[发明专利]全环境的自然循环微型一体化反应堆

权利要求书

1.全环境的自然循环微型一体化反应堆，包括反应堆压力容器、堆内构建围筒、反应堆芯、配气活塞和动力活塞，其中，反应堆压力容器由近圆柱形的下部筒体、直径大于下部筒体直径且底部侧壁从下部筒体外部侧向上延伸的上部筒体以及盖设在上部筒体顶部的盖体、支撑在下部筒体底部的底封头组成，下部筒体顶部具有一开口并通过上述开口与上部筒体连通，开口具有向上部筒体内延伸的圆筒侧壁；其中，压力容器上部筒体内部设置有直线电机，电机静线圈固定在压力容器上部筒体上；电机动线圈与动力活塞上端相连，随动力活塞一同运动；其中，压力容器下部筒体外侧的堆芯活性区高度范围设有带转鼓结构的反射层；转鼓一侧设有碳化硼吸收体，通过电机控制转鼓转动来调节反射层的中子吸收，进而控制堆芯反应性；其中，当电机失电时，碳化硼吸收体将自动转向反应堆堆芯一侧，从而实现停堆；转鼓同时能够部分滑移出堆芯活性段，当反应堆超压或者超温时，将使转鼓固定的气室失压，转鼓在弹簧力作用下部分滑移出堆芯活性段，从而实现停堆;

下部筒体内设有堆内构件围筒，将压力容器下段空间分为内外两个区域；堆内构件围筒的底部具有堆芯并且容纳有不断膨胀和压缩的冷却剂的区域，堆内构件围筒与压力容器下部筒体之间为冷却剂向上流动的区域，该冷却剂向上流动区域的上段为回热腔，回热腔位置高度对应压力容器筒体的外侧布置有用于排除废热的热管；

堆内构件围筒内的堆芯上方设有上、下两个活塞，下部为配气活塞，上部为动力活塞；配气活塞上端设有连杆，连杆穿过动力活塞中心直至压力容器上部筒体并与弹性结构相连；动力活塞上段与弹性结构相连的同时与直线电机动线圈相连；配气活塞与堆芯之间构成膨胀腔，配气活塞与动力活塞之前构成压缩腔。

2.如权利要求1所述的反应堆，其中，弹性结构为板簧或气弹簧。

3.如权利要求1所述的反应堆，其中，堆芯为由细长圆柱形的燃料元件排布的圆柱形堆芯，通过燃料元件支架固定在堆内构件围筒底部的堆芯支承板上。

4.如权利要求1所述的反应堆，其中，堆芯外围设有一层钼-铼合金薄层；堆芯区域为反应堆热端。

5.如权利要求1-4任一项所述的反应堆，其中，压力容器下部筒体，堆芯活性区高度范围以外，设有一圈热管，热管接触的压力容器区域成为反应堆冷端；与压力容器接触的热管段成为热管热端，热管冷端采用辐射器实现废热排放。

6.如权利要求5所述的反应堆，其中，压力容器下部筒体的底部和侧部分别设置有底屏蔽和侧屏蔽。

7.如权利要求1所述的反应堆，其中，下部筒体与底封头焊接连接，上部筒体与下部筒体中上部的法兰焊接连接，压力容器顶盖与上部筒体的上部法兰通过主螺栓连接，密封面设两道密封环。