[发明专利]模块化核裂变废料转化反应堆

摘要

一种在将U-238和/或其他增殖性废料转化为可裂变核素时持续产生可用能量的模块化核废料转化反应堆。该反应堆具有高度均匀的、自动控制的具有数十年寿命的堆芯(2)并且运行期间在活性区界限内不需要反应性控制装置来保持足够的安全性。示例性实施方案采用高温氦气冷却剂、双区段(22)的初始环形临界堆芯、碳化物燃料、裂变产物气体收集系统、陶瓷包壳和结构内件来建立模块化反应堆设计，其从一代到下一代只用添加最少量的增殖性材料就能在多代反应堆堆芯上经济地产生能量。

主权项

一种设计为在没有换料的情况下运行十年或更久的核裂变反应堆，所述反应堆包括：反应堆容器，在所述容器内的中心堆芯，用于经由在所述堆芯中的裂变反应产生热，所述堆芯包括一个或更多个初始裂变段和侧翼转化段，所述一个或更多个初始裂变段在所述中心堆芯的整个寿命期间保持作为所述临界堆芯区域的活性整体部分，氦气循环系统，用于通过氦气进出所述容器的循环从所述堆芯提取热，以维持所述堆芯温度在约700℃与1000℃之间，并且在所述容器外部由所述热氦气产生动力，所述堆芯的所述一个或更多个初始裂变段包括碳化硅容器形式的燃料元件，所述燃料元件包括烧结燃料体，所述烧结燃料体包含碳化物裂变和增殖核素，以及用于在正常运行期间将挥发性裂变产物从所述燃料元件中收回的系统。