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UAl_x-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。

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。