[發明專利]一種六角形加速器驅動次臨界反應堆燃料組件設計方法

有效

• 申請號: 201811439474.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109559835B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 陳忠;馬燕云;趙子甲;袁寶新;呂中良;潘冬梅
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G21C3/32
• 分類號: G21C3/32;G21C5/16;G21C3/06
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種六角形加速器驅動次臨界反應堆燃料組件設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據燃料棒布置方式獲得燃料棒數N為：

其中，n為燃料棒陣列的層數；

步驟2，ADS堆芯的無限中子增殖系數k_∞為常數，且隨著燃料棒陣列的層數遞增而逐漸增加，ADS的有效中子增殖系數keff趨于0.98時，根據反應堆物理原理，則有：

k_∞>1 (2)

步驟3，在單位質量燃料的中子倍增性能表征參數FM取值最大時，獲得燃料棒陣列的層數n，其中FM為：

m為燃料組件中單根燃料棒的質量。

2.根據權利要求1所述的六角形加速器驅動次臨界反應堆燃料組件設計方法，其特征在于，在燃料棒陣列的層數n<10時，燃料棒數量N＝61。

3.根據權利要求1或2所述的六角形加速器驅動次臨界反應堆燃料組件設計方法，其特征在于，在所述步驟1之前還包括：

步驟10，燃料棒采用三角形排列方式布置。

4.根據權利要求3所述的六角形加速器驅動次臨界反應堆燃料組件設計方法，其特征在于，所述步驟10具體包括：

步驟101，將所述燃料組件從中心向外，依次劃分為活性區、組件壁區和組件間隙區；

步驟102，在活性區中，將一根燃料棒布置在組件中心，其余燃料棒以此為中心向周圍按三角形排列，且相鄰的燃料棒彼此間距保持一致。

5.根據權利要求4所述的六角形加速器驅動次臨界反應堆燃料組件設計方法，其特征在于，所述步驟102包括：

步驟102a，在活性區內，以活性區中心點為中心構建正六邊形區；

步驟102b，以所述正六邊形區的邊為頂邊在該正六邊形區的周圍構建第一層正六邊形區；

步驟102c，以第一層正六邊形區的邊為頂邊在所述第一層正六邊形區的周圍構建第二層正六邊形；

步驟102d，重復步驟102c，直到完成設計的燃料棒陣列的層數；

步驟102e，每個正六邊形區內安裝一根燃料棒，其燃料棒的中心與正六邊形區的中心重合。