快中子反應(yīng)堆

1、快中子堆快中子堆易裂變核素：易裂變核素：233233U U、235235U U、239239PuPu可裂變核素：可裂變核素：232232ThTh、238238U U存在于自然界：存在于自然界：232232ThTh、235235U U（0.720%0.720%）238238U U（99.274%99.274%）幾乎不存在：幾乎不存在：233233U U、239239PuPu如何充分利用自然界中的鈾資源？如何充分利用自然界中的鈾資源？建造快中子堆建造快中子堆 快中子反應(yīng)堆是指沒有中子慢化劑的核裂變反應(yīng)堆。通常的核裂變反應(yīng)堆，為了提升核燃料的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)的效率，需要將裂變產(chǎn)生的高速中子（快中子）減速

2、成為速度較慢的中子（熱中子）。 實(shí)現(xiàn)了易裂變產(chǎn)物239Pu的增值，消耗了自然界儲量大，又難裂變的238U 。使自然界鈾資源的利用率由1 2%提高到60 70%?？熘凶臃磻?yīng)堆原理快中子反應(yīng)堆原理快中子反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)快中子反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)1裂變?nèi)剂辖M件裂變?nèi)剂辖M件2增殖燃料組件增殖燃料組件3控制棒控制棒5鈉池鈉池4鈉循環(huán)泵鈉循環(huán)泵12第二鈉循環(huán)泵第二鈉循環(huán)泵11第二回路第二回路20、21高壓、高壓、低壓渦輪機(jī)低壓渦輪機(jī)17冷凝器冷凝器16給水泵給水泵1. 1.以快堆中子產(chǎn)生鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，必須采用以快堆中子產(chǎn)生鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)，必須采用濃縮度比較高的燃料（濃縮度比較高的燃料（16%16%左右或更高）左右或更高）2

3、. 2.沒有慢化劑，并采用高濃度燃料，堆芯結(jié)沒有慢化劑，并采用高濃度燃料，堆芯結(jié)構(gòu)緊湊，功率密度高，大多數(shù)快堆采用液態(tài)構(gòu)緊湊，功率密度高，大多數(shù)快堆采用液態(tài)金屬金屬NaNa做冷卻劑做冷卻劑3. 3.由于由于NaNa將堆芯活化，為防止污染蒸汽發(fā)生將堆芯活化，為防止污染蒸汽發(fā)生器中的水，設(shè)置中間回路，采用三回路系統(tǒng)器中的水，設(shè)置中間回路，采用三回路系統(tǒng)4. 4.堆芯均是有燃料區(qū)和再生區(qū)組成的堆芯均是有燃料區(qū)和再生區(qū)組成的5. 5.快堆具有良好的固有安全性快堆具有良好的固有安全性1.Na1.Na的沸點(diǎn)高，常壓運(yùn)行；的沸點(diǎn)高，常壓運(yùn)行；2. 2.熱容量大，能導(dǎo)出余熱；熱容量大，能導(dǎo)出余熱；3. 3.堆芯有較大負(fù)反饋，事故狀態(tài)堆芯有較大負(fù)反饋，事故狀態(tài)能夠自穩(wěn)。能夠自穩(wěn)?？熘凶佣褍?yōu)點(diǎn)快中子堆優(yōu)點(diǎn)鈉冷卻快中子增殖堆的技術(shù)難點(diǎn)鈉冷卻快中子增殖堆的技術(shù)難點(diǎn)(1) 快堆燃料富集度高，燃料初裝量大，限制了大規(guī)模應(yīng)用；(2) 快堆體積小,功率密度(300600 MW/m3)是壓水堆的48倍；(3) 快堆的燃料元件加工及乏燃料后處理要求高；(4) 快堆內(nèi)中子輻照率比熱堆大幾十倍，對材料要求苛刻；(5) 快堆內(nèi)中子的平均壽命短，239Pu的緩發(fā)中子的份額少， 因此控制比較困難。(6)