[发明专利]核裂变反应堆系统

说明书

本申请是申请日为2007年11月26日、申请号为200780049881.4、发明名称为“用于在核反应堆中提供燃料的方法和系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及核反应堆，以及与其相关的系统、应用和装置。

发明内容

结合系统和方法，描述并说明了其以下的实施方式和方面，其意图为示例性的和说明性的，而不是对范围的限制。

示例性的实施方式提供自动化的核裂变反应堆以及用于其运行的方法。示例性的实施方式和方面包括而不限于核裂变燃料的再次使用、替代燃料和燃料几何结构、模块化的燃料芯、快速流体冷却、可变烧尽、可编程的核调温器、快中子通量辐射、温度驱动的中子吸收、低冷却剂温度芯、燃料补给等。

除了以上所述的示例性的实施方式和方面，通过参考附图和通过研究以下详细描述，其他的实施方式和方面将会变得明显。

附图说明

在引用的附图中，说明了示例性的实施方式。其意图为认为此处所公开的实施方式和附图是说明性的，而不是限制性的。

图1A示意性地示出示例性的核裂变反应堆；

图1B和1C描绘了截面vs中子能；

图1D至1H示出在核裂变反应堆开机运行的时间期间的相对浓度；

图1I和1J示意性地示出示例性的核裂变反应堆芯组件；

图2A至2C示意性地示出示例性的核裂变燃料组件；

图3A至3D示意性地示出示例性的核裂变燃料几何结构；

图4示意性地示出示例性的非连续的核裂变燃料材料；

图5示意性地示出示例性的模块化的核裂变燃料芯；

图6A至6C示意性地示出示例性的模块化的核裂变设施；

图7示意性地示出示例性的快速流体冷却；

图8示意性地示出示例性的核裂变燃料的可变烧尽；

图9A示意性地示出示例性的核裂变燃料的可编程的温度调节；

图9B描绘了运行温度曲线图；

图10A和10B示意性地示出材料的示例性核辐射；

图11A至11C示意性地示出核反应性的示例性温度控制；

图12示意性地示出示例性的低冷却剂温度核裂变反应堆；

图13示意性地示出示例性的核裂变燃料的去除；以及

图14A和14B示意性地示出示例性的核裂变爆燃波的再次传播。

具体实施方式

概括地说，各实施方式提供自动化的核裂变反应堆以及用于其运行的方法。全部通过非限制性举例的方式给出，将首先描述示例性的反应堆、堆芯核物理范例以及运行的细节。然后，将描述关于几个示例性的实施方式和方面的细节，例如但不限于，核裂变燃料的再次使用、替代燃料和燃料几何结构、模块化的燃料芯、快速流体冷却、可变烧尽、可编程的核调温器、快中子通量辐射、温度驱动的中子吸收、低冷却剂温度芯、燃料补给等。

现在参考图1A，通过举例而不是限制的方式给出，核裂变反应堆10作为在此描述的实施方式和方面的示例性的载体环境(host environment)。尽管考虑了反应堆10的许多实施方式，但在许多所考虑的反应堆10的实施方式中，共同的特性是核裂变爆燃波，或“焚烧波前端(burnfront)”的产生和传播。

考虑事项