[发明专利]用于控制核反应堆中的反应性的系统和方法

权利要求书

1.一种用于核裂变反应堆的反应性控制组件，该反应性控制组件包含：

包括配置成吸收中子的中子吸收材料的反应性控制棒，该中子吸收材料的至少一部分包括可转换核裂变燃料材料；以及

在物理上与该反应性控制棒相联系的至少一个传感器，该至少一个传感器被配置成感测与反应性控制棒相联系的至少一个反应性参数的状态。

2.如权利要求1所述的组件，其中中子吸收材料被配置成吸收快谱中子。

3.如权利要求2、37和56的任何一项所述的组件，其中中子吸收材料被进一步配置成降低中子的慢化。

4.如权利要求2和37的任何一项所述的组件，其中快谱中子是核裂变行波的一部分。

5.如权利要求1、37和56的任何一项所述的组件，其中可转换核裂变燃料材料包括从铀和钍中选择的至少一种元素。

6.如权利要求1、37和56的任何一项所述的组件，其中反应性控制棒进一步包括中子慢化材料。

7.如权利要求6所述的组件，其中中子慢化材料包括从氢、氘、氦、锂、硼、碳、石墨、钠、和铅中选择的至少一种中子慢化剂。

8.如权利要求6所述的组件，其中中子慢化材料充分非均匀地分布在反应性控制棒内。

9.如权利要求6所述的组件，其中中子慢化材料充分均匀地分布在反应性控制棒内。

10.如权利要求1、37和56的任何一项所述的组件，其中中子吸收材料进一步包括中子吸收毒物。

11.如权利要求10所述的组件，其中中子吸收毒物包括从银、铟、镉、钆、铪、锂、³氦、裂变产物、镤、镎、硼等选择的至少一种毒物。

12.如权利要求10所述的组件，其中中子吸收毒物充分非均匀地分布在反应性控制棒内。

13.如权利要求10所述的组件，其中中子吸收毒物充分均匀地分布在反应性控制棒内。

14.如权利要求10所述的组件，其中使可转换核裂变燃料材料可达到的对反应性的影响与中子吸收毒物可达到的对反应性的影响均衡。

15.如权利要求10所述的组件，其中：

反应性控制棒具有第一区域和第二区域；

在反应性控制棒的第一区域中布置第一浓度的中子吸收毒物，以及在反应性控制棒的第二区域中布置第二浓度的中子吸收毒物；以及

在反应性控制棒的第一区域中布置第三浓度的可转换核裂变燃料材料，以及在反应性控制棒的第二区域中布置第四浓度的可转换核裂变燃料材料。

16.如权利要求15所述的组件，其中使第二浓度的中子吸收毒物的反应性影响与第三浓度的可转换核裂变燃料材料的反应性影响充分均衡。

17.如权利要求15所述的组件，其中使第一浓度的中子吸收毒物的反应性影响与第四浓度的可转换核裂变燃料材料的反应性影响充分均衡。

18.如权利要求15所述的组件，其中使第二浓度的中子吸收毒物的反应性影响不同于第三浓度的可转换核裂变燃料材料的反应性影响。

19.如权利要求15所述的组件，其中使第一浓度的中子吸收毒物的反应性影响不同于第四浓度的可转换核裂变燃料材料的反应性影响。

20.如权利要求15所述的组件，其中使第一和第三浓度的反应性影响总和与第二和第四浓度的反应性影响总和充分均衡。

21.如权利要求15所述的组件，其中使反应性影响在第一区域与第二区域之间充分恒定。

22.如权利要求10所述的组件，其中可转换核裂变燃料材料和中子吸收毒物的至少一种的浓度沿着连续梯度变化。

23.如权利要求10所述的组件，其中可转换核裂变燃料材料和中子吸收毒物的至少一种以粉末形式提供。

24.如权利要求10所述的组件，其中可转换核裂变燃料材料和中子吸收毒物的至少一种的浓度沿着非连续梯度变化。

25.如权利要求10所述的组件，其中可转换核裂变燃料材料和中子吸收毒物的至少一种以离散颗粒形式提供。