热包层

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:57

热包层是加速器驱动快/热耦合次临界系统(ADFTS)组成部分,ADFTS还包括加速器、散裂靶、快中子包层。

加速器驱动快热耦合次临界系统加速器驱动快/热耦合次临界系统(ADFTS)主要由加速器、散裂靶、快中子包层和热中子包层4部分组成,其基本工作原理是:加速器产生的高能质子在散裂靶区发生散裂反应,产生大量散裂中子驱动快包层,使散裂中子倍增,以产生更多的中子泄漏到次临界的热包层。因而快包层对散裂中子具有放大的作用,相当于快中子倍增器。

设计目标热包层的设计目标是:

(1)系统能量输出的主要载体;

(2)嬗变裂变产物,嬗变支持比约为2RWRs;

(3)较高的转换比;

(4)具有比快包层更长的循环长度。

热包层设计热包层组件设计在ADFTS概念设计中,在初始循环以(Pu+Th)O2为热包层的燃料,其中Pu为驱动燃料,取燃耗深度为33000MWd/U的压水堆卸料中Pu的成分。以轻水为慢化剂和冷却剂,为了提高热包层的转换比,采用紧凑栅格设计,燃料与慢化剂体积比为1。

FP嬗变靶组件设计FP嬗变靶组件是根据FP的核物理性质和压水堆的年产额所设计的。Tc为金属单质形式并做成片状布置在擅变靶组件的外层,该区域具有较高的中子平均能量;NaI布置在组件的外圈,该区域中子平均能量有所降低;CsCl布置在内区,该区域中子平均能量最低;这样设计的目的是让这3种裂变产物在各自的最佳能谱下擅变。在组件中布置燃料棒是为了提高FP嬗变区的中子通量密度,而水洞则起到了软化中子谱的作用。

热包层堆芯设计对处于次临界状态的热中子包层来说,快中子包层的中子泄漏提供了外中子源,因此它的中子通量密度分布、功率分布也不同于临界热中子堆。为了展平功率峰因子,热包层可采用四区布料方案,燃料富集度由内向外递增。1

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学