Fischer, U.

Hernandez, F.

Lu, Lei

Pereslavtsev, P.

English

KITopen

 Neutronic analyses for the optimization of the advanced HCPB breeder blanket design for DEMO   P. Pereslavtsev, U. Fischer, F. Hernandez, Lei Lu  Within the Power Plant Physics and Technology (PPPT) programme of EUROfusion, a major development effort  is devoted  to  the  conceptual design of a  fusion power demonstration reactor (DEMO) which has the capability to breed Tritium for self‐sufficiency. Several  design concepts, such as the HCPB, HCLL, WCLL and the DCLL, are considered as viable options for a breeding  blanket  in  the  considered DEMO.  This DEMO  is  assumed  to  be  suitable  for  the accommodation of any blanket type out of the four concepts.  For the neutronics analyses, a generic DEMO model  is  thus  set‐up which  serves  as  common basis  for  the  integration of blankets of  the considered four concepts.   The generic geometry model, based on a CAD model,  is then refined  for particle transport simulations using  the MCNP  code. The generation of  the HCPB DEMO geometry model  is performed  in the following way. The generic CAD model with voided blanket space  is used for  the  arrangement  of  the  HCPB  blanket  boxes  without  interior  structure  around  the plasma. The configuration of each module is adjusted to the specific position in the reactor and follows the given first wall contour. This model is converted to a MCNP geometry model by making use of the CAD to MCNP geometry conversion tool MCad. The empty space of the blanket modules  is  then  filled with  the  internal  structures  representing  a  detailed  HCPB design by making use of the repeated structure feature of the MCNP code. Such an approach satisfies quality assurance requirements, since it guarantees consistency of the CAD and the analysis model.  This work gives an overview of the neutronic analyses to support and optimize the advanced HCPB blanket  concept  for DEMO. Full  scale 3D Monte Carlo particle  transport  simulations were performed  to  this end with  the MCNP5 code employing a very detailed HCPB DEMO torus sector model with reflecting boundary surfaces.  Optimization of the tritium breeding performance was performed to determine the blanket configuration  satisfying  tritium  self‐sufficiency  requirement.  Different  geometry configurations  and  material  arrangements  suggest  by  safety  considerations  were investigated and  implemented  in  the  final blanket design. Various  integral and differential nuclear responses necessary for the reactor design and safety analyses were provided on 2D and 3D maps.     

Neutronic analyses for the optimization of the advanced HCPB breeder blanket design for DEMO

https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000059418/3889959

Neutronic analyses for the optimization of the advanced HCPB breeder blanket design for DEMO

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

KITopen