CN113851246B - 一种液态熔盐堆生产Cf-252的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液态熔盐堆生产Cf‑252的系统及方法，所述系统包括熔盐堆模块和后处理模块，所述熔盐堆模块包括石墨慢化通道式液态熔盐堆和燃耗产物提取装置，所述石墨慢化通道式液态熔盐堆包括串联的堆芯和热交换器，所述堆芯的内部布置有数个含通道的石墨慢化组件，所述石墨慢化组件的通道中填充有混合盐；其中，所述混合盐包括燃料盐、靶元素的氟盐和基盐；所述燃料盐包括铀的氟盐；所述靶元素包括锕系元素。该系统及方法利用液态熔盐堆生产Cf‑252，条件温和，操作简单，提高了Cf‑252产量。

Description

一种液态熔盐堆生产Cf-252的系统及方法
技术领域
本发明属于核反应堆工程设计领域，具体涉及一种液态熔盐堆生产Cf-252的系统及方法。
背景技术
Cf-252，一种α放射性同位素，半衰期2.65年。Cf-252能够发生自发裂变，且放出大量中子，单位质量Cf-252的中子产额为2.35×1012n/s/g，自发裂变能谱分布的平均中子能量为2.348MeV，由于其自发裂变释放大量中子的特性，Cf-252成为了重要的同位素中子源，在核反应堆、核技术及核医学等领域有广泛应用。但是目前国内使用的Cf-252主要依赖从美国或俄罗斯进口，价格昂贵且受制于人，因此，解决Cf-252的国内生产需求迫切。
传统固态堆生产Cf-252面临产量低、中子通量高、靶的制作及Cf-252分离困难等问题。以美国的高中子通量同位素生产堆HFIR为例，由于固态反应堆燃耗时间受制于燃料元件的辐照寿命，一般需要两步法实现Cf-252的生产：第一步在反应堆中辐照Pu-239，Am-241，累积Pu-242，Am-243，Cm-244，第二步在反应堆辐照Pu-242，Am-243，Cm-244，生产Cf-252，其他固态反应堆也采用类似方法，需要进行两次后处理，而固态燃料组件的后处理需要经过破壳、溶解、后处理、再制备等复杂过程。此外，固态堆无法实现在线添加燃料，因此为了维持足够的燃耗深度，固态堆中能够添加的靶元素质量也非常有限。目前，HFIR每年Cf-252的供给量仅为25～50mg。
发明内容
本发明为了解决传统固态堆生产Cf-252产量低、操作复杂、条件苛刻等难题，从而提供了一种液态熔盐堆生产Cf-252的系统及方法。该系统及方法利用液态熔盐堆生产Cf-252，条件温和，操作简单，提高了Cf-252产量。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其包括熔盐堆模块和后处理模块，所述熔盐堆模块包括石墨慢化通道式液态熔盐堆和燃耗产物提取装置，所述石墨慢化通道式液态熔盐堆包括串联的堆芯和热交换器，所述堆芯的内部布置有数个含通道的石墨慢化组件，所述石墨慢化组件的通道中填充有混合盐；
其中，所述混合盐包括燃料盐、靶元素的氟盐和基盐；
所述燃料盐包括铀的氟盐；
所述靶元素包括锕系元素。
本发明中，所述靶元素较佳地选自贫铀(DU)、镎(Np)，钚(Pu)、镅(Am)和锔(Cm)中的一种或多种。
当所述靶元素为DU时，DU的氟盐较佳地为DUF4。其中，所述DU包括U-235和U-238；优选地，所述U-235的摩尔百分比为0.2025％，所述U-238的摩尔百分比为99.7975％。所述DU的氟盐DUF4一般来自于天然铀的尾矿元素。
当所述靶元素为Pu时，Pu的氟盐较佳地为PuF3。其中，所述Pu包括Pu-238、Pu-239、Pu-240、Pu-241和Pu-242；优选地，所述Pu-238的摩尔百分比为3.1％，所述Pu-239的摩尔百分比为52.5％，所述Pu-240的摩尔百分比为24.5％，所述Pu-241的摩尔百分比为12.2％，所述Pu-242的摩尔百分比为7.7％。所述Pu的氟盐PuF3一般来自常规压水堆(燃耗深度为60GWd/t，冷却5年之后)的乏燃料。
当所述靶元素为Am时，Am的氟盐较佳地为AmF3。其中，所述Am包括Am-241和Am-243；优选地，所述Am-241的摩尔百分比为64.2％，所述Am-243的摩尔百分比为35.8％。所述Am的氟盐AmF3一般来自常规压水堆(燃耗深度为60GWd/t，冷却5年之后)的乏燃料。
当所述靶元素为Cm时，Cm的氟盐较佳地为CmF3。其中，所述Cm包括Cm-244和Cm-245；优选地，所述Cm-244的摩尔百分比为88.9％，所述Cm-245的摩尔百分比为11.1％。所述Cm的氟盐CmF3一般来自常规压水堆(燃耗深度为60GWd/t，冷却5年之后)的乏燃料。
当所述靶元素为Np时，Np的氟盐较佳地为NpF4。其中，所述Np包括Np-237；优选地，Np-237的摩尔百分比为100％；所述Np的氟盐NpF4一般来自常规压水堆(燃耗深度为60GWd/t，冷却5年之后)的乏燃料。
本发明中，所述铀的氟盐较佳地为UF4。所述铀的氟盐中所述铀较佳地为U-233和/或富集铀。所述富集铀可为本领域常规，一般包含U-235和U-238，其中U-235的含量高于天然丰度0.714％。
本发明中，所述燃料盐还可包括钍的氟盐。所述钍的氟盐较佳地为ThF4。所述钍的氟盐中所述钍较佳地为Th-232。
当所述燃料盐还包括钍的氟盐时，根据堆芯结构的不同，所述钍的氟盐和所述铀的氟盐的摩尔比也不同，可通过调整两者的摩尔比以维持堆芯临界。一般地，所述钍的氟盐在所述燃料盐中的初始摩尔百分比不低于70％。
本发明中，所述靶元素的氟盐在所述混合盐中的初始摩尔百分比较佳地为0.01％～4％，例如0.05％、0.1％、0.2％、0.5％、1.0％、1.5％或2％。
本发明中，所述混合盐与所述石墨慢化组件的体积比较佳地为2％～60％，更佳地为30％～40％。本发明所述石墨慢化组件的体积是指石墨实体部分的体积和通道体积之和。
本发明中，所述基盐可为液态熔盐堆常规使用的基盐，较佳地为FLiBe，其中Li的丰度一般为99.995％。
本发明中，所述堆芯由外而内依次包括：合金包壳，石墨反射层以及数个含通道的石墨慢化组件。
其中，所述通道一般为纵向贯穿所述石墨慢化组件的通道；较佳地为圆柱形通道。
所述石墨慢化组件的形状可采用本领域常规形状，例如，正六棱柱、正三棱柱、长方体或圆柱体；较佳地为正六棱柱；所述正六棱柱的对边距可为2～40cm，较佳地为5cm。
本发明中，所述石墨慢化组件在所述堆芯的内部的布置方式可为本领域常规排布方式，较佳地为在径向上并行排布成蜂窝状结构。
本发明中，所述堆芯可采用本领域常规形状，较佳地为圆柱体。
其中，所述圆柱体的径高比较佳地为0.9～1.1；所述径高比是指直径和高度之比；直径可为3～5m，较佳地为3.56m；高度可为3～5m，较佳地为3.52m。
本发明中，所述燃耗产物提取装置可为在所述熔盐堆主回路旁边设置的旁路和/或在所述熔盐堆主回路下方设置的储存罐。
本发明中，所述石墨慢化通道式液态熔盐堆一般还包括熔盐泵，所述混合盐通过所述熔盐泵泵入所述堆芯。较佳地，所述熔盐泵和所述堆芯之间设置有溢流罐。
本发明还提供一种液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其采用如前所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统进行，所述方法包括以下步骤：
S1、启动所述石墨慢化通道式液态熔盐堆，运行时堆芯内发生产生Cf-252的核反应；
S2、在运行过程中在线添加所述燃料盐，以维持堆芯剩余反应性为0～800pcm，且维持所述混合盐中重金属摩尔比为初始恒定值；
S3、通过所述燃耗产物提取装置提取燃耗产物；
S4、通过所述后处理模块从步骤S3中所述燃耗产物中分离Cf-252。
本发明步骤S1中，在所述液态熔盐堆运行时，主要涉及的核反应包括：中子俘获反应(n,γ)、核裂变反应(n,f)和β衰变及α衰变；生产Cf-252发生的核反应主要如下：
本发明步骤S2中，所述混合盐中重金属摩尔比的初始恒定值可为10％～20％；较佳地为12.5％。
本发明步骤S2中，在运行过程中还可在线添加所述靶元素的氟盐和/或所述基盐。
本发明步骤S3中，所述燃耗产物的提取方式可为停堆提取或在线提取，较佳地为在线提取。
本发明步骤S4中，所述后处理模块可采用本领域常规的化学分离方法从步骤S3中所述燃耗产物中分离Cf-252，较佳地采用干法后处理技术。
目前Cf-252的化学分离方法包含水法和干法两种，水法适用于固态燃料元件，干法更适用于液态燃料，特别是熔盐燃料，因此，本发明较佳地适用干法后处理技术。在Cf-252生产的化学分离技术领域技术人员均知晓如何进行。
本发明中，Cf-252的分离效率可为50％-99％，较佳地为95％。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
1、本发明提供的液态熔盐堆生产Cf-252的方法，采用石墨慢化通道式液态熔盐堆，利用锕系元素为靶元素作为液态燃料使用，无需固态靶元件制备，提高了靶元素的装量，从而提高了Cf-252的产量。
2、本发明的液态熔盐堆可在线添加燃料维持深燃耗运行，从而保证了靶元素在堆内充足的辐照时间。
3、本发明可不停堆进行在线提取燃耗产物，燃耗产物进入后处理中心直接进行化学分离(优选干法)，整个化学分离流程简单，提高了Cf-252的分离效率。
附图说明
图1为本发明实施例1～14中液态熔盐堆生产Cf-252的系统的结构示意图。
图2为本发明实施例1～14中液态熔盐堆的堆芯结构示意图。
图3为图2中石墨慢化组件3的放大图。
附图标记：
图1：熔盐堆模块Ⅰ，后处理模块Ⅱ，熔盐泵1，溢流罐2，热交换器3，堆芯4，储存罐5，旁路6。
图2：合金外壳1-1，石墨反射层2-1，石墨慢化组件3-1。
图3：通道3-1-1。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1～14采用如图1所示的液态熔盐堆生产Cf-252的系统生产Cf-252。
(1)液态熔盐堆生产Cf-252的系统
该系统包括熔盐堆模块Ⅰ和后处理模块Ⅱ，熔盐堆模块Ⅰ包括石墨慢化通道式液态熔盐堆和燃耗产物提取装置，石墨慢化通道式液态熔盐堆包括堆心4和热交换器3，堆芯4内部布置有数个含通道的石墨慢化组件3-1，石墨慢化组件3-1的通道3-1-1中填充有混合盐。
石墨慢化通道式液态熔盐堆的堆芯4结构如图2所示，堆芯4为圆柱体形状，直径为3.56m，高度为3.52m，最外层为堆芯外壳1-1，堆芯外壳1-1的材料为哈氏合金，其次为石墨反射层2-1，堆芯内部布置有石墨慢化组件3-1。石墨慢化组件3-1的形状为正六棱柱，对边距为5cm，其内部有纵向贯穿的圆柱形通道3-1-1，如图3所示；石墨慢化组件3-1在堆芯内部的布置方式为在径向上并行排布成蜂窝状结构。
其中，混合盐包括燃料盐、靶元素的氟盐和基盐；燃料盐为铀的氟盐UF4(铀为U-233)和钍的氟盐ThF4(钍为Th-232)；靶元素包括锕系元素；基盐为FLiBe，其中Li的丰度为99.995％；混合盐中重金属摩尔比的初始恒定值为12.5％；混合盐与石墨慢化组件3-1的体积比为30％。
靶元素贫铀的氟盐DUF4来自于天然铀的尾矿元素，Pu、Am、Cm的氟盐PuF3、AmF3、CmF3来自常规压水堆(燃耗深度为60GWd/t，冷却5年之后)的乏燃料。
(2)液态熔盐堆生产Cf-252的方法
采用上述系统生产Cf-252的方法包括以下步骤：
S1、启动石墨慢化通道式液态熔盐堆，运行时堆芯4内发生产生Cf-252的核反应；
S2、在运行过程中在线添加燃料盐，以维持堆芯剩余反应性为0～800pcm，且维持混合盐中重金属摩尔比为初始恒定值；
S3、通过燃耗产物提取装置提取燃耗产物；
S4、通过后处理模块Ⅱ从步骤S3中燃耗产物中分离Cf-252。
采用美国橡树岭国家实验室开发的软件SCALE6.1模拟石墨慢化通道式液态熔盐堆的运行过程，计算Cf-252产量和生产效率。
实施例1
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为DUF4，其中DU由摩尔百分比为0.2025％的DU-235，摩尔百分比为99.7975％的U-238组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为12.03％，UF4的初始摩尔百分比为0.27％；
混合盐中DUF4的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行1.5年(18个月)，DUF4总投料量为483.8kg，Cf-252产量为2.3mg，Cf-252生产效率为4.8×10-9。
实施例2
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为PuF3，其中Pu由摩尔百分比为3.1％的Pu-238，摩尔百分比为52.5％的Pu-239，摩尔百分比为24.5％的Pu-240，摩尔百分比为12.2％的Pu-241，摩尔百分比为7.7％的Pu-242组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为11.98％，UF4的初始摩尔百分比为0.32％；
混合盐中PuF3的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行1.5年(18个月)，PuF3总投料量为487.2kg，Cf-252产量为180mg，Cf-252生产效率为3.7×10-7。
实施例3
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为11.6％，UF4的初始摩尔百分比为0.7％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行1.5年(18个月)，AmF3总投料量为491.2kg，Cf-252产量为850mg，Cf-252生产效率为1.7×10-6。
实施例4
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为CmF3，其中Cm由摩尔百分比为88.9％的Cm-244，摩尔百分比为11.1％的Cm-245组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为12.11％，UF4的初始摩尔百分比为0.19％；
混合盐中CmF3的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行1.5年(18个月)，CmF3总投料量为495.1kg，Cf-252产量为20.3g，Cf-252生产效率为4.1×10-5。
实施例5
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为DUF4，其中DU由摩尔百分比为0.2025％的DU-235，摩尔百分比为99.7975％的U-238组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为12.03％，UF4的初始摩尔百分比为0.27％；
混合盐中DUF4的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，DUF4总投料量为483.8kg，Cf-252产量为47.7g，Cf-252生产效率为9.9×10-5。
实施例6
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为PuF3，其中Pu由摩尔百分比为3.1％的Pu-238，摩尔百分比为52.5％的Pu-239，摩尔百分比为24.5％的Pu-240，摩尔百分比为12.2％的Pu-241，摩尔百分比为7.7％的Pu-242组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为11.98％，UF4的初始摩尔百分比为0.32％；
混合盐中PuF3的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，PuF3总投料量为487.2kg，Cf-252产量为161.1g，Cf-252生产效率为3.3×10-4。
实施例7
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为11.6％，UF4的初始摩尔百分比为0.7％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为491.2kg，Cf-252产量为346.5g，Cf-252生产效率为7.2×10-4。
实施例8
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为CmF3，其中Cm由摩尔百分比为88.9％的Cm-244，摩尔百分比为11.1％的Cm-245组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.3％，其中ThF4的初始摩尔百分比为12.11％，UF4的初始摩尔百分比为0.19％；
混合盐中CmF3的初始摩尔百分比为0.2％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，CmF3总投料量为495.1kg，Cf-252产量为683.5g，Cf-252生产效率为1.4×10-3。
实施例9
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.45％，其中ThF4的初始摩尔百分比为11.08％，UF4的初始摩尔百分比为0.37％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为0.05％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为127.4kg。Cf-252产量为5.5g，Cf-252生产效率为7.5×10-4。
实施例10
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12.4％，其中ThF4的初始摩尔百分比为11.91％，UF4的初始摩尔百分比为0.49％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为0.1％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为245.7kg，Cf-252产量为178.1g，Cf-252生产效率为7.25×10-4。
实施例11
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为12％，其中ThF4的初始摩尔百分比为10.9％，UF4的初始摩尔百分比为1.1％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为0.5％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为1227.5kg，Cf-252产量为785.3g，Cf-252生产效率为6.4×10-4。
实施例12
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为11.5％，其中ThF4的初始摩尔百分比为9.96％，UF4的初始摩尔百分比为1.54％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为1.0％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为2453.0kg，Cf-252产量为1184.7g，Cf-252生产效率为4.8×10-4。
实施例13
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为11％，其中ThF4的初始摩尔百分比为9.05％，UF4的初始摩尔百分比为1.95％；
混合盐中AmF3的初始摩尔百分比为1.5％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为3676.4kg，Cf-252产量为1136.3g，Cf-252生产效率为3.1×10-4。
实施例14
本实施例中，混合盐的组成如下：
靶元素的氟盐为AmF3，其中Am由摩尔百分比为64.2％的Am-241，摩尔百分比为35.8％的Am-243组成；
混合盐中燃料盐的初始摩尔百分比为10.5％，其中ThF4的初始摩尔百分比为8.25％，UF4的初始摩尔百分比为2.25％；
在混合盐中，AmF3的初始摩尔百分比为2％。
本实施例的熔盐堆运行时间为10年，AmF3总投料量为4898kg，Cf-252产量为：802.2g，Cf-252生产效率为：1.6×10-4。

Claims (30)

1.一种液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，其包括熔盐堆模块和后处理模块，所述熔盐堆模块包括石墨慢化通道式液态熔盐堆和燃耗产物提取装置，所述石墨慢化通道式液态熔盐堆包括串联的堆芯和热交换器，所述堆芯的内部布置有数个含通道的石墨慢化组件，所述石墨慢化组件的通道中填充有混合盐；
其中，所述混合盐包括燃料盐、靶元素的氟盐和基盐；
所述燃料盐包括铀的氟盐；
所述靶元素包括锕系元素。
2.如权利要求1所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素选自DU、Np、Pu、Am和Cm中的一种或多种。
3.如权利要求2所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素为DU，DU的氟盐为DUF4；其中，所述DU包括U-235和U-238。
4.如权利要求3所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述U-235的摩尔百分比为0.2025％，所述U-238的摩尔百分比为99.7975％。
5.如权利要求2所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素为Pu，Pu的氟盐为PuF3；其中，所述Pu包括Pu-238、Pu-239、Pu-240、Pu-241和Pu-242。
6.如权利要求5所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述Pu-238的摩尔百分比为3.1％，所述Pu-239的摩尔百分比为52.5％，所述Pu-240的摩尔百分比为24.5％，所述Pu-241的摩尔百分比为12.2％，所述Pu-242的摩尔百分比为7.7％。
7.如权利要求2所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素为Am，Am的氟盐为AmF3；其中，所述Am包括Am-241和Am-243。
8.如权利要求7所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述Am-241的摩尔百分比为64.2％，所述Am-243的摩尔百分比为35.8％。
9.如权利要求2所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素为Cm，Cm的氟盐为CmF3；其中，所述Cm包括Cm-244和Cm-245。
10.如权利要求9所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述Cm-244的摩尔百分比为88.9％，所述Cm-245的摩尔百分比为11.1％。
11.如权利要求2所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素为Np，Np的氟盐为NpF4；其中，所述Np包括Np-237。
12.如权利要求11所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述Np-237的摩尔百分比为100％。
13.如权利要求1所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述铀的氟盐为UF4；
和/或，所述铀的氟盐中所述铀为U-233和/或富集铀；
和/或，所述燃料盐还包括钍的氟盐。
14.如权利要求13所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述钍的氟盐为ThF4；所述钍的氟盐中所述钍为Th-232。
15.如权利要求1所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素的氟盐在所述混合盐中的初始摩尔百分比为0.01％～4％，和/或，所述混合盐与所述石墨慢化组件的体积比为2％～60％；
和/或，所述基盐为FLiBe，其中Li的丰度为99.995％。
16.如权利要求15所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述靶元素的氟盐在所述混合盐中的初始摩尔百分比为0.05％、0.1％、0.2％、0.5％、1.0％、1.5％或2％；
和/或，所述混合盐与所述石墨慢化组件的体积比为30％～40％。
17.如权利要求1所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述堆芯由外而内依次包括：合金包壳，石墨反射层以及数个含通道的石墨慢化组件；其中，所述通道为纵向贯穿所述石墨慢化组件的通道；
和/或，所述石墨慢化组件的形状为正六棱柱、正三棱柱、长方体或圆柱体；
和/或，所述石墨慢化组件在所述堆芯的内部的布置方式为在径向上并行排布成蜂窝状结构。
18.如权利要求17所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述纵向贯穿所述石墨慢化组件的通道为圆柱形通道；
和/或，所述石墨慢化组件的形状为为正六棱柱；所述正六棱柱的对边距为2～40cm。
19.如权利要求18所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述正六棱柱的对边距为5cm。
20.如权利要求1所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述堆芯的形状为圆柱体。
21.如权利要求20所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述圆柱体的径高比为0.9～1.1，所述径高比是指直径和高度之比；所述直径为3～5m，所述高度为3～5m。
22.如权利要求21所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述直径为3.56m；
和/或，所述高度为为3.52m。
23.如权利要求1所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述燃耗产物提取装置为在所述熔盐堆主回路旁边设置的旁路和/或在所述熔盐堆主回路下方设置的储存罐；
和/或，所述石墨慢化通道式液态熔盐堆还包括熔盐泵，所述混合盐通过所述熔盐泵泵入所述堆芯。
24.如权利要求23所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统，其特征在于，所述熔盐泵和所述堆芯之间设置有溢流罐。
25.一种液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其特征在于，其采用如权利要求1～24中任一项所述的液态熔盐堆生产Cf-252的系统进行，所述方法包括以下步骤：
S1、启动所述石墨慢化通道式液态熔盐堆，运行时堆芯内发生产生Cf-252的核反应；
S2、在运行过程中在线添加所述燃料盐，以维持堆芯剩余反应性为0～800pcm，且维持所述混合盐中重金属摩尔比为初始恒定值；
S3、通过所述燃耗产物提取装置提取燃耗产物；
S4、通过所述后处理模块从步骤S3中所述燃耗产物中分离Cf-252。
26.如权利要求25所述的液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其特征在于，步骤S2中，所述混合盐中重金属摩尔比的初始恒定值为10％～20％；
和/或，步骤S2中，在运行过程中在线添加所述靶元素的氟盐和/或所述基盐；
和/或，步骤S3中，所述燃耗产物的提取方式为停堆提取或在线提取。
27.如权利要求26所述的液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其特征在于，步骤S2中，所述混合盐中重金属摩尔比的初始恒定值为12.5％；
和/或，步骤S3中，所述燃耗产物的提取方式为在线提取。
28.如权利要求25所述的液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其特征在于，步骤S4中，所述后处理模块采用干法后处理技术从步骤S3中所述燃耗产物中分离Cf-252。
29.如权利要求28所述的液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其特征在于，步骤S4中，所述Cf-252的分离效率为50％-99％。
30.如权利要求29所述的液态熔盐堆生产Cf-252的方法，其特征在于，所述Cf-252的分离效率为95％。
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