[发明专利]小型铅冷快堆堆芯

说明书

本申请实施例公开了一种小型铅冷快堆堆芯，该小型铅冷快堆堆芯包括：燃料组件、控制棒组件、安全棒组件、反射层组件；燃料组件中的燃料棒按正方形排列，燃料为铀钚混合氧化物；燃料组件包括三层燃料分区，外层燃料分区内燃料棒的二氧化钚原子数占比大于内层燃料分区内燃料棒的二氧化钚原子数占比；控制棒组件和安全棒的材料为碳化硼；反射层组件与燃料组件的宽度相同，反射层组件的材料为EP823不锈钢和铅铋合金按照预设体积比例组成；各组件的组件壁及包壳的材料为EP823不锈钢；冷却剂为铅铋合金。本发明在铅冷快堆堆芯小型化需求的同时保证其安全性、可持续性要求，满足设计准则。

技术领域

本发明涉及铅基快堆小型化技术领域，尤其涉及一种小型铅冷快堆堆芯。

背景技术

铅冷快堆是指采用液态铅或铅铋合金冷却的快中子反应堆。作为第四代反应堆主要堆型之一，铅冷快堆能很好地满足第四代反应堆目标要求，可实现闭式燃料循环，提高核燃料的有效利用，优化核废物管理和处理流程，助力核电可持续发展。

目前偏远地区供电需要小型铅冷快堆，而针对小型铅冷快堆堆芯的研究不足，在铅冷快堆堆芯小型化的条件下同时满足安全性、可持续性要求存在困难。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种小型铅冷快堆堆芯，用以解决现有铅冷快堆堆芯小型化导致的无法满足安全性、可持续性要求的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种小型铅冷快堆堆芯，包括：燃料组件、控制棒组件、安全棒组件、反射层组件；所述燃料组件中的燃料棒按正方形排列，所述燃料组件的燃料为铀钚混合氧化物；所述燃料组件包括三层燃料分区，外层所述燃料分区内燃料棒的二氧化钚原子数占比大于内层所述燃料分区内燃料棒的二氧化钚原子数占比；所述控制棒组件和所述安全棒的材料为碳化硼；所述反射层组件与所述燃料组件的宽度相同，所述反射层组件的材料为EP823不锈钢和铅铋合金按照预设体积比例组成；各所述组件的组件壁及所述包壳的材料为EP823不锈钢；冷却剂为铅铋合金。

采用本申请实施例的小型铅冷快堆堆芯，符合铅冷快堆堆芯小型化需求的同时保证其安全性、可持续性要求，满足设计准则。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请一实施例的燃料棒排列敏感性分析结果示意图；

图2是根据本申请一实施例的燃料棒直径对热工水力参数的影响示意图；

图3是根据本申请一实施例的栅径比对热工水力参数的影响示意图；

图4是根据本申请一实施例的最外层燃料棒到组件内壁距离对热工水力参数的影响示意图；

图5是根据本申请一实施例的堆芯布置示意图；

图6是根据本申请一实施例的燃料组件与控制棒组件的布置示意图；

图7是根据本申请一实施例的5年内堆芯未插控制棒时的有效增殖系数变化图；

图8是根据本申请一实施例的5年内控制棒插入的份额。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。