棒状氢化锆慢化钍基熔盐堆中子学性能优化

• 作者: 伍建辉 余呈刚 崔德阳 彭一鹏 朱帆 蔡翔舟 陈金根
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 氢化锆 钍基熔盐堆 钍铀转换 次锕系核素
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 反应堆工程
• 页码范围: 1656-1664
• 页数: 9页
• 分类号: TL329
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2017.youxian.0795

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.