[發明專利]適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202110054641.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112863709A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張亮;楊文華;孫勝;胡曉暉;吳紅偉;徐斌;劉洋;戴鈺冰;林瑞霄;屈英前
• 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;G21C17/10;G21C17/112
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

1.適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，包括保護管(1)、鎘管、絕熱管和輻照試驗件(10)；

所述絕熱管設置在保護管(1)內側，所述絕熱管和保護管(1)之間形成外側冷卻水流道(5)，所述鎘管設置在外側冷卻水流道(5)內，所述外側冷卻水流道(5)的頂部引入堆芯冷卻水形成強迫流動冷卻水；

所述絕熱管內側形成內側冷卻水流道(9)，所述輻照試驗件(10)安裝在內側冷卻水流道(9)內與鎘管相對應的位置，所述內側冷卻水流道(9)的頂部引入堆芯冷卻水形成強迫流動冷卻水，所述內側冷卻水流道(9)內在輻照試驗件(10)的上游和下游均設置有熱電偶。

2.根據權利要求1所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，所述鎘管包括鎘金屬層(3)，所述鎘金屬層(3)的內側和外側分別設置有鎘管內包殼(4)和鎘管外包殼(2)。

3.根據權利要求2所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，所述鎘管內包殼(4)和鎘管外包殼(2)均采用不銹鋼制成。

4.根據權利要求1所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，所述絕熱管包括絕熱管外管(6)和絕熱管內管(8)，所述絕熱管外管(6)和絕熱管內管(8)之間的空腔填充有絕熱層(7)。

5.根據權利要求4所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，所述絕熱層(7)采用保溫材料制成。

6.根據權利要求1所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，在堆芯冷卻水的引入端設置有流量調節結構。

7.根據權利要求1所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，所述輻照試驗件(10)的數量大于等于2，多個輻照試驗件(10)沿著軸向布置，所述鎘管與輻照試驗件(10)一一對應。

8.根據權利要求1-7任一項所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置，其特征在于，所述保護管(1)、鎘管和絕熱管采用同軸布置。

9.基于權利要求1-8任一項所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置的試驗方法，其特征在于，安裝試驗裝置，在外側冷卻水流道(5)和內側冷卻水流道(9)內引入堆內冷卻水，然后根據熱電偶測量的內側冷卻水流道(9)的試驗段溫升，結合內側冷卻水流道(9)的流量，得到輻照試驗件(10)的釋熱功率。

10.根據權利要求9所述的適用于高釋熱功率的快堆燃料元件輻照試驗裝置的試驗方法，其特征在于，當輻照試驗件(10)的數量大于1時，先依據堆芯中子學計算獲得的燃料元件芯體裂變功率，對不同軸向位置的輻照件獨立開展熱工設計，獲得相應的鉛鉍合金層厚度，再安裝試驗裝置。