增殖燃烧一体化快堆插花式倒料方案研究

增殖燃烧一体化快堆利用快堆的增殖特性,通过倒料完成从增殖组件向燃烧组件的过渡,从而实现增殖和燃烧过程的一体化。全寿期内燃烧组件提供堆芯的绝大部分功率,而在燃烧组件周围的贫铀组件则将其中的238 U转化为239Pu,实现增殖功能。通过定期倒料,堆芯在一次装料后可实现长期自持临界,维持几十年的稳定运行。合理的堆芯布置与倒料方案可更好地平衡燃料的燃烧和增殖过程。插花式的堆芯布置与倒料方案是将一部分增殖组件分散布置在堆芯高通量区,保证了增殖组件的快速增殖,同时可保持堆芯在整个反应堆寿期内具有稳定的功率分布。另外,插花式堆芯布置与倒料方案最终的组件卸料燃耗是相对均衡的,所有从燃烧区倒出的组件均具有相近的燃耗,一般在250～300GW·d/t左右。这使得增殖燃烧一体化快堆可在不进行燃料后处理的条件下,实现铀资源的高效利用。

一体化增殖燃烧堆双向递推式倒料方案研究

一体化增殖燃烧堆利用自身的增殖特性,在堆芯内实现核燃料增殖和燃烧的一体化利用。其实现途径之一是将堆芯的燃料布置固定,而增殖燃烧波逐渐移动的行波堆概念,另一种则是通过定期倒料,保持堆芯内燃烧区相对固定的驻波堆。对于驻波堆,需要通过合理的堆芯布置与倒料方案来平衡燃料的燃烧和增殖过程,从而维持堆芯在整个寿期内的稳定运行。提出的双向式堆芯布置与倒料方案中,堆芯中心为燃烧区,燃料组件由内向外依次倒料,而在堆芯外围是增殖区,燃料组件由外向内依次倒料,该方案可以保持堆芯在整个反应堆寿期内具有稳定的功率分布。另外双向递推式堆芯布置与倒料方案最终的组件卸料燃耗是相对均衡的,所有从燃烧区倒出的组件都具有相近的燃耗,一般在30%左右。这使得一体化增殖燃烧堆可以在不进行燃料后处理的条件下,实现铀资源的高效利用。

增殖燃烧一体化快堆插花式堆芯布置与倒料方案研究

增殖燃烧一体化快堆利用常规快堆的增殖特性，在堆芯内同时布置燃烧组件和增殖组件。堆芯功率主要在燃烧组件内产生，而在燃烧组件周围的贫铀组件中^238U转化为^239Pu等易裂变核素。通过定期倒料，堆芯在一次装料后可以实现长期自持临界，从而维持几十年的稳定运行。这需要通过合理的堆芯布置与倒料方案来平衡燃料的燃烧和增殖过程。插花式的堆芯布置与倒料方案是将一部分增殖组件分散布置在堆芯高通量区，保证了增殖组件的快速增殖，同时可以保持堆芯在整个反应堆寿期内具有稳定的功率分布。另外插花式堆芯布置与倒料方案最终的组件卸料燃耗是相对均衡的，所有从燃烧区倒出的组件都具有相近的燃耗，一般在250～300GWd／t左右。这使得增殖燃烧一体化快堆可以在不进行燃料后处理的条件下,实现铀资源的高效利用。

西安脉冲堆稳态堆芯脉冲运行安全性分析及新堆芯布置方案设计

通过对堆芯安全参数的理论计算,分析了西安脉冲堆稳态堆芯布置脉冲运行的可行性。在原设计稳态堆芯的基础上,给出两种新的堆芯布置方案,计算了两种设计方案的堆芯物理参数、安全参数和孔道参数。该项工作对今后简化倒料程序、提高特定孔道参数、降低燃料元件破损事故发生概率具有一定的意义。