铅基全陶瓷微封装弥散燃料堆芯概念设计初步研究

作者：娄磊; 王连杰^*; 彭星杰; 赵晨; 张斌; 周冰燕; 周楠; 胡钰莹; 王星博; 赵子凡

来源：核动力工程, 2022, S2: 100-103.

DOI：10.13832/j.jnpe.2022.S2.0100

• 铅基反应堆
• 全陶瓷微封装弥散燃料(FCM)
• 初步概念设计
• 功率展平
• 相体积分区

为了充分利用全陶瓷微封装弥散燃料(FCM)的耐事故特性，进一步提高铅基反应堆的安全性，将FCM应用于铅基冷却剂反应堆中，给出了铅基FCM堆芯的初步概念设计，并与传统铅基UO2燃料堆芯在燃料装量、燃料利用率、能谱及反应性等方面进行了对比分析。对比结果表明，FCM对堆芯能谱有少量的慢化效果，同时需采用高富集度UO2燃料核芯以保证堆芯235U装量满足能量输出需求，采用FCM堆芯235U装量较UO2堆芯有相应降低，燃料利用率进一步提高。最后对铅基FCM堆芯布置进行功率展平优化，通过径向FCM相体积分区对堆芯功率进行了展平。计算结果显示，堆芯功率峰因子(FQ)由2.43降低至1.93，堆芯核焓升因子(FDH)由1.79降低至1.33。

• 单位
  中国核动力研究设计院