[发明专利]一种适用于热管反应堆的带核试验方法

说明书

本发明公开了一种适用于热管反应堆的带核试验方法，本发明的方法包括：按照热管堆设计比例通过热管将试验用堆芯与热电转换装置或冷却装置连接，形成热管堆带核试验装置；将热管堆带核试验装置与现有研究堆或中子源耦合连接，无需建设试验堆即可直接进行带核集成试验。本发明采用热管堆局部次临界模块，结合现有研究堆或其他中子源，不建设实验堆即可直接进行带核集成试验，对设计进行快速验证迭代，可有效降低试验成本，提高研发速度和设计准确性。

技术领域

本发明核反应堆物理试验技术领域，具体涉及一种适用于热管反应堆的带核试验方法。

背景技术

新型反应堆技术验证一般需要局部非核试验、非核集成试验与带核集成试验等若干步骤，建设试验堆并开展带核试验是新型反应堆研发的关键环节，所需研发周期长，核燃料消耗高，经费体量庞大，对整体设计研发进展影响较大。

发明内容

为缩短热管反应堆研发周期，提高研发速度和设计准确性，本发明提供了一种适用于热管反应堆的带核试验装置及方法。本发明采用热管堆局部次临界模块，结合现有研究堆或其他中子源，不建设实验堆即可直接进行带核集成试验，对设计进行快速验证迭代，可有效降低试验成本，提高研发速度和设计准确性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于热管反应堆的带核试验方法，该方法包括：

按照热管堆设计比例通过热管将试验用堆芯与热电转换装置或冷却装置连接，形成热管堆带核试验装置；

将热管堆带核试验装置与现有研究堆或中子源耦合连接，无需建设试验堆即可直接进行带核集成试验。

可选的，本发明的试验用堆芯通过提取热管反应堆中的至少1根燃料棒插入模拟堆芯基体中构成。

可选的，本发明的热管为至少1根。

可选的，本发明的通过热管将试验用堆芯与热电转换装置或冷却装置连接具体为：

所述热管的蒸发段连接所述试验用堆芯；所述热管的冷凝段连接热电转换装置。

可选的，本发明的热电转换装置为温差发电设备、斯特林发电设备或布雷顿发电设备。

可选的，本发明的热管堆带核试验装置外部设置有不锈钢套筒，以隔绝水和空气。

可选的，本发明的将热管堆带核试验装置与现有研究堆耦合连接具体为：

将所述热管堆带核试验装置放入现有研究堆内部，使所述试验用堆芯处于研究堆堆芯活性段。

可选的，本发明的将热管堆带核试验装置与现有研究堆耦合连接具体为：

将所述热管堆带核试验装置放入现有研究堆外部辐照孔道。

可选的，本发明的带核集成试验包括：

利用现有研究堆或中子源的中子使所述试验用堆芯中的燃料棒发生裂变；

所述燃料棒产生的裂变热量由所述热管导出；

所述热电转换装置或冷却装置将热管携带的热能转化为电能或直接带出。

可选的，本发明的带核集成试验还包括：

启动现有研究堆或中子源，将其稳定在不同功率水平，测量所述试验用堆芯温度、热管温度、热电转换功率和废热导出功率，获得热管反应堆运行特性和关键参数。

本发明具有如下的优点和有益效果：