On monitoring the tritium-breeding ratio in a fusion reactor

Abstract

A concept of tritium-breeding monitoring in the DEMO reactor is discussed. A system for experimental estimation of the tritium-breeding ratio and the tritium-breeding dynamics in a helium-cooled experimental breeding submodule (EBSM) of the International Thermonuclear Expeimental Reactor is proposed. A schematic diagram of the EBSM system and the design of its units are considered. Operation of the system in different modes is discussed. A pneumatic method is proposed to deliver the detectors to the tritium-breeding zone of the EBSM and to extract the detectors by using tritiumbreeding channels. The channels are connected to the EBSM and to an operating zone. The results of the channel-cooling calculation carried out under nominal operating conditions of the EBSM (a plasma pulse) and the calculation of parameters of tritium detector transportation are presented in the paper.

On monitoring the tritium breeder in a lead–lithium cooled ceramic breeder (LLCB) module of the ITER

“…A conceptual proposal for the pneumatic method has been published in [7]. The channel contains three parts [8]:…”

Development and Testing of Tritium Monitoring Systems in the Неlium and Lead-Lithium Cooled Test Blanket Module

“…СМТ термоядерного реактора, являющаяся ча-стью СТЦ реактора, в полном объёме описана в ра-боте [3]. В предлагаемой статье рассматривается только СМТ ЭМБ (рис.…”

“…Исключением является только детектор с естественным содержанием 6 Li, располо-женный непосредственно у перегородки первого канала эвтектики, активность которого примерно на ~40% обусловливается 7 Li. Так как длительность импульса в реакторе ИТЭР будет не меньше 400 с, то для самого неблаго-приятного варианта (карбонат лития с природным содержанием 6 Li) наработка трития за импульс бу-дет достигать ~10 3 Бк, что позволит согласно [5] обеспечить погрешность при измерении трития в карбонате лития порядка 8%.…”

“…Газовая система СМТ используется в дополнение к существующей системе газовой циркуляции, приве-дённой в статье [3], и обеспечивает пневматическую доставку контейнеров с детекторами в ЗВТ ЭМБ для мониторинга наработки трития в нём и поддерживает требуемый температурный режим их работы.…”

“…Выполненные расчёты показали, что погрешность измерений трития в детекторах из карбоната ли-тия (Li 2 CO 3 ) будет составлять порядка 10% при длительности импульса горения плазмы в ИТЭР 400 с и наработке трития ~10 3 Бк в литий-свинцовой эвтектике с природным содержанием 6 Li. Разработана схема газовой системы канала СМТ, обеспечивающая пневматическую доставку кон-тейнера в ЗВТ ЭМБ и поддержание температурного режима работы канала и контейнера с датчиками мониторинга.…”