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公开(公告)号：CN117133483A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310943329.0
申请日：2023-07-28
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本申请实施例提供了一种核电源及其发电装置，发电装置用于将堆芯热管传导的热能转化成电能。发电装置包括：多个斯特林发电机；和至少一组换热器组。每组换热器组包括沿多根堆芯热管的冷凝段的延伸方向叠加布置的多个换热器，每个换热器与多根堆芯热管的冷凝段导热连接，每个斯特林发电机的热端导热地连接于一个换热器，以将换热器的热量转换成电能。本申请实施例的核电源及其发电装置，在一台/数台斯特林发电机或一个/数个换热器失效时，所有堆芯热管仍可照常运行，堆芯热量将通过堆芯热管和其余换热器传输至其余斯特林发电机，并产生与正常工况相近的电功率。
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公开(公告)号：CN109147966B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN201811040603.9
申请日：2018-09-06
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明涉及一种基于铀氢钇燃料和动态热电转换的热管冷却式核反应堆电源系统，包括热管、设置在屏蔽体内侧的反应堆、布置在屏蔽体外侧的控制鼓驱动机构、换热器和安全棒驱动机构；所述热管一端伸入反应堆的热管孔道，另一端穿过所述屏蔽体插入所述换热器；所述换热器与自由活塞式斯特林发电机连接；所述控制鼓驱动机构和安全棒驱动机构分别与所述反应堆的控制鼓和安全棒驱动连接。本发明的有益效果如下：该方案充分结合了铀氢锆燃料和热管冷却方式的安全性优点，保证在无人监控条件下长期运行的安全性；该方案充分简化系统结构，提高环境适应性和部署灵活性，可以很好地满足各类海洋活动对于十千瓦及以下量级能源的需求。
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公开(公告)号：CN113782230A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110997253.0
申请日：2021-08-27
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21C7/10
摘要： 本申请实施例公开了一种核反应堆安全棒及核反应堆，涉及核能技术领域，保证反应堆在发射掉落事故工况下的安全性，解决了安全棒抽离出堆芯后，核反应堆产生反应性不足的问题。该核反应堆安全棒包括控制反应段和跟随可燃段，其中，控制反应段，用于放置在核反应堆的堆芯内，使堆芯维持次临界状态；跟随可燃段，与控制反应段径向外轮廓和延伸方向一致，跟随可燃段的一端和控制反应段的一端固定，跟随可燃段具有与堆芯相同的燃料；当控制反应段从堆芯内抽离后，跟随可燃段位于堆芯内。本申请的核反应堆安全棒用于实现抽离后安全棒部分位于堆芯内提供燃料。
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公开(公告)号：CN113223738A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110447386.0
申请日：2021-04-25
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21C15/257 , G21C15/02
摘要： 本发明属于空间核反应堆技术领域，具体涉及一种采用直热管的热管式空间核反应堆电源，包括通过直筒型的热管连接的斯特林发电机(3)和核反应堆的燃料(7)，燃料(7)产生的热能通过直筒型的热管传递到斯特林发电机(3)用于发电。采用一级热管(6)和二级热管(4)交叉且不同方向的布置结构，使得在全部采用直热管的情况下，不存在堆芯射线直接贯穿屏蔽体(5)的问题，核反应堆与斯特林发电机(3)之间无需采用弯曲热管，大大降低了热管的研制难度，提高了全系统的技术成熟度。采用直热管，避免了弯曲导致热管传热性能下降的问题。可以减少堆芯中设置的热管数目，有利于减小堆芯乃至全系统的尺寸和重量。
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公开(公告)号：CN112216410A
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN202010856790.9
申请日：2020-08-24
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明属于核反应堆技术领域，具体涉及一种用于空间核反应堆的多功能安全棒，包括串联在一起的安全棒(1)和跟随体(2)，安全棒(1)用于保证空间核反应堆在发射掉落事故工况下的安全性,跟随体(2)用于空间核反应堆的堆芯的中子慢化，增加空间核反应堆的反应性，同时减小空间核反应堆的堆芯的轴向功率不均匀因子。本发明能够为空间核反应堆提供额外的反应性，可帮助减少燃料装量、减小反应堆重量和体积，降低成本，帮助减小空间核反应堆的轴向功率不均匀因子。
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公开(公告)号：CN112133456A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202010856805.1
申请日：2020-08-24
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明属于双模式反应堆技术领域，具体涉及一种用于双模式反应堆的热管式燃料元件，包括柱状的燃料(2)，燃料(2)沿轴向由上至下分为上段燃料元件、中段燃料元件和下段燃料元件，上段燃料元件中设有热管(1)和氢气流道(3)，中段燃料元件设有氢气集流腔(4)，下段燃料元件中设有氢气流道(3)，上段燃料元件中的氢气流道(3)和下段燃料元件中的氢气流道(3)通过氢气集流腔(4)连通。本发明适用于各种电功率需求的双模式反应堆，大大简化反应堆的运行方式，并提高系统的可靠性，提升了燃料(2)与氢气之间的传热效率，显著提升了燃料(2)与热管(1)之间的传热性能，使热管(1)运行于适宜的温度，保证热管(1)不会过热。
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公开(公告)号：CN113409962B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202110448280.2
申请日：2021-04-25
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21C1/32
摘要： 本发明属于空间核反应堆技术领域，具体涉及一种双模式空间核反应堆堆芯。包括设有热管(1)和氢气流道(9)的燃料块，氢气能够通过氢气流道(9)被燃料块加热后喷出作为动力，同时氢气还能够对燃料块产生降温作用。本发明的技术方案在推进模式和发电模式下热管(1)均可安全地运行于其适宜温度条件下，提升了燃料(11)与氢气工质之间的传热效率，另一方面也显著提升了燃料(11)与热管(1)之间的传热性能，可简化反应堆的运行方式，并提高系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN114530265B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202210026146.8
申请日：2022-01-11
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本申请实施例提供一种用于核反应堆的安全棒及核反应堆，安全棒包括屏蔽轴体和跟随轴体。跟随轴体的顶端与屏蔽轴体的底端连接，跟随轴体包括第一包壳、燃料段和第一轴向反射层。安全棒组装于核反应堆中。核反应堆未工作时，屏蔽轴体位于堆芯通孔内，屏蔽轴体阻止堆芯发生反应，保障核反应堆的安全性。当控制系统根据工作指令控制安全棒向上运动，使得屏蔽轴体抽出堆芯并进入屏蔽体中的预留孔，且跟随轴体进入堆芯的通孔。屏蔽轴体增强了屏蔽体的屏蔽功能。跟随轴体填补堆芯中的通孔，中间段的二氧化钍在中子照射作用下转化为核燃料铀‑233，核燃料铀‑233为堆芯引入正反应性，从而减缓堆芯反应性的下降速度，延长核反应堆的运行寿期。
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公开(公告)号：CN116825414A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310737037.1
申请日：2023-06-21
申请人： 中国原子能科学研究院
IPC分类号： G21H1/10
摘要： 本申请实施例提供了一种核电源，包括：堆芯，堆芯包括多个热离子燃料元件，每个热离子燃料元件内部形成第一冷却剂通道，用于供第一冷却剂流动；第一集流腔和第二集流腔，第一冷却剂从第一集流腔流经热离子燃料元件后流入第二集流腔；至少一个换热器，每个换热器具有能够进行换热的第一冷却剂流道和第二冷却剂流道；第一冷却剂回路，用于接收来自第二集流腔的第一冷却剂，并使第一冷却剂流经第一冷却剂流道后返回第一集流腔；至少一个第二冷却剂回路，用于供第二冷却剂循环流动，每个第二冷却剂回路中的第二冷却剂能够流经一个第二冷却剂流道；以及至少一个热电转换元件，每个热电转换元件用于将一个第二冷却剂回路的热量转换为电能。
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公开(公告)号：CN109119174B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN201811037326.6
申请日：2018-09-06
申请人： 中国原子能科学研究院
摘要： 本发明涉及一种基于铀氢锆燃料和静态热电转换的热管冷却式核反应堆电源系统，包括热管、设置在屏蔽体内侧的反应堆、布置在屏蔽体外侧的控制鼓驱动机构、换热器和安全棒驱动机构；所述热管一端伸入反应堆的热管孔道，另一端穿过所述屏蔽体插入所述换热器；所述换热器外表设置有温差发电元件；所述控制鼓驱动机构和安全棒驱动机构分别与所述反应堆的控制鼓和安全棒驱动连接。本发明的有益效果如下：该方案充分结合了铀氢锆燃料和热管冷却方式的安全性优点，保证在无人监控条件下长期运行的安全性；该方案充分简化系统结构，提高环境适应性和部署灵活性，可以很好地满足各类海洋活动对于十千瓦及以下量级能源的需求。
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