CN113488205B - 一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式ma嬗变棒 - Google Patents

一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式ma嬗变棒 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，包括：中心层，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，中心层外部设置有6LiD/MA/UO2混合燃料层，6LiD/MA/UO2混合燃料层的外部设置有气隙层，气隙层的外部设置有锆合金包壳；非均匀管式MA嬗变棒的轴向上设置有奇数段的6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到中间位置，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递增；从非均匀管式MA嬗变棒的中间位置到下端，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递减。本发明提供的非均匀管式MA嬗变棒提高了MA核素的嬗变率，对堆芯的径向和轴向功率具有展平作用，可以改善堆芯内部中子通量过高，外部通量很低的情况，并降低堆芯内各组件的功率峰因子。

Description

一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒
技术领域
本发明属于压水堆核燃料嬗变组件技术领域，更具体地说，本发明涉及 一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒。
背景技术
核废物的来源有很多，反应堆运行产生的乏燃料占了绝大部分。这其中 含有大量放射性废物，而放射性废物又可根据放射性水平分为低、中、高放 废物，以及按半衰期长短分为短、中、长三种。其中最受公众关注、最迫切 的问题是如何处置核电站产生的大量高放废物，特别是如何处置长寿命高放 废物(Long-lived High Level Wastes，简称LHLW)。
长寿命高放废物包括次锕系核素(Minor Actinides，简称MA)和长寿命 裂变产物(Long-lived Fission Products，简称LLFP)。乏燃料中的MA核素， 主要是237Np、241Am、243Am、244Cm、245Cm等长寿命核素。虽然含量较少但 具有很强的放射性和很长的半衰期，如237Np半衰期长达两百多万年。目前国 际上对于乏燃料的处理往往最终采用固化后长期低质贮存的方案，但对于 MA这类长寿命高放射性的核素，地质深埋过后难以保证在长期的封存过程 中不会由于地质活动等原因泄露进地下水系从而进入生物圈造成污染。
分离嬗变(Partitioning and Transmutation，简称P&T)技术就是在这样的 大背景下被提出来的，即：首先将长寿命锕系核素和长寿命裂变产物从高放 废物中分离出来，然后再集中起来放到反应堆中进嬗变，使其变为稳定或短 寿命的核素。
嬗变是唯一一种可以将长寿命核素转变为短寿命核素或稳定核素的方 法，能够用于嬗变的装置有很多，与快堆以及ADS(加速器驱动的次临界系 统)嬗变装置相比，热堆尤其是压水堆，作为全球商用核电站数量最多的堆 型，是目前进行MA嬗变的较理想堆型。
法国、日本、美国等都对热堆嬗变进行了相关研究，日本对于压水堆嬗 变进行了较深入的研究，如Tomohiko等研究了热堆中进行MA嬗变的中子 经济性，并且研究表明在中子通量较高时能取得较好的中子经济性，同时日 本的Kunieda等人还于2018年发布了用于长寿命裂变产物嬗变研究的新核数 据库。
国内对于热堆中MA的嬗变研究同样有很多，如利用燃耗程序对高通量 热中子堆和压水堆中嬗变MA核素进行研究，并提出相关的研究方案，包括 MA与燃料混合、将MA制成单独的嬗变棒去替换堆芯的部分燃料棒。此外 华北电力大学等还对可燃毒物组件中的次锕系核素嬗变进行了相关研究，以 及在压水堆中进行MA嬗变对堆芯安全性影响的研究。这些研究主要表明了 利用压水堆进行嬗变的嬗变性能及在压水堆中添加MA核素对堆芯参数、性 能的影响，如堆芯Keff、中子能谱、中子通量等。
237Np、241Am、243Am、244Cm核素这四种MA核素的裂变截面在高能区 (E>1MeV)较高，并且与235U在该能区的裂变截面相当，但在低能区很小， 与235U在低能区的裂变截面相比低了两个数量级以上，因此直接将MA核素 装载入压水堆，其直接裂变率较低。
同时热堆的中子能谱特性易引起MA核素的俘获反应，因此如果能在装 载MA嬗变材料的同时添加一种材料使用于嬗变的中子能量提高，就能提高 MA核素的直接裂变率。因而亟需一种能够在堆芯中提高嬗变的中子能量， 进而提高MA核素的直接裂变率的嬗变棒结构。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说 明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有展平堆芯 轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，包括：
中心层，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层外部设置有 6LiD/MA/UO2混合燃料层，所述6LiD/MA/UO2混合燃料层的外部设置有气隙 层，所述气隙层的外部设置有锆合金包壳；
所述非均匀管式MA嬗变棒的轴向上设置有奇数段的6LiD/MA/UO2混合 燃料层，且相邻两段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素质量份额不同， 从非均匀管式MA嬗变棒的上端到中间位置，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层 中的MA核素份额占比逐段递增；从非均匀管式MA嬗变棒的中间位置到下 端，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递减。
优选的是，其中，所述中心层为实心结构或空心空隙结构。
优选的是，其中，所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有三段 6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为 第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第三段 6LiD/MA/UO2混合燃料层，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第三段 6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为1％～3％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为5％，6LiD与MA核素的 质量比固定在1∶9。
优选的是，其中，所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有五段 6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为 第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第三段 6LiD/MA/UO2混合燃料层、第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第五段 6LiD/MA/UO2混合燃料层，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为1％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为3％， 第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为5％，6LiD与MA 核素的质量比固定在1∶9。
优选的是，其中，所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有七段 6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为 第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第三段 6LiD/MA/UO2混合燃料层、第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第五段 6LiD/MA/UO2混合燃料层、第六段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第七段 6LiD/MA/UO2混合燃料层，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第七段 6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为0％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第六段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为1％， 第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA 核素份额占比为3％，第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占 比为5％，6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9。
优选的是，其中，所述6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的组成包括 237Np、241Am、243Am、和244Cm，其中237Np质量占比为56.36％，241Am的质 量占比为26.48％，243Am的质量占比为12.03％，244Cm的质量占比为5.12％。
优选的是，其中，燃料组件的x轴方向和y轴方向的中心位置分别装载 了2根非均匀管式MA嬗变棒，燃料组件的四个角落分别装载了3根非均匀 管式MA嬗变棒，即在一个燃料组件中装载了16根非均匀管式MA嬗变棒； 堆芯中靠近中心位置共装载了36组燃料富集度为3.1％的燃料组件，以及除 中心位置以外共60组燃料富集度为3.1％的燃料组件，即一个堆芯中装载了 1536根非均匀管式MA嬗变棒。
优选的是，其中，所述非均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为 0.05cm～0.3cm。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供的非均匀管式MA嬗变棒提高了MA核素的嬗变率，同时堆 芯径向和轴向的功率具有展平作用；
本发明提供的非均匀管式MA嬗变棒转载入堆芯后，能够改善堆芯内部 中子通量高，堆芯外部中子通量很低的情况，并且降低了堆芯各组件的功率 峰因子；此外MA核素在堆芯中能够起到可燃毒物的作用，在反应堆运行初 期提供一定负反应性，在运行后期补偿一定的正反应性；
将MA嬗变棒作轴向分均匀设计，不仅对MA核素嬗变率有提高的作用， 还可以有效的将堆芯的径向、轴向功率展平，例如采用嬗变棒轴向功率方案 三，即两端至中心的MA核素质量份额分别为1％、3％、5％，并按6LiD∶ MA＝1∶9的比例添加6LiD，管壁厚度设置为0.1cm，可以使不装载MA嬗变 棒时堆芯轴向功率峰峰因子1.666改善为1.249，并使功率峰形状得到明显改 善。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将 通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明提供的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变 棒的结构示意图；
图2为实施例1的非均匀管式MA嬗变棒的结构示意图；
图3为实施例2的非均匀管式MA嬗变棒的结构示意图；
图4为实施例3的非均匀管式MA嬗变棒的结构示意图；
图5为实施例4的非均匀管式MA嬗变棒的结构示意图；
图6为实施例17均匀管式MA嬗变棒的结构示意图；
图7为非均匀管式MA嬗变棒在燃料组件中的布置示意图；
图8为带非均匀管式MA嬗变棒的燃料组件在堆芯中的布置示意图；
图9为各种嬗变方案在寿期中对堆芯有效增值系数的影响对比；
图10为未装载均匀管式MA嬗变棒的干净堆芯的径向中子通量分布曲 线；
图11为装载均匀管式MA嬗变棒后堆芯径向中子通量分布曲线；
图12为装载均匀管式MA嬗变棒后1/4堆芯组件热电因子；
图13为进一步优化方案后的1/4堆芯组件热电因子；
图14为不同方案下堆芯轴向功率分布；
图15为237Np核子密度随燃耗时间的变化曲线；
图16为241Am核子密度随燃耗时间的变化曲线；
图17为243Am核子密度随燃耗时间的变化曲线；
图18为244Cm核子密度随燃耗时间的变化曲线；
图19为MA核素核子密度随燃耗时间的变化曲线；
图20为空心嬗变管的管壁厚度对237Np嬗变率的影响曲线；
图21为空心嬗变管的管壁厚度对241Am嬗变率的影响曲线；
图22为空心嬗变管的管壁厚度对243Am嬗变率的影响曲线；
图23为空心嬗变管的管壁厚度为244Cm嬗变率的影响曲线；
图24为空心嬗变管的管壁厚度对MA核素总嬗变率的影响曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照 说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不 排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
如图1和图2所示：本实施例提供的具有展平堆芯轴向功率功能的非均 匀管式MA嬗变棒，其结构包括：
中心层1，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层1外部设 置有6LiD/MA/UO2混合燃料层2，非均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.1cm， 所述6LiD/MA/UO2混合燃料层2的外部设置有气隙层3，所述气隙层3的外 部设置有锆合金包壳4；
所述非均匀管式MA嬗变棒的轴向上设置有三段6LiD/MA/UO2混合燃料 层，且相邻两段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素质量份额不同，从非 均匀管式MA嬗变棒的上端到中间位置，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的 MA核素份额占比逐段递增；从非均匀管式MA嬗变棒的中间位置到下端， 各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递减。从非均匀管 式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层21、第 二段6LiD/MA/UO2混合燃料层22和第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层23，其 中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层21和第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层23 中MA核素的份额占比为1％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层22中MA 核素的份额占比为5％，6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9。
实施例2
如图1和图3所示，本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管 式MA嬗变棒，其结构包括：
中心层1，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层1外部设 置有6LiD/MA/UO2混合燃料层1，非均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.1cm， 所述6LiD/MA/UO2混合燃料层2的外部设置有气隙层3，所述气隙层3的外 部设置有锆合金包壳4；
所述非均匀管式MA嬗变棒的轴向上设置有三段的6LiD/MA/UO2混合燃 料层，且相邻两段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素质量份额不同，从 非均匀管式MA嬗变棒的上端到中间位置，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中 的MA核素份额占比逐段递增；从非均匀管式MA嬗变棒的中间位置到下端， 各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递减。从非均匀管 式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层24、第 二段6LiD/MA/UO2混合燃料层25和第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层26，其 中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层24和第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层26 中MA核素的份额占比为3％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层25中MA 核素的份额占比为5％，6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9。
实施例3
如图1和图4所示，本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管 式MA嬗变棒，包括：
中心层1，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层1外部设 置有6LiD/MA/UO2混合燃料层2，非均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.1cm， 所述6LiD/MA/UO2混合燃料层2的外部设置有气隙层3，所述气隙层3的外 部设置有锆合金包壳4；
所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有五段6LiD/MA/UO2混合燃料 层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混 合燃料层27、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层28、第三段6LiD/MA/UO2混 合燃料层29、第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层210和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层211，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层27和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层211中的MA核素份额占比为1％，第二段 6LiD/MA/UO2混合燃料层28和第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层210中MA 核素的份额占比为3％，第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层29中MA核素的份 额占比为5％，6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9。
实施例4
如图1和图5所示，本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管 式MA嬗变棒，其结构包括：
中心层1，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层1外部设 置有6LiD/MA/UO2混合燃料层2，非均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.1cm， 所述6LiD/MA/UO2混合燃料层2的外部设置有气隙层3，所述气隙层3的外 部设置有锆合金包壳4；
所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有七段6LiD/MA/UO2混合燃料 层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混 合燃料层212、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层213、第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层214、第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层215、第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层216、第六段6LiD/MA/UO2混合燃料层217和第七段6LiD/MA/UO2混合燃料层218，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层212和第七段 6LiD/MA/UO2混合燃料层218中的MA核素份额占比为0％，第二段 6LiD/MA/UO2混合燃料层213和第六段6LiD/MA/UO2混合燃料层217中的 MA核素份额占比为1％，第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层214和第五段 6LiD/MA/UO2混合燃料层216中的MA核素份额占比为3％，第四段 6LiD/MA/UO2混合燃料层215中的MA核素份额占比为5％，6LiD与MA核 素的质量比固定在1∶9。
实施例5
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例1的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.05cm。
实施例6
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例1的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.15cm。
实施例7
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例1的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.2cm。
实施例8
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例2的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.05cm。
实施例9
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例2的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.15cm。
实施例10
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例2的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.2cm。
实施例11
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例3的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.05cm。
实施例12
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例3的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.15cm。
实施例13
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例3的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.2cm。
实施例14
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例4的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.05cm。
实施例15
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例4的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.15cm。
实施例16
本实施例的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其结 构与实施例4的非均匀管式MA嬗变棒相同，但非均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.2cm。
实施例17
如图6所示，本实施例提供的均匀管式MA嬗变棒，其结构包括：
中心层5，其位于均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层5外部设置 有6LiD/MA/UO2混合燃料层6，6LiD/MA/UO2混合燃料层6在均匀管式MA 嬗变棒的轴向上均匀分布，所述6LiD/MA/UO2混合燃料层6的外部设置有气 隙层7，所述气隙层7的外部设置有锆合金包壳8；均匀管式MA嬗变棒的管 壁厚度为0.05cm。
实施例18
本实施例的均匀管式MA嬗变棒，其结构与实施例17的均匀管式MA 嬗变棒相同，但均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.1cm。
实施例19
本实施例的均匀管式MA嬗变棒，其结构与实施例17的均匀管式MA 嬗变棒相同，但均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.15cm。
实施例20
本实施例的均匀管式MA嬗变棒，其结构与实施例17的均匀管式MA 嬗变棒相同，但均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.2cm。
实施例21
本实施例的均匀管式MA嬗变棒，其结构与实施例17的均匀管式MA 嬗变棒相同，但均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.25cm。
实施例22
本实施例的均匀管式MA嬗变棒，其结构与实施例17的均匀管式MA 嬗变棒相同，但均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.3cm。
实施例1、实施例2、实施例3和实施例4分别是本发明具有展平堆芯轴 向功率的非均匀管式MA嬗变棒的四种不同设计方案，实施例5～实施例7是 结构与实施例1相同的设计方案，但6LiD/MA/UO2混合燃料层厚度不同；实 施例8～实施例10是结构与实施例2相同的方案，但6LiD/MA/UO2混合燃料 层厚度不同；实施例11～实施例13是结构与实施例3相同的设计方案，但 6LiD/MA/UO2混合燃料层厚度不同；实施例14～实施例16是结构与实施例4 相同的设计方案，但6LiD/MA/UO2混合燃料层厚度不同；实施例17～实施例 22是均匀管式MA嬗变棒的设计方案，其中各个实施例的6LiD/MA/UO2混合 燃料层厚度不同。将实施例1、实施例5、实施例6和实施例7称为方案一， 实施例2、实施例8、实施例9和实施例10称为方案二，实施例3、实施例 11、实施例12、实施例13称为方案三，实施例4、实施例14、实施例15和 实施例16称为方案四。
通过将实施例17～实施例22装载入堆芯，用以研究均匀管式MA嬗变棒 对堆芯性能参数的影响。在实施例17～实施例22的基础上分别调整MA核素 在MA/UO2混合材料中的质量份额和6LiD、MA核素的比例，进而研究MA∶ UO2对嬗变性能的影响，6LiD∶MA的比例对嬗变性能的影响；MA/UO2中 MA的质量份额分别为1％、3％和5％，6LiD∶MA的比例研究范围为1∶9、 2∶8、3∶7、4∶6和5∶5。
将以上各实施例的均匀管式MA嬗变棒或均匀管式MA嬗变棒装载入燃 料组件中，然后将燃料组将装载入堆芯中。如图7所示的均匀管式MA嬗变 棒和非均匀管式MA嬗变棒在燃料组件中的装载方案，燃料组件10的中心x 轴方向和y轴方向分别装载了2根嬗变棒9，燃料组件10的4个角落各装载 了3根嬗变棒9，即一个燃料组件10中共计装载了16根嬗变棒9；如图8所 示的带嬗变棒9的燃料组件10在堆芯11中的装载示意图，在整个堆芯11中 装入靠近中心位置的36组燃料富集度为3.1％的组件10以及除中心以外共 60组燃料富集度为3.1％的组件10，一个堆芯中总共装入1536根嬗变棒9。
在反应堆内加入MA显然会导致堆芯性能参数发生变化，因此在进行嬗 变性能研究的同时，也需要考虑装载嬗变棒对堆芯性能参数的影响。利用 RMC程序，通过临界计算、燃耗计算，并使用计数器统计了各个方案的keff、 能谱等，分析了各方案对堆芯性能参数的影响。
根据干净堆芯、装载MA嬗变棒(无6LiD)、装载添加6LiD的嬗变棒、 轴向非均匀管式MA嬗变棒的研究思路，选取四组较典型方案的燃耗计算数 据处理得到堆芯有效增值系数随540天的燃耗时间步长变化的曲线，如图9 所示。
由图9可知装载MA嬗变棒后，堆芯的初始keff下降，而在后续的燃耗 时间步长内，keff几乎保持不变，这是由于MA核素可以起到可燃毒物棒的作 用，一般来说，添加适量可燃毒物后的堆芯keff会在燃耗初期大幅降低，但随 着燃耗的进行，堆芯有效增值系数反而会逐渐增加，这是由于在燃耗初期， 大量的可燃毒物引入了较大的负反应性使得堆芯keff出现明显下降，随着堆芯 运行，可燃毒物逐渐减少，所引入的负反应性也逐渐减少，并且还可能产生 可裂变的核素，从而使堆芯反应性逐渐回升。
这里的keff之所以能够保持不变原因在于MA核素在嬗变棒中的质量份 额占比仅为5％，而且MA核素也具有发生裂变的性能，装载嬗变棒也意味着 添加了可裂变的燃料，所以初期有效增值系数降低较少，而在后期则是MA 核素的裂变起到了可燃毒物的作用使得keff保持稳定。
初始堆(无MA)能谱与装载MA质量份额为5％的嬗变棒、嬗变棒中添 加不同比例6LiD等方案以及轴向非均匀方案二各能谱的对比。嬗变材料为 6LiD/MA/UO2混合材料的嬗变棒对于堆芯的能谱影响较小。但在热能区，随 着6LiD:MA比例的上升，中子通量有所提高。计算研究得知，嬗变棒中6LiD 装载量的增加，会使嬗变棒内的235U消失率降低(燃耗初末期核子密度之差/ 燃耗初期核子密度)，这样使对于热中子有较大吸收截面的235U的吸收减少， 而6LiD作为热快中子转换材料使MA核素及238U的裂变反应增加了，最终 使得高能区中子通量几乎不变，热能区中子随6LiD装载量增加而提高。
如图10、图11反映了初始堆及装载均匀管式MA嬗变棒的堆芯径向相 对中子通量变化，由图可知，在初始堆中，堆芯径向中子通量总体呈现中间 高两边低，但有“高低交错”的现象，并且热中子通量低的地方正好对应高 能中子高的地方，这是由于在该径向截面上中间区域燃料组件内燃料的富集 度分别是以3.1％、2.4％，当燃料富集度为3.1％时，该燃料组件对于热中子 的吸收能力较强，同时裂变放出的高能中子也更多。另外可以看到在E<1eV 的曲线中，左右两侧的中子通量较高，这是由于压水堆内有轻水作为反射层， 反射层的反射效果使得堆芯通量在对心外边缘处的中子注量率分布提高。而 由于堆芯最***的燃料组件内燃料富集度为4.4％，这些组件对于热中子的吸 收能力较强，使曲线中对应位置的中子通量低于反射层中的通量。
堆芯燃料组件堆芯装载MA嬗变棒后，堆芯高中低能区的通量都呈现出 “凹陷”的形状，这是由于堆芯内部区域装载的MA嬗变棒较多，MA核素吸 收了大量高中低能的中子，使得对应区域的中子通量减少。中心的燃料组件 内没有放置嬗变棒，使得热中子通量在中心有一个小的峰值。
由于堆芯的功率正比于中子通量，因此对应图12中，装载MA嬗变棒后 中心区的组件相对于堆芯的功率分布不均匀系数变化趋势与中子通量变化趋 势相同，而右上角两个组件中燃料富集度较高(4.4％)，因此其组件功率分布 不均匀系数反而变高了，虽然上述方案中的嬗变棒装载方案在对径向功率的 展平不具有较大的优势，但仍提供了一种展平堆芯径向功率的思路，即在燃 料富集度较高或个别功率分布不均匀系数较高的组件内装载嬗变棒可以使该 组件的相对于堆芯的功率分布不均匀系数降低。根据此思路，进一步改进嬗 变棒装载方案，将MA嬗变棒装载入富集度为3.1％的燃料组件及位于堆芯内 区富集度为4.4％的组件中，共60+8个燃料组件，可以得到如图13所示的堆 芯功率分布不均匀系数。功率不均匀系数(也称功率峰因子或热点因子)计 算公式如下。
如图14反映了堆芯装载不同设计方案的轴向非均匀管式MA嬗变棒与未 装载嬗变棒时堆芯轴向功率的变化。由图可知，通过合理的嬗变棒的轴向非 均匀化设计并将其装载进堆芯后，可以使堆芯的轴向功率得到有效的展平。 四种轴向非均匀方案(管壁厚度均为0.1cm)中，最佳的展平效果为方案三， 即轴将嬗变棒向均匀分为五段，从两端至中间段，MA核素的质量份额依次 为1％、3％、5％，该方案下的功率峰形状相比无嬗变棒情况大幅改善。相较 之下，方案二的展平效果不足，方案一与方案四都明显使轴向功率峰向两端 外展，但方案一两端的MA质量份额较低，方案四中高MA质量份额的分段 过于集中，从而使得两中方案中间段的相对功率稍低。计算出各方案的轴向 功率峰因子如表1，方案三的轴向功率峰因子最低，为1.249。
表1轴向非均匀管式MA嬗变棒对堆芯轴向功率峰因子的影响
初始堆 方案一 方案二 方案三 方案四
功率峰因子 1.666 1.391 1.461 1.249 1.390
将实施例1～实施例22所述的各种方案的嬗变棒装载入堆芯，进行燃耗 计算研究，总燃耗时长540天，模拟百万千瓦级商业压水堆一次满功率运行 的周期。根据燃耗计算结果，部分方案MA核素核子密度随燃耗时间步长的 变化趋势如下。结果显示，各个方案中MA核素在燃耗初期及燃耗末期的核 子密度不同，但核子密度随燃耗时间步长变化的总体趋势相同，其中237Np、 241Am、243Am的核子密度随燃耗时间步长下降，244Cm随燃耗时间步长增多， 这是由于237Np、241Am、243Am都可以转换生成244Cm，导致244Cm产生率大 于消失率，因此244Cm的总量不降反增。
此外，由于轴向非均匀管式MA嬗变棒改变了MA核素在分段中的质量 份额，例如方案二中两端的MA核素质量份额为3％，因此轴向均匀的嬗变棒 装载的MA总量大于轴向非均匀嬗变棒。图15、图16、图17、图18和图19 分别是实施例1～实施例4中非均匀管式MA嬗变棒中237Np、241Am、243Am、 244Cm和MA核子密度随燃耗变化曲线。
MA核素的嬗变率会随装载量的增加而降低，因此为确定适当的MA:UO2比例，通过燃耗计算研究，得到三种MA:UO2比例的下MA核素的嬗变率如 表2。结果表明，随着嬗变棒中MA比例的上升，MA嬗变率降低，但嬗变 的总量在增加。当MA/UO2混合材料中MA质量份额为5％时，其总嬗变率 相对于MA质量份额为1％仅降低了约5％，但MA装载的总量却增加到了5倍。嬗变率计算方法如下式所示。
在嬗变棒中MA质量份额为5％的嬗变材料中添加6LiD，分别计算了 6LiD:MA＝1:9、2:8、3:7、4:6、5:5五种情况下的MA嬗变率如表3。结果表 明随着6LiD:MA比值的增大，MA核素的总嬗变率逐渐下降，但244Cm的嬗 变率显著提高，这是由于6LiD将部分低能中子转换为高能中子，而MA核素 在高能区的裂变截面较大，从而使MA核素的直接裂变率提高，吸收俘获率 降低。
将非均匀管式MA嬗变棒的实心中心层改为空心结构的中心层，计算研 究了嬗变棒中6LiD:MA＝1:9、2:8、3:7、4:6、5:5时，厚度为0.05cm、0.1cm、 0.15cm、0.2cm、0.25cm、0.3cm时的嬗变性能，五种6LiD:MA比例下237Np、 241Am、243Am及244Cm四种核素的嬗变率如图20-图24。结果表明，空间自 屏效应对MA嬗变的影响十分显著，即MA嬗变率会随管壁厚度增加而降低， 这是由于薄的管壁更容易被中子穿透，入射到距管壁更深处的中子减少，位 于较浅处的MA核素更易嬗变。管壁越薄，意味着MA核素嬗变率越高，却 也意味着MA装载量的减少。
堆芯在轴向上的通量/功率分布也呈“中间高两边低”的特点，越靠近堆芯 中心的中子通量密度越高，因此为进一步提高嬗变棒的嬗变性能，在轴向方 向将嬗变棒分为三、五、七段，分四个轴向非均匀化方案进行燃耗计算研究， 方案分别为方案一：轴向分三段，两端的MA核素份额为1％，中间段为5％； 方案二：轴向分三段，两端MA核素份额为3％，中间段5％；方案三：轴向 分五段，两端至中间段，MA核素份额依次为1％、3％、5％；方案4：轴向分 七段，两端至中间段，MA核素份额依次为0％、1％、3％、5％。轴向非均匀 化方案对MA核素嬗变率的影响如表4所示。
结果表明，四种方案中各个管壁厚度下方案二的244Cm嬗变率都是最高， 这表明该方案下MA核素直接裂变率较高，同时当管壁厚度为0.1cm、0.15cm 时方案二的总嬗变率最高，管壁厚度为0.05cm、0.2cm时方案三的总嬗变率 最高，而从功率展平的角度来看，方案三对轴向功率的展平要优于方案二。 综合来看，若要得到更好的嬗变效果，可以将方案二作为最佳方案，若在追 求嬗变性能的同时将堆芯轴向功率进行更好的展平，则方案三为最佳方案。
根据嬗变棒、装载添加6LiD的嬗变棒、改变管壁厚度、嬗变棒轴向非均 匀化的研究思路，将部分研究方案的嬗变率对比，制作出表5不同方案的嬗 变性能和表6部分方案的嬗变效果，其中轴向非均匀方案采用的管壁厚度也 为0.1cm。可以看出将嬗变棒制成空心嬗变管或在轴向方向作非均匀设计， 都可以提高MA核素的总嬗变率，将6LiD:MA比例1:9的实心嬗变棒改进为 轴向非均匀方案二或三(管壁厚度为0.1cm)可以将MA核素的总嬗变率提 高10％以上。
根据嬗变率随管壁厚度的情况来看，空间自屏效应影响嬗变率变化的趋 势较为明显，即管壁越薄总嬗变率越高，而从实际的嬗变情况来看，装载的 MA总量会随管壁厚度的增加而提高，以6LiD:MA＝1:9壁厚0.05cm的嬗变棒 方案为例，其外径为0.4096cm，内径为0.3596cm，嬗变材料密度为10.3g/cm3， 嬗变棒长度为365.76cm，MA核素质量份额为0.04972则每根嬗变棒中的MA 核素总质量为：
π×(0.40962-0.35962)×365.76×10.3×0.04972＝22.63204g
堆芯中总MA质量为：
22.63204×1536/1000＝34.75998kg
经过540天嬗变后堆芯总MA嬗变质量为：
34.75998×57.83％＝20.10219kg
而普通压水堆每年大约产生25.166kg的MA核素，该方案下能嬗变掉的 MA总量不足一个普通压水堆的MA年产量，但若将管壁厚度增加到0.2cm， 并且采用轴向非均匀方案二布置，则可以嬗变掉MA核素约47kg，该方案所 达到嬗变总量接近两个普通压水堆的MA年产量，嬗变效果提升明显。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明 的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领 域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范 围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图 例。

Claims (7)

1.一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，包括：
中心层，其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心，所述中心层外部设置有6LiD/MA/UO2混合燃料层，所述6LiD/MA/UO2混合燃料层的外部设置有气隙层，所述气隙层的外部设置有锆合金包壳；
所述非均匀管式MA嬗变棒的轴向上设置有奇数段的6LiD/MA/UO2混合燃料层，且相邻两段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素质量份额不同，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到中间位置，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递增；从非均匀管式MA嬗变棒的中间位置到下端，各段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递减；6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9；
所述中心层为实心结构或空心空隙结构。
2.如权利要求1所述的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有三段6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为1％~3％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为5％，6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9。
3.如权利要求1所述的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有五段6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为1％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为3％，第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的份额占比为5％，6LiD与MA核素的质量比固定在1∶9。
4.如权利要求1所述的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，所述非均匀管式MA嬗变棒在轴向上设置有七段6LiD/MA/UO2混合燃料层，从非均匀管式MA嬗变棒的上端到下端依次记为第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层、第六段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第七段6LiD/MA/UO2混合燃料层，其中第一段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第七段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为0％，第二段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第六段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为1％，第三段6LiD/MA/UO2混合燃料层和第五段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为3％，第四段6LiD/MA/UO2混合燃料层中的MA核素份额占比为5％，6LiD 与MA核素的质量比固定在1∶9。
5.如权利要求1所述的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，所述6LiD/MA/UO2混合燃料层中MA核素的组成包括237Np、241Am、243Am、和244Cm，其中237Np质量占比为56.36％，241Am的质量占比为26.48％，243Am的质量占比为12.03％，244Cm的质量占比为5.12％。
6.如权利要求1所述的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，燃料组件的x轴方向和y轴方向的中心位置分别装载了2根非均匀管式MA嬗变棒，燃料组件的四个角落分别装载了3根非均匀管式MA嬗变棒，即在一个燃料组件中装载了16根非均匀管式MA嬗变棒；堆芯中靠近中心位置共装载了36组燃料富集度为3.1％的燃料组件，以及除中心位置以外共60组燃料富集度为 3.1％的燃料组件，即一个堆芯中装载了1536根非均匀管式MA嬗变棒。
7.如权利要求1所述的具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒，其特征在于，所述非均匀管式MA嬗变棒的管壁厚度为0.05cm~0.3cm。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3039944A (en) * 1959-05-13 1962-06-19 Zumwalt Lloyd Robert Fuel element
WO2008051180A2 (en) * 2005-05-26 2008-05-02 Spindletop Corporation Method and apparatus for acceleration-induced reactions in materials containing deuterium
JP2011169710A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 高速増殖炉の炉心及び燃料集合体
JP2013050366A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Ltd 高速炉の炉心
CN108470589A (zh) * 2018-05-02 2018-08-31 中国科学技术大学 一种可同时嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物的快热混合能谱临界堆芯
CN108550405A (zh) * 2018-03-23 2018-09-18 中山大学 Mox燃料棒、mox燃料组件及展平轴向功率的方法
RU2733900C1 (ru) * 2020-03-06 2020-10-08 Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Быстрый жидко-солевой реактор

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070133733A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-14 Liviu Popa-Simil Method for developing nuclear fuel and its application
FR2978697B1 (fr) * 2011-08-01 2014-05-16 Commissariat Energie Atomique Tube multicouche ameliore en materiau composite a matrice ceramique, gaine de combustible nucleaire en resultant et procedes de fabrication associes
US20130083878A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-04 Mark Massie Nuclear reactors and related methods and apparatus
US20190139651A1 (en) * 2017-06-09 2019-05-09 Innoven Energy Llc High Radiation Efficiency Non Fissile Shell for ICF

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3039944A (en) * 1959-05-13 1962-06-19 Zumwalt Lloyd Robert Fuel element
WO2008051180A2 (en) * 2005-05-26 2008-05-02 Spindletop Corporation Method and apparatus for acceleration-induced reactions in materials containing deuterium
JP2011169710A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 高速増殖炉の炉心及び燃料集合体
JP2013050366A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Hitachi Ltd 高速炉の炉心
CN108550405A (zh) * 2018-03-23 2018-09-18 中山大学 Mox燃料棒、mox燃料组件及展平轴向功率的方法
CN108470589A (zh) * 2018-05-02 2018-08-31 中国科学技术大学 一种可同时嬗变次锕系核素和长寿命裂变产物的快热混合能谱临界堆芯
RU2733900C1 (ru) * 2020-03-06 2020-10-08 Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Быстрый жидко-солевой реактор

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"HFETR 6LiD转换器内聚变谱中子源强分析";孙寿华 等;《核聚变与等离子体物理》;全文 *

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Dwijayanto et al. Investigation on Criticality and Burnup Performance of Pebble Bed Reactor with Thorium-based Nuclear Fuel.

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