唐菊梅 朱清 靳峰雷 瞿宇 刘明

摘  要：随着人类对能源的需求不断增长，国际核工程界提出发展第四代核电系统的主张，铅铋快堆是第四代反应堆系统6种堆型之一。铅铋快堆的停堆机构采用齿轮齿条式控制棒驱动机构，该机构主要功能为抓取和释放控制棒、升降与悬停控制棒及快速落棒。该文经过分析与初步试验，所设计的铅铋快堆控制棒驱动机构符合设计指标要求，并通过设计防反弹装置，达到了防止倾翻事故工况要求。

关键词：铅铋快堆  齿轮齿条  控制棒驱动机构  反应堆

中图分类号：TL4                             文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）04（b）-0076-04

Research for Control Rod Drive Mechanism of Lead Bismuth Fast Reactor

TANG Jumei1  ZHU Qing1  JIN Fenglei2  QU Yu1  LIU Ming1

（1.Sichuan Huadu Nuclear Equipment Manufacture Co.，Ltd.， chengdu， Sichuan Province， 611830 China; 2.China Institute of Atomic Energy， Beijing， 102413  China）

Abstract： With the increasing demand for energy， the international nuclear engineering community proposes to develop the fourth generation nuclear power system. Lead bismuth fast reactor is one of the six types of the fourth generation reactor system. Rack and gear control rod drive mechanism is used in the shutdown mechanism of lead bismuth fast reactor. The main functions of the shutdown mechanism are grabbing and releasing control rod， lifting， descending and holding control rod， dropping rod quickly. After analysis and preliminary tests， the designed lead-bismuth fast reactor control rod drive mechanism meets the design index requirements， and through the design of an anti-rebound device， the requirements for preventing tipping accidents are achieved.

Key Words： Lead bismuth fast reactor; Rack and gear; Control rod drive mechanism; Reactor

随着人类对清洁能源需求的增长，核能作为一种清洁、安全、高效的能源，已在能源领域中起到了重要作用。

铅基材料（铅或铅合金）作为反应堆冷却剂，其优点是：（1）铅基堆中子经济性优良，发展可持续性好;（2）铅基堆热工特性优良，化学惰性强，安全性好;（3）铅基材料可与易挥发放射性核素碘和铯形成化合物，可以降低反应堆放射性源项。

1  铅基快堆研究现状

1.1 俄罗斯

俄罗斯从20世纪60年代开始研究铅冷快堆，并优先应用于核潜艇的核动力装置，后逐渐转为民用。现比较成熟的堆型为SVER与BREST系列。

1.2 欧洲

2006年，欧洲正式启动铅冷快堆ELSY的研究，经过多年努力，最新设计ELSY-600是一个已经具有经济竞争力、安全可靠性的初步堆型。

1.3 美国

在20世纪90年代末，美国国内多家大学合作进行了铅冷快堆的研究。研究重点集中在高温制氢、嬗变处理核废料、铅铋腐蚀性等。……