一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临界反应堆的散裂靶制造技术

技术编号:10954200 阅读:200 留言:0更新日期:2015-01-23 16:06
本发明专利技术公开了一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临界反应堆的散裂靶,涉及核能技术领域,其特点是:散裂靶的堆芯呈三角形栅格排列,从中心向外依次为质子束流(1)、液态重金属散裂靶(2)、裂变燃料区(3)、轴向反射区(4)、轴向屏蔽区(5)、径向反射区(6)和径向屏蔽区(7)。基于采用TRU弥散金属燃料的所在堆芯,应用反应堆物理和散裂靶物理原理,以嬗变性能为评价指标进行了散裂靶几何的优化。基于该优化散裂靶,其所在堆芯可在不改变堆芯结构与材料组成分布的状态下,具备固定功率运行模式下获得相同的MA嬗变性能,降低质子束流流强并提高反应堆能量增益因子,固定质子束流流强运行模式下获得更高MA嬗变性能的功能。

【技术实现步骤摘要】
-种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临界 反应堆的散裂靶
本专利技术涉及核能
,具体涉及一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速 器驱动次临界反应堆的散裂靶设计方案。
技术介绍
世界和中国均面临能源危机和温室效应问题。为应对这一严峻局面,世界各国均 非常重视发展可再生能源和新能源并开展了相关研究。综合所有相关因素后,核能影响环 境程度最小,且核电厂能提供连续的电力需求,并不受气候影响,加之核燃料运输与储存方 便、发电成本稳定、核电技术与产业化成熟等优势,核能被公认为是目前最有希望可大规模 替代化石能源的一次能源,并得到大力发展。 伴随核能快速发展而来的核废料问题,最受社会公众关注、最为迫切需要解决。核 废料处理问题中,乏燃料中次锕系核素的处理问题一直是世界性的难题。随着我国经济的 快速增长,能源需求尤其是核能需求急剧增加,带动了我国压水堆核电站装机容量的快速 增长,核废料的累积量由此快速增加。根据我国核电的中长期规划,2020年我国核电运行装 机容量将达到5800万千瓦,预计2020年当年我国乏燃料将达1450吨,届时我国乏燃料累 积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临界反应堆的散裂靶,其特征在于:按径向从其中心向外依次为质子束流(1)、液态重金属散裂靶(2)、裂变燃料区(3)、轴向反射区(4)、轴向屏蔽区(5)、径向反射区(6)和径向屏蔽区(7)。裂变燃料区(3)使用MA/Pu=7/3的TRU弥散金属燃料作为核燃料,由散裂靶(2)提供的散裂中子在裂变燃料区(3)使燃料发生裂变反应并产生能量;轴向反射区(4)和径向反射区(6)采用液态铅铋和不锈钢作为反射材料;轴向屏蔽区(5)和径向屏蔽区(7)使用碳化硼作为屏蔽材料。

【技术特征摘要】
1. 一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临界反应堆的散裂靶,其特征 在于:按径向从其中心向外依次为质子束流(1)、液态重金属散裂靶(2)、裂变燃料区(3)、 轴向反射区(4)、轴向屏蔽区(5)、径向反射区(6)和径向屏蔽区(7)。裂变燃料区(3)使 用MA/Pu = 7/3的TRU弥散金属燃料作为核燃料,由散裂靶(2)提供的散裂中子在裂变燃 料区(3)使燃料发生裂变反应并产生能量;轴向反射区(4)和径向反射区(6)采用液态铅 铋和不锈钢作为反射材料;轴向屏蔽区(5)和径向屏蔽区(7)使用碳化硼作为屏蔽材料。2. 根据权利要求1所述的一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临界 反应堆的散裂靶,其特征在于:基于采用TRU弥散金属燃料的次临界堆芯,应用反应堆物理 和散裂靶物理原理,以嬗变性能为评价指标进行了散裂靶几何优化,实现该堆芯低质子束 流流强、高能量增益和高效嬗变MA核废料的目的。3. 根据权利要求1和2所述的一种低质子束流流强高效嬗变核废料的加速器驱动次临 界反应堆的散裂靶,其特征在于:所述散裂靶为无窗液态铅铋合金散裂靶,以归一到单一质 子的全堆的MA嬗变性能作为评价指标表征相同MA嬗变性能情况下外源几何的嬗变效果, 散裂靶几何通过散裂靶物理和中子学输运燃耗计算分析进行优化,达到堆芯在固...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈忠
申请(专利权)人:西南科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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