铅铋冷却氮化物燃料小型模块化快中子反应堆堆芯物理特性分析.pdfVIP

第40卷第10期核技术Vo1．40．NO．1O

2017年l0月NUCLEARTECHNIQUESOctober2017

铅铋冷却氮化物燃料小型模块化快中子反应堆

堆芯物理特性分析

袁显宝，曹良志吴宏春

1(三峡大学理学院机械与动力学院宜昌443002)

2(西安交通大学核科学与技术学院西安710049)

摘要国际原子能机构(InternationalAtomicEnergyAgency，IAEA)认为小型模块化反应堆具有很好提高核能

安全性、经济性和防止核扩散的能力，是未来核能最具发展前景的堆型之一。为适应未来核能发展的需求，

提出了一种铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆(SmallModularPb．BiCooledReactorwithNi~ideNuclera

Fuel，SMPBN)设计方案，并利用PIJ组件计算程序和CITATION堆芯计算程序对SMPBN的物理特性和安全特

性，包括反应性系数及其随燃耗变化、卸料燃耗、功率峰因子、燃料转换比和停堆余量等进行了深入分析。

通过分析，认为SMPBN在20年寿期内，具有很好的燃料转换能力，不需要换料，反应性波动很小，反应性

系数均为负值，具有固有安全性，符合国际上第四代反应堆的要求。

关键词铅铋冷却氮化物燃料小型模块化反应堆，铅铋冷却，氮化物燃料，物理特性

中图分类号TL27

DoI：1O．11889／i．0253-3219．2017．hjS．40．100603

PhysicalcharacteristicsofsmallmodularPb-Bicooledreactorwithnitridenuclearfuel

YUANXianbao，2CAOLiangzhiWUHongchun2

1(CollegeofScience，ChinaThreeGorgesUniversity，Yichang443002，China)

2(SchoolofNuclearScienceandTechnology,XianJiaotongUniversiyt，Xian710049，China)

AbstractBackground：ThesmallmodulrareactorisconsideredbyIntemationalAtomicEnergyAgency(IAEA)to

beoneofthemostpromisingnuclerareactorsinthefuture，whichcouldnotonlyimprovethesafetyandeconomyof

nucleraeneryg，butalsopreventthenuclearproliferation．Purpose：ThispaperputsforwradasmallmodulraPb-Bi

cooledreactorwithnitridenuclearfuel(SMPBN)whichisdesignedtomeethterequirementsfornucleraeneryg

improvement．Methods：ThephysicalchraacteristicsandsecuriytfeaturesoftheSMPBNwerenaalyzedbyPIJand

CITATION，includingthereactivecoefficientnaditschangewithburnup，dischragebumup，powerpeakfactor，ufel

conver