燃料组件、堆芯以及钠冷快堆的制作方法

本申请的实施例涉及反应堆燃料组件，特别涉及一种燃料组件、堆芯以及钠冷快堆。

背景技术：

1、这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

2、一般而言，对于钠冷快堆，要求其综合的温度或功率反应性反馈效应为负反馈。

3、然而，钠冷却剂在堆芯中会由于受热沸腾或者其他原因而产生空泡，产生的钠空泡会进一步引入堆芯的反应性变化，这种现象称为钠空泡反应性效应。在大型的钠冷快堆中，钠空泡反应性通常为正反应性反馈，当堆芯的钠冷却剂大规模沸腾引入大量正反应性时，很可能会对反应堆的安全造成较大影响。

技术实现思路

1、在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、第一方面，本申请的实施例提供一种燃料组件，其包括：燃料段，设置成通过裂变反应产生中子和能量；第一燃料生成段，设置成用于利用来自燃料段的中子以生成燃料；裂变气体容纳段，设置成能够容纳燃料段的裂变反应所产生的裂变气体；钠腔段，设置成能够容纳钠冷却剂，以用于增加中子泄漏以降低钠空泡反应性；第二燃料生成段，设置成用于利用泄漏至钠腔段的中子以生成燃料；屏蔽段，设置成用于屏蔽中子；钠流入段，设置成允许钠冷却剂从其流入；钠流出段，设置成允许钠冷却剂从其流出；其中，钠冷却剂用于冷却燃料段。

3、本申请实施例的燃料组件通过设置钠腔段容纳钠冷却剂，从而增加了来自燃料段的中子的泄漏，降低了钠空泡反应性，增强了堆芯固有的安全性；并且通过设置第二燃料生成段对泄漏至钠腔段的中子进行再利用生成燃料，在实现降低钠空泡反应性的基础上，还增加了反应堆的增殖比，提高了燃料的利用率，从而实现了反应堆的降低钠空泡反应性和增加增殖比之间的有效平衡。

4、第二方面，本申请的实施例还提供一种燃料组件，其包括外套管、燃料棒束、可转换材料棒束、屏蔽体、钠流入件以及钠流出件；燃料棒束设置于外套管内，用于发生裂变反应以产生中子和能量；可转换材料棒束设置于外套管内，其与燃料棒束之间间隔设置，在间隔内能够流入钠冷却剂，以增加中子泄漏，以降低钠空泡反应性；可转换材料棒束设置成用于吸收泄漏至间隔的中子以转化为燃料；屏蔽体设置在外套管内，并设置成用于屏蔽中子；钠流入件设置于外套管的一端，钠冷却剂设置成从钠流入件流入，钠冷却剂用于冷却燃料棒束；钠流出件设置于外套管的另一端，用于实现燃料组件的装卸以及供钠冷却剂流出。

5、本申请实施例的燃料组件通过将燃料棒束与可转换材料棒束之间间隔设置，以使得钠冷却剂能够流入间隔中，从而能够增加来自燃料棒束的中子的泄漏，降低钠空泡反应性，增强反应堆固有的安全性；并且由于设置了可转换材料棒束吸收泄漏至间隔的中子以转化为燃料，因此在实现降低钠空泡反应性的基础上，还增加了反应堆的增殖比，提高了燃料的利用率，从而实现了反应堆的降低钠空泡反应性和增加增殖比之间的有效平衡。

6、第三方面，本申请的实施例还提供一种堆芯，其包括本申请第一方面和第二方面任一实施例所提供的燃料组件。

7、第四方面，本申请的实施例还提供一种钠冷快堆，其包括本申请第三方面任一实施例的堆芯。

1.一种燃料组件，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的燃料组件，其特征在于，

3.一种燃料组件，其特征在于，其包括：外套管、燃料棒束、可转换材料棒束、屏蔽体、钠流入件以及钠流出件；

4.根据权利要求3所述的燃料组件，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的燃料组件，其特征在于，所述燃料棒束包括多个燃料棒，所述多个燃料棒彼此之间相对固定以及形成供所述钠冷却剂通过的间隙；

6.根据权利要求5所述的燃料组件，其特征在于，每个所述燃料棒包括：

7.根据权利要求3或6所述的燃料组件，其特征在于，所述可转换材料棒束包括多个可转换材料棒，所述多个可转换材料棒彼此之间相对固定，并且形成供所述钠冷却剂通过的间隙；

8.根据权利要求7所述的燃料组件，其特征在于，每个所述可转换材料棒包括第二可转换材料芯块。

9.根据权利要求7所述的燃料组件，其特征在于，

10.一种堆芯，其特征在于，其包括如权利要求1-9任一项所述的燃料组件。

11.一种钠冷快堆，其特征在于，其包括权利要求10所述的堆芯。