[发明专利]小型核能发电系统

权利要求书

1.一种小型核能发电系统，其特征在于，其具备：

原子反应堆，其具备：由多个燃料棒形成的堆芯，该多个燃料棒是将含有铀(235，238)以及钚239的任一者或两者的金属性燃料封装到包覆管中而成的；收纳有所述堆芯的原子反应堆容器；填充到所述原子反应堆容器内而被所述堆芯加热的由金属钠形成的一次冷却材料；以及以围绕所述堆芯的周围的方式设置并将由所述堆芯辐射的中子的有效倍增系数维持在约1以上而使所述堆芯处于临界状态的中子反射体；

主换热器，其设置在所述原子反应堆的外部，经由导管供给由所述原子反应堆加热的所述一次冷却材料，同时使与所述一次冷却材料进行换热而被加热的由超临界二氧化碳形成的二次冷却材料循环；

涡轮，其被由所述主换热器加热的所述二次冷却材料驱动；和

发电机，其通过所述涡轮的驱动而工作。

2.根据权利要求1所述的小型核能发电系统，其特征在于，所述以围绕堆芯的周围的方式设置的中子反射体形成为小于所述堆芯的高度尺寸的高度，利用移动机构使该中子反射体从所述堆芯的下方一侧向上方一侧移动。

3.根据权利要求1所述的小型核能发电系统，其特征在于，所述堆芯具备多个燃料棒，该多个燃料棒是将金属燃料封装到由铁素体系不锈钢或铬/钼钢形成的包覆管而成的，该金属燃料由合金形成，该合金为由锆与铀(235，238)以及钚239形成的合金或由铀(235，238)以及钚239中的任一者与锆形成的合金。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的小型核能发电系统，其特征在于，所述原子反应堆容器形成为将直径设为2m以下、将高度设为12m以下的圆筒状，收纳到所述原子反应堆容器的堆芯由将直径设为5～15mm、使其长度形成为2.5m以下的多个燃料棒形成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的小型核能发电系统，其特征在于，该小型核能发电系统还具备使填充到所述原子反应堆容器的所述一次冷却材料从所述原子反应堆容器向所述主换热器循环的泵。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的小型核能发电系统，其特征在于，该小型核能发电系统具备：

冷却器，其将驱动所述涡轮而从该涡轮排出的所述二次冷却材料冷却；

压缩机，其将利用所述冷却器冷却后的所述二次冷却材料压缩；和

再生换热器，其被供给从所述涡轮排出的二次冷却材料，同时被供给利用所述压缩机压缩后的所述二次冷却材料，并且利用由所述涡轮供给的二次冷却材料将利用所述压缩机压缩后的二次冷却材料加热，然后使加热后的二次冷却材料返回到所述主换热器中。

7.根据权利要求6所述的小型核能发电系统，其特征在于，所述压缩机利用所述涡轮进行驱动。