MTR堆

MTR堆

MTR堆也叫材料測試堆,是核反應堆的一種,一般為池式反應堆,採用板型燃料元件。MTR反應堆功率較低,採用自然循環,冷卻劑為輕水。與普通的動力堆不同,MTR反應堆常用於實驗研究,需要經常變動運行工況。

基本介紹

  • 中文名:材料測試堆
  • 外文名:Material Test Reactor
簡介,MTR堆組件,燃料包殼,

簡介

MTR堆也叫材料測試堆(Material Test Reactor),一般為池式反應堆,採用板型燃料元件。MTR反應堆功率較低,採用自然循環,冷卻劑為輕水
國際上大多數MTR堆的功率在幾MW到幾十MW不等,燃料富集度均在20%以下。組件分為標準燃料組件和控制棒燃料組件兩種。標準燃料組件中的燃料板數目通常為21塊或者23塊,而控制棒組件尺寸略小於標準燃料組件,控制棒組件中燃料板的數目在10到20塊之間,通常控制棒設計有兩種形式,一種將橢圓形控制棒組放置在組件內燃料板之間的預留空間處,與燃料板平行放置,如GRR、PARR、RSGGAS。另一種設計成控制棒跟隨體組件,如我國的CARR和日本的JRR-3均採用這種設計。
以IAEA提出的10MWMTR為例,標準燃料組件由23塊燃料板組成,燃料芯體材料選用的是U富集度為20%的UAlx-Al燃料,而鋁作為燃料包殼材料。控制棒組件由17塊板型燃料元件組成,在第1塊和第16塊燃料板元件與其他燃料板元件間的空隙處是橢圓形控制棒通道。

MTR堆組件

MTR堆的組件有兩種形式,分為標準燃料組件和包含控制棒的燃料組件,(如圖1:MTR堆組件圖)所示。國際上大多數MTR的燃料組件都採用與此類似的設計。
MTR堆
圖1:MTR堆組件圖

燃料包殼

通常研究實驗堆的燃料包殼都選用鋁,這是因為實驗堆的功率較小,冷卻劑的溫度較低(通常在100℃以下),此時選用鋁或者鋁合金作為包殼是可行的。而在動力堆的功率相對較高,由於鋁的熔點低、耐熱性差,所以鋁包殼不適用於動力堆。

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