高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

超高通量快中子研究堆核燃料概念设计研究

李文杰 夏榜样 余红星 焦拥军 李权 孙丹 吴裕

李文杰, 夏榜样, 余红星, 焦拥军, 李权, 孙丹, 吴裕. 超高通量快中子研究堆核燃料概念设计研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(6): 217-221. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0217
引用本文: 李文杰, 夏榜样, 余红星, 焦拥军, 李权, 孙丹, 吴裕. 超高通量快中子研究堆核燃料概念设计研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(6): 217-221. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0217
Li Wenjie, Xia Bangyang, Yu Hongxing, Jiao Yongjun, Li Quan, Sun Dan, Wu Yu. Conceptual Design Study of Ultra-high Flux Fast Neutron Research Reactor Fuel[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(6): 217-221. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0217
Citation: Li Wenjie, Xia Bangyang, Yu Hongxing, Jiao Yongjun, Li Quan, Sun Dan, Wu Yu. Conceptual Design Study of Ultra-high Flux Fast Neutron Research Reactor Fuel[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(6): 217-221. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0217

超高通量快中子研究堆核燃料概念设计研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.06.0217
基金项目: 中国核动力研究设计院原创基金创新团队项目(KJCX-2021-TD-02)
详细信息
    作者简介:

    李文杰(1986—),男,博士研究生,现主要从事新燃料设计及性能分析方面的研究,E-mail: lwj04@tsinghua.org.cn

    通讯作者:

    余红星,E-mail: yuhong_xing@126.com

  • 中图分类号: TL334

Conceptual Design Study of Ultra-high Flux Fast Neutron Research Reactor Fuel

  • 摘要: 提高中子注量率是高通量研究堆的发展趋势,能够大幅加速反应堆材料研发进程。但若提高中子注量率至1016 cm−2·s−1将导致功率密度峰值相较于现有研究堆高数倍,对反应堆和核燃料设计带来许多挑战。为此,本文从中子学、传热、燃料材料堆内行为等方面半定量分析了提高中子注量率对核燃料性能的影响,并提出应对超高通量和功率密度挑战的设计措施,为发展超高通量快中子研究堆燃料设计提供指导。

     

  • 表  1  研究堆用冷却剂关键参数对比

    Table  1.   Comparison of Key Parameters of Coolant for Research Reactor

    冷却剂参数 钠(723 K,
    0.1 MPa)
    铅铋合金
    (723 K,
    0.1 MPa)
    铅(723 K,
    0.1 MPa)
    水(333 K,
    2.0 MPa)
    熔点/K 371 398 600 273
    沸点/K 1156 1943 2010 618
    $ \rho $/(g·cm−3) 0.84 10.15 10.52 0.98
    $ {c}_{p} $/(kJ·kg−1·K−1) 1.300 0.146 0.147 4.180
    $ {V}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}} $/(m·s−1) 10.0 4.0 4.0 12.0
    ${V}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x} } \rho {c}_{p}$/(MW·K−1·m−2) 11.0 5.9 6.2 49.3
    $ {t}_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}} $/K 823 723 823 373
    ${t}_{_{\mathrm{i}\mathrm{n},\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n} }}$/K 411 438 640 298
    ${t}_{_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{g}\mathrm{i}\mathrm{n} }}$/K 336 144 48 58
    下载: 导出CSV
  • [1] CACUCI D G. Handbook of nuclear engineering[M]. New York: Springer, 2010: 1247.
    [2] 孙博华. 量纲分析与Lie群[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016: I.
    [3] ZHANG J S. A review of steel corrosion by liquid lead and lead-bismuth[J]. Corrosion Science, 2009, 51(6): 1207-1227. doi: 10.1016/j.corsci.2009.03.013
    [4] YOSHIDA E, FURUKAWA T. Corrosion issues in sodium-cooled fast reactor (SFR) systems[M]. FÉRON D. Nuclear Corrosion Science and Engineering. Amsterdam: Elsevier, 2012: 773-806.
    [5] DAI Y N, ZHENG X T, DING P S. Review on sodium corrosion evolution of nuclear-grade 316 stainless steel for sodium-cooled fast reactor applications[J]. Nuclear Engineering and Technology, 2021, 53(11): 3474-3490. doi: 10.1016/j.net.2021.05.021
    [6] WANG H, XIAO J, WANG H, et al. Corrosion behavior and surface treatment of cladding materials used in high-temperature lead-bismuth eutectic alloy: A review[J]. Coatings, 2021, 11(3): 364. doi: 10.3390/coatings11030364
    [7] OGAWA T, IWAI T, KURATA M. Demixing of U-Zr alloys under a thermal gradient[J]. Journal of the Less Common Metals, 1991, 175(1): 59-69. doi: 10.1016/0022-5088(91)90349-9
    [8] LU Y, JIANG Z, LI L Y, et al. Calculation of steady-state dynamical phase diagram in U-Mo binary system under irradiation[J]. Journal of Nuclear Materials, 2021, 544: 152698. doi: 10.1016/j.jnucmat.2020.152698
    [9] LU Y, JIANG Z, LI L Y, et al. Calculation of dynamical phase diagram in U-Zr binary system under irradiation[J]. Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 2021, 7(1): 011605. doi: 10.1115/1.4047718
  • 加载中
表(1)
计量
  • 文章访问数:  345
  • HTML全文浏览量:  207
  • PDF下载量:  80
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-26
  • 修回日期:  2022-09-04
  • 刊出日期:  2022-12-14

目录

    /

    返回文章
    返回