一种铅铋堆ADS的堆芯结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种铅铋堆ADS的堆芯结构，包括：铅冷靶区，所述铅冷靶区为圆筒状空腔结构，所述铅冷靶区的外侧上部且环绕铅冷靶区设有顶部铍反射层，所述铅冷靶区的外侧下部且环绕铅冷靶区设有铅冷却剂，所述铅冷却剂的上表面与顶部铍反射层的下表面接触，所述铅冷却剂和所述顶部铍反射层的外侧分别环绕有聚乙烯侧反射层，所述聚乙烯侧反射层外侧环绕有底反射层。本实用新型专利技术所述的堆芯结构有效地解决了由于堆芯设计复杂带来的可靠性和安全性差等问题，提高了ADS反应堆的效率。

Core structure of lead bismuth pile ADS

The utility model provides a core structure, a lead bismuth reactor of ADS include: lead cold target area, the target area for the lead cooled cylindrical cavity structure, wherein the outer side of the upper lead target area and lead around the cold cold target area is equipped with the top beryllium reflection layer, the lower part of the outer lead cooled target area and around the target area is provided with a lead lead cooled coolant, contact surface and the top surface of the beryllium reflector layer of the lead coolant, the outside of the lead coolant and the top layer respectively around the beryllium reflector with polyethylene side reflection layer, the outer layer surrounding the bottom side of the reflective polyethylene reflective layer. The core structure of the utility model effectively solves the problems of poor reliability and safety caused by complicated design of the core, and improves the efficiency of the ADS reactor.

【技术实现步骤摘要】
一种铅铋堆ADS的堆芯结构
本技术属于核设备
，尤其是涉及一种用于乏燃料处理的铅铋堆ADS的堆芯结构。
技术介绍
ADS为加速器驱动次临界洁净核能系统，铅铋堆ADS的堆芯结构用于实现质子束流轰击重金属散裂靶，引起散裂反应，为次临界堆提供外源中子以驱动反应堆内的核反应，从而实现核废料嬗变等功能。反应堆使用的堆芯要求可靠度高和安全性好，目前在铅铋堆ADS的堆芯设计中，存在着设计复杂，体积庞大，制造难度大，经济性差等问题。因此需要设计一种堆芯解决以上提出的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种铅铋堆ADS的堆芯结构，以有效地解决由于堆芯设计复杂带来的可靠性和安全性差等问题，提高ADS反应堆的效率。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种铅铋堆ADS的堆芯结构，包括：铅冷靶区，所述铅冷靶区为圆筒状空腔结构，所述铅冷靶区的外侧上部且环绕铅冷靶区设有顶部铍反射层，所述铅冷靶区的外侧下部且环绕铅冷靶区设有铅冷却剂，所述铅冷却剂的上表面与顶部铍反射层的下表面接触，所述铅冷却剂和所述顶部铍反射层的外侧分别环绕有聚乙烯侧反射层，所述聚乙烯侧反射层外侧环绕有底反射层；所述顶部铍反射层区域内设有多个第一富集度燃料组件，所述聚乙烯侧反射层区域内设有多个第二富集度燃料组件，所述铅冷却剂和聚乙烯侧反射层的底部设有活性区底板，所述活性区底板上开有与铅冷靶区和第一、二富集度燃料组件位置相对应的孔，铅冷靶区和第一、二富集度燃料组件的下端分别嵌入到与其相对应的孔上；所述活性区底板的下方由内向外依次设有石墨活动块、石墨活动块包壳、底部中心石墨和支撑环座。进一步的，所述铅冷靶区顶部安装有顶盖，所述铅冷靶区的底部安装有不锈钢垫块。进一步的，所述第一富集度燃料组件为90％富集度燃料组件，所述第二富集度燃料组件为20％富集度燃料组件，所述第一富集度燃料组件和所述第二富集度燃料组件均为圆柱形。进一步的，所述顶部铍反射层和与顶部铍反射层相对应的铅冷却剂上分别开有四圈圆孔，且顶部铍反射层和与铅冷却剂上的圆孔位置一一对应，每个圆孔分别能容纳第一富集度燃料组件，每圈圆孔均以铅冷靶区为中心呈对称式分布。进一步的，所述聚乙烯反射层为内侧设有台阶的圆筒型结构，外侧聚乙烯侧反射层上开有三圈圆孔，内侧聚乙烯侧反射层和与其相对应的铅冷却剂上分别开有八圈圆孔，且聚乙烯侧反射层和铅冷却剂上的圆孔一一对应，每个圆孔分别能容纳第二富集度燃料组件，每圈圆孔均以铅冷靶区为中心呈对称式分布。进一步的，所述底反射层上安装有两个铅冷安全棒和两个铅冷调节棒，两个铅冷安全棒和两个铅冷调节棒分别以铅冷靶区为圆心沿圆周方向呈对称式分布。进一步的，所述底反射层上安装有八个铝导向管，八个铝导向管以铅冷靶区为圆心沿圆周方向呈对称式分布。进一步的，所述铅冷调节棒为圆柱形，所述铅冷调节棒包括调节棒不锈钢剥壳、调节棒镉吸收体和调节棒不锈钢封底。进一步的，所述铅冷安全棒为圆柱形，所述铅冷安全棒包括安全棒镉包壳、安全棒镉封底、安全棒聚乙烯和碳化硼吸收体。进一步的，所述铝导向管为圆筒型结构。相对于现有技术，本技术所述的一种铅铋堆ADS的堆芯结构具有以下优势：本专利技术所述的一种安全可靠的铅铋堆ADS堆芯，可以有效地解决由于堆芯设计复杂带来的可靠性和安全性差等问题，提高了ADS反应堆的效率，同时在满足反应堆正常运行及安全的前提下，有效地提高经济性，本专利技术提高了铅铋ADS反应堆堆芯的效率和安全性。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的堆芯整体结构示意图；图2为本技术实施例所述的堆芯结构剖视图；图3为本技术实施例所述的堆芯结构俯视图；图4为本技术实施例所述的富集度燃料组件位置布置示意图。附图标记说明：1-铅冷靶区；101-顶盖；102-垫块；2-顶部铍反射层；3-聚乙烯侧反射层；4-第一富集度燃料组件；5-第二富集度燃料组件；6-铅冷却剂；7-底反射层；8-活性区底板；9-石墨活动块；10-石墨活动块包壳；11-支撑环座；12-底部石墨中心；13-铅冷调节棒；14-铅冷安全棒；15-铝导向管。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1和2所示，一种铅铋堆ADS的堆芯结构，包括：铅冷靶区1，所述铅冷靶区1为圆筒状空腔结构，所述铅冷靶区1顶部安装有顶盖101，所述铅冷靶区1的底部安装有不锈钢垫块102，所述铅冷靶区1的外侧上部且环绕铅冷靶区1设有顶部铍反射层2，所述铅冷靶区1的外侧下部且环绕铅冷靶区1设有铅冷却剂6，所述铅冷却剂6的上表面与顶部铍反射层2的下表面接触，所述铅冷却剂6和所述顶部铍反射层2的外侧分别环绕有聚乙烯侧反射层3，所述聚乙烯侧反射层3外侧环绕有底反射层7；所述顶部铍反射层2区域内设有多个第一富集度燃料组件4，所述聚乙烯侧反射层3区域内设有多个第二富集度燃料组件5，所述第一富集度燃料组件4为90％富集度燃料组件，所述第二富集度燃料组件5为20％富集度燃料组件，所述第一富集度燃料组件4和所述第二富集度燃料组件5均为圆柱形，所述铅冷却剂6和聚乙烯侧反射层3的底部设有活性区底板8，所述活性区底板8上开有与铅冷靶区1和第一、二富集度燃料组件4、5位置相对应的孔，铅冷靶区和第一、二富集度燃料组件4、5的下端分别嵌入到与其相对应的孔上；所述活性区底板8的下方由内向外依次设有石墨活动块9、石墨活动块包壳10、底部中心石墨12和支撑环座11。如图4所示，所述顶部铍反射层2和与顶部铍反射层2相对应的铅冷却剂6上分别开有四圈圆孔，且顶部铍反射层2和与铅冷却剂6上的圆孔位置一一对应，每个圆孔分别能容纳第一富集度燃料组件4，每圈圆孔均以铅冷靶区1为中心呈对称式分布；所述聚乙烯反射层3为内侧设有台阶的圆筒型结构，外侧聚乙烯侧反射层3上开有三圈圆孔，内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅铋堆ADS的堆芯结构，其特征在于，包括：铅冷靶区(1)，所述铅冷靶区(1)为圆筒状空腔结构，所述铅冷靶区(1)的外侧上部且环绕铅冷靶区(1)设有顶部铍反射层(2)，所述铅冷靶区(1)的外侧下部且环绕铅冷靶区(1)设有铅冷却剂(6)，所述铅冷却剂(6)的上表面与顶部铍反射层(2)的下表面接触，所述铅冷却剂(6)和所述顶部铍反射层(2)的外侧分别环绕有聚乙烯侧反射层(3)，所述聚乙烯侧反射层(3)外侧环绕有底反射层(7)；所述顶部铍反射层(2)区域内设有多个第一富集度燃料组件(4)，所述聚乙烯侧反射层(3)区域内设有多个第二富集度燃料组件(5)，所述铅冷却剂(6)和聚乙烯侧反射层(3)的底部设有活性区底板(8)，所述活性区底板(8)上开有与铅冷靶区(1)和第一、二富集度燃料组件(4、5)位置相对应的孔，铅冷靶区和第一、二富集度燃料组件(4、5)的下端分别嵌入到与其相对应的孔上；所述活性区底板(8)的下方由内向外依次设有石墨活动块(9)、石墨活动块包壳(10)、底部中心石墨(12)和支撑环座(11)。

【技术特征摘要】
1.一种铅铋堆ADS的堆芯结构，其特征在于，包括：铅冷靶区(1)，所述铅冷靶区(1)为圆筒状空腔结构，所述铅冷靶区(1)的外侧上部且环绕铅冷靶区(1)设有顶部铍反射层(2)，所述铅冷靶区(1)的外侧下部且环绕铅冷靶区(1)设有铅冷却剂(6)，所述铅冷却剂(6)的上表面与顶部铍反射层(2)的下表面接触，所述铅冷却剂(6)和所述顶部铍反射层(2)的外侧分别环绕有聚乙烯侧反射层(3)，所述聚乙烯侧反射层(3)外侧环绕有底反射层(7)；所述顶部铍反射层(2)区域内设有多个第一富集度燃料组件(4)，所述聚乙烯侧反射层(3)区域内设有多个第二富集度燃料组件(5)，所述铅冷却剂(6)和聚乙烯侧反射层(3)的底部设有活性区底板(8)，所述活性区底板(8)上开有与铅冷靶区(1)和第一、二富集度燃料组件(4、5)位置相对应的孔，铅冷靶区和第一、二富集度燃料组件(4、5)的下端分别嵌入到与其相对应的孔上；所述活性区底板(8)的下方由内向外依次设有石墨活动块(9)、石墨活动块包壳(10)、底部中心石墨(12)和支撑环座(11)。2.根据权利要求1所述的一种铅铋堆ADS的堆芯结构，其特征在于：所述铅冷靶区(1)顶部安装有顶盖(101)，所述铅冷靶区(1)的底部安装有不锈钢垫块(102)。3.根据权利要求1所述的一种铅铋堆ADS的堆芯结构，其特征在于：所述第一富集度燃料组件(4)为90％富集度燃料组件，所述第二富集度燃料组件(5)为20％富集度燃料组件，所述第一富集度燃料组件(4)和所述第二富集度燃料组件(5)均为圆柱形。4.根据权利要求1所述的一种铅铋堆ADS的堆芯结构，其特征在于：所述顶部铍反射层(2)和与顶部铍反射层(2)相...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛选禹，王亮君，成昱旻，徐雅晨，王鑫磊，葛云贵，殷世聪，张志擎，刘传，孙嘉琦，邵荣，郭豹，孔文文，凌晨，尹娇妹，艾雪松，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院，
类型：新型
国别省市：天津,12