RU2553979C9 - Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления (варианты) - Google Patents
Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553979C9 RU2553979C9 RU2012120914/07A RU2012120914A RU2553979C9 RU 2553979 C9 RU2553979 C9 RU 2553979C9 RU 2012120914/07 A RU2012120914/07 A RU 2012120914/07A RU 2012120914 A RU2012120914 A RU 2012120914A RU 2553979 C9 RU2553979 C9 RU 2553979C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactivity
- neutron
- control rod
- parameter
- nuclear fuel
- Prior art date
Links
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 title claims abstract description 781
- 230000004992 fission Effects 0.000 title claims abstract description 319
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 253
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 claims abstract description 224
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 138
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 101
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 167
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 83
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 56
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 38
- 230000005258 radioactive decay Effects 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 claims description 11
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 9
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 claims description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 7
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 229910052781 Neptunium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N neptunium atom Chemical compound [Np] LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 156
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 62
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 54
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 45
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 40
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 18
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 18
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 12
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 10
- 244000122871 Caryocar villosum Species 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- -1 for example Substances 0.000 description 6
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 3
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- MUNMABGOAVYJTN-UHFFFAOYSA-N B#[Np] Chemical compound B#[Np] MUNMABGOAVYJTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003251 Na K Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004200 deflagration Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000008570 general process Effects 0.000 description 1
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/10—Construction of control elements
- G21C7/103—Control assemblies containing one or more absorbants as well as other elements, e.g. fuel or moderator elements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/02—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
- G21C1/022—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders characterised by the design or properties of the core
- G21C1/024—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders characterised by the design or properties of the core where the core is divided in zones with fuel and zones with breeding material
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C1/00—Reactor types
- G21C1/02—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
- G21C1/022—Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders characterised by the design or properties of the core
- G21C1/026—Reactors not needing refueling, i.e. reactors of the type breed-and-burn, e.g. travelling or deflagration wave reactors or seed-blanket reactors
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
- G21C17/12—Sensitive element forming part of control element
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/24—Selection of substances for use as neutron-absorbing material
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D3/00—Control of nuclear power plant
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
Изобретение относится к регулированию реактивности в ядерном реакторе. Иллюстративные варианты осуществления характеризуют систему регулирования реактивности для реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, в частности для реактора ядерного деления на бегущей волне. В системе используется регулируемо подвижный стержень, включающий материал, поглощающий нейтроны и воспроизводящий материал ядерного топлива. При этом разные участки стержня отличаются концентрацией поглотителя и воспроизводящего материала. Технический результат - возможность тонкого регулирования реактивности в ответ на изменение одного из ее параметров. 3 н. и 66 з.п. ф-лы, 162 ил.
Description
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данная заявка относится к регулированию реактивности в реакторе ядерного деления.
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка относится к и заявляет преимущество наиболее ранней существующей действительной даты(дат) подачи из следующей перечисленной заявки(заявок) («Родственные заявки») (например, заявляет наиболее ранние доступные даты приоритета, кроме предварительных патентных заявок или заявляет преимущества по 35 USC § 119(e) для предварительных патентных заявок, для любых и всех первичных, дедовских, прадедовских и т.д. заявок Родственной заявки(заявок)). Все объекты Родственных заявок и любых и всех первичных, дедовских, прадедовских и т.д. заявок из Родственных заявок, включая любые притязания на приоритет, включены в данный документ ссылкой в тех случаях, когда такой объект не противоречит настоящему.
Родственные заявки:
Для целей неофициальных требований USPTO данная заявка представляет собой частично продолжающуюся патентную заявку США №12/590447, имеющую название SYSTEMS AND METHODS EOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR, указывающую Charles E. Ahltfeld, Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Nathan P. Myhrvold, Joshua C. Walter, Kevan D. Weaver, Thomas Allan Weaver, Lowell L. Wood, Jr., и George B. Zimmerman в качестве изобретателей, поданную 6 ноября 2009, которая в настоящее время находится на совместном рассмотрении или представляет собой заявку, заявка которой находится в настоящее время на совместном рассмотрении и предоставляет право на преимущество даты подачи.
Для целей неофициальных требований USPTO данная заявка представляет собой частично продолжающуюся патентую заявку США №12/657736, имеющую название SYSTEMS AND METHODS EOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR, указывающую Charles E. Ahlfeld, Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Nathan P. Myhrvold, Robert R. Richardson, Joshua C. Walter. Kevan D. Weaver, Thomas Allan Weaver, Lowell L. Wood, Jr., и George B. Zimmerman в качестве изобретателей, поданную 25 января 2010, которая в настоящее время находится на совместном рассмотрении или представляет собой заявку, заявка которой находятся в настоящее время на совместном рассмотрении и предоставляет право на преимущество даты подачи.
Для целей неофициальных требований USPTO данная заявка представляет собой частично продолжающуюся патентную заявку США №12/657734, имеющую название SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING REACTIVITY IN A NUCLEAR FISSION REACTOR, указывающую Charles E. Ahlfeld, Ehud Greenspan, Roderick A. Hyde, Nathan P. Myhrvold, Joshua C. Walter, Kevan D. Weaver, Thomas Allan Weaver, Lowell L. Wood, Jr., и George B. Zimmerman в качестве изобретателей, поданную 25 января 2010, которая в настоящее время находится на совместном рассмотрении или представляет собой заявку, паника которой находится в настоящее время на совместном рассмотрении и предоставляет право на преимущество даты подачи.
Патентное ведомство США (USPTO) опубликовало замечание следующего содержания, что компьютерные программы USPTO требуют, чтобы патентные заявители ссылались на серийный номер, а также указывали, является ли заявка продолжающейся, частично продолжающейся или выделенной из патентной заявки. Stephen G. Kunin. Benefit of Prior-Filed Application, USPTO Official Gazette 18 марта 2003. Данный коллектив Заявителей (здесь далее «Заявитель») обеспечил выше специальную ссылку на заявку(и), из которой был заявлен приоритет, как указано законодательством. Заявитель понимает, что законодательство является однозначным в угон специальной стандартной формулировке и не требует либо серийного номера, либо любой характеристики, такой как «продолжающаяся» или «частично продолжающаяся», для заявления приоритета на патентные заявки США. Несмотря на вышеизложенное. Заявитель понимает, что компьютерные программы USPTO имеют определенные требования к вводу данных, и следовательно. Заявитель обеспечил обозначение(я) взаимоотношения между данной заявкой и ее первичной заявкой(ами) как указано выше, но точно указал, что такое обозначение(я) не должно рассматриваться каким бы ни было образом как любой тин комментария и/или признания относительно того, содержит или нет данная заявка любой новый объект в дополнение к объекту его предварительной заявки(ок).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Иллюстративные варианты осуществления обеспечивают сборку регулирования реактивности для реактора ядерного деления, систему регулирования реактивности для реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, реактор ядерного деления на бегущей волне, имеющий спектр быстрых нейтронов, способ регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов, способы управления реактором ядерного деления на бегущей волне, имеющим спектр быстрых нейтронов, систему регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов, способ определения применения регулируемо подвижного стержня, систему для определения применения регулируемо подвижного стержня и компьютерный программный продукт для определения применения регулируемо подвижного стержня.
Вышеизложенное краткое описание является исключительно иллюстративным и не предназначено быть каким-либо образом ограничивающим. В дополнение к иллюстративным аспектам, вариантам осуществления и признакам, описанным выше, дополнительные аспекты, варианты осуществления и признаки станут очевидными путем ссылки на графические материалы и последующее подробное описание.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГУРЫ 1A-1U представляют собой иллюстрации в частичном схематичном виде иллюстративных сборок регулирования реактивности для реактора ядерного деления.
ФИГУРЫ 2A-2AP представляют собой иллюстрации в частичном схематичном виде иллюстративных систем регулирования реактивности для реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов.
ФИГ.3 представляет собой иллюстрацию в частичном схематичном виде иллюстративного реактора ядерного деления на бегущей волне, имеющего спектр быстрых нейтронов.
ФИГ.4А представляет собой блок-схему иллюстративного способа регулирования реактивности нанести в реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов.
ФИГУРЫ 4B-4W представляют собой блок-схемы иллюстративных деталей способа ФИГ.4A.
ФИГ.5A представляет собой блок-схему иллюстративного способа управления реактором ядерного деления на бегущей волне, имеющим спектр быстрых нейтронов.
ФИГУРЫ 5В-5Х представляют собой блок-схемы иллюстративных деталей способа ФИГ.5A.
ФИГ.6A представляет собой структурную схему иллюстративной системы регулирования реактивности к реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов.
ФИГУРЫ 6В-6Р представляют собой структурные схемы иллюстративных деталей системы ФИГ.6A.
ФИГ.7A представляет собой блок-схему иллюстративного способа определения применения регулируемо подвижного стержня.
ФИГУРЫ 7B-7G представляют собой блок-схемы иллюстративных деталей способа ФИГ.7A.
ФИГ.8A представляет собой структурную схему иллюстративной системы для определения применения регулируемо подвижного стержня.
ФИГУРЫ 8В-8I представляют собой структурные схемы иллюстративных детален системы ФИГ.8A.
ФИГ.9A представляет собой блок-схему иллюстративного способа управления реактором ядерного деления на бегущей волне.
ФИГУРЫ 9B-9G представляют собой блок-схемы иллюстративных деталей способов ФИГ.9A.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем подробном описании, приведены ссылки на сопроводительные графические материалы, составляющие его неотъемлемую часть. В графических материалах, одинаковые символы обычно определяют одинаковые элементы, если только контекст не диктует обратное. Иллюстративные варианты осуществления, описанные в подробном описании, графических материалах и формуле изобретения не следует рассматривать как ограничивающие. Другие варианты осуществления могут быть использованы, и другие изменения могут быть произведены, не отклоняясь от сущности или объема объекта, представленного в данном документе.
Данная заявка использует формальные обозначенные заголовки для ясности представления. Тем не менее, понятно, что обозначенные заголовки предназначены для целей представления, и что различные тины объекта могут обсуждаться на протяжении данной заявки (например, устройство(а)/структура(ы) могут быть описаны под заголовком(ами) процесс(ы)/операции и/или процесс(ы)/операции могут обсуждаться под заголовками структура(ы)/процесс(ы); и/или описания отдельных тем могут охватывать два или более заголовка темы). Следовательно, использование формальных обозначенных заголовков не следует рассматривать как ограничивающее.
Иллюстративная сборка регулирования реактивности
На Фиг.1A показан общин вид иллюстративной сборки 10 регулирования реактивности для реактора ядерного деления (не показан). Стержень 12 регулирования реактивности включает материал 14, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов (не показаны). По меньшей мере часть материала 14, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал 16 ядерного топлива. По меньшей мере один датчик 18 физически связан со стержнем 12 регулирования реактивности. Датчик 18 сконфигурирован для определения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности, связанного со стержнем регулирования реактивности 12. Иллюстративные детали будут представлены ниже в качестве неограничивающих примеров.
Будет понятно, что стержень 12 регулирования реактивности может быть любым типом приемлемого стержня регулирования реактивности. В некоторых вариантах осуществления стержень 12 регулирования реактивности может быть обособленным стержнем регулирования реактивности. То есть в таком расположении стержень 12 регулирования реактивности не сгруппирован в сборку с другими стержнями, такими как стержни делящегося ядерного топлива и или другие стержни регулирования реактивности. В некоторых других вариантах осуществления стержень 12 регулирования реактивности может быть частью сборки, которая включает ядерные стержни делящегося ядерного топлива и/или другие стержни регулирования реактивности.
Также будет понятно, что стержень 12 регулирования реактивности может иметь любую физическую форму, как необходимо для конкретного применения. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, в различных вариантах осуществления стержень регулирования реактивности 12 может иметь форму поперечного сечения, которая является квадратной, прямоугольной, круглой, овальной или любой иной, при необходимости. В различных вариантах осуществления стержень 12 регулирования реактивности может быть осуществлен в виде лопатки, и может иметь любую требуемую форму поперечного сечения, такую как прямоугольник, "X", "+", или любую иную форму. Стержень 12 регулирования реактивности может иметь любую форму, которая приемлема для реактора ядерного деления, в котором будет использоваться стержень 12 регулирования реактивности. Не предусматривается никаких ограничении относительно формы стержня 12 регулирования реактивности, и ни одно ограничение не должно подразумеваться.
В некоторых вариантах осуществления материал 14, поглощающий нейтроны, может быть сконфигурирован для поглощения нейтронов быстрого спектра. Например, материал 14, поглощающий нейтроны, может иметь поперечное сечение поглощения, которое позволяет поглощать нейтроны быстрого спектра, то есть нейтроны, имеющие уровень энергии порядка по меньшей мере около 0,11 МэВ. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, материал 14, поглощающий нейтроны, может иметь поперечное сечение поглощения порядка около 10 барн или меньше. В некоторых вариантах осуществления воспроизводящий материал 16 ядерного топлива может служить в качестве компонента материала 14, поглощающего нейтроны, который поглощает быстрые нейтроны. В некоторых других вариантах осуществления, другой компонент(ы) материала 14, поглощающего нейтроны может также случить в качестве дополнительного компонента(ов) материала 14, поглощающего нейтроны (в дополнение к воспроизводящему материалу 16 ядерного топлива), который поглощает быстрые нейтроны. Иллюстративные детали и отношении воспроизводящего материала 16 ядерного топлива и других компонентов материала 14, поглощающего нейтроны, будут представлены ниже.
В некоторых применениях может быть желательным поддержать спектр нейтронов ядерного реактора в пределах спектра быстрых нейтронов. Предоставленная в качестве неограничивающих примеров, сборка 10 регулирования реактивности может быть использована для содействия в регулировании реактивности в быстром реакторе ядерного деления, таком как без ограничения реактор на бегущей волне или быстрый ядерный реактор-размножитель, такой как жидкометаллический быстрый ядерный реактор-размножитель или газоохлаждаемый быстрый ядерный реактор-размножитель или подобное. Исходя из этого, в некоторых других вариантах осуществления материал 14, поглощающий нейтроны, может быть сконфигурирован для снижения замедления нейтронов. Например, материал 14, поглощающий нейтроны, может иметь соответственно большую атомную массу, что помогает уменьшить количество замедления нейтронов быстрого спектра. В связи с этим, снижение может быть произведено путем понижения спектра нейтронов от спектра быстрых нейтронов по направлению к спектрам нейтронов, имеющим уровни энергии нейтронов меньше чем около 0,1 МэВ, таким как эпитермальный спектр нейтронов или термальный спектр нейтронов. Будет понятно, что предоставленные в качестве неограничивающих примеров элементы семейства актинидов, такие как без ограничения уран и торий, представляют достаточно большую атомную массу для содействия в снижении замедления нейтронов.
В некоторых вариантах осуществления нейтроны быстрого спектра могут быть частью бегущей волны ядерного деления. Бегущая волна ядерного деления может также называться как дефлаграционная волна ядерного деления. Неограничивающие примеры инициации и распространения бегущей волны ядерного деления описаны в Патентной заявке США №11/605943, имеющей название AUTOMATED NUCLEAR POWER РЕАКТОР FOR LONG-TERM OPERATION, указывающей RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD И LOWELL L. WOOD, JR. в качестве изобретателей. поданной 28 ноября 2006; Патентной заявке США №11/605848, имеющей название METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR РЕАКТОР, указывающей RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD И LOWELL L. WOOD, JR. в качестве изобретателей, поданной 28 ноября 2006; и Патентной заявке США №11/605933, имеющей название CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OF A NUCLEAR РЕАКТОР, указывающей RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD И LOWELL L. WOOD, JR. в качестве изобретателей, поданной 28 ноября 2006, полные содержания которых включены в данное описание ссылкой.
Воспроизводящий материал 16 ядерного топлива, которое включено в материал 14, поглощающий нейтроны, может включать любой тип воспроизводящего материала ядерного топлива, как необходимо для конкретного применения. Например, в некоторых вариантах осуществления воспроизводящий материал 16 ядерного топлива может включать уран, такой как 238U. Будет понятно, что поперечный спектр поглощения для быстрых нейтронов 238U составляет порядка около 0,2 барн. В некоторых других вариантах осуществления воспроизводящий материал 16 ядерного топлива может включать торий, такой как 232Th. Будет понятно, что поперечный спектр поглощения для быстрых нейтронов 232Th составляет порядка около 0,2 барн. Воспроизводящий материал 16 ядерного топлива может быть обеспечен к любой приемлемой форме, как необходимо, такой как без ограничения порошкообразная форма, форма отдельных частиц, например, гранулы или пеллеты, или любая другая форма, при необходимости.
В некоторых применениях может быть желательным снизить спектр нейтронов от спектра быстрых нейтронов по направлению к спектрам нейтронов, имеющим уровни энергии нейтронов меньше чем около 0,1 МэВ, таким как эпитермальный спектр нейтронов или термальный спектр нейтронов.
Например, в таких применениях сборка регулирования реактивности 10 может быть использована для содействия в регулировании реактивности в ядерном реакторе на медленных нейтронах, таком как без ограничения реактор с охлаждением водой под давлением. В качестве другого примера в некоторых других применениях сборка 10 регулирования реактивности может быть использована для содействия в регулировании реактивности в быстром реакторе ядерного деления, в котором желательным является снизить спектр нейтронов для снижения радиационного повреждения. Исходя из этого и ссылаясь теперь на Фиг.1В-1G, в некоторых вариантах осуществления стержень 12 регулирования реактивности может также включать материал 20 для замедления нейтронов в дополнение к воспроизводящему материалу 16 ядерного топлива. Материал 20 для замедления нейтронов может включать любой приемлемый материал для замедления нейтронов, как необходимо для конкретного применения. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, материал 20 для замедления нейтронов может включать любой один или более из следующего: водород, дейтерии, гелий, литий, бор, углерод, графит, натрий, свинец и подобное.
Когда обеспечивается материал 20 для замедления нейтронов, материал 20 для замедления нейтронов может быть распределен внутри стержня 12 регулирования реактивности любым способом, как необходимо для конкретного применения. Например, и как показано на Фиг.1В-1F для иллюстрации и не для ограничения, в некоторых вариантах осуществления материал 20 для замедления нейтронов может быть по существу гетерогенно распределен внутри стержня 12 регулирования реактивности. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, материал для 20 замедления нейтронов может быть неоднородно распределен в дисках 21 (Фиг.1B и 1C). Диски 21 могут быть ориентированы по существу соосно с осевой ориентацией стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1В) или по существу поперек осевой ориентации стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1C). Предоставленный в качестве дополнительных неограничивающих примеров, материал 20 для замедления нейтронов может быть гетерогенно распределен по направлению к концам стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1D) или по направлению к середине стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1E). Предоставленный в качестве дополнительного неограничивающего примера, материал 20 для замедления нейтронов может быть обеспечен в виде вытеснителя 23 стержня (как показано на Фиг.1F). Будет понятно, что любое неравномерное распределение может быть использовано, если необходимо. Никакое конкретное неравномерное распределение не предназначено для иллюстрации и не предусматривается. В некоторых других вариантах осуществления и как показано на Фиг.10, материал 20 для замедления нейтронов может быть по существу однородно распределен внутри стержня 12 регулирования реактивности.
Ссылаясь теперь на Фиг.1H-1M, в некоторых вариантах осуществления материал 14, поглощающий нейтроны, может также включать поглотитель 22 нейтронов в дополнение к воспроизводящему материалу 16 ядерного топлива. Поглотитель 22 нейтронов может включать любой требуемый приемлемый поглотитель нейтронов. Например, и предоставленный в качестве неограничивающих примеров, поглотитель 22 нейтронов может включать любой один или более из следующего: серебро, индий, кадмий, гадолиний, гафний, литий, 3Не, продукты деления, протактиний, нептуний, бор и подобное. Поглотитель 22 нейтронов может быть обеспечен в любой необходимой приемлемой форме, такой как без ограничения порошкообразная форма, форма отдельных частиц, например гранулы или пеллеты, или любая другая форма, при необходимости.
Когда обеспечивается поглотитель 22 нейтронов, поглотитель 22 нейтронов может быть распределен внутри стержня 12 регулирования реактивности любым способом, как необходимо для конкретного применения. Например и как показано на Фиг.1H-1L для иллюстрации и не для ограничения, в некоторых вариантах осуществления поглотитель 22 нейтронов может быть, по существу неоднородно распределен внутри стержня 12 регулирования реактивности. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, поглотитель 22 нейтронов может быть неоднородно распределен в дисках 25 (Фиг.1H и 1I). Диски 25 могут быть сориентированы по существу соосно с осевой ориентацией 12 стержня регулирования реактивности (как показано на Фиг.1H) или по существу поперек осевой ориентации стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1I). Предоставленный в качестве дополнительных неограничивающих примеров, поглотитель 22 нейтронов может быть неоднородно распределен по направлению к концам стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1J) или по направлению к середине стержня 12 регулирования реактивности (как показано на Фиг.1K). Предоставленный в качестве дополнительного неограничивающего примера, поглотитель 22 нейтронов может быть обеспечен как вытеснитель 27 стержня (как показано на Фиг.1L). Будет понятно, что при необходимости может быть использовано любое неоднородное распределение. Никакое конкретное гетерогенное распределение не предназначено для иллюстрации и не предусматривается. В некоторых других вариантах осуществления, и как показано на Фиг.1М, поглотитель 22 нейтронов может быть по существу гомогенно распределен внутри стержня 12 регулирования реактивности.
В некоторых вариантах осуществления и со ссылкой на ФИГУРЫ 1H-1P, эффект реактивности, достигаемый воспроизводящим материалом 16 ядерного топлива, может выравниваться в направлении эффекта реактивности, достигаемый частями поглотителя 22 нейтронов. Например, такое выравнивание может быть желательным для смягчения локализованной неравномерности нейтронного потока. Будет понятно, что такое выравнивание может осуществляться вне зависимости от того, распределен ли воспроизводящий материал 16 ядерного топлива неоднородно или однородно, и вне зависимости от того, распределен ли поглотитель 22 нейтронов неоднородно (Фиг.1H-1L и Фиг.1O-1P) или однородно (Фиг.1М).
В некоторых других вариантах осуществления и все еще ссылаясь на Фиг.1H-1P, эффект реактивности воспроизводящего материала 16 ядерного топлива и эффект реактивности поглотителя 22 нейтронов может быть локально адаптирован, как необходимо для конкретного применения. Например, в некоторых вариантах осуществления и как показано в общем на Фиг.1N, стержень 12 регулирования реактивности имеет участок 24 и участок 26. Будет понято, что участки 24 и 26 могут быть расположены в любом месте внутри стержня 12 регулирования реактивности, при необходимости. Не предусматривается никаких ограничений, и графические материалы следует рассматривать как приведенные исключительно в иллюстративных целях. Концентрация 28 поглотителя 22 нейтронов располагается в участке 24 и концентрация 30 поглотителя 22 нейтронов располагается и участке 26. Концентрация 32 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива располагается в участке 24 и концентрация 34 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива располагается в участке 26. Будет понятно, что концентрация может быть определена на основании объема, на основании площади или на основании длины, при необходимости.
Будет понятно, что эффекты реактивности концентрации 28 и 30 поглотителя 22 нейтронов и эффекты реактивности концентраций 32 и 34 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива могут быть адаптированы, как необходимо для конкретного применения. Например, в некоторых вариантах осуществления и как показано на Фиг.1H-1P, эффект реактивности концентрации 30 поглотителя 22 нейтронов может быть по существу выровнен с эффектом реактивности концентрации 32 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива. В некоторых других вариантах осуществления и что также показано на Фиг.1Н-1P, эффект реактивности концентрации 28 поглотителя 22 нейтронов может быть по существу выровнен с эффектом реактивности концентрация 34 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива.
В некоторых других вариантах осуществления и как показано на Фиг.1H-1P, эффект реактивности концентрации 30 поглотителя 22 нейтронов может быть отличным от эффекта реактивности концентрации 32 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива. В других вариантах осуществления эффект реактивности концентрации 28 поглотителя 22 нейтронов может быть отличным от эффекта реактивности концентрации 34 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива.
При необходимости могут быть осуществлены другие эффекты реактивности. Например и как показано на Фиг.1H-1P, в некоторых вариантах осуществления сумма эффектов реактивности концентрации 28 поглотителя 22 нейтронов и концентрации 32 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива может быть по существу выровнена в направлении суммы эффектов реактивности концентрации 30 поглотителя 22 нейтронов и концентрации 34 воспроизводящего материала 16 ядерного топлива. В некоторых других вариантах осуществления, эффект реактивности является по существу постоянным между участком 24 и участком 26.
При необходимости, концентрация воспроизводящего материала 16 ядерного топлива и/или поглотителя 22 нейтронов могут варьироваться. Например и как показано на Фиг.1O и 1P, в некоторых вариантах осуществления концентрация воспроизводящего материала 16 ядерного топлива и/или поглотителя 22 нейтронов могут изменяться по непрерывному градиенту. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, как показано на Фиг.10, воспроизводящий материал 16 ядерного топлива и поглотитель 22 нейтронов могут быть обеспечены в клинах 36 и 38, соответственно, которые примыкают друг к другу по их гипотенузе 40. Предоставленный в качестве другого неограничивающего примера, как показано на Фиг.1P, воспроизводящий материал 16 ядерного топлива и поглотитель 22 нейтронов могут быть обеспечены в состыкованных секциях, имеющих форму усеченного конуса 42 и 44, соответственно. Будет понятно, что воспроизводящий материал 16 ядерного топлива и поглотитель 22 нейтронов могут быть обеспечены в других приемлемых расположениях, в которых их концентрации изменяются по непрерывному градиенту, и расположения не ограничиваются теми, которые показаны на Фиг.1G и 1H для иллюстрации и не для ограничения.
В некоторых других вариантах осуществления, концентрация воспроизводящего материала 16 ядерного топлива и/или поглотителя 22 нейтронов могут изменяться по непрерывному градиенту. Например, концентрация воспроизводящего материала 16 ядерного топлива и/или поглотителя 22 нейтронов могут изменяться по непрерывному градиенту как результат неоднородного распределения, как показано на Фиг.1H-1I. В таких случаях концентрация 22 поглотителя нейтронов может варьироваться по непрерывному градиенту, потому что поглотитель 22 нейтронов обеспечивается в дискретных местоположениях (в отличие от однородного распределения). Также в таких случаях концентрация воспроизводящего материала 16 ядерного топлива может варьироваться по непрерывному градиенту, потому что воспроизводящий материал 16 ядерного топлива обеспечивается в дискретных местоположениях, которые являются отделенными друг от друга с помощью дискретных местоположений поглотителя 22 нейтронов.
В некоторых вариантах осуществления воспроизводящий материал 16 ядерного топлива и поглотитель 22 нейтронов могут быть пространственно зафиксированы относительно друг друга. То есть в таких расположениях воспроизводящий материал 16 ядерного топлива и поглотитель 22 нейтронов физически не перемещаются в отношении друг друга. Тем не менее, в некоторых других вариантах осуществления воспроизводящий материал 16 ядерного топлива и поглотитель 22 нейтронов могут быть пространственно перемещаемыми относительно друг друга. Как предоставлено в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на Фиг.1H-1L и 1O-1Р, любое одно или более из дискретных местоположений поглотителя 22 нейтронов, такого как без ограничения диски 25, может быть постепенно получено в стержне 12 регулирования реактивности и при необходимости может быть перемещено в и из стержня регулирования реактивности 12 с помощью приемлемого механизма, такого как приводной механизм регулирующего стержня (не показан) или подобное.
Датчик 18 может быть физически связан со стержнем 12 регулирования реактивности в любой приемлемой физической связи, при необходимости. Например, ссылаясь теперь на Фиг.1A-1P, а также на Фиг.1Q, в некоторых вариантах осуществления физическая связь может включать датчик 18, расположенный внутри внутренней части 46 стержня 12 регулирования реактивности. Например, датчик 18 может быть расположен посредством любого приемлемого способа прикрепления на поверхности внутренней части 48 защитного покрытия 50 стержня 12 регулирования реактивности. В качестве дополнительного примера и со ссылкой на Фиг.1A-1P, а также на Фиг.1R, в некоторых других вариантах осуществления физическая связь может включать датчик 18, расположенный вблизи внешней части 52 стержня 12 регулирования реактивности. Например, датчик 18 может быть расположен посредством любого приемлемого способа на поверхности внешней части 54 защитного покрытия 50.
Любой один или более различных параметров реактивности, связанных со стержнем 12 регулирования реактивности могут быть обнаружены с помощью датчика 18. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, обнаруженный параметр реактивности может включать любой один или несколько параметров, таких как интегральный поток нейтронов, нейтронный поток, вызванные нейтронами деления, продукты деления, события радиоактивного распада, температура, давление, мощность, изотопная концентрация, выгорание, и/или спектр нейтронов.
Датчик 18 может включать любой приемлемый датчик, который сконфигурирован для обнаружения параметра реактивности, который желательно обнаружить. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, в некоторых вариантах осуществления датчик 18 может включать по меньшей мере один детектор деления, такой как без ограничения карманный детектор деления. В некоторых других вариантах осуществления датчик 18 может включать регистратор нейтронного потока, такой как без ограничения камера деления и/или ионизационная камера. В некоторых вариантах осуществления датчик 18 может включать датчик интегрального потока нейтронов, такой как без ограничения интегрирующий алмазный датчик. В некоторых вариантах осуществления датчик 18 может включать детектор продуктов деления, такой как без ограничения детектор газа, β детектор и/или γ детектор. В некоторых вариантах осуществления, если это обеспечено, детектор продуктов деления может быть сконфигурирован для измерения соотношения типов изотопов в газообразном продукте деления. В некоторых вариантах осуществления датчик 18 может включать датчик температуры. В некоторых других, вариантах осуществления датчик 18 может включать датчик давления. В некоторых вариантах осуществления датчик 18 может включать датчик мощности, такой как без ограничения ядерно-физический прибор для измерения диапазона мощности. В некоторых вариантах осуществления, при необходимости датчик 18 может быть съемным.
В некоторых применениях может быть желательным ослабить эффекты внутреннего давления внутри стержня 12 регулирования реактивности, оказанное продуктами деления, такими как газообразные продукты деления. В таких случаях и ссылаясь теперь на Фиг.1S, в некоторых вариантах осуществления стержень 12 регулирования реактивности может определять по меньшей мере одну камеру 56, сконфигурированную для накопления продуктов деления. Например, если это обеспечено, камера 56 может включать камеру повышенного давления 58. В некоторых вариантах осуществления камера повышенного давления 58 может быть расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег λT для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала 16 ядерного топлива. В некоторых вариантах осуществления устройство 60 предотвращения противотока, такое как обратный клапан, например шаровой обратный клапан или подобное, может быть обеспечена для содействия в предотвращении обратного попадания в стержень 12 регулирования реактивности газообразных продуктов деления, которые были дегазированы 12 из стержня регулирования реактивности.
Ссылаясь теперь на Фиг.1T, в некоторых вариантах осуществления может быть обеспечено калибровочное устройство 62, сконфигурированное для калибровки датчика 18. Будет попятно, что, если это обеспечено, калибровочное устройство 62 соответственно представляет собой источник, имеющий известные характеристики или показатели параметра реактивности, обсуждаемые выше, и который обнаруживается с помощью датчика 18.
Ссылаясь теперь на Фиг.1U, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно устройство 64 связи может быть функционально соединено с датчиком 18, как, в общем, укачано и 66. Устройство 18 связи, соответственно, является любым приемлемым устройством, которое может функционально связывать датчик 18 сигналами с приемлемым приемным устройством связи (не показан), как в общем указано в 68. Предоставленное в качестве неограничивающих примеров, устройство 64 связи может включать электрический кабель, оптоволоконный кабель, телеметрический передатчик, радиочастотный передатчик, оптический передатчик или подобное.
Иллюстративная система регулирования реактивности
Ссылаясь теперь на Фиг.2A, обеспечивается иллюстративная система 210 регулирования реактивности для реактора ядерного деления (не показан), имеющего спектр быстрых нейтронов. Предоставленная в качестве общего представления, система 210 регулирования реактивности включает стержень 212 регулирования реактивности. Стержень 212 регулирования реактивности включает материал 214, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра. По меньшей мере часть материала 214, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал 216 ядерного топлива. Привод 217 является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально соединен, как указано в общем в 219, со стержнем 212 регулирования реактивности. Иллюстративные детали будут представлены ниже для неограничивающих примеров.
Привод 217 может быть чувствительным к любому одному или нескольким из различных параметров реактивности, как необходимо для конкретного применения. В некоторых вариантах осуществления, параметр реактивности может включать любой один или несколько параметров реактивности реактора ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления параметр реактивности может включать любой один или несколько параметров реактивности стержня 212 регулирования реактивности. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, параметр реактивности может включать любой один или несколько параметров, таких как интегральный поток нейтронов, нейтронный ноток, вызванные нейтронами деления, продукты деления, события радиоактивного распада, температура, давление, мощность, изотонная концентрация, выгорание и спектр нейтронов.
Как упоминалось выше, реактор ядерного деления (не показан) имеет спектр быстрых нейтронов. В некоторых вариантах осуществления реактор ядерного деления может включать реактор па бегущей волне, в этом случае нейтроны быстрого спектра могут быть частью бегущей волны ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления реактор ядерного деления может включать быстрый ядерный реактор-размножитель, такой как жидкометаллический быстрый ядерный реактор-размножитель или газоохлаждаемый быстрый ядерный реактор-размножитель или подобное.
В некоторых вариантах осуществления материал 214, поглощающий нейтроны, может быть сконфигурирован для снижения замедления нейтронов. Например, материал 14, поглощающий нейтроны, может иметь соответственно большую атомную массу, которая может содействовать в снижении количества замедляющихся нейтронов быстрого спектра. В связи с этим, снижение может быть произведено путем понижения спектра нейтронов от спектра быстрых нейтронов в направлении спектров нейтронов, имеющих уровни энергии нейтронов меньше чем около 0,1 МэВ, такие как эпитермальный спектр нейтронов или термальный спектр нейтронов. Будет понятно, что, предоставленные в качестве неограничивающих примеров, элементы семейства актинидов, такие как без ограничения уран и торий, представляют достаточно большую атомную массу для содействия в снижении замедления нейтронов.
Воспроизводящий материал 216 ядерного топлива, которое включено в материал 214, поглощающий нейтроны, может включать любой тип воспроизводящего материала ядерного топлива, как необходимо для конкретного применения. Например, в некоторых вариантах осуществления воспроизводящий материал 216 ядерного топлива может включать уран, такой как 238U. В некоторых других вариантах осуществления воспроизводящий материал 16 ядерного топлива может включать торий, такой как 232Th. Воспроизводящий материал 16 ядерного топлива может быть обеспечен в любой приемлемой форме, как необходимо, такой как без ограничения порошкообразная форма, форма отдельных частиц, например, гранулы или пеллеты, или любая другая форма, при необходимости.
В некоторых применениях может быть желательным снизить спектр нейтронов в пределах спектра быстрых нейтронов в направлении более низкого спектра нейтронов, который все еще находится в пределах спектра быстрых нейтронов - то есть по меньшей мере около 0,1 МэВ. Например, в некоторых применениях может быть желательным снизить спектр нейтронов для снижения радиационного повреждения. Исходя из этого и ссылаясь теперь на Фиг.2В-2G, в некоторых вариантах осуществления стержень 212 регулирования реактивности может также включать материал 220 для замедления нейтронов в дополнение к воспроизводящему материалу 216 ядерного топлива. Материал 220 для замедления нейтронов может включать любой приемлемый материал для замедления нейтронов, как необходимо для конкретного применения. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, материал 220 для замедления нейтронов может включать любой один или более из следующего: водород, дейтерий, гелий, литий, бор, углерод, графит, натрий, свинец и подобное.
Когда обеспечивается материал 220 для замедления нейтронов, материал 220 для замедления нейтронов может быть распределен внутри стержня 212 регулирования реактивности любым способом, как необходимо для конкретного применения. Например и как показано на Фиг.2B-2F для иллюстрации и не для ограничения, в некоторых вариантах осуществления материал 220 для замедления нейтронов может быть по существу неоднородно распределен внутри стержня 212 регулирования реактивности. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, материал 220 для замедления нейтронов может быть неоднородно распределен в дисках 221 (Фиг.2B и 2С). Диски 221 могут быть сориентированы по существу соосно с осевой ориентацией стержня 212 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2В) или по существу поперек осевой ориентации стержня 212 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2С). Предоставленный в качестве дополнительных неограничивающих примеров, материал 220 для замедления нейтронов может быть неоднородно распределен по направлению к концам стержня 212 регулирования реактивное) и (как показано на Фиг.2D) или по направлению к середине стержня 212 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2E). Предоставленный в качестве дополнительного неограничивающего примера, материал 220 для замедления нейтронов может быть обеспечен как вытеснитель 223 стержня (как показано на Фиг.2F). Будет понятно, что любое неоднородное распределение может быть использовано, при необходимости. Никакое конкретное неоднородное распределение не предназначено для представления в качестве иллюстрации, и ни одно не предусматривается. В некоторых других вариантах осуществления и как показано на Фиг.2G, материал 220 для замедления нейтронов может быть по существу однородно распределен внутри стержня 212 регулирования реактивности.
Согласно Фиг.2H-2М в некоторых вариантах осуществления материал 214, поглощающий нейтроны, может также включать поглотитель 222 нейтронов в дополнение к воспроизводящему материалу 216 ядерного топлива. Поглотитель 222 нейтронов может включать любой приемлемый поглотитель нейтронов, при необходимости. Например, предоставленный в качестве неограничивающих примеров, поглотитель 222 нейтронов может включать любой одни или более из следующего: серебро, индий, кадмий, гадолиний, гафний, литий, 3Не, продукты телепня, протактиний, нептуний, бор и подобное. Поглотитель 222 нейтронов может быть обеспечен в любой приемлемой форме, как необходимо, такой как без ограничения порошкообразная форма, форма отдельных частиц, например, гранулы или пеллеты, или любая другая форма, при необходимости.
Когда обеспечивается поглотитель 222 нейтронов, поглотитель 222 нейтронов может быть распределен внутри стержня 212 регулирования реактивности любым способом, как необходимо для конкретного применения. Например, как показано на Фиг. 2H-2L для иллюстрации и не для ограничения, в некоторых вариантах осуществления поглотитель 222 нейтронов может быть по существу неоднородно распределен внутри стержня 212 регулирования реактивности. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, поглотитель 222 нейтронов может быть неоднородно распределен в дисках 225 (Фиг.2H и 2I). Диски 225 могут быть сориентированы по существу соосно с осевой ориентацией стержня 212 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2H) или по существу поперек осевой ориентации стержня 212 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2I). Предоставленный в качестве дополнительных неограничивающих примеров, поглотитель 222 нейтронов может быть неоднородно распределен по направлению к концам стержня 212 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2J) или по направлению к середине стержня 2S2 регулирования реактивности (как показано на Фиг.2K). Предоставленный в качестве дополнительного неограничивающего примера, поглотитель 222 нейтронов может быть обеспечен как вытеснитель 227 стержня (как показано на Фиг.2L). Будет понятно, что при необходимости может быть использовано любое неоднородное распределение. Никакое конкретное неоднородное распределение не предназначено для приведения в качестве иллюстрации и не предусматривается. В некоторых других вариантах осуществления и как показано на Фиг.2М, поглотитель 222 нейтронов может быть по существу гомогенно распределен внутри стержня 212 регулирования реактивности.
В некоторых вариантах осуществления и согласно Фиг.2H-2P, эффект реактивности, достигаемый воспроизводящим материалом 216 ядерного топлива, может выравниваться в направлении эффекта реактивности, достигаемого частями поглотителя 222 нейтронов. Например, такое выравнивание может быть желательным для того, чтобы смягчать локализованную неравномерность нейтронного потока. Будет понятно, что такое выравнивание может быть осуществлено вне зависимости от того, распределен ли воспроизводящий материал 216 ядерного топлива неоднородно или однородно и вне зависимости от того, распределен ли поглотитель 222 нейтронов неоднородно (Фиг.2H-2I и Фиг.2O-2Р) или однородно (ФИГУРА 2М).
В некоторых других вариантах осуществления и также со ссылкой на Фиг.2H-2Р, эффект реактивности воспроизводящего материала 216 ядерного топлива и эффект реактивности поглотителя 222 нейтронов может быть локально адаптирован, как необходимо для конкретного применения. Например, в некоторых вариантах осуществления и как показано в общем на Фиг.2N, стержень 212 регулирования реактивности имеет участок 224 и участок 226. Будет понятно, что участки 224 и 226 могут быть расположены везде внутри стержня 212 регулирования реактивности, при необходимости. Не предусматривается никаких ограничении, и графические материалы следует рассматривать как приведенные исключительно в иллюстративных целях. Концентрация 228 поглотителя 222 нейтронов располагается в участке 224 и концентрация 230 поглотителя 222 нейтронов располагается в участке 226. Концентрация 232 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива располагается в участке 224 и концентрация 234 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива располагается в участке 226. Будет понятно, что концентрация может быть определена на основании объема, на основании площади или на основании длины, при необходимости.
Будет понятно, что эффекты реактивности концентрации 228 и 230 поглотителя 222 нейтронов и эффекты реактивности концентраций 232 и 234 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива могут быть адаптированы, как необходимо для конкретного применения. Например, в некоторых вариантах осуществления и как показано на Фиг.2H-2Р, эффект реактивности концентрации 230 поглотителя 222 нейтронов может быть по существу выровнен с эффектом реактивности концентрации 232 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива. В некоторых других вариантах осуществления и что также показано на Фиг.2H-2Р, эффект реактивности концентрации 228 поглотителя 222 нейтронов может быть по существу выровнен с эффектом реактивности концентрации 234 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива.
В некоторых других вариантах осуществления и как показано на Фиг.2H-2P эффект реактивности концентрации 230 поглотителя 222 нейтронов может быть отличным от эффект реактивности концентрации 232 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива. В других вариантах осуществления эффект реактивности концентрации 228 поглотителя 222 нейтронов может быть отличным от эффекта реактивности концентрации 234 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива.
При необходимости могут быть затронуты другие эффекты реактивности. Например, как показано на Фиг.2H-2Р, в некоторых вариантах осуществления сумма эффектов реактивности концентрации 228 поглотителя 222 нейтронов и концентрации 232 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива может быть по существу выровнена в направлении суммы эффекты реактивности концентрации 230 поглотителя 222 нейтронов и концентрации 234 воспроизводящего материала 216 ядерного топлива. В некоторых других вариантах осуществления, эффект реактивности является по существу постоянным между участком 224 и участком 226.
При необходимости, концентрация воспроизводящего материала 216 ядерного топлива и/или поглотителя 222 нейтронов могут варьироваться. Например, как показано на Фиг.2O и 2Р, в некоторых вариантах осуществления концентрация воспроизводящего материала 216 ядерного топлива и/или поглотителя 222 нейтронов могут изменяться по непрерывному градиенту. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, как показано на Фиг.2O, воспроизводящий материал 216 ядерного топлива и поглотитель 222 нейтронов могут быть обеспечены в клипах 236 и 238, соответственно, которые примыкают друг к другу по их гипотенузе 240. Предоставленный в качестве другого неограничивающего примера, как показано на Фиг.2Р, воспроизводящий материал 216 ядерного топлива и поглотитель 222 нейтронов могут быть обеспечены в состыкованных секциях, имеющих форму усеченного конуса 242 и 244, соответственно. Будет понятно, что воспроизводящий материал 216 ядерного топлива и поглотитель 222 нейтронов могут быть обеспечены в других приемлемых расположениях, в которых их концентрации изменяются по непрерывному градиенту, и расположения не ограничиваются теми, которые показаны на Фиг.2G и 2H для иллюстрации и не для ограничения.
В некоторых других вариантах осуществления, концентрация воспроизводящего материала 216 ядерного топлива и/или поглотителя 222 нейтронов могут изменяться по не непрерывному градиенту. Например, концентрация воспроизводящего материала 216 ядерного топлива и/или поглотителя 222 нейтронов могут изменяться по не непрерывному градиенту как результат гетерогенного распределения, как показано на Фиг.2H-2L. В таких случаях концентрация поглотителя 222 нейтронов может варьироваться по не непрерывному градиенту, потому что поглотитель 222 нейтронов обеспечивается в дискретных местоположениях (в отличие от однородного распределения). Также в таких случаях концентрация воспроизводящего материала 216 ядерного топлива может варьироваться по непрерывному градиенту, потому что воспроизводящий материал 216 ядерного топлива обеспечивается в дискретных местоположениях, которые являются отделенными друг от друга с помощью дискретных местоположений поглотителя 222 нейтронов.
В некоторых вариантах осуществления воспроизводящий материал 216 ядерного топлива и поглотитель 222 нейтронов могут быть пространственно зафиксированы относительно друг друга. То есть в таких расположениях воспроизводящий материал 216 ядерного топлива и поглотитель 222 нейтронов физически не перемещаются в отношении друг друга. Тем не менее, в некоторых других вариантах осуществления воспроизводящий материал 216 ядерного топлива и поглотитель 222 нейтронов могут быть пространственно перемещаемыми относительно друг друга. Предоставленное в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на Фиг.2H-2L и 2O-2Р, любое одно или более из дискретных местоположений поглотителя 222 нейтронов, такое как без ограничения диски 225, может быть постепенно получено в стержне 212 регулирования реактивности и при необходимости может быть перемещено в и из стержня 212 регулирования реактивности, с помощью приемлемого механизма, такого как приводной механизм регулирующего стержня или подобного.
Ссылаясь теперь на ФИГУРУ 2Q, в некоторых вариантах осуществления стержень 212 регулирования реактивности может определять по меньшей мере одну камеру 256, сконфигурированную для накопления продуктов деления. Например, если это обеспечено, камера 256 может включать камеру повышенного давления 258. В некоторых вариантах осуществления камера повышенного давления 258 может быть расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег λT для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала 216 ядерного топлива. В некоторых вариантах осуществления устройство 260 предотвращения противотока, такое как обратный клапан, например, шаровой обратный клапан или подобное, может быть обеспечена для содействия в предотвращении обратного попадания в стержень 212 регулирования реактивности газообразных продуктов деления, которые были дегазированы из стержня 212 регулирования реактивности.
Как упоминалось выше, привод 217 является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности. В некоторых вариантах осуществления система 210 регулирования реактивности может включать устройство, сконфигурированное для определения параметра реактивности. Предоставленное в качестве неограничивающих примеров и со ссылкой на ФИГУРЫ 2R-2AL, устройство может включать по меньшей мере один датчик 218.
Как показано на Фиг.2R-2AL, в некоторых вариантах осуществления датчик 218 может быть физически связан со стержнем 210 регулирования реактивности. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров на Фиг.2R-2AH, датчик 218 может быть физически связан с вариантами осуществления стержня 210 регулирования реактивности, которые были показаны и объяснены со ссылкой на Фиг.2A-2Q. В таких случаях детали были уже представлены касательно вариантов осуществления стержня 210 регулирования реактивности со ссылкой на Фиг.2A-2Q и не нуждаются в повторении для объяснения.
В таких вариантах осуществления датчик 218 может быть физически связан со стержнем 212 регулирования реактивности в любой приемлемой физической связи, при необходимости. Например, согласно Фиг.2AI, в некоторых вариантах осуществления физическая связь может включать датчик 218, расположенный внутри внутренней части 246 стержня 212 регулирования реактивности. Например, датчик 218 может быть расположен посредством любого приемлемого способа прикрепления на поверхности внутренней части 248 защитного покрытия 250 стержня 212 регулирования реактивности. В качестве дополнительного примера и ссылаясь теперь на Фиг.2AJ, в некоторых других вариантах осуществления физическая связь может включать датчик 218. расположенный вблизи внешней части 252 стержня 212 регулирования реактивности. Например, датчик 218 может быть расположен посредством любого приемлемого способа на поверхности внешней части 254 защитного покрытия 250.
Будет понятно, что датчик 218 не нуждается в том, чтобы быть физически связанным со стержнем 212 регулирования реактивности. Исходя из этого, в некоторых вариантах осуществления, датчик 218 не является физически связанным со стержнем 212 регулирования реактивности. Например, в некоторых вариантах осуществления датчик 218 может быть расположен в положении, которое является отдельным от стержня 212 регулирования реактивности, но позволяет датчику 218 обнаруживать параметр реактивности, который желательно обнаружить. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, датчик 218 может быть расположен в положении, которое является отдельным, но составляет не более чем один средний свободный пробег λT для вызывающих деление нейтронов от стержня 212 регулирования реактивности.
Любой один или несколько из различных параметров реактивности, связанных со стержнем 212 регулирования реактивности, могут быть обнаружены датчиком 218. Предоставленный в качестве неограничивающих примеров, обнаруженный параметр реактивности может включать любой одни или более из параметров, таких как интегральный ноток нейтронов, нейтронный поток, вызванные нейтронами деления, продукты деления, события радиоактивного распада, температура, давление, мощность, изотопная концентрация, выгорание и/или спектр нейтронов.
Датчик 218 может включать любой приемлемый датчик, который сконфигурирован для обнаружения параметра реактивности, который желательно обнаружить. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, в некоторых вариантах осуществления датчик 218 может включать по меньшей мере один детектор деления, такой как без ограничения карманный детектор деления. В некоторых других вариантах осуществления датчик 218 может включать регистратор нейтронного потока, такой как без ограничения камера деления и/или ионизационная камера. В некоторых вариантах осуществления датчик 218 может включать датчик интегрального потока нейтронов, такой как без ограничения интегрирующий алмазный датчик. В некоторых вариантах осуществления датчик 218 может включать детектор продуктов деления, такой как без ограничения детектор газа, β детектор и/или γ детектор. В некоторых вариантах осуществления, если это обеспечено, детектор продуктов деления может быть сконфигурирован для измерения соотношения типов изотопов в газообразном продукте деления. В некоторых вариантах осуществления датчик 218 может включать датчик температуры. В некоторых других вариантах осуществления датчик 218 может включать датчик давления. В некоторых вариантах осуществления датчик 218 может включать датчик мощности, такой как без ограничения ядерно-физический прибор для измерения диапазона мощности. В некоторых вариантах осуществления, при необходимости датчик 218 может быть съемным.
В некоторых других вариантах осуществления, параметр реактивности может быть определен, не будучи обнаруженным датчиком. Предоставленное в качестве неограничивающего примера, в некоторых вариантах осуществления устройство может включать электросхему (не показана), сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности (который обсуждался выше). Параметр реактивности может быть определен любым приемлемым способом. Представленный в качестве неограничивающего примера, параметр реактивности может быть получен из справочной таблицы с использованием рабочих параметров, таких как температура, давление, уровень мощности, продолжительность кампании активной зоны (что измеряется и эффективные часы работы на полной мощности), и подобное, в качестве вводных переменных параметров. Предоставленный в качестве другого неограничивающего примера, параметр реактивности может быть смоделирован, например, путем эксплуатации приемлемого программного обеспечения для моделирования в нейтронике на приемлемом компьютере. Предоставленное для иллюстрации приемлемое программное обеспечение для моделирования в нейтронике включает MCNP, CINDER, REBUS и подобное. В дополнительном неограничивающем примере, параметр реактивности может быть определен с помощью оператора реактора или любого другого специалиста в данной области техники, основываясь на предыдущем знании или опыте.
В общем смысле, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные аспекты, описанные в данном документе (включая электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности), могут быть осуществлена, отдельно и/или совместно, с помощью широкого диапазона средств технического обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения, или любой комбинации того, что может рассматриваться как состоящее из различных типов "электросхемы". Следовательно, используемый в данном документе термин "электросхема" включает, но, не ограничиваясь, следующее: электросхему, имеющую по меньшей мере одну дискретная электрическую схему; электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему: электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему для специальных применений; электросхему, формирующую вычислительное устройство общего назначения, сконфигурированное компьютерной программой (например, компьютер общего назначения, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе, или микропроцессор, сконфигурированный с помощью компьютерной программы. которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе), электросхему, формирующую запоминающее устройство (например, формы памяти с произвольным порядком выборки), и/или электросхему формирующую устройство связи (например, модем, переключатель линий связи или оптико-электрическое оборудование). Специалистам в данной области техники будет понятно, что объект, описанный в данном документе, может быть осуществлен в аналоговом или цифровом формате или в их сочетании.
Согласно Фиг.2AK, в некоторых вариантах осуществления может быть обеспечено калибровочное устройство 262, сконфигурированное для калибровки датчика 218. Будет понятно, что, если это обеспечено, калибровочное устройство 262 соответственно представляет собой источник, имеющий известные характеристики или показатели параметра реактивности, обсуждаемые выше, и который обнаруживается с помощью датчика 218.
Согласно Фиг.2AL, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно устройство связи 264 может быть функционально соединено с датчиком 218, как в общем указано в 266. Устройство 218 связи соответственно представляет собой любое приемлемое устройство, которое может функционально соединять датчик 218 сигналами с приемлемым приемным устройством связи (не показано), как в общем указано в 268. Предоставленное в качестве неограничивающих примеров, устройство связи 264 может включать электрический кабель, оптоволоконный кабель, телеметрический передатчик, радиочастотный передатчик, оптический передатчик или подобное.
Согласно Фиг.2A-2AL, стержень 212 регулирования реактивности при необходимости функционально соединен, как указано в общем в 219, с приводом 217 любым приемлемым способом. Например, в некоторых вариантах осуществления стержень 212 регулирования реактивности может быть электромагнитно соединен с приводом 217. В некоторых других вариантах осуществления стержень 212 регулирования реактивности может быть механически соединен с приводом 217.
Согласно Фиг.2AM, в некоторых вариантах осуществления система 210 регулирования реактивности может включать регулятор 270 привода, который сконфигурирован для создания регулирующего сигнала стержня 272. В таких вариантах осуществления, привод 217 сконфигурирован для перемещения стержня 217 регулирования реактивности, который функционально соединен с ним (как в общем укачано в 219), чувствительного к регулирующему сигналу 272 стержня.
Регулятор 270 привода создает регулирующий сигнал 272 стержня и обеспечивает связь регулирующего сигнала 272 стержня сигналами с приводом 217. Согласно Фиг.2AN, в некоторых вариантах осуществления устройство 274 связи сконфигурировано для обеспечения связи регулирующего сигнала 272 стержня от регулятора 270 привода к приводу 217. Устройство 274 связи, соответственно, представляет собой любой приемлемое устройство, которое может функционально связывать регулятор 270 привода сигналами с приводом 217. Предоставленное в качестве неограничивающих примеров устройство 274 связи может включать электрический кабель, оптоволоконный кабель, телеметрический передатчик, радиочастотный передатчик, оптический передатчик или подобное.
Регулятор 270 привода может создавать регулирующий сигнал 272 стержня любым приемлемым способом, при необходимости. Например, согласно Фиг.2AO, в некоторых вариантах осуществления регулятор 270 привода может включать операторский интерфейс 276. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, в некоторых вариантах осуществления операторский интерфейс 276 может включать корректирующий выключатель.
Согласно Фиг.2AP, в некоторых других вариантах осуществления регулятор 270 привода может включать электросхему 278, которая сконфигурирована для автоматического создания регулирующего сигнала 272 стержня, основываясь на по меньшей мере одном параметре реактивности (который был обсужден выше).
Ссылаясь теперь на Фиг.2A-2AP, привод 217 может быть любым приемлемым приводом, как необходимо для конкретного применения.
Предоставленный в качестве неограничивающего примера, в некоторых вариантах осуществления привод 217 может включать приводной механизм стержня регулирования реактивности. В некоторых вариантах осуществления привод 217 может быть сконфигурирован для перемещения стержня 212 регулирования реактивности в двух направлениях. То есть, когда стержень 212 регулирования реактивности обеспечивается для применения в реакторе ядерного деления, стержень 212 регулирования реактивности может быть перемещен в и/или из активной зоны реактора ядерного деления, при необходимости. В некоторых других вариантах осуществления, привод 217 может быть дополнительно сконфигурирован для прекращения перемещения стержня 217 регулирования реактивности на по меньшей мере одно промежуточное положение между первым положением упора и вторым положением упора.
Иллюстративный реактор ядерного деления на бегущей волне
Согласно Фиг.3. в некоторых вариантах осуществления иллюстративный реактор 300 ядерного деления на бегущей волне, имеющий спектр быстрых нейтронов, может включать любой иллюстративный вариант осуществления системы 210 регулирования реактивности (Фиг.2A-2AP).
Предоставленный в качестве неограничивающего примера реактор 300 ядерного деления на бегущей волне включает иллюстративную активную зону 331 реактора ядерного деления. Активная зона 331 реактора ядерного деления включает приемлемое делящееся ядерное топливо 333, которое сконфигурировано, чтобы распространять в нем бегущую волну ядерного деления, имеющую спектр быстрых нейтронов.
Как описано выше, система 210 регулирования реактивности включает стержни 212 регулирования реактивности. Каждый стержень 212 регулирования реактивности включает материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра бегущей волны ядерного деления. По меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива. Система 210 регулирования реактивности также включает приводы 217. Каждый из приведен 217 является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально соединен с по меньшей мере одним из стержней 212 регулирования реактивности, как указано в общем в 219.
В некоторых вариантах осуществления параметр реактивности может включать по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления на бегущей волне. Тем не менее, в некоторых других вариантах осуществления и как обсуждалось выше, параметр реактивности может включать по меньшей мере один параметр реактивности по меньшей мере одного из стержней 212 регулирования реактивности. В различных вариантах осуществления параметр реактивности может включать один или несколько параметров реактивности, таких как интегральный ноток нейтронов, нейтронный ноток, вызванный нейтронами деления, продукты деления, события радиоактивного распада, температура, давление, мощность, изотопная концентрация, выгорание и/или спектр нейтронов.
Будет понятно, что система 210 регулирования реактивности, включенная в реактор ядерного деления на бегущей волне 300, может быть осуществлена любым желательным способом, как обсуждалось выше. Например, система регулирования реактивности и любой из ее компонентов может быть осуществлен, без ограничения, как обсуждалось выше со ссылкой на любую одну или более Фиг.2А-2AP. Так как варианты осуществления системы 210 регулирования реактивности обсуждались детально выше, ради краткости нет необходимости повторять детали для достаточного понимания.
Иллюстративные детали вариантов осуществления реактора ядерного деления на бегущей волне 300 будут представлены ниже. Будет понятно, что реактор ядерного деления на бегущей волне 300 представляет собой неограничивающий пример, который изложен ниже в целях иллюстрации и не для ограничения.
Активная зона 333 реактора ядерного деления вставлена в иллюстративный кожух 335 активной зоны реактора, который действует для поддержания вертикального потока теплоносителя через активную зону. В некоторых вариантах осуществления кожух 335 активной зоны реактора может также функционировать в качестве радиационного защитного экрана для защиты компонентов. находящихся в резервуаре, таких как теплообменники и подобных, от бомбардировки нейтронам. Стержни 212 регулирования реактивности в продольном направлении распространяются в активную зону 331 реактора ядерного деления для регулирования происходящего там процесса деления, как обсуждалось выше.
Активная зона 331 ядерного реактора деления располагается внутри иллюстративного корпуса 337 реактора. В некоторых вариантах осуществления корпус 337 реактора заполняется до приемлемого количества (такого как около 90% или около того) с помощью резервуара для теплоносителя 339, таким как жидкометаллический, например натрий, калий, лижи, свинец, их смеси, и подобное, или жидкометаллические сплавы, такие как свинец-висмут, до такой степени, что активная зона 331 реактора ядерного деления погружается в резервуар для теплоносителя. Приемлемо, в иллюстративном варианте осуществления, предусмотренном в данном документе, теплоноситель представляет собой жидкий металл натрий (Na) или натрий-металлическую смесь, такую как натрий-калий (Na-K). В дополнение, в некоторых вариантах осуществления защитная оболочка 341 герметично окружает части реактора 300 ядерного деления на бегущей волне.
В некоторых вариантах осуществления труба 343 теплоносителя первого контура соединена с активной зоной 331 реактора ядерного деления, чтобы позволить приемлемому теплоносителю течь через активную зону 331 ядерного реактора деления вдоль потока или канала 345 для прохода теплоносителя для того, чтобы охладить активную зону 331 реактора ядерного деления. В различных вариантах осуществления труба 343 теплоносителя первого контура может быть изготовлена из материалов, таких как, без ограничения, нержавеющая сталь или из нежелезосодержащих сплавов, сплавов на основе циркония или других приемлемых структурных материалов или композитов.
В некоторых вариантах осуществления несущий тепло теплоноситель, созданный активной зоной 331 реактора ядерного деления протекает вдоль канала 345 для прохода теплоносителя к промежуточному теплообменнику 347, который также погружен в резервуар для теплоносителя 339. Промежуточный теплообменник 347 может быть изготовлен из любого приемлемого материала, такого как без ограничения нержавеющая сталь, которая является достаточно устойчивой к нагреванию и коррозионным воздействиям теплоносителя, такого как без ограничения жидкий натрии, в резервуаре для теплоносителя 339. Теплоноситель, текущий вдоль канала 345 для прохода теплоносителя течет через промежуточный теплообменник 347 и далее через трубу 343 теплоносителя первого контура. Будет попятно, что теплоноситель, покидающий промежуточный теплообменник 347, был охлажден благодаря теплопередаче, происходящей в промежуточном теплообменнике 347. В некоторых вариантах осуществления насос 349, который может быть электромеханическим насосом или электромагнитным насосом, при необходимости, соединен с трубой 343 теплоносителя первого контура. В таких вариантах осуществления насос 349 состоит в жидкостной связи с теплоносителем, переносимым трубой 343 теплоносителя первого контура. Насос 349 накачивает теплоноситель через трубу 343 теплоносителя первого контура, через активную зону 331 реактора ядерного деления, вдоль канала 345 для прохода теплоносителя и в промежуточный теплообменник 347.
Труба 351 теплоносителя второго контура обеспечивается для удаления тепла из промежуточного теплообменника 347. Труба 351 теплоносителя второго контура включает отрезок 353 трубы горячей ветви второго контура и отрезок 353 трубы холодной ветви второго контура. Отрезок 353 трубы горячей ветви второго контура и отрезок 355 трубы холодной ветви второго контура интегрально соединены с промежуточным теплообменником 347. Труба 351 теплоносителя второго контура содержит теплоносителя второго контура, который представляет собой жидкость, такую как любой из упомянутых ранее теплоносителей на выбор.
Отрезок трубы 353 горячей ветви второго контура проходит из промежуточного теплообменника 347 в парогенератор 357. В некоторых вариантах осуществления, при необходимости, парогенератор 357 может включать пароперегреватель. После прохождения через парогенератор 357, теплоноситель второго контура, текущий через петлеобразную трубу 351 второго контура и выходящий из парогенератора 357, находится при меньшей температуре и энтальпии, чем до вхождения в парогенератор 357 благодаря тепловому переносу, происходящему внутри парогенератора 357. После прохождения через парогенератор 357, теплоноситель второго контура прокачивается, например, с помощью насоси 359, который может быть электромеханическим насосом или электромагнитным насосом или подобным, вдоль отрезка трубы холодной нитки второго контура 355, который продлевается в промежуточный теплообменник 347 для обеспечения упомянутого выше теплового переноса.
В парогенераторе 357 находится водная масса 361, имеющая заданную температуру. Теплоноситель второго контура, текущий через отрезок 353 трубы горячей ветви второго контура будет переносить его тепло посредством кондуктивного и конвективного теплообмена к водной массе 361, которая находится при более низкой температуре, чем теплоноситель второго контура, текущий через отрезок 353 трубы горячей ветви второго контура. Так как теплоноситель второго контура, текущий через отрезок 353 трубы горячей ветви второго контура, переносит его тепло к водной массе 361, часть водной массы 361 будет испарять пар 363 согласно заданной температуре внутри парогенератора 357. Пар 363 будет затем идти через паропровод 365, Один конец паропровода 365 находится в паровой связи с паром 363 и другой конец паропровода 365 находится в жидкой связи с водной массой 361.
Поворотная турбина 367 соединена с паропроводом 365 так, что турбина 367 вращается, так как пар 303 проходит через нее. Электрогенератор 369 соединен с турбиной 367 с помощью вала 371 поворотной турбины. Электрогенератор 369 создает электричество при вращении турбины 367.
Конденсатор 373 соединен с паропроводом 365 и принимает пар 363, проходящий через турбину 367. Конденсатор 373 конденсирует пар 363 до жидкого состояния и пропускает любую сбросную теплоту через рециркуляционный путь 375 потока жидкости и конденсатный насос 377, такой как электромеханический насос, на теплоотвод 379, такой как градирня, которая связана с конденсатором 373. Питательная вода, конденсируемая конденсатором 373, накачивается вдоль трубопровода 381 питательной воды из конденсатора 373 на парогенератор 357 с помощью насоса 383 питательной воды, который может быть электромеханическим насосом, который вставлен между конденсатором 373 и парогенератором 357.
Варианты осуществления активной 331 зоны реактора ядерного деления могут включать любую приемлемую конфигурацию, как необходимо для размещения системы 210 регулирования реактивности. В этом отношении в некоторых вариантах осуществления активная зона 331 ядерного реактора деления может быть, как правило, цилиндрической формы для получения, как правило, круглого поперечного сечения в горизонтальной плоскости. В некоторых других вариантах осуществления активная зона 331 реактора ядерного деления может быть, как правило, гексагональной формы для получения, как правило, гексагонального поперечного сечения в горизонтальной плоскости. В других вариантах осуществления активная зона 331 реактора ядерного деления может иметь, как правило, форму параллелепипеда для получения, как правило, прямоугольного поперечного сечения в горизонтальной плоскости.
Вне зависимости и от конфигурации или формы, выбранной для активной зоны 331 реактора ядерного деления, активная зона 331 реактора ядерного деления функционирует как активная зона реактора ядерного деления на бегущей волне. Например, запальное устройство ядерного деления (не показано для ясности), которое включает изотопное обогащение делящегося ядерного топлива, такого как, без ограничения, U-233, U-235 или Pu-239, соответственно расположено в активной зоне 331 реактора ядерного деления. Нейтроны высвобождаются запальным устройством. Нейтроны, которые высвобождаются запальным устройством, захватываются расщепляющимся и или воспроизводящимся материалом внутри делящегося ядерного топлива 333 для инициации ценной реакции ядерного деления. Запальное устройство при необходимости может быть удалено, как только ценная реакция деления становится самоподдерживающейся.
Запальное устройство инициирует трехмерную бегущую волну или "волну горения". Когда запальное устройство создает нейтроны, чтобы вызвать "зажигание", волна горения бежит снаружи от запального устройства так, что формирует бегущую или распространяющуюся волну горения. Скорость бегущей волны горения может быть постоянной или непостоянной. Таким образом, скорость, при которой распространяется волна горения, может находиться под контролем. Например, продольное движение стержней 210 регулирования реактивности заданным или запрограммированным образом может снизить частоту или уменьшить нейтронную реактивность дегазируемых топливных модулей ядерного деления 30. Таким образом, нейтронная реактивность ядерного топлива, которое горит в настоящее время за волной горения или в месте локализации волны горения, снижается или уменьшается относительно нейтронной реактивности "не горящего" ядерного топлива перед волной горения. Регулирование реактивности таким образом максимизирует скорость распространение волны горения при условии соблюдения технологических ограничений для активной зоны 331 реактора ядерного деления, таких как ограничения допустимого количества образования продуктов деления и/или интегрального потока нейтронов структурных материалов активной зоны реактора.
Основные принципы такого реактора ядерного деления на бегущей волне раскрыты более подробно в Патентной заявке США №11/605943, имеющей название AUTOMATED NUCLEAR POWER РЕАКТОР FOR LONG-TERM OPERATION, указывающей RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, И LOWELL L. WOOD, JR. в качестве изобретателей, поданной 28 ноября 2006; Патентной заявке США №11/605S48, имеющей название METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING FUEL IN A NUCLEAR РЕАКТОР, указывающей RODERICK A. HYDE, MURIEL V. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, И LOWELL L. WOOD, JR. в качестве изобретателей, поданной 28 ноября 2006; и Патентной заявке США №11/605933, имеющей название CONTROLLABLE LONG TERM OPERATION OE A NUCLEAR РЕАКТОР, указывающей RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD, И LOWELL L. WOOD, JR. в качестве изобретателей, поданной 28 ноября 2006, полное содержание которых включено в данный документ ссылкой.
Будет понятно, что вариант осуществления реактора 300 ядерного деления на бегущей волне, описанный выше, представлен как неограничивающий пример, исключительно в иллюстративных, а не ограничительных целях. В некоторых других вариантах осуществления реактор 300 ядерного деления на бегущей волне может быть газоохлаждаемым быстрым реактором ядерного деления на бегущей волне, который включает приемлемый газообразный теплоноситель, такой как гелии или подобное. В гаком варианте осуществления газоприводной турбинный генератор может быть приведен в движение газообразным теплоносителем.
Иллюстративные способы, системы и продукты компьютерного программного обеспечения
Далее следует серия блок-схем, изображающих осуществления процессов. Для простоты понимания блок-схемы организованы так, что начальные блок-схемы представляют осуществления посредством общего представления "общей картины", и после этого следующие блок-схемы представляют альтернативные осуществления и/или подробные изложения блок-схем "общей картины", или как подэтапы или дополнительные этапы, основывающиеся на одной или нескольких ранее представленных блок-схемах. Специалистам в данной области техники будет понятно, что стиль представления, используемый в данном документе (например, начиная с представления блок-схемы(схем), представляющей общин вид, и после того обеспечение дополнений к нему и/или дополнительных деталей в последующих блок-схемах), как правило, обеспечивает быстрое и простое понимание различных осуществлений процесса. В дополнение, специалистам в данной области техники будет дополнительно понятно, что стиль представления, использованный в данном документе также хорошо поддается проектным пардигмам модульных и/или объектно-ориентированных программ. Также, несмотря на то, что различные технологические последовательности представлены в проиллюстрированной последовательности(ях), следует понимать, что различные операции могут быть проведены в других порядках, чем те, которые иллюстрируются, или могут быть проведены одновременно.
Согласно Фиг.4A обеспечивается способ 400 для регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов. Способ 400 начинается в блоке 402. В блоке 404 определяют желательный параметр реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов. В блоке 406 по меньшей мере один стержень регулирования реактивности, имеющий материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включающего воспроизводящий материал ядерного топлива, настраивают чувствительным к желательному параметру реактивности. Способ 400 останавливается в блоке 408.
Будет понятно, что способ 400 может быть проведен в отношении любого реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов. В некоторых вариантах осуществления способ 400 может быть проведен в отношении реактора ядерного деления па бегущей волне, в том случае нейтроны быстрого спектра могут быть частью бегущей волны ядерного деления. В некоторых других вариантах осуществления способ 400 может быть проведен в отношении любого приемлемого быстрого ядерного реактора-размножителя, такого как жидкометаллический быстрый ядерный реактор-размножитель, газоохлаждаемый быстрый ядерный реактор-размножитель или подобное. Таким образом, никакое ограничение к любому конкретному тину реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, не предусмотрено и не предполагается.
Иллюстративные детали будут представлены ниже посредством неограничивающих примеров.
В различных вариантах осуществления желательный параметр реактивности может быть определен в отношении любой части реактора ядерного деления, при необходимости. Например, согласно Фиг.4B, в некоторых вариантах осуществления определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, на блоке 404 может включать определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности воспроизводящего материала ядерного топлива в блоке 410. В некоторых других вариантах осуществления согласно Фиг.4С, определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, в блоке 404 может включать определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности в блоке 412. В некоторых других вариантах осуществления и согласно Фиг.4D, определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, в блоке 404 может включать определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности реактора ядерного деления и блоке 414.
В некоторых вариантах осуществления стержень регулирования реактивности может быть настроен чувствительным к разнице между желательным параметром реактивности и определением параметра реактивности. Например, согласно Фиг.4А и 4Е, в некоторых вариантах осуществления в блоке 416 может быть определен по меньшей мере одним определенным параметром реактивности. Ссылаясь дополнительно на Фиг.4F, в некоторых вариантах осуществления в блоке 418 может быть определена разница между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности. Ссылаясь дополнительно на Фиг.4G, в некоторых вариантах осуществления настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности в блоке 406, может включать настройку по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к разнице между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности в блоке 420.
Определенный параметр реактивности может быть определен любым приемлемым способом, при необходимости. Например и согласно Фиг.4Е и 4H, в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 416 может включать прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 422. Согласно Фиг.4E и 4I в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 416 может включать моделирование по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 424. Согласно Фиг.4Е и 4J в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 416 может включать выбор по меньшей мере одного заданного параметра реактивности в блоке 426.
Согласно Фиг.4E и 4K, в некоторых других вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 416 может включать обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428. Будет понятно, что любой желательный параметр реактивности может быть обнаружен в блоке 428 любым приемлемым способом.
Например, согласно Фиг.4K и 4L и некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение временной динамики по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 430. Обнаружение временной динамики может быть проведено, как необходимо, например, с помощью обнаружения и записи или сохранения обнаруженного параметра реактивности более чем один раз. Предоставленная в качестве неограничивающих примеров временная динамика по меньшей мере одного параметра реактивности может включать, без ограничения, интенсивность параметра реактивности, накопление параметра реактивности, общее количество делений или подобное. Согласно Фиг.4K и 4М в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение по меньшем мере одного события радиоактивного распада в блоке 432. Согласно Фиг.4K и 4N в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать регистрирование деления и блоке 434. Согласно Фиг.4K и 4O в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать мониторинг нейтронного потока в блоке 436. Согласно Фиг.4K и 4Р в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение интегрального потока нейтронов в блоке 438. Согласно Фиг.4K и 4Q в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать регистрирование продуктов деления в блоке 440.
Согласно Фиг.4K и 4R в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение температуры в блоке 442. Согласно Фиг.4K и 4S в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение давления в блоке 444. Согласно Фиг.4K и 4T в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение уровня мощности в блоке 446.
Согласно Фиг.4A и 4U, в некоторых вариантах осуществления настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности в блоке 406 может включать перемещение, по меньшей мере и одном из двух направлений, по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включаем воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности в блоке 448. В различных вариантах осуществления направления могут включать осевые направления в реакторе ядерного деления, радиальные направления в реакторе ядерного деления, и/или поперечные направления в реакторе ядерного деления.
Согласно Фиг.4А и 4V в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 428 может включать обнаружение разницы в реактивности в связи с изменением в положении стержня регулирования реактивности в блоке 450.
Согласно Фиг.4А и 4W в некоторых вариантах осуществления датчик, который сконфигурирован для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности, может быть откалиброван в блоке 452.
Согласно Фиг.5A обеспечивается способ 500 для эксплуатации реактора ядерного деления на бегущей волне, имеющего спектр быстрых нейтронов. Способ 500 начинается в блоке 502. В блоке 503 бегущая волна ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, распространяется в активную зону реактора ядерного деления на бегущей волне. В блоке 504 определяют желательный параметр реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне. В блоке 506 по меньшей мере один стержень регулирования реактивности, имеющий материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включающего воспроизводящий материал ядерного топлива, настраивают чувствительным к желательному параметру реактивности. Способ 500 останавливается в блоке 508.
Иллюстрированные детали будут представлены ниже для неограничивающих примеров.
Согласно Фиг.5A и 5В в некоторых вариантах осуществления бегущая волна ядерного деления, имеющая спектр быстрых нейтронов, может инициироваться в активной зоне реактора ядерного деления на бегущей волне в блоке 509.
В различных вариантах осуществления желательный параметр реактивности может быть определен в отношении любой части реактора ядерного деления на бегущей полис, при необходимости. Например, согласно Фиг.5С, в некоторых вариантах осуществления определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне в блоке 504 может включать определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности воспроизводящего материала ядерного топлива в блоке 510. В некоторых других вариантах осуществления согласно Фиг. 5D определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне в блоке 504 может включать определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности в блоке 512. В некоторых других вариантах осуществления согласно Фиг.5E, определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне в блоке 504 может включать определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности реактора ядерного деления на бегущей волне в блоке 514.
В некоторых вариантах осуществления стержень регулирования реактивности может быть настроен чувствительным к разнице между желательным параметром реактивности и определением параметра реактивности. Например, согласно Фиг.5A и 5F, в некоторых вариантах осуществления в блоке 516 может быть определен по меньшей мере один определенный параметр реактивности. Ссылаясь дополнительно на Фиг.5G, в некоторых вариантах осуществления в блоке 518 может быть определена разница между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности. Согласно Фиг.5H в некоторых вариантах осуществления настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности в блоке 506 может включать настройку по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к разнице между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности в блоке 520.
Определенный параметр реактивности может быть определен любым приемлемым способом, при необходимости. Например, согласно Фиг.5F и 5I, в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 516 может включать прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 522. Согласно Фиг.5F и 5J, в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 516 может включать моделирование по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 524. Согласно Фиг.5F и 5K в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 516 может включать выбор по меньшей мере одного заданного параметра реактивности и в блоке 526.
Согласно Фиг.5F и 5L в некоторых других вариантах осуществления определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности в блоке 516 может включать обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528. Будет понятно, что любой желательный параметр реактивности может быть обнаружен в блоке 528 любым приемлемым способом.
Например, согласно Фиг.5L и 5М в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение временной динамики по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 530. Обнаружение временной динамики может быть проведено, как необходимо, например, с помощью обнаружения и записи или сохранения обнаруженного параметра реактивности более чем один раз. Предоставленная в качестве неограничивающих примеров временная динамика по меньшей мере одного параметра реактивности может включать, без ограничения, интенсивность параметра реактивности, накопление параметра реактивности, общее количество делений или подобное. Согласно Фиг.5L и 5N в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение по меньшей мере одного события радиоактивного распада в блоке 532. Согласно Фиг.5L и 5O в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать регистрирование деления в блоке 534. Согласно Фиг.5L и 5Р в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать мониторинг нейтронного потока в блоке 536. Согласно Фиг.5L и 5Q в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение интегрального потока нейтронов в блоке 538. Согласно Фиг.5L и 5R в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать регистрирование продуктов деления в блоке 540.
Согласно Фиг.5L и 5S в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение температуры в блоке 542. Согласно Фиг.5L и 5Т в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение давления в блоке 544. Ссылаясь на Фиг.5L и 5U в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение уровня мощности в блоке 546.
Согласно Фиг.5A и 5V в некоторых вариантах осуществления настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности в блоке 506, может включать перемещение, по меньшей мере и одном из двух направлений, по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, содержащего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности в блоке 548. В различных вариантах осуществления направления могут включать осевые направления в реакторе ядерного деления на бегущей волне, радиальные направления в ядерном реакторе деления на бегущей волне, и/или поперечные направления в ядерном реакторе деления на бегущей волне.
Согласно Фиг.5A и 5W в некоторых вариантах осуществления обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности в блоке 528 может включать обнаружение разницы в реактивности в связи с изменением в положении стержня регулирования реактивности в блоке 550.
Согласно Фиг.5A и 5Х в некоторых вариантах осуществления датчик, который сконфигурирован для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности, может быть откалиброван в блоке 552.
Согласно Фиг.6A обеспечивается иллюстративная система 610 для регулирования реактивности в реакторе ядерного деления (не показан), имеющем спектр быстрых нейтронов. Система 610 включают средства 612 для определения желательного параметра реактивности внутри выбранной части ядерного реактора деления, имеющего спектр быстрых нейтронов. Система 610 также включают средства 614 для настройки по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности (не показан), имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности.
В различных вариантах осуществления определяющие средства 612 могут включать приемлемую электросхему. Как обсуждалось выше, различные аспекты, описанные в данном документе (включая средства 612 для определения желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов), могут быть осуществлены, отдельно и/или совместно, с помощью широкого спектра средств технического обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или любой их комбинации, что может рассматриваться как состоящее из различных типов "электросхем". Следовательно, подчеркивается, что используемый в данном документе термин "электросхема" включает, но не ограничиваясь, следующее: электросхему, имеющую по меньшей мере одну дискретную электрическую схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему для специальных применений, электросхему, формирующую вычислительное устройство общего назначения, сконфигурированное с помощью компьютерной программы (например, компьютер общего назначения, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе, или микропроцессор, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе), электросхему, формирующую запоминающее устройство (например, формы памяти с произвольным порядком выборки), и/или электросхему, формирующую устройство связи (например, модем, переключатель линий связи или оптико-электрическое оборудование). Специалистам в данной области техники будет понятно, что объект, описанный в данном документе, может быть осуществлен в аналоговом или цифровом формате или в их сочетании.
В различных вариантах осуществления средства 614 настройки могут включать любую приемлемую электромеханическую систему, такую как без ограничения привод. Предоставленный в качестве иллюстрации, а не для ограничения, пример привода включает приводной механизм регулирующего стержня. Тем не менее, будет понятно, что, в общем смысле, различные варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть осуществлены, отдельно и/или совместно, с помощью различных типов электромеханических систем, имеющих широкий диапазон электрических компонентов, таких как средства технического обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или фактически любая их комбинация; и широкого диапазона компонентов, которые могут обеспечивать механическую силу или движение, такие как твердые тела, пружины или торсионные тела, гидравлические элементы и устройства, приводимые в действие электромагнитным способом, или фактически любая их комбинация. Следовательно, используемый в данном документе термин "электромеханическая система" включает, но не ограничиваясь, следующее: электросхему, функционально соединенную с преобразователем (например, привод, двигатель, пьезокристалл и т.д. электросхему, имеющую по меньшей мере одну дискретную электрическую схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему для специальных применений, электросхему, формирующую вычислительное устройство общего назначения, сконфигурированное с помощью компьютерной программы (например, компьютер общего назначения, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе, или микропроцессор, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе), электросхему, формирующую запоминающее устройство (например, формы намят с произвольным порядком выборки), электросхему, формирующую устройство связи (например, модем, переключатель линий связи или оптико-электрическое оборудование), и любой неэлектрический их аналог, такой как оптические или другие аналоги. Специалистам в данной области техники будет также понятно, что примеры электромеханических систем включают, но, не ограничиваясь, разнообразие систем бытовой электроники, а также другие системы, такие как автотранспортные системы, системы автоматизации производства, системы безопасности, и системы связи/компьютерные системы. Специалистам в данной области техники будет понято, что примеры электромеханический системы, не обязательно ограничивается системой, которая имеет как электрическое, так и механическое приведение в действие, за исключением того, что контекст может диктовать обратное.
В некоторых вариантах осуществления нейтроны быстрого спектра могут быть частью бегущей волны ядерного деления. В таких случаях реактор ядерного деления может включать реактор ядерного деления на бегущей волне. Тем не менее, будет понятно, что в других вариантах осуществления нейтроны быстрого спектра не обязательно должны быть частью бегущей волны ядерного деления. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, реактор ядерного деления может включать любой приемлемый реактор ядерного деления, имеющий спектр быстрых нейтронов.
Согласно Фиг.6B, в некоторых вариантах осуществления средства 612 для определения желательного параметра реактивности могут включать средства 616 для определения по меньшей мере одного желательного параметра реактивности воспроизводящего материала ядерного топлива. В некоторых других вариантах осуществления и согласно Фиг.6С средства 612 для определения желательного параметра реактивности могут включать средства 618 для определения по меньшей мере одного желательного параметра реактивности по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности. В некоторых других вариантах осуществления и согласно Фиг.6D, средства 612 для определения желательного параметра реактивности могут включать средства 620 для определения по меньшей мере одного желательного параметра реактивности реактора ядерного деления. Средства 616, 618, и 620 могут включать приемлемую электросхему, как описано выше.
Согласно Фиг.6Н, в некоторых вариантах осуществления система 610 может также включать средства 622 для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности. В некоторых вариантах осуществления средства 622 могут включать приемлемую электросхему, как описано выше. Некоторые другие варианты осуществления средств 622 будут обсуждаться ниже.
Согласно Фиг.6E, в некоторых вариантах осуществления система 610 может также включать средства 624 для определения разницы между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности. Средства 624 могут включать приемлемую электросхему, как описано выше, такую как без ограничения компаратор.
Согласно Фиг.6G, в некоторых вариантах осуществления средства настройки 614 могут включать средства 626 для настройки по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к разнице между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности. Средства 626 могут включать любую приемлемую электромеханическую систему, как описано выше, такую как без ограничения приводной механизм регулирующего стержня.
В различных вариантах осуществления средства определения 622 могут определять определенный параметр реактивности любым способом, как необходимо для конкретного применения. Например и согласно Фиг.6H, в некоторых вариантах осуществления средства 622 для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности могут включать средства 628 для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности. Средства 628 могут включать приемлемую электросхему, как описано выше. Предоставленный в качестве неограничивающего примера, заданный параметр реактивности может быть получен из справочной таблицы, с использованием рабочих параметров, таких как температура, давление, уровень мощности, продолжительность кампании активной зоны (что измеряется в эффективных часах работы на полной мощности), и подобное, в качестве вводных переменных параметров.
Согласно Фиг.6I в некоторых других вариантах осуществления средства 622 для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности могут включать средства 630 для моделирования по меньшей мере одного параметра реактивности. Средства 630 могут включать приемлемую электросхему, как описано выше, такую как без ограничения приемлемый компьютер. Средства 630 могут также включать приемлемое программное обеспечение для моделирования в нейтронике, которое работает на электросхеме. Предоставленное для иллюстрации, приемлемое программное обеспечение для моделирования в нейтронике включает MCNP, CINDER, REBUS и подобное.
Согласно Фиг.6J в некоторых вариантах осуществления средства 622 для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности могут включать средства 632 для выбора по меньшей мере одного заданного параметра реактивности. Средства 632 могут включать приемлемую электросхему, как описано выше.
Согласно Фиг.6K в некоторых вариантах осуществления средства 622 для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности могут включать средства 634 для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности. В различных вариантах осуществления, средства 634 обнаружения могут включать любой один или несколько из различных датчиков и детекторов, как необходимо для конкретной цели, как будет обсуждаться ниже.
Ссылаясь на ФИГУРУ 6L, в некоторых вариантах осуществления средства 634 обнаружения могут включать средства 636 для обнаружения временной динамики по меньшей мере одного параметра реактивности. Обнаружение временной динамики может быть проведено, как необходимо, например, с помощью обнаружения и записи или сохранения обнаруженного параметра реактивности более чем один раз. Предоставленная в качестве неограничивающих примеров, временная динамика по меньшей мере одного параметра реактивности может включать, без ограничения, интенсивность параметра реактивности, накопление параметра реактивности, общее количество делений или подобное. В различных вариантах осуществления средства 636 могут включать приемлемое устройство хранения, такое как компьютерный накопитель или компьютерное запоминающее устройство или подобное, сконфигурированное для сохранения величии параметров реактивности с течением времени.
Ссылаясь на ФИГУРУ 6М, в некоторых других вариантах осуществления средства 634 обнаружения могут включать 638 средства для обнаружения по меньшей мере одного события радиоактивного распада. Предоставленные в качестве неограничивающих примеров средства 638 могут включать любой один или несколько из приемлемых датчиков или детекторов для обнаружения α, β, и/или γ излучения, при необходимости.
Согласно Фиг.6K в различных вариантах осуществления средства 634 обнаружения могут включать любой приемлемый датчик, как необходимо для конкретного применения. Предоставленные для иллюстративных примеров и без ограничения, в различных вариантах осуществления средства обнаружения 634 могут включать любой один или несколько датчиков, такой как по меньшей мере один детектор деления, регистратор нейтронного потока, датчик интегрального потока нейтронов, детектор продуктов деления, датчик температуры, датчик давления, и/или датчик уровня мощности.
Согласно Фиг.6N в некоторых вариантах осуществления средства настройки 614 могут включать средства 640 для перемещения, по меньшей мере в одном из двух направлений, по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, где по меньшей мере часть материала, помещающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности. В некоторых вариантах осуществления, средства 640 могут включать привод, такой как приводной механизм регулирующего стержня и/или система манипулирования стержнем. В различных вариантах осуществления направления могут включать любое одно или несколько из осевых направлений в реакторе ядерного деления, радиальных направлений в реакторе ядерного деления и/или поперечных направлений в реакторе ядерного деления.
Согласно Фиг.6O в некоторых вариантах осуществления средства 634 обнаружения могут включать средства 642 для обнаружения разницы в реактивности в связи с изменением в положении стержня регулирования реактивности. В различных вариантах осуществления, средства 642 могут включать электросхему, как описано выше. В некоторых вариантах осуществления электросхема может обеспечивать приемлемый компаратор.
Согласно Фиг.6Р в некоторых вариантах осуществления система 610 может также включать средства 644 для калибровки средств 634 обнаружения. В различных вариантах осуществления средства 644 калибровки соответственно включают источник, имеющий известные характеристики или показатели параметра реактивности, обсуждаемого выше, который обнаруживают с помощью средств 634 обнаружения.
Согласно Фиг.7A обеспечивается способ 700 для определения применения регулируемо подвижного стержня. Способ 700 начинается в блоке 702. В блоке 704 определяют по меньшей мере один параметр реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, регулируемо подвижного стержня, включающего воспроизводящий материал ядерного топлива. В блоке 706 определяют применение регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива. Способ 700 останавливается в блоке 708.
В различных вариантах осуществления применение регулируемо подвижного стержня (выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива) может быть определено чувствительным по меньшей мере к одному определенному параметру реактивности в регулируемо подвижном стержне. Неограничивающие примеры, предоставленные для иллюстрации и не для ограничения, будут описаны ниже.
Согласно Фиг.7B, в некоторых вариантах осуществления в блоке 710 может сравниваться определенный параметр реактивности и целевой параметр реактивности. В некоторых вариантах осуществления применение регулируемо подвижного стержня (выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива) может быть определено чувствительным к сравнению определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности.
Согласно Фиг.7A в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одни параметр реактивности может включать коэффициент поглощения нейтронов. Согласно Фиг.7С в некоторых вариантах осуществления в блоке 712 может сравниваться определенный коэффициент поглощения нейтронов и нелепой коэффициент поглощения нейтронов. В некоторых вариантах осуществления, применение регулируемо подвижного стержня (выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива) может быть определено чувствительным к сравнению определенного коэффициента поглощения нейтронов и целевого коэффициента поглощения нейтронов. Например, выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент поглощения нейтронов. В качестве другого примера, выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов является меньше чем целевой коэффициент поглощения нейтронов.
Согласно Фиг.7А в некоторых других вариантах осуществления по меньшей мере один параметр реактивности может включать коэффициент образования нейтронов. Согласно Фиг.7D в некоторых вариантах осуществления в блоке 714 может сравниваться определенный коэффициент образования нейтронов и целевой коэффициент образования нейтронов. В некоторых вариантах осуществления, применение регулируемо подвижного стержня (выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива) может быть определено чувствительным к сравнению определенного коэффициента образования нейтронов и целевого коэффициента образования нейтронов. Например, выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент образования нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент образования нейтронов. В качестве другого примера, выбранное применение регулируемо подвижного стержня могут включать стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент образования нейтронов является меньше чем целевой коэффициент образования нейтронов.
Согласно Фиг.7A, по меньшей мере один параметр реактивности может быть определен любым способом как необходимо для конкретного применения. Предоставленное в качестве неограничивающих примеров определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления может быть основано на истории облучения нейтронами регулируемо подвижного стержня, свойстве воспроизводящего материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня, свойстве делящегося ядерного топлива регулируемо подвижного стержня, свойстве поглотителя нейтронов регулируемо подвижного стержня и/или свойстве продуктов деления регулируемо подвижного стержня.
Согласно Фиг.7E, в некоторых вариантах осуществления определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления в блоке 704 может включать мониторинг по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления в блоке 716.
Согласно Фиг.7F и некоторых других вариантах осуществления определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления в блоке 704 может включать прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления в блоке 718. Согласно Фиг.7G в некоторых вариантах осуществления прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления в блоке 718 может включать расчет по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления в блоке 720.
Согласно Фиг.8A обеспечивается система 810 для определения применения регулируемо подвижного стержня. Устройство 812 сконфигурировано для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, где регулируемо подвижный стержень включает воспроизводящий материал ядерного топлива. Электросхема 814 сконфигурирована для определения применения регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива.
В различных вариантах осуществления применение регулируемо подвижного стержня (выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива) может быть определено чувствительным к по меньшей мере одному определенному параметру реактивности к регулируемо подвижном стержне. Неограничивающие примеры. предоставленные для иллюстрации а не для ограничения, будут описаны ниже.
Согласно Фиг.8В компаратор 816 может быть сконфигурирован для сравнения определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности. В таком случае электросхема 814 может быть чувствительной к компаратору 816.
Согласно Фиг.8В в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один параметр реактивности может включать коэффициент поглощения нейтронов. В таких случаях компаратор 816 может быть дополнительно сконфигурирован для сравнения определенного коэффициента поглощения нейтронов с целевым коэффициентом поглощения нейтронов. Электросхема 814 может быть чувствительной к сравнению определенного коэффициента поглощения нейтронов и целевого коэффициента поглощения нейтронов с помощью компаратора 816. В некоторых вариантах осуществления выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент поглощения нейтронов. В некоторых других вариантах осуществления выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов является меньше чем целевой коэффициент поглощения нейтронов.
Согласно Фиг.8В в некоторых других вариантах осуществления по меньшей мере один параметр реактивности может включать коэффициент образования нейтронов. В таких случаях компаратор 816 может быть дополнительно сконфигурирован для сравнения определенного коэффициента образования нейтронов с целевым коэффициентом образования нейтронов. Электросхема 814 может быть чувствительной к сравнению определенного коэффициента образования нейтронов и целевого коэффициента образования нейтронов с помощью компаратора 816. В некоторых вариантах осуществления выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент образования нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент образования нейтронов. В некоторых других вариантах осуществления выбранное применение регулируемо подвижного стержня может включать стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент образования нейтронов является меньше чем целевой коэффициент образования нейтронов.
Согласно Фиг.8A, в различных вариантах осуществления устройство 812 может быть сконфигурировано, как необходимо для определения параметр реактивности. Например, согласно Фиг.8С в некоторых вариантах осуществления устройство 812 может включать электросхему 818, которая сконфигурирована для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, основываясь на истории облучения нейтронами регулируемо подвижного стержня.
Согласно Фиг.8D в некоторых других вариантах осуществления устройство 812 может включать электросхему 820, которая сконфигурирована для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного телепня, основываясь на свойстве воспроизводящего материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня. Согласно Фиг.8E в некоторых вариантах осуществления устройство 812 может включать электросхему 822, которая сконфигурирована для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, основываясь на свойстве делящегося ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
Согласно Фиг.8F и некоторых вариантах осуществления устройство 812 может включать электросхему 824, которая сконфигурирована для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, основываясь на свойстве поглотителя нейтронов регулируемо подвижного стержня. Согласно Фиг.8G в некоторых вариантах осуществления устройство 812 может включать электросхему 826, которая сконфигурирована для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, основываясь на свойстве продуктов деления регулируемо подвижного стержня.
Согласно Фиг.8H в некоторых вариантах осуществления устройство 812 может включать по меньшей мере одно устройство 828 мониторинга, которое сконфигурировано для мониторинга по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления. Предоставленное в качестве неограничивающих примеров, устройство 828 мониторинга может включать любой один или несколько датчиков и/или детекторов, описанных выше.
Согласно Фиг.8I в некоторых вариантах осуществления устройство 812 может включать электросхему 830, которая сконфигурирована для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления. Например, в некоторых вариантах осуществления электросхема 830 может быть дополнительно сконфигурирована для расчета по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
Согласно Фиг.9A обеспечивается иллюстративным способ 900 для эксплуатации реактора ядерного деления на бегущей волне. Способ 900 начинается в блоке 902. В блоке 904 устройство регулирования радиоактивности, имеющее первую реактивную способность, введенную в первое положение активной зоны реактора ядерного деления на бегущей волне. В блоке 906 модифицируют реактивную способность устройства регулирования радиоактивности. В блоке 908 устройство регулирования радиоактивности перемещают из первого положения во второе положение активной зоны реактора ядерного деления на бегущей волне так, чтобы устройство регулирования радиоактивности имело вторую реактивную способность, которая отличается от первой реактивной способности. Способ 900 останавливается в блоке 910.
Согласно Фиг.9B в некоторых вариантах осуществления модификация реактивной способности устройства регулирования радиоактивности в блоке 906 может включать поглощение нейтронов с помощью устройства регулирования радиоактивности в блоке 912. Согласно Фиг.9С в некоторых вариантах осуществления поглощение нейтронов с помощью устройства регулирования радиоактивности в блоке 912 может включать поглощение нейтронов с помощью воспроизводящего материала ядерного топлива устройства регулирования радиоактивности в блоке 914. В некоторых случаях вторая реактивная способность может быть больше чем первая реактивная способность.
Согласно Фиг.9D в некоторых других вариантах осуществления модификация реактивной способности устройства регулирования радиоактивности в блоке 906 может включать модификацию поглощающего эффекта самоэкранированного выгорающего поглотителя стержня регулирования реактивности в блоке 916. Согласно Фиг.9E в некоторых вариантах осуществления модификация поглощающего эффекта самоэкранированного выгорающего поглотителя стержня регулирования реактивности в блоке 916 может включать модификацию эффекта самоэкранирования самоэкранированного выгорающего Поглотителя в блоке 918. Согласно Фиг.9F в некоторых вариантах осуществления модификации эффекта самоэкранирования самоэкранированного выгорающего поглотителя в блоке 918 может включать модификацию подвержения самоэкранированного выгорающего поглотителя воздействию нейтронного потока в блоке 920. Согласно Фиг.9G в некоторых вариантах осуществления модификация подвержения самоэкранированного выгорающего поглотителя воздействию нейтронного потока в блоке 920 может включать модификацию энергии нейтронов в блоке 922. В некоторых вариантах осуществления вторая реактивная способность может быть меньше чем первая реактивная способность. В некоторых других вариантах осуществления вторая реактивная способность может быть больше чем первая реактивная способность.
В общем смысле специалистам в данной области техники будет понятно, что различные варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть осуществлены, отдельно и/или совместно, различными типами электромеханических систем, имеющих широкий диапазон электрических компонентов, таких как средства технического обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или фактически любая их комбинация; и широкий диапазон компонентов, которые могут сообщать механическую силу или движение, таких как твердые тела, пружины или торсионные тела, гидравлические элементы и устройства, приводимые в действие электромагнитным способом, или фактически любая их комбинация. Следовательно, используемый в данном документе термин "электромеханическая система" включает, но не ограничиваясь, следующее: электросхему, функционально соединенную с преобразователем (например, привод, двигатель, пьезокристалл и т.д.), электросхему, имеющую по меньшей мере одну дискретную электрическую схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему для специальных применений, электросхему, формирующую вычислительное устройство общего назначения, сконфигурированное с помощью компьютерной программы (например, компьютер общего назначения, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе, или микропроцессор, сконфигурированным с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе), электросхему, формирующую запоминающее устройство (например, формы памяти с произвольным порядком выборки), электросхему, формирующую устройство связи (например, модем, переключатель линии связи или оптико-электрическое оборудование), и любой их неэлектрический аналог, такой как оптические или другие аналоги. Специалистам в данной области техники будет также понятно, что примеры электромеханических систем включают, но не ограничиваются разнообразием систем бытовой электроники, а также других систем, таких как автотранспортные системы, системы автоматизации производства, системы безопасности и системы связи/компьютерные системы. Специалистам в данной области техники будет понятно, что понятие «электромеханические», используемое в данном документе, не обязательно ограничивается системами, которых имеется как электрический, так и механический запуск, за исключением того, что контекст может диктовать обратное.
В общем смысле, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные аспекты, описанные в данном документе, которые могут быть осуществлены, отдельно и/или совместно, с помощью широкого спектра средств технического обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или любой их комбинации, могут быть рассмотрены как состоящие из различных типов "электросхем". Следовательно, используемый данном документе термин "электросхема" включает, но не ограничиваясь, следующее: электросхему, имеющую по меньшей мере одну дискретную электрическую схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему, электросхему, имеющую по меньшей мере одну интегральную схему для специальных применений, электросхему, формирующую вычислительное устройство общего назначения, сконфигурированное с помощью компьютерной программы (например, компьютер общего назначения, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе, или микропроцессор, сконфигурированный с помощью компьютерной программы, которая по меньшей мере частично осуществляет процессы и/или устройства, описанные в данном документе), электросхему, формирующую запоминающее устройство (например, формы памяти с произвольным порядком выборки), и/или электросхему, формирующую устройство связи (например, модем, переключатель линий связи или оптико-электрическое оборудование). Специалистам в данной области техники будет понятно, что объект, описанный в данном документе, может быть осуществлен в аналоговом или цифровом формате или в их сочетании.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что уровень техники продвинулся до точки, где осталась небольшая разница между осуществлениями средств технического обеспечения и программного обеспечения аспектов систем; при этом применение средств технического обеспечения или программного обеспечения является, как правило (но не всегда, в этом смысле в определенных контекстах выбор между средствами технического обеспечения и программного обеспечения становится существенным) проектным решением, представляющим соотношение между стоимостью и эффективностью. Специалистам в данной области техники будет понятно, что существуют различные носители, с помощью которых процессы и/или системы и/или другие технологии, описанные в данном документе, могут быть осуществлены (например, средства технического обеспечения, программного обеспечения и/или микропрограммного обеспечения), и что предпочтительный носитель будет меняться с контекстом, в котором процессы и/или системы и/или другие технологии используются. Например, если конструктор определяет, что скорость и точность являются наиболее важными, конструктор может делать выбор в пользу, главным образом, носителя технического обеспечения и/или микропрограммного обеспечения; альтернативно, если гибкость является наиболее важной, то конструктор может делать выбор в пользу, главным образом, осуществления программного обеспечения; или, также альтернативно, конструктор может делать выбор в пользу некоторой комбинации средств технического обеспечения, программного обеспечения, и/или микропрограммного обеспечения. Следовательно, существует несколько возможных носителей, с помощью которых процессы и/или устройства и/или другие технологии, описанные в данном документе, могут быть осуществлены, ни один из которых не является по своей сути превосходящим другие, так что любой носитель, подлежащий использованию, представляет собой выбор, зависимый от контекста, в котором носитель будет использоваться, и специфических задач (например, скорость, гибкость или прогнозируемость) конструктора, любая из которых может изменяться. Специалистам в данной области техники будет понятно, что оптические аспекты осуществления будут типично использовать оптически-ориентированные средства технического обеспечения, программного обеспечения и/или микропрограммного обеспечения.
Вышеизложенное детальное описание предоставило различные варианты осуществления устройств и/или процессов посредством использования структурных схем, блок-схем и/или примеров. Поскольку эти структурные схемы, блок-схемы и/или примеры содержат одну или несколько функций и/или операций, специалистам в данной области будет понятно, что каждая функция и/или операция в пределах таких структурных схем, блок-схем или примеров может быть осуществлена, отдельно и/или совместно, с помощью широкого спектра средств технического обеспечения, программного обеспечения, микропрограммного обеспечения или фактически любой их комбинации. В одном варианте осуществления, некоторые части объекта, описанного в данном документе, могут быть осуществлены посредством Интегральных схем прикладной ориентации (ASICs), логических матриц, программируемых пользователем (FPGAs), цифровых сигнальных процессоров (DSPs) или других интегрированных форматов. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет понятно, что некоторые аспекты вариантов осуществления, раскрытых в данном документе, в целом или частично, могут быть эквивалентно осуществлены в интегральных схемах, в виде одной или нескольких компьютерных программ, работающих на одном или нескольких компьютерах (например, в виде одной или нескольких программ, работающих на одной или нескольких компьютерных системах), в виде одной или нескольких программ, работающих на одном или нескольких процессорах (например, в виде одной или нескольких программ, работающих на одном или нескольких микропроцессорах), в виде микропрограммного обеспечения или к виде фактически любой их комбинации, и что проектирование схемы и/или написание кода для программного обеспечения и/или микропрограммного обеспечения будет находиться в пределах навыка специалиста в данной области техники в свете данного раскрытия. В дополнение, специалистам в данной облает техники будет понятно, что механизмы объекта, описанного в данном документе, способны быть распределенными в виде программного продукта в разнообразии форм, и что иллюстративный вариант осуществления объекта, описанного в данном документе, применяется вне зависимости от конкретного типа средства, переносящего сигнал, используемой для фактического выполнения распределения. Примеры средства, переносящего сигнал, включают, но не ограничиваются следующим: средством считываемого типа, таким как гибкий магнитный диск, жесткий дисковод, компакт-диск (CD), цифровой видеодиск (DVD), магнитная лента для цифровой записи, компьютерная память и т.д.; и средством передающего типа, таким как цифровое и/или аналоговое средство связи (например, оптоволоконный кабель, волновод, проводная связь, беспроводная связь и т.д.).
Будет понятно, что каждый блок структурных схем и блок-схем, и комбинации блоков в структурные схемы и блок-схемы, могут быть осуществлены с помощью инструкций компьютерной программы. Эти инструкции компьютерной программы могут быть загружены па компьютер или другое программируемое устройство для получения механизма, так чтобы инструкции, которые выполняются на компьютере или другом программируемом устройстве, создавали программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для осуществления функций, определенных в блоке(ах) структурной схемы или блок-схемы. Эти инструкции компьютерной программы могут также быть сохранены в компьютерно-считываемой памяти, которая может управлять компьютером или другим программируемым устройством для функционирования конкретным образом, так чтобы инструкции, сохраненные в компьютерно-считываемой памяти производили готовое изделие, включающее инструкции программного кода программного обеспечения машинно-считываемого носителя, которые осуществляют функцию, определенную в блоке(ах) структурной схемы или блок-схемы. Инструкции программного кода программного обеспечения машинно-считываемого носителя могуч также быть загружены на компьютер или другое программируемое устройство, чтобы вызывать серию операционных этапов, которые должны быть проведены на компьютере или другом программируемом устройстве для получения процесса, осуществляемого компьютером, так что инструкции, которые выполняются на компьютере или другом программируемом устройстве, обеспечивают этапы для осуществления функций, определенных в блоке(ах) структурной схемы или блок-схемы.
Соответственно, блоки структурных схем или блок-схем поддерживают комбинации средств для проведения определенных функций, комбинации этапов для проведения определенных функций и программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя для проведения определенных функций. Также будет понятно, что каждый блок структурных схем или блок-схем, и комбинации блоков в структурных схемах или блок-схемах, могут быть осуществлены с помощью компьютерных систем на основе технического обеспечения специального назначения, которые проводят специальные функции или этапы, или комбинаций средств технического обеспечения специального назначения и компьютерных инструкций.
В отношении использования по существу любых выражений в форме множественного и/или единственного числа в данном документе, специалисты в данной области техники могут перевести множественно число в единственное и или единственное число во множественное в соответствии с контекстом и/или применением. Различные комбинации единственного/множественного числа специально не представлены в данном документе для ясности.
Описанный в данном документе объект иногда иллюстрирует различные компоненты, содержащиеся и или соединенные с различными другими компонентами. Следует понимать, что такие изображенные конфигурации являются исключительно иллюстративными, и что в действительности могут быть осуществлены многие другие конфигурации, которые достигают такой же функциональности. В концептуальном смысле, любое расположение компонентов для достижения такой же функциональности является эффективно "связанным" так, чтобы достигалась желательная функциональность. Следовательно, любые два компонента в данном документе, скомбинированные для достижения конкретной функциональности, могут рассматриваться как "связанные" друг с другом, так чтобы достигалась желательная функциональность, независимо от конфигураций или промежуточных компонентов. Аналогично, любые два компонента, соединенные таким образом, могут также рассматриваться как "функционально объединенные", или "функционально соединенные", друг с другом для достижения желательной функциональности, и любые два компонента, способные быть соединенными таким образом, могут также рассматриваться как "функционально объединяемые" друг с другом для достижения желательной функциональности. Специфические примеры функционально соединяемых компонентов включают, но не ограничиваясь, следующее: физически сочленяемые и/или физически взаимодействующие компоненты, и/или беспроводным образом взаимосвязанные и/или беспроводным образом взаимодействующие компоненты, и/или логически взаимодействующие и/или логически взаимосвязанные компоненты.
В некоторых случаях, один или несколько компонентов могут быть называться в данном документе "сконфигурированными". Специалистам в данной области техники будет понятно, что термин "сконфигурированный" может, как правило, включать компоненты в активном состоянии и/или компоненты в неактивном состоянии и/или компоненты в дежурном режиме и т.д., если только контекст не требует обратного.
В некоторых случаях, один или несколько компонентов могут начинаться в данном документе "сконфигурированными". Специалистам в данной области техники будет понято, что термин "сконфигурированный" может, как правило, включать компоненты в активном состоянии и/или компоненты в неактивном состоянии и/или компоненты в дежурном режиме и т.д., если только контекст не требует обратного.
Поскольку конкретные аспекты данного объекта, описанного в данном документе, были покачаны и описаны, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что, основываясь на данных идеях и данном документе могут быть произведены изменения и модификации без отклонения от объекта, описанного в данном документе, и его более широкие аспекты и, следовательно, прилагаемые пункты формулы изобретения предусмотрены для включения в его объем всех таких изменений и модификаций, так как они находятся в пределах действительной сущности и объема объекта, описанного в данном документе. Более того, понято, что изобретение определяется приложенной формулой изобретения. Будет понятно специалистам в данной области техники, что, в общем, выражения, используемые в данном документе, и особенно, в приложенной формуле изобретения (например, в тезисах приложенной формулы изобретения), как правило, подразумеваются как "открытые" выражения (например, выражение "включающий" должно интерпретироваться как "включающий, но не ограничивающийся этим", выражение "имеющий" должно интерпретироваться как "имеющий по меньшей мере", выражение "включает" должно интерпретироваться как "включает, но не ограничивается этим" и т.д.). Специалистам в данной области техники будет дополнительно понятно, что если предусмотрено определенное количество перечислений в формуле изобретения, они будут точно перечислены в пункте формулы изобретения, который на них ссылается, а в отсутствие такого перечисления, ссылка не предусмотрена. Например, для лучшего понимания следующая приложенная формула изобретения может содержать вводные фразы "по меньшей мере один" и "одни или более" для введения перечислений в пункте формулы изобретения. Тем не менее, использование таких фраз не должно истолковываться как подразумевающее, что введение перечисления в пункте формулы изобретения с помощью неопределенных артиклей "а" или "an" ограничивает любой конкретный пункт формулы изобретения, содержащий такое введенное перечисление в пункте формулы изобретения, изобретениями, содержащими только одно такое перечисление, даже когда этот же пункт формулы изобретения включает вводные фразы "один или более" или "по меньшей мере один" и неопределенные артикли, такие как "а" или "an" (например, "а" и/или "an" должны типично интерпретироваться как означающие "по меньшей мере один" или "один или более"); это же сохраняется для использования определенных артиклей, используемых для введения перечислении в пункте формулы изобретения. В дополнение, даже если определенное число введенного перечисления в пункте формулы изобретения перечислено точно, специалистам в данной области техники будет понятно, что такое перечисление должно типично интерпретироваться как означающее по меньшей мере перечисленное число (например, простое перечисление "два элемента", без других пояснений, типично означает по меньшей мере два элемента, или два или более элементов). Более того, в случаях, когда используется условие, аналогичное условию "по меньшей мере одно из A, В и С, и т.д.", подразумевается, что специалист в данной области техники поймет данное условие должным образом (например, "система, имеющая по меньшей мере одно из A, B и С" будет включать, но не ограничиваясь, системы, которые имеют только A, только B, только С, A и B вместе, A и С вместе, B и С вместе, и/или A, B и С вместе и т.д.). В случаях, когда используется условие, аналогичное условию "по меньшей мере одно из A, B и С, и т.д.", подразумевается, что специалист в данной области техники поймет данное условие должным образом (например, "система, имеющая по меньшей мере одно из A, B и С" будет включать, но не ограничиваясь, системы, которые имеют только A, только B, только С, A и B вместе, А и С вместе, B и С вместе, и/или A, B и С вместе и т.д.). Специалистам в данной области техники будет дополнительно понятно, что фактически любое разделительное слово и/или фраза, представляющая два или более альтернативных выражения, будь-то в описании, формуле изобретения или графических материалах, должна пониматься как подразумевающая возможности включения одного из выражений, любого из выражений, или обоих выражений. Например, фраза "A или В" будет пониматься как включающая возможности "A" или "В" или "A и В".
В отношении приложенной формулы изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что перечисленные операции в ней могут, как правило, быть проведены в любом порядке. Примеры таких альтернативных расположений могут включать перекрывающийся, чередованный, прерванный, переупорядоченный, возрастающий, предварительный, дополнительный, одновременный, обратный или другие варианты расположений, если только контекст не диктует обратное. В отношении контекста, даже выражения, подобные "чувствительный к", "относящийся к" или другие образованные от глаголов прилагательные, как правило, не подразумеваются как исключающие такие варианты, если только контекст не диктует обратное.
Специалистам в данной области техники будет понятно, что вышеизложенные специфические иллюстративные процессы, и/или устройства, и/или технологии являются репрезентативными для более общих процессов, и/или устройств, и/или технологий, описанных в другом месте в данном документе, таком как в формула изобретения, приведенных здесь и/или в другом месте в данной заявки.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что описанные в чанном документе компоненты (например, блоки процесса), устройства, и объекты, и обсуждения, сопровождающие их, используются как примеры ради концептуальной ясности, и что различные модификации конфигурации находятся в компетенции специалистов в данной области техники. Следовательно, как используется в данном документе, представленные специфические примеры и сопровождающее обсуждение подразумевается как репрезентативное для их более общих классов. В общем, применение любого специфического примера в данном документе также подразумевается как репрезентативное для его класса, и невключение таких специфических компонентов (например, блоков процесса), устройств и объектов в данном документе не должно приниматься как определяющее, что ограничение является желательным.
Аспекты объекта, описанного в данном документе, изложены в следующих пронумерованных пунктах:
1. Сборка регулирования реактивности для реактора ядерного деления, причем сборка регулирования реактивности, содержит:
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов, причем, по меньшей мере, часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива; и
по меньшей мере один датчик, физически связанный со стержнем регулирования реактивности, по меньшей мере один датчик, сконфигурированный для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности, связанного со стержнем регулирования реактивности.
2. Сборка по пункту 1, где материал, поглощающий нейтроны, сконфигурирован для поглощения нейтронов быстрого спектра.
3. Сборка по пункту 2, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно сконфигурирован для снижения замедления нейтронов.
4. Сборка по пункту 2, где нейтроны быстрого спектра представляют собой часть бегущей волны ядерного деления.
5. Сборка по пункту 1, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает уран.
6. Сборка по пункту 5, где уран включает 238U.
7. Сборка по пункту 1, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает торий.
8. Сборка по пункту 7, где торий включает 232Th.
9. Сборка по пункту 1, где стержень регулирования реактивности дополнительно включает материал для замедления нейтронов.
10. Сборка по пункту 9, где материал для замедления нейтронов включает по меньшей мере один замедлитель нейтронов, выбранный из водорода, дейтерия, гелия, лития, бора, углерода, графита, натрия и свинца.
11. Сборка по пункту 9, где материал для замедления нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
12. Сборка по пункту 9, где материал для замедления нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
13. Сборка по пункту 1, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов.
14. Сборка по пункту 13, где поглотитель нейтронов включает по меньшей мере один поглотитель, выбранный из серебра, индия, кадмия, гадолиния, гафния, лития, 3Не, продуктов деления, протактиния, нептуния и бора.
15. Сборка по пункту 13, где поглотитель нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
16. Сборка по пункту 13, где поглотитель нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
17. Сборка по пункту 13, где эффект на реактивность, достигаемый воспроизводящим материалом ядерного топлива, выравнивается относительно эффекта на реактивность, достигаемого поглотителем нейтронов.
18. Сборка по пункту 13, где:
стержень регулирования имеет первый участок и второй участок;
первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, и вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности; и
третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в нервом участке стержня регулирования реактивности, и четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
19. Сборка по пункту 18, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
20. Сборка по пункту 18, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
21. Сборка по пункту 18, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
22. Сборка по пункту 18, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
23. Сборка по пункту 18, где сумма эффектов реактивности первой и третьей концентраций по существу выравнивается относительно суммы эффектов реактивности второй и четвертой концентраций.
24. Сборка по пункту 18, где эффект реактивности по существу является постоянным между первым участком и вторым участком.
25. Сборка по пункту 13, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по непрерывному градиенту.
26. Сборка по пункту 13, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в порошкообразной форме.
27. Сборка по пункту 13, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по прерывистому градиенту.
28. Сборка по пункту 13, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в форме отдельных частиц.
29. Сборка по пункту 13, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов пространственно зафиксированы относительно друг друга.
30. Сборка по пункту 13, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов являются пространственно перемещаемыми относительно друг друга.
31. Сборка по пункту 1, где физическая связь включает по меньшей мере одну связь, выбранную из расположенной внутри внутренней части стержня регулирования реактивности и прикрепленной к внешней части стержня регулирования реактивности.
32. Сборка по пункту 1, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
33. Сборка по пункту 1, где датчик включает по меньшей мере один детектор деления.
34. Сборка по пункту 33, где детектор деления включает карманный детектор деления.
35. Сборка по пункту 1, где датчик включает регистратор нейтронного потока.
36. Сборка по пункту 35, где регистратор нейтронного потока включает камеру деления.
37. Сборка по пункту 35, где регистратор нейтронного потока включает ионизационную камеру.
38. Сборка по пункту 1, где датчик включает датчик интегрального потока нейтронов.
39. Сборка по пункту 38, где датчик интегрального потока нейтронов включает интегрирующий алмазный датчик.
40. Сборка по пункту 1, где датчик включает детектор продуктов деления.
41. Сборка по пункту 40, где детектор продуктов деления включает детектор газа.
42. Сборка по пункту 40, где детектор продуктов деления включает β-детектор.
43. Сборка по пункту 40, где детектор продуктов деления включает γ-детектор.
44. Сборка по пункту 40, где детектор продуктов деления сконфигурирован для измерения соотношения типов изотопов в газообразном продукте деления.
45. Сборка по пункту 1, где по меньшей мере один датчик является съемным.
46. Сборка по пункту 1, где стержень регулирования реактивности определяет по меньшей мере одну камеру, сконфигурированную для накопления продуктов деления.
47. Сборка по пункту 46, где камера включает камеру повышенного давления.
48. Сборка по пункту 47, где камера повышенного давления расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала ядерного топлива.
49. Сборка по пункту 1, где по меньшей мере один датчик включает датчик температуры.
50. Сборка по пункту 1, где по меньшей мере один датчик включает датчик давления.
51. Сборка по пункту 1, где по меньшей мере один датчик включает датчик мощности.
52. Сборка по пункту 1, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
53. Сборка по пункту 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство связи, функционально соединенное с по меньшей мере одним датчиком.
54. Система регулирования реактивности для реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, причем система регулирования реактивности, содержит:
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива; и
привод, чувствительный к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально соединенный со стержнем регулирования реактивности.
55. Система по пункту 54, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления.
56. Система по пункту 54, где по меньшей мере одни параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности стержня регулирования реактивности.
57. Система по пункту 54, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотонной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
58. Система по пункту 54, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно сконфигурирован для снижения замедления быстрых нейтронов.
59. Система по пункту 54, где нейтроны быстрого спектра представляют собой часть бегущей волны ядерного деления.
60. Система по пункту 54, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает уран.
61. Система по пункту 60, где уран включает 238U.
62. Система по пункту 54, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает торий.
63. Система по пункту 62, где торий включает 232Th.
64. Система по пункту 54, где стержень регулирования реактивности дополнительно включает материал для замедления нейтронов.
65. Система по пункту 64, где материал для замедления нейтронов включает по меньшей мере один замедлитель нейтронов, выбранный из водорода, дейтерия, гелия, лития, бора, углерода, графита, натрия и свинца.
66. Система по пункту 64, где материал для замедления нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
67. Система по пункту 64, где материал для замедления нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
68. Система по пункту 54, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов.
69. Система по пункту 68, где поглотитель нейтронов включает по меньшей мере один поглотитель, выбранный из серебра, индия, кадмия, гадолиния, гафния, лития, 3He, продуктов деления, протактиния, нептуния и бора.
70. Система по пункту 68, где поглотитель нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
71. Система по пункту 68, где поглотитель нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
72. Система по пункту 68, где эффект на реактивность, достигаемый воспроизводящим материалом ядерного топлива, выравнивается относительно эффекта на реактивность, достигаемого поглотителем нейтронов.
73. Система по пункту 68, где:
стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок;
первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в нервом участке стержня регулирования реактивности, и вторая концентрация поглотителя нейтроне располагается во втором участке стержня регулирования реактивности; и
третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, и четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
74. Система по пункту 73, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
75. Система по пункту 73, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
76. Система по пункту 73, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
77. Система по пункту 73, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
77. Система по пункту 73, где сумма эффектов реактивности первой и третьей концентраций по существу выравнивается относительно суммы эффектов реактивности второй и четвертой концентраций.
79. Система по пункту 73, где эффект реактивности по существу является постоянным между первым участком и вторым участком.
80. Система по пункту 68, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по непрерывному градиенту.
81. Система по пункту 68, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в порошкообразной форме.
82. Система по пункту 68, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по прерывистому градиенту.
83. Система по пункту 68, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в форме отдельных частиц.
84. Система по пункту 68, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов пространственно зафиксированы относительно друг друга.
82. Система по пункту 68, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов являются пространственно перемещаемыми относительно друг друга.
86. Система по пункту 54, дополнительно содержащая устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
87. Система по пункту 86, где устройство включает по меньшей мере один датчик.
88. Система по пункту 87, где по меньшей мере один датчик физически связан со стержнем регулирования реактивности.
89. Система по пункту 88, где физическая связь включает по меньшей мере одну связь, выбранную из расположенной внутри внутренней части стержня регулирования реактивности и расположенной вблизи внешней части стержня регулирования реактивности.
90. Система по пункту 87, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности.
91. Система по пункту 87, где датчик включает по меньшей мере один детектор деления.
92. Система по пункту 91, где детектор деления включает карманный детектор деления.
93. Система по пункту 87, где датчик включает регистратор нейтронного потока.
94. Система по пункту 93, где регистратор нейтронного потока включает камеру деления.
95. Система по пункту 93, где регистратор нейтронного потока включает ионизационную камеру.
96. Система по пункту 87, где датчик включает датчик интегрального потока нейтронов.
97. Система по пункту 96, где датчик интегрального потока нейтронов включает интегрирующий алмазный датчик.
98. Система по пункту 87, где датчик включает по меньшей мере один детектор продуктов деления.
99. Система по пункту 98, где детектор продуктов деления включает детектор газа.
100. Система по пункту 98, где детектор продуктов деления включает β-детектор.
101. Система по пункту 98, где детектор продуктов деления включает γ-детектор.
102. Система по пункту 98, где детектор продуктов деления сконфигурирован для измерения соотношения типов изотопов в газообразном продукте деления.
103. Система по пункту 87, где по меньшей мере один датчик является съемным.
104. Система по пункту 54, где стержень регулирования реактивности определяет по меньшей мере одну камеру, сконфигурированную для накопления продуктов деления.
105. Система по пункту 104, где камера включает камеру повышенного давления.
106. Система по пункту 105, где камера повышенного давления расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала ядерного топлива.
107. Система по пункту 87, где по меньшей мере одни датчик включает датчик мощности.
108. Система по пункту 87, где по меньшей мере один датчик включает датчик температуры.
109. Система по пункту 87, где по меньшей мере один датчик включает датчик давления.
110. Система по пункту 87, где по меньшей мере один датчик включает датчик мощности.
111. Система по пункту 87, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
112. Система по пункту 86, где устройство включает электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
113. Система по пункту 54, где стержень регулирования реактивности электромагнитно соединен с приводом.
114. Система по пункту 54, где стержень регулирования реактивности механически соединен с приводом.
115. Система по пункту 54, дополнительно содержащая:
регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, причем привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, в ответ на регулирующий сигнал стержня.
116. Система по пункту 115, дополнительно содержащая устройство связи, сконфигурированное для передачи регулирующего сигнала стержня от регулятора привода на привод.
117. Система по пункту 115, где регулятор привода содержит операторский интерфейс.
118. Система по пункту 117, где операторский интерфейс содержит регулировочный переключатель.
119. Система по пункту 115, где регулятор привода содержит электросхему, сконфигурированную для автоматического создания регулирующего сигнала стержня на основании по меньшей мере одного параметра реактивности.
120. Система по пункту 54, где привод сконфигурирован для приведения в движение стержня регулирования реактивности в двух направлениях.
121. Система по пункту 120, где привод дополнительно сконфигурирован для остановки движения стержня регулирования реактивности в по меньшей мере одном промежуточном положении между первым положением упора и вторым положением упора.
122. Система по пункту 54, где привод содержит приходной механизм стержня регулирования реактивности.
123. Реактор ядерного деления на бегущей волне, имеющий спектр быстрых нейтронов, причем реактор ядерного деления на бегущей волне содержит:
активную зону реактора ядерного деления на бегущей волне, включающую делящееся ядерное топливо, сконфигурированную для распространения в ней бегущей волны ядерного деления, имеющей спектр быстрых нейтронов; и
систему регулирования реактивности, включающую:
множество стержней регулирования реактивности, причем каждый из множества стержней регулирования реактивности включает материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра бегущей волны ядерного деления, по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива; и
множество приводов, причем каждый из множества приводов является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально связан с по меньшей мере одним из множества стержней регулирования реактивности.
124. Реактор по пункту 123, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления на бегущей волне.
125. Реактор по пункту 123, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности по меньшей мере одного из множества стержней регулирования реактивности.
126. Реактор по пункту 123, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
127. Реактор по пункту 123, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно сконфигурирован для снижения замедления нейтронов.
128. Реактор по пункту 123, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает уран.
129. Реактор по пункту 128, где уран включает 238U.
130. Реактор по пункту 123, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает торий.
131. Реактор по пункту 130, где торий включает 232Th.
132. Реактор по пункту 123, где по меньшей мере один из множества стержней регулирования реактивности дополнительно включает материал для замедления нейтронов.
133. Реактор по пункту 132, где материал для замедления нейтронов включает по меньшей мере один замедлитель нейтронов, выбранный из водорода, дейтерия, гелия, лития, бора, углерода, графита, натрия и свинца.
134. Реактор по пункту 132, где материал для замедления нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
135. Реактор по пункту 132, где материал для замедления нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
136. Реактор по пункту 123, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов.
137. Реактор по пункту 136, где поглотитель нейтронов включает по меньшей мере один поглотитель, выбранный из серебра, индия, кадмия, гадолиния, гафния, лития, 3Не, продуктов деления, протактиния, нептуния бора.
138. Реактор по пункту 136, где поглотитель нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
139. Реактор по пункту 136, где поглотитель нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
140. Реактор по пункту 136, где эффект на реактивность, достигаемый воспроизводящим материалом ядерного топлива, выравнивается относительно эффекта на реактивность, достигаемого поглотителем нейтронов.
141. Реактор по пункту 136, где:
стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок;
первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в нервом участке стержня регулирования реактивности, и вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается на втором участке стержня регулирования реактивности; и
третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в нервом участке стержня регулирования реактивности, и четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
142. Реактор по пункту 141, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
143. Реактор по пункту 141, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
144. Реактор по пункту 141, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
145. Реактор по пункту 141, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
146. Реактор по пункту 141, где сумма эффектов реактивности первой и третьей концентраций по существу выравнивается относительно суммы эффектов реактивности второй и четвертой концентраций.
147. Реактор по пункту 141, где эффект реактивности по существу является постоянным между первым участком и вторым участком.
148. Реактор по пункту 136, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по непрерывному градиенту.
149. Реактор по пункту 136, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в порошкообразной форме.
150. Реактор по пункту 136, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по прерывистому градиенту.
151. Реактор по пункту 136, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в форме отдельных частиц.
152. Реактор по пункту 136, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов пространственно зафиксированы относительно друг друга.
153. Реактор по пункту 136, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов являются пространственно перемещаемыми относительно друг друга.
154. Реактор по пункту 123, дополнительно содержащий по меньшей мере одно устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
155. Реактор по пункту 154, где по меньшей мере одно устройство содержит по меньшей мере один датчик.
156. Реактор по пункту 155, где по меньшей мере один датчик физически связан со связанным стержнем регулирования реактивности.
157. Реактор по пункту 156, где физическая связь включает по меньшей мере одну связь, выбранную из расположенной внутри внутренней части стержня регулирования реактивности и расположенной вблизи внешней части стержня регулирования реактивности.
158. Реактор по пункту 155, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности.
159. Реактор по пункту 155, где датчик содержит по меньшей мере один детектор деления.
160. Реактор по пункту 159, где детектор деления содержит карманный детектор деления.
161. Реактор по пункту 155, где датчик содержит регистратор нейтронного потока.
162. Реактор по пункту 161, где регистратор нейтронного потока содержит камеру деления.
163. Реактор по пункту 161, где регистратор нейтронного потока содержит ионизационную камеру.
164. Реактор по пункту 155, где датчик включает датчик интегрального потока нейтронов.
165. Реактор по пункту 164, где датчик интегрального потока нейтронов включает интегрирующий алмазный датчик.
166. Реактор по пункту 155, где датчик включает по меньшей мере один детектор продуктов деления.
167. Реактор по пункту 166, где детектор продуктов деления включает детектор газа.
168. Реактор по пункту 166, где детектор продуктов деления включает β-детектор.
169. Реактор по пункту 166, где детектор продуктов деления включает γ-детектор.
170. Реактор по пункту 166, где детектор продуктов деления сконфигурирован для измерения соотношения типов изотопов в газообразном продукте деления.
171. Реактор по пункту 155, где по меньшей мере один датчик является съемным.
172. Реактор по пункту 123, где стержень регулирования реактивности определяет по меньшей мере одну камеру, сконфигурированную для накопления продуктов деления.
173. Реактор по пункту 172, где камера включает камеру повышенного давления.
174. Реактор по пункту 173, где камера повышенного давления расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала ядерного топлива.
175. Реактор по пункту 155, где по меньшей мере один датчик включает датчик температуры.
176. Реактор по пункту 155, где по меньшей мере один датчик включает датчик давления.
177. Реактор по пункту 155, где по меньшей мере одни датчик включает датчик мощности.
178. Реактор по пункту 123, дополнительно содержащий калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
179. Реактор по пункту 154, где по меньшей мере одно устройство включает по меньшей мере одну электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
180. Реактор по пункту 179, где электросхема дополнительно сконфигурирована для моделирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
181. Реактор по пункту 179, где электросхема дополнительно сконфигурирована для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
182. Реактор по пункту 179, где электросхема дополнительно сконфигурирована для выбора по меньшей мере одного заданного параметра реактивности.
183. Реактор по пункту 123, где стержень регулирования реактивности электромагнитно соединен с приводом.
184. Реактор по пункту 123, где стержень регулирования реактивности механически соединен с приводом.
185. Реактор по пункту 123, дополнительно содержащий следующее:
регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, где привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, в ответ на регулирующий сигнал стержня.
186. Реактор по пункту 185, дополнительно содержащий устройство связи, сконфигурированное для передачи регулирующего сигнала стержня от регулятора привода на привод.
187. Реактор по пункту 185, где регулятор привода включает операторский интерфейс.
188. Реактор по пункту 187, где операторский интерфейс включает регулировочный переключатель.
189. Реактор по пункту 185, где регулятор привода включает электросхему, сконфигурированную для автоматического создания регулирующего сигнала стержня на основании по меньшей мере одного параметра реактивности.
190. Реактор по пункту 123, где привод сконфигурирован для приведения в движение стержня регулирования реактивности в двух направлениях.
191. Реактор по пункту 190, где привод дополнительно сконфигурирован для остановки движения стержня регулирования реактивности в по меньшей мере одном промежуточном положении между первым положением упора и вторым положением упора.
192. Реактор по пункту 123, где привод включает приводной механизм стержня регулирования реактивности.
193. Способ регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов, причем способ включает:
определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов; и
настройку по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительную к желательному параметру реактивности.
194. Способ по пункту 193, где нейтроны быстрого спектра представляют собой часть бегущей волны ядерного деления.
195. Способ по пункту 193, где определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, включает определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности воспроизводящего материала ядерного топлива.
196. Способ по пункту 193, где определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, включает определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности.
197. Способ по пункту 193, где определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов, включает определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности реактора ядерного деления.
198. Способ по пункту 193, дополнительно содержащий определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности.
199. Способ по пункту 198, дополнительно содержащий определение разницы между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности.
200. Способ по пункту 199, где настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительная к желательному параметру реактивности, включает настройку по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительную к разнице между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности.
201. Способ по пункту 198, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности.
202. Способ по пункту 198, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает моделирование по меньшей мере одного параметра реактивности.
203. Способ по пункту 198, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает выбор по меньшей мере одного заданного параметра реактивности.
204. Способ по пункту 198, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности.
205. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение временной динамики по меньшей мере одного параметра реактивности.
206. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного о параметра реактивности включает обнаружение по меньшей мере одного события радиоактивного распада.
207. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает детектирование деления.
208. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает мониторинг нейтронного потока.
209. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение интегрального потока нейтронов.
210. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает детектирование продуктов деления.
211. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение температуры.
212. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение давления.
213. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение уровня мощности.
214. Способ по пункту 193, где настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительная к желательному параметру реактивности, включает перемещение по меньшей мере в одном из двух направлений по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включающего воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительную к желательному параметру реактивности.
215. Способ по пункту 214, где направления включают осевые направления в реакторе ядерного деления.
216. Способ по пункту 214, где направления включают радиальные направления к реакторе ядерного деления.
217. Способ по пункту 214, где направления включают поперечные направления в реакторе ядерного деления.
218. Способ по пункту 204, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение разницы в реактивности в связи с изменением в положении стержня регулирования реактивности.
219. Способ по пункту 204, дополнительно содержащий калибровку датчика, сконфигурированного для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности.
220. Способ управления реактором ядерного деления на бегущей волне, имеющим спектр быстрых нейтронов, причем способ включает:
распространение бегущей волны ядерного деления, имеющей спектр быстрых нейтронов, в активной зоне реактора ядерного деления на бегущей волне;
определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне; и
настройку по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительную к желательному параметру реактивности.
221. Способ по пункту 220, дополнительно содержащий инициирование бегущей волны ядерного деления, имеющей спектр быстрых нейтронов, в активной зоне реактора ядерного деления на бегущей волне.
222. Способ по пункту 221, где определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне, имеющего спектр быстрых нейтронов, включает определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности воспроизводящего материала ядерного топлива.
223. Способ по пункту 220, где определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне, имеющего спектр быстрых нейтронов, включает определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности.
224. Способ по пункту 220, где определение желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления на бегущей волне, имеющего спектр быстрых нейтронов, включает определение по меньшей мере одного желательного параметра реактивности ядерного реактора деления на бегущей волне.
225. Способ по пункту 220, дополнительно содержащий определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности.
226. Способ по пункту 225, дополнительно содержащий определение разницы между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности.
227. Способ по пункту 226, где настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительная к желательному параметру реактивности, включает настройку по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительную к разнице между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности.
228. Способ по пункту 225, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности.
229. Способ по пункту 225, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает моделирование по меньшей мере одного параметра реактивности.
230. Способ по пункту 225, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает выбор по меньшей мере одного заданного параметра реактивности.
231. Способ по пункту 225, где определение по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности.
232. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение временной динамики по меньшей мере одного параметра реактивности.
233. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение по меньшей мере одного события радиоактивного распада.
234. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает детектирование деления.
235. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает мониторинг нейтронного потока.
236. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение интегрального потока нейтронов.
237. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает детектирование продуктов деления.
238. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение температуры.
239. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение давления.
240. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение уровня мощности.
241. Способ по пункту 220, где настройка по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительная к желательному параметру реактивности, включает перемещение по меньшей мере в одном из двух направлений по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительную к желательному параметру реактивности.
242. Способ по пункту 241, где направления включают осевые направления в реакторе ядерного деления на бегущей волне.
243. Способ по пункту 241, где направления включают радиальные направления в реакторе ядерного деления на бегущей волне.
244. Способ по пункту 241, где направления включают поперечные направления в реакторе ядерного деления на бегущей волне.
245. Способ по пункту 231, где обнаружение по меньшей мере одного параметра реактивности включает обнаружение разницы в реактивности в связи с изменением в положении стержня регулирования реактивности.
246. Способ по пункту 231, дополнительно содержащий калибровку датчика, сконфигурированного для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности.
247. Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, имеющем спектр быстрых нейтронов, причем система содержит:
средства для определения желательного параметра реактивности внутри выбранной части реактора ядерного деления, имеющего спектр быстрых нейтронов; и
средства для настройки по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем, по меньшей мере, часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительной к желательному параметру реактивности.
248. Система по пункту 247, где нейтроны быстрого спектра представляют собой часть бегущей волны ядерного деления.
249. Система по пункту 247, где средства для определения желательного параметра реактивности включают средства для определения по меньшей мере одного желательного параметра реактивности воспроизводящего материала ядерного топлива.
250. Система по пункту 247, где средства для определения желательного параметра реактивности включают средства для определения по меньшей мере одного желательного параметра реактивности по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности.
251. Система по пункту 247, где средства для определения желательного параметра реактивности включают средства для определения по меньшей мере одного желательного параметра реактивности реактора ядерного деления.
252. Система по пункту 247, дополнительно содержащая средства для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности.
253. Система по пункту 252, дополнительно содержащая средства для определения разницы между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности.
254. Система по пункту 253, где средства настройки включают средства для настройки по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительной к разнице между желательным параметром реактивности и по меньшей мере одним определенным параметром реактивности.
255. Система по пункту 252, где средства для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включает средства для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
256. Система по пункту 252, где средства для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включают средства для моделирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
257. Система по пункту 252, где средства для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включают средства для выбора по меньшей мере одного заданного параметра реактивности.
258. Система по пункту 252, где средства для определения по меньшей мере одного определенного параметра реактивности включают средства для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности.
259. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают средства для обнаружения временной динамики по меньшей мере одного параметра реактивности.
260. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают средства для обнаружения по меньшей мере одного события радиоактивного распада.
261. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают по меньшей мере один детектор деления.
262. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают регистратор нейтронного потока.
263. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают датчик интегрального потока нейтронов.
264. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают детектор продуктов деления.
265. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают датчик температуры.
266. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают датчик давления.
267. Система по пункту 258, где средства обнаружения включают датчик уровня мощности.
268. Система по пункту 258, где средства настройки включают средства для перемещения в по меньшей мере одном из двух направлении по меньшей мере одного стержня регулирования реактивности, имеющего материал, поглощающий нейтроны быстрого спектра, причем по меньшем мере часть материала, поглощающего нейтроны быстрого спектра, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, чувствительного к желательному параметру реактивности.
269. Система по пункту 268, где направления включают осевые направления в реакторе ядерного деления.
270. Система по пункту 268, где направления включают радиальные направления в реакторе ядерного деления.
271. Система по пункту 268, где направления включают поперечные направления в реакторе ядерного деления.
272. Система по пункту 258, где средства для обнаружения по меньшей мере одного параметра реактивности включают средства для обнаружения разницы в реактивности в связи с изменением в положении стержня регулирования реактивности.
273. Система по пункту 258, дополнительно содержащая средства для калибровки средств обнаружения.
274. Способ, содержащий:
определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, причем регулируемо подвижный стержень включает воспроизводящий материал ядерного топлива; и
определение применения регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива.
275. Способ по пункту 274, где применение регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива, определяют чувствительным к по меньшей мере одному определенному параметру реактивности в регулируемо подвижном стержне.
276. Способ по пункту 274, дополнительно содержащий сравнение определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности.
277. Способ по пункту 276, где применение регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива, определяют чувствительным к сравнению определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности.
278. Способ по пункту 274, где по меньшей мере один параметр реактивности включает коэффициент поглощения нейтронов.
279. Способ по пункту 278, дополнительно содержащий сравнение определенного коэффициента поглощения нейтронов с целевым коэффициентом поглощения нейтронов.
280. Способ по пункту 279, где применение регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива, определяют чувствительным к сравнению определенного коэффициента поглощения нейтронов и целевого коэффициента поглощения нейтронов.
281. Способ по пункту 279, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент поглощения нейтронов.
282. Способ по пункту 279, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов меньше чем целевой коэффициент поглощения нейтронов.
283. Способ по пункту 274, где по меньшей мере один параметр реактивности включает коэффициент образования нейтронов.
284. Способ по пункту 283, дополнительно содержащий сравнение определенного коэффициента образования нейтронов с целевым коэффициентом образования нейтронов.
285. Способ по пункту 284, где применение регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива, определяют чувствительным к сравнению определенного коэффициента образования нейтронов и целевого коэффициента образования нейтронов.
286. Способ по пункту 284, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент образования нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент образования нейтронов.
287. Способ по пункту 284, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент образования нейтронов меньше чем целевой коэффициент образования нейтронов.
288. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления основано на изменениях облучения нейтронами регулируемо подвижного стержня.
289. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления основано на свойстве воспроизводящего материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
290. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления основано на свойстве делящегося материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
291. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления основано на свойстве поглотителя нейтронов регулируемо подвижного стержня.
292. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления основано на свойстве продуктов деления регулируемо подвижного стержня.
293. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления включает мониторинг по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
294. Способ по пункту 274, где определение по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления включает прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
295. Способ по пункту 294, где прогнозирование по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления включает расчет по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
296. Система, содержащая:
устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, причем регулируемо подвижный стержень включает воспроизводящий материал ядерного топлива; и
первую электросхему, сконфигурированную для определения применения регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива.
297. Система по пункту 296, где первая электросхема является чувствительной к устройству.
298. Система по пункту 296, дополнительно содержащая компаратор, сконфигурированный для сравнения определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности.
299. Система по пункту 298, где первая электросхема является чувствительной к компаратору.
300. Система по пункту 299, где по меньшей мере один параметр реактивности включает коэффициент поглощения нейтронов.
301. Система по пункту 300, где компаратор дополнительно сконфигурирован для сравнения определенного коэффициента поглощения нейтронов с целевым коэффициентом поглощения нейтронов.
302. Система по пункту 301, где первая электросхема является чувствительной к сравнению определенного коэффициента поглощения нейтронов и целевого коэффициента поглощения нейтронов с помощью компаратора.
303. Система по пункту 301, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент поглощения нейтронов.
304. Система по пункту 301, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов меньше чем целевой коэффициент поглощения нейтронов.
305. Система по пункту 299, где по меньшей мере одни параметр реактивности включает коэффициент образования нейтронов.
306. Система по пункту 305, где компаратор дополнительно сконфигурирован для сравнения определенного коэффициента образования нейтронов с целевым коэффициентом образования нейтронов.
307. Система по пункту 306, где первая электросхема является чувствительной к сравнению определенного коэффициента образования нейтронов и целевого коэффициента образования нейтронов с помощью компаратора.
308. Система по пункту 306, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент образования нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент образования нейтронов.
309. Система по пункту 306. где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент образования нейтронов меньше чем целевой коэффициент образования нейтронов.
310. Система по пункту 296, где устройство включает вторую электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании изменений в облучении нейтронами регулируемо подвижного стержня.
311. Система по пункту 296, где устройство включает третью электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства воспроизводящего материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
312. Система по пункту 296, где устройство включает четвертую электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства делящегося материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
313. Система по пункту 296, где устройство включает пятую электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства поглотителя нейтронов регулируемо подвижного стержня.
314. Система по пункту 296, где устройство включает шестую электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства продуктов деления регулируемо подвижного стержня.
315. Система по пункту 296, где устройство включает по меньшей мере одно устройство мониторинга, сконфигурированное для мониторинга по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
316. Система по пункту 296, где устройство включает седьмую электросхему, сконфигурированную для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
317. Система по пункту 316, где седьмая электросхема дополнительно сконфигурирована для расчета по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
318. Программный продукт компьютерного программного обеспечения, содержащий:
первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления, причем регулируемо подвижный стержень включает воспроизводящий материал ядерного топлива; и
второй программный код программного обеспечения машинно-считываемого носители, сконфигурированный для определения применения регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива.
319. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где второй программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя дополнительно сконфигурирован для определения применения регулируемо подвижного стержня, выбранного из стержня регулирования реактивности и стержня делящегося ядерного топлива, чувствительного к первому программному коду программного обеспечения машинно-считываемого носителя.
320. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, дополнительно содержащий третий программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для сравнения определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности.
321. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 320, где второй программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя является чувствительным к сравнению определенного параметра реактивности и целевого параметра реактивности с помощью третьего программного кода программного обеспечения машинно-считываемого носителя.
322. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 321, где по меньшей мере один параметр реактивности включает коэффициент поглощения нейтронов.
323. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 322, где третий программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя дополнительно сконфигурирован для сравнения определенного коэффициента поглощения нейтронов с целевым коэффициентом поглощения нейтронов.
324. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 323, где второй программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя является чувствительным к сравнению определенного коэффициента поглощения нейтронов и целевого коэффициент поглощения нейтронов с помощью третьего программного кода программного обеспечения машинно-считываемого носителя.
325. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 323, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент поглощения нейтронов.
326. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 323, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент поглощения нейтронов меньше, чем целевой коэффициент поглощения нейтронов.
327. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 321, где по меньшей мере один параметр реактивности включает коэффициент образования нейтронов.
328. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 327, где третий программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя дополнительно сконфигурирован для сравнения определенного коэффициента образования нейтронов с целевым коэффициентом образования нейтронов.
329, Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 328, где второй программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя является чувствительным к сравнению определенного коэффициента образования нейтронов и целевого коэффициента образования нейтронов с помощью третьего программного кода программного обеспечения машинно-считываемого носителя.
330. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 328, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень делящегося ядерного топлива, когда определенный коэффициент образования нейтронов представляет собой по меньшей мере целевой коэффициент образования нейтронов.
331. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 328, где выбранное применение регулируемо подвижного стержня включает стержень регулирования реактивности, когда определенный коэффициент образования нейтронов меньше чем целевой коэффициент образования нейтронов.
332. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя включает четвертый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании изменений облучения нейтронами регулируемо подвижного стержня.
333. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя включаем пятый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства воспроизводящего материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
334. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя включает шестой программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства делящегося материала ядерного топлива регулируемо подвижного стержня.
335. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя включает седьмой программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления на основании свойства поглотителя нейтронов регулируемо подвижного стержня.
336. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя включает восьмой программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для определения по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в ядерном реакторе деления на основании свойства продуктов деления регулируемо подвижного стержня.
337. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 318, где первый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя включает девятый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя, сконфигурированный для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
338. Программный продукт компьютерного программного обеспечения по пункту 337, где девятый программный код программного обеспечения машинно-считываемого носителя дополнительно сконфигурирован для расчета по меньшей мере одного параметра реактивности регулируемо подвижного стержня в реакторе ядерного деления.
339. Способ управления ядерным реактором деления на бегущей волне, причем способ включает:
введение устройства регулирования реактивности, имеющего первую реактивную способность, в первое положение активной зоны реактора ядерного деления на бегущей волне;
модификацию реактивной способности устройства регулирования реактивности; и
перемещение устройства регулирования реактивности из первого положения во второе положение активной зоны реактора ядерного деления на бегущей полис так, чтобы устройство регулирования реактивности имело вторую реактивную способность, которая отличается от первой реактивной способности.
340. Способ по пункту 339, где модификация реактивной способности устройства регулирования реактивности включает поглощение нейтронов устройством регулирования реактивности.
341. Способ по пункту 340, где поглощение нейтронов устройством регулирования реактивности включает поглощение нейтронов воспроизводящим материалом ядерного топлива устройства регулирования реактивности.
342. Способ по пункту 340, где вторая реактивная способность больше чем первая реактивная способность.
343. Способ по пункту 339, где модификация реактивной способности устройства регулирования реактивности включает модификацию поглощающего эффекта самоэкранированного выгорающего поглотителя стержня регулирования реактивности.
344. Способ по пункту 343, где модификация поглощающего эффекта самоэкранированного выгорающего поглотителя стержня регулирования реактивности включает модификацию эффекта самоэкранирования самоэкранированного выгорающего поглотителя.
345. Способ по пункту 344, где модификация эффекта самоэкранирования самоэкранированного выгорающего поглотителя включает модификацию воздействия самоэкранированного выгорающего поглотителя на нейтронный поток.
346. Способ по пункту 345, где модификация воздействия самоэкранированного выгорающего поглотителя на нейтронный поток включает модификацию энергии нейтронов.
347. Способ по пункту 343, где вторая реактивная способность меньше чем первая реактивная способность.
348. Способ по пункту 343, где вторая реактивная способность больше чем первая реактивная способность.
В то время как различные аспекты и варианты осуществления были раскрыты в данном документе, другие аспекты и варианты осуществления будут очевидными для специалистов в данной области техники. Различные аспекты и варианты осуществления, раскрытые в данном документе, представлены для целен иллюстрации и не подразумеваются для ограничения, при этом полный объем и сущность определяемся следующей формулой изобретения.
Claims (69)
1. Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, содержащая:
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов, причем, по меньшей мере, часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и
по меньшей мере один датчик, физически связанный со стержнем регулирования реактивности, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности, связанного со стержнем регулирования реактивности,
причем где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов,
при этом стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок, первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов, причем, по меньшей мере, часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и
по меньшей мере один датчик, физически связанный со стержнем регулирования реактивности, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности, связанного со стержнем регулирования реактивности,
причем где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов,
при этом стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок, первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
2. Система по п. 1, где материал, поглощающий нейтроны, сконфигурирован для поглощения нейтронов быстрого спектра.
3. Система по п. 1, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
4. Система по п. 1, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
5. Система по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство связи, функционально соединенное с по меньшей мере одним датчиком.
6. Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, содержащая:
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и привод, чувствительный к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально соединенный со стержнем регулирования реактивности,
причем где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов,
при этом стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок, первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и привод, чувствительный к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально соединенный со стержнем регулирования реактивности,
причем где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов,
при этом стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок, первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
7. Система по п. 2 или 6, где нейтроны быстрого спектра представляют собой часть бегущей волны ядерного деления.
8. Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления, содержащая:
активную зону реактора ядерного деления на бегущей волне, включающую делящееся ядерное топливо, сконфигурированную для распространения в ней бегущей волны ядерного деления, имеющей спектр быстрых нейтронов, и систему регулирования реактивности, включающую:
множество стержней регулирования реактивности, причем каждый из множества стержней регулирования реактивности включает материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра бегущей волны ядерного деления, по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и множество приводов, причем каждый из множества приводов является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально связан с по меньшей мере одним из множества стержней регулирования реактивности,
причем где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов,
при этом стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок, первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
активную зону реактора ядерного деления на бегущей волне, включающую делящееся ядерное топливо, сконфигурированную для распространения в ней бегущей волны ядерного деления, имеющей спектр быстрых нейтронов, и систему регулирования реактивности, включающую:
множество стержней регулирования реактивности, причем каждый из множества стержней регулирования реактивности включает материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра бегущей волны ядерного деления, по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и множество приводов, причем каждый из множества приводов является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально связан с по меньшей мере одним из множества стержней регулирования реактивности,
причем где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов,
при этом стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок, первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
9. Система по любому из пп. 2, 6 или 8, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно сконфигурирован для снижения замедления нейтронов.
10. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает по меньшей мере один элемент, выбранный из урана и тория.
11. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где стержень регулирования реактивности дополнительно включает материал для замедления нейтронов.
12. Система по п. 11, где материал для замедления нейтронов включает по меньшей мере один замедлитель нейтронов, выбранный из водорода, дейтерия, гелия, лития, бора, углерода, графита, натрия и свинца.
13. Система по п. 11, где материал для замедления нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
14. Система по п. 11, где материал для замедления нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
15. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где поглотитель нейтронов включает по меньшей мере один поглотитель, выбранный из серебра, индия, кадмия, гадолиния, гафния, лития, 3Не, продуктов деления, протактиния, нептуния и бора.
16. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где поглотитель нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
17. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где эффект на реактивность, достигаемый воспроизводящим материалом ядерного топлива, выравнивается относительно эффекта на реактивность, достигаемого поглотителем нейтронов.
18. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
19. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
20. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
21. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
22. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где сумма эффектов реактивности первой и третьей концентраций по существу выравнивается относительно суммы эффектов реактивности второй и четвертой концентраций.
23. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где эффект реактивности является по существу постоянным между первым участком и вторым участком.
24. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по непрерывному градиенту.
25. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в порошкообразной форме.
26. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по прерывистому градиенту.
27. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечиваются в форме отдельных частиц.
28. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов пространственно зафиксированы относительно друг друга.
29. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов являются пространственно перемещаемыми относительно друг друга.
30. Система по любому из пп. 1, 6 или 8, где стержень регулирования реактивности определяет по меньшей мере одну камеру, сконфигурированную для накопления продуктов деления.
31. Система по п. 30, где камера включает камеру повышенного давления.
32. Система по п. 31, где камера повышенного давления расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала ядерного топлива.
33. Система по п. 6, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления.
34. Система по п. 6, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности стержня регулирования реактивности.
35. Система по п. 6, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
36. Система по п. 6, дополнительно содержащая устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
37. Система по п. 36, где устройство включает по меньшей мере один датчик.
38. Система по п. 37, где по меньшей мере один датчик физически связан со стержнем регулирования реактивности.
39. Система п. 37, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности.
40. Система п. 37, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
41. Система по п. 36, где устройство включает электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
42. Система по п. 6 или 8, где стержень регулирования реактивности электромагнитно соединен с приводом.
43. Система по п. 6, где стержень регулирования реактивности механически соединен с приводом.
44. Система по п. 6, дополнительно содержащая:
регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, причем привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, чувствительного к регулирующему сигналу стержня.
регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, причем привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, чувствительного к регулирующему сигналу стержня.
45. Система по п. 44, дополнительно содержащая устройство связи, сконфигурированное для передачи регулирующего сигнала стержня от регулятора привода на привод.
46. Система по п. 44, где регулятор привода включает операторский интерфейс.
47. Система но п. 44, где регулятор привода включает электросхему, сконфигурированную для автоматического создания регулирующего сигнала стержня на основании по меньшей мере одного параметра реактивности.
48. Система по п. 6 или 8, где привод сконфигурирован для приведения в движение стержня регулирования реактивности в двух направлениях.
49. Система по п. 48, где привод дополнительно сконфигурирован для остановки движения стержня регулирования реактивности в по меньшей мере одном промежуточном положении между первым положением упора и вторым положением упора.
50. Система по п. 6 или 8, где привод включает приводной механизм стержня регулирования реактивности.
51. Система по п. 8, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления на бегущей волне.
52. Система по п. 8, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности по меньшей мере одного из множества стержней регулирования реактивности.
53. Система по п. 8, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
54. Система по п. 8, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
55. Система по п. 54, где по меньшей мере одно устройство включает по меньшей мере один датчик.
56. Система по любому из пп. 1, 37 или 55, где датчик включает по меньшей мере один датчик, выбранный из детектора деления, регистратора нейтронного потока, датчика интегрального потока нейтронов, детектора продуктов деления, датчика температуры, датчика давления и датчика мощности.
57. Система по любому из пп. 1, 37 или 55, где по меньшей мере один датчик является съемным.
58. Система по п. 55, где по меньшей мере один датчик физически связан со связанным стержнем регулирования реактивности.
59. Система по любому из пп. 1, 38 или 58, где физическая связь включает по меньшей мере одну связь, выбранную из расположенной внутри внутренней части стержня регулирования реактивности и прикрепленной к внешней части стержня регулирования реактивности.
60. Система по п. 55, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности.
61. Система по п. 8, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
62. Система по п. 54, где по меньшей мере одно устройство включает по меньшей мере одну электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
63. Система по п. 62, где электросхема дополнительно сконфигурирована для моделирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
64. Система по п. 62, где электросхема дополнительно сконфигурирована для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
65. Система по п. 62, где электросхема дополнительно сконфигурирована для выбора по меньшей мере одного заданного параметра реактивности.
66. Система по п. 8, дополнительно содержащая регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, причем привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, чувствительного к регулирующему сигналу стержня.
67. Система по п. 66, дополнительно содержащая устройство связи, сконфигурированное для передачи регулирующего сигнала стержня от регулятора привода на привод.
68. Система по п. 66, где регулятор привода содержит операторский интерфейс.
69. Система по п. 66, где регулятор привода содержит электросхему, сконфигурированную для автоматического создания регулирующего сигнала стержня на основании по меньшей мере одного параметра реактивности.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/590,447 | 2009-11-06 | ||
| US12/590,447 US9190177B2 (en) | 2009-11-06 | 2009-11-06 | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor |
| US12/657,736 | 2010-01-25 | ||
| US12/657,734 | 2010-01-25 | ||
| US12/657,734 US9852818B2 (en) | 2009-11-06 | 2010-01-25 | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor |
| US12/657,736 US9793013B2 (en) | 2009-11-06 | 2010-01-25 | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor |
| PCT/US2010/002910 WO2011093844A2 (en) | 2009-11-06 | 2010-11-05 | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012120914A RU2012120914A (ru) | 2013-12-20 |
| RU2553979C2 RU2553979C2 (ru) | 2015-06-20 |
| RU2553979C9 true RU2553979C9 (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=44320024
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120922/07A RU2553468C2 (ru) | 2009-11-06 | 2010-11-05 | Системы и способы регулирования реактивности в реакторе ядерного деления |
| RU2012120914/07A RU2553979C9 (ru) | 2009-11-06 | 2010-11-05 | Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления (варианты) |
| RU2012120921/07A RU2555363C9 (ru) | 2009-11-06 | 2010-11-05 | Система и способы регулирования реактивности в реакторе ядерного деления |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120922/07A RU2553468C2 (ru) | 2009-11-06 | 2010-11-05 | Системы и способы регулирования реактивности в реакторе ядерного деления |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120921/07A RU2555363C9 (ru) | 2009-11-06 | 2010-11-05 | Система и способы регулирования реактивности в реакторе ядерного деления |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (3) | EP2497086B1 (ru) |
| JP (3) | JP6037835B2 (ru) |
| KR (3) | KR20120083513A (ru) |
| CN (3) | CN102714065B (ru) |
| RU (3) | RU2553468C2 (ru) |
| WO (3) | WO2011093840A2 (ru) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101216608B1 (ko) * | 2012-02-13 | 2012-12-31 | 유저스(주) | Ｆｐｇａ를 이용한 온라인 디지털 반응도 계산 시스템 및 방법 |
| KR101406849B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-06-13 | 한국전력기술 주식회사 | 제어봉 삽입시간 측정을 위한 시뮬레이션 구축 방법 |
| CN103177154B (zh) * | 2013-02-05 | 2015-02-25 | 西安交通大学 | 一种获得核燃料组件共振参数的方法 |
| CN104916337B (zh) * | 2014-03-14 | 2017-11-24 | 江苏核电有限公司 | 一种控制棒微积分价值测量试验的数据处理方法 |
| CN104064228B (zh) * | 2014-05-16 | 2016-03-23 | 中国核动力研究设计院 | 行波堆启堆区及行波堆启堆区制造方法 |
| CN105336382B (zh) * | 2014-08-15 | 2017-12-12 | 中国广核集团有限公司 | 核电站动态刻棒现场实施方法 |
| US20160189805A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-06-30 | Terrapower, Llc | Flux-shifting reactivity control system |
| US10896768B2 (en) * | 2016-06-09 | 2021-01-19 | Phoenix Llc | System and method for performing active scanning of a nuclear fuel rod |
| RU2668546C2 (ru) * | 2016-11-15 | 2018-10-02 | Объединенный Институт Ядерных Исследований | Способ изменения реактивности в импульсных ядерных установках периодического действия на быстрых нейтронах с порогово-делящимися изотопами |
| CN108053892B (zh) * | 2017-12-08 | 2019-07-16 | 中国核动力研究设计院 | 一种船用反应堆反应性控制方法 |
| CN108806803B (zh) * | 2018-06-07 | 2021-08-27 | 三峡大学 | 固液混合燃料反应堆堆芯 |
| CN109192341B (zh) * | 2018-09-13 | 2020-01-14 | 中国核动力研究设计院 | 基于三维时空动力学的大反应性测量方法 |
| RU2699251C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2019-09-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Способ поверки калибратора реактивности |
| US20220230769A1 (en) * | 2019-05-30 | 2022-07-21 | Westinghouse Electric Company Llc | System and method to determine reactivity |
| GB202014182D0 (en) * | 2020-09-09 | 2020-10-21 | Scott Ian Richard | Nuclear reactor passive reactivity control system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4229654A (en) * | 1978-08-07 | 1980-10-21 | General Electric Company | Determining fissile content of nuclear fuel elements |
| US4451428A (en) * | 1980-01-07 | 1984-05-29 | Hitachi, Ltd. | Control rods and method of producing same |
| SU555740A1 (ru) * | 1975-04-22 | 1984-11-15 | Предприятие П/Я А-7755 | Привод аварийной защиты дерного реактора |
| US4668468A (en) * | 1984-06-01 | 1987-05-26 | Electric Power Research Institute, Inc. | Reactivity control of nuclear fuel pellets by volumetric redistribution of fissile, fertile and burnable poison material |
| US4762672A (en) * | 1984-10-12 | 1988-08-09 | Hitachi, Ltd. | Fast breeder reactor |
| US6047037A (en) * | 1997-05-19 | 2000-04-04 | Combustion Engineering, Inc. | Multi-lift tool and method for moving control rods in a nuclear reactor |
Family Cites Families (64)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3219535A (en) * | 1964-12-15 | 1965-11-23 | Thomas R Robbins | Nuclear reactor control means |
| US3285821A (en) * | 1965-09-16 | 1966-11-15 | James E Brubaker | Nuclear fuel module |
| US3335060A (en) * | 1965-09-20 | 1967-08-08 | Richard L Diener | Seed-blanket neutronic reactor |
| JPS5034191B1 (ru) * | 1968-04-17 | 1975-11-06 | ||
| US3748230A (en) * | 1968-08-20 | 1973-07-24 | Comitato Nazionale Per I En Nu | Fuel element for fast reactors with a device for exhausting the fission gases therefrom |
| US3849248A (en) * | 1969-02-14 | 1974-11-19 | Gen Electric | Samarium compensation for nuclear reactor fuel |
| JPS497440Y1 (ru) * | 1969-07-18 | 1974-02-21 | ||
| FR2286472A1 (fr) * | 1974-09-30 | 1976-04-23 | Commissariat Energie Atomique | Coeur d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides |
| JPS5247196A (en) * | 1975-10-13 | 1977-04-14 | Mitsubishi Atom Power Ind Inc | Vent mechanism |
| CA1063338A (en) * | 1976-03-12 | 1979-10-02 | Canadian General Electric Company Limited | Method of fabricating nuclear fuel |
| JPS5359097U (ru) * | 1976-10-22 | 1978-05-19 | ||
| JPS5356495A (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-22 | Hitachi Ltd | Neutron measurement unit within reactor |
| US4716006A (en) * | 1980-12-16 | 1987-12-29 | Westinghouse Electric Corp. | Spectral shift reactor control method |
| JPS5934189A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | 株式会社東芝 | 高速増殖炉 |
| JPS5984184A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | 株式会社日立製作所 | 沸騰水型原子炉用燃料集合体 |
| JPS603585A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-09 | 株式会社日立製作所 | 高速増殖炉 |
| FR2592516B2 (fr) * | 1985-12-30 | 1989-08-18 | Framatome Sa | Procede d'exploitation d'un reacteur nucleaire et reacteur nucleaire a variation de spectre utilisant des grappes de deplacement d'eau |
| US4609522A (en) * | 1984-02-03 | 1986-09-02 | Westinghouse Electric Corp. | Mechanical drive system for moving fuel |
| FR2565396B1 (fr) * | 1984-05-30 | 1989-06-30 | Framatome Sa | Procede d'exploitation d'un reacteur a eau legere et a variation de spectre |
| US4717528A (en) * | 1985-02-19 | 1988-01-05 | Westinghouse Electric Corp. | Control rod control system |
| JPH0664169B2 (ja) * | 1986-02-27 | 1994-08-22 | 株式会社日立製作所 | 原子炉制御棒 |
| US4711753A (en) * | 1986-03-19 | 1987-12-08 | Westinghouse Electric Corp. | Calibration of a nuclear reactor core parameter predictor |
| JPH0652316B2 (ja) * | 1986-05-27 | 1994-07-06 | 株式会社東芝 | 制御棒寿命予測装置 |
| JPH06105313B2 (ja) * | 1987-09-22 | 1994-12-21 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 高速増殖炉用炉心内核計装 |
| JPH01129192A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Hitachi Ltd | 制御棒 |
| SE505354C2 (sv) * | 1988-02-09 | 1997-08-11 | Toshiba Kk | Styrblad för kärnreaktorer |
| JP2544437B2 (ja) * | 1988-04-15 | 1996-10-16 | 株式会社日立製作所 | 制御棒 |
| US5136619A (en) * | 1989-02-13 | 1992-08-04 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Thermal breeder fuel enrichment zoning |
| US4941158A (en) * | 1989-03-30 | 1990-07-10 | The Babcock & Wilcox Company | Nuclear reactivity control configuration |
| US5011649A (en) * | 1989-12-15 | 1991-04-30 | Ginsberg Arthur P | Calibration of rod position indicators |
| US5112565A (en) * | 1990-01-03 | 1992-05-12 | Ball Russell M | Nuclear reactor multi-state digital control using digital topology |
| JPH04254791A (ja) * | 1991-02-06 | 1992-09-10 | Toshiba Corp | 高速増殖炉 |
| JPH04264292A (ja) * | 1991-02-18 | 1992-09-21 | Hitachi Ltd | 燃料フォロア付制御棒と制御棒駆動方法及びその駆動装置並びに原子力発電プラントと原子炉運転制御方法 |
| JPH04299287A (ja) * | 1991-03-28 | 1992-10-22 | Toshiba Corp | 高速炉用炉心 |
| US5349541A (en) * | 1992-01-23 | 1994-09-20 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method and apparatus utilizing neural networks to predict a specified signal value within a multi-element system |
| SK93494A3 (en) * | 1992-02-04 | 1995-06-07 | Radkowsky Thorium Power Corp | Nonproliferative light water nuclear reactor with economic use of thorium |
| EP0796495B1 (de) * | 1994-12-08 | 1998-08-12 | Siemens Aktiengesellschaft | System und verfahren zur steuerung von steuerstäben einer kernkraftanlage |
| RU2101788C1 (ru) * | 1996-11-06 | 1998-01-10 | Государственное предприятие Московский завод полиметаллов | Регулирующий стержень корпусного водоохлаждаемого ядерного реактора |
| JPH10288688A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Toshiba Corp | 原子炉用制御棒 |
| JPH10300877A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Toshiba Corp | 軽水炉用燃料集合体 |
| JPH11101890A (ja) * | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Toshiba Corp | 原子炉内出力監視装置 |
| JP3370274B2 (ja) * | 1998-05-22 | 2003-01-27 | 株式会社日立製作所 | 熱的制限値監視装置 |
| JP2000019282A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Toshiba Corp | 軽水炉用燃料集合体 |
| JP2000162374A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Hitachi Ltd | 中性子照射量演算方法及び炉心性能計算装置 |
| ZA992246B (en) * | 1999-03-23 | 1999-12-29 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Reactor, control system and method. |
| ZA992247B (en) * | 1999-03-23 | 2001-01-31 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Reactor system and control method and means. |
| JP2001033578A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-09 | Toshiba Corp | 制御棒監視制御システムおよびプログラムを記憶した記憶媒体 |
| JP2002122687A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Toshiba Corp | 原子炉炉心および原子炉運転方法 |
| WO2002079889A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited | A method of and control system for controlling a nuclear reactor outlet temperature |
| RU2202131C1 (ru) * | 2002-01-29 | 2003-04-10 | Государственное предприятие "Московский завод полиметаллов" | Поглощающий элемент ядерного реактора на быстрых нейтронах |
| US7693249B2 (en) * | 2003-01-31 | 2010-04-06 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Method of improving nuclear reactor performance |
| RU2231142C1 (ru) * | 2003-07-22 | 2004-06-20 | Государственное предприятие "Московский завод полиметаллов" | Регулирующий орган ядерного реактора на быстрых нейтронах |
| JP2005061951A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Toshiba Corp | 制御棒引抜監視装置 |
| US20080144762A1 (en) * | 2005-03-04 | 2008-06-19 | Holden Charles S | Non Proliferating Thorium Nuclear Fuel Inert Metal Matrix Alloys for Fast Spectrum and Thermal Spectrum Thorium Converter Reactors |
| US7512207B2 (en) * | 2005-04-12 | 2009-03-31 | General Electric Company | Apparatus for delivering a tool into a submerged bore |
| JP2007064635A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | 原子炉状態監視装置および原子炉状態監視方法 |
| RU2330338C2 (ru) * | 2006-08-29 | 2008-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" | Устройство аварийной защиты ядерного реактора |
| US20080123795A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Controllable long term operation of a nuclear reactor |
| US8971474B2 (en) * | 2006-11-28 | 2015-03-03 | Terrapower, Llc | Automated nuclear power reactor for long-term operation |
| US20080123797A1 (en) * | 2006-11-28 | 2008-05-29 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Automated nuclear power reactor for long-term operation |
| US7532698B2 (en) * | 2006-11-29 | 2009-05-12 | Global Nuclear Fuel - Americas, Llc | Systems and methods of predicting a critical effective k for a nuclear reactor |
| US20090034674A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Burger Joseph M | Nuclear reactor control rod |
| US8553829B2 (en) * | 2007-09-26 | 2013-10-08 | Areva Np Sas | Reduced order stress model for online maneuvering, diagnostics of fuel failure and design of core loading patterns of light water reactors |
| US9721679B2 (en) * | 2008-04-08 | 2017-08-01 | Terrapower, Llc | Nuclear fission reactor fuel assembly adapted to permit expansion of the nuclear fuel contained therein |
-
2010
- 2010-11-05 EP EP10844850.7A patent/EP2497086B1/en not_active Not-in-force
- 2010-11-05 WO PCT/US2010/002904 patent/WO2011093840A2/en active Application Filing
- 2010-11-05 RU RU2012120922/07A patent/RU2553468C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-11-05 KR KR1020127014608A patent/KR20120083513A/ko active IP Right Grant
- 2010-11-05 EP EP10844846A patent/EP2499643A2/en not_active Withdrawn
- 2010-11-05 JP JP2012537856A patent/JP6037835B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-05 EP EP10844849.9A patent/EP2497090A4/en not_active Withdrawn
- 2010-11-05 WO PCT/US2010/002908 patent/WO2011093843A2/en active Application Filing
- 2010-11-05 CN CN201080060900.5A patent/CN102714065B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-05 CN CN201080060901.XA patent/CN102725800B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-05 JP JP2012537860A patent/JP6026886B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-05 KR KR1020127014606A patent/KR20120087166A/ko active IP Right Grant
- 2010-11-05 KR KR1020127014607A patent/KR20120093331A/ko active IP Right Grant
- 2010-11-05 WO PCT/US2010/002910 patent/WO2011093844A2/en active Application Filing
- 2010-11-05 RU RU2012120914/07A patent/RU2553979C9/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-11-05 JP JP2012537859A patent/JP6071555B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-05 CN CN201080060897.7A patent/CN102714063B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-05 RU RU2012120921/07A patent/RU2555363C9/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU555740A1 (ru) * | 1975-04-22 | 1984-11-15 | Предприятие П/Я А-7755 | Привод аварийной защиты дерного реактора |
| US4229654A (en) * | 1978-08-07 | 1980-10-21 | General Electric Company | Determining fissile content of nuclear fuel elements |
| US4451428A (en) * | 1980-01-07 | 1984-05-29 | Hitachi, Ltd. | Control rods and method of producing same |
| US4668468A (en) * | 1984-06-01 | 1987-05-26 | Electric Power Research Institute, Inc. | Reactivity control of nuclear fuel pellets by volumetric redistribution of fissile, fertile and burnable poison material |
| US4762672A (en) * | 1984-10-12 | 1988-08-09 | Hitachi, Ltd. | Fast breeder reactor |
| US6047037A (en) * | 1997-05-19 | 2000-04-04 | Combustion Engineering, Inc. | Multi-lift tool and method for moving control rods in a nuclear reactor |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2553979C9 (ru) | Система регулирования реактивности в реакторе ядерного деления (варианты) | |
| US9190177B2 (en) | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor | |
| KR101681793B1 (ko) | 유동 제어 조립체를 구비하는 핵 분열 반응로 | |
| Wallenius et al. | Application of burnable absorbers in an accelerator-driven system | |
| Chen et al. | Transmutation study of minor actinides in mixed oxide fueled typical pressurized water reactor assembly | |
| US9793013B2 (en) | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor | |
| Brennen | Thermo-hydraulics of nuclear reactors | |
| US9852818B2 (en) | Systems and methods for controlling reactivity in a nuclear fission reactor | |
| Deo et al. | Experimental and operational reactor physics | |
| Kalcheva et al. | Detailed MCNP modeling of BR2 fuel with azimuthal variation | |
| Kessler et al. | Some Facts About Neutron and Reactor Physics | |
| Charlton et al. | Delayed Neutron Emission Measurements from Fast Fission of U235 and Np237 | |
| Kochetkov et al. | VENUS-F: A first fast lead critical core for benchmarking | |
| Wallenius et al. | Fast spectrum transmutation in a BWR | |
| Cordelle et al. | STUDY AND REALIZATION OF THE REACTOR CONTROL MATERIAL: NEUTRON CONTROL RADIOPROTECTION CONTROL | |
| Kessler et al. | Some Basic Physics of Converter and Breeder Reactors | |
| Dyson | Advanced Fission Reactor Program objectives |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191106 |