薛 春　张海青　朱智勇　林 俊

1（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区　上海 201800）2（中国科学院大学　北京 100049）

组件型熔盐堆燃料组件的设计研究

薛 春1,2张海青1朱智勇1林 俊1

1（中国科学院上海应用物理研究所 嘉定园区上海 201800）
2（中国科学院大学北京 100049）

熔盐堆是第四代核反应堆的六种构型之一，具有良好的经济性和固有安全性。以球形包覆颗粒燃料元件为基本单元设计了可用于熔盐冷却高温堆的燃料组件，并在此燃料组件模型下构建了组件型熔盐堆堆芯，研究了组件容器材料的种类、密度、厚度以及球形燃料元件中包覆颗粒填充率、FLiBe熔盐中7Li富集度对无限介质增殖因数Kinf、冷却剂反应性温度系数（Reactivity Temperature Coefficient, RTC）、排空反应性（Void Reactivity, VR）的影响。结果表明，作为组件材料，碳材料明显优于碳化硅材料；提高包覆颗粒（Tristructural Isotropic, TRISO）填充率、7Li富集度有利于提高堆芯的中子经济性和安全性。

熔盐堆，燃料组件，TRISO颗粒，反应性温度系数

随着世界经济的快速发展，人类社会在能源需求和环境保护之间遇到了尖锐的问题。核能技术能够在提供优质能源的同时大幅度减小碳排放，因此成为备受关注的能够推动社会和谐发展的前沿领域。熔盐堆是四代堆的6种入选堆型之一［1］，其使用熔盐作为冷却剂，具有良好的经济性和安全性。目前已提出多种以熔盐作为冷却剂的反应堆概念设计，如美国橡树岭国家实验室的先进高温堆（Advanced high-temperature reactor, AHTR）［2-3］、UC伯克利的球床先进高温堆（Pebble Bed-Advanced High Temperature Reactor, PB-AHTR）［4-5］等。AHTR是使用氟盐冷却的一个高温堆概念设计，它采用包覆颗粒板状燃料组件。……