[发明专利]熔融核燃料盐以及相关的系统和方法

权利要求书

1.一种用于从核反应发电的核反应堆设施，所述核反应堆设施包括：

反应堆芯，其容纳可裂变燃料盐，所述可裂变燃料盐是UCl₃、UCl₃F、UCl₂F₂、UClF₃、ThCl₄、NaCl、MgCl₂、CaCl₂、BaCl₂、KCl、SrCl₂、VCl₃、CrCl₃、TiCl₄、ZrCl₄、ThCl₄、AcCl₃、NpCl₄、AmCl₃、LaCl₃、CeCl₃、PrCl₃和/或NdCl₃中的一种或更多种与UCl₄的混合物，具有按摩尔分数计至少5％UCl₄，并且其中所述可裂变燃料盐具有小于600℃的熔点和按重量计约61％的铀含量；以及

热交换器，其适于接收来自所述反应堆芯的可裂变燃料盐并且将热从所接收的可裂变燃料盐转移至冷却剂。

2.如权利要求1所述的核反应堆设施，其中UCl₄的摩尔分数是按摩尔分数计从13％至71％UCl₄。

3.如权利要求1所述的核反应堆设施，其中所述可裂变燃料盐具有按摩尔分数计从0％至34％UCl₃。

4.如权利要求1所述的核反应堆设施，其中所述可裂变燃料盐具有按摩尔分数计从12％至67％NaCl。

5.如权利要求1所述的核反应堆设施，其中所述熔点是从330℃至550℃。

6.如权利要求5所述的核反应堆设施，其中所述熔点是从338℃至500℃。

7.如权利要求6所述的核反应堆设施，其中所述熔点是从338℃至450℃。

8.如权利要求1所述的核反应堆设施，其中所述热交换器在所述反应堆芯的外部，并且所述核反应堆设施还包括：

第一管道，其将所述反应堆芯的出口流体地连接至所述热交换器的入口，并且允许燃料盐从所述反应堆芯流动至所述热交换器。

9.如权利要求8所述的核反应堆设施，还包括：

第二管道，其将所述反应堆芯的入口流体地连接至所述热交换器的出口，并且允许冷却的燃料盐从所述热交换器流动至所述反应堆芯。

10.如权利要求1所述的核反应堆设施，还包括：

至少一个泵，其适于当所述可裂变燃料盐处于熔融状态时移动所述可裂变燃料盐。

11.如权利要求1所述的核反应堆设施，还包括：

涡轮机，其适于将所述冷却剂中的热能转换成机械能；以及

发电机，其连接至所述涡轮机，所述发电机适于将机械能转换成电。