[发明专利]熔盐反应堆

权利要求书

1.一种装置(100)，该装置被适配为用于通过核裂变产生能量，该装置(100)包括具有芯容器材料的芯容器(20)，该芯容器(20)包围具有内管材料的内管，该内管和/或该芯容器(20)具有入口(6)和出口(7)，该装置(100)进一步包括具有可裂变材料的熔融燃料盐、熔融慢化剂盐(2)以及氧化还原元素，其中该熔融慢化剂盐(2)位于该芯容器(20)中并且该熔融燃料盐位于该内管中，或者其中该熔融燃料盐位于该芯容器(20)中并且该熔融慢化剂盐(2)位于该内管中，其特征在于，该熔融慢化剂盐(2)包含至少一种金属氢氧化物、至少一种金属氘氧化物或其组合，并且该氧化还原元素具有的还原电势大于该内管材料的还原电势或者大于该内管材料和该芯容器材料的还原电势。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，该氧化还原元素是位于该内管材料的表面上或位于该内管材料和该芯容器材料的表面上的牺牲材料。

3.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其中，该内管不包括入口(6)或出口(7)，以便包围该熔融慢化剂盐(2)。

4.熔盐用于慢化在包含裂变材料的反应堆芯中发生的裂变反应过程中产生的裂变中子的用途，该熔盐包含至少一种金属氢氧化物、至少一种金属氘氧化物或其组合以及选自由Sr、Ca、Li、Rb、K、Ba、Li₂C₂、Na、Mg、Th、U、Be、Al或Zr或其组合组成的组的氧化还原元素。

5.熔盐用于慢化在具有金属区段并包含裂变材料的反应堆芯中发生的裂变反应过程中产生的裂变中子的用途，该熔盐包含至少一种金属氢氧化物、至少一种金属氘氧化物或其组合以及氧化还原元素，其中该氧化还原元素是根据泡林标度具有电负性的金属，该金属的电负性低于该反应堆芯的该金属区段的电负性。

6.一种控制核裂变过程的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据权利要求1至3中任一项所述的装置(100)，

-向该内管中引入熔融慢化剂盐(2)和氧化还原元素，

-向该芯容器(20)中引入熔融燃料盐，该熔融燃料盐包含碱金属的氟化物和裂变元素，

-提供与该入口(6)和该出口(7)处于流体连通的热交换器，以便限定热交换回路，该热交换回路用于从在该热交换回路中循环的该熔盐中去除热量，

-在该热交换回路中循环该熔盐，以便控制在该芯容器(20)中该燃料盐的温度，

其特征在于，该熔融慢化剂盐(2)包含至少一种金属氢氧化物、至少一种金属氘氧化物或其组合，并且该氧化还原元素具有的还原电势大于该内管材料的还原电势。

7.一种控制核裂变过程的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据权利要求1至3中任一项所述的装置(100)，其中，该内管具有入口(6)和出口(7)，

-向该内管中引入熔融燃料盐，该熔融燃料盐包含碱金属的氟化物和裂变元素，

-向该芯容器(20)中引入熔融慢化剂盐(2)和氧化还原元素，

-提供与该内管的该入口(6)和该出口(7)处于流体连通的热交换器，以便限定热交换回路，该热交换回路用于从在该热交换回路中循环的该熔融燃料盐中去除热量，

-在该热交换回路中循环该燃料盐，以便控制在该内管中该燃料盐的温度，

其特征在于，该熔融慢化剂盐(2)包含至少一种金属氢氧化物、至少一种金属氘氧化物或其组合，并且该氧化还原元素具有的还原电势大于该内管材料的还原电势或者大于该内管材料和该芯容器材料的还原电势。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在该入口(6)处的温度在400℃至800℃的范围内，并且其中在该出口(7)处的温度在600℃至1000℃的范围内。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中，该燃料盐是共晶盐。

10.根据权利要求6至9所述的方法，其中，该燃料盐包含钍。