[发明专利]小型核反应堆安全壳系统

说明书

一种核反应堆安全壳系统，其包括核反应堆和包封核反应堆的容器。所述容器包括多个排热系统，每个所述排热系统均具有活动状态和非活动状态，其中所述排热系统在活动状态下比在非活动状态下更有效地散发来自容器的热量，并且其中所述排热系统被构造成根据容器的温度从非活动状态切换到活动状态。

技术领域

所公开的概念总体涉及容器，并且更具体地涉及用于小型核裂变反应堆或电池的容器。

背景技术

气候变化通常被认为是对世界经济的最大威胁。因此，诸如核能和可再生能源之类的清洁技术被彻底地重新研究并被重新发明，以在之前这些技术服务不足的市场中作为发电机。另外，随着分散式发电市场的出现和增长，非常小的(小于10兆瓦热能)核发电装置似乎更有可能作为可靠、持续、灵活、安全、有弹性且价格合理的发电机。据信，这些小型核反应堆在工厂而非现场建造、组装、测试和认证，然后运输到可以部署的地方。在反应堆驻地将反应堆包装在用于安全可靠运输的多功能罐(MPC)是其实际部署和获得许可的关键。

小型核反应堆或核电池通常不像传统核电站那样设计成补充燃料。在大多数情况下，安全壳在客户现场完全不破损，并且没有传统的补充燃料方法。这些反应堆或电池的设计使用寿命很长，视技术、设计和客户需求，其使用寿命可以为5年至60年。在燃料循环结束时，MPC断开连接并更换新单元。用过的反应堆被运回建造/加工/制造设施进行后期操作活动，所述后期操作活动可包括零件回收，燃料回收/取回、再利用处理或直接废弃。这些反应堆应具有很高的安全性，足够坚固以承受外部威胁，并具有防扩散能力。核反应堆的MPC在所有这些因素中都起着重要作用。

乏核燃料通常被存储在干燥存储容器中，既可以存储在桶中也可以存储在罐中。桶包括带有传导散热片的混凝土衬里，以将热量散发到外部，而罐是带有散热片通道的金属容器，用于将热量散发到周围。有时，将罐放置在桶内以进行进一步的屏蔽和保护，同时将用过的燃料存储在地面上。同样，在运输过程中可以对同一罐加装冲击限制器。具有多种功能的容器通常称为MPC。MPC通常具有坚固的设计，所述设计可以为轻水反应堆的用过的核燃料的存储提供安全保障。例如，当前用过的燃料MPC进行严格的资格测试，例如将其从250m高度掉落到锐利边缘上、将MPC在石油火焰中于1000℃下燃烧3小时、然后用弹道导弹向MPC发射。这些严格的资格测试可确保乏燃料在桶或罐内的安全性和保障性，以防发生最严重的攻击：物理或环境攻击。

尽管MPC已经被适配用于阻隔用过的核燃料、存储和运输，但是小型核反应堆或电池的容纳提出了与阻隔用过的核燃料不同的挑战。需要开发用于小型电池型核反应堆的安全壳系统。

发明内容

根据该概念的实施例，核反应堆安全壳系统包括：核反应堆；以及包封核反应堆的容器，该容器包括：多个排热系统，每个所述排热系统均具有活动状态和非活动状态，其中，与处于非活动状态相比，处于活动状态的排热系统更有效地从容器散发热量，并且其中排热系统被构造成基于容器的温度从非活动状态切换到活动状态。

附图说明

当结合附图阅读优选实施例的以下描述时，可以获得对本发明的进一步理解，在所述附图中：

图1是根据所公开概念的示例实施例的核反应堆安全壳系统的透视图；

图2是根据所公开概念的示例实施例的容器的剖视图；

图3A和图3B是根据所公开概念的示例实施例的第一排热系统的透视图；

图4A和图4B是根据所公开概念的另一示例实施例的第一排热系统的透视图；

图5A和5B是根据所公开概念的示例实施例的第二排热系统的透视图；

图6是根据所公开概念的另一示例实施例的核反应堆安全壳系统的透视图；

图7A和7B是根据所公开概念的另一示例实施例的第二排热系统的透视图；