藏丰富的战略优势及国际热核实验堆ITER最新的技术进展，提出聚变驱动次临界堆钍基包层的新概念，并对其物理及安全特性等进行系统深入的研究分析，从堆物理角度初步论证其技术优势及可行性。初步研究表明：在D-T聚变中子源驱动下，钍基包层具有更佳的增殖性能；钍基燃料耐高温的特性，可以允许更高的运行温度和燃耗深度，显著提高了包层经济性；钍基包层的放射性废物毒性要比铀-钚包层低的多；钍基包层可以有效地防止核扩散，这在当前国际形势下显得尤其重要。该项目的开展，将为解决我国核能发展所面临的紧迫问题开拓一条有益的探索途径。