一种含可燃毒物的多叶螺旋型微封装燃料元件及其结构

    公开(公告)号:CN118430851A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410440866.8

    申请日:2024-04-12

    IPC分类号: G21C3/20 G21C3/06 G21C3/58

    摘要: 本发明属于核反应堆燃料元件领域,公开了一种含可燃毒物的多叶螺旋型微封装燃料元件及其结构,该燃料元件从径向看其周向为多叶型,从轴向看其外形呈螺旋型,且轴向的截面中心为可调节尺寸的空心区;其包括燃料芯体、与燃料芯体适配的包壳,燃料芯体装配在包壳内;其中,燃料芯体的中间为空心区,两侧为无燃料区的内外侧保护层,内外侧保护层之间为燃料区,燃料区填充有基体,基体弥散有燃料颗粒和可燃毒物颗粒。本发明具有放射性物质包容性好、热导率高、安全性能高等优点,可满足小型模块化反应堆高紧凑性的堆芯设计要求,并支撑小型模块化反应堆在特殊应用场景中长周期安全稳定运行的服役要求。

    一种含硼硅化铀整体型可燃毒物芯块

    公开(公告)号:CN113035385B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202110240491.7

    申请日:2021-03-04

    IPC分类号: G21C3/42 G21C3/58 G21C3/62

    摘要: 本发明涉及核燃料技术领域,具体地说是一种含硼硅化铀整体型可燃毒物芯块,至少采用如下原料混合而成的复合材料芯块:UB2、U3Si2;且复合材料芯块中的U3Si2相呈颗粒状分散于UB2相中被UB2相分隔包覆。本发明与现有技术相比,可较方便的通过调节芯块中UB2相的比例和B‑10同位素的富集度来进行可燃毒物芯块中子吸收价值的调节;抗高温水腐蚀的性能更好,在燃料包壳破损时可减少裂变产物释放至一回路冷却水;由于B‑11的中子吸收截面较低,因此当使用贫化B‑10的硼为原料制备的U3Si2‑UB2复合整体型可燃毒物芯块可作为燃料芯块使用,相比纯U3Si2燃料芯块具有更好的抗水腐蚀性能。

    一种核反应堆燃料元件用天然石墨粉及其制备方法

    公开(公告)号:CN113800511B

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202010529696.2

    申请日:2020-06-11

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: C01B32/215 C01B32/20 G21C3/58

    摘要: 本发明实施例涉及核燃料领域,具体涉及一种核反应堆燃料元件用天然石墨粉及其制备方法。本发明实施例提供的核反应堆燃料元件用天然石墨粉的制备方法包括下述步骤:将天然石墨通过加料设备加入至机械粉碎设备中进行粉碎;在引风机的作用下,粉碎后的粉体从机械粉碎设备进入第一分级机,依次经过第一分级机和第二分级机进行两级分级处理,得天然石墨粉中间产品;高温提纯,得天然石墨粉。本发明提供的核反应堆燃料元件用天然石墨粉的制备方法,先粉碎、两级分级,再高温提纯,简化了工艺流程,在控制产品杂质含量的同时提高了成品收率,降低了成本,有利于未来核反应堆燃料元件用天然石墨粉的商业化和规模化生产。

    碳化锆惰性基体弥散燃料芯块的制备方法

    公开(公告)号:CN117079851A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202310964383.3

    申请日:2023-08-02

    IPC分类号: G21C21/02 G21C3/58 G21C3/07

    摘要: 本发明公开了一种碳化锆惰性基体弥散燃料芯块的制备方法,包括:S1、以ZrC粉体、烧结助剂和分散剂为原料,制成混合粉体和混合浆料;S2、将混合粉体和燃料小球、溶剂混合,使混合粉体包覆在燃料小球的表面,形成具有包覆层的燃料小球;S3、将混合浆料涂覆在石墨纸上,将石墨纸贴合在石墨模具的内壁面上;S4、将燃料小球装入石墨模具内并进行烧结,制得碳化锆惰性基体弥散燃料芯块。本发明的碳化锆惰性基体弥散燃料芯块的制备方法操作简单;惰性基体中无低熔点相引入,不影响燃料芯块的高温稳定性;提高碳化锆惰性基体弥散燃料芯块的抗辐照性能及高温稳定性;能够降低核燃料在核反应堆中破损风险,提高核燃料抵御事故工况的能力。

    抗氧化耐磨损球形燃料元件及基体复合材料粉的制备方法

    公开(公告)号:CN116705361A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310579339.0

    申请日:2023-05-22

    申请人: 湖南大学

    发明人: 申克

    IPC分类号: G21C21/16 G21C21/10 G21C3/58

    摘要: 本发明提供一种抗氧化耐磨损球形燃料元件及基体复合材料粉的制备方法。其中,抗氧化耐磨损球形燃料元件用基体复合材料粉的制备方法,包括如下步骤:步骤S1,获取核纯级高纯石墨粉体;步骤S2,获取粘结剂,所述粘结剂为碳化硅前驱体或碳化硅前驱体的有机溶液;步骤S3,在所述核纯级高纯石墨粉体中加入所述粘结剂,并进行湿混,得到糊料;步骤S4,将所述糊料进行造粒、干燥后,进行粉碎,得到所述基体复合材料粉。根据本发明实施例的方法制备得到的基体复合材料粉用于制备燃料元件时,可获得一种新型抗氧化、耐磨损的燃料元件,有效解决燃料元件在水蒸气或空气侵入事故中的氧化问题,减少石墨粉尘的生成,增强高温气冷堆的固有安全性。

    一体化移动式气冷微型动力反应堆堆芯

    公开(公告)号:CN115101221B

    公开(公告)日:2023-05-02

    申请号:CN202210937620.2

    申请日:2022-08-05

    摘要: 一种一体化移动式气冷微型动力反应堆堆芯,堆芯由燃料区、控制转鼓、紧急停堆安全装置、径向反射层和轴向反射层组成;燃料区由氧化铍基体燃料组件和氢化钇基体燃料组件按正六边形栅阵分圈分区紧密排列而成,其内部不同尺寸的流道和柱状燃料区根据堆芯寿期和换热要求呈交错分区式布置,柱状燃料区均采用基于碳化铀的事故容错型球状TRISO颗粒燃料;控制转鼓由弧状吸收体和控制转鼓基体组成,布置于径向反射层中并紧挨燃料区最外层组件;紧急停堆安全装置由紧急停堆板和停堆板滑槽组成并嵌于堆芯燃料区与径向反射层连接处;本发明提出的堆芯设计方案具有结构紧凑、安全性高、便于运输的特点,可用于大功率武器、偏远基地、灾区救援等多场景供电。

    用于核反应堆的核燃料的燃料混合物的添加剂

    公开(公告)号:CN112368784A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN201880095383.1

    申请日:2018-12-03

    发明人: 彼得·拉法伊

    IPC分类号: G21C3/58 G21C3/62

    摘要: 本发明评估了原子反应堆的功能,其中在通过裂变链反应由稳定的铀同位素产生电能的过程中,形成了额外的中子,除了发电外,该中子还可以用于将某些元素转换为其他元素,特别是将某些选定的特定元素的稳定同位素转换为其它元素的稳定同位素,它们利用的事实是各元素在工业中具有不同的价格和用途。这些变化是通过已知的元素转换方程描述的,然而主要由于缺乏天然中子源,它们尚未在实践中使用,借助于本发明,目前被认为是核废料(它们被吸收在反应堆的控制棒中,被认为是不希望的部分,可能会引发不受控制的裂变反应)的中子源被用于在核反应堆中产生电能,或者被用于产生军事上敏感的可裂变钚,由于可能的军事滥用,目前不允许将钚用于商业用途。