[发明专利]一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统

权利要求书

1.一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统，其特征在于：该反应堆实验系统由安全容器(1)、主容器(2)、堆内支撑结构(3)、堆芯(4)、中心测量柱(5)、主换热器(6)、换料机构(7)、堆顶盖(8)、控制棒驱动机构(9)，和中子源(10)组成；所述的安全容器(1)和主容器(2)为类似水瓶胆式的双层结构，所述的堆顶盖(8)为平盖形式，安装在主容器(2)的上沿，所述的换料机构(7)安装在堆顶盖(8)的中心位置，所述的四台主换热器(6)安装于堆顶盖(8)的环形区域内，所述的堆内支撑结构(3)焊接于主容器(2)底封头以上的位置，为堆芯(4)提供支撑和定位，所述的中子源(10)位于堆芯正中心位置，采用与堆芯相同的燃料组件形式，所述的中心测量柱(5)焊接于换料机构(7)主体的下部，位于堆芯(4)的上方；当开展临界运行实验时，中子源(10)采用同位素中子源，位于堆芯(4)中心处，反应堆处于临界运行模式；当进行次临界运行实验时，中子源(10)采用加速器中子源，位于堆芯(4)中心处，抽取部分外围燃料组件，使反应堆处于次临界运行模式。

2.根据权利要求1所述的一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统，其特征在于：反应堆具有从临界到次临界，双模式运行能力；通过双旋塞摇臂式遥操作换料机构(7)将堆芯(4)最内一层燃料组件和同位素中子源抽出，通过堆外机械操作器械将堆顶盖(8)中的加速器中子源插入堆芯(4)预留孔道，直至次临界中子源底部位于堆芯(4)中心位置，实现运行模式转换。

3.根据权利要求1所述的一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统，其特征在于：所述反应堆实验系统采用模块化设计，在临界运行时，可以从顶盖大旋塞上预留的孔道，使用模块化屏蔽体将中心孔堵塞，在次临界运行时，取出屏蔽体，换为次临界中子源作为部件，插入反应堆，直至堆芯中心位置。

4.根据权利要求1所述的一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统，其特征在于：所述反应堆实验系统中子源设计有临界中子源和次临界中子源两套部件，临界中子源可采用锎-252中子源或Be-Am中子源，次临界中子源可采用加速器驱动散裂靶中子源或氘氚中子源。