[实用新型]一种可同时嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物的快热混合能谱临界堆芯

摘要

本实用新型公开了一种可同时嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物的快热混合能谱临界堆芯，从堆芯中心向外依次为次锕系核素嬗变区、可裂变燃料增殖区、长寿命裂变产物嬗变区、反射层区和屏蔽层区，次锕系核素嬗变区以MOX和MA的混合物作为燃料；可裂变燃料增殖区以MOX作为燃料；长寿命裂变产物嬗变区以UO₂和LLFP混合物为燃料，在燃料组件壁和燃料棒包壳内增加石墨慢化层；反射层和屏蔽层由石墨、碳化硼和结构材料组成。堆芯的高能中子在次锕系核素嬗变区嬗变MA,在可裂变燃料增殖区实现核燃料的增殖，进入长寿命裂变产物嬗变区时被燃料组件壁和燃料棒包壳中的石墨层慢化为低能中子，可有效嬗变LLFP，提高中子的利用率，产能的同时实现嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物。

主权项

1.一种可同时嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物的快热混合能谱临界堆芯，其特征在于：所述堆芯从其中心向外依次为：次锕系核素嬗变区(1)、可裂变燃料增殖区(2)、长寿命裂变产物嬗变区(3)、反射层区(4)和屏蔽层区(5)；次锕系核素嬗变区(1)、可裂变燃料增殖区(2)和长寿命裂变产物嬗变区(3)均布置有控制组件；次锕系核素嬗变区(1)以MOX和MA的混合物作为燃料，堆芯的高能中子在次锕系核素嬗变区(1)嬗变MA；可裂变燃料增殖区(2)以MOX作为燃料，快中子可以引起可裂变核素238U裂变最终变为易裂变核素239Pu，实现核燃料的增殖，部分中子可供嬗变区利用；长寿命裂变产物嬗变区(3)以UO2和LLFP混合物为燃料，进入长寿命裂变产物嬗变区(3)的中子，由于离堆芯中心较远，而且在燃料组件壁和燃料棒包壳中均设置有石墨层，可以进一步将其慢化为低能中子，大部分中子相对于中心中子能量较低，有效嬗变LLFP，提高中子的利用率，实现同时嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物。