СПОСОБЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК В ЯДЕРНОМ РЕАКТОРЕ ДЕЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК G21C7/08 

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам для перемещения тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе деления.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка относится (и притязает на преимущества от них) к самой ранней имеющейся действительной дате (датам) подачи следующих перечисленных заявок (далее по тексту именуемых «Родственными Заявками») (например, притязает на самые ранние имеющиеся даты приоритета для других заявок на патент, кроме предварительных, или притязает на преимущества в соответствии с 35 USC § 119(e) для предварительных заявок на патент, для любых и всех родовых заявок Родственной Заявки (Родственных Заявок). Предмет Родственных Заявок и любых и всех родовых заявок Родственных Заявок полностью ссылкой включает в настоящее описание в степени, в какой этот предмет согласуется с настоящим описанием.

Родственные заявки

Для целей, не предусмотренных требований Ведомства по патентам и товарным знакам США USPTO, настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США №12/590448 под названием «METHODS AND SYSTEMS FOR MIGRATING FUEL ASSEMBLIES IN A NUCLEAR FISSION REACTOR», в которой Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Robert C. Petroski, Joshua C. Walter, Thomas Allan Weaver, Charles Whitmer, Lowell L. Wood, Jr., и George B. Zimmerman названы как изобретатели, поданной 6 ноября 2009 года, которая в настоящее время является одновременно рассматриваемой,

или является заявкой, одновременно рассматриваемая с которой заявка имеет право на приоритет по дате подачи.

Для целей, не предусмотренных требований USPTO, настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США №12/657725 под названием «METHODS AND SYSTEMS FOR MIGRATING FUEL ASSEMBLIES IN A NUCLEAR FISSION REACTOR», в которой Ehud Greenspan, Roderick A.Hyde, Robert C.Pelroski. C.Walter, Thomas Allan Weaver, Charles Whitmer, Lowell L. Wood, Jr., и George B.Zimmerman названы как изобретатели, поданной 25 января 2010 года, которая в настоящее время является одновременно рассматриваемой, или является заявкой, одновременно рассматриваемая с которой заявка имеет право на приоритет но дате подачи.

Для целей, не предусмотренных требований USPTO, настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США №12/657726 под названием «METIIODS AND SYSTEMS FOR MIGRATING FUEL ASSEMBLIES IN A NUCLEAR FISSION REACTOR», в которой Ehud Greenspan, Roderick A.Hyde, Robert C.Petroski, Joshua C.Walter. Thomas Allan Weaver, Charles Whitmer. Lowell L. Wood. Jr., и George B.Zimmerman названы как изобретатели, поданной 25 января 2010 года, которая в настоящее время является одновременно рассматриваемой, или является заявкой, одновременно рассматриваемая с которой заявка имеет право на приоритет по дате подачи.

Для целей, не предусмотренных требований USPTO, настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США №12/657735 под названием «METHODS AND SYSTEMS FOR MIGRATING FUEL ASSEMBLIES IN A NUCLEAR FISSION REACTOR», в которой Ehud Greenspan, Roderick A.Hyde, Robert C.Petroski, Joshua C.Walter, Thomas Allan Weaver, Charles Whitmer. Lowell L.Wood. Jr., и George B.Zimmerman названы как изобретатели, поданной 25 января 2010 года, которая в настоящее время является одновременно рассматриваемой, или является заявкой, одновременно рассматриваемая с которой заявка имеет право на приоритет по дате подачи.

Ведомство по патентам и товарным знакам США USPTO опубликовало уведомление о том, что компьютерные программы USPTO требуют, чтобы заявители ссылались на порядковый номер заявки и указывали, является ли заявка продолжением, частичным продолжением или разделением заявки на патент. См. Stephen G.Kunin, Benefit of Prior-Filed Application, USPTO Official Gazette March 18, 2003. Нынешний субъект-заявитель (далее по тексту именуемый «Заявителем») предоставил вышеупомянутую конкретную ссылку на заявку (заявки), по которой (которым) заявляются притязания на приоритет, в соответствии с требованиями законодательства. Заявитель понимает, что законодательство недвусмысленно в своем конкретном условном языке и не требует пи порядкового номера заявки, пи какого-либо описания, например, «продолжение» или «частичное продолжение», для притязания на приоритет в отношении заявок на патент США. Несмотря на вышесказанное. Заявитель понимает, что компьютерные программы USPTO выдвигают определенные требования к вводу данных, и поэтому Заявитель предоставил обозначение (обозначения) взаимоотношения между нынешней заявкой и ее родовой заявкой (родовыми заявками), указанной (указанными) выше, но при этом положительным образом отмечает, что эти обозначения ни в коем случае не должны толковаться как какой-либо тип пояснения и (или) допущения в части того, содержит или не содержит настоящая заявка какой-либо новый материал в дополнение к материалу ее родовой заявки (заявок).

КРАТКОЙ ОПИСАНИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Па примерах иллюстративных вариантов осуществления предлагаются способы и системы для перемещения тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе деления, способы эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, способы управления ядерным реактором на бегущей волне, системы для управления ядерным реактором на бегущей волне, компьютерные программные продукты для управления ядерным реактором на бегущей волне и ядерные реакторы на бегущей волне с системами для перемещения тепловыделяющих сборок.

Вышеприведенное краткое описание является лишь иллюстративным и не предназначено каким-либо образом ограничивать объем настоящего изобретения. В дополнение к иллюстративным аспектам, вариантом осуществления и отличительным признакам, описанным выше, из графического материала и последующего подробного описания станут очевидными дальнейшие аспекты, варианты осуществления и отличительные признаки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Фиг.1А представляет собой блок-схему иллюстративного способа эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне.

Фиг.1B-1D представляют собой виды в перспективном изображении в частично схематическом виде компонентов иллюстративных активных зон ядерного реактора.

Фиг.1E-1Н иллюстрируют влияния на форму фронта горения бегущей волны ядерного деления перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

Фиг.1I представляет собой блок-схем) детали части способа на фиг.1А.

Фиг.1J иллюстрирует вращение тепловыделяющей подсборки ядерного деления.

Фиг.1K представляет собой блок-схему детали части способа на фиг.1А.

Фиг.1L иллюстрирует переворачивание тепловыделяющей подсборки ядерного деления.

Фиг.1M-1N представляют собой блок-схемы детали части способа на фиг.1А.

Фиг.1O иллюстрирует спиральное перемещение тепловыделяющей подсборки ядерного деления.

Фиг.1P представляет собой блок-схему детали части способа на фиг.1А.

Фиг.1Q иллюстрирует аксиальное перемещение тепловыделяющей подсборки ядерного деления.

Фиг.1R иллюстрирует практически сферическую форму фронта горения бегущей волны ядерного деления.

Фиг.1S иллюстрирует непрерывно искривленную поверхность фронта горения бегущей волны ядерного деления.

Фиг.1T иллюстрирует практически осесимметричную форму фронта горения бегущей волны ядерного деления.

Фиг.1U-IV иллюстрируют практически n-кратную осевую симметрию формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

Фиг.1W иллюстрирует асимметричную форму фронта горения бегущей волны ядерного деления.

Фиг.1X-1AF представляют собой блок-схемы деталей частей способа на фиг.1A.

Фиг.2A представляет собой блок-схему иллюстративного способа управления ядерным реактором на бегущей полис.

Фиг.2B-2M представляют собой блок-схемы деталей частей способа на фиг.2А.

Фиг.3A представляет собой блок-схему иллюстративной системы для системы для определения перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

Фиг.3B-3C представляют собой блок-схемы деталей компонентов системы на фиг.3A.

Фиг.4А представляет собой блок-схему иллюстративной системы для перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

Фиг.4B-4С представляют собой блок-схемы деталей компонентов системы на Фиг.4A.

Фиг.5 представляет собой блок-схему в частично схематическом виде иллюстративного ядерного реактора на бегущей волне.

Фиг.6A представляет собой блок-схему иллюстративного способа эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне.

Фиг.6B представляет собой блок-схему детали части способа на фиг.6A.

Фиг.7 представляет собой блок-схему иллюстративного способа эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне.

Фиг.8 представляет собой блок-схему иллюстративного способа эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне.

Фиг.9 представляет собой блок-схему иллюстративного способа эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне.

Фиг.10A представляет собой блок-схему иллюстративного способа эксплуатации ядерного реактора.

Фиг.10B-10D представляют собой блок-схемы деталей частей способа на фиг.ЮЛ.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В последующем подробном описании приводятся ссылки на прилагаемые чертежи. На этих чертежах, если контекст не диктует иначе, подобные компоненты обозначены подобными позициями. Иллюстративные варианты осуществления, описанные в подробном описании, на чертежах и в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения. Могут использоваться и другие варианты осуществления, и могут вноситься и другие изменения в пределах сущности или объема предмета изобретения, представленного в настоящей заявке.

В соответствии с иллюстративными вариантами осуществления, предлагаются способы и системы для перемещения тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе деления, способы эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, способы управления ядерным реактором на бегущей волне, системы для управления ядерным реактором на бегущей волне, компьютерные программные продукты для управления ядерным реактором на бегущей волне, и ядерные реакторы на бегущей волне с системами для перемещения тепловыделяющих сборок.

Обзор бегущей волны ядерного деления

Перед тем, как будут объяснены детали, касающиеся вариантов осуществления, не ограничивающих объем настоящего изобретения, будет приведен краткий обзор, касающийся бегущей волны ядерного деления. Хотя бегущая волна ядерного деления известна также как дефлаграционная волна ядерного деления, для доходчивости в настоящем описании будет использоваться термин «бегущая волна ядерного деления». Части последующего рассмотрения включают информацию, взятую из доклада, озаглавленного "Completely Automated Nuclear Power Reactors For Long-Term Operation: III. Enabling Technology For Large-Scale, Low-Risk, Affordable Nuclear Electricity", авторы Edward Teller, Muriel Ishikawa, Lowell Wood, Roderic Hyde и John Nuckolls, представленном на семинаре в июле 2003 года в Аспспском институте глобальных изменений, публикация Ливерморекой национальной лаборатории им. Лоуренса (Калифорнийский университет) UCRL-JRNL-122708 (2003) (этот доклад в виде статьи был подготовлена для журнала Energy, International Journal 30 ноября 2003 года), содержание которой ссылкой включается в настоящее описание.

В "волне", которая перемещается через активную зону ядерного реактора на бегущей волне со скоростями порядка примерно сантиметр в год. воспроизводящий материал ядерного топлива воспроизводится в делящийся материал ядерного топлива, который затем претерпевает деление.

Некоторые из ядерных топлив, предполагаемых для использования в ядерных реакторах на бегущей волне, обычно широкодоступны, такие, как (без ограничения) уран (природный, обедненный или обогащенный), торий, плутоний или даже ранее сожженные тепловыделяющие сборки. Могут использоваться и другие, менее широкодоступные ядерные топлива, такие, как (без ограничения) другие актинидные элементы или их изотопы. Некоторые ядерные реакторы на бегущей волне предполагают долгосрочную эксплуатацию с полной мощностью в течение порядка примерно 30-50 лет или дольше. Некоторые ядерные реакторы на бегущей волне не предполагают дозаправку ядерным топливом (вместо этого предполагают захоронение на месте в конце срока службы), а некоторые другие ядерные реакторы на бегущей волне предполагают дозаправку ядерным топливом, причем некоторые дозаправки ядерным топливом происходят при плановой остановке, а некоторые дозаправки ядерным топливом происходят при работе с генерированием энергии. Предполагается также, что в некоторых случаях регенерации ядерного топлива можно избежать, тем самым снижая вероятность использования в военных целях и других проблем.

Одновременное выполнение желаний достичь эксплуатации 30-50 лет (или дольше) на полной мощности без дозаправки ядерным топливом и избежать регенерации ядерного топлива может повлечь за собой использование спектра быстрых нейтронов. Кроме того, распространение бегущей волны ядерного деления обеспечивает высокое среднее выгорание необогащенных актинидных топлив, таких, как природный уран или торий, и использование сравнительно малой области "игнайтера ядерного деления" умеренного изотопного обогащения ядерных делящихся материалов в топливной загрузке активной зоны реактора.

Как таковая, активная зона ядерного реактора на бегущей волне может включать в себя игнайтер ядерного деления и более крупную область распространения дефлаграцнонной волны горения ядерного деления. Область распространения дефлаграционной волны горения ядерного деления содержит ториевое или урановое топливо и действует по общему принципу воспроизводства ядерного топлива с использованием спектра быстрых нейтронов.

Активная зона ядерного реактора на бегущей волне является реактором-размножителем (бридером) но причинам эффективного использования ядерного топлива и минимизации потребности в изотопном обогащении. Кроме того, спектр быстрых нейтронов используется, поскольку большое поперечное сечение поглощения продуктов деления для тепловых нейтронов обычно не позволяет добиться высокого использования тория или более обильного изотопа урана ²³⁸U в вариантах осуществления с урановым топливом без удаления продуктов деления.

Теперь будет объяснена иллюстративная бегущая волна ядерного деления. Распространение дефлаграционных волн горения по ядерным топливным материалам может высвобождать энергию на прогнозируемых уровнях. Кроме того, если конфигурация материала имеет достаточно не зависящих от времени признаков, например, как конфигурации, встречающиеся в типичных промышленных энергетических ядерных, реакторах. то последующее производство энергии может быть на устойчивом уровне. Наконец, если бы скорость распространения бегущей волны можно было регулировать снаружи практически оправданным образом, то скоростью высвобождения энергии и, таким образом, производством энергии можно было бы управлять, как требуется.

Далее объясняется нуклеоника бегущей волны ядерного деления. Вызывание ядерного деления выбранных изотопов актинидных элементов делящихся поглощением нейтронов любой энергии может обеспечить высвобождение энергии связи ядра при любой температуре материала, включая произвольно низкие. Нейтроны, которые поглощаются делящимся актинидным элементом, могут создаваться игнайтером ядерного деления.

Высвобождение более одного нейтрона на поглощенный нейтрон, в среднем, путем ядерного деления практически любого делящегося актинидного изогона может дать возможность дли дивергирования опосредованной нейтронами ядерной цепной реакции. Обычно, число нейтронов, высвобождающихся при каждом поглощении, определяется как η, где η=υσ_f/(σ_f+σ_c), где υ - число нейтронов, высвобождающихся при делении. Высвобождение более двух нейтронов на каждый поглощенный нейтрон (в определенных диапазонах энергии нейтронов, в среднем) может позволить вначале преобразование атома неделящегося изотопа в делящийся (через захват нейтрона и последующий бета-распад) начальным захватом нейтрона, а затем дополнительно позволить деление нейтроном ядра вновь созданного делящегося изотопа в ходе второго поглощения ядерного деления.

Многие ядерные виды с высоким Z (Z≥90) могут использоваться в качестве ядерного топливного материала в реакторе на бегущей волне (или бридерном реакторе), если, в среднем, один нейтрон из данного события ядерного деления может радиоактивно захватываться на неделящемся, но воспроизводящем ядре, которое затем превратится (например, путем бета-распада) в делящееся ядро, а второй нейтрон из того же событии ядерного деления может захватываться на делящемся ядре и, тем самым, вызывать деление. В частности, если любое из этих созданий условий является установившимся, условия для распространения бегущей волны ядерного деления могут быть достаточными в данном материале.

Вследствие бета-распада промежуточных изотопов в процессе превращения воспроизводящего ядра в делящееся, скорость, с которой делящийся материал делается доступным для деления, является ограниченной. Следовательно, характеристическая скорость продвижения волны ограничивается периодами полураспада порядка нескольких дней или месяцев. Например, характеристическая скорость может быть порядка отношения расстояния, пройденною нейтроном от его рождения при делении до его радиационного захвата на воспроизводящем ядре (то есть, среднего свободного пути), к полупериоду (самого долгоживущего ядра в цепи) бета-распада, приводящему из воспроизводящего ядра к делящемуся. Для большинства интересуемых случаев это характеристическое расстояние транспорта нейтрона при делении в актиноидах нормальной плотности равно приблизительно 10 см, а полупериод бета-распада составляет 10⁵-10⁶ секунд. Соответственно, для некоторых конструкций характеристическая скорость волны равна 10^-4-10^-7 см/с. Продвижение с этой относительно низкой скоростью указывает на то. что волна может характеризоваться как бегущая или дефлаграционная волна, по не детонационная волна.

Если бегущая волна пытается ускорить продвижение, ее передняя кромка сталкивается с все более чистым воспроизводящим материалом (который является относительно материалом с потерями в нейтронном смысле), поскольку концентрация делящихся ядер далеко впереди от центра волны становится экспоненциально низким. Таким образом, передняя кромка волны (именуемая в настоящем описании "фронтом горения") останавливается или замедляет распространение. И наоборот, если волна замедляет распространение, и коэффициент превращения поддерживается выше единицы (то есть, скорость воспроизводства выше скорости деления), локальная концентрация делящихся ядер от продолжающегося бета-распада повышается, локальные скорости деления и производства нейтронов возрастают, и передняя кромка волны, то есть, фронт горения, ускоряется.

Наконец, если тепло, связанное с ядерным делением, удаляется достаточно быстро изобретения всех частей конфигурации первоначально воспроизводящего вещества, в котором распространяется волна, распространение может происходить при произвольно низкой температуре материала - хотя температуры как нейтронов, так и делящихся ядер могут быть около 1 МэВ.

Этих условии инициирования и распространения бегущей волны ядерного деления можно добиться с легкодоступными материалами. Хотя делящиеся изотопы актинидных элементов редко встречаются в земной коре, как в абсолютном отношении, так и в части воспроизводящих изотопов этих элементов, делящиеся изотопы можно концентрировать, обогащать и синтезировать. Например, хорошо известно использование как природных, так и искусственных делящихся изотопов, таких, как ²³³U, ²³⁵U и ²³⁹Pu соответственно, для начала ядерных цепных реакций.

Рассмотрение соответствующего нейтронного сечения позволяет предположить, что бегущая волна ядерного деления может сжигать большую часть активной зоны из природных актинидов, таких, как ²³²Th или ²³⁸U, если спектр нейтронов в волне является 'жестким' или 'быстрым'. То есть, если нейтроны, которые несут ценную реакцию в волне, имеют энергии, которые не очень малы по сравнению с приблизительно 1 МэВ, при которой они испаряются из ранних осколков деления, относительно больших потерь для в пространственно-временном локальном балансе нейтронов можно избежать, если локальная массовая доля продуктов деления становится сравнимой с массовой долей воспроизводящего материала (помня, что один моль делящегося материала при делении превращается в два моля ядер-продуктов деления). При энергиях нейтронов ≤0,1 МэВ существенными могут стать потери нейтронов даже у типичных конструктивных материалов нейтронных реакторов, таких, как Ta, который имеет требуемые свойства при высоких температурах.

Еще одно соображение - это (сравнительно малое) изменение при изменении энергии падающего нейтрона множественности нейтронов, испускаемых при делении, ν, и доля всех событий поглощения нейтрона, которые приводят к делению (а не просто эмиссии γ-лучей при захвате нейтрона), α. Алгебраический знак функции α(ν-2) составляет условие для осуществимости распространения бегущей волны ядерного деления в воспроизводящем материале по сравнению с общим балансом делящейся изотопной массы в отсутствие утечки нейтронов из активной зоны или паразитных поглощений (таких, как на продуктах деления) в ней, для каждого из делящихся изотопов активной зоны реактора. Алгебраический знак обычно является положительным для всех интересуемых делящихся изотопов от энергий нейтронов при делении приблизительно 1 МэВ вниз до области резонансного захвата.

Количество α(ν-2)/ν определяет верхнюю границу доли всех рожденных делением нейтронов, которые могут быть утеряны из-за утечки, паразитного поглощения или геометрической дивергенции при распространении бегущей волны. Следует отметить, что эта доля составляет 0,15-0,30 для основных делящихся изотопов в диапазоне энергий нейтронов, который преобладает во всех конфигурациях эффективно незамедленных актинидных изотопов, представляющих практический интерес (приблизительно 0,1-1,5 МэВ). В отличие от ситуации, преобладающей для нейтронов (над)тепловой энергии, в которой паразитные потери, обусловленные продуктами деления, доминируют над паразитными потерями при превращении из воспроизводящего элемента в делящийся на 1-1,5 десятичных порядка величины, генерирование делящихся элементов при захвате на воспроизводящих изотопах превосходит захват продуктов деления на 0.7 1,5 порядка величины в диапазоне энергий нейтронов 0,1-1,5 МэВ. Первое предполагает, что превращение из воспроизводящего элемента в делящийся будет осуществимо лишь в степени 1,5-5% при тепловых энергиях нейтронов или возле них, в то время как последнее указывает, что для энергетического спектра нейтронов прямого деления можно ожидать превращений свыше 50%.

При рассмотрении условий для распространения бегущей волны ядерного деления при некоторых подходах утечкой нейтронов для очень крупных «самоотраженных» конфигураций актинидов можно эффективно пренебречь. Ясно, что распространение бегущей волны может быть установлено в достаточно крупных конфигурациях двух типов актинидов, которых относительно много в земной коре: ²³²Th и ²³⁸U, исключительные и основные (то есть, наиболее долгоживущие) изотопные компоненты природных тория и урана соответственно.

В частности, транспорт нейтронов деления в этих изотопах актинидов, вероятно, приведет либо к захвату на ядре воспроизводящего изотопа, либо к делению делящего ядра до того, как энергия нейтрона уменьшится значительно ниже 0,1 МэВ (и после чего он становится поддающимся - с не пренебрежимо малой вероятностью захвату на ядре продукта деления). Ясно, что концентрации ядер продуктов деления может приближаться к концентрациям воспроизводящих ядер или в некоторых случаях превышать их, а концентрации делящихся ядер могут быть на порядок величины меньше таковых продуктов деления или воспроизводящих ядер, оставаясь в количественном отношении практически надежным. Рассмотрение соответствующих сечений рассеяния нейтронов позволяет предположить, что конфигурации актинидов, которые являются достаточно экстенсивными, чтобы эффективно быть бесконечно 'толстыми то есть, самоотражающими для нейтронов деления в их радиальном размере, будут иметь произведения плотности на радиус >>200 г/см² - то есть, они будут иметь радиусы >>10-20 см плотности твердого ²³⁸U-²³²Th.

Саморегулирующаяся волна («волна-самоед») обеспечивает достаточно избыточных нейтронов для воспроизводства нового делящегося материала 1-2 средних свободных путей в еще пестревшее топливо, эффективно заменяя делящееся топливо, сгоревшее в волне. 'Зола' сзади пика волны горения является практически 'нейтронно-нейтральной', поскольку нейтронная реактивность ее делящейся фракции уравновешена паразитными поглощениями запасов структуры и продуктов деления на верху утечки. Если запас делящихся атомов в центре волны и непосредственно перед ней со временем не изменяется по мере распространения волны, то это происходит стабильно; если меньше, то волна 'умирает', а если больше, о волне могут говорить, что она 'разгоняется'.

Таким образом, бегущая волна ядерного деления может распространяться и поддерживаться практически в установившемся режиме в течение продолжительного времени в конфигурациях изотопов природных актинидов.

В приведенном выше описании рассматривались - на примере, не ограничивающем объем настоящего изобретения - цилиндры круглого сечения из природного уранового или торцевого металла диаметром менее примерно одного метра (и которые могут быть значительно меньшими в диаметре при использовании эффективных отражателей нейтронов), которые могут устойчиво распространять бегущие волны ядерного деления на произвольно большие аксиальные расстояния. Однако распространение бегущих волн ядерного деления не должно толковаться ограничивающимся цилиндрами круглого сечения, симметричными геометриями или односвязными геометриями. В этом отношении дополнительные варианты осуществления альтернативных геометрий активных зон ядерного реактора на бегущей волне описаны в заявке на патент США №11/605943 под названием «AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION)), в которой RODERICK A.HYDE, MURIEL Y.ISIIIKAWA. NATHAN P.MYHRVOLD. AND LOWELL L.WOOD, JR. названы как изобретатели, поданной 28 ноября 2006 года, содержание которой ссылкой включается в настоящее описание.

Распространение бегущей волны ядерного деления имеет последствия для вариантов осуществления ядерных реакторов на бегущей волне. Как первый пример, на скорость локальной ядерной реакции может с разумными затратами накладываться обратная связь по локальной температуре материала в балансе нейтронов бегущей волны. Этот большой отрицательный температурный коэффициент реактивности нейтронов дает возможность управлять скоростью распространения бегущей волны. Если из горящего топлива извлекается лишь очень малая тепловая энергия, его температура повышается, и зависящая от температуры реактивность падает, и скорость ядерного деления в центре волны становится соответственно малой, и уравнение времени волны отражает лишь очень низкую аксиальную скорость продвижения. Аналогичным образом, если скорость извлечения тепловой энергии высока, температура материала снижается, и реактивность нейтронов повышается, внутриволновой баланс нейтронов становится относительно незатухающим, и волна продвигается в аксиальном направлении относительно быстро. Детали, касающиеся иллюстративных реализаций температурной обратной связи, которые могут включаться в варианты осуществления сборки активной зоны реактора, описаны в заявке на патент США №11/605933 под названием «CONTROLEABLE LONG ГЕКМ OPERATION OF A NUCLEAR REACTOR)), в которой RODERICK A.HYDE, MURIEL Y.ISUIKAWA, NATHAN P.MYHRVOLD. AND LOWELL L. WOOD, JR.. названы как изобретатели, поданной 28 ноября 2006 года, содержание которой ссылкой включается в настоящее описание.

Как второй пример последствий распространения бегущей волны ядерного деления для вариантов осуществления ядерных реакторов на бегущей волне, может использоваться менее чем все производство нейтронов при делении в ядерном реакторе на бегущей волне. Например, системы управления реактивностью, такие, как (без ограничения) поглощающий нейтроны материал в управляющих стержнях или локальных модулях, термостатирующих температуру материала, могут использовать около 5-10% общего производства нейтронов при делении в ядерном реакторе 10 на бегущей волне. Еще ≤10% общего производства нейтронов при делении в ядерном реакторе на бегущей волне могут теряться на паразитное поглощение в высокоэффективных термостойких конструктивных материалах (таких, как Ta, W или Re), используемых в элементах конструкции ядерного реактора на бегущей волне. Это потеря происходит, чтобы реализовать требуемые термодинамические кпд при преобразовании в электрическую энергию и добиться высокой безопасности системы. Z этих материалов, таких, как Та, W и Re, равны приблизительно 80% от Z актинидов, и, таким образом, их сечения радиационного захвата для нейтронов высокой энергии не являются особо малыми по сравнению с их сечениями радиационного захвата актинидов. Последние 5-10% общего производства нейтронов при делении в ядерном реакторе на бегущей волне могут теряться на паразитное поглощение в продуктах деления. Можно, однако, ожидать, что спектр может быть аналогичным спектру реактора на быстрых нейтронах с охлаждением жидким натрием в том, что на паразитное поглощение может приходиться лишь около 1-2% потерь. Как уже отмечалось, баланс нейтронов характеристически является достаточно богатым, что приблизительно 70% общего производства нейтронов при делении достаточно для поддерживания распространения бегущей волны при отсутствии утечки и быстрой геометрической дивергенции.

Как третий пример последствий распространения бегущей волны ядерного деления для вариантов осуществления ядерных реакторов на бегущей волне, высокие выгорания (порядка примерно 20-30% или в некоторых случаях от около 40% или 50% примерно до 80%) начальных запасов актинидного топлива, характерные для бегущих волн ядерною деления, могут обеспечить высокоэффективное использование необогащенного топлива, кроме того, без необходимости регенерации.

Следует отметить, что поток нейтронов из наиболее интенсивно горящей области сзади фронта горения воспроизводит богатую делящимися изотопами область на передней кромке фронта горения, тем самым служит продвижению бегущей волны ядерного деления. После того как фронт горения бегущей волны ядерного деления проходит по данной массе топлива, концентрация делящихся атомов продолжает повышаться, пока радиационный захват нейтронов на имеющихся воспроизводящих ядрах значительно вероятнее, чем на ядрах продуктов деления, в то время как продолжающееся деление создаст все большую массу продуктов деления. Плотность производства ядерной энергии в этой области топливного заряда в любой данный момент времени является максимальной.

Ясно, что далеко сзади продвигающегося фронта горения бегущей волны ядерною деления отношение концентраций ядер продуктов деления (масса которых в среднем почти точно равняется половине массы делящегося ядра) и делящихся ядер увеличивается до значения, сравнимого с отношением активного деления к сечениям радиационного захвата продуктов деления. При этом "локальная реактивность нейтронов" приближается к отрицательной величине или (в некоторых вариантах осуществления) может стать отрицательной. Следовательно, горение и воспроизводство эффективно прекращаются. Попятно также, что в некоторых вариантах осуществления может добавляться неделящийся поглощающий нейтроны материал, такой, как карбид бора, гафний или гадолиний для обеспечения, чтобы "локальная реактивность нейтронов" была отрицательной.

В некоторых вариантах осуществления ядерных реакторов на бегущей волне все ядерное топливо, когда-либо используемое в реакторе, устанавливается при изготовлении сборки активной зоны реактора. Кроме того, в некоторых конструктивных исполнениях отработанное топливо никогда не удаляется из сборки активной зоны реактора. В одном подходе эти варианты осуществления могут обеспечить эксплуатацию без доступа к активной зоне реактора после начала ядерного деления, возможно, после завершения распространения фронта горения.

В некоторых других вариантах осуществления ядерных реакторов на бегущей волне все ядерное топливо, когда-либо используемое в реакторе, устанавливается при изготовлении сборки активной зоны реактора, а в некоторых конструктивных исполнениях отработанное топливо никогда не удаляется из сборки активной зоны реактора. Однако, и как будет объяснено ниже, но меньшей мере, некоторую часть ядерного топлива могут перемещать или перетягивать между или среди разных мест в активной зоне реактора. Это перемещение или перетаскивание, но меньшей мере, части ядерного топлива может выполняться для достижения целей, как описано ниже.

Однако в некоторых других вариантах осуществления ядерных реакторов на бегущей волне после начала ядерного деления в сборку активной зоны реактора может добавляться дополнительное ядерное топливо. В некоторых других вариантах осуществления ядерных реакторов на бегущей волне отработанное топливо может удаляться из сборки активной зоны реактора (и, в некоторых вариантах осуществления, удаление отработанного топлива из сборки активной зоны реактора может выполняться, когда ядерный реактор на бегущей волне работает в режиме генерирования энергии). Это иллюстративная дозаправка ядерным топливом и удаление отработанного топлива объясняется в заявке на патент США №11/605848 под названием «METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR REACTOR)), в которой RODERICK A.HYDE, MURIEL Y.ISHIKAWA, NATHAN P.MYHRVOLD, AND LOWELL L.WOOD. JR. названы как изобретатели, поданной 28 ноября 2006 года. содержание которой ссылкой включается в настоящее описание. Независимо от того, удаляется отработанное топливо или пег, предварительное расширение загруженного топлива позволяет заменять актиниды более высокой плотности продуктами деления более низкой плотности без каких-либо общих объемных изменений топливных элементов по мере того, как бегущая волна ядерного деления проходит по какому-либо данному аксиальному элементу актинидного 'топлива', превращая его в 'золу' - продукт деления

В общих чертах, запуск бегущих волн ядерного деления в топливных загрузках из ²³²Th или ²³⁸U может инициироваться модулями игнайтера ядерного деления, такими, как без ограничения тепловыделяющие сборки, обогащенные делящимися изотопами. Иллюстративные модули игнайтера ядерного деления и способы запуска бегущих волн ядерного деления подробно описаны в совместно рассматриваемой заявке на патент США №12/069908 под названием «NUCLEAR FISSION IGNITER», в которой CHARLES Е.AIILFELD, JOHN ROGERS GILLELAND, RODERICK A.HYDE, MURIEL Y.ISHIKAWA, DAVID G.MCALEES, NATHAN P.MYHRVOLD, CHARLES WHITMER, AND LOWELL L.WOOD, JR., названы как изобретатели, поданной 12 февраля 2008 года, содержание которой ссылкой включается в настоящее описание. Более высокие обогащения могут позволить получить более компактные модули, и модули минимальной массы могут использовать градиенты концентрации замедлителя. Кроме того, конструкция модулей игнаитера ядерного деления может определяться частично нетехпическими соображениями, такими, как стойкость к использованию материалов в военных целях в различных сценариях.

В других подходах иллюстративные игнайтеры ядерного деления могут иметь иные типы источников реактивности. Например, другие игнайтеры ядерного деления мот включать "горящие угли", например, ядерное топливо, обогащенное делящимися изотопами при воздействии нейтронов в ядерном реакторе на бегущей волне. Эти "горящие угли" могут действовать как игнайтеры ядерного деления несмотря на присутствие различных количеств продуктов деления (-'золы"). В других подходах для запуска бегущей волны ядерного деления модули игнайтера ядерного деления, обогащенные делящимися изогонами, могут использоваться, чтобы дополнить собой другие источники нейтронов, которые используют электрически приводимые источники ионов высокой энергии (таких, как протоны, дейтроны, альфа-частицы и т.п.) или электроны, которые могут в свою очередь производить нейтроны. В одном иллюстративном подходе может располагаться ускоритель частиц, такой, как линейный ускоритель, чтобы подавать протоны высокой энергии в промежуточный материал, который в свою очередь может производить эти нейтроны (например, посредством расщепления). В другом иллюстративном подходе может располагаться ускоритель частиц, такой, как линейный ускоритель, чтобы подавать электроны высокой энергии в промежуточный материал, который в свою очередь может производить эти нейтроны (например, электроделением и (или) фотоделением элементов с высоким Z). Альтернативно, нейтроны могут производиться другими известными испускающими нейтроны процессами и устройствами, так, как в подходах с электрически вызываемым делением (например, нейтроны 14 МэВ из дейзерий-тритиевого синтеза), и могут при этом использоваться в дополнение к модулям игнайтера ядерного деления, обогащенные делящимися изогонами, для инициирования распространения волны деления.

Теперь, после рассмотрения нуклеоники топливной загрузки и бегущей волны ядерного деления, будут рассмотрены дальнейшие детали, касающиеся "поджигание реакции деления" и поддерживания бегущей волны ядерного деления. Расположенный по центру иллюстративный игнайтер ядерного деления, умеренно обогащенный делящимся материалом, таким, как ²³⁵U или ²³⁹Pu, имеет поглощающий нейтроны материал (такой, как борогибрид или подобный), удаленный из него (например, путем электрического нагрева по команде оператора или путем извлечения одного или нескольких управляющих стержней), и игнайтер ядерного деления становится нейтронно критическим. Локальная температура топлива повышается до заданной температуры, после чего регулируется, например, системой теплоносителя реактора и(или) системой управления реактивностью или локальными термостатирующими модулями (что подробно описано заявке на патент США №11/605943 под названием «AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION)), в которой RODERICK A.HYDE, MURIEL Y.ISHIKAWA, NATHAN P.MYHRVOLD, AND LOWELL L.WOOD, JR. названы как изобретатели, поданной 28 ноября 2006 года, содержание которой ссылкой включается в настоящее описание). Нейтроны от деления под действием быстрых нейтронов ²³⁸U или ²³²Pu захватываются, главным образом, вначале на локальном ²³⁸U или ²³²Th.

Ясно, что обогащение урана игнайтера ядерного деления можно уменьшить до уровней, не намного больших, чем в случае топлива для легководного ядерного реактора (LWR), путем введения в игнайтер ядерного деления и топливную область, непосредственно окружающую его радиальным градиентом плотности огнеупорного замедлителя, такого, как графит. Высокая плотность замедлителя позволяет слабо обогащенному топливу удовлетворительно выгорать, а уменьшение плотности замедлителя обеспечивает эффективное воспроизводство делящегося материала. Таким образом, оптимальная конструкция игнайтера ядерного деления может включать компромисс между устойчивостью распространения и минимальной латентностью от начальной критичности до полной номинальной мощности от полностью подожженной топливной загрузки активной зоны. Более низкие обогащения игнайтера ядерного деления влекут за собой больше воспроизводящих генераций и, таким образом, накладывают более длительные латентности.

В некоторых вариантах осуществления пиковая реактивность сборки активной зоны реактора на первой стадии процесса поджигания реакции деления может медленно снижаться, поскольку, хотя общее число делящихся изотопов увеличивается, это общее число становится более пространственно рассеянным. Как результат выбора первоначальной геометрии топлива, обогащения топлива в зависимости от положения и плотности топлива, оно может располагаться для максимальной реактивности, но чтобы при этом но-прежнему быть слегка положительной в момент времени, в который достигается се минимальная величина. Вскоре после этого максимальная реактивность начинает быстро увеличиваться до своей наибольшей величины, соответствующей общему числу делящихся изотопов в области воспроизводства, значительно превышающему их общее число, остающееся в игнайтере ядерного деления. Для многих случаев квазисферическая кольцевая оболочка обеспечивает затем максимальное удельное производство энергии. В этом момент времени топливная загрузка сборки активной зоны реактора может именоваться как "подожженная".

Теперь будет рассмотрено распространение бегущей волны ядерного деления, которая в тексте настоящего описания может именоваться также "горение ядерного топлива". В ранее описанном конструктивном исполнении сферически расходящаяся оболочка с максимальным удельным производством ядерной энергии продолжает продвигаться в радиальном направлении от игнайтера ядерного деления в сторону наружной поверхности топливной загрузки. Достигая наружной поверхности, она обычно разбивается на две сферические зональные поверхности, причем каждая поверхность распространяется в соответствующем одном из двух противоположных направлений по оси цилиндра. В этот момент времени может развиться весь потенциал производства тепловой энергии. Этот интервал характеризуется как таковой периода запуска фронтов горения двух распространяющихся в аксиальном направлении бегущих волн ядерного деления. В некоторых вариантах осуществления поджигается средина топливной загрузки активной зоны, и при этом создаются две волны, распространяющиеся в противоположенных направлениях. Такое конструктивное исполнение удваивает массу и объем активной зоны, в которой в любой данный момент происходит производство энергии, и, таким образом, уменьшает в два раза пиковое удельное производство энергии активной зоны, тем самым количественно минимизируя проблемы переноса для тепловых нейтронов. Однако в других вариантах осуществления топливная загрузка активной зоны поджигается на одном конце или возле него, как требуется для конкретного случая применения. Такой подход может дать в результате в некоторых конструктивных исполнениях одну распространяющуюся волну.

В других вариантах осуществления, топливная загрузка активной зоны может поджигаться в нескольких местах. В еще одних вариантах осуществления топливная загрузка активной зоны поджигается в любом трехмерном местоположении в активной зоне, как требуется для конкретного случая применения. В некоторых вариантах осуществления две распространяющиеся бегущие волны ядерного деления могут инициироваться и распространяться в стороны от места поджигания реакции деления; однако, в зависимости от геометрии, состава ядерного топлива, или по иным соображениям действия модифицирующей нейтроны управляющей конструкции могут инициироваться и распространяться разные количества (например, одна, три или более) бегущих волн ядерного деления. Однако для понимания и краткости рассмотрение в тексте настоящего описания относится (без ограничения) к распространению фронтов горения двух бегущих волн ядерного деления.

С этого момента и далее посредством разбивки двух волн, когда они достигают двух противоположных концов или приближаются к ним, физика производства ядерной энергии обычно является эффективно постоянной во времени в рамках любой волны. Скорость продвижения волны через топливо пропорциональна локальному потоку нейтронов, который в свою очередь линейно зависит от тепловой энергии, извлекаемой из сборки активной зоны реактора совместным действием на баланс нейтронов бегущей волны системы управления нейтронами. В одном подходе система управления нейтронами может реализовываться с термостатирующими модулями (не показанными), как описано в заявке на патент США №11/605933 под названием «CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OF A NUCLEAR REACTOR», в которой RODERICK A. HYDE, MURIEL Y.ISHIKAWA, NATHAN P.MYHRVOLD, AND LOWELL L.WOOD, JR. названы как изобретатели, поданной 28 ноября 2006 года, содержание которой ссылкой включается в настоящее описание. В других подходах система управления нейтронами может реализовываться с одним или несколькими стержнями, содержащими поглощающий нейтроны материал и перемещаемыми одним или несколькими приводными механизмами управляющих стержней.

Если от реактора требуется более высокая мощность посредством теплоносителя пониженной температуры, протекающего в активную зону, в некоторых вариантах осуществления температура двух концов активной зоны (которые в некоторых вариантах осуществления являются ближайшими к отверстиям для впуска теплоносителя) уменьшается чуть ниже расчетной уставки термостатирующих модулей, при этом поглотитель нейтронов вытягивается из соответствующей субпопуляции термостатирующих модулей активной зоны, и локальному потоку нейтронов позволяется при этом увеличиться, чтобы привести локальное производство тепловой энергии до уровня, который приводит локальную температуру материала до уставки локальных термостатирующих модулей. В некоторых других вариантах осуществления регулирование температуры может осуществляться шиммированием управляющих стержней, как требуется в ответ на изменения контролируемой температуры.

Однако в варианте осуществления с двумя фронтами горения этот процесс неэффективен в части значительного нагрева теплоносителя, пока его два разделенных потока перемещаются в два ядерных фронта горения. Эти две части топливной загрузки активной зоны, которые могут производить значительные уровни атомной энергии, если не подавляются поглотителями нейтронов, затем действуют для нагревания теплоносителя до температуры, указанной расчетной уставкой их модулей, при условии, что температура ядерного топлива не становится чрезмерной (и независимо от температуры, при которой теплоноситель прибыл в активную зону). Затем два потока теплоносителя перемещаются через две секции уже выгоревшего топлива к центру двух фронтов горения, удаляя из них остаточное ядерное деление и отводя остаточные тепловыделения в существующей топливной загрузке в ее средине Это конструктивное исполнение способствует распространению двух фронтов горения в сторону двух концов топливной загрузки путем "обрезки" избыточных нейтронов, главным образом, от задней кромки каждого фронта.

Таким образом, нейтронику активной зоны в этом конструктивном исполнении можно считать практически саморегулируемой. Например, для вариантов осуществления с цилиндрической активной зоной нуклеонику активной зоны можно считать практически саморегулирующей, если произведение плотности топлива на радиус цилиндрической активной зоны ≥200 г/см² (то есть, 1-2 средних свободных путей для вызванного нейтронами деления в активной зоне типичного состава, для спектра умеренно быстрых нейтронов). Одна функция отражателя нейтронов в такой конструкции активной зоны может заключаться в том, чтобы существенно снижать интегральную плотность потока (флюенс) быстрых нейтронов, наблюдаемую в наружных частях реактора, таких, как его радиационный экран, конструктивные опоры, наружная оболочка и компоненты системы управления реактивностью, такие, как (без ограничения) управляющие стержни (если предусмотрены) или термостатические модули (если предусмотрены). Кроме того, отражатель нейтронов может влиять на работу активной зоны путем повышения эффективности воспроизводства и удельной энергии в наружных частях топлива. ^г)то влияние может повысить рентабельность реактора. Периферийные части топливной загрузки не используются при низком общем энергетическом кпд, но имеют уровни выгорания изотопов, сравнимые с уровнями выгорания посредине топливной загрузки.

Хотя нейтронику активной зоны в этом конструктивном исполнении можно считать практически саморегулируемой, другие конструктивные исполнения могут работать под управлением системы управления реактором, которая содержит соответствующий электронный контроллер, имеющий соответствующую электрическую схему, и который может содержать соответствующую электромеханическую систему, такую, как один или несколько стержней, содержащих поглощающий нейтроны материал и перемещаемых одним или несколькими приводными механизмами управляющих стержней.

Наконец, необратимое сведение на нет реактивности нейтронов активной зоны может осуществляться в любое время путем введения поглотителя нейтронов в поток теплоносителя, как требуется. Например, легкая нагрузка потока теплоносителя таким материалом, как BF₃, возможно, одновременно с летучим восстановителем, таким, как Н₂, если требуется, может привести к отложению металлического бора практически равномерно на внутренние стенки труб для теплоносителя, проходящих через активную зону реактора, из-за экспоненциального ускорения иначе медленной химической реакции 2BF₃+3Н₂->2В+6HF высокими температурами, возникающими в пей. Бор, в свою очередь, является высоко огнеупорным металлоидом и обычно не будет мигрировать из места своего отложения. Практически равномерное присутствие бора в активной зоне в количествах <100 кг может свести на нет реактивность нейтронов активной зоны в течение неопределенно продолжительного времени без вовлечения использования приводных механизмов вблизи реактора.

В общем смысле, специалисты поймут, что различные аспекты, описанные в настоящем документе, которые могут реализовываться отдельно и(или) совместно самыми разными аппаратными средствами, видами программного обеспечения, программно-аппаратными средствами и (или) их любым сочетанием, можно рассматривать как состоящие из различных типов "электрических схем", Следовательно, в том значении, в каком он используется в настоящем описании, термин "электрические схемы" включает без ограничения электрические схемы, имеющие по меньшей мере одну дискретную электрическую схему, электрические схемы, имеющие по меньшей мере одну интегральную схему, электрические схемы, имеющие по меньшей мере одну специализированную интегральную схему, электрические схемы, образующие универсальное вычислительное устройство, конфигурированное компьютерной программой (например, универсальный компьютер, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и (или) устройства, описанные в настоящем документе, или микропроцессор, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и(или) устройства, описанные в настоящем документе), электрические схемы, образующие запоминающее устройство (например, виды памяти (например, оперативная память, флэш-память, постоянное запоминающее устройство и т.д.)), и(или) электрические схемы, образующие связевое устройство (например, модем, связной коммутатор (свитч). оптоэлектрическое оборудование и т.д.). Специалисты поймут, что предмет изобретения, описанный в настоящем документе, может быть реализован в аналоговом или цифровом виде или в некотором их сочетании.

В общем смысле, специалисты поймут, что различные аспекты, описанные в настоящем документе, которые могут реализовываться отдельно и(или) совместно различными тинами электромеханических систем, имеющих самые разные электрические компоненты, такие, как аппаратные средства, программное обеспечение, программно-аппаратные средства и(или) их практически любое сочетание; и самые разные компоненты, которые могут прикладывать механическую силу или придавать движение, такие, как жесткие тела, пружинные или крутильные тела, гидравлические устройства, устройства с электромагнитным приводом и(или) их практически любое сочетание. Следовательно, в том значении, в каком он используется в настоящем описании, термин "электромеханическая система" включает без ограничения электрические схемы, функционально соединенные с преобразователем (например, исполнительный механизм, электродвигатель, пьезоэлектрический кристалл, микроэлектромеханическая система (MEMS) и т.д.). электрические схемы, имеющие по меньшей мере одну дискретную электрическую схему, электрические схемы, имеющие но меньшей мере одну интегральную схему, электрические схемы, имеющие но меньшей мере одну специализированную интегральную схему, электрические схемы, образующие универсальное вычислительное устройство, конфигурированное компьютерной программой (например, универсальный компьютер, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и(или) устройства, описанные в настоящем документе, или микропроцессор, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и (или) устройства, описанные в настоящем документе), электрические схемы, образующие запоминающее устройство (например, виды памяти (например, оперативная память, флэш-память, постоянное запоминающее устройство и т.д.)), электрические схемы, образующие связевое устройство (например, модем, связной коммутатор (свитч.), оптоэлектрическое оборудование и т.д.) и(или) любой их неэлектрический аналог, например, оптический или иные аналоги. Специалисты поймут также, что примеры электромеханической системы включают без ограничения самые разнообразные системы бытовой электронной аппаратуры, медицинские устройства, а также иные системы, такие, как системы автомобильного транспорта, заводские системы автоматизации, системы безопасности и (или) связевые/вычислительные системы. Специалисты поймут, что за исключением случаев, когда контекст может диктовать иное, термин «электромеханический» в том значении, в каком он используется в настоящем описании, не обязательно ограничивается системой, имеющей как электрический, так и механический привод.

Иллюстративные варианты осуществления

Теперь после того, как приведен краткий обзор, касающийся инициирования и распространения бегущей волны ядерного деления, на примерах, не ограничивающих объем настоящего изобретения, будут объяснены иллюстративные варианты осуществления.

Далее приводится ряд блок-схем, иллюстрирующих варианты осуществления настоящего изобретения. Для легкости понимания блок-схемы составлены и приведены таким образом, что начальные блок-схемы представляют варианты осуществления посредством примерного варианта осуществления, а после этого последующие блок-схемы представляют альтернативные варианты осуществления и (или) расширения начальной блок-схемы (блок-схем) либо как субкомпонент, либо как дополнительный компонент в отношении одной или нескольких блок-схем, представленных на одном или более из ранее упомянутых блок-схем. Специалисты поймут, что стиль представления, используемый в настоящем описании (например, начиная с представления блок-схемы (блок-схем), представляющей (представляющих) примерный (примерные) вариант (варианты) осуществления, и затем предоставление добавлений и (или) дальнейших деталей в последующих блок-схемах), обычно обеспечивает быстрое и легкое понимание различных вариантов осуществления процесса. Кроме того, специалисты поймут, что стиль представления, используемый в настоящем описании, еще хорошо подходит к парадигмам модульного и(или) объектно-ориентированного программирования.

Обратимся теперь к фиг.1А, на которой в качестве общего представления приведен иллюстративный способ 10 эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне. Обратимся дополнительно к фиг.1 В, на которой как пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, показаны компоненты иллюстративной активной зоны 12 ядерного реактора на бегущей волне. В сборке 16 активной зоны реактора расположены тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления. Для понятности фиг.1В может иллюстрировать меньше, чем все тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления, которые могут размещаться в вариантах осуществления сборки 16 активной зоны реактора.

В сборке 16 активной зоны реактора определена система координат. В некоторых вариантах осуществления система координат может определяться x-измерением, y-измерением и z-измерением. В некоторых других вариантах осуществления, система координат может определят вся радиальным измерением и осевым измерением. В некоторых других вариантах осуществления система координат может включать осевое измерение и боковое измерение.

В некоторых вариантах осуществления тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут представлять собой отдельные элементы ядерного топлива, такие, как стержни, пластины, сферы и т.п. ядерного топлива. В некоторых других вариантах осуществления тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут представлять собой тепловыделяющие сборки ядерного деления, то есть, два или более отдельных элементов ядерного топлива, сгруппированных в сборку. Каким бы ни был вариант осуществления тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления, материал ядерного топлива, содержащийся в тепловыделяющих подсборках 14 ядерного деления, может представлять собой любой подходящий тип материала ядерного топлива, как описано выше.

По-прежнему как общее представление, применение способа 10 начинают с блока 18. В блоке 20 фронт 22 горения бегущей волны ядерного деления распространяется (как показано стрелками 24) в первом и втором измерениях в тепловыделяющих подсборках 14 ядерного деления в сборке 16 активной зоны 12 ядерного реактора на бегущей волне. В блоке 26 выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления управляемо перемещаются первом измерении от соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы определить форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления во втором измерении в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. Способ 10 останавливают в блоке 28.

Теперь на примерах, не ограничивающих объем настоящего изобретения, будут объяснены некоторые иллюстративные детали.

Тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления несут пространственное соотношение с измерениями, обозначенными как первое и второе измерения. Например, в некоторых вариантах осуществления тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут быть удлиненными вдоль второго измерения. В некоторых вариантах осуществления, второе измерение может быть y-измерснием или осевым измерением. В некоторых других вариантах осуществления второе измерение может быть х-измерепием, z-измерением или боковым измерением.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления первое измерение может быть практически ортогональным удлиненной оси тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых вариантах осуществления первое измерение и второе измерение могут быть практически ортогональными друг другу.

Как первое измерение и второе измерение могут обозначаться различные измерения. Например, в некоторых вариантах осуществления первое измерение может представлять собой радиальное измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение. В некоторых других вариантах осуществления первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой радиальное измерение. В некоторых вариантах осуществления первое измерение может представлять собой осевое измерение, и второе измерение может представлять собой боковое измерение. В некоторых других вариантах осуществления первое измерение может представлять собой боковое измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение. В цилиндрической активной зоне со сборками, удлиненными в осевом направлении, такими, как в типичных конфигурациях промышленных легководных ядерных реакторах, первое измерение может быть радиальным измерение, а второе измерение может быть осевым измерением. В других конфигурациях реакторов, таких, как конфигурация тяжеловодных ядерных реакторов CANDU, тепловыделяющие сборки удлинены в первом измерении и могут быть перемещены в боковом или радиальном втором измерении.

Как показано на фиг.1B, места в активной зоне 12 реактора в соответствии с различными атрибутами могут характеризоваться как первые места и вторые места. Обычно, место может рассматриваться как пространство вблизи области активной зоны 12 реактора тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления. Кроме тою, место может рассматриваться вообще как пространство, непосредственно окружающее любую данную зону в активной зоне 12 реактора, или может рассматриваться как большая часть активной зоны 12 реактора. Например, если обратимся дополнительно к фиг.1С, в некоторых вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные наружу места 30, а вторые места могут представлять собой направленные вовнутрь

места 32. Как показано на фиг.1С, в некоторых вариантах осуществления направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора. В некоторых других вариантах осуществления направленные вовнутрь места и направленные наружу места могут основываться на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтроны в направленных наружу местах. В некоторых других вариантах осуществления направленные вовнутрь места и направленные наружу места могут основываться на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах выше, чем k_effective в направленных наружу местах. Варианты осуществления, типичные для реактора на бегущей волне, могут иметь направленные наружу места, включая места снаружи или в направлении распространяющейся волны, а направленные вовнутрь места могут включать места, через которые бегущая волна ядерного деления распространяется или уже распространилась.

Рассмотрим дальнейшие примеры, если обратимся дополнительно к фиг.1D. В некоторых вариантах осуществления первые места могут включать направленные вовнутрь места 32, и вторые места могут включать направленные наружу места 30. Как показано на фиг.1D, в некоторых вариантах осуществления направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора. В некоторых других вариантах осуществления направленные вовнутрь места и направленные наружу места могут основываться на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтроны в направленных наружу местах. В некоторых других вариантах осуществления направленные вовнутрь места и направленные наружу места могут основываться на реактивности так. что k_effective в направленных вовнутрь местах выше k_effective в направленных наружу местах. В других вариантах осуществления направленные вовнутрь и направленные наружу места могут описываться с точки зрения преобладающей ядерной реакции, протекающей в -утих областях. Как пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, направленное вовнутрь место может характеризоваться преобладающими реакциями ядерного деления, в то время как направленное наружу место может характеризоваться преобладающими реакциями ядерного поглощения на воспроизводящем материале.

Независимо от определения характеристик первых мест и вторых мест, также как и направленных вовнутрь мест или направленных наружу мест, первые места и вторые места могут характеризоваться в соответствии сих атрибутами. Например, в некоторых вариантах осуществления первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон исходного значения в первом измерении. В некоторых других вариантах осуществления первые места и вторые места могут включать, по меньшей мере, один атрибут, практически уравненный. Например, по меньшей мере, один атрибут, который практически уравнен, может содержать геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора, поток нейтронов, реактивность и т.п.

Как один пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, показанный на фиг.1E, выбранные тепловыделяющие подсборки ядерного деления (для наглядности не показанные) можно управляемо перемещать радиально наружу из соответствующих направленных вовнутрь мест 32 в сторону соответствующих направленных наружу мест 30 так, чтобы определить форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в осевом направлении в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. Как иллюстрация и не как ограничение объема настоящего изобретения, показаны осевые изменения формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления при радиальном перемещении тепловыделяющих подсборок ядерного деления (не показанных). Левый рисунок иллюстрирует начальную форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Ясно, что в целях наглядности показана лишь четверть периметра фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления.

На рисунке в центре выбранную тепловыделяющую подсборку ядерного деления (не показана) радиально переместили из направленного вовнутрь места 32 в направленное наружу место 30 после того, как выбранная тепловыделяющая подсборка ядерного деления (не показана) горела в течение требуемого времени или в соответствии с требуемым параметром реактивности (таким, как, без ограничения, выгорание). Реактивность переместилась радиально наружу от вершины, которая была радиально расположена в направленном вовнутрь месте 32 (как показано на левом рисунке), в направленное наружу место 30 (как показано на рисунке в центре).

Па протяжении срока службы активной зоны 12 ядерного реактора на бегущей волне дополнительные тепловыделяющие подсборки ядерного деления (не показаны) могут радиально переставлять наружу из направленных вовнутрь мест 32 в направленные наружу места 30. Как результат этого дополнительного направленного наружу перемещения, тепловыделяющие подсборки ядерного деления (не показаны) в радиально направленных вовнутрь местах в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне могут удерживаться от горения больше, чем тепловыделяющие подсборки ядерного деления (не показаны) в радиально направленных наружу местах в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне. Как показано на правом рисунке, если радиально наружу, как описано выше, перемещают достаточное число тепловыделяющих подсборок ядерного деления, то форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может аппроксимировать функцию Бесселя (цилиндрическую функцию). Кроме того, если радиально наружу, как описано выше, перемещают достаточное число тепловыделяющих подсборок ядерного деления, то все или практически все тепловыделяющие подсборки ядерного деления в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне могут достичь своих соответствующих пределов выгорания или приблизиться к ним почти одновременно. И этом случае использование тепловыделяющих подсборок ядерного деления в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне максимизировано

Как еще один пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, показанный на фиг.1F, выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления можно управляемо перемещать радиально наружу из соответствующих направленных вовнутрь мест 32 в сторону соответствующих направленных наружу мест 30, а другие тепловыделяющие подсборки 14' ядерного деления можно управляемо переметан» радиально вовнутрь из соответствующих направленных наружу мест 30 в сторону соответствующих направленных вовнутрь мест 32 так, чтобы определить форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в осевом направлении в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. То есть, выбранные тепловыделяющие сборки 14 и 14' ядерного деления меняют местами между направленными вовнутрь местами 32 и направленными наружу местами 30.

Как иллюстрация и не как ограничение объема настоящего изобретения, показаны осевые изменения формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления при этом взаимозаменяющем радиальном перемещении тепловыделяющих подсборок 14 и 14' ядерного деления. Левый рисунок иллюстрирует начальную форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. На левом рисунке тепловыделяющие сборки 14 ядерного деления имеют больше делящегося содержимого, чем тепловыделяющие сборки 14' ядерною деления. Например, тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут быть частью сборки игнайтера для активной зоны 12 ядерного реактора на бегущей волне. Как еще один пример, тепловыделяющие сборки 14 ядерного деления могут содержать делящийся материал, полученный из воспроизводящего изотопного материала в результате поглощения быстрых нейтронов в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне и последующею ядерного превращения в делящиеся изотопы. Напротив, тепловыделяющие подсборки 14' ядерного деления имеют меньше делящегося содержимого, чем тепловыделяющие сборки 14 ядерного деления. В некоторых случаях тепловыделяющие подсборки 14' ядерного деления могут содержать больше воспроизводящего изотопного содержимого, чем тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления. В таких случаях тепловыделяющие подсборки 14' ядерного деления являются более поглощающими для быстрых нейтронов, чем тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления

Па правом рисунке выбранную тепловыделяющую подсборку 14 ядерного деления переместили радиально наружу с направленного вовнутрь места 32 направленное наружу место 30, и выбранную тепловыделяющую подсборку 14' ядерного деления переместили радиально вовнутрь с направленного наружу места 30 в направленное вовнутрь место 32. После обмена местами тепловыделяющих подсборок 14 и 14' ядерного деления осевой профиль фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления сделали более компактным и более однородным по сравнению с осевым профилем фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления до этого обмена местами (см. левый рисунок). Как результат, в некоторых вариантах осуществления для фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления могут добиться практически однородного или однородного профиля. В некоторых других вариантах осуществления добиваться практически однородного или однородного профиля для фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может не потребоваться. В этих случаях может потребоваться просто переместить делящийся материал или переместить воспроизводящий изотопный материал. В некоторых других вариантах осуществления может потребоваться расширить фронт 22 горения бегущей волны ядерного деления в радиальном измерении.

Обратимся дополнительно к фиг.1G. Форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может определяться и в радиальном измерении посредством перемещения тепловыделяющих подсборок 14 и 14' ядерного деления в радиальном измерении, как рассмотрено выше со ссылками на фиг.1F. Радиальный профиль фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления можно рассматривать как представляющий ток утечки нейтронов. На левом и правом рисунках фиг.1G показаны виды вдоль осевого измерения, соответствующие левому и правому рисункам соответственно фиг.1F.

Обратимся теперь к фиг.1H. Выбранные тепловыделяющие полсборки 14 ядерною деления можно управляемо перемещать в боковом направлении из соответствующих первых мест в сторону соответствующих вторых мест гак, чтобы определить форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в радиальном направлении в соответствии с выбранным набором размерных ограничений.

Левый рисунок иллюстрирует начальную форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления, если смотреть в осевом измерении. Выбранная тепловыделяющая подсборка 14 ядерного деления расположена в первом месте z, r, φ₁. В этом примере, показанном в иллюстративных целях, тепловыделяющая подсборка 14 ядерного деления вносит реактивность в первом месте z, r, φ₁, которая может определяться (по любой причине) сверх количества реактивности, требуемой в первом месте z, r, φ₁. Например, тепловыделяющая подсборка 14 ядерного деления может быть частью сборки игнайтера для активной зоны 12 ядерного реактора на бегущей волне. Как еще один пример, тепловыделяющая подсборка 14 ядерного деления может содержать делящийся материал, полученный из воспроизводящего изотопного материала в результате поглощения быстрых нейтронов в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне и последующим ядерным превращением в делящиеся изотопы. Как результат, фронт 22 горения бегущей волны ядерного деления может слишком много распространяться в радиальном направлении в первом месте z, r, φ₁.

Как показано на правом рисунке, выбранную тепловыделяющую подсборку 14 ядерного деления переместили вдоль бокового измерения φ с первого места z, r, φ₁ во второе место z, r, φ₂. Ясно, что форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления определена радиально как результат бокового перемещения выбранной тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления с первого места z, r, φ₁ во второе место z, r, φ₂. Боковое перемещение выбранной тепловыделяющей подсборки ядерного деления с первого места z, r, φ₁ во второе место z, R, φ₂ удалило делящееся содержание с первого места z, r, φ₁ и добавило делящееся содержание но второе место z, r, φ₁. Как покачано на правом рисунке, форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления укоротилась вдоль радиального измерения r вблизи первого места z, r, φ₁, и удлинилась вдоль радиального измерения г вблизи второго места z, r, φ₂.

Управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может повлечь за собой один или несколько процессов. Например, и если обратимся дополнительно к фиг.1I и 1J, в некоторых вариантах осуществления управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может включать поворот но меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 34, как показано стрелкой 36 (фиг.IJ). Ясно, что поворот по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 34 может выполняться любой подходящей системой манипулирования топливом, находящейся в активной зоне, как это требуется. Кроме того, может потребоваться поворачивать выбранный тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления с тем, чтобы минимизировать или предотвратить деформацию материала конструкции реактора, например, изгиб тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

Как еще один пример, если обратимся дополнительно к фиг.1К и 1L, в некоторых других вариантах осуществления управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может включать переворачивание по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 38, как показано стрелками 40 (ФИГ.IL). Ясно, что переворачивание но меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 38 может выполняться любой подходящей системой манипулирования с топливом, находящейся в активной зоне, как это требуется. Переворачивание тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления может привести к тому, что впуск тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления (до переворачивания) станет выпуском тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления (после переворачивания), и vice versa. Это переворачивание может дать в результате осевое уравнивание тепловых напряжений и(или) действия радиации на тепловыделяющую подсборку 14 ядерного деления на копнах тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления. Любые эти действия радиации могут быть связаны с температурой и(или) могут быть связаны с изменениями потока нейтронов на осевых концах активной зоны 12 реактора. Ясно, что переворачивание тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления приводит к тому, что оба конца перевернутой тепловыделяющей подсборки 14 ядерного деления перемещаются с первого места во второе место относительно центральной точки переворачивания. Однако в некоторых случаях может потребоваться поменять место сборки и в боковом направлении.

Ясно также, что могут быть выбраны одно или несколько размерных ограничений, как требуется для конкретного случая применения. Например, в некоторых вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений может включать предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

В некоторых других вариантах осуществления, выбранный набор размерных ограничений может быть функцией, по меньшей мере, одного из критериев фронта горения. Например, критерий фронта горения могут включать поток нейтронов. В некоторых вариантах осуществления поток нейтронов может быть связан, но меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления критерий фронта горения могут включать флюенс нейтронов. В некоторых вариантах осуществления флюенс нейтронов может быть связан по меньшей мере с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления В некоторых других вариантах осуществления критерий фронта горения могут включать выгорание ядерного топлива. В некоторых вариантах осуществления выгорание ядерного топлива может быть связано по меньшей мере с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В таких вариантах осуществления может потребоваться передвинуть выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления с первого места, имеющего первую скорость выгорания, во второе место, имеющего вторую скорость выгорания. Гели выбранная тепловыделяющая подсборка 14 ядерного деления приближается к копну своего срока службы, то первым местом может быть место, характеризующееся высокой скоростью выгорания, и вторым местом может быть место, характеризующееся меньшей скоростью выгорания (относительно высокой скорости выгорания в первом место) или практически нулевым значением скорости выгорания. В вариантах осуществления, в которых тепловыделяющая подсборка 14 ядерного деления воспроизводится, может потребоваться передвинуть тепловыделяющую подсборку 14 ядерного деления с первого места, имеющего низкую скорость выгорания, во второе место, имеющее более высокую скорость выгорания (относительно скорости выгорания первого места).

В некоторых других вариантах осуществления критерий фронта горения могут включать место фронта горения в пределах по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Место фронта горения может характеризоваться признаками активной зоны 12 ядерного реактора на бегущей волне или тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в ней. Эти признаки могут включать среди прочих скорость деления, скорость воспроизводства, выходную мощность, температуру, реактивность и т.п., но не быть ограниченными данными параметрами.

Ясно, что управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первою измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может выполняться любым образом, как требуется для конкретного случая применения. Например, если обратимся дополнительно к фиг.1М (и как показано на фиг.1С и 1D), в некоторых вариантах осуществления управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может включать управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления радиально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 42. Ясно, что радиальное перемещение в блоке 42 может выполняться любой подходящей системой манипулирования топливом, находящейся в активной зоне, как это требуется.

В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1N и 10, управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может представлять собой управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления но спирали вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 44, как показано стрелкой 46. Ясно, что перемещение по спирали в блоке 44 может выполняться любой подходящей системой манипулирования с топливом, находящейся в активной зоне, как это требуется.

В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1Р и 1Q, управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 26 может представлять собой управляемое перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления аксиально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 48, как показано стрелкой 50. Ясно, что осевое перемещение в блоке 48 может выполняться любой подходящей системой манипулирования с топливом, находящейся в активной зоне, как это требуется.

Ясно, что форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может определяться любым параметром, связанным с фронтом 22 горения бегущей волны ядерного деления, таким, как неограниченным потоком нейтронов, флюенсом нейтронов, выгоранием и(или) реактивностью (или любыми из их составляющих). Ясно также, что фронт 22 горения бегущей волны ядерного деления может иметь любую форму, какая требуется для конкретного случая применения. Например, если обратимся дополнительно к фиг.1R, в некоторых вариантах осуществления форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть практически сферической. В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1S, форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может практически соответствовать выбранной непрерывно искривленной поверхности. В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1T, форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть практически осесимметричной относительно второго измерения. В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1U и 1V, форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может иметь практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

Специалистам известно, что поддерживание практически постоянного, 'плоского', профиля горения (такого, как функция Бесселя) в активной зоне реактора уменьшает образование резких максимумов среди тепловыделяющих подсборок ядерного деления в активной зоне и повышает использование топлива. В ядерном реакторе на бегущей волне, описанном выше, область горения реактора обычно расширяется в размере вследствие высокого коэффициента воспроизводства. Область горения поддерживается достаточным количеством подачи ядерного материала, такого, как воспроизводящий изотопный материал или делящийся материал, чтобы поддерживать высокий коэффициент воспроизводства.

Ясно, что в некоторых конструктивных исполнениях реактора есть преимущества в перемещении тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

как описано выше, чтобы поддерживать требуемые характеристики фронта горения. Например, перемещение тепловыделяющих подсборок ядерного деления радиально в область горения может действовать для подачи либо воспроизводящего изотопного материала или делящегося материала в зону реакции. Передвижение тепловыделяющих подсборок ядерного деления радиально наружу может служить для перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления, достигших своего предела выгорания, из зоны высокой нейтронной активности. Направленное радиально наружу передвижение может служить и для снижения плотности энерговыделения области горения путем распространения делящегося, выгорающего, материала ядерного топлива в области, еще не вступавшие в реакцию. Ясно, что радиальное передвижение в сочетании со спиральным передвижением обеспечивает более медленное пространственное приращение радиального движения с азимутальным передвижением для дальнейшего формирования фронта горения. Ясно также, что в некоторых случаях тепловыделяющие подсборки ядерного деления могут меняться местами (либо чередоваться) с другими тепловыделяющими подсборками в других местах. В этих случаях воспроизводящий изотопный материал из зоны воспроизводства может заменяться хорошо выгоревшим материалом из области горения реактора. В других случаях материал ядерного топлива может заменяться из мест, непосредственно прилегающих к активной зоне реактора, например, из двух или более замененных мест тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1W, форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения может быть асимметричной. В некоторых вариантах осуществления, форма фронта 22 горения бегущей волны ядерною деления может быть осеасимметричной (характеризоваться осевой асимметрией) относительно второго измерения.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.IX, способ 20 может включать также стадию, на которой (в блоке 52) инициируют фронт 22 горения бегущей волны ядерного деления сборками игнайтера (не показанными) бегущей волны ядерного деления. Иллюстративные примеры инициирования бегущей волны ядерного деления сборками игнайтера бегущей волны ядерного деления описаны выше, и необходимости в повторении нет. Обратимся дополнительно к фиг.1Y. В блоке 54 по меньшей мере одну из сборок игнайтера бегущей волны ядерного деления могут удалять перед управляемым перемещением выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Обратимся дополнительно к фиг.1Z. В некоторых вариантах осуществления удаление, по меньшей мере, одной из сборок воспламенителя бегущей волны ядерного деления в блоке 54 перед управляемым перемещением выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места может включать (в блоке 56) удаление, по меньшей мере, одной из сборок игнайтера бегущей волны ядерного деления из вторых мест перед управляемым перемещением выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1АА, в блоке 58 вызывают, что ядерный реактор на бегущей волне становится субкритическим перед управляемым перемещением выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Например, если обратимся дополнительно к фиг.1АВ, в некоторых вариантах осуществления вызывание, чтобы ядерный реактор на бегущей волне стал субкритическим (в блоке 58), может включать введение поглощающего нейтроны материала в активную зону реактора в блоке 60.

Обратимся дополнительно к фиг.1АС. В некоторых вариантах осуществления в блоке 62 критичность могут восстанавливать после управляемого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Например, если обратимся дополнительно к фиг.1AD, в некоторых вариантах осуществления восстановление критичности в блоке 62 может включать удаление, по меньшей мере, части поглощающего нейтроны материала из активной зоны реактора в блоке 64.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1AЕ, в блоке 66 ядерный реактор на бегущей волне могут останавливать перед управляемым перемещением выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Обратимся дополнительно к фиг.1AF. В блоке 68 ядерный реактор на бегущей волне могут повторно запускать после управляемого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

Обратимся теперь к фиг.2А к фиг.1В. Предлагается иллюстративный способ 200 для управления ядерным реактором на бегущей волне, в котором фронт 22 горения бегущей волны ядерного деления распространяется вдоль первого и второго измерений. Способ 200 начинают в блоке 202. В блоке 204 определяют требуемую форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в тепловыделяющих подсборках 14 ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. В блоке 206 определяют перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

Обратимся дополнительно к фиг.2В, в некоторых вариантах осуществления в блоке 210 определяют существующую форму фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Ясно, что определение существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерною деления в блоке 210 могут выполнять, как это требуется в отношении определения требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 204. В некоторых вариантах осуществления определение существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 210 могут выполнять до определения требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 204. В некоторых других вариантах осуществления определение существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 210 могут выполнять практически одновременно с определением требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 204. В некоторых других вариантах осуществления определение существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 210 могут выполнять после определения требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 201. Требуемую форму могут определять, как требуется, включая определение скорости деления, расчетного выгорания, скорости воспроизводства, распределения температуры, распределения плотности энерговыделения, истории эксплуатации сборки и реактивной способности перемещенного ядерного топлива в соответствующих местах.

Ясно, что выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут перемещаться с любой целью, как это требуется для конкретного случая применения, например, для установления требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления и (или) поддерживания требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Например, в некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.2С, определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы в блоке 206 может включать определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы установить требуемую форму, в блоке 212. В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.2D, определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы может включать определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму в блоке 214.

Ясно, что может потребоваться определить, среди прочего, время, когда выполнять требуемое перемещение. С этой целью, и если обратимся к фиг.2Е, в некоторых вариантах осуществления в блоке 216 определение времени, когда перемещать выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места выполняют в зависимости от требуемой формы. Ясно также, что определение в блоке 216 могут выполнять в любой момент при осуществлении способа 200, как требуется.

В некоторых вариантах осуществления, выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут перемещать. Обратимся дополнительно к фиг.2F. В блоке 218 выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут перемещаться вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

Ясно, что некоторые аспекты способа 200 подобны некоторым из аспектов способа 10, которые объяснены выше. Эти подобные аспекты будут упомянуты, но для краткости нет нужды повторного объяснения их деталей для понимания.

Например, если обратимся дополнительно к фиг.1В, в некоторых вариантах осуществления тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут быть удлиненными вдоль второго измерения. Первое измерение может быть практически ортогональным удлиненной оси тепловыделяющих подсборок 14 ядерною деления. Первое измерение и второе измерение могут быть практически ортогональными друг другу.

В дальнейших примерах и по-прежнему обращаясь дополнительно к фиг.1В, первое измерение может представлять собой радиальное измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение. В некоторых других примерах первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой радиальное измерение. Ядерные реакторы деления любого типа могут содержать тепловыделяющие подсборки ядерного деления, которые проходят по всему осевому измерению, с несколькими тепловыделяющими подсборками ядерного деления, проходящими но радиальному измерению. Бегущая волна ядерного деления может распространяться вдоль и по осевому измерению с иной скоростью, чем в радиальном измерении, в зависимости от распределения плотности энерговыделения и дивергенции (отклонений), в данном случае, бегущей волны ядерного деления из внутренних зон к наружным зонам, особенно в конструктивных исполнениях с цилиндрической активной зоной реактора. В этом случае требуется выполнять радиальные перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления, чтобы сохранить форму волны и характеристики в осевом измерение. Например, распространение бегущей волны ядерного деления в пределах оси зоны реактора будет способствовать утечке нейтронов из активной зоны реактора на осевых концах активной зоны реактора. Эта утечка, как описано выше, уменьшает превращение воспроизводящих ядер в делящиеся в ядерном реакторе деления. Тепловыделяющие подсборки ядерного деления с фронтом горения, который распространяется в нежелательные осевые места, могут быть передвинуты радиально так, чтобы тепловыделяющие подсборки ядерного деления подвергались нейтронной активности в местах в тепловыделяющей подсборке ядерного деления, которые уменьшают и (или) ограничивают дальнейшее распространение фронта горения в нежелательные места. В других случаях может потребоваться передвинуть тепловыделяющие подсборки ядерного деления радиально на основании распространения бегущей волны ядерного деления в осевом измерении с таким расчетом, чтобы делящийся материал, воспроизведенный в осевые области тепловыделяющей подсборки ядерного деления, мог использоваться в других частях активной зоны ядерного реактора деления. В данном осевом месте фронт горения можно сделать неравномерным в радиальном измерении путем управляемого перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления так, чтобы при необходимости в этом можно было создать альтернативные зоны меняющего обогащения. Расположение зон высокого обогащения рядом с зонами отработанного или обедненного топлива повышает утечку нейтронов из зон высокого обогащения в зоны низкого обогащения, тем самым способствуя превращению воспроизводящего изотопного материала в делящийся материал. Ясно, что вышеупомянутые перемещения могут быть выполнены, чтобы способствовать распространению в первом измерении, ограничивая при этом распространение во втором измерении.

В некоторых других примерах, если по-прежнему обратимся дополнительно к фиг.1В, первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой боковое измерение. В других примерах первое измерение может представлять собой боковое измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение.

Как уже отмечалось, и если обратимся дополнительно к фиг.1С, первые места могут представлять собой направленные наружу места 30 и вторые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32. И как уже отмечалось, направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора. Направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтроны в направленных наружу местах 30. Как уже отмечалось, направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 выше, чем k_effective в направленных наружу местах 30.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1D. первые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32 и вторые места могут представлять собой направленные наружу места 30. Направленные вовнутрь места и направленные наружу места могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора, и (или) основываться на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах, и (или) основываться на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах выше, чем k_effective в направленных наружу местах.

В некоторых вариантах осуществления, и как показано на фиг.1В, первые места и вторые места могут располагаться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

Как также показано на фиг.1В. в некоторых вариантах осуществления первые места и вторые места могут включать, по меньшей мере, один атрибут, который является практически уравненным. Например, по крайней мере, один атрибут может включать в себе геометрическую близость к центральной области активной зоны 12 реактора, поток нейтронов и (или) реактивность.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг 2G, определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 206 может включать определение вращения по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 220. В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.211. определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 206 может включать определение переворачивания по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 222.

В некоторых вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений может включать предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения. В некоторых других вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений является функцией, по меньшей мере, одного из критериев фронта горения. Например, критерий фронта горения может включать поток нейтронов, такой, как неограниченный поток нейтронов, связанный, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14. Как еще один пример, критерий фронта горения может включать флюенс нейтронов, такой, как без ограничения флюенс нейтронов, связанный, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Как еще один пример, критерий фронта горения может включать выгорание, такое, как неограниченное выгорание, связанное, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления критерий фронта горения может включать место фронта горения, по меньшей мере, в одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерною деления.

Обратимся дополнительно к фиг.21. В некоторых вариантах осуществления определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 206 может включать определение радиальное перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 224. В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.25, определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 206 может включать определение спирального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 226. В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.2К. определение перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в блоке 206 может включать определение осевого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления в блоке 228.

Обратимся дополнительно к фиг.2L. В некоторых вариантах осуществления определение требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 204 может включать определение практически сферической формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 230. В некоторых других вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.2М, определение требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в блоке 204 может включать определение формы непрерывно искривленной поверхности фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления в блоке 232. В некоторых других вариантах осуществления искривленная поверхность может выполняться такой, чтобы увеличить площадь поверхности фронта горения. В этих вариантах осуществления утечка нейтронов из зон горения в воспроизводящие зоны усиливается.

Требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть любой. Как уже отмечалось, в различных вариантах осуществления требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть практически осесимметричной относительно второго измерения; требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может иметь практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения; требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть асимметричной; и (или) требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть осеасимметричной относительно второго измерения. В некоторых других вариантах осуществления симметричные формы n-кратной симметрии могут преобразовываться в отдельные зоны горения в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне. Например, фронт горения может преобразовываться в лепестки, которые распространяться в n или меньше отдельных (то есть, нейтронно развязанных) зон горения (см. фиг.1V).

Некоторые варианты осуществления могут быть представлены как иллюстративные системы. Например, как показано на фиг.3А, предлагается иллюстративная система 300 для определения перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления (не показанных на фиг.3А). Как один пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, система 300 может обеспечить подходящую системную среду для осуществления способа 200 (фиг.2А-2М). В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.1В, для фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления, распространяющегося в первом и втором измерениях, электрические схемы 302 предусмотрены для определения требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в тепловыделяющих подсборках 14 ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. Электрические схемы 304 предусмотрены для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

В общем смысле, специалисты поймут, что различные аспекты, описанные в настоящем документе, которые могут реализовываться - отдельно и (или) совместно - самыми разными аппаратными средствами, видами программного обеспечения, программно-аппаратными средствами и (или) их любым сочетанием, можно рассматривать как состоящие из различных типов "электрических схем". Следовательно, в том значении, в каком он используется в настоящем описании, термин "электрические схемы" включает без ограничения электрические схемы, имеющие, по меньшей мере, одну дискретную электрическую схему; электрические схемы, имеющие по меньшей мере одну интегральную схему; электрические схемы, имеющие по меньшей мере одну специализированную интегральную схему; электрические схемы, образующие универсальное вычислительное устройство, конфигурированное компьютерной программой (например, универсальный компьютер, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и (или) устройства, описанные в настоящем документе, или микропроцессор, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы; и (или) устройства, описанные в настоящем документе); электрические схемы, образующие запоминающее устройство (например, виды памяти (например, оперативная память, флэш-память, постоянное запоминающее устройство и т.д.)); и (или) электрические схемы, образующие связевое устройство (например, модем, связной коммутатор (свитч), оптикоэлектрическое оборудование и т.д.). Специалисты поймут, что предмет изобретения, описанный в настоящем документе, может быть реализован в аналоговом или цифровом виде или в некотором их сочетании.

Обратимся дополнительно к фиг.3В. В одном иллюстративном примере электрические схемы 302 и (или) электрические схемы 304 могут быть воплощены как вычислительная система 306 (которая может также именоваться главным компьютером или главной системой). В проиллюстрированном варианте осуществления центральный процессор ("CPU") (или микропроцессор) 308 подсоединен к системной шине 310. Оперативное запоминающее устройство ("RAM") 312 подключено к системной шине 310 и обеспечивает CPU 308 доступ к запоминающему устройству 314 (которое может использоваться для хранения данных, связанных с одним или несколькими параметрами фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления). При выполнении запрограммированных команд CPU 308 запоминает эти стадии процесса в RAM 312 и выполняет сохраненные стадии процесса из RAM 312.

Вычислительная система 306 может подключаться к вычислительной сети (не показана) с помощью сетевого интерфейса 316 и через сетевое соединение (не показано). Одной такой сетью является Интернет, который позволяет вычислительной системе 306 скачивать приложение, код, документы и иную электронную информацию.

Постоянное запоминающее устройство ("RUM") 318 предусмотрено для хранения инвариантных последовательностей команд, таких, как последовательности команд пуска или последовательности базовой операционной системы ввода-вывода (BIOS).

Интерфейс устройств ввода-вывода ("I/O") 320 позволяет вычислительной системе 306 подключаться к различным устройствам ввода-вывода, например, к клавиатуре, указывающему устройству ("мышке"), монитору, принтеру, модему и т.п. Интерфейс устройств ввода-вывода 320 для простоты показан как один блок, но может представлять собой несколько интерфейсов для сопряжения с различными типами устройств ввода-вывода.

Ясно, что варианты осуществления не ограничиваются архитектурой вычислительной системы 306, показанной на фиг.3В. В зависимости от типа приложений/условий (внешней среды) бизнеса, вычислительная система 306 может иметь больше или меньше компонентов. Например, вычислительная система 306 может быть телевизионной абонентской приставкой, лэптопом, ноутбуком, настольной системой или иными типами систем.

В различных вариантах осуществления части раскрытых систем и способов включают один или несколько компьютерных программных продуктов. Компьютерный программный продукт включает считываемую компьютером запоминающую среду, такую, как энергонезависимая запоминающая среда, и части считываемой компьютером управляющей программы, такие, как набор машинных программ, воплощенный в считываемой компьютером запоминающей среде. Обычно, компьютерная программа хранится и выполняется процессором или связанным запоминающим устройством, такими, как обрабатывающими компонентами, показанными на фиг.3В.

В этом отношении фиг.2А-2М и 3А-3С представляют собой блок-схемы соответственно способов, систем и программных продуктов в соответствии с различными вариантами осуществления. Понятно, что каждый блок блок-схем и сочетания блоков на блок-схемах могут реализовываться командами компьютерных программ. Эти команды компьютерных программ могут загружаться в компьютер или иное программируемое устройство для создания механизма, чтобы команды, которые выполняются на компьютере или ином программируемом устройстве, создавали средства для реализации функций, указанных на блок-схеме (блок-схемах). Эти команды компьютерных программ могут загружаться и в считываемую компьютером память, которая может командовать компьютеру или иному программируемому устройству действовать конкретным образом с тем, чтобы команды, хранящиеся в считываемой компьютером памяти, создавали изделие, в том числе командные средства, реализующие функцию, указанную на блок-схеме (блок-схемах). Эти команды компьютерных программ могут загружаться и в компьютер или иное программируемое устройство, чтобы обеспечить выполнение ряда операционных стадий в компьютере или ином программируемом устройстве, чтобы создать реализованный компьютером процесс так, чтобы команды, которые выполняются компьютером или иным программируемым устройством, создавали стадии для реализации функций, указанных на блок-схеме (блок-схемах).

Соответственно, блоки блок-схемы поддерживают сочетания средств для выполнения указанных функций, сочетания стадий для выполнения указанных функций и программные командные средства для выполнения указанных функций. Понятно также, что каждый блок блок-схемы и сочетания блоков на блок-схеме (блок-схемах) могут реализовываться специальными компьютерными системами на основе аппаратных средств, выполняющими указанные функции или стадии, или сочетаниями специальных аппаратных средств и машинных команд.

Обратимся дополнительно к фиг.3С. В некоторых вариантах осуществления электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Например, датчики 322 могут быть функционально подключенными к электрическим схемам 304 в сигнальном сообщении посредством соответствующего интерфейса ввода 324. Датчики 322 могут включать собой любой подходящий датчик, измеряющий определенные параметр фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Например, датчики 322 могут измерять поток нейтронов, флюенс нейтронов, выгорание и (или) реактивность (или их любые составляющие).

Как уже отмечалось, варианты осуществления системы 300 и электрических схем 302 и 304 могут предназначаться для создания подходящей системной среды для осуществления способа 200 (фиг.2А-2М) (независимо от того, загружены ли компьютерные программные команды в компьютер или иное программируемое устройство для создания механизма), чтобы команды, которые выполняются на компьютере или ином программируемом устройстве, создавали средства для реализации функций, указанных на блок-схеме (блок-схемах), или каждый блок блок-схемы и сочетания блоков на блок-схеме (блок-схемах) реализовывались специальными компьютерными системами на основе аппаратных средств, выполняющими указанные функции или стадии, или сочетаниями специальных аппаратных средств и машинных команд. Некоторые отличительные признаки вариантов осуществления системы 300 будут рассмотрены со ссылками дополнительно на фиг.1B-D, 1J, 1L, 1О, 1Q, 1R-1W и 2А-2М.

С этой целью в некоторых вариантах осуществления электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы установить требуемую форму. Электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму. Электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения времени, если перемещать выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

Как уже отмечалось, в некоторых вариантах осуществления тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут быть удлиненными вдоль второго измерения.

Как уже отмечалось, в некоторых вариантах осуществления первое измерение может быть практически ортогональным удлиненной оси тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления, первое измерение и второе измерение могут быть практически ортогональными друг другу.

В различных вариантах осуществления первое измерение может представлять собой радиальное измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение; первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой радиальное измерение; первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой боковое измерение; и (или) первое измерение может представлять собой боковое измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение.

В некоторых вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные наружу места 30, а вторые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32. Направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на различных атрибутах, как это требуется, таких, как без ограничений геометрическая близость к нейтральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов (таким образом, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтроны в направленных наружу местах 30), и (или) реактивность (таким образом, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 выше, чем k_effective в направленных наружу местах 30.

В некоторых других вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32, а вторые места могут представлять собой направленные наружу места 30. Направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на различных атрибутах, как это требуется, таких, как без ограничений геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов (таким образом, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтроны в направленных наружу местах 30), и (или) реактивность (таким образом, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 выше, чем k_effective в направленных наружу местах 30). В некоторых вариантах осуществления первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон исходного значения вдоль первого измерения.

В некоторых других вариантах осуществления первые места и вторые места могут включать по меньшей мере один атрибут, который является практически уравненным. Например, по меньшей мере, один атрибут может представлять собой геометрическую близость к центральной области активной зоны 12 реактора, поток нейтронов и (или) реактивность.

В некоторых вариантах осуществления электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения вращения по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения переворачивания по меньшей мере одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

Как уже отмечалось, в некоторых вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений может включать предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

В некоторых других вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений может быть функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения. Например, критерий фронта горения может включать без ограничения:: поток нейтронов, такой, как поток нейтронов, связанный, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления; флюенс нейтронов, такой, как флюенс нейтронов, связанный, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления; и (или) выгорание, такое, как выгорание, связанное, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых вариантах осуществления критерий фронта горения может включать место фронта горения, по меньшей мере, в одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

В некоторых вариантах осуществления электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения радиального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения спирального перемещение выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Электрические схемы 304 могут предназначаться и для определения осевого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления

В некоторых вариантах осуществления электрические схемы 302 могут предназначаться и для определения практически сферической формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Электрические схемы 302 могут предназначаться и для определения формы непрерывно искривленной поверхности фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления.

В различных вариантах осуществления требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть практически осесимметричной относительно второго измерения; может иметь практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения; и (или) может быть асимметричной, например, без ограничения осеасимметричной относительно второго измерения.

Как еще один пример, если обратимся теперь к фиг.4А, предлагается еще одна иллюстративная система 400 для перемещения тепловыделяющих подсборок ядерного деления (не показанных на фиг.4А). Как один пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, система 400 может обеспечить подходящую системную среду для осуществления способа 100 (фиг.1A-1AF). Соответственно, последующее описание приводится с дополнительными ссылками на фиг.1A-1AF.

В некоторых вариантах осуществления, для фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления, распространяющегося в первом и втором измерениях, электрические схемы 402 предназначаются для определения требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в тепловыделяющих подсборках 14 ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. Электрические схемы 404 предназначаются для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы. Подсборка 405 предназначена для перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления, реагирующих на электрические схемы 404.

Ясно, что электрические схемы 402 и 404 могут быть подобными электрическим схемам 302 и 304. В некоторых случаях электрические схемы 402 и 404 могут быть такими же, как и электрические схемы 302 и 304. Поэтому и для краткости изложения в повторении деталей для понимания нет необходимости.

Как краткий обзор, если обратимся дополнительно к фиг.4В, в иллюстративном примере электрические схемы 402 и (или) электрические схемы 404 могут быть воплощены как вычислительная система 406 (которая может также именоваться главным компьютером или главной системой). В проиллюстрированном варианте осуществления центральный процессор ("CPU") (или микропроцессор) 408 подсоединен к системной шине 410. Оперативное запоминающее устройство ("RAM") 412 подключено к системной шине 410 и обеспечивает CPU 408 доступ к запоминающему устройству 414 (которое может использоваться для хранения данных, связанных с одним или несколькими параметрами фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления). При выполнении запрограммированных команд CPU 408 запоминает эти стадии процесса в RAM 412 и выполняет сохраненные стадии процесса из RAM 412. Вычислительная система 406 может подключаться к вычислительной сети (не показана) с помощью сетевого интерфейса 416 и через сетевое соединение (не показано). Постоянное запоминающее устройство ("ROM") 418 предусмотрено для хранения инвариантных последовательностей команд, таких, как последовательности команд пуска или последовательности базовой операционной системы ввода-вывода (BIOS). Интерфейс устройств ввода-вывода ("I/O") 420 позволяет вычислительной системе 406 подключаться к различным устройствам ввода-вывода, например, к клавиатуре, указывающему устройству ("мышке"), монитору, принтеру, модему и т.п. Ясно, что варианты осуществления не ограничиваются архитектурой вычислительной системы 406, показанной на фиг.4В. Описание неограничения, касающееся вычислительной системы 306 (фиг.3В), распространяется и на вычислительную систему 406.

В различных вариантах осуществления части раскрытых систем и способов включают один или несколько компьютерных программных продуктов. Приведенное выше описание, касающееся компьютерных программных продуктов, связанных с системой 300 (фиг.3А), применимо и для системы 400.

В этом отношении фиг.1А, 1I, 1K, 1M-1N, 1Р, и 1Х-1AF и 4A-4С представляют собой блок-схемы способов, систем и программных продуктов в соответствии с различными вариантами осуществления. Понятно, что каждый блок блок-схем и сочетания блоков на блок-схемах могут реализовываться командами компьютерных программ. Эти команды компьютерных программ могут загружаться в компьютер или иное программируемое устройство для создания механизма, чтобы команды, которые выполняются на компьютере или ином программируемом устройстве, создавали средства для реализации функций, указанных на блок-схеме (блок-схемах). Эти команды компьютерных программ могут загружаться и в считываемую компьютером память, которая может командовать компьютеру иди иному программируемому устройству действовать конкретным образом с тем, чтобы команды, хранящиеся в считываемой компьютером памяти, создавали изделие, в том числе командные средства, реализующие функцию, указанную на блок-схеме (блок-схемах). Эти команды компьютерных программ могут загружаться и в компьютер или иное программируемое устройство, чтобы обеспечить выполнение ряда операционных стадии в компьютере пли ином программируемом устройстве, чтобы создать реализованный компьютером процесс, чтобы команды, которые выполняются компьютером или иным программируемым устройством, создавали стадии для реализации функций, указанных на блок-схеме (блок-схемах).

Соответственно, блоки блок-схемы поддерживают сочетания средств для выполнения указанных функций, сочетания стадий для выполнения указанных функций и программные командные средства для выполнения указанных функций. Понятно также, что каждый блок блок-схемы и сочетания блоков на блок-схеме (блок-схемах) могут реализовываться специальными компьютерными системами на основе аппаратных средств, выполняющими указанные функции или стадии, или сочетаниями специальных аппаратных средств и машинных команд.

Обратимся дополнительно к фиг.4С. В некоторых вариантах осуществления электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Например, датчики 422 могут быть функционально подключенными к электрическим схемам 404 в сигнальном сообщении посредством соответствующего интерфейса ввода 424. Электрические схемы 404, датчики 422 и интерфейс ввода 424 могут быть подобными (а в некоторых случаях идентичными) электрическим схемам 304, датчикам 322 и интерфейсу ввода 324 (все на фиг.3С). Для понимания повторение их деталей не требуется.

Как уже отмечалось, варианты осуществления системы 400, электрических схем 402 и 404 и подсборки 405 могут предназначаться для создания подходящей системной среды для осуществления способа 100 (фиг.1А, 1I, 1K, 1M-1N, 1P, и 1Х-1AF), независимо от того, загружены ли компьютерные программные команды в компьютер или иное программируемое устройство для создания механизма, чтобы команды, которые выполняются на компьютере или ином программируемом устройстве, создавали средства для реализации функций, указанных на блок-схеме (блок-схемах), или каждый блок блок-схемы и сочетания блоков на блок-схеме (блок-схемах) реализовывались специальными компьютерными системами на основе аппаратных средств, выполняющими указанные функции или стадии, или сочетаниями специальных аппаратных средств и машинных команд. Некоторые отличительные признаки вариантов осуществления системы 400 будут рассмотрены со ссылками дополнительно на фиг.1А-1AF.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг.4С, электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Это определение может выполняться подобным или идентичным образом, как и в случае электрических схем 304 (фиг.3A). как описано выше. С этой целью датчики 422 и интерфейс ввода 424 подобны или (в некоторых случаях) идентичны датчикам 322 и интерфейсу ввода 324 на фиг.3С. Датчики 422, интерфейс ввода 424 и электрические схемы 404 взаимодействуют, как уже отмечалось для датчиков 322, интерфейса ввода 324, и электрических схем 304 (все на фиг.3С).

В некоторых вариантах осуществления, электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы установить требуемую форму. В некоторых других вариантах осуществления, электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму.

В некоторых вариантах осуществления электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения времени, когда перемещать выбранные тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

В некоторых вариантах осуществления, тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут быть удлиненными вдоль второго измерения. Первое измерение может быть практически ортогональным удлиненной оси тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Первое измерение и второе измерение могут быть практически ортогональными друг другу.

В различных вариантах осуществления, первое измерение может представлять собой радиальное измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение; первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой радиальное измерение; первое измерение может представлять собой осевое измерение, и второе измерение может представлять собой боковое измерение; и (или) первое измерение может представлять собой боковое измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение.

В некоторых вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные наружу места 30, а вторые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32. Направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на: геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора; потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах 30, и (или) реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 выше, чем k_effective в направленных наружу местах 30.

В некоторых других вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32, а вторые места представляют собой направленные наружу места 30. Направленные вовнутрь места и направленные наружу места могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора; потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах 30, и (или) реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 выше, чем k_effective в направленных наружу местах 30.

В некоторых вариантах осуществления первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон исходного значения вдоль первого измерения.

В некоторых других вариантах осуществления первые места и вторые места могут включать по меньшей мере один атрибут, который является практически уравненным. Например, по меньшей мере, один атрибут может включать геометрическую близость к центральной области активной зоны 12 реактора; поток нейтронов; и (или) реактивность.

В различных вариантах осуществления электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения вращения, по меньшей мере, одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения переворачивания, по меньшей мере, одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

Подсборка 405 может включать любое известное подходящее устройство манипулирования ядерным топливом, такое, как без ограничения устройство манипулирования ядерным топливом, находящееся в активной зоне. Впрочем, в некоторых других вариантах осуществления подсборка 405 может включать устройство манипулирования ядерным топливом, находящееся снаружи активной зоны.

Независимо от формы, в какой выполнена подсборка 405, в различных вариантах осуществления подсборка 405 может предназначаться и для радиального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Подсборка 405 может предназначаться и для спирального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Подсборка 405 может предназначаться и для осевого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

В некоторых вариантах осуществления подсборка 405 может предназначаться и для вращения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления подсборка 405 может предназначаться и для переворачивания выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Обратимся теперь к фиг.5. В различных вариантах осуществления может быть предусмотрен иллюстративный ядерный реактор на бегущей волне 500. Ядерный реактор на бегущей волне 500 включает активную зону 12 ядерного реактора на бегущей волне. Как уже отмечалось, тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления принимаются в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне. Каждая из тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления предназначена для распространения в ней фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль первого и второго измерений. Электрические схемы 402 предназначены для определения требуемой формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в тепловыделяющих подсборках 14 ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений. Электрические схемы 404 предназначены для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы. Подсборка 405 предназначена для перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления, реагирующих на электрические схемы 404.

Таким образом, реактор 500 может быть выполнен как активная зона 12 реактора, описанная выше, в сочетании и взаимодействии с системой 400. также описанной выше. Поскольку детали, касающиеся активной зоны 12 реактора (и ее компонентов) и системы 400 (и ее компонентов) изложены выше, повторять их для понимания нет необходимости.

Как уже отмечалось, в различных вариантах осуществления электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения существующей формы фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы установить требуемую форму. Электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму.

Как уже отмечалось, в некоторых вариантах осуществления электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения времени, когда перемещать выбранные тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

В некоторых вариантах осуществления тепловыделяющие подсборки 14 ядерного деления могут быть удлиненными вдоль второго измерения.

В некоторых вариантах осуществления первое измерение может быть практически ортогональным удлиненной оси тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления В некоторых вариантах осуществления первое измерение и второе измерение может быть практически ортогональными друг другу.

В различных вариантах осуществления, первое измерение может представлять собой радиальное измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение; первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой радиальное измерение; первое измерение может представлять собой осевое измерение, а второе измерение может представлять собой боковое измерение; и (или) первое измерение может представлять собой боковое измерение, а второе измерение может представлять собой осевое измерение.

В некоторых вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные наружу места 30, а вторые места представляют собой направленные вовнутрь места 32. Направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора; потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтроны в направленных наружу местах 30; и (или) реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 выше, чем k_effective в направленных наружу местах 30.

В некоторых других вариантах осуществления первые места могут представлять собой направленные вовнутрь места 32, а вторые места могут представлять собой направленные наружу места 30. Направленные вовнутрь места 32 и направленные наружу места 30 могут основываться на геометрической близости к центральной части активной зоны 12 реактора; потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах 30; и (или) реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах 32 больше, чем k_effective в направленных наружу местах 30.

В некоторых вариантах осуществления первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

В некоторых вариантах осуществления первые места и вторые места могут включать, по меньшей мере, один атрибут, который является практически уравненным. По меньшей мере, один атрибут может включать геометрическую близость к центральной области активной зоны 12 реактора, поток нейтронов и (или) реактивность.

В различных вариантах осуществления и как уже отмечалось, электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения вращения, по меньшей мере, одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления и (или) предназначаться и для определения переворачивания, по меньшей мере, одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

В некоторых вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений может включать предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения. В некоторых других вариантах осуществления выбранный набор размерных ограничений может быть функцией, по меньшей мере, одного критерия фронта горения, такого, как без ограничения: поток нейтронов, такой, как поток нейтронов, связанный, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления; флюенс нейтронов, такой, как флюенс нейтронов, связанный, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления; и (или) выгорание, такое, как выгорание, связанное, по меньшей мере, с одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления критерий фронта горения может включать место фронта горения, по меньшей мере, в одной из выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

В различных вариантах осуществления электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения радиального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения спирального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

Электрические схемы 404 могут предназначаться и для определения осевого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

В различных вариантах осуществления электрические схемы 402 могут предназначаться и для определения практически сферической формы фронта 22 горения бегущей волны ядерною деления и (или) формы непрерывно искривленной поверхности фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления. Требуемая форма фронта 22 горения бегущей волны ядерного деления может быть практически осесимметричной относительно второго измерения; может иметь практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения; и (или) может быть асимметричной, такой, как осеасимметричной относительно второго измерения.

В некоторых вариантах осуществления подсборка 405 может включать устройство манипулирования ядерным топливом. Как уже отмечалось, подсборка 405 может включать любое известное подходящее устройство манипулирования ядерным топливом, такое, как без ограничения устройство манипулирования ядерным топливом, находящееся в активной зоне. Впрочем, в некоторых других вариантах осуществления подсборка 405 может включать устройство манипулирования ядерным топливом, находящееся снаружи активной зоны.

Кроме того, как уже отмечалось, в различных вариантах осуществления подсборка 405 может предназначаться и для радиального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Подсборка 405 может предназначаться и для спирального перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места. Подсборка 405 может предназначаться и для осевого перемещения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Подсборка 405 может предназначаться и для вращения выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления. Подсборка 405 может предназначаться и для переворачивания выбранных тепловыделяющих подсборок 14 ядерного деления.

Обратимся теперь к фиг.6А. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ 600 для управления ядерным реактором на бегущей волне. Способ 600 начинают в блоке 602. Обратимся дополнительно к фиг.1В. В блоке 604, по меньшей мере, одну тепловыделяющую сборку 14 ядерного деления перемещают наружу с первого места в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне. Способ 600 останавливают в блоке 606.

В некоторых вариантах осуществления, если обратимся дополнительно к фиг.6В, в блоке 608, по меньшей мере, одну тепловыделяющую сборку 14 ядерного деления могут перемещать вовнутрь со второго места.

В различных вариантах осуществления, первые места и вторые места могут основываться на геометрической близости к нейтральной части активной зоны 12 реактора, потоке нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем ноток нейтронов во вторых местах, и реактивности так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

Обратимся теперь к фиг.7. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ 700 для управления ядерным реактором на бегущей волне. Способ 700 начинают в блоке 702. Обратимся дополнительно к фиг.1В. В блоке 704 определяют перемещение, по меньшей мере, одной тепловыделяющей сборки 14 ядерного деления в первом направлении с первого места в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне. Второе место отличается от первого места. В блоке 706 определяют перемещение, по меньшей мере, одной тепловыделяющей сборки 14 ядерного деления во втором направлении со второго места. Второе направление отличается от первого направления. Способ 700 останавливают в блоке 708.

В некоторых вариантах осуществления первое направление может быть наружу, а второе направление может быть вовнутрь. Первые места и вторые места могут основываться на различных атрибутах или параметрах, таких, как без ограничения: геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах, и (или) реактивность так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective. во вторых местах.

В некоторых других вариантах осуществления, первое направление может быть вовнутрь, а второе направление может быть наружу. Вторые места и первые места могут основываться на различных атрибутах или параметрах, таких, как без ограничения: геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов так, что поток нейтронов во вторых местах больше, чем поток нейтронов в первых местах, и (или) реактивность так, что k_effective во вторых местах больше, чем k_effective в первых местах.

Обратимся теперь к фиг.8. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ 800 для управления ядерным реактором на бегущей волне. Способ 800 начинают в блоке 802. Обратимся дополнительно к фиг.1В. В блоке 804. по меньшей мере, одну тепловыделяющую сборку 14 ядерного деления перемещают в первом направлении с первого места в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне. Второе место отличается от первого места. В блоке 806 определяют перемещение, по меньшей мере, одной тепловыделяющей сборки 14 ядерного деления во втором направлении со второго места. Второе направление отличается от первого направления. Способ 800 останавливают в блоке 808.

В некоторых вариантах осуществления первое направление может быть наружу, а второе направление может быть вовнутрь. Первые места и вторые места могут основываться на различных атрибутах или параметрах, таких, как без ограничения: геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах, и (или) реактивность так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

В некоторых других вариантах осуществления первое направление может быть вовнутрь, а второе направление может быть наружу, вторые места и первые места могут основываться на различных атрибутах или параметрах, таких, как без ограничения: геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов так, что поток нейтронов во вторых местах больше, чем поток нейтронов в первых местах, и (или) реактивность так, что k_effective во вторых местах больше, чем k_effective в первых местах.

Обратимся теперь к фиг.9. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ 900 для управления ядерным реактором на бегущей волне. Способ 800 начинают в блоке 902. Обратимся дополнительно к фиг.1В. В блоке 904, но меньшей мере, одну тепловыделяющую сборку 14 ядерного деления перемещают в первом направлении с первого места в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне 12 ядерного реактора на бегущей волне. Второе место отличается от первого места. В блоке 906, по меньшей мере, одну тепловыделяющую сборку 14 ядерного деления перемещают во втором направлении со второго места. Второе направление отличается от первого направления. Способ 900 останавливают в блоке 908.

В некоторых вариантах осуществления, первое направление может быть наружу, а второе направление может быть вовнутрь. Первые места и вторые места могут основываться на различных атрибутах или параметрах, таких, как без ограничения: геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах, и (или) реактивность так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

В некоторых других вариантах осуществления первое направление может быть вовнутрь, а второе направление может быть наружу. Вторые места и первые места могут основываться на различных атрибутах или параметрах, таких, как без ограничения: геометрическая близость к центральной части активной зоны 12 реактора, поток нейтронов так, что поток нейтронов во вторых местах больше, чем поток нейтронов в первых местах, и (или) реактивность так, что k_effective во вторых местах больше, чем k_effective в первых местах.

Обратимся теперь к фиг.10А. В некоторых вариантах осуществления предлагается способ 1000 для управления ядерным реактором на бегущей волне. Способ 1000 начинают в блоке 1002. В блоке 1004 выбирают предварительно определенный уровень выгорания. В блоке 1006 определяют перемещение выбранных тепловыделяющих сборок ядерного деления в активной зоне ядерного реактора так, чтобы добиться уровня выгорания, уравненного до предопределенного уровня выгорания практически во всех тепловыделяющих сборках ядерного деления. Способ 1000 останавливают в блоке 1008.

Обратимся дополнительно к фиг.10В. В некоторых вариантах осуществления в блоке 1010 выбранные тепловыделяющие сборки ядерного деления могут перемещать в активной зоне ядерного реактора деления в соответствии с определенным перемещением.

Обратимся дополнительно к фиг.10С. В некоторых вариантах осуществления в блоке 1012 могут определять извлечение соответствующих выбранных тепловыделяющих сборок ядерного деления, когда уровень выгорания уравнен до предопределенного уровня выгорания.

Обратимся дополнительно к фиг.10D, в некоторых вариантах осуществления в блоке 1014 выбранные тепловыделяющие сборки ядерного деления могут извлечь в соответствии с определенным извлечением.

В настоящей заявке для ясности представления используются формальные заголовки. Следует, однако, понимать, что эти заголовки служат целям представления, и что в заявке могут рассматриваться различные типы предмета изобретения (например, устройство (устройства)/конструкция (конструкции) могут рассматриваться под заголовком (заголовками) способа (способов)/операций, и (или) способ (способы)/операции могут рассматриваться под заголовками конструкции (конструкций)/процесса (процессов); и (или) описания отдельных тем могут охватывать два или более тематических заголовка). Следовательно, использование формальных заголовков не имеет своей целью каким-либо образом ограничивать объем настоящего изобретения.

Специалисты поймут, что вышеописанные конкретные примерные способы и (или) устройства и (или) технологии являются представляющими более общие способы и (или) устройства и (или) технологии, идеи которых высказаны в других местах в настоящем описании, таких, как в формуле изобретения, подаваемой вместе с настоящим описанием, и (или) в другом месте в настоящей заявке.

Специалисты знают, что уровень техники дошел до уровня, на котором осталось малое различие между реализациями аспектов системы аппаратными средствами, программным обеспечением и (или) программно-аппаратными средствами; использование аппаратных средств, программного обеспечения и (или) программно-аппаратных средств обычно (но не всегда, из-за того, что в некоторых контекстах выбор между аппаратными средствами и программным обеспечением может стать значительным) является проектным решением, представляющим компромисс между себестоимостью и эффективностью. Специалисты знают, что существуют различные средства, которыми могут осуществляться процессы и (или) системы и (или) иные технологии, описанные в настоящем документе (например, аппаратные средства, программное обеспечение и (или) программно-аппаратные средства), и что предпочтительное средство будет меняться в зависимости от контекста, в котором используются процессы и (или) системы и (или) иные технологии. Например, если лицо, осуществляющее реализацию замысла, отдает приоритет скорости и точности, оно может склоняться, главным образом, к средству на основе аппаратных и (или) программно-аппаратных средств; альтернативно, если приоритет отдается гибкости, лицо, осуществляющее реализацию замысла, может склоняться, главным образом, к реализации на основе программного обеспечения; или опять-таки альтернативно, лицо, осуществляющее реализацию замысла, может склоняться к некоторому сочетанию аппаратных средств, программного обеспечения и (иди) программно-аппаратных средств. Следовательно, существуют несколько возможных средств, которыми могут осуществляться процессы и (или) устройства и (или) иные технологии, описанные в настоящем документе, и ни одно из средств по своему существу не является превосходящим другое в том смысле, что любое средство для использования представляет собой выбор, зависящий от контекста, в котором это средство будет использоваться, и конкретных аспектов (например, скорости, гибкости или прогнозируемости), волнующих лицо, осуществляющее реализацию замысла, любые, из которых могут варьироваться. Специалистам ясно, что оптические аспекты вариантов осуществления обычно будут использовать аппаратные средства, программное обеспечение и (или) программно-аппаратные средства, ориентированные на оптику.

В некоторых вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, логические или подобные реализации могут включать структуры управления средствами программного обеспечения или иные структуры управления. Электронные схемы, например, могут иметь один или несколько путей электрического тока, построенных и расположенных для осуществления различных функций, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления одна или несколько сред могут предназначаться, чтобы нести реализацию, обнаруживаемую устройством, когда эти среды держат или передают команды, обнаруживаемые устройством, предназначенные для выполнения, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах, например, реализации могут представлять собой обновление или изменение существующего программного обеспечения, или программно-аппаратных средств, или вентильных матриц, или программируемых аппаратных средств, например, путем выполнения приема или передачи одной или нескольких команд в отношении одной или нескольких операций, описанных в настоящем документе. Альтернативно или дополнительно, в некоторых вариантах реализация может включать компоненты специальных аппаратных средств, программного обеспечения, программно-аппаратных средств, и (или) универсальные компоненты, исполняющие или иным образом активирующие специальные компоненты. Спецификации или иные реализации могут передаваться одним или несколькими типами материальных передающих сред, как описано в настоящем документе, факультативно пакетной передачей или иным образом путем прохождения через распределенные среды в разное время.

Альтернативно или дополнительно, реализации могут включать выполнение специальной последовательности команд или активирование схем для включения, пуска, координирования, запроса или вызывания иным образом одного или нескольких событий практически любых функциональных операций, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах операционные или иные логические описания в настоящем документе могут быть выражены как исходный код и компилированы или иным образом активированы как исполняемая последовательность команд. В некоторых контекстах, например, реализации могут осуществляться, полностью или частично, исходным кодом, таким, как код на языке С++, или иными кодовыми последовательностями. В других реализациях реализация на основе первоисточника или кода, будучи доступной в большом количестве и (или) используя известные методы, может компилироваться/осуществляться/транслироваться/преобразовываться в высокоуровневый дескрипторный язык (например, вначале реализация описанных технологий на языке программирования С или С++, а затем преобразование реализации на этом языке программирования в реализацию на языке, полученном путем логического синтеза, реализацию на языке описания аппаратных средств, реализацию путем моделирования конструкции аппаратных средств и (или) иной подобный способ (способы) выражения). Например, все логическое выражение или его часть (например, реализация на языке программирования) может выполняться как описание аппаратных средств на языке Verilog (например, на языке описания аппаратуры (HDL) и (или) на языке описания аппаратуры для сверхскоростных интегральных схем (VHDL)) или как иная модель схем, которая может затем использоваться для создания физической реализации, имеющей аппаратные средства (например, специализированная интегральная схема). Специалисты поймут, как получить, конфигурировать и оптимизировать соответствующие передающие и вычислительные элементы, поставки материала, исполнительные механизмы или иные конструкции в свете этих идей.

В приведенном выше описании изложены различные варианты осуществления устройств и (или) процессов с использованием блок-схем и (или) примеров. Насколько эти блок-схемы и (или) примеры содержат одну или несколько функций и (или) операций, специалисты поймут, что каждая функция и (или) операция на этих блок-схемах или в этих примерах может реализовываться - отдельно и (или) совместно самыми разными аппаратными средствами, видами программного обеспечения, программно-аппаратных средств и (или) их практически любым сочетанием. В одном варианте осуществления несколько частей предмета изобретения, описанных в настоящем документе, могут реализовываться с помощью специальных интегральных схем (ASICs), логических матриц с эксплуатационным программированием (FPGAs), процессоров цифровой обработки сигналов (DSPs) или иных интегральных форматов. Впрочем, специалистам ясно, что некоторые аспекты вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, полностью или частично, могут в равной мере реализовываться в интегральных схемах, как одна или несколько компьютерных программ, прогоняемых на одном или нескольких компьютерах (например, как одна или несколько программ, прогоняемых на одной или нескольких компьютерных системах), как одна или несколько компьютерных программ, прогоняемых на одном или нескольких процессорах (например, как одна или несколько программ, прогоняемых на одном или нескольких микропроцессорах), как программно-аппаратные средства или их практически любое сочетание, и что разработка схем и (или) написание кода для программного обеспечения или программно-аппаратных средств будет вполне по силам специалистам в свете настоящего раскрытия. Кроме того, специалисты поймут, что механизмы предмета изобретения, описанные в настоящем документе, могут распределяться как программный продукт в самых разных формах, и что иллюстративный вариант осуществления предмета изобретения, описанный в настоящем документе, применим независимо от конкретного типа несущей сигнал среды, используемой для фактического осуществления распределения. Примеры несущей сигнал среды включают без ограничения следующее: среда перезаписываемого типа, такая, как гибкий диск (дискета), жесткий диск, компакт-диск (CD), цифровой видеодиск (DVD), магнитная лета с информацией в цифровой форме, память компьютера и т.п.; и передающая среда, такая, как среда цифровой и (или) аналоговой связи (например, оптоволоконный кабель, волновод, канал проводной связи, канал беспроводной связи (например, передатчик, приемник, логические схемы передачи, логические схемы приема и т.д.) и т.д.

В общем смысле, специалисты поймут, что различные аспекты, описанные в настоящем документе, которые могут реализовываться - отдельно и (или) совместно - различными типами электромеханических систем, имеющих самые разные электрические компоненты, такие, как аппаратные средства, программное обеспечение, программно-аппаратные средства и (или) их практически любое сочетание; и самые разные компоненты, которые могут прикладывать механическую силу или придавать движение, такие, как жесткие тела, пружинные или крутильные тела, гидравлические устройства, устройства с электромагнитным приводом и (или) их практически любое сочетание. Следовательно, в том значении, в каком он используется в настоящем описании, термин "электромеханическая система" включает без ограничения электрические схемы, функционально соединенные с преобразователем (например, исполнительный механизм, электродвигатель, пьезоэлектрический кристалл, микроэлектромеханическая система (MEMS) и т.д.), электрические схемы, имеющие, по меньшей мере, одну дискретную электрическую схему, электрические схемы, имеющие, по меньшей мере, одну интегральную схему, электрические схемы, имеющие, по меньшей мере, одну специализированную интегральную схему, электрические схемы, образующие универсальное вычислительное устройство, конфигурированное компьютерной программой (например, универсальный компьютер, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и (или) устройства, описанные в настоящем документе, или микропроцессор, конфигурированный компьютерной программой, который, по меньшей мере, частично осуществляет процессы и (или) устройства, описанные в настоящем документе), электрические схемы, образующие запоминающее устройство (например, разные виды памяти (например, оперативная память, флэш-память, постоянное запоминающее устройство и т.д.)), электрические схемы, образующие связевое устройство (например, модем, связной коммутатор (свитч), оптикоэлектрическое оборудование и т.д.) и (или) любой их неэлектрический аналог, например, оптический или иные аналоги. Специалисты поймут также, что примеры электромеханической системы включают без ограничения самые разнообразные системы бытовой электронной аппаратуры, медицинские устройства, а также иные системы, такие, как системы автомобильного транспорта, заводские системы автоматизации, системы безопасности и (или) связевые/вычислительные системы. Специалисты поймут, что за исключением случаев, когда контекст может диктовать иное, термин «электромеханический» в том значении, в каком он используется в настоящем описании, не обязательно ограничивается системой, имеющей как электрический, так и механический привод.

Все вышеупомянутые патенты США, публикации заявок на патент США, заявки на патент США, патенты других стран, заявки на патенты других стран и непатентные публикации, упоминаемые в настоящем описании и (или) перечисленные в любом информационном листке заявки (Application Data Sheet), ссылкой включаются в настоящее описание в той мере, в какой они согласуются с ней.

Специалисту ясно, что описанные в настоящем документе компоненты (например, операции), устройства, объекты и обсуждение, сопровождающее их, используются как примеры для ясности концепции, и что возможны различные модификации и изменения конструктивного исполнения. Поэтому используемые в настоящем документе конкретные примеры и обсуждение, сопровождающее их, предназначены представлять их более общие классы. В общем, использование любого конкретного примера предназначено представлять его класс, и не включение конкретных компонентов (например, операций), устройств и объектов не должно рассматриваться как ограничивающее объем настоящего изобретения.

Что касается использования в настоящем документе практически любых терминов во множественном и (или) единственном числах, то специалисты могут переводить из множественного числа в единственное и (или) из единственного числа в множественное, как требует контекст и (или) случай применения. Для доходчивости различные перестановки единственное число/множественное число четко не приводятся в настоящем документе.

Описанный в настоящем документе предмет изобретения иногда иллюстрирует различные компоненты, содержащиеся в других компонентах или связанные с ними. Следует понимать, что эти описанные архитектуры являются чисто примерными, и что фактически могут реализовываться многие другие архитектуры, достигающие такой же функциональности. В концептуальном смысле любая компоновка компонентов для достижения такой же функциональности, является эффективно "связанной" так, что достигается требуемая функциональность. Следовательно, любые два компонента в настоящем документе, объединенные для достижения конкретной функциональности, можно рассматривать "связанными" между собой так, что достигается требуемая функциональность, независимо от архитектур или промежуточных компонентов. Подобным образом, любые два компонента, связанные таким образом, могут рассматриваться и как "операционно соединенные" или "операционно сцепленные" между собой для достижения требуемой функциональности, и любые два компонента, которые могут быть связанными таким образом, могут рассматриваться и как "могущие быть операционно сцепленными" между собой для достижения требуемой функциональности. Конкретные примеры компонентов, могущих быть операционно сцепленными, включают без ограничения физически сопрягаемые и (или) физически взаимодействующие компоненты, и (или) могущие беспроводно взаимодействовать и (или) беспроводно взаимодействующие компоненты, и (или) логически взаимодействующие и (или) могущие логически взаимодействовать компоненты.

Выше показаны и описаны конкретные аспекты предмета изобретения, описанного в настоящем документе, однако специалистам ясно, что, исходя из приведенного описания, возможны изменения и модификация в пределах сущности и объема предмета настоящего изобретения, описанного в настоящем документе, и его более широких аспектов, и, следовательно, прилагаемая формула изобретения должна охватывать в своем объеме все эти изменения и модификации в пределах сущности и объема предмета настоящего изобретения, описанного в настоящем документе. Специалистам будет понятно, что, в общем, термины, используемые в настоящем документе, и особенно в прилагаемой формуле изобретения (например, в тексте прилагаемой формулы изобретения), большей частью предназначены как ″открытые" термины (например, термин "включая" следует интерпретировать как "включая без ограничения", термин "имеющий" следует интерпретировать как "имеющий по меньшей мере", термин "включает" следует интерпретировать как "включает без ограничения" и т.д.). Кроме того, специалистам будет понятно, что если намечено конкретное число перечисления представляемых пунктов, это намерение будет четко указано в пункте формулы, и при отсутствии этого перечисления это намерение отсутствует. Например, на помощь пониманию, пункты последующей прилагаемой формулы изобретения могут содержать использование вступительных фраз "по меньшей мере один" и "один или несколько" для представления перечисления пунктов. Однако, использование таких фраз не должно толковаться подразумевающим, что представление перечисления пунктов неопределенными артиклями "а" или "an" ограничивает любой конкретный пункт, содержащий это представленное перечисление пунктов, пунктами, содержащими лишь одно такое перечисление, даже если этот же пункт включает вступительные фразы "один или несколько" или "по меньшей мере один" и неопределенные артикли, такие, как "а" или "an" (например, "а" и (или) "an" следует обычно интерпретировать как означающие "по меньшей мере один" или "один или несколько"); то же самое касается использования определенных артиклей, используемых для введения перечислений пунктов. Кроме того, даже конкретное число перечисления представляемых пунктов действительно четко упоминается, специалистам ясно, что это перечисление должно обычно интерпретироваться означающим, по меньшей мере, указанное число (например, простое перечисление "двух перечислений" без других модификаторов обычно означает, по меньшей мере, два перечисления или два или более перечислений). Кроме того, в тех случаях, когда используется выражение, аналогичное "по меньшей мере, одно из А, В и С и т.д.", обычно такая конструкция предназначена в том смысле, в каком специалист поймет это выражение (например, "система, имеющая, по меньшей мере, одно из А, В и С" будет включать без ограничения системы, имеющие только А, только В, только С, А и В вместе, А и С вместе, В и С вместе и (или) А, В и С вместе и т.д.). В тех случаях, когда используется выражение, аналогичное "по меньшей мере, одно из А, В или С и т.д.", обычно такая конструкция предназначена в смысле, в каком специалист поймет это выражение (например, "система, имеющая, по меньшей мере, одно из А, В или С" будет включать без ограничения системы, имеющие только А, только В, только С, А и В вместе, А и С вместе, В и С вместе и (или) А, В и С вместе и т.д.). Кроме того, специалисты поймут, что обычно дизъюнктивное слово и (или) фраза, представляющая два или более альтернативных терминов, будь то в описании, формуле изобретения или на чертежах, должны пониматься как предполагающие возможности включения одного из этих терминов, любого из этих терминов или обоих терминов, если контекст не диктует иначе. Например, фраза "А или В" обычно будет пониматься как включающая возможности "А" или "В" или "А и В".

Что касается прилагаемой формулы изобретения, специалисты поймут, что перечисленные в ней операции могут обычно выполняться в любом порядке. Кроме тою, хотя различные операционное потоки представлены в определенной последовательности (последовательностях), следует понимать, что различные операции могут выполняться в других порядках, чем те, какие проиллюстрированы, или могут быть выполняться одновременно. Примеры этих альтернативных порядков могут включать перекрывающийся, чередующийся, прерываемый, переупорядоченный, с приращениями, подготовительный, дополнительный, одновременный, обратный или иные вариантные порядки, если контекст не диктует иначе. Кроме того, термины, подобные "реагирующий на", "относящийся к" или иные имена прилагательные прошедшего времени, обычно не предназначены для исключения этих вариантов, если контекст не диктует иначе.

Аспект предмета изобретения, описанные в настоящем документе, изложены в последующих пронумерованных пунктах:

1. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:

стадию, на которой фронт горения бегущей волны ядерного деления распространяют вдоль первого и второго измерений в нескольких тепловыделяющих подсборках ядерного деления в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне; и

стадию, на которой управляемо перемещают выбранные несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места таким образом, что определяют форму фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в соответствии с выбранным набором размерных ограничений.

2. Способ по п.1, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второго измерения.

3. Способ по п.1, где первое измерение является практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

4. Способ по п.1, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

5. Способ по п.1, где:

первое измерение включает в себя радиальное измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

6. Способ по п.1, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя радиальное измерение.

7. Способ по п.1, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение: и второе измерение включает в себя боковое измерение.

8. Способ по п.1, где:

первое измерение включает в себя боковое измерение; и второе измерение включает в себя осевое измерение.

9. Способ по п.1, где:

первые места включают в себя направленные наружу места; и вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

10. Способ по п.9, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

11. Способ по п.9, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

12. Способ по п.9, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective. в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

13. Способ по п.1, где:

первые места включают в себя направленные вовнутрь места; и вторые места включают в себя направленные наружу места.

14. Способ по п.13, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

15. Способ по п.13, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

16. Способ по п.13, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

17. Способ по п.1, где первые места и вторые места находятся с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

18. Способ по п.1, где первые места и вторые места включают по меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

19. Способ по п.18, где по меньшей мере один атрибут включает в себя геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора.

20. Способ по п.18, где по меньшей мере один атрибут включает в себя поток нейтронов.

21. Способ по п.18. где по меньшей мере один атрибут включает в себя реактивность.

22. Способ по п.1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя вращение по меньшей мере одной из нескольких выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

23. Способ по п.1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя переворачивание по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

24. Способ по п.1, где выбранный набор размерных ограничений включает предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

25. Способ по п.1, где выбранный набор размерных ограничений является функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения.

26. Способ по п.25, где критерий фронта горения включает поток нейтронов.

27. Способ по п.26. где поток нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

28. Способ по п.25, где критерий фронта горения включает флюенс нейтронов.

29. Способ по н.28, где флюенс нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

30. Способ по п.25, где критерий фронта горения включает выгорание.

31. Способ по п.30, где выгорание связано по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

32. Способ по п.25. где критерий фронта горения включает место фронта горения по меньшей мере в одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

33. Способ по п.1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерною деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления радиально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

34. Способ по п.1. где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления по спирали вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

35. Способ по п.1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления аксиально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

36. Способ по п.1, где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является практически сферической.

37. Способ по п.1. где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления практически соответствует выбранной непрерывно искривленной поверхности.

38. Способ по п.1, где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является практически осесимметричной относительно второго измерения.

39. Способ по п.1. где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления имеет практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

40. Способ по п.1, где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения является асимметричной.

41. Способ по п.40. где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является осеасимметричной относительно второго измерения.

42. Способ по п.1, включающий также стадию, на которой несколькими сборками игнаитера бегущей волны ядерного деления инициируют фронт горения бегущей волны ядерного деления.

43. Способ по п.42, включающий также стадию, на которой по меньшей мере одну из нескольких сборок игнаитера бегущей волны ядерного деления извлекают перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

44. Способ по п.43, где извлечение по меньшей мере одной из нескольких сборок игнайтера бегущей волны ядерного деления перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя извлечение по меньшей мере одной из нескольких сборок игнайтера бегущей волны из вторых мест перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

45. Способ по п.1, включающий также стадию, на которой вызывают то, что ядерный реактор на бегущей волне становится субкритичееким перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

46. Способ по п.45, где вызывание того, чтобы ядерный реактор на бегущей волне стал субкритическим, включает в себя введение поглощающего нейтроны материала в активную зону реактора.

47. Способ по п.45. включающий также стадию, на которой восстанавливают критичность после управляемого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

48. Способ по п.47. где восстановление критичности включает в себя удаление, по меньшей мере, части поглощающего нейтроны материала из активной зоны реактора.

49. Способ по п.45, включающий также стадию, на которой ядерный реактор на бегущей волне останавливают перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

50. Способ по п.49, включающий также стадию, на которой ядерный реактор на бегущей волне повторно запускают после управляемого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

51. Способ управления ядерным реактором на бегущей волне, включающий следующие стадии:

стадию, на которой для фронта горения бегущей волны ядерного деления распространяющегося вдоль первого и второго измерений, определяют требуемую форму фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в нескольких тепловыделяющих подсборках ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений; и

стадию, на которой определяют перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

52. Способ по п.51. включающий также стадию, на которой: определяют существующую форму фронта горения бегущей волны ядерного деления.

53. Способ по п.51. где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы включает в себя определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так. чтобы установить требуемую форму.

54. Способ по п.51, где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы включает в себя определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так. чтобы поддерживать требуемую форму.

55. Способ по п.51, включающий также стадию, на которой:

определяют время, когда перемещать выбранные несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

56. Способ по п.51, включающий также стадию, на которой:

перемещают выбранные нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

57. Способ по п.51, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второго измерения.

58. Способ по п.51, где первое измерение являемся практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

59. Способ по п.51, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

60. Способ по п.51, где:

первое измерение включает в себя радиальное измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

61. Способ по п.51, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя радиальное измерение.

62. Способ по п.51, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя боковое измерение.

63. Способ по и.51, где:

первое измерение включает в себя боковое измерение: и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

64. Способ по п.51, где:

первые места включают в себя направленные наружу места; и

вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

65. Способ по п.64, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

66. Способ по п.64. где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так. что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

67. Способ по п.64, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности гак, что k_effective » направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

68. Способ по п.51, где:

первые места включают в себя направленные вовнутрь места; и

вторые места включают в себя направленные наружу места.

69. Способ по п.68, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

70. Способ по п.68, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

71. Способ по п.68, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

72. Способ по п.51, где первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

73. Способ по п.51, где первые места и вторые места включают в себя по меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

74. Способ по п.73, где по меньшей мере один атрибут включает в себя геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора.

75. Способ по п.73, где по меньшей мере один атрибут включает в себя поток нейтронов.

76. Способ по п.73, где по меньшей мере один атрибут включает в себя реактивность.

77. Способ по п.51, где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя определение вращения по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

78. Способ по п.51. где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя определение переворачивания по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

79. Способ по п.51, где выбранный набор размерных ограничений включает предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

80. Способ по п.51, где выбранный набор размерных ограничений является функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения.

81. Способ по п.80, где критерий фронта горения включает поток нейтронов.

82. Способ по п.81, где поток нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

83. Способ по п.80, где критерий фронта горения включает флюенс нейтронов.

84. Способ по п.83, где флюенс нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

85. Способ по п.80, где критерий фронта горения включает выгорание.

86. Способ по п.85, где выгорание связано по меньшей мере е одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

87. Способ по п.80, где критерий фронта горения включает место фронта горения по меньшей мере в одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

88. Способ по п.51, где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя определение радиального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

89. Способ по п.51, где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя определение спирального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

90. Способ по п.51, где определение перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя определение осевого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

91. Способ по п.51, где определение требуемой формы фронта горения бегущей волны ядерного деления включает в себя определение практически сферической формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

92. Способ по п.51, где определение требуемой формы фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения включает в себя определение формы непрерывно искривленной поверхности фронта горения бегущей волны ядерного деления.

93. Способ по п.51, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является практически осесимметричной относительно второго измерения.

94. Способ по п.51, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления имеет практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

95. Способ по п.51, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является асимметричной.

96. Способ по п.95, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является осеасимметричной относительно второго измерения.

97. Система, содержащая:

для фронта горения бегущей волны ядерного деления, распространяющегося вдоль первого и второго измерений, первые электрические схемы, предназначенные для определения требуемой формы фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в нескольких тепловыделяющих подсборках ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений: и

вторые электрические схемы, предназначенные для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

98. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения существующей формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

99. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерною деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы установить требуемую форму.

100. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму.

101. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения времени, когда перемещать выбранные несколько тепловыделяющих подсборок ядерною деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

102. Система по п.97, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второго измерения.

103. Система по п.97, где первое измерение является практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

104. Система по п.97, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

105. Система по п.97, где:

первое измерение включает в себя радиальное измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

106. Система по п.97, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение: и

второе измерение включает в себя радиальное измерение.

107. Система по п.97, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя боковое измерение.

108. Система по п.97, где:

первое измерение включает в себя боковое измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

109. Система по п.97, где:

первые места включают в себя направленные наружу места; и

вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

110. Система по п.109, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

111. Система по п.109, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так. что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

112. Система по п.109, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

113. Система по п.97, где:

первые места включают в себя направленные вовнутрь места; и

вторые места включают в себя направленные наружу места.

114. Система по п.113, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

115. Система по п.113, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

116. Система по п.113, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

117. Система по п.97, где первые места и вторые места находятся с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

118. Система по п.97, где первые места и вторые места включают в себя по меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

119. Система по п. 118, где по меньшей мере один атрибут включает в себя геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора.

120. Система по п.118, где по меньшей мере один атрибут включает в себя поток нейтронов.

121. Система по п.118, где по меньшей мере один атрибут включает в себя реактивность.

122. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения вращения по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

123. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения переворачивания по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

124. Система по п.97, где выбранный набор размерных ограничений включает предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

125. Система по п.97, где выбранный набор размерных ограничений является функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения.

126. Система по п.125, где критерий фронта горения включает поток нейтронов.

127. Система по п.126. где поток нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

128. Система по п.125, где критерий фронта горения включает флюенс нейтронов.

129. Система по п.128, где флюенс нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерною деления.

130. Система по п.125, где критерий фронта горения включает выгорание.

131. Система по п.130, где выгорание связано по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

132. Система по п.125, где критерий фронта горения включает место фронта горения по меньшей мере в одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

133. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения радиального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

134. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения спирального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

135. Система по п.97, где вторые электрические схемы предназначены и для определения осевого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

136. Система по п.97, где первые электрические схемы предназначены и для определения практически сферической формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

137. Система по п.97, где первые электрические схемы предназначены и для определения формы непрерывно искривленной поверхности фронта горения бегущей волны ядерного деления.

138. Система по п.97, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является практически осесимметричной относительно второго измерения.

139. Система по п.97, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления имеет практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

140. Система по п.97, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является асимметричной.

141. Система по п.140, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является осеасимметричной относительно второго измерения.

142. Компьютерный программный продукт, содержащий:

первую управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения, для фронта горения бегущей волны ядерного деления, распространяющегося вдоль первого и второго измерений, требуемой формы фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в нескольких тепловыделяющих подсборках ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений: и

вторую управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

143. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде предназначена и для определения существующей формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

144. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде предназначена и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так. чтобы установить требуемую форму.

145. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде предназначена и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так. чтобы поддерживать требуемую форму.

146. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде предназначена и для определения времени, когда перемещать выбранные несколько тепловыделяющие подсборки ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

147. Компьютерный программный продукт по п.142, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второю измерения.

148. Компьютерный программный продукт по п.142, где первое измерение является практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

149. Компьютерный программный продукт по п.142, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

150. Компьютерный программный продукт по п.142, где:

первое измерение включает в себя радиальное измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

151. Компьютерный программный продукт по п.142, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя радиальное измерение.

152. Компьютерный программный продукт по п.142, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя боковое измерение.

153. Компьютерный программный продукт по п.142, где:

первое измерение включает в себя боковое измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

154. Компьютерный программный продукт по п.142, где:

первые места включают в себя направленные наружу места; и

вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

155. Компьютерный программный продукт по п.154. где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

156. Компьютерный программный продукт по п.154, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

157. Компьютерный программный продукт по п.154, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

158. Компьютерный программный продукт по п.142, где:

первые места включают в себя направленные вовнутрь места; и

вторые места включают в себя направленные наружу места.

159. Компьютерный программный продукт по п.158, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

160. Компьютерный программный продукт по п.158, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

161. Компьютерный программный продукт по п.158, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

162. Компьютерный программный продукт по п.142, где первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

163. Компьютерный программный продукт по п. 142, где первые места и вторые места включают в себя по меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

164. Компьютерный программный продукт по п.163, где по меньшей мере один атрибут включает в себя геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора.

165. Компьютерный программный продукт по п.163, где по меньшей мере один атрибут включает в себя поток нейтронов.

166. Компьютерный программный продукт по п.163, где по меньшей мере один атрибут включает в себя реактивность.

167. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторые электрические схемы предназначены и для определения вращения по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

168. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторые электрические схемы предназначены и для определения переворачивания по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

169. Компьютерный программный продукт по п.142. где выбранный набор размерных ограничений включает предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

170. Компьютерный программный продукт по п.142, где выбранный набор размерных ограничений является функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения.

171. Компьютерный программный продукт по п.170, где критерий фронта горения включает поток нейтронов.

172. Компьютерный программный продукт по п.171, где поток нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

173. Компьютерный программный продукт по п.170, где критерий фронта горения включает флюенс нейтронов.

174. Компьютерный программный продукт по п.173, где флюенс нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

175. Компьютерный программный продукт по п.170, где критерий фронта горения включает выгорание.

176. Компьютерный программный продукт по п.175, где выгорание связано по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

177. Компьютерный программный продукт по п.170, где критерий фронта горения включает место фронта горения по меньшей мере в одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

178. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде включает третью управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения радиального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

179. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде включает четвертую управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения спирального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

180. Компьютерный программный продукт по п.142, где вторая управляющая программа на считываемой компьютером среде включает пятую управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения осевого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

181. Компьютерный программный продукт по п.142, где первая управляющая программа на считываемой компьютером среде включает седьмую управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения практически сферической формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

182. Компьютерный программный продукт по п.142, где первая управляющая программа на снизываемой компьютером среде включает восьмую управляющую программу на считываемой компьютером среде, предназначенную для определения формы непрерывно искривленной поверхности фронта горения бегущей волны ядерного деления.

183. Компьютерный программный продукт по п.142, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является практически осесимметричпой относительно второго измерения.

184. Компьютерный программный продукт по п.142, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления имеет практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

185. Компьютерный программный продукт по п.142. где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является асимметричной.

186. Компьютерный программный продукт по п.185 где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является осеасимметричной относительно второго измерения.

187. Система, содержащая:

для фронта горения бегущей волны ядерного деления, распространяющегося вдоль первого и второго измерений, первые электрические схемы, предназначенные для определения требуемой формы фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в нескольких тепловыделяющих подсборках ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений;

вторые электрические схемы, предназначенные для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы; и

подсборку, предназначенную для перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления, реагирующих на вторые электрические схемы.

188. Система по п.187, где вторые электрические схемы предназначены и для определения существующей формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

189. Система по п.187, где вторые электрические схемы предназначены и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы установить требуемую форму.

190. Система по п.187. где вторые электрические схемы предназначены и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму.

191. Система по п.187, где вторые электрические схемы предназначены и для определения времени. когда перемещать выбранные несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

192. Система по п.187, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второго измерения.

193. Система по п.187, где первое измерение является практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

194. Система по и. 187, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

195. Система по п.187, где:

первое измерение включает в себя радиальное измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

196. Система по п.187, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя радиальное измерение.

197. Система по п.187, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя боковое измерение.

198. Система по п.187, где:

первое измерение включает в себя боковое измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

199. Система по п.187, где:

первые места включают в себя направленные наружу места; и

вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

200. Система по п.199, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

201. Система по п.199, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

202. Система по п.199, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так. что k_effective и направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

203. Система по п.187, где:

первые места включают в себя направленные вовнутрь места; и

вторые места включают в себя направленные наружу места.

204. Система по п.203, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

205. Система по п.203, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

206. Система по п.203, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

207. Система по п.187, где первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

208. Система по п.187, где первые места и вторые места включают в себя но меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

209. Система по п.208, где по меньшей мере один атрибут включает в себя геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора.

210. Система по п.208, где по меньшей мере один атрибут включает в себя поток нейтронов.

211. Система по п.208, где по меньшей мере один атрибут включает в себя реактивность.

212. Система по п.187, где вторые электрические схемы предназначены и для определения вращения по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

213. Система по п.187, где вторые электрические схемы предназначены и для определения переворачивания по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

214. Система по п.187. где подсборка включает устройство манипулирования ядерным топливом.

215. Система по п.187, где подсборка предназначена и для радиального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

216. Система по п.187, где подсборка предназначена и для спирального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

217. Система по п.187. где подсборка предназначена и для осевого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

218. Система по п.187, где подсборка предназначена и для вращения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

219. Система по п.187. где подсборка предназначена и для переворачивания выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

220. Ядерный реактор на бегущей волне, содержащий: активную зону ядерного реактора на бегущей волне;

несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления, принятых в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне, причем каждая из нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления предназначена для распространения в ней фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль первого и второго измерений:

первые электрические схемы, предназначенные для определения требуемой формы фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления в соответствии с выбранным набором размерных ограничений;

вторые электрические схемы, предназначенные для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы; и

подсборку, предназначенную для перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления, реагирующих на вторые электрические схемы.

221. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения существующей формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

222. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так. чтобы установить требуемую форму.

223. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места так, чтобы поддерживать требуемую форму.

224. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения времени, когда перемещать выбранные несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места в зависимости от требуемой формы.

225. Реактор по п.220, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второго измерения.

226. Реактор по п.220, где первое измерение является практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

227. Реактор по п. 220, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

228. Реактор по п.220. где:

первое измерение включает в себя радиальное измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

229. Реактор по п.220, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя радиальное измерение.

230. Реактор по п.220, где:

первое измерение включает в себя осевое измерение; и

второе измерение включает в себя боковое измерение.

231. Реактор по п.220, где:

первое измерение включает в себя боковое измерение; и

второе измерение включает в себя осевое измерение.

232. Реактор по п.220, где:

первые места включают в себя направленные наружу места; и

вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

233. Реактор по п.232, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

234. Реактор по п.232, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

235. Реактор по п.232, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

236. Реактор по п.220. где:

первые места включают в себя направленные вовнутрь места; и

вторые места включают в себя направленные наружу места.

237. Реактор по п.236, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

238. Реактор по п.236, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах.

239. Реактор по п.236, где направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на реактивности так, что k_effective. в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

240. Реактор по п.220. где первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

241. Реактор по п.220, где первые места и вторые места включают в себя по меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

242. Реактор по п.241, где по меньшей мере один атрибут включает в себя геометрическую близость к центральной области активной зоны реактора.

243. Реактор по п. 241. где по меньшей мере один атрибут включает в себя поток нейтронов.

244. Реактор по п.241, где по меньшей мере одни атрибут включает в себя реактивность.

245. Реактор по п.220. где вторые электрические схемы предназначены и для определения вращения по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

246. Реактор по п. 220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения переворачивания по меньшей мере одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

247. Реактор по п.220, где выбранный набор размерных ограничений включает предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

248. Реактор по п.220, где выбранный набор размерных ограничений является функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения.

249. Реактор по п.248, где критерий фронта горения включает поток нейтронов.

250. Реактор по п.249, где поток нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

251. Реактор по п.248, где критерий фронта горения включает флюенс нейтронов.

252. Реактор по п.251, где флюенс нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

253. Реактор по п.248, где критерий фронта горения включает выгорание.

254. Реактор по и. 253, где выгорание связано по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

255. Реактор по п.248, где критерий фронта горения включает место фронта горения по меньшей мере в одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

256. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения радиального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

257. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения спирального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

258. Реактор по п.220, где вторые электрические схемы предназначены и для определения осевого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

259. Реактор по п.220, где первые электрические схемы предназначены и для определения практически сферической формы фронта горения бегущей волны ядерного деления.

260. Реактор по п.220, где первые электрические схемы предназначены и для определения формы непрерывно искривленной поверхности фронта горения бегущей волны ядерного деления.

261. Реактор по п.220, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является практически осесимметричной относительно второго измерения.

262. Реактор по п.220, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления имеет практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

263. Реактор по п.220, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является асимметричной.

264. Реактор по п.263, где требуемая форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является осеасимметричной относительно второго измерения.

265. Реактор по п.220, где подсборка включает устройство манипулирования ядерным топливом.

266. Реактор по п.220, где подсборка предназначена и для радиального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

267. Реактор по п.220, где подсборка предназначена и для спирального перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

268. Реактор по п.220, где подсборка предназначена и для осевого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

269. Реактор по п.220, где подсборка предназначена и для вращения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

270. Реактор по п.220, где подсборка предназначена и для переворачивания выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

271. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:

стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают наружу с первого места в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне

272. Способ по п.271, включающий также стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают вовнутрь со второго места.

273. Способ по п.271, где первые места и вторые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

274. Способ по п.271, где первые места и вторые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах.

275. Способ по п.271, где первые места и вторые места основаны на реактивности так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective  во вторых местах.

276. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:

стадию, на которой определяют перемещение по меньшей мере одной тепловыделяющей сборки ядерного деления в первом направлении с первого места в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне, причем второе место отличается от первого места; и

стадию, на которой определяют перемещение по меньшей мере одной тепловыделяющей сборки ядерного деления во втором направлении со второго места, причем второе направление отличается первого направления.

277. Способ по п.276, где:

первое направление направлено наружу; и

второе направление направлено вовнутрь.

278. Способ по п.277, где первые места и вторые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

279. Способ по п.277, где первые места и вторые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах.

280. Способ по п.277, где первые места и вторые места основаны на реактивности так. что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

281. Способ по п.276, где:

первое направление направлено вовнутрь; и

второе направление направлено наружу.

282. Способ по п.281, где вторые места и первые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

283. Способ по п.281, где вторые места и первые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов во вторых местах больше, чем поток нейтронов в первых местах.

284. Способ по п.281, где вторые места и первые места основаны на реактивности так, что k_effective во вторых местах больше, чем k_effective в первых местах.

285. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:

стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают в первом направлении с первого места в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне, причем второе место отличается от первого места; и

стадию, на которой определяют перемещение по меньшей мере одной тепловыделяющей сборки ядерного деления во втором направлении со второго места, причем второе направление отличается первого направления.

286. Способ по п.285, где:

первое направление направлено наружу; и

второе направление направлено вовнутрь.

287. Способ по п.286. где первые места и вторые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

288. Способ по п.286, где первые места и вторые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах.

289. Способ по п.286, где первые места и вторые места основаны на реактивности так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

290. Способ по п.285, где:

первое направление направлено вовнутрь; и

второе направление направлено наружу.

291. Способ по п.290, где вторые места и первые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

292. Способ по п.290, где вторые места и первые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов во вторых местах больше, чем поток нейтронов в первых местах.

293. Способ по п.290, где вторые места и первые места основаны на реактивности так, что k_effective во вторых местах больше, чем k_effective в первых местах.

294. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:

стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают в первом направлении с первого места в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне, причем второе место отличается от первого места; и

стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают во втором направлении со второго места, причем второе направление отличается первого направления.

295. Способ по п. 294, где:

первое направление направлено наружу; и

второе направление направлено вовнутрь.

296. Способ по п.295, где первые места и вторые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

297. Способ по п.295, где первые места и вторые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах.

298. Способ по п.295, где первые места и вторые места основаны на реактивности так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

299. Способ по п.294, где:

первое направление направлено вовнутрь; и

второе направление направлено наружу.

300. Способ по п.299, где вторые места и первые места основаны на геометрической близости к центральной части активной зоны реактора.

301. Способ по п.299, где вторые места и первые места основаны на потоке нейтронов так, что поток нейтронов во вторых местах больше, чем поток нейтронов в первых местах.

302. Способ по п.299, где вторые места и первые места основаны на реактивности так, что k_effective во вторых местах больше, чем k_effective в первых местах.

303. Способ эксплуатации ядерного реактора деления, включающий следующие стадии:

стадию, на которой выбирают предварительно определенный уровень выгорания; и

стадию, на которой определяют перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих сборок ядерного деления в активной зоне ядерного реактора так, чтобы добиться уровня выгорания, уравненного до предопределенного уровня выгорания практически во всех тепловыделяющих сборках ядерного деления.

304. Способ по п.303, включающий также стадию, на которой:

выбранные несколько тепловыделяющие сборок ядерного деления перемещают в активной зоне ядерного реактора деления в соответствии с определенным перемещением.

305. Способ по п.304, включающий также стадию, на которой определяют извлечение соответствующих выбранных нескольких тепловыделяющих сборок ядерного деления, когда уровень выгорания уравнен до предопределенного уровня выгорания.

306. Способ по п.305, включающий также стадию, на которой выбранные несколько тепловыделяющих сборок ядерного деления извлекают в соответствии с определенным извлечением в соответствии с определенным извлечением.

В настоящем документе раскрыты различные аспекты и варианты осуществления, однако специалистам будут очевидны другие аспект и варианты осуществления. Различные аспекты и варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, случат целями иллюстрации и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения, причем объем и сущность настоящего изобретения указаны последующей формулой изобретения.

Изобретение относится к эксплуатации реакторов на бегущей волне. Способ эксплуатации реактора включает стадию, на которой фронт горения бегущей волны распространяют вдоль первого и второго измерений в нескольких тепловыделяющих подсборках в активной зоне реактора, и стадию, на которой управляемо перемещают эти подсборки вдоль первого направления, что определяет форму фронта горения. При этом управляемое перемещение подсборок вдоль первого измерения производят радиально и спирально. Технический результат - оптимизация режима горения ядерного топлива, повышение уровня его выгорания. 3 н. и 41 з.п. ф-лы, 61 ил.

1. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:
стадию, на которой фронт горения бегущей волны ядерного деления распространяют вдоль первого и второго измерений в нескольких тепловыделяющих подсборках ядерного деления в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне; и
стадию, на которой управляемо перемещают выбранные несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места таким образом, что определяют форму фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения в соответствии с выбранным набором размерных ограничений;
причем управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления радиально и спирально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

2. Способ по п. 1, где несколько тепловыделяющих подсборок ядерного деления являются удлиненными вдоль второго измерения.

3. Способ по п. 1, где первое измерение является практически ортогональным удлиненной оси нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

4. Способ по п. 1, где первое измерение и второе измерение являются практически ортогональными друг другу.

5. Способ по п. 1, где первое измерение включает в себя радиальное измерение и второе измерение включает в себя осевое измерение.

6. Способ по п. 1, где первое измерение включает в себя осевое измерение и второе измерение включает в себя радиальное измерение.

7. Способ по п. 1, где первое измерение включает в себя осевое измерение и второе измерение включает в себя боковое измерение.

8. Способ по п. 1, где первое измерение включает в себя боковое измерение и второе измерение включает в себя осевое измерение.

9. Способ по п. 1, где первые места включают в себя направленные наружу места и вторые места включают в себя направленные вовнутрь места.

10. Способ по п. 1, где первые места включают в себя направленные вовнутрь места и вторые места включают в себя направленные наружу места.

11. Способ по п. 1, где первые места и вторые места могут находиться с противоположных сторон опорного значения вдоль первого измерения.

12. Способ по п. 1, где первые места и вторые места включают в себя по меньшей мере один атрибут, являющийся практически уравненным.

13. Способ по п. 12, где по меньшей мере один атрибут включает в себя атрибут, выбранный из геометрической близости к центральной области активной зоны реактора, потока нейтронов и реактивности.

14. Способ по п. 1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя вращение по меньшей мере одной из нескольких выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

15. Способ по п. 1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя переворачивание по меньшей мере одной из нескольких выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

16. Способ по п. 1, где выбранный набор размерных ограничений включает предопределенное максимальное расстояние вдоль второго измерения.

17. Способ по п. 1, где выбранный набор размерных ограничений является функцией по меньшей мере одного критерия фронта горения.

18. Способ по п. 17, где критерий фронта горения включает поток нейтронов.

19. Способ по п. 18, где поток нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

20. Способ по п. 17, где критерий фронта горения включает флюенс нейтронов.

21. Способ по п. 20, где флюенс нейтронов связан по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

22. Способ по п. 17, где критерий фронта горения включает выгорание.

23. Способ по п. 22, где выгорание связано по меньшей мере с одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

24. Способ по п. 17, где критерий фронта горения включает место фронта горения по меньшей мере в одной из выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления.

25. Способ по п. 1, где управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя управляемое перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления аксиально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

26. Способ по п. 1, где определение требуемая форма включает форму, выбранную из, главным образом, сферической формы фронта горения бегущей волны ядерного деления, формы, соответствующей выбранной непрерывно искривленной поверхности, формы, практически осесимметричной относительно второго измерения, и формы, имеющей практически n-кратную осевую симметрию относительно второго измерения.

27. Способ по п. 1, где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления вдоль второго измерения является асимметричной.

28. Способ по п. 27, где форма фронта горения бегущей волны ядерного деления является осеасимметричной относительно второго измерения.

29. Способ по п. 1, включающий также стадию, на которой несколькими сборками игнайтера бегущей волны ядерного деления инициируют фронт горения бегущей волны ядерного деления.

30. Способ по п. 29, включающий также стадию, на которой по меньшей мере одну из нескольких сборок игнайтера бегущей волны ядерного деления извлекают перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

31. Способ по п. 30, где извлечение по меньшей мере одной из нескольких сборок игнайтера бегущей волны ядерного деления перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места включает в себя извлечение по меньшей мере одной из нескольких сборок игнайтера бегущей волны из вторых мест перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

32. Способ по п. 1, включающий также стадию, на которой вызывают то, что ядерный реактор на бегущей волне становится субкритическим перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

33. Способ по п. 32, где вызывание того, чтобы ядерный реактор на бегущей волне стал субкритическим, включает в себя введение поглощающего нейтроны материала в активную зону реактора.

34. Способ по п. 32, включающий также стадию, на которой восстанавливают критичность после управляемого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

35. Способ по п. 34, где восстановление критичности включает в себя удаление, по меньшей мере, части поглощающего нейтроны материала из активной зоны реактора.

36. Способ по п. 32, включающий также стадию, на которой ядерный реактор на бегущей волне останавливают перед управляемым перемещением выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

37. Способ по п. 36, включающий также стадию, на которой ядерный реактор на бегущей волне повторно запускают после управляемого перемещения выбранных нескольких тепловыделяющих подсборок ядерного деления вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

38. Способ по любому из пп. 9 и 10, где первые и вторые направленные вовнутрь места и направленные наружу места основаны на по меньшей мере одном атрибуте, выбранном из геометрической близости к центральной части активной зоны реактора, потоке нейтронов так, что поток нейтронов в направленных вовнутрь местах больше, чем поток нейтронов в направленных наружу местах, и реактивности так, что k_effective в направленных вовнутрь местах больше, чем k_effective в направленных наружу местах.

39. Способ эксплуатации ядерного реактора на бегущей волне, включающий следующие стадии:
стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают наружу с первого места в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне;
причем управляемое перемещение по меньшей мере одной тепловыделяющей сборки ядерного деления наружу с первого места в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне во второе место в активной зоне ядерного реактора на бегущей волне включает в себя управляемое перемещение указанной по меньшей мере одной тепловыделяющей сборки ядерного деления радиально и спирально вдоль первого измерения из указанного первого места в указанное второе место.

40. Способ по п. 39, где первые и вторые места основаны на по меньшей мере одном атрибуте, выбранном из геометрической близости к центральной части активной зоны реактора, потоке нейтронов так, что поток нейтронов в первых местах больше, чем поток нейтронов во вторых местах, и реактивности так, что k_effective в первых местах больше, чем k_effective во вторых местах.

41. Способ по п. 40, включающий также стадию, на которой по меньшей мере одну тепловыделяющую сборку ядерного деления перемещают вовнутрь со второго места.

42. Способ эксплуатации ядерного реактора деления, включающий следующие стадии:
стадию, на которой выбирают предварительно определенный уровень выгорания; и
стадию, на которой определяют перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих сборок ядерного деления в активной зоне ядерного реактора так, чтобы добиться уровня выгорания, уравненного до предопределенного уровня выгорания практически во всех тепловыделяющих сборках ядерного деления;
стадию, на которой выбранные несколько тепловыделяющих сборок ядерного деления перемещают в активной зоне ядерного реактора деления в соответствии с определенным перемещением;
причем указанное перемещение в соответствии с определенным перемещением включает перемещение выбранных нескольких тепловыделяющих сборок ядерного деления радиально и спирально вдоль первого измерения из соответствующих первых мест в соответствующие вторые места.

43. Способ по п. 42, включающий также стадию, на которой определяют извлечение соответствующих выбранных нескольких тепловыделяющих сборок ядерного деления, когда уровень выгорания уравнен до предопределенного уровня выгорания.

44. Способ по п. 43, включающий также стадию, на которой выбранные несколько тепловыделяющих сборок ядерного деления извлекают в соответствии с определенным извлечением.