[發明專利]一種先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯

有效

• 申請號: 201310484513.X
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103578579A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 程和平;邵增;劉國明;霍小東;易璇;汪俊;張慧敏;周喆
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C3/60
• 分類號: G21C3/60;G21C3/04;G21C3/34;G21C15/02
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：包括沿環形的等離子體聚變區域（2）的環向設置的若干個燃料組件模塊，每個燃料組件模塊包括在等離子體聚變區域（2）的極向方向布置的若干個燃料組件（1），在每個燃料組件（1）朝向等離子體聚變區域的一側布置一層耐高溫、耐輻照的第一壁（4），在每個燃料組件（1）相對于所述第一壁（4）的另一側布置產氚包層（5），在產氚包層（5）外設有用于屏蔽泄漏中子的外層屏蔽（3）。

2.如權利要求1所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：所述的燃料組件包括沿厚度方向依次設置的多層結構，每層結構包括沿高度方向布置的若干個設有鈾-鋯合金燃料（6）的柵格單元，每個柵格單元的鈾-鋯合金燃料（6）中設有水平貫穿的冷卻管（7），冷卻管（7）的延伸方向與燃料組件的厚度方向相垂直，冷卻管（7）內設有可流動的冷卻劑（8），冷卻劑材料為輕水。

3.如權利要求2所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：所述的燃料組件中彼此相鄰的三根冷卻管（71、72、73）的截面呈正三角形排列。

4.如權利要求2所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：在燃料組件外設有鋯包殼（9）。

5.如權利要求2-4中任意一項所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：所述的燃料組件的厚度為12cm-18cm，高度為85cm-125cm。

6.如權利要求1所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：所述的產氚包層包括若干層產氚材料（10），在相鄰的兩層產氚材料（10）之間設有慢化劑水（11），產氚材料（10）與慢化劑水（11）之間設有鋯隔板（12），產氚包層外設有鋯包殼（13）。

7.如權利要求1所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：所述的第一壁（4）為馬氏體鋼材質，厚度為0.5cm-1.5cm。

8.如權利要求1所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：在等離子體聚變區域（2）的環向共設置25個所述的燃料組件模塊；每個燃料組件模塊包含沿等離子體聚變區域（2）的極向方向布置的17個燃料組件（1）。

9.如權利要求1所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：所述的外層屏蔽（3）為不銹鋼材料。

10.如權利要求1所述的先進的聚變-裂變次臨界能源堆堆芯，其特征在于：在堆芯下部留有空間不布置燃料組件和產氚包層，用于布置偏濾器所需部件。