[发明专利]熔盐反应堆中的反应性控制

权利要求书

1.一种控制熔盐裂变反应堆的反应性的方法，其中熔盐裂变反应堆包括堆芯和冷却剂槽，堆芯包括含有熔盐裂变燃料的燃料管，而冷却剂槽含有熔盐冷却剂，其中燃料管浸没在冷却剂槽中，所述方法包括以下步骤：

将中子吸收化合物溶解在熔盐冷却剂中，所述中子吸收化合物包括卤素和中子吸收元素；以及

将中子吸收化合物还原成所述卤素的盐和包括所述中子吸收元素的不可溶解物质，所述卤素是氟或氯，其中所述不可溶解物质在所述熔盐裂变反应堆的操作期间在所述熔盐冷却剂的温度下是不挥发的，

其中所述中子吸收元素具有大于1.5的鲍林电负性并且是中子吸收剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，还原中子吸收化合物的步骤包括：将还原剂添加到熔盐冷却剂。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，还原中子吸收化合物的步骤包括：电化学还原中子吸收化合物。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：从所述熔盐冷却剂提取所述不可溶解物质。

5.根据权利要求4所述的方法，其中提取所述不可溶解物质的步骤包括以下步骤中的任一个或多个：

从所述熔盐冷却剂的顶部或底部回收所述不可溶解物质；

过滤；

沉降；

离心分离；

通过惰性气体泼溅。

6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括以下步骤：

从所述熔盐冷却剂提取所述不可溶解物质，其中提取所述不可溶解物质的步骤包括：将不可溶解物质聚集在电极上。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述中子吸收化合物是金属卤化物，所述中子吸收元素是金属，并且所述不可溶解物质是纯金属或所述金属的不可溶解盐。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述金属是铟和银中的任一个。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中子吸收化合物是硼卤物的盐，硼卤物是氟化硼或氯化硼，所述中子吸收元素是硼，并且所述不可溶解物质是不可溶解硼化物。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述中子吸收化合物是硼卤物的盐，硼卤物是氟化硼或氯化硼，所述中子吸收元素是硼，并且所述不可溶解物质是不可溶解硼化物，并且所述还原剂是钍、锆或二氟化锆。

11.一种用于在核裂变反应堆中使用的设备，所述设备包括：

入口，所述入口被构造成浸没在核裂变反应堆的冷却剂盐的池中；

混合室，所述混合室被构造成将通过入口吸入的冷却剂与还原剂混合以将冷却剂盐内的中子吸收化合物还原成不可溶解物质和卤素的盐，所述不可溶解物质包括所述中子吸收化合物中的中子吸收元素，所述卤素是氟或氯，其中所述不可溶解物质在所述核裂变反应堆的操作期间在所述冷却剂的温度下是不挥发的，其中所述中子吸收元素具有大于1.5的鲍林电负性并且是中子吸收剂；

过滤单元，所述过滤单元被构造成从冷却剂盐过滤所述不可溶解物质；

出口，所述出口被构造成将过滤后的冷却剂盐返回到冷却剂盐的池中；以及

泵，所述泵被构造成使冷却剂盐从所述池流动通过所述入口，然后流入到混合室，然后流入到过滤单元中，之后从所述出口流出。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，过滤单元是离心分离器、沉降槽和多孔过滤器中的任一种。