[發(fā)明專利]熔鹽反應(yīng)堆中的反應(yīng)性控制

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580055351.5
• 申請(qǐng)日: 2015-03-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106796820B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊恩·理查德·斯科特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊恩·理查德·斯科特
• 主分類號(hào): G21C1/03
• 分類號(hào): G21C1/03;G21C1/14;G21C7/04;G21C19/31
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李江暉

1.一種控制熔鹽裂變反應(yīng)堆的反應(yīng)性的方法，其中熔鹽裂變反應(yīng)堆包括堆芯和冷卻劑槽，堆芯包括含有熔鹽裂變?nèi)剂系娜剂瞎埽鋮s劑槽含有熔鹽冷卻劑，其中燃料管浸沒(méi)在冷卻劑槽中，所述方法包括以下步驟：

將中子吸收化合物溶解在熔鹽冷卻劑中，所述中子吸收化合物包括鹵素和中子吸收元素；以及

將中子吸收化合物還原成所述鹵素的鹽和包括所述中子吸收元素的不可溶解物質(zhì)，所述鹵素是氟或氯，其中所述不可溶解物質(zhì)在所述熔鹽裂變反應(yīng)堆的操作期間在所述熔鹽冷卻劑的溫度下是不揮發(fā)的，

其中所述中子吸收元素具有大于1.5的鮑林電負(fù)性并且是中子吸收劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，還原中子吸收化合物的步驟包括：將還原劑添加到熔鹽冷卻劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，還原中子吸收化合物的步驟包括：電化學(xué)還原中子吸收化合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：從所述熔鹽冷卻劑提取所述不可溶解物質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中提取所述不可溶解物質(zhì)的步驟包括以下步驟中的任一個(gè)或多個(gè)：

從所述熔鹽冷卻劑的頂部或底部回收所述不可溶解物質(zhì)；

過(guò)濾；

沉降；

離心分離；

通過(guò)惰性氣體潑濺。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

從所述熔鹽冷卻劑提取所述不可溶解物質(zhì)，其中提取所述不可溶解物質(zhì)的步驟包括：將不可溶解物質(zhì)聚集在電極上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述中子吸收化合物是金屬鹵化物，所述中子吸收元素是金屬，并且所述不可溶解物質(zhì)是純金屬或所述金屬的不可溶解鹽。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述金屬是銦和銀中的任一個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述中子吸收化合物是硼鹵物的鹽，硼鹵物是氟化硼或氯化硼，所述中子吸收元素是硼，并且所述不可溶解物質(zhì)是不可溶解硼化物。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述中子吸收化合物是硼鹵物的鹽，硼鹵物是氟化硼或氯化硼，所述中子吸收元素是硼，并且所述不可溶解物質(zhì)是不可溶解硼化物，并且所述還原劑是釷、鋯或二氟化鋯。

11.一種用于在核裂變反應(yīng)堆中使用的設(shè)備，所述設(shè)備包括：

入口，所述入口被構(gòu)造成浸沒(méi)在核裂變反應(yīng)堆的冷卻劑鹽的池中；

混合室，所述混合室被構(gòu)造成將通過(guò)入口吸入的冷卻劑與還原劑混合以將冷卻劑鹽內(nèi)的中子吸收化合物還原成不可溶解物質(zhì)和鹵素的鹽，所述不可溶解物質(zhì)包括所述中子吸收化合物中的中子吸收元素，所述鹵素是氟或氯，其中所述不可溶解物質(zhì)在所述核裂變反應(yīng)堆的操作期間在所述冷卻劑的溫度下是不揮發(fā)的，其中所述中子吸收元素具有大于1.5的鮑林電負(fù)性并且是中子吸收劑；

過(guò)濾單元，所述過(guò)濾單元被構(gòu)造成從冷卻劑鹽過(guò)濾所述不可溶解物質(zhì)；

出口，所述出口被構(gòu)造成將過(guò)濾后的冷卻劑鹽返回到冷卻劑鹽的池中；以及

泵，所述泵被構(gòu)造成使冷卻劑鹽從所述池流動(dòng)通過(guò)所述入口，然后流入到混合室，然后流入到過(guò)濾單元中，之后從所述出口流出。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，過(guò)濾單元是離心分離器、沉降槽和多孔過(guò)濾器中的任一種。