[发明专利]一种固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆堆芯

权利要求书

1.一种固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆堆芯，其特征在于：堆芯中心活性区共91盒组件，包括第一圈组件(1)，第二圈组件(2)，第三圈组件(3)，第四圈组件(4)，第五圈组件(5)，第六圈组件(6)共6圈组件；所述堆芯中心活性区上层是上部反射层(7)，下层是下部反射层(8)，周向层是径向反射层(9)；

所述第一圈组件(1)位于堆芯中心活性区中心，包括1盒堆芯一区补偿棒组件(11)；所述第二圈组件(2)在第一圈组件(1)外侧呈正六边形排布，包括6盒堆芯一区燃料组件(10)；所述第三圈组件(3)在第二圈组件(2)外侧呈正六边形排布，包括6盒堆芯一区燃料组件(10)和6盒堆芯一区补偿棒组件(11)，6盒堆芯一区燃料组件(10)位于正六边形的六个顶点，6盒堆芯一区补偿棒组件(10)位于正六边形六条边的中点；所述第四圈组件(4)在第三圈组件(3)外侧呈正六边形排布，包括12盒堆芯二区燃料组件(12)和6盒堆芯二区补偿棒组件(13)，6盒堆芯二区补偿棒组件(13)位于正六边形的六个顶点，2盒堆芯二区燃料组件(12)位于正六边形每条边的顶点之间；所述第五圈组件(5)在第四圈组件(4)外侧呈正六边形排布，包括6盒堆芯二区补偿棒组件(13)和18盒堆芯二区燃料组件(12)，6盒堆芯二区补偿棒组件(13)位于正六边形六条边的中点，6盒堆芯二区燃料组件(12)位于堆芯正六边形的六个顶点，1盒堆芯二区燃料组件(12)位于正六边形每条边的顶点与中点之间；所述第六圈组件(6)在第五圈组件(5)外侧呈正六边形排布，包括6盒堆芯二区补偿棒组件(13)，12盒堆芯二区安全棒组件(14)和12盒堆芯二区燃料组件(12)，6盒堆芯二区补偿棒组件(13)位于正六边形的六个顶点，2盒堆芯二区安全棒组件(14)位于正六边形每条边中点的两侧，1盒堆芯二区燃料组件(12)位于正六边形每条边的堆芯二区补偿棒组件(13)和堆芯二区安全棒组件(14)之间。

2.根据权利要求1所述的一种固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆堆芯，其特征在于：所述堆芯一区燃料组件(10)和堆芯二区燃料组件(12)结构相同，横截面均为正六边形，包括127根螺旋十字型燃料棒(15)和1个石墨盒(16)；127根螺旋十字型燃料棒的排布规律为：第一圈是组件中心的1根螺旋十字型燃料棒(15)，第二圈是呈正六边形排布的6根螺旋十字型燃料棒(15)，以正六边形的形状向外圈延伸，每圈增加6根螺旋十字型燃料棒(15)，共7圈螺旋十字型燃料棒(15)；石墨盒(16)位于组件外围，将螺旋十字型燃料棒(15)围成正六边形；

所述堆芯一区补偿棒组件(11)横截面为正六边形，包括13根补偿棒(17)，114根螺旋十字型燃料棒(15)以及1个石墨盒(16)；13根补偿棒(17)和114根螺旋十字型燃料棒(15)的排布规律为：第一圈是组件中心的补偿棒(17)；第二圈是呈正六边形排布的6根螺旋十字型燃料棒(15)；第三圈在第二圈外侧呈正六边形排布，6根补偿棒(17)分别位于正六边形的六个顶点，6根螺旋十字型燃料棒(15)位于正六边形六条边的中点；第四圈在第三圈外侧，18根螺旋十字型燃料棒(15)呈正六边形排布；第五圈在第四圈外侧呈正六边形排布，6根补偿棒(17)分别位于正六边形每条边的中点，其余为18根螺旋十字型燃料棒(15)；第六圈位于第五圈外侧呈正六边形排布，第七圈位于第六圈外侧呈正六边形排布，分别包括30根和36根螺旋十字型燃料棒(15)；

所述堆芯一区补偿棒组件(13)和堆芯二区安全棒组件(14)，结构与堆芯一区补偿棒组件(11)相同，而堆芯二区安全棒组件(14)在堆芯一区补偿棒组件(11)中的补偿棒(17)位置均为安全棒(18)。

3.根据权利要求2所述的一种固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆堆芯，其特征在于：堆芯一区螺旋十字型燃料棒的²³⁵U富集度为15％，堆芯二区螺旋十字型燃料棒的²³⁵U富集度为17.5％。

4.根据权利要求2所述的一种固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆堆芯，其特征在于：所述补偿棒(17)和安全棒(18)均为控制棒。