具备有效中子增殖因数控制的加速器驱动核系统技术方案

加速器驱动次临界增殖反应堆使用尽可能大的中子增殖因数来操作，从而只需要加速器提供较小的输入功率，以便减少其尺寸及其成本和复杂度。因此，束生成的裂变中子产率变得可相比于来自裂变元素的缓发中子的部分。这可用于确保反应性的精确在线确定。籍助于中子吸收控制棒和/或质子流，可调整所获得结果的改变。此外，可连续监测和调整在操作期间的温度变化，以便避免次临界系统过于接近于(缓发)临界状态以及将中子增殖因数保持在可接受的界限范围之内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及加速器驱动系统(ADS)。
技术介绍
近年来，全球对加速器驱动次临界反应堆的关注度大幅提高，例如反式铀(TransUranic) (TRU)燃烧器以及基于钍的增殖反应堆，如W095/12203中公开的能量放大器(EA)。在次临界系统中，中子增殖小于1，尤其是采用由外部质子加速器生成的额外中子来确保增殖反应链的操作。次临界度特别有利地出现在某些应用中，这些应用包括贡献出比普通压水堆(PWR)中的中子小很多的有效缓发中子、小的或者不良的多普勒温度系数以及可能还有取决于冷却剂状况的正空穴系数。次临界操作特别有利于基于U-238的快中子增殖反应堆或基于Th-232的热或快中子增殖反应堆的情况，这是由于据此需要两个而不是一个中子来中止该增殖过程，一个用于生成裂变材料而第二个用于裂变生成下一代元素，其中由于裂变仅仅稍微少于中子增殖。公知的是，在次临界系统中，中子增殖因数k是堆芯的给定中子可能继续链式反应的平均概率。因此，始于由各个注入的外部加速器驱动中子级联所产生的次级中子的最终总的平均数可由下述等式给出k+k2+k3+···= k/(l-k) = -I/P，式中P称之为剩余反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.加速器驱动的核系统在次临界条件下的操作方法，包括 -将加速粒子引导至裂变靶； -在堆芯中从所述裂变靶来增殖中子，所述堆芯装载有包括可裂变材料和增殖性材料的核燃料；以及 -控制所述堆芯中的反应性，以便将有效中子增殖因数保持在大于O. 98的范围之内。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述有效中子增殖因数的范围大于O.99且小于O. 999。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述堆芯中的反应性被控制在大于-4$的范围之内，其中所述反应性的单位‘$’用于反应堆系统。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述堆芯中的反应性被控制在介于-3$至-O. 5$之间的范围之内。5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，中子计数器分布于所述堆芯中，并且其中控制所述堆芯中的反应性包括 -应用步长改变来减少加速粒子的束流； -根据束流的步长改变，测量由所述中子计数器提供的中子计数率的变化； -估算由于所述步长改变而导致的与瞬发中子的损耗相关的计数率的下降；以及 -求出估算的计数率的下降与所述步长改变之前计数率数值的比值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中子计数率的下降的估算包括推测在步长改变趋向步长改变时间之后的计数率的变化。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步长改变后的一段时间长于100毫秒，优选长于I秒，在这段时间内，所述束流保持在已减少的数值并且测量所述中子计数率的变化以便于推测。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述步长改变将所述束流减少小于50%。9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，被引导至所述裂变靶的所述加速粒子是连续粒子束的形式。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述粒子束以额定束流进行操作，除了估算所述堆芯中的反应性的阶段外，并且其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛·鲁布比亚，
申请(专利权)人：嘉科EC有限公司，
类型：
国别省市：