[发明专利]液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法

权利要求书

1.一种液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其包括以下步骤：

S1、将燃料盐和中子吸收体混合，得到超铀燃料；所述燃料盐包括基盐和超铀元素的氟盐，所述超铀元素的氟盐在所述燃料盐中的初始摩尔百分比为0.01％～0.1％；所述中子吸收体在热中子能量范围内存在共振吸收峰；

S2、将所述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为5％～40％；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所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，步骤S1中，所述超铀元素包括钚元素和次锕系元素，所述次锕系元素在所述超铀元素中的摩尔百分比不超过12.5％；

其中，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；

其中，所述钚元素包括Pu-238、Pu-239、Pu-240、Pu-241和Pu-242中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，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2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，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2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，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2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，所述次锕系元素包括50.4％的Np-237、27.2％的Am-241、15.2％的Am-243、6.4％的Cm-244和0.8％的Cm-245，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2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，所述钚元素包括Pu-238、Pu-239、Pu-240、Pu-241和Pu-242。

8.根据权利要求2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，所述钚元素包括3.1％的Pu-238、52.4％的Pu-239、24.6％的Pu-240、12.2％的Pu-241和7.7％的Pu-242，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。

9.根据权利要求2所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，所述超铀元素的氟盐为TRUF₃。

10.根据权利要求1所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，步骤S1中，所述超铀元素的氟盐在所述燃料盐中的初始摩尔百分比为0.01％～0.05％。

11.根据权利要求1所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，所述超铀元素的氟盐在所述燃料盐中的初始摩尔百分比为0.0135％、0.0141％、0.0153％、0.0166％、0.0192％、0.0245％或0.0407％。

12.根据权利要求1所述的液态熔盐堆超铀燃料运行固有安全性的改善方法，其特征在于，步骤S1中，所述中子吸收体为镭226、铟115、铪117、铑103、铕151和铒167中的一种或多种。