张国书，冯开明，李增强，袁涛 核工业西南物理研究院 [email protected]
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张张 张张张张 张张张张 张张 ，，， 书 张张张 张张张张张张 西 [email protected] 基基基基基 基基基基基基基基基 体 DEMO 基基基基基基基基基 基基基基基基基基基 基基基基基基 体 2007, 8, 20-22, 基基 基基基 基基基基基基 西 张张 张 ， 书 . 第第第第第第第第第 第第第第第第 体 2007, 8, 20-22, 第第 2 基基 DEMO 基基基基基基基基基基基基基 张张 DEMO 张张张张张张张张张张张张张张 1 张张 张张张张张张 张张 。， DEMO 张张张张张张 2000MW 张张张 、 7m 张张张 、 1.4m 张张张张张张张 、 2.64MW/m2 。 DEMO 张张张张张张张张张 ITER 张 3-4 张 张张 ， I TER TBM 张 DEMO 张张张张张张张张张张张 张张张张张 张张张张张张张张张张张张 ，、。 张 1 张张张 DEMO 张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张 张张 。， DEMO 张张张张张张 张张 张张 张张张张张张 张张张张 张张张 张张张张 张 张张张张张张张张张 张张 张 ：一、、、、体、。一 / 张张张张张张张张 张张张张张14 张张张张张 张张 ， 418 张 张张张张张张张张张张张张张 。 TF 张张张张张张张张张张张张张 张张 。 FW/ 张张 / 张张张张张张张 0.63m 张张 、 FW/ 张张 / 张张张张张张张 0.8m 张 张张张张张张张张张0.5515m 张张张张 ， 0.06m 张张张张张张 0.4315m 张张 B4C 张张张张张张 张张张张张张张 ； 张张 0.7515m 张张张张 ， 0.06m 张张张张张张 0.6315m 张张 B4C 张张张张张张 张张 张张 。、 TFC 张张张张张 0.89m 。 张张张 , R/m 7 张张张 , a/m 1.4 张张张张 , Pf/MW 2000 张张张 , k 1.85 张张张张张张 , δ 0.3 张 张张张张张 一 , ß n 3.5 张张张张张 , Wn/MW/m 2 2.64 张张张 FW 张张 , MW/m 2 0.4 张张张 FW 张张张张 , MW/m 2 0.7 张张 1 张张 1 张张 1 张张 (cm): Be 张 0.2 0.2 0.2 FW 0.5/2.0/0.5 0.4/2/0.4 0.3/1.5/1.2 张张张 9 ＊ 1.0 5 ＊ 1.0 7 ＊ 1.0 Be 张张 2.0/2.0/5.0/6.0/5.0 5.0/25.0/3.0 3.0/4.5/6.5/8.0 Li 4 SiO 4 张张 1.5/2.0/2.5/3.0 2.0/4.0 1.5/2.5/3.0 张张 4.0 4.0 4.0 Total /cm 43.7 49.5 41.7 张张 1 张张 2 张张 3 张张张张 , TBR 1.22 1.34 1.43 张张张张张张 (MW/m 3 ) Li 4 SiO 4 1张 (ITER: Wn=0.78MW/m 2 ) 6.94 20.58 11.46 张张张张张张 (MW/m 3 ) Li 4 SiO 4 1张 (DEMO: Wn=2.64MW/m 2 ) 23.49 69.66 38.79 基 基 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张 体 PbLi 张张张张张 ITER 张张张张张 ITER 张张张张张张张 张张张张张张张张张 张张张张张 张张张张张张张 。一体 DEMO 张张张张张张张张张张张张张 张张 。 DEMO 张张张张张张张张 ITER TBM 张张张张张张张张张 张张张张张 ， TBM 张 DEMO 张张张张张， ITER TBM 张张张张张张张张张 张张 张张张张张张张 。一 HCSB DEMO 张张张张张 张张张张张张张 ， TBM 张张张张 张张张张张 张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张 、、， 张张张张张张张张张张张张张张张， DEMO 张张张张张张张张张张张 张张张张张 张张 。， ITER 张张张张张张 张张张张张张张 ， DEMO 张张 , 张张张张张张张张张张张 DEMO 张张 张张张张张张张张张张 。 CH ITER HCSB TBM 张张张张张张张 张张张张张 DEMO 张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张张 。 1.11 张张张张张张 张张张张张 张张张 ，。， ITER TBM 张 DEMO 张张张张张张张张张张张 张张 ， ITER TBM 张张张张张张张 张 ， DEMO 张张张张张张张张张张 张张张张张张张 张 ，， 张张张 张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张 、， TBM 张 DEMO 张张张张张张张张 张张张张张 ， DEMO 张张张张张张张张张。 1. 基基 ITER 张张张张张张（ Test Blanket Module,TBM ) 张 张张张张 一 ITER 张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张张 张张张 张张张 张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张 张 一 DEMO 张张张张张张张 张张 。 DEMO 张张张张张张张张 ITER TBM 张张张张 张张 ， ITER TBM 张 张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张 一， DEMO 张张张张张张张 张张张ITER TBM 张 DEMO 张张 张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张 ，。 D-T 张张张张张张张张张张张张张张 张张 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张 ，一，。 HCSB 张张张 DEM O 张张张张张张 张张张张张 ， ITER TBM 张 DEMO 张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张张 ， ITER TBM 张张 DEMO 张张张张张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 张张张张 。， HCSB DEMO 张张张张张张张张张 张张张 HCSB DEMO 张张张张张张张张张 张张 ， ITER TBM 张 DEMO 张张张张张张张 张张张张张 。 TBM 张 DEMO 张张张张张 张 ， ITER TBM 张张张张张张张张。 3. 基基基基基基 张 2 张张张张张张张张张张张 张 。 2 张张张张张张张张张张张张张张张张： • 张张 1 张张张张 张张 ：一 HCSB TBM 张张张张张张张张张 张张张张张张 。 4 张 Li4SiO4 张、 5 张 Be 张、 8 张张张张 张张张 ； 45.7cm 。 • 张张 2 张张张张张张 ： HCSB TBM 张张张张张张张张张 张张张张张张 。 2 张 Li4SiO4 张、 3 张 Be 张、 5 张张张张 张张张 ； 51.5cm 。 • 张张 3 张张张张张张 ： HCSB TBM 张张张张张张张张张 张张张张张张 。 3 张 Li4SiO4 张、 4 张 Be 张、 7 张张张张 张张张 ； 43.7cm 。 张张 ITER 张 Wn=0.78MW/m 2 张 张DEMO(Wn=0.78MW/m 2 ) 张张张张张张张张张张张 张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张 一，： 1 张张 ） 1-3 张 张张张张张张 ，一 TBR 张张张张 1.22 、 1.34 张 1.43 ； 2 张张张张张张张 ） 0.78MW/m2 张张张张张张张张张张张张 ，一 Li4SiO4 张张张张张 6.94MW/m2 、 20.58MW/m2 张 11.46MW/m2 。 3 张张 ） 1 张 4 张 Li4SiO4 张张 张张张张张张 张张张张张张张张张 张张张张张张张张 TBM 张张张张 张张张张张 张张张张张张张张张张张张张 、、； 4 张张 ） 2 张张 2 张 Li4SiO4 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 1 张 3 张 张 ， DEMO 张 张张张张 一 ITER 张 3 张张张 张张张张张张张张张张张 ，， ITER TBM 张张张张 DEMO 张张 张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张张 ，。 5 张张 ） 3 张张张张张张张张张张张张 1 张 2 张张 张张张张张张张张张 张张张 ，。 DEMO 张张张张张张张张张张张。 张张张张张 1-3 张张张张张张 张张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张 张张张张 ，，。 3 张张张张张张 张张张张张张张张张张张张张张张张 张 、， DEMO 张张张张张张张张张。 张 1 张张 HCSB DEMO 张张张张张张张张 张2 张张张张张张张张张张张张张张 张 3 张张张张张 张张张张张张张张 一 张 2 张张张张张张张 张张张张张张张 一 张 1 张张 DEMO 张张张张张张张
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核工业西南物理研究院. 第十三届全国等离子体科学技术会议 2007, 8, 20-22, 成都. 基于氦冷固体增殖包层概念的中国 DEMO 堆的三维中子学研究. 张国书，冯开明，李增强，袁涛 核工业西南物理研究院 [email protected]. 摘 要 - PowerPoint PPT Presentation
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张国书，冯开明，李增强，袁涛
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基于氦冷固体增殖包层概念的中国 DEMO 堆的三维中子学研究第十三届全国等离子体科学技术会议 2007, 8, 20-22, 成都
核工业西南物理研究院
张国书，等 . 第十三届全国等离子体科学技术会议 2007, 8, 20-22, 成都
2 中国 DEMO 聚变堆的堆芯参数及结构描述 中国 DEMO 聚变堆概念设计的堆芯参数如表 1 所示。从表中可见，中国 DEMO 的聚变功率为 2000MW 、大半径 7m 、小半径 1.4m 、平均中子壁负载 2.64MW/m2 。DEMO 的规模和功率水平比 ITER 大 3-4 倍，因此 ITER TBM 与 DEMO 包层之间还存在较大距离，尤对材料、排热及应力设计影响较大。图 1 为中国 DEMO 聚变堆概念设计的三维结构图示。从图中可见，中国 DEMO 核岛部分包括：第一壁、氚增殖包层、真空室、屏蔽、超导磁体、中心支撑筒等组成。第一壁 / 包层为模块结构，其中沿极向 14 个模块组成，环向 418 个。包层模块通过赤道平面上两个 TF 线圈间的真空室窗口进行装卸。内侧 FW/ 包层 / 集管组件径向厚 0.63m 、外侧 FW/ 包层 / 集管组件径向厚 0.8m ；内侧真空室总厚度为 0.5515m ，是由两层 0.06m 厚的不锈钢和 0.4315m 厚的 B4C 屏蔽夹层构成；外侧真空室总厚度为 0.7515m ，是由两层 0.06m 厚的不锈钢和 0.6315m 厚的 B4C 屏蔽夹层构成。内、外侧 TFC 厚度为均为 0.89m 。
大半径 , R/m 7
小半径 , a/m 1.4
聚变功率 , Pf/MW 2000
拉长度 , k 1.85
三角变形因子 , δ 0.3
归一划比压制值 , ßn 3.5
中子壁负载 , Wn/MW/m2 2.64
平均的 FW 负载 , MW/m2 0.4
最大的 FW 中子负载 , MW/m2 0.7
方案 1 方案 1 方案 1厚度 (cm):Be 瓦 0.2 0.2 0.2FW 0.5/2.0/0.5 0.4/2/0.4 0.3/1.5/1.2冷却板 9 ＊ 1.0 5 ＊ 1.0 7 ＊ 1.0Be 球床 2.0/2.0/5.0/6.0/5.0 5.0/25.0/3.0 3.0/4.5/6.5/8.0Li4SiO4 球床 1.5/2.0/2.5/3.0 2.0/4.0 1.5/2.5/3.0
后板 4.0 4.0 4.0Total /cm 43.7 49.5 41.7
方案 1 方案 2 方案 3
氚增殖比 , TBR 1.22 1.34 1.43
峰值功率密度 (MW/m3)Li4SiO4 1 区(ITER: Wn=0.78MW/m2)
6.94 20.58 11.46
峰值功率密度 (MW/m3) Li4SiO4 1 区(DEMO: Wn=2.64MW/m2)
23.49 69.66 38.79
摘 要 现阶段中国将同步独立发展具有自主知识产权的陶瓷固体和液态 PbLi 两个概念的 ITER 试验包层在 ITER 上开展试验研究。本论文拟对其中之一的陶瓷固体增殖包层概
念的 DEMO 堆的中子学设计问题进行研究。中国 DEMO 包层中子学研究是 ITER TBM 项目的重要组成部分，只有建立起 TBM 和 DEMO 的有机联系， ITER TBM 的工作才能有的放矢。第一部分完成了三种 HCSB DEMO 的设计方案，它们分别适合于 TBM 电磁力学、结构工艺、热工水力等试验与测试，高功率密度情况下增殖材料的增殖与换热特性试验与测试， DEMO 包层优化方案的设计研究。研究发现，虽然 ITER 的壁负载较小，不能全方位模拟 DEMO 包层 , 但可以在单项指标上达到 DEMO 水平。第二部分完成了具有与 CH ITER HCSB TBM 包层相同材料布置及结构的 DEMO全堆中子学初步计算。初步结果显示氚增殖比为 1.11 ，满足氚自持。第三部分，通过对 ITER TBM 与 DEMO 包层计算模型的分析计算，发现 ITER TBM 外部为屏蔽包层，而 DEMO 所有包层都是增殖包层，两者边界不同，导致能谱、功率产生及氚增殖有差异，并建议今后应开展 TBM 与 DEMO 包层差异性的比较，以利于提出 DEMO 包层发展的优先方向。
1. 引言 ITER 试验包层模块（ Test Blanket Module,TBM )是一个被放入 ITER 试验窗口里的氚增殖包层模块，用以开展包层系统的运行和控制、产氚、排热、中子辐照特性和
材料相容性等实验研究，所获得的关键技术和数据结果，直接服务于发展下一步 DEMO 聚变堆包层技术。然而 DEMO 堆的中子壁负载是 ITER TBM 的三倍多，而且 ITER TBM 是一个周围全是屏蔽包层的孤立增殖包层，其边界环境实际上与 DEMO 包层相差很大，怎样在 ITER TBM 与 DEMO 包层之间建立起这种内在联系，是我们国内目前面临的非常迫切的重要课题。包层中子学设计在 D-T 聚变堆设计研究中具有核心地位，它一方面为堆系统设计提供理论基础与原理性的依据，同时也为其它系统设计提供关键的热源项和氚产生源项。对基于 HCSB 概念的 DEMO 包层进行研究，目的是对于 ITER TBM 与 DEMO 包层之间的内在联系进行探索性分析研究，以便提出 ITER TBM以及 DEMO 的更好的发展方向与途径。本论文将通过三维中子学计算程序的分析计算，开展三种 HCSB DEMO 包层的设计方案优化研究， HCSB DEMO 三维全堆中子学计算，以及 ITER TBM 与 DEMO 包层差异性研究。期望建立起 TBM 和 DEMO 的有机联系，使 ITER TBM 的工作能有的放矢。
3. 三种包层方案 图 2给出三种包层的方案图示。表 2给出三种增殖包层方案的材料及几何：• 方案 1 ：左边第一幅图 HCSB TBM原材料及几何布置图。该方案特点是 4 个 Li4SiO4 区、 5 个 Be 区、 8 个冷却板；总厚度 45.7cm 。• 方案 2 ：左边第二幅图 HCSB TBM原材料及几何布置图。该方案特点是 2 个 Li4SiO4 区、 3 个 Be 区、 5 个冷却板；总厚度 51.5cm 。• 方案 3 ：左边第三幅图 HCSB TBM原材料及几何布置图。该方案特点是 3 个 Li4SiO4 区、 4 个 Be 区、 7 个冷却板；总厚度 43.7cm 。
假定 ITER（Wn=0.78MW/m2 ）和 DEMO(Wn=0.78MW/m2) 两种聚变功率条件下进行一维中子学计算，得到的主要结果及讨论如下： 1）方案 1-3 中，一维计算得到的 TBR 分别为： 1.22 、 1.34 和 1.43 ； 2）取中子壁负载为 0.78MW/m2 ，所有最大功率密度都在第一 Li4SiO4 ，分别为： 6.94MW/m2 、 20.58MW/m2 及 11.46MW/m2 。 3）方案 1 有 4 个 Li4SiO4 区，结构最复杂，但是功率密度最低。适宜于完成稳妥的 TBM 电磁力学、结构工艺、热工水力等综合试验与测试； 4）方案 2 只有 2 个 Li4SiO4 区，结构最简单，但是功率密度最高，是方案 1 的 3 倍，与 DEMO 第一壁负载是 ITER 的 3 倍相同，意味着在特定研究方向， ITER TBM
可以模拟 DEMO 包层，如适宜于完成高功率密度情况下的增殖材料的增殖特性与换热特性试验与测试。 5）方案 3 的结构和功率密度介于方案 1 和 2 之间，而且氚增殖比最大。适宜于 DEMO 包层优化方案的设计研究。
总之，方案 1-3都是不错方案，具有不同特色，可以完成不同试验与测试任务。其中方案 3兼具结构简单、功率密度适中及氚增比较高的特点，是 DEMO 包层较佳的候选方案。
图 1 中国 HCSB DEMO 的三维结构示意图
表 2 三种包层方案的材料区厚度尺寸
表 3 三种包层的一维中子学计算结果
图 2 三种包层方案的一维径向材料分布
表 1 中国 DEMO 的主要堆芯参数
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基于氦冷固体增殖包层概念的中国 DEMO 堆的三维中子学研究第十三届全国等离子体科学技术会议 2007, 8, 20-22, 成都
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方案 1(4 BZ)
方案 2(2 BZ)
方案 3(3 BZ)
氚增殖比 , TBR 0.95 1.04 1.11
包层类型 模拟类型 峰值功率密度(MW/m3)
功率沉积(MW)
氚氚产生 ( 氚原子 / 中子 )
方案 A:增殖包层 +TBM
DEMO 12.02 0.657 2.88E-02
方案 B:屏蔽包层 +TBM
ITER 6.94 0.528 1.83E-02
4. DEMO 的三维氚自持计算 采用如图 1 的全堆结构和材料，第一壁和增殖包层所用结构材料为低活化铁素体钢 Eurofer ，其它部件的结构材料均为 316SS 钢。此外，真空室材料是由两层 316SS
不锈钢和 B4C 屏蔽夹层构成； TFC 材料包括 Nb3Sn 、 316SS 、聚酰亚胺和铜。采用三种包层方案进行计算，该三种包层材料和几何的径向布置与图 2 所示相同。三维计算模型尺寸如图 3 所示，依此建立完成的 DEMO 的三维全堆 MCNP程序计算模型，如图 4 所示。模型取全堆的环向 1/18 ，即 20o 进行计算。
通过采用MCNP程序和非均匀中子源，完成了具有 HCSB 氚增殖包层、 2000MW 聚变功率的中国 DEMO 的三维中子学计算。如表 4 所示为利用MCNP 计算得到三维中国 DEMO 为氚增殖比计算结果。从计算结果可见，方案 1 、 2 和 3 的氚增殖比分别为 0.95 、 1.04 和 1.11 。其中方案 1 与 CH ITER HCSB TBM相同，标明 ITER TBM 方案不能用于 DEMO 包层。相对起来，方案 3 的 TBR 最大。具有最好的氚增殖性能。
5 ITER TBM 与 DEMO 包层的比较研究 ITER TBM 不仅与 DEMO 包层不仅在聚变功率存在很大差距，而且中子能谱也存在很大差别。为了进行 ITER TBM 和 DEMO 增殖包层的比较，我们设计了两种计算
模型方案进行了初步的计算分析。参考 ITER 试验堆设计，假定了两种计算模型方案，即方案 A 和方案 B ，如图 5 所示。两方案的相同假定有：工程参数和部件都采用相同的 ITER-FEAT 的设计参数，如大半径 6.2 m ，小半径 2.0m ，聚变功率 500 MW ；中子源项设计、真空室、超导磁体等的材料和几何与 ITER 设计相同，都不考虑冷却流道及格架等结构材料；两方案的不同假定有：两方案的包层部件不同，分别为方案 A 的氚增殖包层和方案 B 的屏蔽包层；方案 A 包层都是氚增殖包层，类似 DEMO（ DEMO-like）模型，方案 B 包层都是屏蔽包层，类似 ITER（ ITER-like）模型。两包层都被人为设计两个尺寸与 ITER相同的试验窗口，用于放入相同的 Li4SiO4 固体氚增殖包层模块（ TBM）。
0.00E+00
5.00E+13
1.00E+14
1.50E+14
2.00E+14
2.50E+14
3.00E+14
3.50E+14
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
M at. No.
Neu
tro
n f
lux
(n/s
.cm
2)
Case A Case B
0
2
4
6
8
10
12
14
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Mat. No.
Pow
er d
ensi
ty (M
W/m
3)
Case A Case B
0. 0E+00
2. 0E+12
4. 0E+12
6. 0E+12
8. 0E+12
1. 0E+13
1. 2E+13
1. 4E+13
1. 0E- 08 1. 0E- 07 1. 0E- 06 1. 0E- 05 1. 0E- 04 1. 0E- 03 1. 0E- 02 1. 0E- 01 1. 0E+00 1. 0E+01 1. 0E+02
Energy ( MeV)
Neut
ron
flux
(n/
s.cm
2)
Case A:Li4SiO4(1)
Case B:Li4SiO4(1)Case A:Li4SiO4(2)
Case B:Li4SiO4(2)
1. 0E+10
1. 0E+13
2. 0E+13
3. 0E+13
4. 0E+13
5. 0E+13
6. 0E+13
1. 0E- 08 1. 0E- 06 1. 0E- 04 1. 0E- 02 1. 0E+00 1. 0E+02
Energy ( MeV)
Neut
ron
flux
(n/
s.cm
2) A: Be(1) A: Be(2)A: Be(3) A: Be(4)B: Be(1) B: Be(2)B: Be(3) B: Be(4)
表 5给出局部模型、方案 A 及方案 B 的 TBM 功率沉积。可见，局部模型的功率密度最高，方案 A次之，方案 B 最低，这是因为方案 A 和 B都是三维全堆模型，而局部模型采用一维程序计算，且中子源项及边界都相差很大。对于方案 A 和 B 的比较，方案 A 的功率沉积比方案 B 的大 24.4% 。 图 6给出方案 A 和方案 B 两计算模型的延径向的总中子通量分布。可见，总起来讲方案 A 的中子通量比方案 B 要大，在第一壁和两个 Li4SiO4 增殖区的中子通量比 Be 区和冷却板的还要大表明方案 A 方案 B会生产更多的氚和功率。图 7 是局部模型、方案 A 及方案 B 的 TBM 内功率密度沿径向的分布。从图中可见，三个计算模型结果相差很大：总起来讲，局部模块结果最大。就方案 A 和 B 的比较，对于第一增殖区的功率密度，方案 A 比反感 B 大 50% 。图 8 是方案 A 和方案 B 两计算模型的 Li4SiO4区的中子能谱。从图中可见，两方案第一壁的中子两方案的第一壁中子能谱在 0.001MeV-1MeV 间相差较大。第一增殖区比第二增殖区的中子通量比第二增殖区最大要大7-8 倍，第一区对氚增殖贡献是占绝大部分。图 9 是方案 A 和方案 B 两计算模型的 Be 中子倍增区的中子能谱。从图中可见，两方案的所有 Be 区的中子能谱在大于 110-6MeV 的能量区域相差较小，但是在小于 110-6MeV 的能量区，特别是第三 Be 区的能谱相差非常大。这是因为第三 Be 区的厚度为 38.5cm ，产生的大量次级中子没能够被及时吸收，而且 Be原子序数小，对中子有加大的慢化作用，因此在热能区域沉积如此多的热中子。这部分热中子产生的热沉积的排出估计不会太麻烦，不过对于该部分中子怎样利用，还需进步研究。6. 结论 通过 MCNP 中子学程序对中国 HCSB DEMO 的中子学计算分析，可以得到以下几点结论：• ITER TBM 与 DEMO 的壁负载相差 3 倍， ITER TBM显然不能全方位直接模拟 DEMO条件，但是 HCSB TBM 可以在单项指标上达到 DEMO 水平，因此 ITER TBM 对于 DEMO 包层具有非常重要意义。 • 以 ITER TBM 作为 DEMO 包层， TBR 为 0.95 ，不能满足氚自持要求；若选择方案 3 作为中国 DEMO 的 TBR 最大，其 TBR 为 1.11 ，能达到氚自持要求。• 计算了方案 A 模型和方案 B 模型，给出中子通量谱有显著差别。此外， 对于 TBM 模块的氚增殖比 / 最大功率密度 / 总功率，方案 A 分别是方案 B 的 1.57/1.53/1.24 倍，表明 ITER TBM 外围屏蔽包层的对 TBM 的中子学性能影响十分显著 , 应当引起相当关注。
图 6 沿径向的总中子通量分布
表 5 方案 A 和方案 B 两种模型的峰值功率密度、功率沉积及氚产生计算结果
图 3 中国 DEMO 的模型尺寸示意图
图 4 中国 HCSB DEMO 的 MCNP 计算模型
表 4 三种包层方案 的氚增殖比计算结果
图 5 方案 A 和方案 B 的计算模型图
图 7 沿径向的功率密度布 图 8 Li4SiO4 的中子能谱分布 图 9 Be 区的中子能谱分布
