熱包層是加速器驅(qū)動(dòng)快/熱耦合次臨界系統(tǒng)(ADFTS)組成部分,ADFTS還包括加速器、散裂靶、快中子包層。

外文名

Thermal cladding

應(yīng)用

ADFTS

加速器驅(qū)動(dòng)快熱耦合次臨界系統(tǒng)

加速器驅(qū)動(dòng)快/熱耦合次臨界系統(tǒng)(ADFTS)主要由加速器、散裂靶、快中子包層和熱中子包層4部分組成,其基本工作原理是:加速器產(chǎn)生的高能質(zhì)子在散裂靶區(qū)發(fā)生散裂反應(yīng),產(chǎn)生大量散裂中子驅(qū)動(dòng)快包層,使散裂中子倍增,以產(chǎn)生更多的中子泄漏到次臨界的熱包層。因而快包層對(duì)散裂中子具有放大的作用,相當(dāng)于快中子倍增器。

設(shè)計(jì)目標(biāo)

熱包層的設(shè)計(jì)目標(biāo)是:

(1)系統(tǒng)能量輸出的主要載體;

(2)嬗變裂變產(chǎn)物,嬗變支持比約為2RWRs;

(3)較高的轉(zhuǎn)換比;

(4)具有比快包層更長的循環(huán)長度。

熱包層設(shè)計(jì)

熱包層組件設(shè)計(jì)

在ADFTS概念設(shè)計(jì)中,在初始循環(huán)以(Pu+Th)O為熱包層的燃料,其中Pu為驅(qū)動(dòng)燃料,取燃耗深度為33000MWd/U的壓水堆卸料中Pu的成分。以輕水為慢化劑和冷卻劑,為了提高熱包層的轉(zhuǎn)換比,采用緊湊柵格設(shè)計(jì),燃料與慢化劑體積比為1。

FP嬗變靶組件設(shè)計(jì)

FP嬗變靶組件是根據(jù)FP的核物理性質(zhì)和壓水堆的年產(chǎn)額所設(shè)計(jì)的。Tc為金屬單質(zhì)形式并做成片狀布置在擅變靶組件的外層,該區(qū)域具有較高的中子平均能量;NaI布置在組件的外圈,該區(qū)域中子平均能量有所降低;CsCl布置在內(nèi)區(qū),該區(qū)域中子平均能量最低;這樣設(shè)計(jì)的目的是讓這3種裂變產(chǎn)物在各自的最佳能譜下擅變。在組件中布置燃料棒是為了提高FP嬗變區(qū)的中子通量密度,而水洞則起到了軟化中子譜的作用。

熱包層堆芯設(shè)計(jì)

對(duì)處于次臨界狀態(tài)的熱中子包層來說,快中子包層的中子泄漏提供了外中子源,因此它的中子通量密度分布、功率分布也不同于臨界熱中子堆。為了展平功率峰因子,熱包層可采用四區(qū)布料方案,燃料富集度由內(nèi)向外遞增。