Особенности пространственной кинетики гибридной ториевой реакторной установки с протяженным плазменным источником нейтронов на основе магнитной ловушки

В работе исследуются особенности длительной эксплуатации гибридной ториевой реакторной установки с протяженным плазменным источником нейтронов на основе магнитной газодинамической ловушки. Объектом исследования является активная зона высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (бланкет с модифицированной параксиальной областью), конструктивно состоящая из подкритической сборки гексагональных торий-содержащих топливных блоков унифицированной конструкции и аксиально-симметричной магнитной ловушки открытого типа с протяженным столбом высокотемпературной D−T-плазмы. Цель данных исследований состоит в расширении и углублении понимания возможностей, которые открываются с освоением технологий высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов деления и гибридных систем типа “импульсный источник нейтронов − подкритическая реакторная система”. В работе по полномасштабным численным нейтронной- и CFD- моделям всесторонне изучены нейтронно-физические и тепло-гидравлические характеристики установки, работающей в подкритическом и околокритическом режиме с подпиткой термоядерными нейтронами от высокотемпературной D−T-плазмы. Определена оптимальная конфигурация поля и источника D−T-нейтронов применительно к достижению максимального выхода в мультиплицирующую область бланкета. Выполнены нейтронные исследования по нивелировки формирующихся в мультиплицирующей части перекосов аксиального и радиального полей энерговыделения. Разработана математическая модель для настройки работы подкритического бланкета в “связке” с импульсным источником нейтронов. Дальнейшая работа связана с разработкой модели и программного кода для оперативного контроля подкритичности. Также ведутся исследования по разработке модели улучшенного производства и удержания плазмы. В будущих проектах особое внимание будет уделено обоснованию эффективности и безопасности технических решений по радиационной защите от нейтронов и фотонов, генерируемых в плазме. Результаты трехлетних исследований позволят приступить к технико-экономическому обоснованию возможной интеграции опытно-промышленной установки в парк малой генерации РФ.