Abstract:
A method for transmuting spent fuel from a nuclear reactor includes the step of separating the waste into components including a driver fuel component and a transmutation fuel component. The driver fuel, which includes fissile materials such as Plutonium 239 , is used to initiate a critical, fission reaction in a reactor. The transmutation fuel, which includes non-fissile transuranic isotopes, is transmuted by thermal neutrons generated during fission of the driver fuel. The system is designed to promote fission of the driver fuel and reduce neutron capture by the driver fuel. Reacted driver fuel is separated into transuranics and fission products using a dry cleanup process and the resulting transuranics are mixed with transmutation fuel and re-introduced into the reactor. Transmutation fuel from the reactor is introduced into a second reactor for further transmutation by neutrons generated using a proton beam and spallation target.
Abstract:
An enhanced architecture for a nuclear reactor core includes several technologies: (1) nuclear fuel tiles (S-Block); and (2) a high-temperature thermal insulator and tube liners with a low-temperature solid-phase moderator (U-Mod) to improve safety, reliability, heat transfer, efficiency, and compactness. In S-Block, nuclear fuel tiles include a fuel shape designed with an interlocking geometry pattern to optimize heat transfer between nuclear fuel tiles and into a fuel coolant and bring the fuel coolant in direct contact with the nuclear fuel tiles. Nuclear fuel tiles can be shaped with discontinuous nuclear fuel lateral facets and have fuel coolant passages formed therein to provide direct contact between the fuel coolant and the nuclear fuel tiles. In U-Mod, tube liners with low hydrogen diffusivity retain hydrogen in the low-temperature solid- phase moderator even at elevated temperatures and the high-temperature thermal insulator insulates the solid-phase moderator from the nuclear fuel tiles.
Abstract:
Bei einem Verfahren zum Herstellen von Graphit in einem vertikalen Graphitierungsofen mit wenigstens einem Prozessraum (22), der eine Heizzone (28) begrenzt, wird in der Heizzone (28) eine Temperatur von 2.200 °C bis 3.200 °C, insbesondere von 3.000 °C, erzeugt, partikelförmiges graphitierbares Material (14) dem Prozessraum (22) durch einen Zugang (30) zugeführt, graphitierbares Material (14) durch die Heizzone (28) des Prozessraumes (22) hindurch gefördert, in der es zu Graphit graphitiert wird, und erhaltenes Graphit (12) durch einen Ausgang (40) aus dem Prozessraum (22) abgeführt. Dabei wird als Variante A graphitierbares Material (14) verwendet, dessen Partikel eine Partikelgröße von kleiner als 3 mm haben und und/oder als Variante B in der gesamten Heizzone (28) eines bestimmten Prozessraumes (22) eine Materialsäule (94) ausgebildet, wobei graphitierbares Material (14) nach Zuführen durch den Zugang (30) von oben durch eine Einlasszone (24) des Prozessraumes (22) hindurch auf die Materialsäule (94) rieselt, und/oder als Variante C eine Materialsäule (94) in einer Stand-Heizzone (98) eines bestimmten Prozessraumes (22) ausgebildet, die von der Heizzone (28) umfasst ist, wobei graphitierbares Material (14) nach Zuführen durch den Zugang (30) von oben durch eine Fall-Heizzone (96), die ebenfalls von der Heizzone (28) umfasst ist, auf die Materialsäule (94) rieselt, und/oder als Variante D graphitierbares Material (14) in einem oder mehreren Materialbehältern (100) durch einen bestimmten Prozessraum (22) und durch dessen Heizzone (28) gefördert. Außerdem ist ein vertikaler Graphitierungsofen (10) angegeben, der insbesondere bezogen auf die Varianten C und D optimiert ist.
Abstract:
Активная зона ядерного реактора относится к области атомной энергетики. Активная зона ядерного реактора включает по меньшей мере один модуль, твердый (4) и жидкий замедлители нейтронов. Модуль содержит корпус (1), по меньшей мере одну тепловую трубу, по меньшей мере один тепловыделяющий элемент и теплоизоляцию (5). Тепловая труба выполнена в виде корпуса (2), снабженного фитилем (6), и содержит теплоноситель. Тепловыделяющий элемент выполнен из ядерного топлива (8), расположенного в зоне испарения тепловой трубы вокруг ее корпуса (2) в тепловом контакте с ним, и заключенного в оболочку (3). В качестве теплоносителя тепловой трубы используют легкоплавкие металлы с высокой температурой кипения, например, литий, кальций, свинец, серебро. Между оболочкой (3) и корпусом (1) модуля помещена теплоизоляция (5). В твердом замедлителе (4) нейтронов выполнено по меньшей мере одно отверстие, в котором размещен по меньшей мере один модуль. Пространство между корпусом (1) модуля и твердым замедлителем (4) нейтронов заполнено жидким замедлителем нейтронов. Технический результат - повышение коэффициента полезного действия реакторных установок и расширение области применения активной зоны.
Abstract:
Активная зона ядерного реактора относится к области атомной энергетики. Активная зона ядерного реактора включает по меньшей мере один модуль, твердый (5) и жидкий замедлители нейтронов. Модуль содержит корпус (2), по меньшей мере одну тепловую трубу, по меньшей мере один тепловыделяющий элемент, кожух (1) и теплоизоляцию (6). Тепловая труба выполнена из корпуса (3), фитиля (7) и содержит испаряющийся теплоноситель. Тепловыделяющий элемент состоит из оболочки (4) и ядерного топлива (9). Зона испарения тепловой трубы и тепловыделяющие элементы заключены в кожух (1), заполненный жидким теплоносителем. В качестве теплоносителя тепловой трубы и жидкого теплоносителя в кожухе (1) используют жидкие металлы с высокой температурой кипения, например, литий, кальций, свинец, серебро. В пространстве между кожухом (1) и корпусом модуля (2) помещена теплоизоляция (6). Твердый замедлитель нейтронов (5) имеет по меньшей мере одно отверстие, в котором размещен по меньшей мере один модуль. Пространство между твердым замедлителем нейтронов (5) и модулем заполнено жидким замедлителем нейтронов. Технический результат - повышение коэффициента полезного действия реакторных установок и расширение области применения активной зоны.
Abstract:
L'invention concerne un ensemble (1) d'échange de chaleur entre un premier et un second fluide, l'ensemble comprenant : - un collecteur central (14) communiquant avec l'un de l'entrée et de la sortie (6) du premier fluide, - un collecteur annulaire (16) disposé autour du collecteur central (14) et communiquant avec l'autre de l'entrée et de la sortie (6) du premier fluide, - une pluralité d'échangeurs de chaleur (12) interposés radialement entre le collecteur central (14) et le collecteur annulaire (16), - une pluralité de collecteurs axiaux d'entrée (18) communiquant avec l'entrée (8) du second fluide, et une pluralité de collecteur axiaux de sortie communiquant avec la sortie (10) du second fluide, les collecteurs axiaux d'entrée et de sortie (18) étant interposés circonférentiellement entre les échangeurs (12), Selon l'invention, l'ensemble comprend une chambre d'entrée (22) ménagée d'un premier côté axial des échangeurs (12), mettant en communication la ou des entrées (8) du second fluide avec au moins plusieurs collecteurs axiaux d'entrée (18).
Abstract:
A thermal bridge for improving thermal transfer between a fuel element to a fuel block wherein there is provided a high temperature gas cooled nuclear reactor fuel block comprising a fuel channel and a coolant channel wherein the fuel channel comprises a fuel element, the fuel channel further comprising a thermal bridge thermally linking the fuel element and the fuel channel, wherein the thermal bridge comprises a melting point greater than the working temperature of the fuel block, thereby improving thermal transfer from the fuel element to the fuel block, thereby improving thermal transfer to the coolant channel.
Abstract:
A modular nuclear reactor system includes a lift-out, replaceable nuclear reactor core configured for replacement as a singular unit during a single lift-out event, such as rather than lifting and replacing individual fuel assemblies and/ or fuel elements. The system includes a reactor vessel and a power generation system configured to convert thermal energy in a high temperature working fluid received from the reactor vessel into electrical energy. The reactor vessel includes: a vessel inlet and an adjacent vessel outlet arranged near a bottom on the vessel; a vessel receptacle configured to receive a unified core assembly; locating datums in the base of the vessel receptacle and configured to constrain a core assembly in multiple degrees of freedom; and an interstitial zone surrounding the vessel receptacle and housing a set of control or moderating drums.