[發明專利]用于控制核反應堆中的反應性的系統和方法

有效

• 申請號: 201080060897.7
• 申請日: 2010-11-05
• 公開（公告）號: CN102714063A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: C.E.阿爾菲爾德;E.格林斯潘;R.A.海德;N.P.麥沃爾德;J.C.沃爾特;K.D.威佛;T.A.威佛;小勞威爾.L.伍德;G.B.齊默爾曼
• 申請（專利權）人: 希爾萊特有限責任公司
• 主分類號: G21C7/06
• 分類號: G21C7/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 周少杰

1.一種用于核裂變反應堆的反應性控制組件，該反應性控制組件包含：

包括配置成吸收中子的中子吸收材料的反應性控制棒，該中子吸收材料的至少一部分包括可轉換核裂變燃料材料；以及

在物理上與該反應性控制棒相聯系的至少一個傳感器，該至少一個傳感器被配置成感測與反應性控制棒相聯系的至少一個反應性參數的狀態。

2.如權利要求1所述的組件，其中中子吸收材料被配置成吸收快譜中子。

3.如權利要求2、37和56的任何一項所述的組件，其中中子吸收材料被進一步配置成降低中子的慢化。

4.如權利要求2和37的任何一項所述的組件，其中快譜中子是核裂變行波的一部分。

5.如權利要求1、37和56的任何一項所述的組件，其中可轉換核裂變燃料材料包括從鈾和釷中選擇的至少一種元素。

6.如權利要求1、37和56的任何一項所述的組件，其中反應性控制棒進一步包括中子慢化材料。

7.如權利要求6所述的組件，其中中子慢化材料包括從氫、氘、氦、鋰、硼、碳、石墨、鈉、和鉛中選擇的至少一種中子慢化劑。

8.如權利要求6所述的組件，其中中子慢化材料充分非均勻地分布在反應性控制棒內。

9.如權利要求6所述的組件，其中中子慢化材料充分均勻地分布在反應性控制棒內。

10.如權利要求1、37和56的任何一項所述的組件，其中中子吸收材料進一步包括中子吸收毒物。

11.如權利要求10所述的組件，其中中子吸收毒物包括從銀、銦、鎘、釓、鉿、鋰、³氦、裂變產物、鏷、镎、硼等選擇的至少一種毒物。

12.如權利要求10所述的組件，其中中子吸收毒物充分非均勻地分布在反應性控制棒內。

13.如權利要求10所述的組件，其中中子吸收毒物充分均勻地分布在反應性控制棒內。

14.如權利要求10所述的組件，其中使可轉換核裂變燃料材料可達到的對反應性的影響與中子吸收毒物可達到的對反應性的影響均衡。

15.如權利要求10所述的組件，其中：

反應性控制棒具有第一區域和第二區域；

在反應性控制棒的第一區域中布置第一濃度的中子吸收毒物，以及在反應性控制棒的第二區域中布置第二濃度的中子吸收毒物；以及

在反應性控制棒的第一區域中布置第三濃度的可轉換核裂變燃料材料，以及在反應性控制棒的第二區域中布置第四濃度的可轉換核裂變燃料材料。

16.如權利要求15所述的組件，其中使第二濃度的中子吸收毒物的反應性影響與第三濃度的可轉換核裂變燃料材料的反應性影響充分均衡。

17.如權利要求15所述的組件，其中使第一濃度的中子吸收毒物的反應性影響與第四濃度的可轉換核裂變燃料材料的反應性影響充分均衡。

18.如權利要求15所述的組件，其中使第二濃度的中子吸收毒物的反應性影響不同于第三濃度的可轉換核裂變燃料材料的反應性影響。

19.如權利要求15所述的組件，其中使第一濃度的中子吸收毒物的反應性影響不同于第四濃度的可轉換核裂變燃料材料的反應性影響。

20.如權利要求15所述的組件，其中使第一和第三濃度的反應性影響總和與第二和第四濃度的反應性影響總和充分均衡。

21.如權利要求15所述的組件，其中使反應性影響在第一區域與第二區域之間充分恒定。

22.如權利要求10所述的組件，其中可轉換核裂變燃料材料和中子吸收毒物的至少一種的濃度沿著連續梯度變化。

23.如權利要求10所述的組件，其中可轉換核裂變燃料材料和中子吸收毒物的至少一種以粉末形式提供。

24.如權利要求10所述的組件，其中可轉換核裂變燃料材料和中子吸收毒物的至少一種的濃度沿著非連續梯度變化。

25.如權利要求10所述的組件，其中可轉換核裂變燃料材料和中子吸收毒物的至少一種以離散顆粒形式提供。