[发明专利]提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法

权利要求书

1.提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法，其特征在于：采用扁平堆芯，增大燃料溶液表面积，降低燃料溶液的空泡系数，控制辐射分解气体(氢气和氧气)的燃料溶液表面释放率；控制堆芯比功率，在堆芯燃料溶液加入金属钌离子催化H₂O₂分解，将HNO₃辐射分解产生的氮气直接转化成HNO₃并自动连续流回反应堆燃料溶液；增大堆芯燃料溶液体积和热交换器换热面积，增加堆芯裂变热量导出；减少气流阻力，增加反应堆气体回路流量和氢氧复合器复合氢氧的能力。

2.根据权利要求1所述的提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法，其特征在于：所述扁平堆芯的高度为≤30cm，堆芯燃料溶液高度与直径之比＜0.5，燃料溶液表面积大于0.33m²，燃料溶液辐射分解气体(氢气和氧气)的燃料溶液表面释放率为＜5.0L/m².s。

3.根据权利要求1所述的提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法，其特征在于：所述堆芯燃料溶液的体积比功率为≤2.0kW/L，在堆芯燃料溶液中添加钌金属离子(Ru⁺⁴)的浓度＞5×10^-5mol/L。

4.根据权利要求1所述的提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法，其特征在于：所述氮气转化成HNO₃的是利用高压电极放电将氮气直接转化成HNO₃，HNO₃由连续补HNO₃系统的补酸容器收集，再通过溢流管与气体回路中氢氧复合器生成的水一同自动连续流回反应堆燃料溶液。

5.根据权利要求1所述的提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法，其特征在于：反应堆燃料的体积＞100L，其换热面积大于3.5m²。

6.根据权利要求1所述的提高均匀性水溶液核反应堆额定稳态运行功率的方法，其特征在于：增大反应堆气体回路气体流量(＞50L/s)和气回路中氢氧复合器复合氢气和氧气能力(＞1.0LH₂/s)，将氢氧复合生成的水自动连续流回反应堆堆芯，保持燃料溶液的铀浓度不变，控制气回路的氢气浓度＜4％。