[发明专利]一种可燃毒物组件和堆芯

说明书

本发明提供一种可燃毒物组件和堆芯，可燃毒物组件包括：至少两根燃料棒，所述至少两根燃料棒中的任意一根燃料棒包括芯块、燃料芯块涂层和包壳，所述芯块的外壁与所述燃料芯块涂层的内壁连接，所述燃料芯块涂层的外壁与所述包壳的内壁之间有气隙，所述至少两根燃料棒中任意两根燃料棒的栅距为9.6‑12.1毫米，所述可燃毒物组件的富集度为30％‑90％。本发明实施例可以降低可燃毒物的燃耗速率，对可燃毒物组件中可燃毒物的燃耗速率的降低效果较好。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，特别涉及一种可燃毒物组件和堆芯。

背景技术

随着科技的不断发展，人们对核能的研究也越来越深入，为了解决能源危机，人们越来越关注核能发电。核能发电现在已经成为了一种重要的发电方式，并且给人们的生活带来了较大的便利。现有技术中，通常利用可燃毒物来降低燃料组件的反应性，而为了提高组件富集度，降低更换燃料组件的频率，一般通过在燃料芯块中增加三氧化二钆的含量来降低可燃毒物组件中可燃毒物的燃耗速率，但是适用范围有限且对燃料经济性影响较大。可见，当前对可燃毒物组件中可燃毒物的燃耗速率的降低效果较差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种可燃毒物组件和堆芯，解决了当前对可燃毒物组件中可燃毒物的燃耗速率的降低效果较差的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种可燃毒物组件，包括：至少两根燃料棒，所述至少两根燃料棒中的任意一根燃料棒包括芯块、燃料芯块涂层和包壳，所述芯块的外壁与所述燃料芯块涂层的内壁连接，所述燃料芯块涂层的外壁与所述包壳的内壁之间有气隙，所述至少两根燃料棒中任意两根燃料棒的栅距为9.6-12.1毫米，所述可燃毒物组件的富集度为30％-90％。

可选的，所述燃料芯块涂层为硼化锆涂层。

可选的，所述芯块的半径为0.4厘米，所述包壳的内半径为0.418厘米，所述包壳的外半径为0.475厘米，所述气隙的宽度小于0.018厘米。

可选的，所述可燃毒物组件的富集度为50％。

可选的，所述硼化锆涂层的厚度为0.65毫米，所述芯块中硼-10同位素的富集度为19.9％。

可选的，所述至少两根燃料棒中任意两根燃料棒的栅距为9.6、10.1、10.6、11.1、11.6或者12.1毫米。

可选的，所述芯块中硼-10同位素的富集度为富集硼。

本发明实施例还提供一种堆芯，包括上述的可燃毒物组件。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明实施例中，提供一种可燃毒物组件，包括：至少两根燃料棒，所述至少两根燃料棒中的任意一根燃料棒包括芯块、燃料芯块涂层和包壳，所述芯块的外壁与所述燃料芯块涂层的内壁连接，所述燃料芯块涂层的外壁与所述包壳的内壁之间有气隙，所述至少两根燃料棒中任意两根燃料棒的栅距为9.6-12.1毫米，所述可燃毒物组件的富集度为30％-90％。上述可燃毒物组件，通过减小任意两根燃料棒的栅距至9.6-12.1毫米，从而改变了可燃毒物组件中的水铀比，使得中子谱变硬，使得可燃毒物对中子的吸收速度下降，从而降低可燃毒物的燃耗速率，对可燃毒物组件中可燃毒物的燃耗速率的降低效果较好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种可燃毒物组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的燃料芯块涂层的厚度不同的可燃毒物组件的燃耗反应性曲线示意图；

图3为本发明实施例提供的燃料棒栅距不同的可燃毒物组件的燃耗反应性曲线示意图；

图4为本发明实施例提供的燃料棒栅距为11.1毫米但富集度不同的可燃毒物组件的燃耗反应性曲线示意图；