中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室

高能中子作用下的材料安全

2014-3-3

    堆芯结构安全可靠,并利用冷却剂将高密度核热安全导出,以保证高能中子导致的放射性物质包容在特定范围内,是先进核能系统辐射安全的前提和基础,也是先进核能利用的技术瓶颈。先进核能系统中结构材料服役环境恶劣,面临高能中子辐照及新型冷却剂(液态重金属等)腐蚀问题,特别是高能中子辐照具有离位损伤强、氢氦产额高、感生放射性强等特点;先进核能系统高通量高能中子带来的高核热沉积需要采用新型高效冷却剂,液态重金属因其高效、安全的特点成为先进核能系统首选之一,但也需要解决液态重金属腐蚀及流动过程中产生的杂质问题以及高密度及特殊工况产生的流动传热等新的科学问题,同时,研究事故工况下液态重金属冷却剂带来的新的安全特性问题,以及核热传输事故的预防和缓解措施。因此,研究高能中子作用下的结构材料服役安全和冷却剂安全技术成为先进核能系统辐射安全的核心科学技术问题之一。
   该方向主要包含两部分研究内容,分别为:
   1)先进核能系统面临的高能中子辐照损伤、高温、冷却剂腐蚀等服役环境带来的结构材料安全问题;
   2)为保障核热高效传输和安全导出,开展冷却剂在先进核能系统中复杂工况服役过程中诸多关键科学技术问题。