【技术实现步骤摘要】
一种出口半径可调的叠片式无窗散裂靶及其设计方法
本专利技术涉及加速器驱动的次临界系统散裂靶的结构设计领域，具体涉及一种出口半径可调的叠片式无窗散裂靶及其设计方法，用于自由控制无窗散裂靶液态铅铋合金自由液面的高度，为无窗靶结构的设计定型、实验研究和ADS的长时间运行提供技术支持。
技术介绍
加速器驱动的次临界系统(ADS)是一种高效嬗变处理高放核废料并兼顾发电的核装置。高能质子束直接射入散裂靶件中轰击重金属，通过质子与重金属在散裂靶件内部的散裂反应产生的中子来维持次临界堆芯中的链式反应并驱动反应堆运行。耦合次临界堆芯和质子加速器的散裂靶件是ADS的关键。散裂靶主要分为无窗靶和有窗靶，有窗靶中，靶窗壁将液态重金属和加速器分隔开，用来隔开质子束真空和液态散裂材料LBE，但是有窗靶的靶窗受到高能、高流强质子轰击和强中子辐照，存在窗的脆化和寿命，窗的冷却，蠕变条件下窗的热负荷，腐蚀性的环境，窗材料中由质子和快中子诱导的辐照损伤等问题，因此，靶的寿命和系统的安全性受到考验。长期的高能质子束轰击和辐照损伤会给窗壁材料选择带来巨大挑战。因此，无窗靶获得了越来越多的关注。无窗靶用质...
【技术保护点】
1.一种出口半径可调的叠片式无窗散裂靶的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤101、根据科学实验模型或ADS系统散裂靶的结构尺寸设置无窗靶入口段的结构尺寸和运行参数；步骤102、设置出口段的高度和叠片的数量，以及出口半径变化的曲线函数；步骤103、液态铅铋合金从入口流入在散裂靶区形成自由液面；步骤104、使用激光测距机获取自由液面的相对高度；步骤105、使用传动机构控制出口叠片的横向移动，调节出口半径的大小，当自由液面高度高于理想状态的高度时，移动叠片扩大出口半径，当自由液面的高度低于理想状态下的高度时，移动叠片缩小出口半径；步骤106、实时观测自由液面的高度，对叠片的...
【技术特征摘要】
1.一种出口半径可调的叠片式无窗散裂靶的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤101、根据科学实验模型或ADS系统散裂靶的结构尺寸设置无窗靶入口段的结构尺寸和运行参数；步骤102、设置出口段的高度和叠片的数量，以及出口半径变化的曲线函数；步骤103、液态铅铋合金从入口流入在散裂靶区形成自由液面；步骤104、使用激光测距机获取自由液面的相对高度；步骤105、使用传动机构控制出口叠片的横向移动，调节出口半径的大小，当自由液面高度高于理想状态的高度时，移动叠片扩大出口半径，当自由液面的高度低于理想状态下的高度时，移动叠片缩小出口半径；步骤106、实时观测自由液面的高度，对叠片的移动进行微调，使液态铅铋的自由液面保持在理想高度。2.根据权利要求1所述的一种出口半径可调的叠片式无窗散裂靶的设计方法，其特征在于：具体步骤如下：S1：设置无窗靶的质子束真空管内径D6＝200mm，外径为D5＝210mm，壁厚d1＝(D5-D6)/2＝5mm，高度H1＝350mm，束管末端三角形倒角，无窗靶结构材料为T91钢或其它许用材料；S2：设置环形同心管内径D2＝320mm，外径D1＝332mm，壁厚d2＝(D1-D2)/2＝6mm，环形同心管末端束口，缩口直径D8＝200mm，束口管的高度H2＝218mm；S3：设置环形同心管中间的导流板内径D4＝260mm，外径D3＝265mm，壁厚d3＝(D3-D4)/2＝2.5mm，导流板出口的束口直径D7与质子束管直径D6相同，束口的高度H3＝89mm；S4：设置散裂靶区圆管内径D8＝200mm，壁厚为6mm，散裂靶区高度H5＝800mm；S5：设置散裂靶区总出口高度H6＝240mm，出口半径圆弧过渡，由可以对半拆分的半圆环叠片组成，叠片数量为10个，单个叠片厚度24mm，每个圆环的内外直径光滑过渡，最小出口直径D9＝92mm；S6：环形同心管为液态铅铋合金入口，散裂靶竖直放置，质子束管的真空度小于10-2Pa，液态铅铋合金受重力作用自由下落，从散裂靶出口自由流出，液态金属在散裂靶区形成稳定的自...
【专利技术属性】
技术研发人员：程德胜，汪卫华，祁俊力，储德林，芦伟，刘胜，杨锦宏，张辉，王申浩，陈志鹏，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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