[发明专利]行波核裂变反应堆、燃料组件以及控制其中燃耗的方法

说明书

交叉参考相关申请

本申请涉及如下所列申请(“相关申请”)以及要求从如下所列申请中获得最早可用有效申请日的权益(例如，要求非临时专利申请的最早可用优先权日，或要求临时专利申请、相关申请的任何和所有父代、祖父代、曾祖父代等申请基于35USC§119(e)的权益)。相关申请以及相关申请的任何和所有父代、祖父代、曾祖父代等申请的所有主题内容以这样的主题内容不会与本文的主题内容相抵触的程度通过引用并入本文中。

相关申请

根据美国专利商标局(USPTO)的附加法定要求，本申请构成2009年4月6日提交的、发明人为Charles E.Ahlfeld、John Rogers Gilleland、Roderick A.Hyde、Muriel Y.Ishikawa、David G.McAlees、Nathan P.Myhrvold、Charles Whitmer、Lowell L.Wood，Jr.和George B.Zimmerman、和发明名称为“A TRAVELING WAVE NUCLEAR FISSION REACTOR，FUEL ASSEMBLY，AND METHOD OF CONTROLLING BURNUP THEREIN(行波核裂变反应堆、燃料组件以及控制其中燃耗的方法)”的美国专利申请第12/384,669号的部分继续申请，该申请当前同时待审，或者是给予当前同时待审申请以申请日的权益的申请。

美国专利商标局(USPTO)已经发布了内容是USPTO的计算机程序要求专利申请人引用序号并指示申请是继续申请还是部分继续申请的公告。有关细节请参阅可在http://www.uspto.gov/web/offices/com/sol/og/2003/week11/patbene.htm.上查到的文章，Stephen G.Kunin，Benefit of Prior-Filed Application，USPTO Official Gazette March 18，2003。本申请人实体(下文称为“申请人”)在上面已经提供了如法规所述要求其优先权的申请的特定引用。本申请人理解，该法规在其特定引用语言上是明确的，不需要序号或像“继续”或“部分继续”那样的任何表征来要求美国专利申请的优先权。尽管如上文所述，但本申请人理解，USPTO的计算机程序有某些数据输入要求，因此本申请人将本申请指定成如上所述它的父代申请的部分继续，但应明确指出，这样的指定决不能理解成除了其父代申请的主题之外，本申请是否包含某新主题的任何类型的注释和/或承认。

技术领域

本申请一般涉及核反应的控制，尤其涉及行波核裂变反应堆、燃料组件以及控制其中燃耗的方法。

背景技术

众所周知，在正在运行的核裂变反应堆中，已知能量的中子被具有大原子质量的核素吸收。所产生的复合核分解成包括两个较小原子质量裂变碎片的裂变产物以及衰变产物。已知通过所有能量的中子经受这样的裂变的核素包括铀-233，铀-235和钚-239，它们都是可裂变核素。例如，动能为0.0253eV(电子伏特)的热中子可用于使U-235原子核裂变。作为可增殖核素的钍-232和铀-238将不经受诱发裂变，除非利用动能为至少1MeV(兆电子伏特)的快中子。从每个裂变事件中释放的总动能是大约200MeV。这种动能最终转化成热。

此外，从初始中子源开始的裂变过程释放出额外的中子，并且将动能转化成热。这导致了伴随着持续能量释放的自持链式裂变反应。

在1963年6月11日以Richard F.Post等人的名字颁发和发明名称为“Traveling Wave Pyrotron(行波磁镜热核装置)”的美国专利第3,093,569号中公开了连续运行的行波磁镜热核装置。这个专利公开了提高等离子体的能量和密度以及在其中进行核反应的连续运行反应堆或设备。该发明的目的是提供应用电磁行波来实现各个约束区内、每个随时间沿着机器行进的带电粒子的俘获、加热和能量回收的磁镜热核装置。但是，这个专利似乎未公开如本文所述和要求保护的行波核裂变反应堆、燃料组件、和控制其中燃耗的方法。