1、FDS-MFX是一個(gè)基于現(xiàn)實(shí)可行技術(shù)的多功能聚變裂變混合實(shí)驗(yàn)堆，主要用于驗(yàn)證混合示范堆（FDS-SFB）的建造和運(yùn)行技術(shù)，同時(shí)也可以為未來純聚變能技術(shù)的發(fā)展提供一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。FDS-MFX將分三個(gè)階段開展實(shí)驗(yàn)研究，分別采用純氚增殖包層、鈾燃料氦冷包層和乏燃料氦冷包層。其中鈾燃料氦冷包層分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)階段：前期實(shí)驗(yàn)階段僅以天然鈾作為裂變?nèi)剂?，初步?yàn)證混合示范堆的基本建造與運(yùn)行技術(shù)；后期實(shí)驗(yàn)階段需要在與示范混合堆包層相近的高功率密度水平

2、下進(jìn)行中子物理、熱工水力、安全等進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證混合示范堆包層技術(shù)。
　　 本論文使用蒙特卡羅自動(dòng)建模程序MCAM建立了FDS-MFX包層三維中子學(xué)模型，利用多功能中子學(xué)計(jì)算系統(tǒng)VisualBUS重點(diǎn)對(duì)鈾燃料氦冷包層兩個(gè)實(shí)驗(yàn)階段進(jìn)行了初步三維中子學(xué)設(shè)計(jì)與分析。對(duì)后期實(shí)驗(yàn)階段，創(chuàng)新性地采用了局部高濃縮鈾模塊的設(shè)計(jì)，對(duì)高濃縮鈾模塊的4種典型擺放方式進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算與分析，并從中選擇了一個(gè)較為合理可行的方案（區(qū)平均最大功率密度Pdm

3、ax約為100MW/m3,235U裝料量約為1噸，氚增殖率TBR為1.05）作為典型參考設(shè)計(jì)方案，該參考設(shè)計(jì)方案使用較少的高濃縮鈾燃料達(dá)到了模擬混合示范堆包層高功率密度、高中子通量環(huán)境的目的，可降低建造成本，提高經(jīng)濟(jì)性。
　　 在中子學(xué)參考設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)包層第一壁的輻照損傷狀況進(jìn)行了初步計(jì)算與分析，計(jì)算結(jié)果表明，包層滿功率運(yùn)行壽期末，第一壁材料所受輻照損傷值最大僅為12.5dpa，在材料可承受范圍之內(nèi)。然后初步對(duì)整個(gè)包層進(jìn)