铅冷快速反应堆的活性区域

摘要

反应堆的活性区域、燃料元件和以及用于产生所述活性区域的燃料组件意图用于快速反应堆，快速反应堆具有氮化物燃料和主要采用熔化的铅和其合金形式的液态金属冷却剂。本发明所解决的问题在于产生活性区域，其具有沿着活性区域的半径扁平化的空隙反应性效应和有效功率。活性区域包括均匀的铀钚氮化物燃料，其在活性区域的质量分数最小是0.305，并且由三部分组成‑中心部分、中间部分和外围部分，它们形成了包括燃料元件的燃料组件，燃料元件具有几何形状相同的外壳，但在活性区域的中心部分、中间部分和外围部分中具有不同的燃料柱高度，其中跨活性区域体积的径向燃料分布的特征在于纵向截面上的阶梯形状。活性区域的中心部分的半径为活性区域的有效半径的0.4至0.5，而中心部分的燃料组件的燃料元件中的燃料柱高度为设置在活性区域的外围部分的燃料组件中的燃料元件中的燃料柱高度的0.5至0.8。对于范围为活性区域的有效直径的0.5至0.85的直径而言，形成阶梯状中间部分(具有至少一个阶梯)的燃料柱高度经过选择而为设置在活性区域的外围部分的燃料组件中的燃料元件中的燃料柱高度的0.55至0.9的范围内。