[发明专利]超铀燃料及其制备方法和嬗变方法有效
申请号: | 202010407707.X | 申请日: | 2020-05-14 |
公开(公告)号: | CN111627569B | 公开(公告)日: | 2022-07-26 |
发明(设计)人: | 邹春燕;余呈刚;伍建辉;陈金根;蔡翔舟;邹杨 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海应用物理研究所 |
主分类号: | G21C3/54 | 分类号: | G21C3/54;G21G1/02 |
代理公司: | 上海弼兴律师事务所 31283 | 代理人: | 薛琦;邹玲 |
地址: | 201800 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 燃料 及其 制备 方法 嬗变 | ||
1.一种超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,其包括将超铀燃料作为液态熔盐堆的燃料并运行所述液态熔盐堆;其中,
所述液态熔盐堆为石墨慢化通道式液态熔盐堆,其堆芯内部布置有若干个含通道的石墨慢化组件,所述超铀燃料填充于所述石墨慢化组件的通道中;
所述超铀燃料与所述石墨慢化组件的体积比不超过25%;
所述超铀燃料,其包括基盐和超铀元素的氟盐,其中,所述超铀元素包括钚元素和次锕系元素,所述次锕系元素的含量不低于50%,所述百分比为所述次锕系元素占所述超铀元素的摩尔百分比;所述次锕系元素包括镎、镅、锔、锫、锎、锿和镄各自同位素中的一种或多种;所述钚元素包括Pu-238(3.1%)、Pu-239(52.4%)、Pu-240(24.6%)、Pu-241(12.2%)和Pu-242(7.7%),所述百分比为各核素占所述钚元素总摩尔数的摩尔百分比;
所述超铀燃料中所述超铀元素的氟盐的初始摩尔百分比为0.01%~0.5%;
在运行过程中在线补加所述超铀元素的氟盐,以维持堆芯反应的临界值为1.0~1.01,且不超过所述超铀元素的氟盐在所述基盐中的溶解上限。
2.根据权利要求1所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述次锕系元素的含量为55%~65%,所述百分比为所述次锕系元素占所述超铀元素的摩尔百分比。
3.根据权利要求2所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述次锕系元素的含量为60%;
和/或,所述次锕系元素包括Np、Am和Cm各自同位素中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述次锕系元素包括Np-237、Am-241、Am-243、Cm-242、Cm-243、Cm-244、Cm-245、Cm-246、Cm-247和Cm-248中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述次锕系元素包括Np-237、Am-241、Am-243、Cm-244和Cm-245。
6.根据权利要求5所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述次锕系元素包括Np-237(50.4%)、Am-241(27.2%)、Am-243(15.2%)、Cm-244(6.4%)和Cm-245(0.8%),所述百分比为各核素占所述次锕系元素总摩尔数的摩尔百分比。
7.根据权利要求1所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述超铀元素的氟盐为TRUF3;
和/或,所述基盐为FLiBe,其中Li的丰度为99.995%。
8.根据权利要求1所述的超铀燃料的嬗变方法,所述超铀燃料的制备方法,其包括以下步骤:
(1)提供所述基盐和所述超铀元素的氟盐;
(2)将所述基盐和所述超铀元素的氟盐混合均匀即可。
9.根据权利要求8所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,步骤(1)中,所述超铀元素的氟盐基于乏燃料来制备,从乏燃料中提取超铀元素,按照前述比例进行配比,即得。
10.根据权利要求1所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述超铀燃料与所述石墨慢化组件的体积比为5%~25%;
和/或,所述超铀燃料中所述超铀元素的氟盐的初始摩尔百分比为0.05%~0.15%。
11.根据权利要求10所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述超铀燃料与所述石墨慢化组件的体积比为10%、15%或20%。
12.根据权利要求10所述的超铀燃料的嬗变方法,其特征在于,所述次锕系元素占所述超铀元素的摩尔百分比为50%,且所述超铀燃料与所述石墨慢化组件的体积比为10%、15%或20%。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国科学院上海应用物理研究所,未经中国科学院上海应用物理研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010407707.X/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:一种自定义库开发的大数据处理方法及系统
- 下一篇:一种曲面形貌采集测量系统