[实用新型]一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆

权利要求书

1.一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆，其特征在于，包括圆柱形堆芯容器(6)、燃料球引导管(7)、燃料球收集器(8)以及若干三层小型燃料球(4)；

其中，所述三层小型燃料球(4)从内到外分别为二氧化铀燃料核心层(1)、碳基材料缓冲层(2)和铁铬铝合金包壳层(3)；

若干三层小型燃料球(4)随机地分布在圆柱形堆芯容器(6)内部，圆柱形堆芯容器(6)下底板通过燃料球引导管(7)连接燃料球收集器(8)；一定情况下，三层小型燃料球(4)通过下底板移出圆柱形堆芯容器(6)，通过燃料球引导管(7)落入燃料球收集器(8)，使得严重事故下球床型反应堆能够快速进入深度次临界状态；圆柱形堆芯容器(6)内部使用四氧化二氮(5)作为冷却剂。

2.根据权利要求1所述的一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆，其特征在于，所述三层小型燃料球(4)的半径为1cm至2cm；二氧化铀燃料核心层(1)位于三层小型燃料球(4)的最中心位置，中子与核心中的二氧化铀燃料发生核裂变反应，产生热量，热量被碳基材料缓冲层(2)传导出来；碳基材料缓冲层(2)包裹在二氧化铀燃料核心层(1)外，作为二氧化铀燃料核心层(1)和铁铬铝合金包壳层(3)之间的缓冲层；铁铬铝合金包壳层(3)包裹在碳基材料缓冲层(2)外。

3.根据权利要求1所述的一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆，其特征在于，所述圆柱形堆芯容器(6)中，三层小型燃料球(4)堆积到整个圆柱形堆芯容器(6)的二分之一高度之上；圆柱形堆芯容器(6)的大部分空间由三层小型燃料球(4)占据，其余空间由四氧化二氮(5)占据。

4.根据权利要求1所述的一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆，其特征在于，四氧化二氮(5)的温度为400℃～1000℃。

5.根据权利要求1所述的一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆，其特征在于，所述圆柱形堆芯容器(6)采用镍基高温强化合金锻造而成。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种使用四氧化二氮作为冷却剂的球床型反应堆，其特征在于，所述圆柱形堆芯容器(6)的下底部是可以打开的，在接收到全场断电叠加外力冲击的信号下，圆柱形堆芯容器(6)的下底部在重力的作用下自动打开，有一部分三层小型燃料球(4)就失去了圆柱形堆芯容器(6)的下底部的支撑，该部分三层小型燃料球(4)经过燃料球引导管(7)被移出圆柱形堆芯容器(6)的内部，被移出的三层小型燃料球(4)到达燃料球收集器(8)。