棒状氢化锆慢化钍基熔盐堆中子学性能优化

摘要：

氢化锆(ZrH)由于具有耐高温、抗辐照和慢化能力强等优点,是反应堆常用的慢化剂.本工作研究具有钍铀转换能自持运行和较低次锕系核素(MA)产量的ZrH慢化熔盐堆的堆芯物理设计方案.采用MOC程序分析了不同燃料盐对于启堆和增殖性能的影响,为提高钍铀转换性能,对堆芯结构和慢化棒设计进行了优化与分析.结果表明:当熔盐体积比处于0.5～0.9时,ZrH慢化剂可将临界所需要的233U浓度降低至2％附近;采用含增殖层设计与FLi燃料盐装载的ZrH慢化熔盐堆,50 a平均钍铀转换比(CR)可达到1.028;移动式ZrH慢化棒堆芯设计可实现38 a的自持运行,且堆芯寿期末的MA产量比慢化棒不移动条件下采用FLi燃料盐和FLiBe燃料盐的MA产量分别减少约43％和8％,低于相同能量输出下石墨慢化熔盐堆的MA产量.

关键词：氢化锆、钍基熔盐堆、钍铀转换、次锕系核素

所属期刊栏目：52

分类号：TL329(核反应堆工程)

资助基金：中国科学院战略性先导科技专项资助项目XDA02010000;国家自然科学基金资助项目91326201;中国科学院前沿科学重点研究项目资助QYZDY-SSW-JSC016

在线出版日期：2018-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1656-1664