[发明专利]一种聚变‑裂变混合堆聚变靶室产物的处理装置

摘要

本发明提供了一种聚变‑裂变混合堆聚变靶室产物的处理装置，所述装置包括聚变靶室、冷凝‑气液分离、低温吸附、熔融‑鼓泡、常温吸附、金属还原、钯膜分离、储气罐、高温过滤‑浇注成型等单元。通过在聚变靶室中引入氧元素将剩余的氘氚氧化为水，避免了混合堆聚变靶室产物成分复杂且组成不明确的问题，简化了处理源项及工艺流程。针对气态和固态产物，采用不同的处理技术，保证了较高的氘氚燃料回收效率。此外，本发明的聚变‑裂变混合堆靶室产物处理装置中，大量Ar气循环使用，节约了成本。采用本发明的聚变‑裂变混合堆靶室产物处理装置，对剩余氘氚燃料的回收率可超过95%，能够满足聚变‑裂变混合堆氚“自持”以及安全、经济、环保等方面的要求。

主权项

一种聚变‑裂变混合堆聚变靶室产物的处理装置，其特征在于，所述的装置包括聚变靶室、冷凝‑气液分离单元、低温吸附单元、熔融‑鼓泡单元、常温吸附单元、金属还原单元、钯膜分离单元、储气罐、高温过滤‑浇注成型单元，聚变靶室中发生聚变反应以后，生成的产物分成A路、B路，A路进入冷凝‑气液分离单元后分成A1路、A2路，A1路进入金属还原单元后与氢同位素分离系统相连，A2路通过低温吸附单元后分别与废气除氚系统、聚变靶室、金属还原单元相连；B路进入熔融‑鼓泡单元后分成B1路、B2路，B1路经过常温吸附单元后分成B11路、B12路，B11路进入金属还原单元后与氢同位素分离系统相连，B12路进入钯膜分离单元后分别与氢同位素分离系统、储气罐相连，储气罐与熔融‑鼓泡单元相连，B2路与高温过滤‑浇注成型单元相连；所述的聚变靶室中选用含氧化物的金属材料作为可回收传输线，含氧化物的金属材料为CuO/Cu、SnO2/Sn、TiO2/Ti、Fe2O3/Fe中的一种；所述的金属还原单元中的金属为U、Mg、Fe、Zn金属或Zr基合金中的一种，还原温度范围为400℃~550℃；所述的钯膜分离单元中的钯膜为Pd/Ag、Pd/Y、Pd/Ag/Au、Pd/Ag/Au/Y、Pd/Ag/Au/Ni合金膜中的一种，工作温度范围为350℃~480℃；所述的高温过滤‑浇注成型单元中高温过滤的温度范围为800℃‑1800℃。