Proof-of-principle of parametric stellarator neutronics modeling using Serpent2

T. Lyytinen*, A. Snicker, J. Virtanen, I. Palermo, J. Alguacil, Timo Bogaarts, F. Warmer

*Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

1 Sitaatiot (Scopus)
41 Lataukset (Pure)

Abstrakti

This contribution presents neutron transport studies for the 5-period helical-axis advanced stellarator stellarator using the Serpent2 code. These studies utilize a parametric geometry model, enabling scans in neutronics modeling by varying the thickness of the reactor layers. For example, the tritium breeding ratio (TBR) can be determined by exploring various blanket material options and thicknesses to identify the threshold configuration that meets the TBR design criterion of 1.15. We found out that with the helium-cooled pebble ped candidate option, the TBR criterion is met with a breeding zone thickness of 26 cm, while with the dual-coolant lithium lead the threshold is exceeded at a thickness of 46 cm. Furthermore, the geometry includes non-planar field coils, allowing to study the fast neutron flux in these superconducting coils with a technological limit of 1 × 10 9 1 / cm 2 s . It is shown that the neutron fast flux is not constant at the coils, necessitating a neutron transport simulation to determine the distribution of the fast-flux at the coils. We show that the peak fast flux can be more than a factor of 2 higher than the average flux, and that the peak flux location rotates helically.

AlkuperäiskieliEnglanti
Artikkeli076042
Sivut1-12
Sivumäärä12
JulkaisuNuclear Fusion
Vuosikerta64
Numero7
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - heinäk. 2024
OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Proof-of-principle of parametric stellarator neutronics modeling using Serpent2'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.
  • Fast and furious of fusion plasmas

    Snicker, A. (Vastuullinen tutkija), Särkimäki, K. (Projektin jäsen) & Ollus, P. (Projektin jäsen)

    01/09/202231/08/2024

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

  • Snicker Antti AT-palkka: Fast and furious of fusion plasmas

    Snicker, A. (Vastuullinen tutkija)

    01/09/201930/04/2023

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

  • -: Vauhdilla kohti fuusioenergiaa

    Snicker, A. (Vastuullinen tutkija), Sanchis, L. (Projektin jäsen), Kontula, J. (Projektin jäsen), Äkäslompolo, S. (Projektin jäsen) & Ollus, P. (Projektin jäsen)

    01/09/201931/12/2022

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

Siteeraa tätä