• Nuclear Engineering and Technology
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• v.53 no.8
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• pp.2564-2569
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• 2021

The neutronic analysis of Helium Cooled Ceramic Reflector (HCCR) breeding blankets has been performed using the 3D Monte Carlo code MCNPX and ENDF nuclear data library. This study aims to reduce ⁶Li percentage in the breeder zones as much as possible ensuring tritium self-sufficiency. This work is devoted to investigating the effect of ⁶Li percentage on the HCCR breeding blanket's neutronic parameters, such as neutron flux and spectrum, Tritium Breeding Ratio (TBR), nuclear power density, and energy multiplication factor. In the ceramic breeders at the saturated thickness, increasing the enrichment of ⁶Li reduces its share in the tritium production. Therefore, ceramic breeders typically use lower enriched Li from 30% to 60%. The investigation of neutronic analysis in the suggested geometry shows that using 60% ⁶Li in Li₂TiO₃ can yield acceptable TBR and energy deposition results, which would be economically feasible.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.27 no.6
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• pp.14-19
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• 2012

The Helium cooled ceramic reflector(HCCR) test blanket module(TBM) has been designed and developed to participate the ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor) test blanket program in Korea. The TBM was one of the main objectives for developing ITER for proving the tritium self-sufficiency and the heat transfers to produce the electricity with the breeding blanket concept. Among the TBM components, the first wall(FW) was the most important component in safety since it was directly faced a high level of a heat and fast neutrons from the plasma side and could protect the others components inside TBM. In this paper, the FW has been designed through the thermo-mechanical analysis considering ITER operation conditions. With the developed simple models, the stress limit analysis based on RCC-MR code which is the nuclear power plant design codes in France was evaluated for the allowable design criteria. The results showed that the designed FW model satisfied $1.5S_m$ or $3S_m$ of the allowable stress($S_m$) in RCC-MR code at the maximum stress region in the FW.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.255-255
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• 2015

국제핵융합실험로(ITER)의 3대 목표 중 하나는 핵융합로 개발을 위한 삼중수소증식블랑켓 개념을 시험하고 검증하는 것이며, 이를 위해 시험증식블랑켓(TBM, Test Blanket Module) 프로그램을 마련, 각국이 참여할 수 있도록 하고 있다. 한국도 2012년 국가핵융합위원회 결정에 따라, EU, 일본, 중국, 인도와 함께 TBM 프로그램에 참여하고 있으며, 2021년 설치를 목표로 헬륨냉각 고체증식재 개념의 HCCR (Helilum Cooled Ceramic Reflector) TBM을 설계, 개발하고 있다. 한국형 TBM은 총 4개의 서브모듈과 하나의 후벽(Back Manifold, BM) 으로 구성되며, 각 서브모듈은 플라즈마와 대면하는 일차벽(First Wall, FW), 증식재와 증배재, 반사재를 담고 있는 증식영역(Breeding Zong, BZ), 냉각재 매니폴드 및 구조물 역할을 하는 측벽(Side Wall, SW) 등의 기능부품으로 구성되어 있다. 냉각재는 8 MPa, $300-500^{\circ}C$의 고온고압헬륨을 사용하고, Li2SiO4 혹은 Li2TiO4 형태의 Li 세라믹 증식재를 사용하며, 중성자 증배를 위해 Be 증배재 및 흑연 반사재를 사용한다 [1-3]. 2015년 2월 개념설계검토(CDR, Conceptual Design Review)를 위해, TBM-shield를 포함한 TBM-set 설계가 완료되었으며, 열수력, 구조, 지진, 전자기, 복합하중에 대한 평가가 진행되었다. 본 논문에서는 이 중 H/He-phase에 시험될 EM-TBM과 D-T phase에 시험될 INT-TBM에 대한 열수력 성능 결과를 소개하였다[5]. 각각의 열부하 조건은 0.17과 $0.3MW/m^2$이며, 중성자 조사는 D-T phase 에서만 고려되었다. 구조재 및 사용된 기능소재별 온도 요건을 정의하고, 성능해석 결과와 비교하였으며, 이를 통해 모든 온도 요건을 만족함을 최종 확인하였다. 이러한 온도 분포는 열응력 평가를 위해 구조해석 입력자료로 활용되었다.