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公开(公告)号：CN118406951A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410503297.7
申请日：2024-04-25
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种富铀多元铀合金及其制备方法和应用，所述多元铀合金按照表达式UxMoZrNb的形式进行配比，4.5≤x≤6.0，Mo元素、Zr元素、Nb元素的原子百分比相等。制备方法包括步骤S1、根据反应堆核设计的需要设计UxMoZrNb的组成及各元素的配比，称取配比好的合金原料后采用多次真空熔炼法制得成分均匀的铀合金铸锭；步骤S2、将步骤S1制备的UxMoZrNb合金铸锭在真空或氩气保护气氛中退火处理，保温结束后直接水淬。本发明的铀合金兼顾到了铀密度、高温结构稳定性及抗辐照肿胀性能，能够满足高通量研究堆对核燃料的使用需求。
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公开(公告)号：CN116259427A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310279865.5
申请日：2023-03-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种基于泡沫金属的非金属包壳棒状燃料元件，包括芯块，所述芯块外套设有包壳，所述包壳和所述芯块之间设置有泡沫金属层；所述泡沫金属层的厚度为0.1mm‑2mm，所述泡沫金属层的气孔平均直径为0.01mm‑1mm，所述包壳的材质为碳化硅。整个棒状燃料元件抵御事故的能力。
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公开(公告)号：CN115938614A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211390814.1
申请日：2022-11-07
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种棒状燃料元件及其应用，棒状燃料元件包括包壳，所述包壳外表面上设置有若干肋条，所述包壳内仅封装有若干燃料芯块。燃料芯块包括块状或柱状的燃料核芯，所述燃料核芯外依次包覆有疏松热解炭层、内致密热解炭层、支撑层以及外致密热解炭层。从改进耐事故燃料的结构方面出发，具体改变棒状燃料元件的包壳结构，更具体为在包壳的外表面上设置若干肋条，以增大换热面积来增加换热效率，从而降低棒状燃料元件中心的温度，以避免棒状燃料元件的过度膨胀，增加其和包壳之间的作用力而出现磨蚀开裂的现象。
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公开(公告)号：CN115662658A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211383890.X
申请日：2022-11-07
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种基于三层包覆结构的燃料芯块、棒状燃料元件及其应用，燃料芯块块状或柱状的燃料核芯，所述燃料核芯外依次包覆有疏松热解炭层、内致密热解炭层以及支撑层，所述疏松热解炭层与所述燃料核芯贴合。棒状燃料元件包括包壳，所述包壳内仅封装有若干上述燃料芯块。当将燃料芯块直接封装于包壳内时，由于不需要使用基体，因此没有了基体对性能的影响，棒状燃料元件整体的换热性能和抗PCI(燃料芯块与包壳间作用)性能均得到了更加明显的改善。不同于球形包覆颗粒还需弥散在其他基体中，其整体性能仍会受到基体材料的影响。
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公开(公告)号：CN111276265B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201911414581.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明属于核反应堆燃料元件技术领域，具体涉及一种采用铀‑氢化钇燃料的棒型燃料元件，包括：包括：上端塞、包壳管、包壳管内涂层、气腔弹簧、垫块、若干块燃料芯块、燃料芯块涂层和下端塞；所述包壳管顶部与上端塞定位固定连接；所述包壳管下端内部由下至上依次堆叠若干块燃料芯块，并形成芯块摞，所述芯块摞的上、下两端均设置有垫块，所述芯块摞上端的垫块上部设置包壳裂变气体气腔；所述包壳裂变气体气腔的上下两端设置有气腔弹簧；所述包壳裂变气体气腔下端的气腔弹簧与芯块摞上端的垫块接触；所述包壳裂变气体气腔上端的气腔弹簧与上端塞接触；所述包壳管底部与下端塞焊接连接；所述燃料芯块材料为铀‑氢化钇U‑YHx。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110853770B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201911149034.6
申请日：2019-11-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种基于正六角形燃料组件，在正六角形燃料组件中心处同轴向设置导向管，导向管内同轴向设置控制棒束；六角处均同轴向设置支撑管；侧边与中心处之间同轴向设置若干燃料棒，相邻燃料棒之间的间隙作为冷却剂流道。一种基于上述的正六角形燃料组件的单流程超临界水冷堆，包括若干正六角形通道，若干正六角形通道相互邻接后呈蜂窝状整体式结构，蜂窝状整体式结构外设置金属反射层；所述正六角形通道用于装入正六角形燃料组件。本发明在保证超临界水冷堆经济性、安全性及各项技术指标先进性的条件下，大幅简化燃料组件及堆内结构，显著提高超临界水冷堆的工程可实现性。
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公开(公告)号：CN110867261B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201911148879.3
申请日：2019-11-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了多类型芯块混合装载金属冷却反应堆及管理方法，所述反应堆的堆芯外围布置慢化型组件、次外围布置增殖型燃料组件，堆芯内部区域布置功率型燃料组件，所述慢化型组件由若干慢化型元件构成，所述慢化型元件包括包壳，包壳内设置氢化锆金属块；所述增殖型燃料组件由若干增殖型燃料元件构成，所述增殖型燃料元件包括包壳，包壳内两端布置氧化铍陶瓷芯块，中间布置天然二氧化铀燃料芯块；所述功率型燃料组件由若干功率型燃料元件构成，所述功率型燃料元件包括包壳，包壳内两端布置氧化铍陶瓷芯块，中间布置钚铀混合氧化物燃料芯块。本发明解决了现有金属冷却反应堆燃料装载量大、利用率低等问题。
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公开(公告)号：CN110853774B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201911149879.5
申请日：2019-11-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种氢化锆慢化金属冷却反应堆小型化设计方法及反应堆，所述反应堆的堆芯由燃料组件、控制棒组件及异形整体式氢化锆反射层构成，所述燃料组件与控制棒组件均匀交叉布置，具有相同的外形尺寸，所述的整体式氢化锆反射层，设置有冷却孔道，布置在堆芯最外围，外侧为圆形，内侧与相邻燃料组件外形相互匹配；所述正六边形燃料组件中心仪表管内设置了圆柱状氢化锆，控制棒组件外盒及内管之间设置了环形氢化锆。本发明解决了现有液态金属冷却小型反应堆设计中面临的燃料富集度高、临界质量大、堆芯几何尺寸无法有效减小等问题。
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公开(公告)号：CN111081391A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911414582.7
申请日：2019-12-31
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: G21C3/06 , G21C13/032 , G21C15/06 , G21C15/14 , G21C5/02
Abstract: 本发明属于核燃料元件技术领域，具体涉及一种采用六棱柱包壳的热管反应堆燃料元件的堆芯结构，包括：燃料元件1、热管2、限位基体3、筒体容器4及堆芯上栅板5；其中所述燃料元件1和热管2呈蜂窝型排布设置于筒体容器4内部，所述燃料元件1和热管2的排列组合与筒体容器4内壁之间设有限位基体3，所述堆芯上栅板5设于筒体容器4上。
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公开(公告)号：CN110853769A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201911148906.7
申请日：2019-11-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种颗粒燃料芯体、燃料棒及金属冷却小型反应堆，所述颗粒燃料芯体包括若干颗粒燃料，若干颗粒燃料均匀弥散到氧化铍基体中，形成高热导率的燃料芯体，所述颗粒燃料由燃料微球和包覆层构成，所述包覆层包覆在燃料微球外侧，所述包覆层采用耐高温、高热导率的碳化硅制成，所述燃料微球在燃料芯体中的体积份额为30％～60％；所述燃料微球释放的裂变气体通过包覆层、氧化铍基体进行包容，所述燃料微球二氧化铀或铀钚混合氧化物。本发明显著增大了燃料芯体的热导率以及燃料芯体与燃料棒外表面之间的导热系数，可以大幅降低燃料芯体温度，提高金属冷却小型反应堆的设计性能及运行安全性。
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