[發明專利]一種適用于熱管反應堆的帶核試驗方法

有效

• 申請號: 202011245780.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112366013B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王金雨;彭詩念;柴曉明;張卓華;張宏亮;余紅星;楊洪潤;何曉強;曾暢;蘇東川;李松蔚;李文杰;李權;向玉新;徐濤忠;巨海濤;倪東洋;婁磊;譚怡;景福庭;田超;于穎銳;王小彬;李磊;何正熙;李垣明;鄧堅;李蘭;熊夫睿
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了一種適用于熱管反應堆的帶核試驗方法，本發明的方法包括：按照熱管堆設計比例通過熱管將試驗用堆芯與熱電轉換裝置或冷卻裝置連接，形成熱管堆帶核試驗裝置；將熱管堆帶核試驗裝置與現有研究堆或中子源耦合連接，無需建設試驗堆即可直接進行帶核集成試驗。本發明采用熱管堆局部次臨界模塊，結合現有研究堆或其他中子源，不建設實驗堆即可直接進行帶核集成試驗，對設計進行快速驗證迭代，可有效降低試驗成本，提高研發速度和設計準確性。

技術領域

本發明核反應堆物理試驗技術領域，具體涉及一種適用于熱管反應堆的帶核試驗方法。

背景技術

新型反應堆技術驗證一般需要局部非核試驗、非核集成試驗與帶核集成試驗等若干步驟，建設試驗堆并開展帶核試驗是新型反應堆研發的關鍵環節，所需研發周期長，核燃料消耗高，經費體量龐大，對整體設計研發進展影響較大。

發明內容

為縮短熱管反應堆研發周期，提高研發速度和設計準確性，本發明提供了一種適用于熱管反應堆的帶核試驗裝置及方法。本發明采用熱管堆局部次臨界模塊，結合現有研究堆或其他中子源，不建設實驗堆即可直接進行帶核集成試驗，對設計進行快速驗證迭代，可有效降低試驗成本，提高研發速度和設計準確性。

本發明通過下述技術方案實現：

一種適用于熱管反應堆的帶核試驗方法，該方法包括：

按照熱管堆設計比例通過熱管將試驗用堆芯與熱電轉換裝置或冷卻裝置連接，形成熱管堆帶核試驗裝置；

將熱管堆帶核試驗裝置與現有研究堆或中子源耦合連接，無需建設試驗堆即可直接進行帶核集成試驗。

可選的，本發明的試驗用堆芯通過提取熱管反應堆中的至少1根燃料棒插入模擬堆芯基體中構成。

可選的，本發明的熱管為至少1根。

可選的，本發明的通過熱管將試驗用堆芯與熱電轉換裝置或冷卻裝置連接具體為：

所述熱管的蒸發段連接所述試驗用堆芯；所述熱管的冷凝段連接熱電轉換裝置。

可選的，本發明的熱電轉換裝置為溫差發電設備、斯特林發電設備或布雷頓發電設備。

可選的，本發明的熱管堆帶核試驗裝置外部設置有不銹鋼套筒，以隔絕水和空氣。

可選的，本發明的將熱管堆帶核試驗裝置與現有研究堆耦合連接具體為：

將所述熱管堆帶核試驗裝置放入現有研究堆內部，使所述試驗用堆芯處于研究堆堆芯活性段。

可選的，本發明的將熱管堆帶核試驗裝置與現有研究堆耦合連接具體為：

將所述熱管堆帶核試驗裝置放入現有研究堆外部輻照孔道。

可選的，本發明的帶核集成試驗包括：

利用現有研究堆或中子源的中子使所述試驗用堆芯中的燃料棒發生裂變；

所述燃料棒產生的裂變熱量由所述熱管導出；

所述熱電轉換裝置或冷卻裝置將熱管攜帶的熱能轉化為電能或直接帶出。

可選的，本發明的帶核集成試驗還包括：

啟動現有研究堆或中子源，將其穩定在不同功率水平，測量所述試驗用堆芯溫度、熱管溫度、熱電轉換功率和廢熱導出功率，獲得熱管反應堆運行特性和關鍵參數。

本發明具有如下的優點和有益效果：