Область техники, к которой относится настоящее изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к области техники производства электрической энергии с применением ядерных реакторов и, более конкретно, к щелочнометаллическому реакторному источнику электропитания.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
[0002] Микрореактор представляет собой уникальную реакторную систему, у которой, как правило, тепловая мощность составляет менее чем 20 МВт, и электрическая мощность составляет менее чем 10 МВт, и которая находит применение, главным образом, для удовлетворения потребностей в электрической энергии или мощности специальных прикладных объектов, таких как дальние космические, океанские и наземные базы, а также другие объекты. По сравнению с традиционными реакторами, микрореакторы имеют значительно уменьшенные параметры, такие как мощность, размер и масса, а также обладают признаками, представляющими собой, главным образом, следующие: предварительное изготовление в заводских условиях, возможность транспортировки и самостоятельное регулирование эксплуатации устройства. Микрореакторная система имеет в значительной степени упрощенную конструкцию, для которой может быть реализована высокая скорость установки и размещения в различных эксплуатационных условиях, таким образом, что она может находить широкое применение для обеспечения энергетической безопасности в разнообразных удаленных областях. В настоящее время конкретные приложения микрореакторов представляют собой дальние космические реакторные источники электропитания, глубоководные ядерные источники электропитания, установленные на транспортных средствах реакторные источники электропитания и аналогичные устройства.
[0003] Щелочнометаллическое термоэлектрическое преобразование (АМТЕС) представляет собой технологию высокоэффективного статического термоэлектрического преобразования, в которой находят применение газообразные или жидкие щелочные металлы (литий, натрий, калий и т.д.) в качестве рабочих сред, а также используется бета-алюмооксидный (содержащий β''-Al2O3) твердый электролит (BASE) в качестве селективной проницаемой для ионов мембраны. В процессе миграции ионов щелочных металлов в BASE осуществляется преобразование тепловой энергии в электрическую энергию, и теоретический КПД термоэлектрического преобразования может составлять более чем 30%. Щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь представляет собой систему с замкнутым контуром, которую заполняет щелочной металл, причем эта система разделена алюмооксидным твердым электролитом на две части с различными давлениями, при этом щелочной металл на стороне высокого давления поглощает тепло посредством источника тепла, и парообразный щелочной металл на стороне низкого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние посредством конденсатора, а затем возвращается на сторону высокого давления через электромагнитный насос или абсорбирующую жидкость зону. Вследствие сочетания характеристик статичности и наличия высокого КПД термоэлектрического преобразования технология щелочнометаллического термоэлектрического преобразования может находить применение в разнообразных областях, таких как ядерная энергетика, а также и обладает потенциалом применения в дальнем космосе и удаленных областях.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
[0004] Согласно настоящему изобретению предложен щелочнометаллический реакторный источник электропитания, который может непосредственно преобразовывать тепловую энергию, производимую реактором, в электрическую энергию с применением щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя, а также обеспечивать электрическую безопасность удаленных областей, подводных погружающихся установок, космических аппаратов и аналогичных устройств.
[0005] Щелочнометаллический реакторный источник электропитания согласно настоящему изобретению содержит: реакторный корпус, в нижней части которого находится жидкий щелочной металл; активную зону реактора, которая расположена в реакторном корпусе и содержит множество топливных стержней, и радиальный отражательный слой, расположенный на периферии множества топливных стержней, причем на поверхности топливного стержня находятся первые абсорбирующие жидкость зоны, и при этом в нижней части активной зоны реактора находятся вторые абсорбирующие жидкость зоны, расположенные таким образом, чтобы покрывать нижнюю часть активной зоны реактора, присоединяться к первой абсорбирующей жидкость зоне и вступать в контакт с жидким щелочным металлом; и щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь, который расположен вдоль окружного направления радиального отражательного слоя, между наружной поверхностью радиального отражательного слоя и внутренней стенкой реакторного корпуса, и который разделяет внутреннее пространство реакторного корпуса на паровую камеру высокого давления, расположенную выше щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя, и паровую камеру низкого давления, расположенную ниже щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя.
[0006] Предпочтительно конденсатор расположен в паровой камере низкого давления.
[0007] Предпочтительно щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь содержит анод, катод и бета-алюмооксидную твердоэлектролитную трубку, расположенную между анодом и катодом, и при этом парообразный щелочной металл в паровой камере высокого давления последовательно проходит через анод, бета-алюмооксидную твердоэлектролитную трубку и катод, таким образом, чтобы производить разность потенциалов между анодом и катодом.
[0008] Предпочтительно реакторный корпус вакуумируют перед активацией реактора, таким образом, что внутреннее пространство реакторного корпуса находится в состоянии отрицательного давления.
[0009] Предпочтительно топливный стержень содержит топливную таблетку и оболочку, покрывающую топливную таблетку, причем первые абсорбирующие жидкость зоны расположены на наружной поверхности оболочки, и при этом паз находится на наружной поверхности оболочки.
[0010] Предпочтительно регулирующий стержень расположен в средней части активной зоны реактора для регулирования реактора.
[0011] Предпочтительно несколько регулирующие барабаны расположены в радиальном отражательном слое для регулирования мощности реактора.
[0012] В щелочнометаллическом реакторном источнике электропитания согласно настоящему изобретению эффекты капиллярной силы первых абсорбирующих жидкость зон и вторых абсорбирующих жидкость зон используются для перекачивания жидкого щелочного металла на поверхность топливного стержня, и тепло, производимое в результате распада ядерного топлива топливного стержня используется для испарения жидкого щелочного металла. Парообразный щелочной металл поступает в паровую камеру высокого давления, поступает в щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь для производства электрической энергии вследствие высокого давления, а затем поступает в паровую камеру низкого давления, где парообразный щелочной металл конденсируется и переходит в жидкое состояние, таким образом, чтобы осуществлялась циркуляция энергии жидкого щелочного металла без использования насосов, клапанов и других компонентов, присутствующих в традиционных реакторных системах, и в результате этого в значительной степени повышается надежность. Согласно настоящему изобретению предложена упрощенная система и простая конструкция, в которой интегрированы реактор и термоэлектрический преобразователь, и используется одна и та же рабочая среда и одна и та же циркуляционная система для непосредственного производства электрической энергии. Устройство щелочнометаллического реакторного источника электропитания согласно настоящему изобретению имеет характеристики небольшого размера, низкой массы, гибкой конфигурации, высокого КПД выработки электрической энергии и т.д., и оно может быть подвергнуто транспортировке, установке и размещению как одно целое.
Краткое описание фигур
[0013] В целях более понятной иллюстрации технических решений согласно вариантам осуществления настоящего изобретения фигуры, которые будут необходимы для использования в описании вариантов осуществления настоящего изобретения, будут кратко представлены следующим образом. Является очевидным, что фигуры, которые описаны ниже, представляют лишь некоторые примеры настоящего изобретения. Обычные специалисты в данной области техники также могут получать и другие фигуры на основании данных фигур без применения творческих усилий.
[0014] На фиг. 1 представлено схематическое изображение щелочнометаллического реакторного источника электропитания согласно настоящему изобретению;
[0015] на фиг. 2 представлено схематическое изображение сверху активной зоны реактора, проиллюстрированного на фиг. 1;
[0016] на фиг. 3 представлено схематическое изображение радиальной конструкции топливного стержня;
[0017] на фиг. 4 представлено локальное схематическое изображение сверху щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя, проиллюстрированного на фиг.1;
[0018] на фиг. 5 представлено локальное схематическое изображение сверху щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя, проиллюстрированного на фиг. 1.
[0019] На данных фигурах изображения не представлены в действительном масштабе.
[0020] Условные обозначения:
[0021] 1 - реакторный корпус, 2 - жидкий щелочной металл, 3 - топливный стержень, 4 - активная зона реактора, 5 - первая абсорбирующая жидкость зона, 6 - паровая камера высокого давления, 7 - щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь, 8 - паровая камера низкого давления, 9 - конденсатор, 10 - регулирующий стержень, 11 - радиальный отражательный слой, 12 - регулирующий барабан, 13 - паз, 14 - оболочка, 15 - топливная таблетка, 16 - бета-алюмооксидная твердоэлектролитная трубка, 17 - катод, 18 - анод, 19 - вторая абсорбирующая жидкость зона.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
[0022] Далее способ реализации настоящего изобретения будет описан более подробно со ссылкой на фигуры и варианты осуществления. Это подробное описание и фигуры следующих вариантов осуществления используются, чтобы проиллюстрировать принципы настоящего изобретения, но не ограничивать объем настоящего изобретения, то есть настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления.
[0023] В описании настоящего изобретения следует отметить, что, если не указано иное условие, выражение «множество» означает два или более; отношение ориентации или расположения, выраженное терминами «верхний», «нижний», «левый», «правый», «внутренний», «внешний» и так далее, используется только для удобства описания настоящее изобретение и упрощения этого описания, но не для указания или подразумевания, что данный блок или элемент должен изготавливаться и эксплуатироваться в конкретной ориентации, конструкции и конфигурации, и, таким образом, это не следует воспринимать в качестве ограничения настоящего изобретения.
[0024] Ориентационные термины, которые используются в следующем описании, представляют собой направления, которые приведены на фигурах, и не ограничивают конкретную конструкцию согласно настоящему изобретению. В описании настоящего изобретения следует также отметить, что, если не приведено иное условие и ограничение, термины «соединенный с» и «присоединенный к» следует понимать в широком смысле, например, может присутствовать фиксированное соединение или разъемное соединение, или интеграционное соединение; при этом может присутствовать непосредственное соединение или косвенное соединение через промежуточный элемент. Для обычных специалистов в данной области техники конкретные значения представленных выше терминов в настоящем изобретении можно понимать в зависимости от конкретных ситуаций.
[0025] На фиг. 1 представлено схематическое изображение щелочнометаллического реакторного источника электропитания согласно настоящему изобретению, и на фиг. 2 представлено схематическое изображение сверху активной зоны 4 реактора, проиллюстрированного на фиг. 1.
[0026] Как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, щелочнометаллический реакторный источник электропитания согласно настоящему изобретению содержит реакторный корпус 1, активную зону 4 реактора и щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь 7. В нижней части реакторного корпуса 1 находится жидкий щелочной металл 2, и активная зона 4 реактора расположена в реакторном корпусе 1. В частности, активная зона 4 реактора может быть расположена в средней части реакторного корпуса 1. Активная зона 4 реактора содержит множество топливных стержней 3 и радиальный отражательный слой 11, расположенный на периферии множества топливных стержней 3. На поверхности топливного стержня 3 находятся первые абсорбирующие жидкость зоны 5, в то время как в нижней части активной зоны 4 реактора находятся вторые абсорбирующие жидкость зоны 19, причем вторые абсорбирующие жидкость зоны 19 покрывают нижнюю часть активной зоны 4 реактора, соединяются с первыми абсорбирующими жидкость зонами 5 и могут вступать в контакт с жидким щелочным металлом 2. Щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь 7 расположен вдоль окружного направления радиального отражательного слоя 11, между наружной поверхностью радиального отражательного слоя 11 и внутренней стенкой реакторного корпуса 1, и разделяет реакторный корпус 1 на паровую камеру 6 высокого давления, которая расположена выше щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя 7, и паровую камеру 8 низкого давления, которая расположена ниже щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя 7.
[0027] Реакторный корпус 1 имеет замкнутую конструкцию, выдерживающую высокое давление. Перед активацией реактора реакторный корпус 1 вакуумируют, таким образом, что внутреннее пространство реакторного корпуса находится в состоянии отрицательного давления, то есть давление в реакторном корпусе 1 составляет менее чем атмосферное давление, что представляет собой решающий фактор для испарения жидкого щелочного металла 2.
[0028] Вторые абсорбирующие жидкость зоны 19 в нижней части активной зоны 4 реактора покрывают нижнюю часть активной зоны 4 реактора. Вторые абсорбирующие жидкость зоны 19 могут покрывать все поры в нижних частях топливных стержней 3, и они соединяются с первыми абсорбирующими жидкость зонами 5. Вторые абсорбирующие жидкость зоны 19 и первые абсорбирующие жидкость зоны 5 имеют пористую и рыхлую капиллярную структуру, которая абсорбирует жидкость, и под действием капиллярной силы вторых абсорбирующие жидкость зон 19 и первых абсорбирующих жидкость зон 5 жидкий щелочной металл 2 перекачивается на поверхность топливных стержней 3. Тепло, которое производится в результате распада ядерного топлива топливных стержней 3, заставляет жидкий щелочной металл 2, который перекачивается на поверхность топливных стержней 3, испаряться с образованием парообразного щелочного металла. Парообразный щелочной металл поступает в паровую камеру 6 высокого давления вдоль направления, которое представлено пунктирной стрелкой на фиг.1, поступает в щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь 7 вдоль направления, которое представлено пунктирной стрелкой на фиг.1, для производства электрической энергии, а затем поступает в паровую камеру 8 низкого давления, где парообразный щелочной металл конденсируется и переходит в жидкое состояние, а затем перетекает в нижнюю часть реакторного корпуса 1 и сливается с жидким щелочным металлом 2 в нижней части реакторного корпуса 1. В то же время жидкий щелочной металл 2, который находится в нижней части реакторного корпуса 1, перекачивается на поверхность топливных стержней 3 под действием капиллярной силы вторых абсорбирующих жидкость зон 19 и первых абсорбирующих жидкость зон 5, таким образом, что завершается цикл потока щелочного металла.
[0029] Поскольку жидкий щелочной металл 2 поступает в паровую камеру 6 высокого давления после нагревания и испарения, давление в паровой камере 6 высокого давления составляет более чем давление в паровой камере 8 низкого давления. Следует отметить, что высокое давление в паровой камере 6 высокого давления и низкое давление в паровой камере 8 низкого давления определяются по отношению друг к другу, и давление в паровой камере 6 высокого давления составляет более чем давление в паровой камере 8 низкого давления.
[0030] В щелочнометаллическом реакторном источнике электропитания согласно настоящему изобретению щелочной металл используется в качестве охладителя для реактора, и испарение щелочного металла при низком давлении используется для отвода тепла из активной зоны реактора, при этом эффекты капиллярной силы вторых абсорбирующих жидкость зон 19 и первых абсорбирующих жидкость зон 5 используется для обеспечения движущей силы для потока жидкого щелочного металла 2, и щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь 7 используется для непосредственного преобразования тепла активной зоны реактора в электрическую энергию.
[0031] Как проиллюстрировано на фиг. 1, конденсатор 9 расположен в паровой камере 8 низкого давления, и число конденсаторов 9 может составлять один или более. Конденсатор 9 оказывается благоприятным для ускорения конденсации парообразного щелочного металла в жидкое состояние.
[0032] Как проиллюстрировано на фиг. 2, регулирующий стержень 10 расположен в средней части активной зоны 4 реактора для регулирования реактора. Регулирующий стержень 10 изготовлен из поглощающего нейтроны материала и используется для аварийного прекращения работы реактора. В случае аварии регулирующий стержень 10 вставляется в центр активной зоны 4 реактора для поглощения нейтронов в активной зоне и прекращения работы реактора.
[0033] Как проиллюстрировано на фиг. 2, радиальный отражательный слой 11 используется для уменьшения утечки нейтронов из активной зоны 4 реактора, и несколько регулирующих барабанов 12 расположены в радиальном отражательном слое 11 для регулирования мощности реактора. Регулирующий барабан 12 изготовлен из поглощающего нейтроны материала и отражающего нейтроны материала, причем поглощающий нейтроны материал регулирующего барабана 12 представлен как затемненные части регулирующего барабана 12 на фиг. 2, и отражающий нейтроны материал регулирующего барабана 12 представлен как неокрашенные части регулирующего барабана 12 на фиг. 2. Регулирующий барабан 12 используется, главным образом, для регулирования или прекращения работы реактора. Когда сторона поглощающего нейтроны материала (затемненные части) регулирующего барабана 12 обращена к центру активной зоны, она может поглощать нейтроны в активной зоне и прекращать работу реактора; а когда сторона отражающего нейтроны материала (неокрашенные части) регулирующего барабана 12 обращена к центру активной зоны, она может уменьшать утечку нейтронов в активной зоне, и в результате этого осуществляется регулирование мощности реактора.
[0034] На фиг. 3 представлено схематическое изображение радиальной конструкции топливного стержня 3.
[0035] Как проиллюстрировано на фиг. 3, топливный стержень 3 содержит топливную таблетку 15 и оболочку 14, которая покрывает топливную таблетку 15. Первая абсорбирующая жидкость зона 5 расположена на наружной поверхности оболочки 14, и на наружной поверхности оболочки 14 присутствуют пазы 13, которые обеспечивают пути для протекания жидкого щелочного металла 2. Топливная таблетка 15 изготовлена из ядерного топлива, и ядерное топливо топливной таблетки 15 производит тепло в результате ядерного распада. Оболочка 14 используется для покрытия топливной таблетки 15 в целях предотвращения утечки радиоактивных веществ в составе ядерного топлива. Тепло, которое производят топливные стержни 3, заставляет жидкий щелочной металл 2 непрерывно испаряться, и при этом вторые абсорбирующие жидкость зоны 19 и первые абсорбирующие жидкость зоны 5 непрерывно абсорбируют жидкий щелочной металл 2 для пополнения.
[0036] На фиг. 4 представлено локальное схематическое изображение щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя 7, проиллюстрированного на фиг.1, и на фиг.5 представлено локальное изображение сверху щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя 7, проиллюстрированного на фиг. 1.
[0037] Как проиллюстрировано на фиг. 4 и фиг. 5, в щелочнометаллическом термоэлектрическом преобразователе 7 содержатся анод 18, катод 17 и бета-алюмооксидная твердая электролитная (BASE) трубка 16, расположенная между анодом 18 и катодом 17. Под действием разности давлений между верхней и нижней сторонами щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя 7 парообразный щелочной металл в паровой камере 6 высокого давления проходит через анод 18, бета-алюмооксидная твердоэлектролитную трубку 16 и катод 17 в направлении, которое представлено пунктирной стрелкой на фиг.4, и поступает в паровую камеру 8 низкого давления. В результате этого производится разность потенциалов между анодом 18 и катодом 17, что обеспечивает преобразование в электрическую энергию. Щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь 7 содержит множество независимых термоэлектрических теплообменных элементов, и в каждом термоэлектрическом теплообменном элементе содержится анод 18, катод 17 и бета-алюмооксидная твердоэлектролитная трубка 16, расположенная между анодом 18 и катодом 17.
[0038] В щелочнометаллическом реакторном источнике электропитания согласно настоящему изобретению перенос теплоты фазового перехода осуществляется посредством щелочного металла, и циркуляцию энергии жидкого щелочного металла обеспечивают эффекты капиллярной силы абсорбирующих жидкость зон без использования насосов, клапанов и других компонентов, присутствующих в традиционных реакторных системах, и в результате этого в значительной степени повышается надежность. Согласно настоящему изобретению предложена упрощенная система и простая конструкция, в которой интегрированы реактор и термоэлектрический преобразователь, и используется одна и та же рабочая среда и одна и та же циркуляционная система для непосредственного производства электрической энергии. Устройство щелочнометаллического реакторного источника электропитания согласно настоящему изобретению имеет характеристики небольшого размера, низкой массы, гибкой конфигурации, высокого КПД выработки электрической энергии и т.д., и оно может быть подвергнуто транспортировке, установке и размещению как одно целое.
[0039] Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, могут быть произведены разнообразные модификации, и эквиваленты могут быть заменены соответствующими элементами без выхода за пределы объема настоящего изобретения. В частности, при том условии, что отсутствует какое-либо конструкционное противоречие, технические признаки, упомянутые в разнообразных вариантах осуществления, могут быть объединены любым способом. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами осуществления, которые описаны в настоящем документе, но охватывает все технические решения, которые находятся в пределах объема формулы изобретения.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СИСТЕМА МАЛОГАБАРИТНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ СЛЕДОВАНИЯ ЗА НАГРУЗКОЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ ПЕРВОГО КОНТУРА | 2017 |
|
RU2693861C1 |
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПРОТЯЖЕННЫЕ ИЗДЕЛИЯ | 2018 |
|
RU2686399C1 |
РЕАКТОР НА РАСПЛАВАХ СОЛЕЙ | 2018 |
|
RU2767781C2 |
АВТОНОМНАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 2021 |
|
RU2766322C1 |
СПОСОБ ПРОВЕРКИ РАБОТЫ АКТИВНОЙ ЗОНЫ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ АКТИВНОЙ ЗОНЫ | 2010 |
|
RU2508571C2 |
АВТОНОМНАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 2020 |
|
RU2741330C1 |
РЕАКТОРНАЯ УСТАНОВКА | 2012 |
|
RU2522139C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОИЗОТОПА СТРОНЦИЙ-89 | 2004 |
|
RU2276816C2 |
ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР НА РАСПЛАВАХ СОЛЕЙ | 2014 |
|
RU2644393C2 |
КОСМИЧЕСКАЯ ДВУХРЕЖИМНАЯ ЯДЕРНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 1998 |
|
RU2140675C1 |
Изобретение относится к щелочнометаллическому реакторному источнику электропитания и может использоваться для производства электрической энергии с применением ядерных реакторов. Источник содержит реакторный корпус (1), в нижней части которого находится жидкий щелочной металл (2); активную зону реактора (4), которая расположена в реакторном корпусе (1), множество топливных стержней (3), а также радиальный отражательный слой (11) расположенный на периферии множества топливных стержней (3). На поверхности каждого топливного стержня (3) находится первая абсорбирующая жидкость зона (5), в нижней части активной зоны (4) реактора находятся вторые абсорбирующие жидкость зоны (19), присоединенные к первым абсорбирующим жидкость зонам (5), причем вторые абсорбирующие жидкость зоны (19) могут находиться в контакте с жидким щелочным металлом (2). Также источник содержит щелочнометаллические термоэлектрические преобразователи (7), расположенные вдоль окружного направления радиального отражательного слоя (11) и разделяющие внутреннее пространство реакторного корпуса (1) на паровую камеру (6) высокого давления, расположенную выше щелочнометаллических термоэлектрических преобразователей (7), и паровую камеру (8) низкого давления, расположенную ниже щелочнометаллических термоэлектрических преобразователей (7). Техническим результатом является простота конструкции, гибкость конфигурации и высокий КПД генератора электрической энергии за счет переноса теплоты фазового перехода щелочного металла с использованием абсорбирующих жидкость зон. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания, содержащий:
реакторный корпус, в нижней части которого находится жидкий щелочной металл;
активную зону реактора, которая расположена в реакторном корпусе и содержит множество топливных стержней и радиальный отражательный слой, расположенный на периферии множества топливных стержней, причем на поверхности каждого топливного стержня находится первая абсорбирующая жидкость зона, и в нижней части активной зоны реактора находятся вторые абсорбирующие жидкость зоны, расположенные таким образом, чтобы покрывать нижнюю часть активной зоны реактора, присоединяться к первым абсорбирующим жидкость зонам и вступать в контакт с жидким щелочным металлом; и
щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь, который расположен вдоль окружного направления радиального отражательного слоя, между наружной поверхностью радиального отражательного слоя и внутренней стенкой реакторного корпуса, и который разделяет внутреннее пространство реакторного корпуса на паровую камеру высокого давления, расположенную выше щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя, и паровую камеру низкого давления, расположенную ниже щелочнометаллического термоэлектрического преобразователя.
2. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания по п. 1, в котором конденсатор расположен в паровой камере низкого давления.
3. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания по п. 1 или 2, в котором щелочнометаллический термоэлектрический преобразователь содержит анод, катод и бета-алюмооксидную твердоэлектролитную трубку, расположенную между анодом и катодом, и парообразный щелочной металл в паровой камере высокого давления последовательно проходит через анод, бета-алюмооксидную твердоэлектролитную трубку и катод, таким образом, чтобы производить разность потенциалов между анодом и катодом.
4. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания по п. 1 или 2, в котором реакторный корпус вакуумируют перед активацией реактора, таким образом, что внутреннее пространство реакторного корпуса находится в состоянии отрицательного давления.
5. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания по п. 1 или 2, в котором топливный стержень содержит топливную таблетку и оболочку, покрывающую топливную таблетку, и первые абсорбирующие жидкость зоны расположены на наружной поверхности оболочки, причем пазы находятся на наружной поверхности оболочки.
6. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания по п. 1 или 2, в котором регулирующий стержень расположен в средней части активной зоны реактора для регулирования реактора.
7. Щелочнометаллический реакторный источник электропитания по п. 1 или 2, в котором несколько регулирующих барабанов расположены в радиальном отражательном слое для регулирования мощности реактора.
CN 102568623 B, 03.12.2014 | |||
CN 111600512 A, 28.08.2020 | |||
CN 202772811 U, 06.03.2013 | |||
JP 10132994 A, 22.05.1998 | |||
JP 2018179886 A, 15.11.2018 | |||
Быстрый жидко-солевой реактор | 2020 |
|
RU2733900C1 |
Ядерное реакторное устройство для выработки энергии из ядерной реакции | 2015 |
|
RU2709966C2 |
СИСТЕМА МАЛОГАБАРИТНОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ СЛЕДОВАНИЯ ЗА НАГРУЗКОЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ ПЕРВОГО КОНТУРА | 2017 |
|
RU2693861C1 |
Активная зона ядерного реактора | 2018 |
|
RU2687288C1 |
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА ДЛЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ С НАТРИЕВЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ, СОДЕРЖАЩАЯ КОЖУХ, ВМЕЩАЮЩИЙ СЪЕМНО ПРИКРЕПЛЕННОЕ ВЕРХНЕЕ УСТРОЙСТВО НЕЙТРОННОЙ ЗАЩИТЫ | 2015 |
|
RU2648693C1 |
ПОДВОДНАЯ ЯДЕРНАЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 2014 |
|
RU2568433C1 |
Авторы
Даты
2023-12-08—Публикация
2021-12-07—Подача