[发明专利]含回收铀和贫化铀的核燃料以及包含该核燃料的核燃料棒束和核反应堆有效

专利信息
申请号: 201710414203.9 申请日: 2010-11-15
公开(公告)号: CN107256725B 公开(公告)日: 2020-04-17
发明(设计)人: 瑟麦特·库兰;穆斯塔法·宝彻;凯西·考特勒奥;埃里克·卡尔·阿里曼大·阿罗约 申请(专利权)人: 加拿大原子能有限公司
主分类号: G21C3/326 分类号: G21C3/326;G21C3/328
代理公司: 深圳市沈合专利代理事务所(特殊普通合伙) 44373 代理人: 沈祖锋
地址: 加拿大安大略省乔克*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 回收 贫化铀 核燃料 以及 包含 核反应堆
【说明书】:

本文描述和例示了核反应堆的燃料棒束。在一些实施例中,燃料棒束包括多个燃料元件,每个燃料元件包括第一燃料组分和第二燃料组分,其中第一燃料组分是回收铀,第二燃料组分是贫化铀和天然铀至少其中之一。所述第一燃料组分与所述第二燃料组分混合。所述混合的第一和第二燃料组分具有低于1.2wt%的235U的裂变物质含量。本文也描述和例示了其它燃料棒束,这些其它燃料棒束包括含回收铀的第一燃料元件以及含贫化铀和天然铀至少其中之一的第二燃料元件。所述第一燃料元件具有不低于0.72wt%的235U的第一裂变物质含量,所述第二燃料元件具有不高于0.71wt%的235U的第二裂变物质含量。

相关申请

本申请是2010年11月15日提交的国际申请PCT/IB2010/002914的中国国家阶段申请的分案申请,该中国国家阶段申请的申请号为201080071078.2。

背景技术

核反应堆是通过核链式反应(例如核裂变)而产生能量的,在这个核链式反应中,一个自由中子被核燃料(例如,铀-235(235U))中的裂变原子吸收。当自由中子被吸收后,裂变原子分裂成多个较轻的原子,并释放出更多的自由中子,这些自由中子被其他裂变原子吸收,从而形成核链式反应,这在业界是熟知的。核链式反应产生的热能通过很多方式转化为电能,这在业界也是熟知的。

现有适合燃烧具有低裂变物质含量水平(例如,裂变含量水平相当于天然铀)的核电反应堆已经产生出很多新的可燃核燃料来源。这些新来源包括来自反应堆的废弃铀或回收铀。无论是基于节约成本的立场,还是基于可将乏铀回收到燃料循环中的立场,这些新来源都是有吸引力的。但是,回收乏核燃料的立场与在宝贵且有限的核废料容器设施中处理乏核燃料形成鲜明的对照。

由于这些或其他原因,核燃料以及支持回收核燃料和在核反应堆中燃烧这些燃料的核燃料处理技术继续成为受欢迎的核技术补充。

发明内容

在本发明的一些实施例中,提供一种用于核反应堆的燃料。所述燃料包括第一燃料组分和第二燃料组分。第一燃料组分是回收铀。第二燃料组分是贫化铀且与第一燃料组分混合。所述混合的第一和第二燃料组分具有小于1.2wt%的235U的裂变物质含量。

本发明一些实施例提供了一种用于核反应堆的燃料。所述燃料包括第一燃料组分和第二燃料组分。第一燃料组分是回收铀。第二燃料组分是天然铀且与第一燃料组分混合。所述混合的第一和第二燃料组分具有小于1.2wt%的235U的裂变物质含量。

在本发明的一些实施例中,提供了核反应堆的燃料棒束,其包括多个燃料元件,每个燃料元件包括第一燃料组分,其中第一燃料组分是回收铀;以及第二燃料组分,其中第二燃料组分是贫化铀和天然铀至少其中之一。所述第一燃料组分与所述第二燃料组分混合。其中,所述混合的第一和第二燃料组分具有的低于1.2wt%的235U的第一裂变物质含量。

本发明的一些实施例提供了核反应堆的燃料棒束,其中所述燃料棒束包括含回收铀的第一燃料元件,所述第一燃料元件具有不低于0.72wt%的235U的第一裂变物质含量;以及第二燃料元件,所述第二燃料元件包含贫化铀和天然铀至少其中之一。所述第二燃料元件具有不高于0.71wt%的235U的第二裂变物质含量。

在一些实施例中,在此描述的任何一种燃料棒束和方法使用于加压重水反应堆中。其中,所述燃料棒束位于一根或多根容纳有加压流体的管内,所述加压流体流过所述燃料棒束,吸收所述燃料棒束的热量并在所述燃料棒束下游做工。

通过考虑下面的详细说明和相关附图,本发明的其他方面将变得更为明显。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的核燃料棒束的横截面示意图,示出了核燃料棒束内的多个可能的燃料结构。

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