Proof-of-principle of parametric stellarator neutronics modeling using Serpent2
Publiceringsår
2024
Upphovspersoner
Lyytinen, Tommi; Snicker, Antti; Virtanen, J.; Palermo, I.; Alguacil, J.; Bogaarts, Timo; Warmer, F.
Abstrakt
<p>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.</p>
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Aalto-universitetet
Virtanen Joonas
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Journal
Förläggare
Volym
64
Nummer
7
Artikelnummer
076042
Sidor
1-12
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
2
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Parallellsparad
Ja
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Fysik; Materialteknik
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1088/1741-4326/ad4f9f
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja