[实用新型]反应堆堆芯

说明书

本实用新型公开一种反应堆堆芯，涉及核反应堆技术领域，以解决现有的堆芯水池内由于部分装载燃料组件而导致水体流量分布不均因而导致反应堆燃料释放热量不均匀的技术问题。本实用新型所述的反应堆堆芯包括：实体燃料，该实体燃料的外围设有虚拟燃料；并且，实体燃料和虚拟燃料构成的反应堆堆芯大小与堆芯下部结构的大小匹配。由于实体燃料和虚拟燃料构成的反应堆堆芯的大小与堆芯下部结构的大小匹配，因此堆芯下部结构不存在空闲的地方(均被实体燃料和虚拟燃料覆盖)，从而堆芯水池内的水体流量分布均匀，进而反应堆燃料释放的热量均匀，能够有利于展平堆芯功率。

技术领域

本实用新型涉及核反应堆技术领域，特别涉及一种反应堆堆芯。

背景技术

核能供热(utilization of nuclear energy in district heat supply)，以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热方式。它是解决城市能源供应，减轻运输压力和消除烧煤造成的环境污染的一种新途径。

其中，核反应堆，又称为原子能反应堆或反应堆，是能维持可控自持链式核裂变反应，以实现核能利用的装置。核反应堆通过合理布置核燃料，使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。严格来说，反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆，但一般情况下仅指裂变堆。

具体地，反应堆堆芯，即燃料棒，在高温时将会融化，即堆芯熔化。核反应堆堆芯设计是核电站的关键设计内容之一，而燃料组件又是核反应堆堆芯的重要组成部分。核反应堆堆芯设计的主要任务是提供满足压水堆核电站物理、热工水力及安全设计要求的核反应堆堆芯，包括确定燃料组件的类型、数目、燃料组件在核反应堆的布置等。

然而，本申请的申请人发现现有的反应堆堆芯均为实体燃料，堆芯的大小不变，同时放置反应堆堆芯的堆芯下部结构大小也不变，而在不同的工况下，需要放置不同数量的燃料组件，从而有时会发生燃料组件无法填满整个堆芯下部结构的情况，当堆芯下部结构有空闲的地方时，又会导致堆芯水池内的水体流量分布不均，进而影响反应堆燃料，使其释放的热量不均匀。

因此，如何提供一种反应堆堆芯的下部结构及反应堆堆芯，能够在不同工况下均保证堆芯水池内的水体流量分布均匀，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种反应堆堆芯，以解决现有的堆芯水池内因部分装载燃料组件而导致的水体流量分布不均因而导致反应堆燃料释放热量不均匀的技术问题。

本实用新型提供一种反应堆堆芯，包括：实体燃料，所述实体燃料的外围设有虚拟燃料；所述实体燃料和所述虚拟燃料构成的所述反应堆堆芯的下部结构大小与堆芯下部结构的大小匹配。

实际应用时，本实用新型所述的反应堆堆芯中，所述虚拟燃料与所述实体燃料的流动阻力一致。

其中，本实用新型所述的反应堆堆芯中，所述虚拟燃料采用阻力塞。

可选地，本实用新型所述的反应堆堆芯中，所述虚拟燃料采用生产同位素的燃料。

具体地，本实用新型所述的反应堆堆芯还包括：格架，所述格架的大小与所述堆芯下部结构的大小匹配；所述实体燃料和所述虚拟燃料均放置在所述格架内，并通过所述格架固定连接。

进一步地，本实用新型所述的反应堆堆芯中，所述虚拟燃料的外围设有反射层。

相对于现有技术，本实用新型所述的反应堆堆芯具有以下优势：