钍铀自持循环物理热工特性研究

采用CANFLEX43型燃料棒为驱动燃料棒,基于燃料棒的富集度不同,设计了三种驱动方案。通过Dragon程序及建立的热工模型,对三种方案的燃料棒束栅元物理热工特性及冷却剂平均温度进行敏感性分析研究。结果表明:233U富集度为1.4%的驱动方案下换料燃耗为16 MWd/kg,233U增量为5.9872 g,燃料包壳表面最高温度371oC,燃料芯块中心温度1830oC;单个通道冷却剂最大流量为25.4 kg/s,均能很好满足钍铀自持循环物理热工特性的要求。

在线加钚模式下的熔盐堆钍铀燃料可持续性研究

基于FLiBe载体盐,Th/233U启堆,仅通过在线添加反应堆级钚,以实现熔盐堆233U的自持和焚烧反应堆级钚的能力。采用单栅元模型,分析其在不同熔盐体积比、不同中子损失率下233U的自持和钚的利用性能。研究发现:在熔盐体积占比为10%~85%的较大范围内都可以实现233U自持,其中约43%熔盐体积比下233U增殖效果最佳。与此同时,43%熔盐占比下对钚的依赖最大,在熔盐体积比较小和较大时对钚的依赖较小;在熔盐体积比较小时更有利于钚的利用,其中在熔盐体积比为10%~15%时钚的焚烧率最大,约为75%。此外,中子损失率与钚的依赖近似呈正比关系,对233U自持性能影响较小。