[发明专利]一种液态非能动反应堆控制棒及其工作方法

权利要求书

1.一种液态非能动反应堆控制棒，其特征在于，包括锂储存罐(1)及若干控制棒包壳(2)，各控制棒包壳(2)的一端与锂储存罐(1)相连通，各控制棒包壳(2)的另一端均插入于外部的反应堆堆芯(6)内且插入深度覆盖反应堆堆芯(6)的活性区，控制棒包壳(2)插入反应堆堆芯(6)的一端内填充有氦气(3)。

2.根据权利要求1所述的液态非能动反应堆控制棒，其特征在于，锂储存罐(1)内的液态金属锂(4)进入到控制棒包壳(2)内后与氦气(3)之间形成气液交界面。

3.根据权利要求1所述的液态非能动反应堆控制棒，其特征在于，反应堆堆芯(6)内设置有若干反应堆冷却剂通道(5)，锂储存罐(1)位于反应堆冷却剂通道(5)出口的一侧。

4.根据权利要求1所述的液态非能动反应堆控制棒，其特征在于，反应堆冷却剂通道(5)流向为向上时，锂储存罐(1)位置在反应堆堆芯(6)的上方；反应堆冷却剂通道(5)流向为水平时，控制棒包壳(2)水平布置；反应堆冷却剂通道(5)流向为向下时，锂储存罐(1)位置在反应堆堆芯(6)的下方。

5.根据权利要求1所述的液态非能动反应堆控制棒，其特征在于，控制棒具有稳定反应堆功率和堆芯出口温度的功能。

6.根据权利要求1所述的液态非能动反应堆控制棒，其特征在于，控制棒包壳(2)的内径小于10mm。

7.一种权利要求2所述液态非能动反应堆控制棒的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

当反应堆堆芯(6)的出口温度升高，锂储存罐(1)和控制棒包壳(2)内的液态金属锂(4)受热膨胀，使得气液交界面下降，液态金属锂(4)进入反应堆堆芯(6)的量增加，向反应堆堆芯(6)引入负反应性，从而抑制反应堆的功率异常上涨；当反应堆堆芯(6)的出口温度降低，锂储存罐(1)和控制棒包壳(2)内的液态金属锂(4)降温收缩，气液交界面上升，液态金属锂(4)从反应堆堆芯(6)中排出，向反应堆堆芯(6)引入正反应性，从而补偿反应堆功率异常降低，使反应堆功率自动趋于稳定。