Evaluation of a tritium breeding layer in a fusion-fission hybrid system

Abstract

Uma camada de transmutação em um sistema Tokamak foi projetada com uma matriz de combustível nuclear gasta composta por nuclídeos transurânicos enriquecidos com tório. Um estudo anterior avaliou a localização da camada de transmutação em um sistema híbrido fusão-fissão e os resultados mostraram que entre todos os refrigerantes de metal líquido estudados, os refrigerantes chumbo (Pb) e chumbo-bismuto (LBE) apresentaram as maiores taxas de transmutação. No entanto, ao não usar refrigerantes à base de lítio, a produção de trítio é substancialmente diminuída e é necessária para manter as reações de fusão D-T. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar e comparar qual material pode ser utilizado como camada criadora de trítio e como sua inserção e localização podem afetar o sistema. O fluxo de nêutrons e as taxas de reação foram analisados ​​para evidenciar o melhor material reprodutor de trítio na localização da camada criadora. Os primeiros resultados mostraram que o lítio puro no local escolhido da camada criadora de trítio é mais eficaz em relação à produção de trítio e também mantém um espectro de nêutrons mais duro na camada de transmutação.