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微型核反应堆技术发展趋势研究

堵树宏 李永华 孙涛 汪俊 刘筱雯 苏罡 赵德鹏

堵树宏, 李永华, 孙涛, 汪俊, 刘筱雯, 苏罡, 赵德鹏. 微型核反应堆技术发展趋势研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 1-4. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0001
引用本文: 堵树宏, 李永华, 孙涛, 汪俊, 刘筱雯, 苏罡, 赵德鹏. 微型核反应堆技术发展趋势研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 1-4. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0001
Du Shuhong, Li Yonghua, Sun Tao, Wang Jun, Liu Xiaowen, Su Gang, Zhao Depeng. Research on the Development Trend of Micro Nuclear Reactor Technology[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 1-4. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0001
Citation: Du Shuhong, Li Yonghua, Sun Tao, Wang Jun, Liu Xiaowen, Su Gang, Zhao Depeng. Research on the Development Trend of Micro Nuclear Reactor Technology[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 1-4. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0001

微型核反应堆技术发展趋势研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0001
基金项目: 中国工程院咨询研究项目(2019-ZCQ-9)
详细信息
    作者简介:

    堵树宏(1967—),男,硕士,现主要从事先进核反应堆型号管理方面的研究,E-mail: shuhongdu@126.com

  • 中图分类号: TL371

Research on the Development Trend of Micro Nuclear Reactor Technology

  • 摘要: 微型核反应堆采用四代非轻水堆、热管堆以及三代轻水堆等固有安全性高的堆型,可以为偏远海岛和矿区、边防哨所和基地、应急救灾、太空和深海探索等创新场景提供长续航高可靠能源,具有广阔的应用前景,是实现国家战略的重要技术支撑之一。本研究总结了微型核反应堆的定义和主要研发堆型,描述了微型核反应堆固有安全性高、易于模块化和扩展、可运输性、便于部署、自主运行等创新技术特征,分析了微型核反应堆新型燃料、主回路一体化、新型热电转换装置、非能动安全系统、智能运维以及核能与其他能源耦合等关键技术的发展趋势,可为制定适用于我国的微型核反应堆发展技术路线提供支撑。

     

  • 表  1  国际典型微型核反应堆关键参数和系统配置

    Table  1.   Key Parameters and System Configurations of International Typical Micro Nuclear Reactor

    名称U-BatteryMMRX-BatteryeVinciMoveluXMega
    Power
    HolosVSLLIMSEALERAVR-6M
    国家英国美国美国美国日本美国美国美国瑞典俄罗斯
    反应堆堆型棱柱高温
    气冷堆
    棱柱高温
    气冷堆
    球床高温
    气冷堆
    热管堆热管堆热管堆钠冷快堆铅冷快堆轻水堆
    冷却剂氦气氦气氦气热管热管热管液态钠轻水
    慢化剂石墨石墨石墨金属氢化物氢化钙轻水
    热功率/MW10×215×2107~121051~10838
    电功率/MW4×25×22~3.53~423~8138.6
    设计寿期/a540~605~1010~155123060
    燃料类型TRISO
    颗粒
    TRISO
    颗粒
    TRISO
    颗粒
    TRISO
    颗粒
    硅化物二氧化铀优先TRISO氮化铀二氧化铀二氧化铀
    富集度/%205~19.754.8~519.758~1513.7619.7519.7
    燃料周期/月60>60>36持续240092271200
    反应性控制方式旋转
    控制棒
    控制鼓锂膨胀
    模块
    控制鼓控制棒控制棒控制棒
    (反应堆容器高度/直径)/m5.9/1.83.9/3.26.0/2.56.0/3.76.0/2.7513/8.5
    热电转换系统氮气布雷
    顿循环
    熔盐发电空气开式布
    雷顿循环
    氦气轮机布
    雷顿循环
    空气开式布
    雷顿循环
    耦合布雷顿—
    朗肯循环
    空气开式布
    雷顿循环
    朗肯蒸
    汽循环
    朗肯蒸
    汽循环
    余热排出系统非能动非能动能动/非能动非能动能动/非能动非能动非能动
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-07
  • 录用日期:  2022-03-10
  • 修回日期:  2022-03-29
  • 刊出日期:  2022-08-04

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