KR20120093331A - 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20120093331A
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에후드 그린스팬
로데릭 에이 하이드
나단 피 미르볼드
로버트 알 리차드슨
조슈아 씨 월터
케반 디 웨버
토마스 에이 웨버
로웰 엘 주니어 우드
조지 비 짐머맨
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시리트 엘엘씨
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Abstract

예시적인 실시예는 핵분열 원자로용 반응도 제어 조립체, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로용 반응도 제어 시스템, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 방법, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로 작동 방법, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하는 방법, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 시스템 및 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.

Description

핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR}
본 출원은 핵분열 원자로(nuclear fission reactor) 내의 반응도를 제어하는 것에 관한 것이다.
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 이하에 열거된 출원(들)("관련 출원")에 관련되고 이들 출원들로부터 가장 빠른 이용 가능한 유효 출원일(들)의 이득을 청구한다[예를 들어, 가특허 출원 이외의 것에 대한 가장 빠른 이용 가능한 우선일을 청구하거나, 또는 관련 출원(들)의 임의의 및 모든 모출원, 모출원의 모출원, 모출원의 모출원의 모출원 등에 대한 가특허 출원에 대한 35 USC §119(e) 하에서의 이득을 청구함]. 관련 출원과 관련 출원의 임의의 및 모든 모출원, 모출원의 모출원, 모출원의 모출원의 모출원 등의 모든 요지는 이러한 요지가 본 명세서에서 불일치하지 않는 정도에서 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
관련 출원 :
USPTO 특별 규정 요건을 위해, 본 출원은 현재 계류중이고 또는 현재 계류중인 출원이 출원일의 이득의 권리를 부여받은 출원인, 2009년 11월 6일 출원된, 발명자가 찰스 이. 알펠트(Charles E. Ahlfeld), 에후드 그린스판(Ehud Greenspan), 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold), 조슈아 씨. 월터(Joshua C. Walter), 케반 디. 위버(Kevan D. Weaver), 토마스 앨런 위버(Thomas Allan Weaver), 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.) 및 조지 비. 짐머맨(George B. Zimmerman)인 발명의 명칭이 "핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR)"인 미국 특허 출원 제12/590,447호의 일부 계속 출원을 구성한다.
USPTO 특별 규정 요건을 위해, 본 출원은 현재 계류중이고 또는 현재 계류중인 출원이 출원일의 이득의 권리를 부여받은 출원인, 2010년 1월 25일 출원된, 발명자가 찰스 이. 알펠트(Charles E. Ahlfeld), 에후드 그린스판(Ehud Greenspan), 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold), 로버트 알. 리차드슨(Rober R. Richardson), 조슈아 씨. 월터(Joshua C. Walter), 케반 디. 위버(Kevan D. Weaver), 토마스 앨런 위버(Thomas Allan Weaver), 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.) 및 조지 비. 짐머맨(George B. Zimmerman)인 발명의 명칭이 "핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR)"인 미국 특허 출원 제12/657,736호의 일부 계속 출원을 구성한다.
USPTO 특별 규정 요건을 위해, 본 출원은 현재 계류중이고 또는 현재 계류중인 출원이 출원일의 이득의 권리를 부여받은 출원인, 2010년 1월 25일 출원된, 발명자가 찰스 이. 알펠트(Charles E. Ahlfeld), 에후드 그린스판(Ehud Greenspan), 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold), 조슈아 씨. 월터(Joshua C. Walter), 케반 디. 위버(Kevan D. Weaver), 토마스 앨런 위버(Thomas Allan Weaver), 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.) 및 조지 비. 짐머맨(George B. Zimmerman)인 발명의 명칭이 "핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법(SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR)"인 미국 특허 출원 제12/657,734호의 일부 계속 출원을 구성한다.
미국 특허청(USPTO)은 USPTO의 컴퓨터 프로그램이, 특허 출원인이 출원 번호를 참조하고 출원이 계속 출원인지 일부 계속 출원인지 여부를 지시하도록 요구하는 것을 실행하는 고지를 발표하였다. 스티븐 지. 쿠닌(Stephen G. Kunin), 선출원의 이득(Benefit of Prior-Filed Application), USPTO 관보 2003년 3월 18일. 본 출원인 객체(이하, "출원인")는 법령에 의해 인용된 바와 같이 우선권이 청구되는 출원(들)에 대한 특정 참조를 상기에 제공하고 있다. 출원인은 법령이 그 특정 참조 언어에서 명백하고, 미국 특허 출원의 우선권을 주장하기 위한 "계속" 또는 "일부 계속"과 같은 출원 번호 또는 임의의 특정화를 요구하지 않는다는 것을 이해한다. 상기 내용에도 불구하고, 출원인은 미국 특허청의 컴퓨터 프로그램이 특정 데이터 입력 요구를 갖고, 따라서 출원인은 전술된 바와 같이 본 출원과 그 모출원(들) 사이의 관계의 지정(들)을 제공하지만, 이러한 지정(들)이 본 출원이 그 모출원(들)의 요지에 추가하여 임의의 신규 요지를 포함하는지 여부에 대한 임의의 유형의 논평 및/또는 승인으로 임의의 방식으로 해석되어서는 안된다는 것을 분명히 지적하고 있다는 것을 이해한다.
본 발명은 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
예시적인 실시예는 핵분열 원자로용 반응도 제어 조립체, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로용 반응도 제어 시스템, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 방법, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로 작동 방법, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하는 방법, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 시스템 및 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
상기 요약 설명은 단지 예시적인 것이고, 임의의 방식의 한정으로 의도되는 것은 아니다. 전술된 예시적인 양태, 실시예 및 특징에 추가하여, 부가의 양태, 실시예 및 특징이 도면 및 이하의 상세한 설명을 참조하여 명백해질 것이다.
본 발명에 따라 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1u는 예시적인 핵분열 원자로용 반응도 제어 조립체의 부분 개략 형태의 도면.
도 2a 내지 도 2ap는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 예시적인 핵분열 원자로용 반응도 제어 시스템의 부분 개략 형태의 도면.
도 3은 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 예시적인 핵분열 진행파 원자로의 부분 개략 형태의 도면.
도 4a는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 방법의 흐름도.
도 4b 내지 도 4w는 도 4a의 방법의 예시적인 방법의 흐름도.
도 5a는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로 작동 방법의 흐름도.
도 5b 내지 도 5x는 도 5a의 방법의 예시적인 상세의 흐름도.
도 6a는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 예시적인 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템의 블록 다이어그램.
도 6b 내지 도 6p는 도 6a의 시스템의 예시적인 상세의 블록 다이어그램.
도 7a는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하는 예시적인 방법의 흐름도.
도 7b 내지 도 7g는 도 7a의 방법의 예시적인 상세의 흐름도.
도 8a는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 예시적인 시스템의 블록 다이어그램.
도 8b 내지 도 8i는 도 8a의 시스템의 예시적인 상세의 블록 다이어그램.
도 9a는 예시적인 핵분열 진행파 원자로 작동 방법의 흐름도.
도 9b 내지 도 9g는 도 9a의 방법의 예시적인 상세의 흐름도.
이하의 상세한 설명에서, 그 부분을 형성하는 첨부 도면을 참조한다. 도면에서, 유사한 도면 부호는 문맥상 달리 지시되지 않으면, 통상적으로 유사한 구성 요소를 식별한다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 설명된 예시적인 실시예는 한정으로 의도되는 것은 아니다. 본 명세서에 제시된 요지의 사상 또는 범주로부터 벗어나지 않고, 다른 실시예가 이용될 수 있고, 다른 변경이 이루어질 수 있다.
본 출원은 제시의 명료화를 위해 형식적인 개요 표제(outline heading)를 사용한다. 그러나, 개요 표제는 제시의 목적이고, 상이한 유형의 요지가 본 출원 전체에 걸쳐 설명될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다[예를 들어, 장치(들)/구조(들)가 프로세스(들)/작동 표제(들) 하에서 설명될 수 있고 그리고/또는 프로세스(들)/작동이 구조(들)/프로세스(들) 표제 하에서 설명될 수도 있고, 그리고/또는 단일 주제의 설명이 2개 이상의 주제 표제에 걸치게 될 수도 있음]. 따라서, 형식적인 개요 표제의 사용은 임의의 방식의 한정으로 의도되는 것은 아니다.
예시적인 반응도 제어 조립체
이제, 개략도로서 제공된 도 1a를 참조하면, 예시적인 핵분열 원자로(도시 생략)용 반응도 제어 조립체(10)가 도시되어 있다. 반응도 제어봉(12)은 중성자(도시 생략)를 흡수하도록 구성된 중성자 흡수 재료(14)를 포함한다. 중성자 흡수 재료(14)의 적어도 일부는 핵원료성(fertile) 핵분열 연료 재료(16)를 포함한다. 적어도 하나의 센서(18)가 반응도 제어봉(12)과 물리적으로 연관된다. 센서(18)는 반응도 제어봉(12)과 연관된 적어도 하나의 반응도 파라미터의 상태를 감지하도록 구성된다. 예시적인 상세가 비한정적인 예로서 이하에 설명될 것이다.
반응도 제어봉(12)은 임의의 유형의 적합한 반응도 제어봉일 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 몇몇 실시예에서, 반응도 제어봉(12)은 자립형 반응도 제어봉일 수 있다. 즉, 이러한 실시예에서, 반응도 제어봉(12)은 핵분열 연료봉 및/또는 다른 반응도 제어봉과 같은 다른 봉과의 조립체로 그룹화되지 않는다. 몇몇 다른 실시예에서, 반응도 제어봉(12)은 핵분열 연료봉 및/또는 다른 반응도 제어봉을 포함하는 조립체의 부분일 수 있다.
반응도 제어봉(12)은 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 물리적 형상을 가질 수 있다는 것이 또한 이해될 수 있을 것이다. 비한정적인 예로서 주어지면, 다양한 실시예에서, 반응도 제어봉(12)은 요구되는 바와 같이 정사각형, 직사각형, 원형, 난형(ovoid) 또는 임의의 형상인 단면 형상을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 반응도 제어봉(12)은 블레이드로서 구체화될 수 있고, 직사각형, "X", "+" 또는 임의의 다른 형상과 같은 요구되는 바와 같은 임의의 단면 형상을 가질 수도 있다. 반응도 제어봉(12)은 반응도 제어봉(12)이 사용되는 핵분열 원자로에 적합되는 임의의 형상을 가질 수 있다. 반응도 제어봉(12)의 형상에 관한 어떠한 제한도 암시되지 않고, 어떠한 것도 추론되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 중성자 흡수 재료(14)는 고속 스펙트럼 중성자를 흡수하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 중성자 흡수 재료(14)는 고속 스펙트럼 중성자 - 즉, 적어도 대략 0.11 MeV의 정도의 에너지 준위를 갖는 중성자의 흡수를 허용하는 흡수 단면을 가질 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수 재료(14)는 대략 10 barns 이하의 정도의 흡수 단면적을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 고속 중성자를 흡수하는 중성자 흡수 재료(14)의 성분으로서 작용할 수도 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 중성자 흡수 재료(14)의 다른 성분(들)은 또한 고속 중성자를 흡수하는 중성자 흡수 재료(14)의 부가의 성분(들)[핵원료성 핵분열 연료 재료(16)에 추가하여]으로서 또한 작용할 수 있다. 중성자 흡수 재료(14)의 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 다른 성분에 관한 예시적인 상세가 이하에 설명될 것이다.
몇몇 용례에서, 고속 중성자 스펙트럼 내에 핵분열 원자로의 중성자 스펙트럼을 유지하는 것이 바람직할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 반응도 제어 조립체(10)는 예를 들어 비한정적으로 진행파 원자로 또는 고속 증식로, 예로서 액체 금속 고속 증식로 또는 가스 냉각식 고속 증식로 등과 같은 고속 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 것을 돕는 데 사용될 수 있다. 이를 위해, 몇몇 다른 실시예에서, 중성자 흡수 재료(14)는 중성자의 감속(moderation)을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 중성자 흡수 재료(14)는 고속 스펙트럼 중성자의 감속량을 감소시키는 것을 도울 수 있는 적합하게 큰 원자 질량을 가질 수 있다. 이와 같이, 열외 중성자 스펙트럼 또는 열적 중성자 스펙트럼과 같은 대략 0.1 MeV 미만의 중성자 에너지 준위를 갖는 중성자 스펙트럼을 향한 고속 중성자 스펙트럼으로부터의 중성자 스펙트럼의 연화의 감소가 이루어질 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 비한정적으로 우라늄 및 토륨과 같은 악티니드 계열의 원소가 중성자의 감속을 감소시키는 것을 돕기 위해 충분히 큰 원자 질량을 제공한다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
몇몇 실시예에서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분일 수 있다. 핵분열 진행파는 또한 핵분열 폭연파라 또한 칭할 수 있다. 핵분열 진행파의 개시 및 전파의 비한정적인 예는 2006년 11월 28일 출원된 발명자가 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 뮤리엘 와이. 이시카와(Muriel Y. Ishikawa), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold) 및 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.)인 발명의 명칭이 "장기간 작동을 위한 자동화 핵발전 원자로(AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION)"인 미국 특허 출원 제11/605,943호, 2006년 11월 28일 출원된 발명자가 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 뮤리엘 와이. 이시카와(Muriel Y. Ishikawa), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold) 및 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.)인 발명의 명칭이 "핵 원자로 내에 연료를 제공하기 위한 방법 및 시스템(METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR REACTOR)"인 미국 특허 출원 제11/605,848호 및 2006년 11월 28일 출원된 발명자가 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 뮤리엘 와이. 이시카와(Muriel Y. Ishikawa), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold) 및 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.)인 발명의 명칭이 "핵 원자로의 제어 가능한 장기간 작동(CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OF A NUCLEAR REACTOR)"인 미국 특허 출원 제11/605,933호에 설명되어 있고, 이들 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
중성자 흡수 재료(14) 내에 포함된 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 임의의 유형의 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 238U와 같은 우라늄을 포함할 수 있다. 238U의 고속 중성자를 위한 흡수 상호 스펙트럼(cross-spectrum)은 대략 0.2 barns의 정도라는 것이 이해될 수 있을 것이다. 몇몇 다른 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 232Th와 같은 토륨을 포함할 수 있다. 232Th의 고속 중성자를 위한 흡수 상호 스펙트럼은 대략 0.2 barns의 정도라는 것이 이해될 수 있을 것이다. 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 비한정적으로 분말 형태, 비드 또는 펠릿과 같은 이산 입자 형태 또는 요구되는 바와 같은 임의의 다른 형태와 같은, 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다.
몇몇 용례에서, 열외 중성자 스펙트럼 또는 열적 중성자 스펙트럼과 같은 대략 0.1 MeV 미만의 중성자 에너지 준위를 갖는 중성자 스펙트럼을 향해 고속 중성자 스펙트럼으로부터 중성자 스펙트럼을 연화시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 이러한 용례에서, 반응도 제어 조립체(10)는 비한정적으로 압축수 원자로와 같은 열적 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 것을 돕는 데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 몇몇 다른 용례에서, 반응도 제어 조립체(10)는 조사 손상(irradiation damage)을 감소시키기 위해 중성자 스펙트럼을 연화하도록 요구되는 고속 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 것을 돕는 데 사용될 수 있다. 이를 위해, 이제 도 1b 내지 도 1g를 참조하면, 몇몇 실시예에서 반응도 제어봉(12)은 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)에 추가하여 중성자 감속 재료(20)를 포함할 수 있다. 중성자 감속 재료(20)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 중성자 감속 재료를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(20)는 수소, 중수소, 헬륨, 리튬, 붕소, 탄소, 흑연, 나트륨, 납 등 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
중성자 감속 재료(20)가 제공될 때, 중성자 감속 재료(20)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 임의의 방식으로 반응도 제어봉(12) 내에 분포될 수 있다. 예를 들어, 한정이 아니라 예시로서 도 1b 내지 도 1f에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서 중성자 감속 재료(20)는 반응도 제어봉(12) 내에 실질적으로 불균질하게 분포될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(20)는 디스크(21) 내에 불균질하게 분포될 수 있다(도 1b 및 도 1c). 디스크(21)는 반응도 제어봉(12)의 축방향 배향과 실질적으로 동축으로(도 1b에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(12)의 축방향 배향에 실질적으로 횡단방향으로(도 1c에 도시되어 있는 바와 같이) 배향될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(20)는 반응도 제어봉(12)의 단부를 향해(도 1d에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(12)의 중간부를 향해(도 1e에 도시되어 있는 바와 같이) 불균질하게 분포될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(20)는 봉 종동자(23)로서 제공될 수 있다(도 1f에 도시되어 있는 바와 같이). 임의의 불균질 분포가 요구되는 바와 같이 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 어떠한 특정 불균질 분포도 예시로서 암시되도록 의도되는 것은 아니고, 어떠한 것도 추론되지 않는다. 몇몇 다른 실시예에서, 도 1g에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 감속 재료(20)는 반응도 제어봉(12) 내에 실질적으로 균질하게 분포될 수 있다.
이제, 도 1h 내지 도 1m을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 중성자 흡수 재료(14)는 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)에 추가하여 중성자 흡수독(neutron absorbing poison)(22)을 또한 포함할 수 있다. 중성자 흡수독(22)은 요구되는 바와 같이 임의의 적합한 중성자 흡수독을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(22)은 은, 인듐, 카드뮴, 가돌리늄, 하프늄, 리튬, 3He, 핵분열 생성물, 프로탁티늄, 넵투늄, 붕소 등 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 중성자 흡수독(22)은 비한정적으로 분말 형태, 비드 또는 펠릿과 같은 이산 입자 형태 또는 요구되는 바와 같은 임의의 다른 형태와 같은, 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다.
중성자 흡수독(22)이 제공될 때, 중성자 흡수독(22)은 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 반응도 제어봉(12) 내에 분포될 수 있다. 예를 들어, 한정이 아니라 예시로서 도 1h 내지 도 1l에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서 중성자 흡수독(22)은 반응도 제어봉(12) 내에 실질적으로 불균질하게 분포될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(22)은 디스크(25) 내에 불균질하게 분포될 수 있다(도 1h 및 도 1i). 디스크(25)는 반응도 제어봉(12)의 축방향 배향과 실질적으로 동축으로(도 1h에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(12)의 축방향 배향에 실질적으로 횡단방향으로(도 1i에 도시되어 있는 바와 같이) 배향될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(22)은 반응도 제어봉(12)의 단부를 향해(도 1j에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(12)의 중간부를 향해(도 1k에 도시되어 있는 바와 같이) 불균질하게 분포될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(22)은 봉 종동자(27)로서 제공될 수 있다(도 1l에 도시되어 있는 바와 같이). 임의의 불균질 분포가 요구되는 바와 같이 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 어떠한 특정 불균질 분포도 예시로서 암시되도록 의도되는 것은 아니고, 어떠한 것도 추론되지 않는다. 몇몇 다른 실시예에서, 도 1m에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(22)은 반응도 제어봉(12) 내에 실질적으로 균질하게 분포될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이제 도 1h 내지 도 1p를 참조하면, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과는 중성자 흡수독(22)의 부분에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과를 향해 균등화될 수 있다. 예를 들어, 이러한 균등화는 국부화된 플럭스 피킹(flux peaking)을 완화하기 위해 바람직할 수도 있다. 이러한 균등화는 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)가 불균질하게 또는 균질하게 분포되는지 여부에 무관하게 그리고 중성자 흡수독(22)이 불균질하게(도 1h 내지 도 1l 및 도 1o 내지 도 1p) 또는 균질하게(도 1m) 분포되는지 여부에 무관하게 실행될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
몇몇 다른 실시예에서 도 1h 내지 도 1p를 계속 참조하면, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 반응도 효과 및 중성자 흡수독(22)의 반응도 효과는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 국부적으로 적합화될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 일반적으로 도 1n에 도시되어 있는 바와 같이, 반응도 제어봉(12)은 영역(24) 및 영역(26)을 갖는다. 영역(24, 26)은 요구되는 바와 같이 반응도 제어봉(12) 내의 임의의 위치에 위치될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 단지 예시의 목적으로 제공된 도면의 외관에 의해, 어떠한 한정도 암시되지 않고 추론되지 않는다. 중성자 흡수독(22)의 농축물(28)이 영역(24) 내에 배치되고, 중성자 흡수독(22)의 농축물(30)이 영역(26) 내에 배치된다. 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(32)이 영역(24) 내에 배치되고, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(34)이 영역(26) 내에 배치된다. 농축물은 요구되는 바에 따라, 체적 기반으로, 면적 기반으로 또는 길이 기반으로 결정될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
중성자 흡수독(22)의 농축물(28, 30)의 반응도 효과 및 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(32, 34)의 반응도 효과는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 적합화될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 도 1h 내지 도 1p에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(22)의 농축물(30)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(32)의 반응도 효과와 실질적으로 균등화될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 또한 도 1h 내지 도 1p에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(22)의 농축물(28)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 재료(16)의 농축물(34)의 반응도 효과와 실질적으로 균등화될 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서, 또한 도 1h 내지 도 1p에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(22)의 농축물(30)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(32)의 반응도 효과와는 상이할 수 있다. 다른 실시예에서, 중성자 흡수독(22)의 농축물(28)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(34)의 반응도 효과와는 상이할 수 있다.
다른 반응도 효과가 요구되는 바와 같이 실행될 수 있다. 예를 들어 도 1h 내지 도 1p에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 중성자 흡수독(22)의 농축물(28)의 반응도 효과와 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(32)의 반응도 효과의 합은 중성자 흡수독(22)의 농축물(30)의 반응도 효과와 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(34)의 반응도 효과의 합을 향해 실질적으로 균등화될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 반응도 효과는 영역(24)과 영역(26) 사이에서 실질적으로 일정하다.
원한다면, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및/또는 중성자 흡수독(22)의 농도는 변경될 수 있다. 예를 들어 도 1o 및 도 1p에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및/또는 중성자 흡수독(22)의 농도는 연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 도 1o에 도시되어 있는 바와 같이, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 중성자 흡수독(22)은 이들의 빗변(40)을 따라 서로 접하는 웨지(36, 38)에 각각 제공될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 도 1p에 도시되어 있는 바와 같이, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 중성자 흡수독(22)은 정합된 절두 원추형 섹션(42, 44) 각각에 제공될 수 있다. 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 중성자 흡수독(22)은 이들의 농도가 연속적인 구배를 따라 변화되는 다른 적합한 배열로 제공될 수 있고, 배열은 한정이 아니라 예시로서 도 1g 및 도 1h에 도시되어 있는 것들에 한정되어서는 안된다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
몇몇 다른 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및/또는 중성자 흡수독(22)의 농도는 불연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및/또는 중성자 흡수독(22)의 농도는 도 1h 내지 도 1l에 도시되어 있는 바와 같이 불균질한 분포의 결과로서 불연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다. 이러한 경우에, 중성자 흡수독(22)의 농도는, 중성자 흡수독(22)이 개별 위치에 제공되기 때문에 불연속적인 구배를 따라 변경될 수 있다(균질한 분포에 반대로). 또한 이러한 경우에도, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농도는, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)가 중성자 흡수독(22)의 개별 위치에 의해 서로로부터 분리되어 있는 개별 위치에 제공되기 때문에 불연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 중성자 흡수독(22)은 서로에 대해 공간적으로 고정될 수 있다. 즉, 이러한 배열에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 중성자 흡수독(22)은 서로에 관련하여 물리적으로 이동하지 않는다. 그러나, 몇몇 다른 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16) 및 중성자 흡수독(22)은 서로에 대해 공간적으로 이동 가능할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면 도 1h 내지 도 1l 및 도 1o 내지 도 1p를 간략하게 참조하면, 비한정적으로 디스크(25)와 같은 중성자 흡수독(22)의 개별 위치 중 임의의 하나 이상은 반응도 제어봉(12) 내에 활주 가능하게 수용될 수 있고, 제어봉 구동 메커니즘(도시 생략) 등과 같은 적합한 메커니즘에 의해 요구되는 바와 같이 반응도 제어봉(12)의 내외로 이동될 수 있다.
센서(18)는 요구되는 바와 같이 임의의 적합한 물리적 연관으로 반응도 제어봉(12)과 물리적으로 연관될 수 있다. 예를 들어, 이제, 도 1a 내지 도 1p 또한 도 1q를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 물리적 연관은 반응도 제어봉(12)의 내부(46) 내에 위치되는 센서(18)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(18)는 반응도 제어봉(12)의 클래딩벽(50)의 내부면(48) 상에 임의의 적합한 부착 방법을 경유하여 위치될 수 있다. 다른 예로서 이제, 도 1a 내지 도 1p 및 또한 도 1r을 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 물리적 연관은 반응도 제어봉(12)의 외부(52)에 근접하여 위치되는 센서(18)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(18)는 클래딩벽(50)의 외부면(54) 상에 임의의 적합한 방법을 경유하여 위치될 수 있다.
반응도 제어봉(12)과 연관된 다양한 반응도 파라미터 중 임의의 하나 이상이 센서(18)로 감지될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 감지된 반응도 파라미터는 중성자 플루언스(fluence), 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴(radioactive decay) 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도(burnup) 및/또는 중성자 스펙트럼과 같은 파라미터들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
센서(18)는 감지되도록 요구되는 반응도 파라미터를 감지하도록 구성된 임의의 적합한 센서를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 몇몇 실시예에서, 센서(18)는 비한정적으로 마이크로-포켓 핵분열 검출기와 같은 적어도 하나의 핵분열 검출기를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 센서(18)는 비한정적으로 핵분열 챔버 및/또는 이온 챔버와 같은 중성자 플럭스 모니터를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 센서(18)는 비한정적으로 통합 다이아몬드 센서와 같은 중성자 플루언스 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 센서(18)는 비한정적으로 가스 검출기, β 검출기 및/또는 γ 검출기와 같은 핵분열 생성물 검출기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제공될 때, 핵분열 생성물 검출기는 핵분열 생성물 가스의 동위 원소 유형의 비를 측정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 센서(18)는 온도 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 센서(18)는 압력 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 센서(18)는 비한정적으로 전력 범위 핵 계측기와 같은 전력 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 원한다면 센서(18)는 교체 가능할 수 있다.
몇몇 용례에서, 핵분열 생성물 가스와 같은 핵분열 생성물에 의해 인가된 반응도 제어봉(12) 내의 내부압의 효과를 완화시키는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 경우에, 이제 도 1s를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 반응도 제어봉(12)은 핵분열 생성물을 축적하도록 구성된 적어도 하나의 챔버(56)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제공될 때 챔버(56)는 플레넘(plemnum)(58)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 플레넘(58)은 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)로부터 핵분열-유도 중성자를 위한 적어도 하나의 평균 자유 경로(λT)에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 볼 체크 밸브 등과 같은 체크 밸브와 같은 역류 방지 장치(60)가 반응도 제어봉(12)으로부터 탈가스되는 핵분열 생성물 가스의 반응도 제어봉(12) 내로의 재진입을 방지하는 것을 돕도록 제공될 수 있다.
이제 도 1t를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 센서(18)를 교정(calibration)하도록 구성된 교정 장치(62)가 제공될 수 있다. 제공될 때, 교정 장치(62)는 적합하게는 센서(18)에 의해 감지되는 전술된 반응도 파라미터의 공지의 특징 또는 속성을 갖는 소스라는 것이 이해될 수 있을 것이다.
이제 도 1u를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 통신 장치(64)가 일반적으로 도면 부호 66으로 지시되어 있는 바와 같이 센서(18)에 작동적으로 결합될 수 있다. 통신 장치(18)는 적합하게는 일반적으로 도면 부호 68로 지시되어 있는 바와 같이 적합한 통신 수신 장치(도시 생략)와 신호 통신하여 센서(18)에 작동적으로 결합될 수 있는 임의의 허용 가능한 장치이다. 비한정적인 예로서 주어지면, 통신 장치(64)는 전기 케이블, 광파이버 케이블, 원격 측정 송신기, 무선주파수 송신기, 광학 송신기 등을 포함할 수 있다.
예시적인 반응도 제어 시스템
이제, 도 2a를 참조하면, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로(도시 생략)를 위한 예시적인 반응도 제어 시스템(210)이 제공된다. 개요로서 주어지면, 반응도 제어 시스템(210)은 반응도 제어봉(212)을 포함한다. 반응도 제어봉(212)은 고속 스펙트럼 중성자를 흡수하도록 구성된 중성자 흡수 재료(214)를 포함한다. 중성자 흡수 재료(214)의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)를 포함한다. 액추에이터(217)는 적어도 하나의 반응도 파라미터에 응답하고, 일반적으로 도면 부호 219로 지시되어 있는 바와 같이, 반응도 제어봉(212)에 작동적으로 결합된다. 예시적인 상세가 비한정적인 예로서 이하에 설명될 것이다.
액추에이터(217)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 다양한 반응도 파라미터 중 임의의 하나 이상에 응답할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 반응도 파라미터는 핵분열 원자로의 임의의 하나 이상의 반응도 파라미터를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 반응도 파라미터는 반응도 제어봉(212)의 임의의 하나 이상의 반응도 파라미터를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 반응도 파라미터는 중성자 플루언스, 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도 및/또는 중성자 스펙트럼과 같은 파라미터들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이, 핵분열 원자로(도시 생략)는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 핵분열 원자로는 진행파 원자로를 포함할 수 있고, 이 경우에 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분일 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 핵분열 원자로는 액체 금속 고속 증식로 또는 가스 냉각식 고속 증식로 등과 같은 고속 증식로를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 중성자 흡수 재료(214)는 중성자의 감속을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 중성자 흡수 재료(14)는 고속 스펙트럼 중성자의 감속량을 감소시키는 것을 도울 수 있는 적합하게 큰 원자 질량을 가질 수 있다. 이와 같이, 열외 중성자 스펙트럼 또는 열적 중성자 스펙트럼과 같은 대략 0.1 MeV 미만의 중성자 에너지 준위를 갖는 중성자 스펙트럼을 향한 고속 중성자 스펙트럼으로부터의 중성자 스펙트럼의 연화의 감소가 이루어질 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 비한정적으로 우라늄 및 토륨과 같은 악티니드 계열의 원소가 중성자의 감속을 감소시키는 것을 돕기 위해 충분히 큰 원자 질량을 제공한다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
중성자 흡수 재료(214) 내에 포함된 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 임의의 유형의 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)는 238U와 같은 우라늄을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 232Th와 같은 토륨을 포함할 수 있다. 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)는 비한정적으로 분말 형태, 비드 또는 펠릿과 같은 이산 입자 형태 또는 요구되는 바와 같은 임의의 다른 형태와 같은, 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다.
몇몇 용례에서, 여전히 고속 중성자 스펙트럼 내에 있는 - 즉, 적어도 대략 0.1 MeV인 더 연한 중성자 스펙트럼을 향해 고속 중성자 스펙트럼 내에서 중성자 스펙트럼을 연화하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 용례에서, 조사 손상을 감소시키기 위해 중성자 스펙트럼을 연화시키는 것이 요구될 수도 있다. 이를 위해, 이제 도 2b 내지 도 2g를 참조하면, 몇몇 실시예에서 반응도 제어봉(212)은 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)에 추가하여 중성자 감속 재료(220)를 또한 포함할 수 있다. 중성자 감속 재료(220)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 중성자 감속 재료를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(220)는 수소, 중수소, 헬륨, 리튬, 붕소, 탄소, 흑연, 나트륨, 납 등 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
중성자 감속 재료(220)가 제공될 때, 중성자 감속 재료(220)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 임의의 방식으로 반응도 제어봉(212) 내에 분포될 수 있다. 예를 들어, 한정이 아니라 예시로서 도 2b 내지 도 2f에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서 중성자 감속 재료(220)는 반응도 제어봉(212) 내에 실질적으로 불균질하게 분포될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(220)는 디스크(221) 내에 불균질하게 분포될 수 있다(도 2b 및 도 2c). 디스크(221)는 반응도 제어봉(212)의 축방향 배향과 실질적으로 동축으로(도 2b에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(212)의 축방향 배향에 실질적으로 횡단방향으로(도 2c에 도시되어 있는 바와 같이) 배향될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(220)는 반응도 제어봉(212)의 단부를 향해(도 2d에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(212)의 중간부를 향해(도 2e에 도시되어 있는 바와 같이) 불균질하게 분포될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 감속 재료(220)는 봉 종동자(223)로서 제공될 수 있다(도 2f에 도시되어 있는 바와 같이). 임의의 불균질 분포가 요구되는 바와 같이 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 어떠한 특정 불균질 분포도 예시로서 암시되도록 의도되는 것은 아니고, 어떠한 것도 추론되지 않는다. 몇몇 다른 실시예에서, 도 2g에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 감속 재료(220)는 반응도 제어봉(212) 내에 실질적으로 균질하게 분포될 수 있다.
이제, 도 2h 내지 도 2m을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 중성자 흡수 재료(214)는 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)에 추가하여 중성자 흡수독(222)을 또한 포함할 수 있다. 중성자 흡수독(222)은 요구되는 바와 같이 임의의 적합한 중성자 흡수독을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(222)은 은, 인듐, 카드뮴, 가돌리늄, 하프늄, 리튬, 3He, 핵분열 생성물, 프로탁티늄, 넵투늄, 붕소 등 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 중성자 흡수독(222)은 비한정적으로 분말 형태, 비드 또는 펠릿과 같은 이산 입자 형태 또는 요구되는 바와 같은 임의의 다른 형태와 같은, 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있다.
중성자 흡수독(222)이 제공될 때, 중성자 흡수독(222)은 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 반응도 제어봉(212) 내에 분포될 수 있다. 예를 들어, 한정이 아니라 예시로서 도 2h 내지 도 2l에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서 중성자 흡수독(222)은 반응도 제어봉(212) 내에 실질적으로 불균질하게 분포될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(222)은 디스크(225) 내에 불균질하게 분포될 수 있다(도 2h 및 도 2i). 디스크(225)는 반응도 제어봉(212)의 축방향 배향과 실질적으로 동축으로(도 2h에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(212)의 축방향 배향에 실질적으로 횡단방향으로(도 2i에 도시되어 있는 바와 같이) 배향될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(222)은 반응도 제어봉(212)의 단부를 향해(도 2j에 도시되어 있는 바와 같이) 또는 반응도 제어봉(212)의 중간부를 향해(도 2k에 도시되어 있는 바와 같이) 불균질하게 분포될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 중성자 흡수독(222)은 봉 종동자(227)로서 제공될 수 있다(도 2l에 도시되어 있는 바와 같이). 임의의 불균질 분포가 요구되는 바와 같이 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 어떠한 특정 불균질 분포도 예시로서 암시되도록 의도되는 것은 아니고, 어떠한 것도 추론되지 않는다. 몇몇 다른 실시예에서, 도 2m에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(222)은 반응도 제어봉(212) 내에 실질적으로 균질하게 분포될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 이제 도 2h 내지 도 2p를 참조하면, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과는 중성자 흡수독(222)의 부분에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과를 향해 균등화될 수 있다. 예를 들어, 이러한 균등화는 국부화된 플럭스 피킹을 완화하기 위해 바람직할 수도 있다. 이러한 균등화는 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)가 불균질하게 또는 균질하게 분포되는지 여부에 무관하게 그리고 중성자 흡수독(222)이 불균질하게(도 2h 내지 도 2l 및 도 2o 내지 도 2p) 또는 균질하게(도 2m) 분포되는지 여부에 무관하게 실행될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
몇몇 다른 실시예에서 도 2h 내지 도 2p를 계속 참조하면, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 반응도 효과 및 중성자 흡수독(222)의 반응도 효과는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 국부적으로 적합화될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 일반적으로 도 2n에 도시되어 있는 바와 같이, 반응도 제어봉(212)은 영역(224) 및 영역(226)을 갖는다. 영역(224, 226)은 요구되는 바와 같이 반응도 제어봉(212) 내의 임의의 위치에 위치될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 단지 예시의 목적으로 제공된 도면의 외관에 의해, 어떠한 한정도 암시되지 않고 추론되지 않는다. 중성자 흡수독(222)의 농축물(228)이 영역(224) 내에 배치되고, 중성자 흡수독(222)의 농축물(230)이 영역(226) 내에 배치된다. 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(232)이 영역(224) 내에 배치되고, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(234)이 영역(226) 내에 배치된다. 농축물은 요구되는 바에 따라, 체적 기반으로, 면적 기반으로 또는 길이 기반으로 결정될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
중성자 흡수독(222)의 농축물(228, 230)의 반응도 효과 및 핵원료성 핵분열 연료 재료(16)의 농축물(232, 234)의 반응도 효과는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같이 적합화될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 도 2h 내지 도 2p에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(222)의 농축물(230)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(232)의 반응도 효과와 실질적으로 균등화될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 또한 도 2h 내지 도 2p에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(222)의 농축물(228)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 재료(216)의 농축물(234)의 반응도 효과와 실질적으로 균등화될 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서, 또한 도 2h 내지 도 2p에 도시되어 있는 바와 같이, 중성자 흡수독(222)의 농축물(230)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(232)의 반응도 효과와는 상이할 수 있다. 다른 실시예에서, 중성자 흡수독(222)의 농축물(228)의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(234)의 반응도 효과와는 상이할 수 있다.
다른 반응도 효과가 요구되는 바와 같이 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어 도 2h 내지 도 2p에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 중성자 흡수독(222)의 농축물(228)의 반응도 효과와 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(232)의 반응도 효과의 합은 중성자 흡수독(222)의 농축물(230)의 반응도 효과와 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농축물(234)의 반응도 효과의 합을 향해 실질적으로 균등화될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 반응도 효과는 영역(224)과 영역(226) 사이에서 실질적으로 일정하다.
원한다면, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및/또는 중성자 흡수독(222)의 농도는 변경될 수 있다. 예를 들어 도 2o 및 도 2p에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및/또는 중성자 흡수독(222)의 농도는 연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 도 2o에 도시되어 있는 바와 같이, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및 중성자 흡수독(222)은 이들의 빗변(240)을 따라 서로 접하는 웨지(236, 238)에 각각 제공될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 도 2p에 도시되어 있는 바와 같이, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및 중성자 흡수독(222)은 정합된 절두 원추형 섹션(242, 244) 각각에 제공될 수 있다. 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및 중성자 흡수독(222)은 이들의 농도가 연속적인 구배를 따라 변화되는 다른 적합한 배열로 제공될 수 있고, 배열은 한정이 아니라 예시로서 도 2g 및 도 2h에 도시되어 있는 것들에 한정되어서는 안된다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
몇몇 다른 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및/또는 중성자 흡수독(222)의 농도는 불연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및/또는 중성자 흡수독(222)의 농도는 도 2h 내지 도 2l에 도시되어 있는 바와 같이 불균질한 분포의 결과로서 불연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다. 이러한 경우에, 중성자 흡수독(222)의 농도는, 중성자 흡수독(222)이 개별 위치에 제공되기 때문에 불연속적인 구배를 따라 변경될 수 있다(균질한 분포에 반대로). 또한 이러한 경우에도, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)의 농도는, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)가 중성자 흡수독(222)의 개별 위치에 의해 서로로부터 분리되어 있는 개별 위치에 제공되기 때문에 불연속적인 구배를 따라 변화될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및 중성자 흡수독(222)은 서로에 대해 공간적으로 고정될 수 있다. 즉, 이러한 배열에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및 중성자 흡수독(222)은 서로에 관련하여 물리적으로 이동하지 않는다. 그러나, 몇몇 다른 실시예에서, 핵원료성 핵분열 연료 재료(216) 및 중성자 흡수독(222)은 서로에 대해 공간적으로 이동 가능할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면 도 2h 내지 도 2l 및 도 2o 내지 도 2p를 간략하게 참조하면, 비한정적으로 디스크(225)와 같은 중성자 흡수독(222)의 개별 위치 중 임의의 하나 이상은 반응도 제어봉(212) 내에 활주 가능하게 수용될 수 있고, 제어봉 구동 메커니즘 등과 같은 적합한 메커니즘에 의해 요구되는 바와 같이 반응도 제어봉(212)의 내외로 이동될 수 있다.
이제, 도 2q를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 반응도 제어봉(212)은 핵분열 생성물을 축적하도록 구성된 적어도 하나의 챔버(256)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제공될 때 챔버(256)는 플레넘(258)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 플레넘(258)은 핵원료성 핵분열 연료 재료(216)로부터 핵분열-유도 중성자를 위한 적어도 하나의 평균 자유 경로(λT)에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 볼 체크 밸브 등과 같은 체크 밸브와 같은 역류 방지 장치(260)가 반응도 제어봉(212)으로부터 탈가스되는 핵분열 생성물 가스의 반응도 제어봉(212) 내로의 재진입을 방지하는 것을 돕도록 제공될 수 있다.
전술된 바와 같이, 액추에이터(217)는 적어도 하나의 반응도 파라미터에 응답한다. 몇몇 실시예에서, 반응도 제어 시스템(210)은 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 장치를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면 이제 도 2r 내지 도 2al을 참조하면, 장치는 적어도 하나의 센서(218)를 포함할 수 있다.
도 2r 내지 도 2al에 도시되어 있는 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 센서(218)는 반응도 제어봉(210)과 물리적으로 연관될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 도 2r 내지 도 2ah에서 센서(218)는 도 2a 내지 도 2q를 참조하여 도시되고 설명된 반응도 제어봉(210)의 실시예와 물리적으로 연관될 수 있다. 이러한 경우, 도 2a 내지 도 2q를 참조하여 반응도 제어봉(210)의 실시예에 관하여 이미 상세사항이 서술되었으므로 이해를 위해 반복될 필요가 없을 것이다.
이러한 실시예에서, 센서(218)는 원하는 바에 따라 임의의 적합한 물리적 연관으로 반응도 제어봉(212)과 물리적으로 연관될 수 있다. 예를 들어, 이제, 도 2ai를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 물리적 연관은 반응도 제어봉(212)의 내부(246) 내에 위치되는 센서(218)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(218)는 반응도 제어봉(212)의 클래딩벽(250)의 내부면(248) 상에 임의의 적합한 부착 방법을 경유하여 위치될 수 있다. 다른 예로서 이제, 도 2aj를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 물리적 연관은 반응도 제어봉(212)의 외부(252)에 근접하여 위치되는 센서(218)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서(218)는 클래딩벽(250)의 외부면(254) 상에 임의의 적합한 방법을 경유하여 위치될 수 있다.
센서(218)는 반응도 제어봉(212)과 물리적으로 연관될 필요는 없다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 이를 위해, 몇몇 실시예에서, 센서(218)는 반응도 제어봉(212)과 물리적으로 연관되지 않는다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 센서(218)는 반응도 제어봉(212)으로부터 분리되지만 센서(218)가 감지되도록 요구되는 반응도 파라미터를 감지하는 것을 허용하는 위치에 위치될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 센서(218)는 반응도 제어봉(212)으로부터 핵분열 유도 중성자를 위한 분리되어 있지만 하나 이하의 평균 자유 경로(λT)인 위치에 위치될 수 있다.
반응도 제어봉(212)과 연관된 다양한 반응도 파라미터 중 임의의 하나 이상이 센서(218)로 감지될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 감지된 반응도 파라미터는 중성자 플루언스, 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도 및/또는 중성자 스펙트럼과 같은 파라미터들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
센서(218)는 감지되도록 요구되는 반응도 파라미터를 감지하도록 구성된 임의의 적합한 센서를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 몇몇 실시예에서, 센서(218)는 비한정적으로 마이크로-포켓 핵분열 검출기와 같은 적어도 하나의 핵분열 검출기를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 센서(218)는 비한정적으로 핵분열 챔버 및/또는 이온 챔버와 같은 중성자 플럭스 모니터를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 센서(218)는 비한정적으로 통합 다이아몬드 센서와 같은 중성자 플루언스 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 센서(218)는 비한정적으로 가스 검출기, β 검출기 및/또는 γ 검출기와 같은 핵분열 생성물 검출기를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제공될 때, 핵분열 생성물 검출기는 핵분열 생성물 가스의 동위 원소 유형의 비를 측정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 센서(18)는 온도 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 센서(218)는 압력 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 센서(218)는 비한정적으로 전력 범위 핵 계측기와 같은 전력 센서를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 원한다면 센서(218)는 교체 가능할 수 있다.
몇몇 다른 실시예에서, 반응도 파라미터는 센서에 의해 감지되지 않고 결정될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 몇몇 실시예에서, 장치는 적어도 하나의 반응도 파라미터(전술되어 있음)를 결정하도록 구성된 전기 회로(도시 생략)를 포함할 수 있다. 반응도 파라미터는 임의의 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 반응도 파라미터는 입력 인수로서 온도, 압력, 전력 레벨, 코어 수명의 시간(유효 최대 전력 시간에서 측정된 바와 같이) 등과 같은 작동 파라미터를 사용하여 룩업 테이블로부터 검색될 수 있다. 다른 비한정적인 예로서 주어지면, 반응도 파라미터는 예를 들어 적합한 컴퓨터 상에서 적합한 중성자 모델링 소프트웨어를 실행함으로써 모델링될 수 있다. 예로서 주어지면, 적합한 중성자 모델링 소프트웨어는 MCNP, CINDER, REBUS 등을 포함한다. 다른 비한정적인 예에서, 반응도 파라미터는 이전의 지식 또는 경험에 기초하여 원자로 조작자 또는 당 기술 분야의 임의의 다른 숙련자에 의해 결정될 수 있다.
일반적인 개념으로, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명된 다양한 양태(적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로를 포함함)가 다양한 유형의 "전기 회로"로 구성되는 것으로서 고려될 수 있는 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, "전기 회로"는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 응용 주문형 집적 회로를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 연산 장치(예를 들어, 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 장치(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 및/또는 통신 장치(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치 또는 광전 장비)를 형성하는 전기 회로를 포함한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명된 요지가 아날로그 또는 디지털 방식 또는 이들의 일부 조합으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
도 2ak를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 센서(218)를 교정하도록 구성된 교정 장치(262)가 제공될 수 있다. 제공될 때, 교정 장치(262)는 적합하게는 센서(218)에 의해 감지되는 전술된 반응도 파라미터의 공지의 특징 또는 속성을 갖는 소스라는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 2al을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 통신 장치(264)가 일반적으로 도면 부호 266으로 지시되어 있는 바와 같이 센서(218)에 작동적으로 결합될 수 있다. 통신 장치(218)는 적합하게는 일반적으로 도면 부호 268로 지시되어 있는 바와 같이 적합한 통신 수신 장치(도시 생략)와 신호 통신하여 센서(218)에 작동적으로 결합될 수 있는 임의의 허용 가능한 장치이다. 비한정적인 예로서 주어지면, 통신 장치(264)는 전기 케이블, 광파이버 케이블, 원격 측정 송신기, 무선주파수 송신기, 광학 송신기 등을 포함할 수 있다.
이제, 도 2a 내지 도 2l을 참조하면, 반응도 제어봉(212)은 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 방식으로, 일반적으로 도면 부호 219에 지시되어 있는 바와 같이 액추에이터(217)에 작동적으로 결합된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 반응도 제어봉(212)은 액추에이터(217)에 전자기적으로 결합될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 반응도 제어봉(212)은 액추에이터(217)에 기계적으로 연결될 수도 있다.
도 2am을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 반응도 제어 시스템(210)은 봉 제어 신호(272)를 생성하도록 구성된 액추에이터 제어기(270)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 액추에이터(217)는 봉 제어 신호(272)에 응답하여 그에 작동적으로 결합된(도면 부호 219에 일반적으로 지시되어 있는 바와 같이) 반응도 제어봉(217)을 이동시키도록 구성된다.
액추에이터 제어기(270)는 봉 제어 신호(272)를 생성하고 액추에이터(217)에 신호 통신하여 봉 제어 신호(272)를 통신한다. 도 2an을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 통신 장치(274)가 액추에이터 제어기(270)로부터 액추에이터(217)로 봉 제어 신호(272)를 통신하도록 구성된다. 통신 장치(274)는 적합하게는 액추에이터(217)와 신호 통신하여 액추에이터 제어기(270)를 작동적으로 결합할 수 있는 임의의 허용 가능한 장치이다. 비한정적인 예로 주어지면, 통신 장치(274)는 전기 케이블, 광파이버 케이블, 원격 측정 송신기, 무선주파수 송신기, 광학 송신기 등을 포함할 수 있다.
액추에이터 제어기(270)는 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 방식으로 봉 제어 신호(272)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 2ao를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 액추에이터 제어기(270)는 조작자 인터페이스(276)를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 몇몇 실시예에서, 조작자 인터페이스(276)는 심 스위치(shim switch)를 포함할 수 있다.
도 2ap를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 액추에이터 제어기(270)는 적어도 하나의 반응도 파라미터(전술되어 있음)에 기초하여 봉 제어 신호(272)를 자동으로 생성하도록 구성된 전기 회로(278)를 포함할 수 있다.
이제, 도 2a 내지 도 2ap를 참조하면, 액추에이터(217)는 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 액추에이터일 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 몇몇 실시예에서, 액추에이터(217)는 반응도 제어봉 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 액추에이터(217)는 반응도 제어봉(212)을 양방향으로 구동하도록 구성될 수 있다. 즉, 반응도 제어봉(212)이 핵분열 원자로에 사용을 위해 제공될 때, 반응도 제어봉(212)은 요구되는 바와 같이 핵분열 원자로의 코어 내로 및/또는 외로 구동될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 액추에이터(217)는 제1 정지 위치와 제2 정지 위치 사이의 적어도 하나의 중간 위치에서 반응도 제어봉(212)을 구동하는 것을 정지하도록 더 구성될 수 있다.
예시적인 핵분열 진행파 원자로
이제, 도 3을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 예시적인 핵분열 진행파 원자로(300)는 반응도 제어 시스템(210)(도 2a 내지 도 2ap)의 임의의 예시적인 실시예를 포함할 수 있다.
비한정적인 예로서 주어지면, 핵분열 진행파 원자로(300)는 예시적인 핵분열 원자로 코어(331)를 포함한다. 핵분열 원자로 코어(331)는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파를 그 내부에 전파하도록 구성되는 적합한 핵분열 연료 재료(333)를 포함한다.
전술된 바와 같이, 반응도 제어 시스템(210)은 반응도 제어봉(212)을 포함한다. 각각의 반응도 제어봉(212)은 핵분열 진행파의 고속 스펙트럼 중성자를 흡수하도록 구성된 중성자 흡수 재료를 포함한다. 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함한다. 반응도 제어 시스템(210)은 액추에이터(217)를 또한 포함한다. 각각의 액추에이터(217)는 적어도 하나의 반응도 파라미터에 응답하고, 일반적으로 도면 부호 219로 지시되어 있는 바와 같이 반응도 제어봉(212) 중 적어도 하나에 작동적으로 결합된다.
몇몇 실시예에서, 반응도 파라미터는 핵분열 진행파 원자로의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 포함할 수 있다. 그러나, 몇몇 다른 실시예에서, 전술된 바와 같이, 반응도 파라미터는 반응도 제어봉(212) 중 적어도 하나아의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 반응도 파라미터는 중성자 플루언스, 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도 및/또는 중성자 스펙트럼과 같은 하나 이상의 반응도 파라미터를 포함할 수 있다.
핵분열 진행파 원자로(300) 내에 포함된 반응도 제어 시스템(210)은 전술된 바와 같이 요구되는 임의의 방식으로 구체화될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 반응도 제어 시스템 및 그 임의의 구성 요소는 비한정적으로 도 2a 내지 도 2ap 중 임의의 하나 이상을 참조하여 전술된 바와 같이 구체화될 수 있다. 반응도 제어 시스템(210)의 실시예는 전술되어 있기 때문에, 간략화를 위해 상세는 이해를 위해 반복될 필요가 없다.
핵분열 진행파 원자로(300)의 실시예의 예시적인 상세가 이하에 설명될 것이다. 핵분열 진행파 원자로(300)는 한정이 아니라 예시의 목적으로 이하에 설명된 비한정적인 예라는 것이 이해될 수 있을 것이다.
핵분열 원자로 코어(333)는 코어를 통해 수직 냉각제 유동을 유지하도록 작용하는 예시적인 원자로 코어 포위체(335) 내에 수납된다. 몇몇 실시예에서, 원자로 코어 포위체(335)는 또한 중성자 충격으로부터 열교환기 등과 같은 풀내(in-pool) 구성 요소를 보호하기 위한 방사선 차폐부로서 또한 기능할 수 있다. 반응도 제어봉(212)은 전술된 바와 같이 그 내부에서 발생하는 핵분열 프로세스를 제어하기 위해 핵분열 원자로 코어(331) 내로 종방향 연장한다.
핵분열 원자로 코어(331)는 예시적인 원자로 용기(337) 내에 배치된다. 몇몇 실시예에서, 원자로 용기(337)는, 핵분열 원자로 코어(331)가 냉각제의 풀 내에 침지되는 이러한 정도로, 나트륨, 칼륨, 리튬, 납, 이들의 혼합물과 같은 액체 금속 등 또는 납-비스무스와 같은 액체 금속 합금과 같은 냉각제(339)의 풀로 적합한 양(약 90% 등과 같은)으로 충전된다. 적합하게는, 본 명세서에서 고려되는 예시적인 실시예에서, 냉각제는 액체 나트륨(Na) 금속 또는 나트륨-칼륨(Na-K)과 같은 나트륨 금속 혼합물이다. 게다가, 몇몇 실시예에서, 격납 용기(341)가 핵분열 진행파 원자로(300)의 부분을 밀봉식으로 둘러싼다.
몇몇 실시예에서, 1차 냉각제 파이프(343)가 핵분열 원자로 코어(331)를 냉각하기 위해 냉각제 유동 스트림 또는 유동 경로(345)를 따라 핵분열 원자로 코어(331)를 통해 적합한 냉각제가 유동하게 하기 위해 핵분열 원자로 코어(331)에 결합된다. 다양한 실시예에서, 1차 냉각제 파이프(343)는 비한정적으로 스테인레스강과 같은 재료로부터 또는 비철 합금, 지르코늄계 합금 또는 다른 적합한 구조 재료 또는 복합 재료로부터 제조될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 핵분열 원자로 코어(331)에 의해 생성된 열 보유 매체가 냉각제 유동 경로(345)를 따라 냉각제(339)의 풀 내에 또한 침지되어 있는 중간 열교환기(347)로 유동한다. 중간 열교환기(347)는 냉각제(339)의 풀 내의 비한정적으로 액체 나트륨과 같은 냉각제의 열 및 부식 효과에 충분히 저항성이 있는 비한정적으로 스테인레스강과 같은 임의의 적합한 재료로부터 제조될 수 있다. 냉각제 유동 경로(345)를 따라 유동하는 냉각제는 중간 열교환기(347)를 통해 유동하고, 1차 냉각제 파이프(343)를 통해 계속된다. 중간 열교환기(347)를 나오는 냉각제는 중간 열교환기(347) 내에서 발생하는 열전달에 기인하여 냉각되어 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 몇몇 실시예에서, 요구되는 바에 따라 전자 기계식 펌프 또는 전자기 펌프일 수 있는 펌프(349)가 1차 냉각제 파이프(343)에 결합된다. 이러한 실시예에서, 펌프(349)는 1차 냉각제 파이프(343)에 의해 운반된 냉각제와 유체 연통한다. 펌프(349)는 1차 냉각제 파이프(343)를 통해, 핵분열 원자로 코어(331)를 통해, 냉각제 유동 경로(345)를 따라, 중간 열교환기(347) 내로 냉각제를 펌핑한다.
2차 냉각제 파이프(351)가 중간 열교환기(347)로부터 열을 제거하기 위해 제공된다. 2차 냉각제 파이프(351)는 2차 고온 레그 파이프 세그먼트(353) 및 2차 저온 레그 파이프 세그먼트(355)를 포함한다. 2차 고온 레그 파이프 세그먼트(353) 및 2차 저온 레그 파이프 세그먼트(355)는 중간 열교환기(347)에 일체로 접속된다. 2차 냉각제 파이프(351)는 전술된 냉각제 선택 중 임의의 하나와 같은 유체인 2차 냉각제를 포함한다.
2차 고온 레그 파이프 세그먼트(353)는 중간 열교환기(347)로부터 증기 발생기(357)로 연장한다. 몇몇 실시예에서, 원한다면, 증기 발생기(357)는 수퍼히터를 포함할 수 있다. 증기 발생기(357)를 통해 통과한 후에, 2차 루프 파이프(351)를 통해 유동하여 증기 발생기(357)를 나오는 2차 냉각제는 증기 발생기(357) 내에서 발생하는 열전달에 기인하여 증기 발생기(357)에 진입하기 전보다 더 낮은 온도 및 엔탈피에 있다. 증기 발생기(357)를 통해 통과한 후에, 2차 냉각제는 전술된 열전달을 제공하기 위해 중간 열교환기(347) 내로 연장하는 2차 저온 레그 파이프 세그먼트(355)를 따라, 예를 들어 전자 기계식 펌프 또는 전자기 펌프 등일 수 있는 펌프(359)에 의해 펌핑된다.
증기 발생기(357) 내에는 사전 결정된 온도를 갖는 수체(body of water)(361)가 배치된다. 2차 고온 레그 파이프 세그먼트(353)를 통해 유동하는 2차 냉각제는 2차 고온 레그 파이프 세그먼트(353)를 통해 유동하는 2차 냉각제보다 낮은 온도에 있는 수체(361)에 전도 및 대류에 의해 그 열을 전달할 수 있다. 2차 고온 레그 파이프 세그먼트(353)를 통해 유동하는 2차 냉각제가 수체(361)에 그 열을 전달함에 따라, 수체(361)의 부분은 증기 발생기(357) 내의 사전 결정된 온도에 따라 증기(363)로 증발할 수 있다. 증기(363)는 이어서 증기 라인(365)을 통해 이동할 수 있다. 증기 라인(365)의 일 단부는 증기(363)와 기체 연통하고, 증기 라인(365)의 다른 단부는 수체(361)와 액체 연통한다.
회전형 터빈(367)이 증기 라인(365)에 결합되어 증기(363)가 그를 통해 통과함에 따라 터빈(367)이 회전한다. 발전기(369)가 회전형 터빈 샤프트(371)에 의해 터빈(367)에 결합된다. 발전기(369)는 터빈(367)이 회전함에 따라 전기를 발생한다.
응축기(373)가 증기 라인(365)에 결합되어 터빈(367)을 통해 통과하는 증기(363)를 수용한다. 응축기(373)는 증기(363)를 액체수로 응축하고, 응축기(373)와 연관된 냉각 타워와 같은 히트 싱크(379)로 전자 기계식 펌프와 같은 응축물 펌프(377) 및 재순환 유체 경로(375)를 경유하여 임의의 폐열을 통과시킨다. 응축기(373)에 의해 응축된 공급수는 응축기(373)와 증기 발생기(357) 사이에 삽입된 전자 기계식 펌프일 수 있는 공급수 펌프(383)에 의해 응축기(373)로부터 증기 발생기(357)로 공급수 라인(381)을 따라 펌핑된다.
핵분열 원자로 코어(331)의 실시예는 반응도 제어 시스템(210)을 수용하기 위해 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 구성을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 몇몇 실시예에서, 핵분열 원자로 코어(331)는 일반적으로 원형 횡단면을 얻기 위해 일반적으로 원통형으로 성형될 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 핵분열 원자로 코어(331)는 일반적으로 6각형 횡단면을 얻기 위해 일반적으로 6각형으로 성형될 수 있다. 다른 실시예에서, 핵분열 원자로 코어(331)는 일반적으로 직사각형 횡단면을 얻기 위해 일반적으로 평행육면체로 성형될 수 있다.
핵분열 원자로 코어(331)를 위해 선택된 구성 또는 형상에 무관하게, 핵분열 원자로 코어(331)는 진행파 핵분열 원자로 코어로서 작동된다. 예를 들어, 비한정적으로 U-233, U-235 또는 Pu-239와 같은 핵분열성 재료의 동위 원소 농축물을 포함하는 핵분열 점화기(명료화를 위해 도시되어 있지 않음)가 핵분열 원자로 코어(331) 내에 적합하게 위치된다. 중성자는 점화기에 의해 방출된다. 점화기에 의해 방출되는 중성자는 핵분열 연쇄 반응을 개시하기 위해 핵분열 연료 재료(333) 내의 핵분열성 및/또는 핵원료성 재료에 의해 포획된다. 점화기는 원한다면 일단 핵분열 연쇄 반응이 자급적이면 제거될 수도 있다.
점화기는 3차원 진행파 또는 "연소파"를 개시한다. 점화기가 중성자를 생성하여 "점화"를 야기할 때, 연소파는 진행 또는 전파 연소파를 형성하기 위해 점화기로부터 외향으로 진행한다. 진행 연소파의 속도는 일정하거나 비일정할 수 있다. 따라서, 연소파가 전파하는 속도가 제어될 수 있다. 예를 들어, 사전 결정된 또는 프로그램된 방식의 반응도 제어봉(210)의 종방향 이동은 통기된 핵분열 연료 모듈(30)의 중성자 반응도를 저감시키거나 낮출 수 있다. 이 방식으로, 연소파 후방에서 또는 연소파의 위치에서 현재 연소되고 있는 핵연료의 중성자 반응도가 연소파의 전방의 "미연소" 핵연료의 중성자 반응도에 대해 저감되거나 낮춰진다. 이 방식으로 반응도를 제어하는 것은 원자로 코어 구조 재료의 허용 가능한 핵분열 생성물 생성 및/또는 중성자 플루언스 제한의 양과 같은 핵분열 원자로 코어(331)를 위한 작동 제약을 받게 되는 연소파의 전파 속도를 최대화한다.
이러한 진행파 핵분열 원자로의 기본적인 원리는 2006년 11월 28일 출원된 발명자가 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 뮤리엘 와이. 이시카와(Muriel Y. Ishikawa), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold) 및 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.)인 발명의 명칭이 "장기간 작동을 위한 자동화 핵발전 원자로(AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION)"인 미국 특허 출원 제11/605,943호, 2006년 11월 28일 출원된 발명자가 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 뮤리엘 와이. 이시카와(Muriel Y. Ishikawa), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold) 및 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.)인 발명의 명칭이 "핵 원자로 내에 연료를 제공하기 위한 방법 및 시스템(METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR REACTOR)"인 미국 특허 출원 제11/605,848호 및 2006년 11월 28일 출원된 발명자가 로데릭 에이. 하이드(Roderick A. Hyde), 뮤리엘 와이. 이시카와(Muriel Y. Ishikawa), 나단 피. 마이어볼드(Nathan P. Myhrvold) 및 로웰 엘. 우드 2세(Lowell L. Wood, Jr.)인 발명의 명칭이 "핵 원자로의 제어 가능한 장기간 작동(CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OF A NUCLEAR REACTOR)"인 미국 특허 출원 제11/605,933호에 설명되어 있고, 이들 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
전술된 핵분열 진행파 원자로(300)의 실시예는 한정이 아니라 단지 예시의 목적으로 비한정적인 예로서 설명된 것이라는 것이 이해될 수 있을 것이다. 몇몇 다른 실시예에서, 핵분열 진행파 원자로(300)는 헬륨 등과 같은 적합한 가스 냉각제를 포함하는 가스 냉각식 고속 핵분열 진행파 원자로일 수 있다. 이러한 실시예에서, 가스 구동식 터빈 발전기가 가스 냉각제에 의해 구동될 수 있다.
예시적인 방법, 시스템 및 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품
이하의 설명은 프로세스의 구현예를 도시하는 일련의 흐름도이다. 용이한 이해를 위해, 흐름도는 초기 흐름도가 전체 "큰 그림" 관점을 경유하여 구현예를 제시하고 그 후에 이하의 흐름도가 대안적인 구현예 및/또는 하나 이상의 먼저 제시된 흐름도 상에 구축되는 서브 단계 또는 부가의 단계로서 "큰 그림" 흐름도의 확장을 제시하도록 편성된다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 이용된 제시의 양식[예를 들어, 개요도를 제시하는 흐름도(들)의 제시로 시작하여, 그 후에 이후의 흐름도에 부가 및/또는 추가의 상세를 제공하는 것]이 일반적으로 다양한 프로세스 구현예의 신속하고 용이한 이해를 허용한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 게다가, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 사용된 제시의 양식이 모듈형 및/또는 객체 지향성 프로그램 디자인 패러다임에 또한 자체로 양호하게 적합한다는 것을 더 이해할 수 있을 것이다. 또한, 다양한 작동 흐름이 도시되어 있는 순서(들)로 제시되지만, 다양한 작동은 도시되어 있는 것들 이외의 순서로 수행될 수 있고, 또는 동시에 수행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
이제, 도 4a를 참조하면, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 방법(400)이 제공된다. 방법(400)은 블록 402에서 시작된다. 블록 404에서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터가 결정된다. 블록 406에서, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉은 원하는 반응도 파라미터에 응답하여 조정된다. 방법(400)은 블록 408에서 정지된다.
방법(400)은 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 임의의 핵분열 원자로에 대해 수행될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 몇몇 실시예에서, 방법(400)은 핵분열 진행파 원자로에 대해 수행될 수 있고, 이 경우에 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분일 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 방법(400)은 액체 금속 고속 증식로, 가스 냉각식 고속 증식로 등과 같은 임의의 적합한 고속 증식로에 대해 수행될 수 있다. 따라서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 임의의 특정 유형의 핵분열 원자로에 대한 어떠한 한정도 의도되지 않고 추론되지 않아야 한다.
예시적인 상세가 비한정적인 예로서 이하에 설명될 것이다.
다양한 실시예에서, 원하는 반응도 파라미터는 요구되는 바와 같이 핵분열 원자로의 임의의 부분에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어 도 4b를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 404에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 410에서 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 도 4c를 참조하면, 블록 404에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 412에서 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 도 4d를 참조하면, 블록 404에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 414에서 핵분열 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 반응도 제어봉은 반응도 파라미터의 결정과 원하는 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여 조정될 수 있다. 예를 들어 도 4a 및 도 4e를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 416에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터가 결정될 수 있다. 도 4f를 부가적으로 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 418에서, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이가 결정될 수 있다. 도 4g를 부가적으로 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 406에서 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 블록 420에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터와 원하는 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함할 수 있다.
결정된 반응도 파라미터는 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어 이제 도 4e 및 도 4h를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 416에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 422에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함할 수 있다. 도 4e 및 도 4i를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 416에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 424에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하는 것을 포함할 수 있다. 도 4e 및 도 4j를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 416에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 426에서 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하는 것을 포함할 수 있다.
도 4e 및 도 4k를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 블록 416에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 임의의 원하는 반응도 파라미터는 임의의 적합한 방식으로 블록 428에서 감지될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
예를 들어 도 4k 및 도 4l을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 430에서 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 시간 이력을 감지하는 것은 예를 들어 하나 초과의 회수 감지된 반응도 파라미터를 감지하고 기록하거나 저장함으로서 요구되는 바와 같이 수행될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력은 비한정적으로, 반응도 파라미터의 비율, 반응도 파라미터의 누적, 총 핵분열 등을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4m을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 432에서 적어도 하나의 방사성 붕괴 이벤트를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4n을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 434에서 핵분열을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4o를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 436에서 중성자 플럭스를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4p를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 438에서 중성자 플루언스를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4q를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 440에서 핵분열 생성물을 검출하는 것을 포함할 수 있다.
도 4k 및 도 4r을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 442에서 온도를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4s를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 444에서 압력을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 4k 및 도 4t를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 446에서 전력 레벨을 감지하는 것을 포함할 수 있다.
이제, 도 4a 및 도 4u를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 406에서 원하는 반응도 파라미터에 응답하여 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 블록 448에서 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2개의 방향 중 적어도 하나에서 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 방향은 핵분열 원자로 내의 축방향, 핵분열 원자로 내의 반경방향 및/또는 핵분열 원자로 내의 측방향을 포함할 수 있다.
이제, 도 4a 및 도 4v를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 428에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 450에서 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하는 것을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4w를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하도록 구성되는 센서가 블록 452에서 교정될 수 있다.
이제, 도 5a를 참조하면, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로를 작동하기 위한 방법(500)이 제공된다. 방법(500)은 블록 502에서 시작된다. 블록 503에서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파는 핵분열 진행파 원자로 코어 내에서 전파된다. 블록 504에서, 핵분열 진행파 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터가 결정된다. 블록 506에서, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉은 원하는 반응도 파라미터에 응답하여 조정된다. 방법(500)은 블록 508에서 정지된다.
예시적인 상세가 비한정적인 예로서 이하에 설명될 것이다.
이제, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 509에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파는 핵분열 진행파 원자로에서 개시될 수 있다.
다양한 실시예에서, 원하는 반응도 파라미터는 요구되는 바와 같이 핵분열 진행파 원자로의 임의의 부분에 대해 결정될 수 있다. 예를 들어 도 5c를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 504에서 핵분열 진행파 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 510에서 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 도 5d를 참조하면, 블록 504에서 핵분열 진행파 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 512에서 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 도 5e를 참조하면, 블록 504에서 핵분열 진행파 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 514에서 핵분열 진행파 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 반응도 제어봉은 반응도 파라미터의 결정과 원하는 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여 조정될 수 있다. 예를 들어 도 5a 및 도 5f를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 516에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터가 결정될 수 있다. 도 5g를 부가적으로 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 518에서, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이가 결정될 수 있다. 도 5h를 부가적으로 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 506에서 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 블록 520에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터와 원하는 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함할 수 있다.
결정된 반응도 파라미터는 요구되는 바와 같은 임의의 적합한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어 도 5f 및 도 5i를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 516에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 522에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함할 수 있다. 도 5f 및 도 5j를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 516에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 524에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하는 것을 포함할 수 있다. 도 5f 및 도 5k를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 516에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 526에서 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하는 것을 포함할 수 있다.
도 5f 및 도 5l을 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 블록 516에서 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 임의의 원하는 반응도 파라미터는 임의의 적합한 방식으로 블록 528에서 감지될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
예를 들어 도 5l 및 도 5m을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 530에서 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 시간 이력을 감지하는 것은 예를 들어 하나 초과의 회수 감지된 반응도 파라미터를 감지하고 기록하거나 저장함으로서 요구되는 바와 같이 수행될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력은 비한정적으로, 반응도 파라미터의 비율, 반응도 파라미터의 누적, 총 핵분열 등을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5n을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 532에서 적어도 하나의 방사성 붕괴 이벤트를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5o를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 534에서 핵분열을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5p를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 536에서 중성자 플럭스를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5q를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 538에서 중성자 플루언스를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5r을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 540에서 핵분열 생성물을 검출하는 것을 포함할 수 있다.
도 5l 및 도 5s를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 542에서 온도를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5t를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 544에서 압력을 감지하는 것을 포함할 수 있다. 도 5l 및 도 5u를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 546에서 전력 레벨을 감지하는 것을 포함할 수 있다.
이제, 도 5a 및 도 5v를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 506에서 원하는 반응도 파라미터에 응답하여 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 블록 548에서 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2개의 방향 중 적어도 하나에서 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 방향은 핵분열 진행파 원자로 내의 축방향, 핵분열 진행파 원자로 내의 반경방향 및/또는 핵분열 진행파 원자로 내의 측방향을 포함할 수 있다.
이제, 도 5a 및 도 5w를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 528에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 블록 550에서 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하는 것을 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5x를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 552에서 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하도록 구성되는 센서가 교정될 수 있다.
이제, 도 6a를 참조하면, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로(도시 생략) 내의 반응도를 제어하기 위한 예시적인 시스템(610)이 제공된다. 시스템(610)은 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(612)을 포함한다. 시스템(610)은 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉(도시 생략)을 조정하기 위한 수단(614)을 또한 포함한다.
다양한 실시예에서, 결정 수단(612)은 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 다양한 양태[고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(612)을 포함함]는 다양한 유형의 "전기 회로"로 구성되는 것으로서 고려될 수 있는 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, "전기 회로"는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 응용 주문형 집적 회로를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 연산 장치(예를 들어, 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 장치(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 및/또는 통신 장치(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치 또는 광전 장비)를 형성하는 전기 회로를 포함한다는 것이 강조된다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명된 요지는 아날로그 또는 디지털 방식으로 또는 이들의 몇몇 조합으로 구현될 수도 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
다양한 실시예에서, 조정 수단(614)은 비한정적으로 액추에이터와 같은 임의의 적합한 전기 기계 시스템을 포함할 수 있다. 한정이 아니라 예시로서 주어지면, 액추에이터의 비한정적인 예는 제어봉 구동 메커니즘을 포함한다. 그러나, 일반적인 개념으로, 본 명세서에 설명된 다양한 실시예는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 사실상 이들의 임의의 조합과 같은 광범위한 전기 구성 요소와, 강체, 스프링 또는 비틀림체, 유압 기기 및 전자기 작동식 장치 또는 사실상 이들의 임의의 조합과 같은 기계적 힘 또는 움직임을 부여할 수 있는 광범위한 구성 요소를 갖는 다양한 유형의 전기 기계 시스템에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, "전기 기계 시스템"은 이들에 한정되는 것은 아니지만, 트랜스듀서(예를 들어, 액추에이터, 모터, 압전성 결정 등)와 작동적으로 결합된 전기 회로, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 응용 주문형 집적 회로를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 연산 장치(예를 들어, 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 장치(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 통신 장치(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치 또는 광전 장비)를 형성하는 전기 회로 및 광학 또는 다른 아날로그와 같은 그에 대한 임의의 비전기 아날로그를 포함한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 전기 기계 시스템의 예가 이들에 한정되는 것은 아니지만, 다양한 소비자 전자 기기 시스템, 뿐만 아니라 동력식 운반 시스템, 공장 자동화 시스템, 보안 시스템 및 통신/연산 시스템과 같은 다른 시스템을 포함한다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 사용될 때 전기 기계가 문맥상 달리 지시될 수 있는 바를 제외하고는 전기 및 기계 작동의 모두를 갖는 시스템에만 반드시 한정되는 것은 아니라는 것을 인식할 수 있을 것이다.
몇몇 실시예에서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분일 수 있다. 이러한 경우에, 핵분열 원자로는 핵분열 진행파 원자로를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분일 필요가 없다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 핵분열 원자로는 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 임의의 적합한 핵분열 원자로를 포함할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(612)은 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(616)을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 도 6c를 참조하면, 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(612)은 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(618)을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서 도 6d를 참조하면, 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(612)은 핵분열 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(620)을 포함할 수 있다. 수단(616, 618, 620)은 전술된 바와 같이 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다.
이제, 도 6e를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 시스템(610)은 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(622)을 또한 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수단(622)은 전술된 바와 같이, 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다. 수단(622)의 몇몇 다른 실시예가 이하에 설명될 것이다.
이제, 도 6f를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 시스템(610)은 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하기 위한 수단(624)을 또한 포함할 수 있다. 수단(624)은 비한정적으로 비교기와 같은 전술된 바와 같은 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다.
도 6g를 부가적으로 참조하면, 몇몇 실시예에서, 조정 수단(614)은 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하기 위한 수단(626)을 포함할 수 있다. 수단(626)은 비한정적으로 제어봉 구동 메커니즘과 같은 전술된 바와 같은 임의의 적합한 전기 기계 시스템을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 결정 수단(622)은 특정 용례를 위해 요구되는 바와 같은 임의의 방식으로 결정된 반응도 파라미터를 결정할 수 있다. 예를 들어 도 6h를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(622)은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하기 위한 수단(628)을 포함할 수 있다. 수단(628)은 전술된 바와 같이 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 사전 결정된 반응도 파라미터는 입력 인수로서 온도, 압력, 전력 레벨, 코어 수명의 시간(유효 최대 전력 시간에서 측정된 바와 같이) 등과 같은 작동 파라미터를 사용하여 룩업 테이블로부터 검색될 수 있다.
도 6i를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(622)은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하기 위한 수단(630)을 포함할 수 있다. 수단(630)은 비한정적으로 적합한 컴퓨터와 같은, 전술된 바와 같은 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다. 수단(630)은 전기 회로 상에서 실행되는 적합한 중성자 모델링 소프트웨어를 또한 포함할 수 있다. 예시로서 주어지면, 적합한 중성자 모델링 소프트웨어는 MCNP, CINDER, REBUS 등을 포함한다.
도 6j를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(622)은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하기 위한 수단(632)을 포함할 수 있다. 수단(632)은 전술된 바와 같이 적합한 전기 회로를 포함할 수 있다.
도 6k를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단(622)은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하기 위한 수단(634)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 감지 수단(634)은 이하에 설명되는 바와 같이, 특정 목적으로 요구되는 바와 같이 다양한 센서 및 검출기 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 6l을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 감지 수단(634)은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하기 위한 수단(636)을 포함할 수 있다. 시간 이력을 감지하는 것은 예를 들어 하나 초과의 회수 감지된 반응도 파라미터를 감지하고 기록하거나 저장함으로서 요구되는 바와 같이 수행될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력은 비한정적으로, 반응도 파라미터의 비율, 반응도 파라미터의 누적, 총 핵분열 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 수단(636)은 시간 경과에 따른 반응도 파라미터의 값을 저장하도록 구성된 컴퓨터 메모리 매체 또는 컴퓨터 메모리 저장 장치 등과 같은 적합한 저장 장치를 포함할 수 있다.
도 6m을 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 감지 수단(634)은 적어도 하나의 방사성 붕괴 이벤트를 감지하기 위한 수단(638)을 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 수단(638)은 요구되는 바와 같이 α, β 및/또는 γ 방사선을 감지하기 위한 적합한 센서 또는 검출기 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 6k를 참조하면, 다양한 실시예에서, 감지 수단(634)은 특정 용례에 대해 요구되는 바와 같이 임의의 적합한 센서를 포함할 수 있다. 한정이 아닌 예시적인 예로서 주어지면, 다양한 실시예에서, 감지 수단(634)은 적어도 하나의 핵분열 검출기, 중성자 플럭스 모니터, 중성자 플루언스 센서, 핵분열 생성물 검출기, 온도 센서, 압력 센서 및/또는 전력 레벨 센서와 같은 임의의 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
도 6n을 참조하면, 몇몇 실시예에서, 조정 수단(614)은 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료(고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함)를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2개의 방향 중 적어도 하나에서 이동시키기 위한 수단(640)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수단(640)은 제어봉 구동 메커니즘 및/또는 봉 핸들링 시스템과 같은 액추에이터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 방향은 핵분열 원자로 내의 축방향, 핵분열 원자로 내의 반경방향 및/또는 핵분열 원자로 내의 측방향 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 6o를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 감지 수단(634)은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하기 위한 수단(642)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 수단(642)은 전술된 바와 같이 전기 회로를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전기 회로는 적합한 비교기를 구현할 수 있다.
도 6p를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 시스템(610)은 감지 수단(634)을 교정하기 위한 수단(644)을 또한 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 교정 수단(644)은 적합하게는 감지 수단(634)에 의해 감지된 전술된 반응도 파라미터의 공지의 특징 또는 속성을 갖는 소스를 포함한다.
이제, 도 7a를 참조하면, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 방법(700)이 제공된다. 방법(700)은 블록 702에서 시작한다. 블록 704에서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터가 결정되고, 제어 가능하게 이동 가능한 봉은 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함한다. 블록 706에서, 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용이 결정된다. 방법(700)은 블록 708에서 정지한다.
다양한 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉(반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택됨)은 제어 가능하게 이동 가능한 봉 내의 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터에 응답하여 결정될 수 있다. 한정이 아니라 예시로서 주어진 비한정적인 예가 이하에 설명될 것이다.
도 7b를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 710에서, 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터가 비교될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉(반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택됨)은 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터의 비교에 응답하여 결정될 수 있다.
도 7a를 재차 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 흡수 계수를 포함할 수 있다. 도 7c를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 712에서, 결정된 중성자 흡수 계수와 목표 중성자 흡수 계수가 비교될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉(반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택됨)의 적용은 결정된 중성자 흡수 계수 및 목표 중성자 흡수 계수의 비교에 응답하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 적어도 목표 중성자 흡수 계수일 때 반응도 제어봉을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 목표 중성자 흡수 계수보다 작을 때 핵분열 연료봉을 포함할 수 있다.
도 7a를 재차 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 생성 계수를 포함할 수 있다. 도 7d를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 714에서, 결정된 중성자 생성 계수와 목표 중성자 생성 계수가 비교될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉(반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택됨)의 적용은 결정된 중성자 생성 계수 및 목표 중성자 생성 계수의 비교에 응답하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 적어도 목표 중성자 생성 계수일 때 핵분열 연료봉을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 목표 중성자 생성 계수보다 작을 때 반응도 제어봉을 포함할 수 있다.
도 7a를 재차 참조하면, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 특정 용례에 대해 요구되는 바와 같이 임의의 방식으로 결정될 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 노출 이력, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열성 핵분열 연료 재료의 특성, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 흡수독의 특성 및/또는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열 생성물의 특성에 기초할 수 있다.
도 7e를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 704에서 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 716에서 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.
도 7f를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 블록 704에서 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 블록 718에서 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함할 수 있다. 도 7g를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 718에서 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것은 블록 720에서 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 계산하는 것을 포함할 수 있다.
이제, 도 8a를 참조하면, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하기 위한 시스템(810)이 제공된다. 장치(812)가 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성되고, 제어 가능하게 이동 가능한 봉은 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함한다. 전기 회로(814)는 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하도록 구성된다.
다양한 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉(반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택됨)은 제어 가능하게 이동 가능한 봉 내의 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터에 응답하여 결정될 수 있다. 한정이 아니라 예시로서 주어진 비한정적인 예가 이하에 설명될 것이다.
도 8b를 참조하면, 비교기(816)가 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터를 비교하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 전기 회로(814)는 비교기(816)에 응답할 수 있다.
도 8b를 계속 참조하면, 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 흡수 계수를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 비교기(816)는 결정된 중성자 흡수 계수를 목표 중성자 흡수 계수와 비교하도록 더 구성될 수 있다. 전기 회로(814)는 비교기(816)에 의한 결정된 중성자 흡수 계수와 목표 중성자 흡수 계수의 비교에 응답할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 적어도 목표 중성자 흡수 계수일 때 반응도 제어봉을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 목표 중성자 흡수 계수보다 작을 때 핵분열 연료봉을 포함할 수 있다.
도 8b를 계속 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 생성 계수를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 비교기(816)는 결정된 중성자 생성 계수를 목표 중성자 생성 계수와 비교하도록 더 구성될 수 있다. 전기 회로(814)는 비교기(816)에 의한 결정된 중성자 생성 계수와 목표 중성자 생성 계수의 비교에 응답할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 적어도 목표 중성자 생성 계수일 때 핵분열 연료봉을 포함할 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 목표 중성자 생성 계수보다 작을 때 반응도 제어봉을 포함할 수 있다.
도 8a를 참조하면, 다양한 실시예에서, 장치(812)는 반응도 파라미터를 결정하도록 요구되는 바와 같이 구성될 수 있다. 예를 들어 도 8c를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 장치(812)는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 노출 이력에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로(818)를 포함할 수 있다.
도 8d를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 장치(812)는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로(820)를 포함할 수 있다. 도 8e를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 장치(812)는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로(822)를 포함할 수 있다.
도 8f를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 장치(812)는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 흡수독의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로(824)를 포함할 수 있다. 도 8g를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 장치(812)는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열 생성물의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로(826)를 포함할 수 있다.
도 8h를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 장치(812)는 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모니터링하도록 구성된 적어도 하나의 모니터링 장치(828)를 포함할 수 있다. 비한정적인 예로서 주어지면, 모니터링 장치(828)는 전술된 센서 및/또는 검출기 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 8i를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 장치(812)는 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하도록 구성된 전기 회로(830)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 전기 회로(830)는 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 계산하도록 더 구성될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 핵분열 진행파 원자로를 작동하기 위한 예시적인 방법(900)이 제공된다. 방법(900)은 블록 902에서 시작한다. 블록 904에서, 제1 값을 갖는 반응도 제어 장치가 핵분열 진행파 원자로의 원자로 코어의 제1 위치 내에 삽입된다. 블록 906에서, 반응도 제어 장치의 값이 수정된다. 블록 908에서, 반응도 제어 장치는 핵분열 진행파 원자로의 원자로 코어의 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되어, 반응도 제어 장치가 제1 값과는 상이한 제2 값을 갖게 된다. 방법(900)은 블록 910에서 정지한다.
도 9b를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 906에서 반응도 제어 장치의 값을 수정하는 것은 블록 912에서 반응도 제어 장치에 의해 중성자를 흡수하는 것을 포함할 수 있다. 도 9c를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 912에서 반응도 제어 장치에 의해 중성자를 흡수하는 것은 블록 914에서 반응도 제어 장치의 핵원료성 핵분열 연료 재료에 의해 중성자를 흡수하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 제2 값은 제1 값보다 클 수 있다.
도 9d를 참조하면, 몇몇 다른 실시예에서, 블록 906에서 반응도 제어 장치의 값을 수정하는 것은 블록 916에서 반응도 제어봉의 자기 차폐형 연소 가능독의 흡수 효과를 수정하는 것을 포함할 수 있다. 도 9e를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 916에서 반응도 제어봉의 자기 차폐형 연소 가능독의 흡수 효과를 수정하는 것은 블록 918에서 자기 차폐형 연소 가능독의 차기 차폐 효과를 수정하는 것을 포함할 수 있다. 도 9f를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 블록 918에서 자기 차폐형 연소 가능독의 자기 차폐 효과를 수정하는 것은 블록 920에서 중성자 플럭스로의 자기 차폐형 연소 가능독의 노출량을 수정하는 것을 포함할 수 있다. 도 9g를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 몇몇 실시예에서, 블록 920에서 중성자 플럭스로의 자기 차폐형 연소 가능독의 노출량을 수정하는 것은 블록 922에서 중성자 에너지를 수정하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 값은 제1 값보다 작을 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 제2 값은 제1 값보다 클 수도 있다.
일반적인 개념으로, 당 기술 분야의 숙련자들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 사실상 이들의 임의의 조합과 같은 광범위한 전기 구성 요소와, 강체, 스프링 또는 비틀림체, 유압 기기 및 전자기 작동식 장치 또는 사실상 이들의 임의의 조합과 같은 기계적 힘 또는 움직임을 부여할 수 있는 광범위한 구성 요소를 갖는 다양한 유형의 전기 기계 시스템에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, "전기 기계 시스템"은 이들에 한정되는 것은 아니지만, 트랜스듀서(예를 들어, 액추에이터, 모터, 압전성 결정 등)와 작동적으로 결합된 전기 회로, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 응용 주문형 집적 회로를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 연산 장치(예를 들어, 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 장치(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 통신 장치(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치 또는 광전 장비)를 형성하는 전기 회로 및 광학 또는 다른 아날로그와 같은 그에 대한 임의의 비전기 아날로그를 포함한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 전기 기계 시스템의 예가 이들에 한정되는 것은 아니지만, 다양한 소비자 전자 기기 시스템, 뿐만 아니라 동력식 운반 시스템, 공장 자동화 시스템, 보안 시스템 및 통신/연산 시스템과 같은 다른 시스템을 포함한다는 것을 또한 이해할 수 있을 것이다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 사용될 때 전기 기계가 문맥상 달리 지시될 수 있는 바를 제외하고는 전기 및 기계 작동의 모두를 갖는 시스템에만 반드시 한정되는 것은 아니라는 것을 인식할 수 있을 것이다.
일반적인 개념으로, 당 기술 분야의 숙련자들은 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있는 본 명세서에 설명된 다양한 양태가 다양한 유형의 "전기 회로"로 구성되는 것으로서 고려될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, "전기 회로"는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 적어도 하나의 개별 전기 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 응용 주문형 집적 회로를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 연산 장치(예를 들어, 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명된 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 수행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 장치(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 및/또는 통신 장치(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치 또는 광전 장비)를 형성하는 전기 회로를 포함한다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명된 요지가 아날로그 또는 디지털 방식 또는 이들의 일부 조합으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
당 기술 분야의 숙련자들은 최신 기술이 시스템의 양태의 하드웨어 및 소프트웨어 구현예 사이에 거의 구별이 남아 있지 않은 점으로 진행되고 있고, 하드웨어 또는 소프트웨어의 사용은 일반적으로 비용 대 효율 절충안을 표현하는 디자인 선택이라는 것(특정 환경에서 하드웨어와 소프트웨어 사이의 선택이 중요하게 될 수 있는 점에서 항상 그러한 것은 아님)을 인식할 수 있을 것이다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명된 프로세스 및/또는 시스템 및/또는 다른 기술이 실행될 수 있는 다양한 매개체(예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어)가 존재하고, 바람직한 매개체는 프로세스 및/또는 시스템 및/또는 다른 기술이 전개되는 환경에 따라 다양할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 개발자가 속도 및 정확도가 중대한 것으로 결정하면, 개발자는 주로 하드웨어 및/또는 펌웨어 매개체를 선택할 수 있고, 대안적으로 탄력성이 중대하면, 개발자는 주로 소프트웨어 구현을 선택할 수 있고, 또는 또 다시 대안적으로, 개발자는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 몇몇 조합을 선택할 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 프로세스 및/또는 장치 및/또는 다른 기술이 실행될 수 있는 다수의 가능한 매개체가 존재하는 데, 이용될 임의의 매개체는 매개체가 전개되는 환경 및 개발자의 특정 관심(예를 들어, 속도, 탄력성 또는 예측 가능성)에 의존하는 선택될 수 있고, 이들 중 임의의 것이 변경될 수 있는 점에서, 이들 매개체 중 어느 것도 다른 것보다 고유적으로 우수하지는 않다. 당 기술 분야의 숙련자들은 구현예의 광학적 양태가 통상적으로 광학적으로 배향된 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 이용할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
상기 상세한 설명은 블록 다이어그램, 흐름도 및/또는 예의 사용을 경유하여 장치 및/또는 프로세스의 다양한 실시예를 설명하고 있다. 이러한 블록 다이어그램, 흐름도 및/또는 예가 하나 이상의 기능 및/또는 작동을 포함하는 한, 이러한 블록 다이어그램, 흐름도 또는 예 내의 각각의 기능 및/또는 작동은 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 사실상 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 본 명세서에 설명된 요지의 다수의 부분은 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 다른 집적 포맷을 경유하여 구현될 수 있다. 그러나, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 개시된 실시예의 몇몇 양태가 전체적으로 또는 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서(예를 들어, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 상에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서(예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서 상에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 펌웨어로서 또는 사실상 이들의 임의의 조합으로서 집적 회로에서 동등하게 구현될 수 있고, 회로를 설계하는 것 및/또는 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 위한 코드를 기록하는 것이 본 개시 내용의 관점에서 당 기술 분야의 숙련자의 기술 내에 양호하게 있을 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 게다가, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명된 요지의 메커니즘이 다양한 형태의 프로그램 제품으로서 분배되는 것이 가능하고, 본 명세서에 설명된 요지의 예시적인 실시예가 분배를 실제로 수행하는 데 사용된 특정 유형의 신호 보유 매체에 무관하게 적용된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 신호 보유 매체의 예는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 플로피 디스크, 하드디스크 드라이브, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 디지털 테이프, 컴퓨터 메모리 등과 같은 기록 가능형 매체와, 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예를 들어, 광파이버 케이블, 도파관, 유선 통신 링크, 무선 통신 링크 등)와 같은 전송형 매체를 포함한다.
블록 다이어그램 및 흐름도의 각각의 블록 및 블록 다이어그램 및 흐름도 내의 블록의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에 로딩되어 머신을 생성할 수 있어, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에서 실행되는 명령이 블록 다이어그램 또는 흐름도 블록(들) 내에 지정된 기능을 구현하도록 구성된 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령은 특정 방식으로 기능하도록 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치에 명령할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 메모리 내에 또한 저장될 수 있어, 컴퓨터 판독 가능 메모리 내에 저장된 명령이 블록 다이어그램 또는 흐름도 블록(들) 내에 지정된 기능을 구현하는 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드 명령을 포함하는 제조 물품을 생성하게 된다. 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드 명령은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에 또한 로딩될 수 있어 일련의 작동 단계들이 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에서 수행되어 컴퓨터 구현된 프로세스를 생성하게 하여 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에서 실행되는 명령이 블록 다이어그램 또는 흐름도 블록(들)에 지정된 기능을 구현하기 위한 단계를 제공하게 된다.
따라서, 블록 다이어그램 또는 흐름도의 블록은 지정된 기능을 수행하기 위한 수단의 조합, 지정된 기능을 수행하기 위한 단계의 조합 및 지정된 기능을 수행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 지원한다. 블록 다이어그램 또는 흐름도의 각각의 블록 및 블록 다이어그램 또는 흐름도 내의 블록의 조합은 지정된 기능 또는 단계를 수행하는 특정 용도 하드웨어 기반 컴퓨터 시스템 또는 특정 용도 하드웨어 및 컴퓨터 명령의 조합에 의해 구현될 수 있다는 것이 또한 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 실질적으로 임의의 복수 및/또는 단수 용어의 사용과 관련하여, 당 기술 분야의 숙련자들은 문맥 및/또는 용례에 적절한 것과 같이 복수로부터 단수로 그리고/또는 단수로부터 복수로 해석할 수 있다. 다양한 단수/복수 치환은 명료화를 위해 본 명세서에 명시적으로 설명되어 있지 않다.
본 명세서에 설명된 요지는 때로는 상이한 다른 구성 요소 내에 수납되거나 연결된 상이한 구성 요소를 예시한다. 이러한 서술된 아키텍처는 단지 예시적인 것이고, 실제로 다른 아키텍처가 동일한 기능성을 성취하는 다수의 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 개념적인 의미로, 동일한 기능성을 성취하기 위한 구성 요소의 임의의 배열은 원하는 기능성이 성취되도록 효과적으로 "연관"된다. 따라서, 특정 기능성을 성취하기 위해 조합된 본 명세서의 임의의 2개의 구성 요소는 아키텍처 또는 중간 구성 요소에 무관하게 원하는 기능성이 성취되도록 서로 "연관"되는 것으로서 보여질 수 있다. 마찬가지로, 이와 같이 연관된 임의의 2개의 구성 요소는 또한 원하는 기능성을 성취하기 위해 서로 "작동적으로 연결된" 또는 "작동적으로 결합된" 것으로서 고려될 수 있고, 이와 같이 연관되는 것이 가능한 임의의 2개의 구성 요소는 또한 원하는 기능성을 성취하기 위해 서로 "작동적으로 결합 가능한" 것으로서 고려될 수 있다. 작동적으로 결합 가능한 것의 특정 예는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 물리적으로 정합 가능한 및/또는 물리적으로 상호 작용하는 구성 요소 및/또는 무선 방식으로 상호 작용 가능한 및/또는 무선 방식으로 상호 작용하는 구성 요소 및/또는 논리적으로 상호 작용하는 및/또는 논리적으로 상호 작용 가능한 구성 요소를 포함한다.
몇몇 경우에, 하나 이상의 구성 요소는 "~를 위해 구성된"으로서 본 명세서에 언급될 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자들은 "~를 위해 구성된"은 문맥상 달리 요구되지 않으면, 일반적으로 활성 상태 구성 요소 및/또는 비활성 상태 구성 요소 및/또는 대기 상태 구성 요소를 포함할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
몇몇 경우에, 하나 이상의 구성 요소는 "~를 위해 구성된"으로서 본 명세서에 언급될 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자들은 "~를 위해 구성된"은 문맥상 달리 요구되지 않으면, 일반적으로 활성 상태 구성 요소 및/또는 비활성 상태 구성 요소 및/또는 대기 상태 구성 요소를 포함할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
본 명세서에 설명된 본 발명의 요지의 특정 양태가 도시되어 있고 설명되어 있지만, 본 명세서의 교시에 기초하여, 변화 및 수정이 본 명세서에 설명된 요지 및 그 광범위한 양태로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있고, 따라서 첨부된 청구범위는 본 명세서에 설명된 요지의 진정한 사상 및 범주 내에 있는 바와 같은 모든 이러한 변경 및 수정을 이들의 범주 내에 포함한다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 더욱이, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 규정된다는 것이 이해되어야 한다. 일반적으로, 본 명세서에, 특히 첨부된 청구범위(예를 들어 첨부된 청구범위의 본문)에 사용된 용어는 일반적으로 "개방형" 용어로서 의도된다(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만 이에 한정되는 것은 아닌"으로서 해석되어야 하고, 용어 "갖는"은 "적어도 갖는"으로서 해석되어야 하고, 용어 "포함한다"는 "포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다"로서 해석되어야 하는 등임)는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 것이다. 특정 수의 소개된 청구항 인용이 의도되면, 이러한 의도는 청구항 내에 명시적으로 인용될 것이고, 이러한 인용이 없으면 어떠한 이러한 의도도 존재하지 않는다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 이해의 보조로서, 이하의 첨부된 청구범위는 청구항 인용을 소개하기 위해 소개 구문 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 구문의 사용은, 동일한 청구항이 소개 구문 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 단수 표현(예를 들어, 단수 표현은 통상적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 함)을 포함할 때에도, 단수 표현에 의한 청구항 인용의 소개가 단지 하나의 이러한 인용만을 포함하는 청구항에 이러한 소개된 청구항 인용을 포함하는 임의의 특정 청구항을 한정하는 것을 암시하는 것으로 해석되어서는 안되고, 이러한 것은 청구항 인용을 소개하는 데 사용된 단수 표현의 사용에 대해서도 해당된다. 게다가, 특정 수의 소개된 청구항 인용이 명시적으로 인용되면, 당 기술 분야의 숙련자들은 이러한 인용이 통상적으로 적어도 인용된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 인식할 수 있을 것이다(예를 들어, 다른 수식어구가 없는 "2개의 인용"의 유일한 인용은 통상적으로 적어도 2개의 인용 또는 2개 이상의 인용을 의미함). 더욱이, "A, B 및 C 중 적어도 하나 등"과 유사한 규약이 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 당 기술 분야의 숙련자가 규약을 이해할 수 있는 개념에서 의도된다(예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 이들에 한정되는 것은 아니지만, A만, B만, C만, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께, 및/또는 A, B 및 C를 함께 갖는 시스템을 포함할 수 있음). "A, B 또는 C 중 적어도 하나 등"과 유사한 규약이 사용되는 이들 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 당 기술 분야의 숙련자가 규약을 이해할 수 있는 개념에서 의도된다(예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 이들에 한정되는 것은 아니지만, A만, B만, C만, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께, 및/또는 A, B 및 C를 함께 갖는 시스템을 포함할 수 있음). 통상적으로 상세한 설명, 청구범위 또는 도면이건간에, 2개 이상의 대안적인 용어를 제시하는 실질적으로 임의의 이접적 단어 및/또는 구문은 용어 중 하나, 용어 중 어느 한쪽 또는 양 용어의 모두를 포함하는 가능성을 고려하는 것으로 이해되어야 한다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 또한 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구문 "A 또는 B"는 통상적으로 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
첨부된 청구범위와 관련하여, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 언급된 작동이 임의의 순서로 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 교대의 순서화는 문맥상 달리 지시되지 않으면, 중첩, 삽입, 중단, 재순서화, 증분, 준비, 보충, 동시, 역전 또는 다른 변형 순서화를 포함할 수 있다. 더욱이, "~에 응답하는", "~에 관한" 또는 다른 과거 시제 형용사는 문맥상 달리 지시되지 않으면 일반적으로 이러한 변형예를 배제하도록 의도된 것은 아니다.
당 기술 분야의 숙련자들은 상기 특정 예시적인 프로세스 및/또는 장치 및/또는 기술이 예를 들어 본 출원과 함께 출원된 청구범위 및/또는 다른 위치와 같은 본 명세서의 다른 위치에 교시된 더 일반적인 프로세스 및/또는 장치 및/또는 기술을 대표한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
당 기술 분야의 숙련자는 본 명세서에 설명된 구성 요소(예를 들어, 프로세스 블록), 장치 및 물체 및 이들을 수반하는 설명이 개념적인 명료화를 위해 예로서 사용되고 다양한 구성 수정예가 당 기술 분야의 기술 내에 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, 설명된 특정 예 및 수반하는 설명은 이들의 더 일반적인 분류를 대표하는 것으로 의도된다. 일반적으로, 본 명세서에서 임의의 특정 예의 사용은 그 분류를 대표하도록 또한 의도되고, 본 명세서에서 이러한 특정 구성 요소(예를 들어, 프로세스 블록), 장치 및 물체의 불포함은 이러한 한정이 요구되는 것을 지시하는 것으로서 취해져서는 안된다.
본 명세서에 설명된 요지의 양태가 이하의 번호를 매긴 항에 설명되어 있다.
1. 핵분열 원자로용 반응도 제어 조립체로서,
중성자를 흡수하도록 구성된 중성자 흡수 재료를 포함하는 반응도 제어봉으로서, 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함하는 것인 반응도 제어봉과,
반응도 제어봉과 물리적으로 연관되는 적어도 하나의 센서로서, 적어도 하나의 센서는 반응도 제어봉과 연관된 적어도 하나의 반응도 파라미터의 상태를 감지하도록 구성되는 것인 적어도 하나의 센서를 포함하는 반응도 제어 조립체.
2. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수 재료는 고속 스펙트럼 중성자를 흡수하도록 구성되는 것인 반응도 제어 조립체.
3. 항 2의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수 재료는 또한 중성자의 감속을 감소시키도록 구성되는 것인 반응도 제어 조립체.
4. 항 2의 반응도 제어 조립체로서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분인 것인 반응도 제어 조립체.
5. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료는 우라늄을 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
6. 항 5의 반응도 제어 조립체로서, 우라늄은 238U를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
7. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료는 토륨인 것인 반응도 제어 조립체.
8. 항 7의 반응도 제어 조립체로서, 토륨은 232Th를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
9. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 반응도 제어봉은 중성자 감속 재료를 더 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
10. 항 9의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 감속 재료는 수소, 중수소, 헬륨, 리튬, 붕소, 탄소, 흑연, 나트륨 및 납으로부터 선택된 적어도 하나의 중성자 감속제를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
11. 항 9의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 감속 재료는 반응도 제어봉 내에 실질적으로 불균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 조립체.
12. 항 9의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 감속 재료는 반응도 제어봉 내에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 조립체.
13. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수 재료는 중성자 흡수독을 더 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
14. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독은 은, 인듐, 카드뮴, 가돌리늄, 하프늄, 리튬, 3He, 핵분열 생성물, 프로탁티늄, 넵투늄 및 붕소로부터 선택된 적어도 하나의 독을 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
15. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독은 반응도 제어봉 내에 실질적으로 불균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 조립체.
16. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독은 반응도 제어봉 내에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 조립체.
17. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과는 중성자 흡수독에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과를 향해 균등화되는 것인 반응도 제어 조립체.
18. 항 13의 반응도 제어 조립체로서,
반응도 제어봉은 제1 영역 및 제2 영역을 갖고,
중성자 흡수독의 제1 농축물은 반응도 제어봉의 제1 영역 내에 배치되고, 중성자 흡수독의 제2 농축물은 반응도 제어봉의 제2 영역 내에 배치되고,
핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물은 반응도 제어봉의 제1 영역 내에 배치되고, 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물은 반응도 제어봉의 제2 영역 내에 배치되는 것인 반응도 제어 조립체.
19. 항 18의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독의 제2 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물의 반응도 효과와 실질적으로 균등화되는 것인 반응도 제어 조립체.
20. 항 18의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독의 제1 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물의 반응도 효과와 실질적으로 균등화되는 것인 반응도 제어 조립체.
21. 항 18의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독의 제2 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물의 반응도 효과와는 상이한 것인 반응도 제어 조립체.
22. 항 18의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 흡수독의 제1 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물의 반응도 효과와는 상이한 것인 반응도 제어 조립체.
23. 항 18의 반응도 제어 조립체로서, 제1 및 제3 농축물의 반응도 효과의 합은 제2 및 제4 농축물의 반응도 효과의 합을 향해 실질적으로 균등화되는 것인 반응도 제어 조립체.
24. 항 18의 반응도 제어 조립체로서, 반응도 효과는 제1 영역과 제2 영역 사이에서 실질적으로 일정한 것인 반응도 제어 조립체.
25. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나의 농도는 연속적인 구배를 따라 변화되는 것인 반응도 제어 조립체.
26. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나는 분말 형태로 제공되는 것인 반응도 제어 조립체.
27. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나의 농도는 불연속적인 구배를 따라 변화되는 것인 반응도 제어 조립체.
28. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나는 이산 입자 형태로 제공되는 것인 반응도 제어 조립체.
29. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료 및 중성자 흡수독은 서로에 대해 공간적으로 고정되는 것인 반응도 제어 조립체.
30. 항 13의 반응도 제어 조립체로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료 및 중성자 흡수독은 서로에 대해 공간적으로 이동 가능한 것인 반응도 제어 조립체.
31. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 물리적 연관은 반응도 제어봉의 내부 내에 위치되는 것과 반응도 제어봉의 외부에 부착되는 것으로부터 선택된 적어도 하나의 연관을 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
32. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 반응도 파라미터는 중성자 플루언스, 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도 및 중성자 스펙트럼으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
33. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 센서는 적어도 하나의 핵분열 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
34. 항 33의 반응도 제어 조립체로서, 핵분열 검출기는 마이크로-포켓 핵분열 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
35. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 센서는 중성자 플럭스 모니터를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
36. 항 35의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 플럭스 모니터는 핵분열 챔버를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
37. 항 35의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 플럭스 모니터는 이온 챔버를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
38. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 센서는 중성자 플루언스 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
39. 항 38의 반응도 제어 조립체로서, 중성자 플루언스 센서는 통합 다이아몬드 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
40. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 센서는 핵분열 생성물 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
41. 항 40의 반응도 제어 조립체로서, 핵분열 생성물 검출기는 가스 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
42. 항 40의 반응도 제어 조립체로서, 핵분열 생성물 검출기는 β 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
43. 항 40의 반응도 제어 조립체로서, 핵분열 생성물 검출기는 γ 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
44. 항 40의 반응도 제어 조립체로서, 핵분열 생성물 검출기는 핵분열 생성물 가스 내의 동위 원소 유형의 비를 측정하도록 구성되는 것인 반응도 제어 조립체.
45. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 적어도 하나의 센서는 교체 가능한 것인 반응도 제어 조립체.
46. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 반응도 제어봉은 핵분열 생성물을 축적하도록 구성된 적어도 하나의 챔버를 형성하는 것인 반응도 제어 조립체.
47. 항 46의 반응도 제어 조립체로서, 챔버는 플레넘을 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
48. 항 47의 반응도 제어 조립체로서, 플레넘은 핵원료성 핵분열 연료 재료로부터 핵분열 유도 중성자를 위한 적어도 하나의 평균 자유 경로에 위치되는 것인 반응도 제어 조립체.
49. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 적어도 하나의 센서는 온도 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
50. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 적어도 하나의 센서는 압력 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
51. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 적어도 하나의 센서는 전력 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 조립체.
52. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 적어도 하나의 센서를 교정하도록 구성된 교정 장치를 더 포함하는 반응도 제어 조립체.
53. 항 1의 반응도 제어 조립체로서, 적어도 하나의 센서에 작동적으로 결합된 적어도 하나의 통신 장치를 더 포함하는 반응도 제어 조립체.
54. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로용 반응도 제어 시스템으로서,
고속 스펙트럼 중성자를 흡수하도록 구성된 중성자 흡수 재료를 포함하는 반응도 제어봉으로서, 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함하는 것인 반응도 제어봉과,
적어도 하나의 반응도 파라미터에 응답하고 반응도 제어봉에 작동적으로 결합되는 액추에이터를 포함하는 반응도 제어 시스템.
55. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 핵분열 원자로의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
56. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 반응도 제어봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
57. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 반응도 파라미터는 중성자 플루언스, 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도 및 중성자 스펙트럼으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
58. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수 재료는 또한 고속 중성자의 감속을 감소시키도록 구성되는 것인 반응도 제어 시스템.
59. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분인 것인 반응도 제어 시스템.
60. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료는 우라늄을 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
61. 항 60의 반응도 제어 시스템으로서, 우라늄은 238U를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
62. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료는 토륨인 것인 반응도 제어 시스템.
63. 항 62의 반응도 제어 시스템으로서, 토륨은 232Th를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
64. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 반응도 제어봉은 중성자 감속 재료를 더 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
65. 항 64의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 감속 재료는 수소, 중수소, 헬륨, 리튬, 붕소, 탄소, 흑연, 나트륨 및 납으로부터 선택된 적어도 하나의 중성자 감속제를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
66. 항 64의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 감속 재료는 반응도 제어봉 내에 실질적으로 불균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 시스템.
67. 항 64의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 감속 재료는 반응도 제어봉 내에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 시스템.
68. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수 재료는 중성자 흡수독을 더 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
69. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독은 은, 인듐, 카드뮴, 가돌리늄, 하프늄, 리튬, 3He, 핵분열 생성물, 프로탁티늄, 넵투늄 및 붕소로부터 선택된 적어도 하나의 독을 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
70. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독은 반응도 제어봉 내에 실질적으로 불균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 시스템.
71. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독은 반응도 제어봉 내에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는 것인 반응도 제어 시스템.
72. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과는 중성자 흡수독에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과를 향해 균등화되는 것인 반응도 제어 시스템.
73. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서,
반응도 제어봉은 제1 영역 및 제2 영역을 갖고,
중성자 흡수독의 제1 농축물은 반응도 제어봉의 제1 영역 내에 배치되고, 중성자 흡수독의 제2 농축물은 반응도 제어봉의 제2 영역 내에 배치되고,
핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물은 반응도 제어봉의 제1 영역 내에 배치되고, 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물은 반응도 제어봉의 제2 영역 내에 배치되는 것인 반응도 제어 시스템.
74. 항 73의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독의 제2 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물의 반응도 효과와 실질적으로 균등화되는 것인 반응도 제어 시스템.
75. 항 73의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독의 제1 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물의 반응도 효과와 실질적으로 균등화되는 것인 반응도 제어 시스템.
76. 항 73의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독의 제2 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물의 반응도 효과와는 상이한 것인 반응도 제어 시스템.
77. 항 73의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 흡수독의 제1 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물의 반응도 효과와는 상이한 것인 반응도 제어 시스템.
78. 항 73의 반응도 제어 시스템으로서, 제1 및 제3 농축물의 반응도 효과의 합은 제2 및 제4 농축물의 반응도 효과의 합을 향해 실질적으로 균등화되는 것인 반응도 제어 시스템.
79. 항 73의 반응도 제어 시스템으로서, 반응도 효과는 제1 영역과 제2 영역 사이에서 실질적으로 일정한 것인 반응도 제어 시스템.
80. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나의 농도는 연속적인 구배를 따라 변화되는 것인 반응도 제어 시스템.
81. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나는 분말 형태로 제공되는 것인 반응도 제어 시스템.
82. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나의 농도는 불연속적인 구배를 따라 변화되는 것인 반응도 제어 시스템.
83. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나는 이산 입자 형태로 제공되는 것인 반응도 제어 시스템.
84. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료 및 중성자 흡수독은 서로에 대해 공간적으로 고정되는 것인 반응도 제어 시스템.
85. 항 68의 반응도 제어 시스템으로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료 및 중성자 흡수독은 서로에 대해 공간적으로 이동 가능한 것인 반응도 제어 시스템.
86. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 장치를 더 포함하는 반응도 제어 시스템.
87. 항 86의 반응도 제어 시스템으로서, 장치는 적어도 하나의 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
88. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 반응도 제어봉과 물리적으로 연관되는 것인 반응도 제어 시스템.
89. 항 88의 반응도 제어 시스템으로서, 물리적 연관은 반응도 제어봉의 내부 내에 위치되는 것과 반응도 제어봉의 외부에 근접하여 위치되는 것으로부터 선택된 적어도 하나의 연관을 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
90. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 반응도 파라미터의 상태를 감지하도록 구성되는 것인 반응도 제어 시스템.
91. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 센서는 적어도 하나의 핵분열 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
92. 항 91의 반응도 제어 시스템으로서, 핵분열 검출기는 마이크로-포켓 핵분열 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
93. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 센서는 중성자 플럭스 모니터를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
94. 항 93의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 플럭스 모니터는 핵분열 챔버를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
95. 항 93의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 플럭스 모니터는 이온 챔버를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
96. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 센서는 중성자 플루언스 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
97. 항 96의 반응도 제어 시스템으로서, 중성자 플루언스 센서는 통합 다이아몬드 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
98. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 센서는 적어도 하나의 핵분열 생성물 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
99. 항 98의 반응도 제어 시스템으로서, 핵분열 생성물 검출기는 가스 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
100. 항 98의 반응도 제어 시스템으로서, 핵분열 생성물 검출기는 β 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
101. 항 98의 반응도 제어 시스템으로서, 핵분열 생성물 검출기는 γ 검출기를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
102. 항 98의 반응도 제어 시스템으로서, 핵분열 생성물 검출기는 핵분열 생성물 가스 내의 동위 원소 유형의 비를 측정하도록 구성되는 것인 반응도 제어 시스템.
103. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 교체 가능한 것인 반응도 제어 시스템.
104. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 반응도 제어봉은 핵분열 생성물을 축적하도록 구성된 적어도 하나의 챔버를 형성하는 것인 반응도 제어 시스템.
105. 항 104의 반응도 제어 시스템으로서, 챔버는 플레넘을 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
106. 항 105의 반응도 제어 시스템으로서, 플레넘은 핵원료성 핵분열 연료 재료로부터 핵분열 유도 중성자를 위한 적어도 하나의 평균 자유 경로에 위치되는 것인 반응도 제어 시스템.
107. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 전력 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
108. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 온도 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
109. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 압력 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
110. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서는 전력 센서를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
111. 항 87의 반응도 제어 시스템으로서, 적어도 하나의 센서를 교정하도록 구성된 교정 장치를 더 포함하는 반응도 제어 시스템.
112. 항 86의 반응도 제어 시스템으로서, 장치는 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
113. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 반응도 제어봉은 액추에이터에 전자기식으로 결합되는 것인 반응도 제어 시스템.
114. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 반응도 제어봉은 액추에이터에 기계식으로 연결되는 것인 반응도 제어 시스템.
115. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서,
봉 제어 신호를 생성하도록 구성된 액추에이터 제어기로서, 액추에이터는 봉 제어 신호에 응답하여 그에 작동적으로 결합된 반응도 제어봉을 이동시키도록 구성되는 것인 액추에이터 제어기를 더 포함하는 반응도 제어 시스템.
116. 항 115의 반응도 제어 시스템으로서, 액추에이터 제어기로부터 액추에이터로 봉 제어 신호를 통신하도록 구성된 통신 장치를 더 포함하는 반응도 제어 시스템.
117. 항 115의 반응도 제어 시스템으로서, 액추에이터 제어기는 조작자 인터페이스를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
118. 항 117의 반응도 제어 시스템으로서, 조작자 인터페이스는 심 스위치를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
119. 항 115의 반응도 제어 시스템으로서, 액추에이터 제어기는 적어도 하나의 반응도 파라미터에 기초하여 봉 제어 신호를 자동으로 생성하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
120. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 액추에이터는 반응도 제어봉을 양방향으로 구동하도록 구성되는 것인 반응도 제어 시스템.
121. 항 120의 반응도 제어 시스템으로서, 액추에이터는 또한 제1 정지 위치와 제2 정지 위치 사이의 적어도 하나의 중간 위치에서 반응도 제어봉을 구동하는 것을 정지하도록 구성되는 것인 반응도 제어 시스템.
122. 항 54의 반응도 제어 시스템으로서, 액추에이터는 반응도 제어봉 구동 메커니즘을 포함하는 것인 반응도 제어 시스템.
123. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로로서,
고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파를 그 내부에 전파하도록 구성된 핵분열 연료 재료를 포함하는 핵분열 진행파 원자로 코어와,
반응도 제어 시스템을 포함하고, 반응도 제어 시스템은,
복수의 반응도 제어봉으로서, 복수의 반응도 제어봉의 각각은 핵분열 진행파의 고속 스펙트럼 중성자를 흡수하도록 구성된 중성자 흡수 재료를 포함하고, 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함하는 것인 복수의 반응도 제어봉과,
복수의 액추에이터로서, 복수의 액추에이터의 각각은 적어도 하나의 반응도 파라미터에 응답하고 복수의 반응도 제어봉 중 적어도 하나에 작동적으로 결합되는 것인 복수의 액추에이터를 포함하는 핵분열 진행파 원자로.
124. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 핵분열 진행파 원자로의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
125. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 복수의 반응도 제어봉 중 적어도 하나의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
126. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 반응도 파라미터는 중성자 플루언스, 중성자 플럭스, 중성자 핵분열, 핵분열 생성물, 방사성 붕괴 이벤트, 온도, 압력, 전력, 동위 원소 농도, 연소도 및 중성자 스펙트럼으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
127. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수 재료는 또한 고속 중성자의 감속을 감소시키도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
128. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료는 우라늄을 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
129. 항 128의 핵분열 진행파 원자로로서, 우라늄은 238U를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
130. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료는 토륨인 것인 핵분열 진행파 원자로.
131. 항 130의 핵분열 진행파 원자로로서, 토륨은 232Th를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
132. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 복수의 반응도 제어봉 중 적어도 하나는 중성자 감속 재료를 더 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
133. 항 132의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 감속 재료는 수소, 중수소, 헬륨, 리튬, 붕소, 탄소, 흑연, 나트륨 및 납으로부터 선택된 적어도 하나의 중성자 감속제를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
134. 항 132의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 감속 재료는 반응도 제어봉 내에 실질적으로 불균질하게 분포되어 있는 것인 핵분열 진행파 원자로.
135. 항 132의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 감속 재료는 반응도 제어봉 내에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는 것인 핵분열 진행파 원자로.
136. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수 재료는 중성자 흡수독을 더 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
137. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독은 은, 인듐, 카드뮴, 가돌리늄, 하프늄, 리튬, 3He, 핵분열 생성물, 프로탁티늄, 넵투늄 및 붕소로부터 선택된 적어도 하나의 독을 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
138. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독은 반응도 제어봉 내에 실질적으로 불균질하게 분포되어 있는 것인 핵분열 진행파 원자로.
139. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독은 반응도 제어봉 내에 실질적으로 균질하게 분포되어 있는 것인 핵분열 진행파 원자로.
140. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과는 중성자 흡수독에 의해 성취 가능한 반응도에 대한 효과를 향해 균등화되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
141. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서,
반응도 제어봉은 제1 영역 및 제2 영역을 갖고,
중성자 흡수독의 제1 농축물은 반응도 제어봉의 제1 영역 내에 배치되고, 중성자 흡수독의 제2 농축물은 반응도 제어봉의 제2 영역 내에 배치되고,
핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물은 반응도 제어봉의 제1 영역 내에 배치되고, 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물은 반응도 제어봉의 제2 영역 내에 배치되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
142. 항 141의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독의 제2 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물의 반응도 효과와 실질적으로 균등화되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
143. 항 141의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독의 제1 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물의 반응도 효과와 실질적으로 균등화되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
144. 항 141의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독의 제2 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제3 농축물의 반응도 효과와는 상이한 것인 핵분열 진행파 원자로.
145. 항 141의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 흡수독의 제1 농축물의 반응도 효과는 핵원료성 핵분열 연료 재료의 제4 농축물의 반응도 효과와는 상이한 것인 핵분열 진행파 원자로.
146. 항 141의 핵분열 진행파 원자로로서, 제1 및 제3 농축물의 반응도 효과의 합은 제2 및 제4 농축물의 반응도 효과의 합을 향해 실질적으로 균등화되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
147. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 반응도 효과는 제1 영역과 제2 영역 사이에서 실질적으로 일정한 것인 핵분열 진행파 원자로.
148. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나의 농도는 연속적인 구배를 따라 변화되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
149. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나는 분말 형태로 제공되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
150. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나의 농도는 불연속적인 구배를 따라 변화되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
151. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료와 중성자 흡수독 중 적어도 하나는 이산 입자 형태로 제공되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
152. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료 및 중성자 흡수독은 서로에 대해 공간적으로 고정되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
153. 항 136의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵원료성 핵분열 연료 재료 및 중성자 흡수독은 서로에 대해 공간적으로 이동 가능한 것인 핵분열 진행파 원자로.
154. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 장치를 더 포함하는 핵분열 진행파 원자로.
155. 항 154의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 장치는 적어도 하나의 센서를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
156. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서는 연관 반응도 제어봉과 물리적으로 연관되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
157. 항 156의 핵분열 진행파 원자로로서, 물리적 연관은 반응도 제어봉의 내부 내에 위치되는 것과 반응도 제어봉의 외부에 근접하여 위치되는 것으로부터 선택된 적어도 하나의 연관을 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
158. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서는 적어도 하나의 반응도 파라미터의 상태를 감지하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
159. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 센서는 적어도 하나의 핵분열 검출기를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
160. 항 159의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵분열 검출기는 마이크로-포켓 핵분열 검출기를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
161. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 센서는 중성자 플럭스 모니터를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
162. 항 161의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 플럭스 모니터는 핵분열 챔버를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
163. 항 161의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 플럭스 모니터는 이온 챔버를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
164. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 센서는 중성자 플루언스 센서를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
165. 항 164의 핵분열 진행파 원자로로서, 중성자 플루언스 센서는 통합 다이아몬드 센서를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
166. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 센서는 적어도 하나의 핵분열 생성물 검출기를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
167. 항 166의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵분열 생성물 검출기는 가스 검출기를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
168. 항 166의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵분열 생성물 검출기는 β 검출기를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
169. 항 166의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵분열 생성물 검출기는 γ 검출기를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
170. 항 166의 핵분열 진행파 원자로로서, 핵분열 생성물 검출기는 핵분열 생성물 가스 내의 동위 원소 유형의 비를 측정하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
171. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서는 교체 가능한 것인 핵분열 진행파 원자로.
172. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 반응도 제어봉은 핵분열 생성물을 축적하도록 구성된 적어도 하나의 챔버를 형성하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
173. 항 172의 핵분열 진행파 원자로로서, 챔버는 플레넘을 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
174. 항 173의 핵분열 진행파 원자로로서, 플레넘은 핵원료성 핵분열 연료 재료로부터 핵분열 유도 중성자를 위한 적어도 하나의 평균 자유 경로에 위치되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
175. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서는 온도 센서를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
176. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서는 압력 센서를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
177. 항 155의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서는 전력 센서를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
178. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 센서를 교정하도록 구성된 교정 장치를 더 포함하는 핵분열 진행파 원자로.
179. 항 154의 핵분열 진행파 원자로로서, 적어도 하나의 장치는 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 전기 회로를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
180. 항 179의 핵분열 진행파 원자로로서, 전기 회로는 또한 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
181. 항 179의 핵분열 진행파 원자로로서, 전기 회로는 또한 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
182. 항 179의 핵분열 진행파 원자로로서, 전기 회로는 또한 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
183. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 반응도 제어봉은 액추에이터에 전자기식으로 결합되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
184. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 반응도 제어봉은 액추에이터에 기계식으로 연결되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
185. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서,
봉 제어 신호를 생성하도록 구성된 액추에이터 제어기로서, 액추에이터는 봉 제어 신호에 응답하여 그에 작동적으로 결합된 반응도 제어봉을 이동시키도록 구성되는 것인 액추에이터 제어기를 더 포함하는 핵분열 진행파 원자로.
186. 항 185의 핵분열 진행파 원자로로서, 액추에이터 제어기로부터 액추에이터로 봉 제어 신호를 통신하도록 구성된 통신 장치를 더 포함하는 핵분열 진행파 원자로.
187. 항 185의 핵분열 진행파 원자로로서, 액추에이터 제어기는 조작자 인터페이스를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
188. 항 187의 핵분열 진행파 원자로로서, 조작자 인터페이스는 심 스위치를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
189. 항 185의 핵분열 진행파 원자로로서, 액추에이터 제어기는 적어도 하나의 반응도 파라미터에 기초하여 봉 제어 신호를 자동으로 생성하도록 구성된 전기 회로를 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
190. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 액추에이터는 반응도 제어봉을 양방향으로 구동하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
191. 항 190의 핵분열 진행파 원자로로서, 액추에이터는 또한 제1 정지 위치와 제2 정지 위치 사이의 적어도 하나의 중간 위치에서 반응도 제어봉을 구동하는 것을 정지하도록 구성되는 것인 핵분열 진행파 원자로.
192. 항 123의 핵분열 진행파 원자로로서, 액추에이터는 반응도 제어봉 구동 메커니즘을 포함하는 것인 핵분열 진행파 원자로.
193. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하는 방법으로서,
고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하고,
원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 방법.
194. 항 193의 방법으로서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분인 것인 방법.
195. 항 193의 방법으로서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
196. 항 193의 방법으로서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
197. 항 193의 방법으로서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵분열 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
198. 항 193의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
199. 항 198의 방법으로서, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
200. 항 199의 방법으로서, 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 것인 방법.
201. 항 198의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함하는 것인 방법.
202. 항 198의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하는 것을 포함하는 것인 방법.
203. 항 198의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하는 것을 포함하는 것인 방법.
204. 항 198의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
205. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
206. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 적어도 하나의 방사성 붕괴 이벤트를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
207. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 핵분열을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법.
208. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 중성자 플럭스를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
209. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 중성자 플루언스를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
210. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 핵분열 생성물을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법.
211. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 온도를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
212. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 압력을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
213. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 전력 레벨을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
214. 항 193의 방법으로서, 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 것인 방법.
215. 항 214의 방법으로서, 방향은 핵분열 원자로 내의 축방향을 포함하는 것인 방법.
216. 항 214의 방법으로서, 방향은 핵분열 원자로 내의 반경방향을 포함하는 것인 방법.
217. 항 214의 방법으로서, 방향은 핵분열 원자로 내의 측방향을 포함하는 것인 방법.
218. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
219. 항 204의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하도록 구성된 센서를 교정하는 것을 더 포함하는 방법.
220. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로를 작동하는 방법으로서,
핵분열 진행파 원자로 코어 내에 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파를 전파하고,
핵분열 진행파 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하고,
원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 방법.
221. 항 220의 방법으로서, 핵분열 진행파 원자로 코어 내에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파를 개시하는 것을 더 포함하는 방법.
222. 항 220의 방법으로서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
223. 항 220의 방법으로서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
224. 항 220의 방법으로서, 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵분열 진행파 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
225. 항 220의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
226. 항 225의 방법으로서, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
227. 항 226의 방법으로서, 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 것인 방법.
228. 항 225의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함하는 것인 방법.
229. 항 225의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하는 것을 포함하는 것인 방법.
230. 항 225의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하는 것을 포함하는 것인 방법.
231. 항 225의 방법으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
232. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
233. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 적어도 하나의 방사성 붕괴 이벤트를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
234. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 핵분열을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법.
235. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 중성자 플럭스를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
236. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 중성자 플루언스를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
237. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 핵분열 생성물을 검출하는 것을 포함하는 것인 방법.
238. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 온도를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
239. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 압력을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
240. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 전력 레벨을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
241. 항 220의 방법으로서, 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 것인 방법.
242. 항 241의 방법으로서, 방향은 핵분열 진행파 원자로 내의 축방향을 포함하는 것인 방법.
243. 항 241의 방법으로서, 방향은 핵분열 진행파 원자로 내의 반경방향을 포함하는 것인 방법.
244. 항 241의 방법으로서, 방향은 핵분열 진행파 원자로 내의 측방향을 포함하는 것인 방법.
245. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
246. 항 231의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하도록 구성된 센서를 교정하는 것을 더 포함하는 방법.
247. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템으로서,
고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단과,
원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
248. 항 247의 시스템으로서, 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분인 것인 시스템.
249. 항 247의 시스템으로서, 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
250. 항 247의 시스템으로서, 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
251. 항 247의 시스템으로서, 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 핵분열 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
252. 항 247의 시스템으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
253. 항 252의 시스템으로서, 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
254. 항 253의 시스템으로서, 조정 수단은 원하는 반응도 파라미터와 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
255. 항 252의 시스템으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
256. 항 252의 시스템으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
257. 항 252의 시스템으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
258. 항 252의 시스템으로서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
259. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
260. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 적어도 하나의 방사성 붕괴 이벤트를 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
261. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 적어도 하나의 핵분열 검출기를 포함하는 것인 시스템.
262. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 중성자 플럭스 모니터를 포함하는 것인 시스템.
263. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 중성자 플루언스 센서를 포함하는 것인 시스템.
264. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 핵분열 생성물 검출기를 포함하는 것인 시스템.
265. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 온도 센서를 포함하는 것인 시스템.
266. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 압력 센서를 포함하는 것인 시스템.
267. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단은 전력 레벨 센서를 포함하는 것인 시스템.
268. 항 258의 시스템으로서, 조정 수단은 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
269. 항 268의 시스템으로서, 방향은 핵분열 원자로 내의 축방향을 포함하는 것인 시스템.
270. 항 268의 시스템으로서, 방향은 핵분열 원자로 내의 반경방향을 포함하는 것인 시스템.
271. 항 268의 시스템으로서, 방향은 핵분열 원자로 내의 측방향을 포함하는 것인 시스템.
272. 항 258의 시스템으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하기 위한 수단은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
273. 항 258의 시스템으로서, 감지 수단을 교정하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
274. 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉 - 제어 가능하게 이동 가능한 봉은 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하고,
반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하는 것을 포함하는 방법.
275. 항 274의 방법으로서, 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용은 제어 가능하게 이동 가능한 봉 내의 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터에 응답하여 결정되는 것인 방법.
276. 항 274의 방법으로서, 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터를 비교하는 것을 더 포함하는 방법.
277. 항 276의 방법으로서, 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용은 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터의 비교에 응답하여 결정되는 것인 방법.
278. 항 274의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 흡수 계수를 포함하는 것인 방법.
279. 항 278의 방법으로서, 결정된 중성자 흡수 계수를 목표 중성자 흡수 계수와 비교하는 것을 더 포함하는 방법.
280. 항 279의 방법으로서, 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉은 결정된 중성자 흡수 계수와 목표 중성자 흡수 계수의 비교에 응답하여 결정되는 것인 방법.
281. 항 279의 방법으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 적어도 목표 중성자 흡수 계수일 때 반응도 제어봉을 포함하는 것인 방법.
282. 항 279의 방법으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 목표 중성자 흡수 계수보다 작을 때 핵분열 연료봉을 포함하는 것인 방법.
283. 항 274의 방법으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 생성 계수를 포함하는 것인 방법.
284. 항 283의 방법으로서, 결정된 중성자 생성 계수를 목표 중성자 생성 계수와 비교하는 것을 더 포함하는 방법.
285. 항 284의 방법으로서, 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용은 결정된 중성자 생성 계수와 목표 중성자 생성 계수의 비교에 응답하여 결정되는 것인 방법.
286. 항 284의 방법으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 적어도 목표 중성자 생성 계수일 때 핵분열 연료봉을 포함하는 것인 방법.
287. 항 274의 방법으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 목표 중성자 생성 계수보다 작을 때 반응도 제어봉을 포함하는 것인 방법.
288. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 노출 이력에 기초하는 것인 방법.
289. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하는 것인 방법.
290. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하는 것인 방법.
291. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 흡수독의 특성에 기초하는 것인 방법.
292. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열 생성물의 특성에 기초하는 것인 방법.
293. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
294. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함하는 것인 방법.
295. 항 274의 방법으로서, 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것은 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 계산하는 것을 포함하는 것인 방법.
296. 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 장치로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉은 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함하는 것인 장치와,
반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하도록 구성된 제1 전기 회로를 포함하는 시스템.
297. 항 296의 시스템으로서, 제1 전기 회로는 장치에 응답하는 것인 시스템.
298. 항 296의 시스템으로서, 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터를 비교하도록 구성된 비교기를 더 포함하는 시스템.
299. 항 298의 시스템으로서, 제1 전기 회로는 비교기에 응답하는 시스템.
300. 항 299의 시스템으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 흡수 계수를 포함하는 것인 시스템.
301. 항 300의 시스템으로서, 비교기는 또한 결정된 중성자 흡수 계수를 목표 중성자 흡수 계수와 비교하도록 구성되는 것인 시스템.
302. 항 301의 시스템으로서, 제1 전기 회로는 비교기에 의한 결정된 중성자 흡수 계수와 목표 중성자 흡수 계수의 비교에 응답하는 것인 시스템.
303. 항 301의 시스템으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 적어도 목표 중성자 흡수 계수일 때 반응도 제어봉을 포함하는 것인 시스템.
304. 항 301의 시스템으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 목표 중성자 흡수 계수보다 작을 때 핵분열 연료봉을 포함하는 것인 시스템.
305. 항 299의 시스템으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 생성 계수를 포함하는 것인 시스템.
306. 항 305의 시스템으로서, 비교기는 또한 결정된 중성자 생성 계수를 목표 중성자 생성 계수와 비교하도록 구성되는 것인 시스템.
307. 항 306의 시스템으로서, 제1 전기 회로는 비교기에 의한 결정된 중성자 생성 계수와 목표 중성자 생성 계수의 비교에 응답하는 것인 시스템.
308. 항 306의 시스템으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 적어도 목표 중성자 생성 계수일 때 핵분열 연료봉을 포함하는 것인 시스템.
309. 항 306의 시스템으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 목표 중성자 생성 계수보다 작을 때 반응도 제어봉을 포함하는 것인 시스템.
310. 항 296의 시스템으로서, 장치는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 노출 이력에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제2 전기 회로를 포함하는 것인 시스템.
311. 항 296의 시스템으로서, 장치는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제3 전기 회로를 포함하는 것인 시스템.
312. 항 296의 시스템으로서, 장치는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제4 전기 회로를 포함하는 것인 시스템.
313. 항 296의 시스템으로서, 장치는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 흡수독의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제5 전기 회로를 포함하는 것인 시스템.
314. 항 296의 시스템으로서, 장치는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열 생성물의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제6 전기 회로를 포함하는 것인 시스템.
315. 항 296의 시스템으로서, 장치는 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모니터링하도록 구성된 적어도 하나의 모니터링 장치를 포함하는 것인 시스템.
316. 항 296의 시스템으로서, 장치는 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하도록 구성된 제7 전기 회로를 포함하는 것인 시스템.
317. 항 316의 시스템으로서, 제7 전기 회로는 또한 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 계산하도록 구성되는 것인 시스템.
318. 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉 - 제어 가능하게 이동 가능한 봉은 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드와,
반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하도록 구성된 제2 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
319. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제2 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 또한 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드에 응답하여 반응도 제어봉 및 핵분열 연료봉으로부터 선택된 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적용을 결정하도록 구성되는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
320. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터를 비교하도록 구성된 제3 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 더 포함하는 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
321. 항 320의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제2 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제3 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드에 의한 결정된 반응도 파라미터와 목표 반응도 파라미터의 비교에 응답하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
322. 항 321의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 흡수 계수를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
323. 항 322의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제3 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 또한 결정된 중성자 흡수 계수를 목표 중성자 흡수 계수와 비교하도록 구성되는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
324. 항 323의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제2 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제3 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드에 의한 결정된 중성자 흡수 계수와 목표 중성자 흡수 계수의 비교에 응답하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
325. 항 323의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 적어도 목표 중성자 흡수 계수일 때 반응도 제어봉을 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
326. 항 323의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 흡수 계수가 목표 중성자 흡수 계수보다 작을 때 핵분열 연료봉을 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
327. 항 321의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 적어도 하나의 반응도 파라미터는 중성자 생성 계수를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
328. 항 327의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제3 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 또한 결정된 중성자 생성 계수를 목표 중성자 생성 계수와 비교하도록 구성되는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
329. 항 328의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제2 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제3 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드에 의한 결정된 중성자 생성 계수와 목표 중성자 생성 계수의 비교에 응답하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
330. 항 328의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 적어도 목표 중성자 생성 계수일 때 핵분열 연료봉을 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
331. 항 328의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 선택된 적용은 결정된 중성자 생성 계수가 목표 중성자 생성 계수보다 작을 때 반응도 제어봉을 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
332. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 노출 이력에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제4 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
333. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제5 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
334. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵원료성 핵분열 연료 재료의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제6 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
335. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 중성자 흡수독의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제7 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
336. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 핵분열 생성물의 특성에 기초하여 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 결정하도록 구성된 제8 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
337. 항 318의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제1 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하도록 구성된 제9 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드를 포함하는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
338. 항 337의 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품으로서, 제9 컴퓨터 판독 가능 매체 소프트웨어 프로그램 코드는 또한 핵분열 원자로 내의 제어 가능하게 이동 가능한 봉의 적어도 하나의 반응도 파라미터를 계산하도록 구성되는 것인 컴퓨터 소프트웨어 프로그램 제품.
339. 핵분열 진행파 원자로를 작동하는 방법으로서,
핵분열 진행파 원자로의 원자로 코어의 제1 위치 내로 제1 값을 갖는 반응도 제어 장치를 삽입하고,
반응도 제어 장치의 값을 수정하고,
반응도 제어 장치가 제1 값과는 상이한 제2 값을 갖도록 핵분열 진행파 원자로의 원자로 코어의 제1 위치로부터 제2 위치로 반응도 제어 장치를 이동시키는 것을 포함하는 방법.
340. 항 339의 방법으로서, 반응도 제어 장치의 값을 수정하는 것은 반응도 제어 장치에 의해 중성자를 흡수하는 것을 포함하는 것인 방법.
341. 항 340의 방법으로서, 반응도 제어 장치에 의해 중성자를 흡수하는 것은 반응도 제어 장치의 핵원료성 핵분열 연료 재료에 의해 중성자를 흡수하는 것을 포함하는 것인 방법.
342. 항 340의 방법으로서, 제2 값은 제1 값보다 큰 것인 방법.
343. 항 339의 방법으로서, 반응도 제어 장치의 값을 수정하는 것은 반응도 제어봉의 자기 차폐형 연소 가능독의 흡수 효과를 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
344. 항 343의 방법으로서, 반응도 제어봉의 자기 차폐형 연소 가능독의 흡수 효과를 수정하는 것은 자기 차폐형 연소 가능독의 자기 차폐 효과를 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
345. 항 344의 방법으로서, 자기 차폐형 연소 가능독의 자기 차폐 효과를 수정하는 것은 중성자 플럭스로의 자기 차폐형 연소 가능독의 노출량을 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
346. 항 345의 방법으로서, 중성자 플럭스로의 자기 차폐형 연소 가능독의 노출량을 수정하는 것은 중성자 에너지를 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
347. 항 343의 방법으로서, 제2 값은 제1 값보다 작은 것인 방법.
348. 항 343의 방법으로서, 제2 값은 제1 값보다 큰 것인 방법.
다양한 양태 및 실시예가 본 명세서에 개시되어 있지만, 다른 양태 및 실시예가 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태 및 실시예는 예시를 위한 것이고, 한정으로 의도되는 것은 아니고, 진정한 범주 및 사상은 이하의 청구범위에 의해 지시된다.
10: 반응도 제어 조립체 12: 반응도 제어봉
14: 중성자 흡수 재료 16: 핵분열 연료 재료
18: 센서 20: 중성자 감속 재료
21, 25: 디스크 22: 중성자 흡수독
23: 봉 종동자 24, 26: 영역
28, 30, 32, 34: 농축물 42, 44: 절두 원추형 섹션
46: 내부 48: 내부면
50: 클래딩벽 52: 외부
56: 챔버 58: 플레넘

Claims (59)

  1. 고속 중성자 스펙트럼(fast neutron spectrum)을 갖는 핵분열 원자로(nuclear fission reactor) 내의 반응도를 제어하는 방법에 있어서,
    고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하고,
    상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분인 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제19항에 있어서, 상기 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  4. 제1항 또는 제19항에 있어서, 상기 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항 또는 제19항에 있어서, 상기 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것은 핵분열 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터와 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 상기 원하는 반응도 파라미터와 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함하는 것인 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하는 것을 포함하는 것인 방법.
  12. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 방사성 붕괴 이벤트, 핵분열, 중성자 플럭스, 중성자 플루언스, 핵분열 생성물, 온도, 압력 및 전력 레벨로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  15. 제1항 또는 제19항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 방향은 핵분열 원자로 내의 축방향(axial direction), 핵분열 원자로 내의 반경방향(radial direction) 및 핵분열 원자로 내의 측방향(lateral directon)으로부터 선택된 방향을 포함하는 것인 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  18. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하도록 구성된 센서를 교정하는 것을 더 포함하는 방법.
  19. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파 원자로를 작동하는 방법에 있어서,
    상기 핵분열 진행파 원자로 코어에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파를 전파하고,
    상기 핵분열 진행파 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하고,
    상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 핵분열 진행파 원자로 코어에서 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 진행파를 개시하는 것을 더 포함하는 방법.
  21. 제19항에 있어서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터와 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하는 것을 더 포함하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것은, 상기 원하는 반응도 파라미터와 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하는 것을 포함하는 것인 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  26. 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하는 것을 포함하는 것인 방법.
  27. 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 방사성 붕괴 이벤트, 핵분열, 중성자 플럭스, 중성자 플루언스, 핵분열 생성물, 온도, 압력 및 전력 레벨로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하는 것은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하는 것을 포함하는 것인 방법.
  31. 제27항에 있어서, 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하도록 구성된 센서를 교정하는 것을 더 포함하는 방법.
  32. 고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로 내의 반응도를 제어하기 위한 시스템에 있어서,
    고속 중성자 스펙트럼을 갖는 핵분열 원자로의 선택된 부분 내의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단과,
    상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하기 위한 수단을 포함하는 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 고속 스펙트럼 중성자는 핵분열 진행파의 부분인 것인 시스템.
  34. 제32항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 핵원료성 핵분열 연료 재료의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  35. 제32항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 제어봉의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  36. 제32항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 핵분열 원자로의 적어도 하나의 원하는 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  37. 제32항에 있어서, 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 상기 원하는 반응도 파라미터와 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
  39. 제38항에 있어서, 상기 조정 수단은 상기 원하는 반응도 파라미터와 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터 사이의 차이에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 조정하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  40. 제37항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 예측하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  41. 제37항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 모델링하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  42. 제37항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 사전 결정된 반응도 파라미터를 선택하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  43. 제37항에 있어서, 상기 적어도 하나의 결정된 반응도 파라미터를 결정하기 위한 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  44. 제43항에 있어서, 상기 감지 수단은 적어도 하나의 반응도 파라미터의 시간 이력을 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  45. 제43항에 있어서, 상기 감지 수단은 방사성 붕괴 이벤트, 핵분열, 중성자 플럭스, 중성자 플루언스, 핵분열 생성물, 온도, 압력 및 전력 레벨로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터를 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  46. 제43항에 있어서, 상기 조정 수단은 상기 원하는 반응도 파라미터에 응답하여, 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료 - 상기 고속 스펙트럼 중성자 흡수 재료의 적어도 일부는 핵원료성 핵분열 연료 재료를 포함함 - 를 갖는 적어도 하나의 반응도 제어봉을 2방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시키기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  47. 제46항에 있어서, 상기 방향은 핵분열 원자로 내의 축방향, 핵분열 원자로 내의 반경방향 및 핵분열 원자로 내의 측방향으로부터 선택된 방향을 포함하는 것인 시스템.
  48. 제43항에 있어서, 상기 적어도 하나의 반응도 파라미터를 감지하기 위한 수단은 반응도 제어봉의 위치의 변화와 연관하여 반응도의 차이를 감지하기 위한 수단을 포함하는 것인 시스템.
  49. 제43항에 있어서, 상기 감지 수단을 교정하기 위한 수단을 더 포함하는 시스템.
  50. 핵분열 진행파 원자로를 작동하는 방법에 있어서,
    핵분열 진행파 원자로의 원자로 코어의 제1 위치 내로 제1 값을 갖는 반응도 제어 장치를 삽입하고,
    상기 반응도 제어 장치의 값을 수정하고,
    상기 반응도 제어 장치가 상기 제1 값과는 상이한 제2 값을 갖도록 상기 핵분열 진행파 원자로의 원자로 코어의 제1 위치로부터 제2 위치로 상기 반응도 제어 장치를 이동시키는 것
    을 포함하는 방법.
  51. 제50항에 있어서, 상기 반응도 제어 장치의 값을 수정하는 것은 상기 반응도 제어 장치에 의해 중성자를 흡수하는 것을 포함하는 것인 방법.
  52. 제51항에 있어서, 상기 반응도 제어 장치에 의해 중성자를 흡수하는 것은 상기 반응도 제어 장치의 핵원료성 핵분열 연료 재료에 의해 중성자를 흡수하는 것을 포함하는 것인 방법.
  53. 제51항에 있어서, 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 큰 것인 방법.
  54. 제50항에 있어서, 상기 반응도 제어 장치의 값을 수정하는 것은 반응도 제어봉의 자기 차폐형 연소 가능독(self-shielded burnable poison)의 흡수 효과를 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 반응도 제어봉의 자기 차폐형 연소 가능독의 흡수 효과를 수정하는 것은 자기 차폐형 연소 가능독의 자기 차폐 효과를 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  56. 제55항에 있어서, 상기 자기 차폐형 연소 가능독의 자기 차폐 효과를 수정하는 것은 중성자 플럭스로의 자기 차폐형 연소 가능독의 노출량을 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 중성자 플럭스로의 자기 차폐형 연소 가능독의 노출량을 수정하는 것은 중성자 에너지를 수정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  58. 제54항에 있어서, 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 작은 것인 방법.
  59. 제54항에 있어서, 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 큰 것인 방법.
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