[发明专利]核反应堆控制方法及其装置

权利要求书

1.一种控制核反应堆的方法，包括：

在核反应堆堆芯中提供慢化剂区；

在慢化剂区提供燃料；

提供一个或多个具有空腔且靠近燃料的壳体；

允许慢化剂区和一个或多个壳体的空腔之间的慢化剂移动，移动位置在一个或多个壳体下部；且

将慢化剂限制在一个或多个壳体的空腔里，限制位置在一个或多个壳体上部。

2.根据权利要求1所述的方法，其中慢化剂为D₂O。

3.一种核反应堆堆芯，包括：

慢化剂区；

放置于慢化剂区中的燃料；和

一个或多个靠近燃料的壳体，各壳体具有空腔；

其中，各壳体下部打开用于慢化剂区和空腔之间的慢化剂移动，各壳体上部关闭用于慢化剂区和空腔之间的慢化剂移动。

4.根据权利要求3所述的核反应堆堆芯，其中慢化剂为D₂O。

5.一种控制核反应堆的方法，包括：

在核反应堆堆芯的慢化剂区提供燃料；

提供一个或多个靠近燃料的壳体，各壳体具有空腔；

允许慢化剂区和空腔之间的慢化剂在壳体下部移动；

阻止慢化剂区和空腔之间的慢化剂在壳体上部移动；

移出空腔中的慢化剂热能，热量基本上等于通过热传导、从燃料至空腔的慢化剂中的中子或伽玛辐射传递的热量；且

在空腔中壳体上部维持基本恒定的气态慢化剂量。

6.根据权利要求5所述的方法，其中慢化剂为D₂O。

7.一种控制核反应堆的方法，包括：

在核反应堆堆芯的慢化剂区提供燃料；

提供一个或多个靠近燃料的壳体，各壳体具有空腔；

允许慢化剂区和空腔之间的慢化剂在各壳体下部移动；

阻止气态慢化剂在各壳体上部移出空腔；

移出空腔中的慢化剂热能；且

通过改变空腔中慢化剂移出的热能量来控制在空腔中壳体上部保持气态的慢化剂量。

8.根据权利要求7所述的方法，其中慢化剂为D₂O。

9.一种控制反应堆堆芯的反应速率的方法，包括：

允许慢化剂在慢化剂区和置于慢化剂区中壳体的空腔之间移动；

使用从靠近壳体的燃料中释放的中子或伽玛辐射，将空腔中的一部分慢化剂加热至气态，壳体具有关闭的上部和打开的下部；

在空腔关闭的上部中保持慢化剂气态；

通过改变空腔中慢化剂移出的热能量来改变在空腔中保持气态的慢化剂量；且

根据空腔中保持气态的慢化剂量，通过排出空腔中的一部分液态慢化剂，改变共振俘获燃料获取的中子数量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中慢化剂为D₂O。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，当反应速率高于所需值时，较高的反应速率使空腔中气态慢化剂数量增加，并将空腔中一部分液态慢化剂向下排出空腔，从而减少空腔中的慢化剂量，增加共振俘获获取的中子数量，并减少接触热能引起裂变的中子数量。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，当反应速率低于所需值时，较低的反应速率使空腔中气态慢化剂数量减少，并使得慢化剂区中的一部分液态慢化剂排出，向上流入空腔中，从而增加空腔中的慢化剂量，减少共振俘获获取的中子数量，并增加接触热能引起裂变的中子数量。

13.一种控制核反应堆的方法，包括：通过使用D₂O蒸汽的负反馈以及来自燃料、D₂O慢化剂的中子和伽玛辐射，控制堆芯内的反应速率，D₂O蒸汽通过加热产生，D₂O慢化剂置于堆芯中壳体的空腔内，其中空腔中D₂O蒸汽量的增加使得空腔中D₂O慢化剂量减少。