熔鹽快堆U-Pu燃料循環(huán)增殖性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 16:08
熔鹽快堆增殖是當(dāng)前國際上關(guān)注的熱點(diǎn),本文基于堆芯結(jié)構(gòu)雙流體方案,利用氟化或氯化熔鹽中鈾钚重金屬鹽高溫下的高溶解度特性,獲得熔鹽快堆的高增殖。對(duì)鈾钚燃料循環(huán)熔鹽快堆的三種可行性熔鹽燃料方案(LiF+PuF4+UF4、NaF+PuF4+UF4和NaCl+PuCl3+UCl3),采用基于反應(yīng)堆安全分析和設(shè)計(jì)的綜合性模擬程序SCALE(Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation),計(jì)算了中子能譜、反應(yīng)性溫度系數(shù)。分析了增殖比BR(Breeding Ratio)受反應(yīng)堆裂變區(qū)、增殖區(qū)和中子反射層的尺寸影響,熔鹽中6Li和35Cl同位素豐度對(duì)BR的影響,以及BR隨運(yùn)行時(shí)間動(dòng)態(tài)變化。計(jì)算結(jié)果表明:氯鹽方案(BR=1.46)與兩種氟鹽方案(BR≈1.06)相比較,具有更大的增殖能力優(yōu)勢。結(jié)合熔鹽相圖、BR隨重金屬摩爾濃度變化和BR最大值隨熔鹽平均工作溫度變化曲線...
【文章來源】:核技術(shù). 2020,43(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
有效裂變中子數(shù)隨中子能量變化
作為核燃料U和Pu的載體,我們選取三種化學(xué)穩(wěn)定性好的LiF、NaF和NaCl鹽,相應(yīng)燃料方案分別為LiF+PuF4+UF4、NaF+PuF4+UF4以及NaCl+PuCl3+UCl3,分別標(biāo)記為LiF+PuF4、NaF+PuF4以及NaCl+PuCl3。燃料中的239Pu占比很小,熔鹽的密度、膨脹系數(shù)等物理性質(zhì)主要由各自的基鹽(LiF+UF4、NaF+UF4以及NaCl+UCl3)來決定;}中重金屬HM摩爾濃度和溫度相圖如圖2所示[18-21],密度隨溫度和重金屬摩爾濃度變化見圖3和圖4。結(jié)合熔鹽相圖2,對(duì)LiF+PuF4和NaCl+PuCl3兩種燃料方案,選取600℃熔點(diǎn),熔鹽平均工作溫度選在700℃,預(yù)留100℃空間;對(duì)熔點(diǎn)較高的NaF+PuF4熔鹽,選取700℃熔點(diǎn),平均工作溫度800℃。三種熔鹽在各自平均工作溫度下的密度和熱膨脹系數(shù),見表1。
基鹽中重金屬HM摩爾濃度和溫度相圖如圖2所示[18-21],密度隨溫度和重金屬摩爾濃度變化見圖3和圖4。結(jié)合熔鹽相圖2,對(duì)LiF+PuF4和NaCl+PuCl3兩種燃料方案,選取600℃熔點(diǎn),熔鹽平均工作溫度選在700℃,預(yù)留100℃空間;對(duì)熔點(diǎn)較高的NaF+PuF4熔鹽,選取700℃熔點(diǎn),平均工作溫度800℃。三種熔鹽在各自平均工作溫度下的密度和熱膨脹系數(shù),見表1。圖4 熔鹽密度隨重金屬摩爾濃度變化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熔鹽快堆Th-U燃料循環(huán)增殖性能分析[J]. 李冬國,劉桂民. 核技術(shù). 2020(05)
[2]雙區(qū)氯鹽快堆的增殖及嬗變性能分析[J]. 彭一鵬,奚坤,潘登,朱帆. 核安全. 2019(02)
[3]雙流體熔鹽快堆概念設(shè)計(jì)可行性研究[J]. 何迅,曾暢,余小權(quán),杜卓奇,拉法葉·馬西恩·胡安. 核動(dòng)力工程. 2019(01)
[4]釷基氯鹽快堆燃耗性能分析[J]. 彭一鵬,余呈剛,崔德陽,夏少鵬,朱帆,蔡翔舟,陳金根. 核技術(shù). 2018(07)
[5]快堆的燃料增殖[J]. 徐怠. 高技術(shù)通訊. 1998(10)
本文編號(hào):3470401
【文章來源】:核技術(shù). 2020,43(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
有效裂變中子數(shù)隨中子能量變化
作為核燃料U和Pu的載體,我們選取三種化學(xué)穩(wěn)定性好的LiF、NaF和NaCl鹽,相應(yīng)燃料方案分別為LiF+PuF4+UF4、NaF+PuF4+UF4以及NaCl+PuCl3+UCl3,分別標(biāo)記為LiF+PuF4、NaF+PuF4以及NaCl+PuCl3。燃料中的239Pu占比很小,熔鹽的密度、膨脹系數(shù)等物理性質(zhì)主要由各自的基鹽(LiF+UF4、NaF+UF4以及NaCl+UCl3)來決定;}中重金屬HM摩爾濃度和溫度相圖如圖2所示[18-21],密度隨溫度和重金屬摩爾濃度變化見圖3和圖4。結(jié)合熔鹽相圖2,對(duì)LiF+PuF4和NaCl+PuCl3兩種燃料方案,選取600℃熔點(diǎn),熔鹽平均工作溫度選在700℃,預(yù)留100℃空間;對(duì)熔點(diǎn)較高的NaF+PuF4熔鹽,選取700℃熔點(diǎn),平均工作溫度800℃。三種熔鹽在各自平均工作溫度下的密度和熱膨脹系數(shù),見表1。
基鹽中重金屬HM摩爾濃度和溫度相圖如圖2所示[18-21],密度隨溫度和重金屬摩爾濃度變化見圖3和圖4。結(jié)合熔鹽相圖2,對(duì)LiF+PuF4和NaCl+PuCl3兩種燃料方案,選取600℃熔點(diǎn),熔鹽平均工作溫度選在700℃,預(yù)留100℃空間;對(duì)熔點(diǎn)較高的NaF+PuF4熔鹽,選取700℃熔點(diǎn),平均工作溫度800℃。三種熔鹽在各自平均工作溫度下的密度和熱膨脹系數(shù),見表1。圖4 熔鹽密度隨重金屬摩爾濃度變化
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熔鹽快堆Th-U燃料循環(huán)增殖性能分析[J]. 李冬國,劉桂民. 核技術(shù). 2020(05)
[2]雙區(qū)氯鹽快堆的增殖及嬗變性能分析[J]. 彭一鵬,奚坤,潘登,朱帆. 核安全. 2019(02)
[3]雙流體熔鹽快堆概念設(shè)計(jì)可行性研究[J]. 何迅,曾暢,余小權(quán),杜卓奇,拉法葉·馬西恩·胡安. 核動(dòng)力工程. 2019(01)
[4]釷基氯鹽快堆燃耗性能分析[J]. 彭一鵬,余呈剛,崔德陽,夏少鵬,朱帆,蔡翔舟,陳金根. 核技術(shù). 2018(07)
[5]快堆的燃料增殖[J]. 徐怠. 高技術(shù)通訊. 1998(10)
本文編號(hào):3470401
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3470401.html
最近更新
教材專著