固态燃料熔盐冷却快堆的钍铀增殖特性研究

发布时间：2021-12-27 18:31

　　钍增殖堆的研究对于我国加快利用钍燃料具有重要意义,是解决核燃料可持续性发展的重要手段。钍基燃料在各类堆型中的利用,已有大量研究。液态燃料氟盐热堆MSRs和液态燃料氟盐快堆MSFRs分别是钍利用最理想的热堆和快堆堆型。Nagy以FLiBe为冷却剂,分析了MSRs实现燃料自持,需要在线快速去除裂变产物FP和次锕系元素MA,并且萃取233Pa放到堆外转变为233U后,重新返回堆芯,燃料盐的在线处理的速度和难度是一项巨大挑战。钍基MSFRs具有良好的中子经济性,相比其他快堆更具安全优势。但是MSFRs堆芯运行的主要挑战有:（1）采用罐式结构,内部无慢化和结构材料,堆芯外壁在高温下需承受强中子辐照;（2）在高温高中子通量下的在线处理等。本文提出了固态燃料熔盐冷却快堆LSFR（Liquid-Salt-cooled Fast Reactor）的钍铀增殖特性研究。采用固态燃料形式,具有放射性包容优势,可以提高燃料装载量,获得较硬的能谱,燃耗深度高,可提高堆型的经济性,其增殖不需依赖在线处理技术,技术要求低。堆芯燃料采用UC/ThC陶瓷燃料,包壳采用SiC材料,反射层采用Zr3Si2材料,燃料组件形式为... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市

【文章页数】：173 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

Th-U循环反应链（上）和U-Pu循环反应链（下）

铀资源的利用率与转换比或增殖比的关系（图片来源[5]

法国增殖快堆Phénix运行历史，1974-2002（图片来源[13]

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化硅材料在核燃料元件中的应用[J]. 刘荣正,刘马林,邵友林,刘兵.  材料导报. 2015(01)
[2]FKZr的热物性及热稳定性研究[J]. 程进辉,安学会,张鹏,王坤,左勇,唐忠锋,黎忠.  核技术. 2014(09)
[3]钠冷快堆发展综述[J]. 何佳闰,郭正荣.  东方电气评论. 2013(03)
[4]中国钍资源特征及分布规律[J]. 孟艳宁,范洪海,王凤岗,陈璋如.  铀矿地质. 2013(02)
[5]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏.  中国科学院院刊. 2012(03)
[6]钍铀循环核数据评价现状[J]. 陈国长,于保生,张华,吴海成,陶曦.  中国原子能科学研究院年报. 2010(00)
[7]快堆和我国核能的可持续发展[J]. 徐銤.  中国核电. 2009(02)
[8]我国快堆技术发展的现状和前景[J]. 徐銤.  中国工程科学. 2008(01)
[9]我国先进核燃料循环技术发展战略的一些思考[J]. 顾忠茂.  核化学与放射化学. 2006(01)
[10]钍资源及其利用[J]. 张书成,刘平,仉宝聚.  世界核地质科学. 2005(02)

博士论文
[1]氟盐冷却球床高温堆钍利用研究[D]. 朱贵凤.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2015
[2]钠冷快堆嬗变研究[D]. 胡赟.清华大学 2009



本文编号：3552501