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Computational approaches for nuclear design analyses of the stellarator power reactor HELIAS

Häußler, André

Abstract:
Der Helical-Axis Advanced Stellarator (HELIAS) ist ein konzeptioneller Entwurf eines nach dem Stellarator Konzept operierenden Fusionsleistungsreaktor, der vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) Greifswald mit einer thermischen Fusionsleistung von 3000 MW entwickelt wurde. Die Form des Stellarators ist durch nicht-planare Magnetfeldspulen charakterisiert, die ein Plasma einschließendes Magnetfeld erzeugen. Für das HELIAS 5-B Reaktordesign wird eine erste umfassende Monte Carlo (MC) basierte Neutronik Designanalyse mit dem Monte Carlo N-Particle (MCNP) Strahlentransportcode durchgeführt, um wichtigen nukleare Kenngrößen wie die Neutronenwandbelastung (NWL), die Neutronenflussverteilung, die Tritium-Brutrate (TBR) und das Abschirmvermögen zu ermitteln.
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Abstract (englisch):
The Helical-Axis Advanced Stellarator (HELIAS) is a conceptual design of a stel-larator-type fusion power reactor proposed by Max-Planck-Institute for Plasma Physics (IPP) Greifswald with a thermal fusion power of 3000 MW. The shape of the stellarator is defined by the non-planar shaped magnetic field coils, which generate a twisted plasma confining magnetic field. For the HELIAS 5-B reactor design, a comprehensive Monte Carlo based neutronic design analysis with the Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code is developed to provide important nuclear parameters like the neutron wall loading (NWL), the neutron flux distribution, the tritium breeding ratio (TBR) and the shielding performance.
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000124072
Veröffentlicht am 01.10.2020
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 01.10.2020
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000124072
HGF-Programm 31.03.08 (POF III, LK 01)
Neutronik
Verlag Karlsruhe
Umfang XI, 149 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR)
Prüfungsdatum 28.09.2020
Referent/Betreuer Prof. R. Stieglitz
Schlagwörter Stellarator, Fusion, Neutronics, MCNP, CAD, DAGMC
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