[发明专利]一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯

权利要求书

1.一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯由37个正方形9×9棒栅燃料组件组成；

所述燃料组件采用截短的核电站用棒型燃料元件。

2.根据权利要求1所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述燃料组件由72根燃料棒、8根导向管和1根中心测量管组成；

所述燃料棒装载UO₂芯块；

部分所述燃料组件的导向管内布置控制棒。

3.根据权利要求2所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述燃料棒外径为9.5mm；所述UO₂芯块直径为8.192mm；所述燃料棒中心距12.595mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述燃料组件中心距为114.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，37个所述燃料组件呈中心对称结构布置，总计七排七列。

6.根据权利要求1所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯不采用可溶硼和可燃毒物，仅部分燃料组件装载控制棒，进行反应性调节和控制。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯装载21个控制棒组件，相同标识的控制棒共用一组控制棒驱动机构；

21个控制棒组件在所述堆芯中棋盘式布置，呈中心对称结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，21个控制棒组件按功能分为停堆棒组和调节补偿棒组；

其中，停堆棒组共有8束控制棒，分别布置于第一排第三列、第一排第五列、第三排第一列、第三排第七列、第五排第一列、第五排第七列、第七排第三列和第七排第五列；

调节补偿棒组共有13束控制棒，分别布置于第二排第二列、第二排第四列、第二排第六列、第三排第三列、第三排第五列、第四排第二列、第四排第四列、第四排第六列、第五排第三列、第五排第五列、第六排第二列、第六排第四列和第六排第六列。

9.根据权利要求8所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯装载16个不带控制棒燃料组件，分别布置于第一排第四列、第二排第三列、第二排第五列、第三排第二列、第三排第四列、第三排第六列、第四排第一列、第四排第三列、第四排第五列、第五排第二列、第五排第四列、第五排第六列、第六排第三列、第六排第五列和第七排第四列。

10.根据权利要求1所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯燃料富集度分为两区，内区21个燃料组件富集度大于外区16个燃料组件富集度；

外区16个燃料组件分别布置于第一排第三列、第一排第四列、第一排第五列、第二排第二列、第二排第六列、第三排第一列、第三排第七列、第四排第一列、第四排第七列、第五排第一列、第五排第七列、第六排第二列、第六排第六列、第七排第三列、第七排第四列和第七排第五列；堆芯其余位置为内区燃料组件。

11.根据权利要求10所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯热功率为8MW，外区16个燃料组件装载4.45％富集度燃料棒；内区21个燃料组件装载4.95％富集度燃料棒；燃耗寿期为1000EFPD。

12.根据权利要求10所述的一种基于9×9棒栅燃料组件的小型反应堆堆芯，其特征在于，所述堆芯热功率为8MW，外区16个燃料组件装载7％富集度燃料棒；内区21个燃料组件装载8％富集度燃料棒；燃耗寿期为1500EFPD。