用于控制核裂变反应堆中的反应性的装置和方法，以及制造反应性控制装置的方法制造方法及图纸

披露了用于控制核裂变反应堆中的反应性的说明性装置、组件、和方法，披露了说明性核裂变反应堆，并且披露了用于制造反应性控制装置的说明性方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制核裂变反应堆中的反应性的装置和方法，以及制造反应性控制装置的方法如果在本申请的提交日期之前已提交申请数据页(ADS)，那么该申请数据页通过引用结合在此。根据美国法典第35篇第119条、120条、121条或365条(c)款要求该ADS的优先权的任何申请，以及此类申请的任何和所有上一代申请、上两代申请、上三代申请等也通过引用结合在此，包括这些申请中所作出的任何优先权要求以及通过引用结合的任何材料，直至此类主题不会与此相矛盾。相关申请的交叉引用本申请涉及和/或要求以下所列(一个或多个)申请的(一个或多个)最早可用有效提交日期的权益(“优先权申请”)，如果有的话，以下列出(例如，要求针对除了临时专利申请的最早可用优先权日期，或者根据美国法典第35篇第119条(e)款要求针对临时专利申请、针对该(一个或多个)优先权申请的任何和所有上一代申请、上两代申请、上三代申请等申请的的权益)。另外，本申请涉及“相关申请”，如果有的话，下面列出。优先权申请：出于USPTO法外要求的目的，本申请要求于2011年12月6日提交的专利技术人为JesseR.Cheatham，III，RobertA.Corbin，ChristopherC.Johns，BrianC.Johnson，JonD.McWhirter，RobertC.Petroski，K.MichaelSteer，JamesM.Vollmer，JoshuaC.Walter的题为“用于控制核裂变反应堆中的反应性的系统(SYSTEMSANDMETHODSFORCONTROLLINGREACTIVITYINANUCLEARFISSIONREACTOR)”的美国临时专利申请号61/567,609的优先权的权益，该申请是在本申请的提交日期之前十二个月内提交的，或者该申请是目前共同待决申请的有权享有提交日期的权益的申请。相关申请：无。美国专利局(USPTO)已发布公告，大意是：USPTO的计算机程序要求专利申请人在引用序列号的同时还需要表明一项申请是否为一项上一代申请的继续申请、部分继续申请或分案申请。斯蒂芬G.库宁，先前提交的申请的权益，USPTO官方公报，2003年3月18日。USPTO进一步提供了用于申请数据页的表格，该表格允许自动加载参考文献数据，但要求确定各申请是一项上一代申请的继续申请、部分继续申请还是分案申请。本申请人实体(下文称为“申请人”)已在上面提供对一项或多项申请(从该(一个或多个)申请要求优先权)的特定引用，如以法规所陈述。申请人明白，法规在其特定引用语言方面是明确的，并且对于要求美国专利申请的优先权并不要求序列号抑或任何表征，如“继续”或“部分继续”。尽管有前述内容，申请人明白，USPTO的计算机程序具有一定数据录入要求，并且因此申请人已经提供本申请与如上面和在提交于此申请中的任何ADS中的其(一个或多个)上一代申请之间的关系的(一种或多种)指定，但明确指出，此(一种或多种)指定不应以任何方式解释为对本申请除了其(一个或多个)上一代申请的主题之外是否还包含任何新主题的任何类型的评论和/或承认。如果上面提供的申请列表与通过ADS提供的列表不一致，那么申请人意在要求出现在该ADS的优先权申请部分中的各申请的优先权，并且要求出现在此申请的优先权申请部分中的各申请的优先权。优先权申请和相关申请的所有主题，以及优先权申请和相关申请的任何和所有上一代申请、上二代申请、上三代申请等的所有主题，包括任何优先权要求，均通过引用结合在此，直至此类主题不会与此相矛盾。背景本披露涉及控制核裂变反应堆中的反应性。专利技术概述披露了用于控制核裂变反应堆中的反应性的说明性装置、组件、和方法，披露了说明性核裂变反应堆，并且披露了用于制造反应性控制装置的说明性方法。以上概述仅是说明性的且并非意图以任何方式进行限制。除上述说明性的方面、实施方案以及特征之外，通过参考附图和以下详细说明，其他的方面、实施方案以及特征也将变得清楚。附图简要说明图1A-1C是被动反应性控制装置的示意性实施例的示意图。图2A是一个被动反应性控制装置的另一个示意性实施例的示意图。图2B是图2A的被动反应性控制装置的透视图。图2C是一个示意性反应性控制装置的分解透视图。图3是一个示意性核裂变反应堆的示意图。图4A是一种控制核裂变反应堆中的反应性的示意性方法的流程图。图4B-4D示出了图4A的流程图的方法的细节。图5A是一种制造被动反应性控制装置的示意性方法的流程图。图5B-5D示出了图5A的流程图的方法的细节。图6A是一种制造反应性控制装置的示意性方法的流程图。图6B-6C示出了图6A的流程图的方法的细节。详细说明在以下详细说明中，对附图进行参考，这些附图构成本文的一部分。除非上下文另外规定，否则在附图中，相似的符号典型地标识相似的组件。在详细说明、附图以及权利要求书中描述的示意性实施方案并非意在具有限制性。在不背离于此所提供的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方案，并且可以进行其他改变。本领域普通技术人员将认识到在此所述的组成部分(例如，操作)、装置、物体、和伴随它们的讨论用作为了概念清晰起见的实例，并且考虑到了各种配置修改。因此，如在此使用的，列举了这些具体示例并且所附的讨论旨在是它们的更概括类别的代表。总体上，使用任何具体示例旨在是其类别的代表，并且不包括具体组成部分(例如，操作)、装置、和物体不应被认为是限制性的。为了清晰呈现，本专利技术使用正式的大纲标题。然而，应理解这些大纲标题是出于呈现目的，并且可能贯穿该申请讨论不同类型的主题(例如，一个或多个装置/一种或多种结构可以在一种或多种方法/多种操作标题下进行描述和/或一种或多种方法/多种操作可以在一种或多种结构/一种或多种方法标题下进行讨论；和/或单一话题的描述可以跨越两个或更多个话题标题)。因此，使用这些正式大纲标题并非意图以任何方式进行限制。概述以概述的方式给出，披露了用于控制核裂变反应堆中的反应性的说明性装置、组件、和方法，披露了说明性核裂变反应堆，并且披露了用于制造一种反应性控制装置的说明性方法。无论如何，所披露的实施例适用于经历热工作参数上的变化，如但不限于至少一个温度和/或至少一个通量的任何核裂变反应堆，如但不限于液态金属冷却反应堆、气体冷却反应堆、水冷却反应堆、快反应堆、和/或热反应堆。响应于一个核裂变反应堆中的热工作参数中的变化，在不同的实施例中，该核裂变反应堆中的反应性可以通过驱动一种中子吸收参数修改材料至该核裂变反应堆的一个堆芯的一个区域或从该核裂变反应堆的一个堆芯的一个区域驱动该中子吸收参数修改材料来控制。例如，并且以说明的方式给出但不限于，在不同实施例中，该中子吸收参数修改材料可以包括：(i)一种中子吸收剂；(ii)一种中子减速剂；和/或(iii)核燃料。在如所希望的一些情况下，这些披露的实施例可以用作控制一个核裂变反应堆中的反应性的主要手段。在其他情况下，如果希望的话，受这些披露的实施例影响的反应性控制可以通过控制杆、反应堆冷却剂中分布的毒物、和/或来自热反馈特征或系统的反应性效应中的任何一项或多项来补充。仍以概述的方式并且参见图1A，在一个说明性实施例中，一个被动的反应性控制装置10包括响应于一个核裂变反应堆热工作参数的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被动的反应性控制装置，包括：响应于一个核裂变反应堆热工作参数的驱动材料；以及不同于该驱动材料的中子吸收参数修改材料，该中子吸收参数修改材料的一部分与该驱动材料的一部分处于物理接触，该中子吸收参数修改材料可被该驱动材料驱动到一个核裂变反应堆堆芯的一个选定部分并且从该选定部分驱动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.06 US 61/567,609;2012.12.04 US 13/693,6881.一种被动的反应性控制装置，包括：一个第一储器，其具有第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分被间隔开；一个第一导管，其插入在该第一储器的该第一部分与该第二部分之间并流体地连接该第一储器的该第一部分与该第二部分；一个第二储器，其与该第一储器间隔开，该第二储器插入在该第一储器的该第一部分与该第二部分之间，该第二储器被定位在一个核裂变反应堆堆芯的一个选定部分内；一个第二导管，其插入在该第二部分与该第二储器之间并流体地连接该第二部分与该第二储器；驱动材料，其布置在该第一导管中以及该第一储器的该第一部分和该第二部分中，该驱动材料的体积响应于一个核裂变反应堆热工作参数的增大和减小而分别热膨胀和收缩；以及中子吸收参数修改材料，其布置在该第二部分和该第二储器中，该中子吸收参数修改材料不同于该驱动材料，该中子吸收参数修改材料的一部分与该驱动材料的一部分在该第二部分中处于物理接触，通过该驱动材料的体积的膨胀，该中子吸收参数修改材料能够被该驱动材料从该第二部分穿过该第二导管驱动到该第二储器，通过该驱动材料的体积的收缩，该中子吸收参数修改材料能够被该驱动材料从该第二储器穿过该第二导管驱动到该第二部分。2.一种反应性控制装置，包括：至少一个中子吸收剂构件；以及以对于该至少一个中子吸收剂构件的固定空间关系布置的至少一个被动的反应性控制装置，该被动的反应性控制装置包括：一个第一储器，其具有第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分被间隔开；一个第一导管，其插入在该第一储器的该第一部分与该第二部分之间并流体地连接该第一储器的该第一部分与该第二部分；一个第二储器，其与该第一储器间隔开，该第二储器插入在该第一储器的该第一部分与该第二部分之间，该第二储器被定位在一个核裂变反应堆堆芯的一个选定部分内；一个第二导管，其插入在该第二部分与该第二储器之间并流体地连接该第二部分与该第二储器；驱动材料，其布置在该第一导管中以及该第一储器的该第一部分和该第二部分中，该驱动材料的体积响应于一个核裂变反应堆热工作参数的增大和减小而分别热膨胀和收缩；以及不同于该驱动材料的中子吸收参数修改材料，该中子吸收参数修改材料被布置在该第二部分和该第二储器中，该中子吸收参数修改材料的一部分与该驱动材料的一部分在该第二部分中处于物理接触，通过该驱动材料的体积的膨胀，该中子吸收参数修改材料能够被该驱动材料从该第二部分穿过该第二导管驱动到该第二储器，通过该驱动材料的体积的收缩，该中子吸收参数修改材料能够被该驱动材料从该第二储器穿过该第二导管驱动到该第二部分。3.一种核裂变反应堆装置，包括：一个反应堆容器；一个布置在该反应堆容器中的反应堆堆芯，该反应堆堆芯包括至少一个核裂变燃料组件；至少一个反应性控制装置，包括：至少一个中子吸收剂构件；以及以对于该至少一个中子吸收剂构件的固定空间关系布置的至少一个被动的反应性控制装置，该被动的反应性控制装置包括：一个第一储器，其具有第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分被间隔开；一个第一导管，其插入在该第一储器的该第一部分与该第二部分之间并流体地连接该第一储器的该第一部分与该第二部分；一个第二储器，其与该第一储器间隔开，该第二储器插入在该第一储器的该第一部分与该第二部分之间，该第二储器被定位在该反应堆堆芯的一个选定部分内；一个第二导管，其插入在该第二部分与该第二储器之间并流体地连接该第二部分与该第二储器；驱动材料，其布置在该第一导管中以及该第一储器的该第一部分和该第二部分中，该驱动材料的体积响应于一个反应堆热工作参数的增大和减小而分别热膨胀和收缩；以及不同于该驱动材料的中子吸收参数修改材料，该中子吸收参数修改材料被布置在该第二部分和该第二储器中，该中子吸收参数修改材料的一部分与该驱动材料的一部分在该第二部分中处于物理接触，通过该驱动材料的体积的膨胀，该中子吸收参数修改材料能够被该驱动材料从该第二部分穿过该第二导管驱动到该第二储器，通过该驱动材料的体积的收缩，该中子吸收参数修改材料能够被该驱动材料从该第二储器穿过该第二导管驱动到该第二部分；以及一个操作性地连接至该反应堆堆芯的反应堆冷却剂系统。4.如权利要求1、2和3中任一项所述的装置，进一步包括布置在该第二储器中的多个构件，该多个构件被安排为减轻该第二储器中的自由表面效应。5.如权利要求2或3所述的装置，其中，该至少一个被动的反应性控制装置进一步包括一个外壳，该至少一个中子吸收剂构件和该至少一个被动的反应性控制装置被布置在该外壳中。6.如权利要求5所述的装置，其中，该至少一个被动的反应性控制装置进一步包括一个传动机构，该传动机构被操作性地连接至该至少一个中子吸收剂构件。7.如权利要求1、2和3中任一项所述的装置，其中，该驱动材料包括一种气体。8.如权利要求7所述的装置，其中，该气体包括至少一种选自He、Xe、Kr、Ar、Ne、Rn、N2、CO2、和NH3的气体。9.如权利要求1、2和3中任一项所述的装置，其中，该驱动材料包括一种液体。10.如权利要求9所述的装置，其中，该中子吸收参数修改材料包括一种液体，该液体与该驱动材料是不可混合的。11.如权利要求1、2和3中任一项所述的装置，其中，该驱动材料包括一种固体。12.如权利要求11所述的装置，其中，该固体包括至少一种选自铁素体马氏体钢和锆合金的固体。13.如权利要求1、2和3中任一项所述的装置，其中，该核裂变反应堆热工...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰西·R·奇塔姆三世，罗伯特·A·科宾，迈克尔·E·加勒特，约翰·罗杰斯·吉尔兰，帕维尔·海兹拉尔，克里斯托弗·J·约翰斯，布莱恩·C·约翰逊，葛禹志，乔·大卫·迈克沃特，罗伯特·C·佩特罗斯基，肯尼思·迈克尔·斯蒂尔，包·H·特鲁昂格，詹姆斯·M·沃尔默，乔舒亚·C·沃尔特，凯文·D·韦弗，
申请(专利权)人：泰拉能源公司，
类型：发明
国别省市：美国;US