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空间核动力燃料发展趋势与研究进展 被引量：1
1
作者 吴学志 魏国良 +3 位作者 郭骁 屈哲昊 王轩 任劲如 《材料导报》 北大核心 2025年第5期109-114,共6页
空间核动力是未来实现深空探测和载物运输的关键技术之一,空间核动力具有工作寿命长、机动性能好和受太空环境影响小的特点,是空间环境中可提供能量的优质能源。核燃料是空间核动力反应堆的核心部件,处于长时、高温和强辐射的服役环境,... 空间核动力是未来实现深空探测和载物运输的关键技术之一,空间核动力具有工作寿命长、机动性能好和受太空环境影响小的特点,是空间环境中可提供能量的优质能源。核燃料是空间核动力反应堆的核心部件,处于长时、高温和强辐射的服役环境,是影响空间核反应堆能否高效稳定运行的关键材料,与传统压水堆UO_(2)燃料存在较大不同。本文综述了以空间核电源与核推进为代表的空间核动力反应堆燃料的发展趋势与研究进展,对比分析了不同空间核动力系统燃料体系的区别,从燃料设计、工艺制备、性能分析与服役评价等方面系统阐述了影响空间核动力燃料应用的关键问题,提出了未来我国空间核动力燃料的技术方向与研究重点,为我国先进空间核动力反应堆燃料的优化设计与性能提升提供支持。 展开更多
关键词 空间核动力 反应堆 燃料 核电源 核推进
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快堆乏燃料干法后处理技术与发展思考 被引量：2
2
作者 林如山 钟振亚 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期41-53,共13页
乏燃料干法后处理是指在非水介质中处理乏燃料,回收铀钚等锕系元素,并妥善处理放射性废物的一种化工过程。干法后处理是闭式燃料循环快堆核能系统的关键环节,也是快堆乏燃料后处理的现实技术选择。美、俄均已掌握快堆乏燃料干法后处理技... 乏燃料干法后处理是指在非水介质中处理乏燃料,回收铀钚等锕系元素,并妥善处理放射性废物的一种化工过程。干法后处理是闭式燃料循环快堆核能系统的关键环节,也是快堆乏燃料后处理的现实技术选择。美、俄均已掌握快堆乏燃料干法后处理技术,分别建立了适合本国快堆核燃料循环策略的干法后处理工艺流程,已经过工程规模热实验验证,正在开发工程化技术。我国干法后处理技术路线选择遵循国际先进技术和我国快堆燃料循环整体策略,重点发展了熔盐电解技术,可兼容处理氧化物和金属等多种类型的快堆乏燃料,正处于关键技术攻关阶段。本文概述了快堆乏燃料干法后处理技术典型流程和发展趋势,总结了国内围绕快堆乏燃料干法后处理研发取得的最新进展,分析了干法后处理技术面临的挑战,并结合我国快堆核能系统发展战略,提出了我国快堆乏燃料干法后处理技术发展亟待突破的关键科学和技术问题。 展开更多
关键词 快堆乏燃料 干法后处理 熔盐电解 氟化挥发
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空间堆技术发展分析与展望
3
作者 赵守智 解家春 +4 位作者 吕征 高峰 安伟健 侯丞 霍红磊 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期2084-2111,共28页
空间堆技术作为一种重要的空间能源技术,具有独特的优势,在空间领域具有广阔的应用前景。本文概述了空间核能的分类体系,介绍了各种空间电源及空间推进技术的特点及基本性能,分析了空间堆电源相较于其他电源的性能优势。简述了美俄在空... 空间堆技术作为一种重要的空间能源技术,具有独特的优势,在空间领域具有广阔的应用前景。本文概述了空间核能的分类体系,介绍了各种空间电源及空间推进技术的特点及基本性能,分析了空间堆电源相较于其他电源的性能优势。简述了美俄在空间堆电源及核热推进领域的发展历程。概括了各种空间堆电源及核热推进技术方案的特点及适用范围,结合具体案例,分析介绍了其技术方案及主要技术参数。对空间堆技术涉及的关键技术进行了详细分析,包括高温紧凑反应堆设计、高效率热电转换、辐射防护优化等。分析总结了空间堆技术的发展趋势,并对其在地球轨道空间、月面科研站、火星探测、木星系统探测、深远空探测及危险天体防御等领域的应用需求及前景进行了展望。空间堆技术在满足未来空间任务方面具有不可替代的作用,其持续发展将对人类开发太空资源、探索浩瀚宇宙产生深远影响。 展开更多
关键词 空间电源 空间核能 空间核动力 空间堆 空间堆电源 核热推进 核电推进
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空间核反应堆电源风险安全目标研究
4
作者 胡文军 李世锐 +2 位作者 任丽霞 骆志平 刘森林 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期2042-2047,共6页
本文针对空间核反应堆电源(简称空间堆)在各阶段面临的安全风险特点,参考传统地面核设施安全目标的制定方法,研究适用于空间堆的安全目标体系。通过分析空间堆发射阶段的安全风险以及核电厂安全目标的制定过程及内涵,结合航天行业安全... 本文针对空间核反应堆电源(简称空间堆)在各阶段面临的安全风险特点,参考传统地面核设施安全目标的制定方法,研究适用于空间堆的安全目标体系。通过分析空间堆发射阶段的安全风险以及核电厂安全目标的制定过程及内涵,结合航天行业安全风险定量化数据,参考国际空间堆安全的相关法规标准,系统性地提出了“定性-定量-概率”3个层次的空间堆风险安全目标体系:定性安全目标要求保护地球生态圈免受明显辐照风险、对外层空间轨道无显著污染附加风险、对航天器无额外事故风险;定量安全目标限定设计基准事故对个人的最大有效剂量≤5 mSv,且空间堆故障导致航天器灾难性故障的风险需与其他电源相当;概率安全目标包括发射事故下意外临界条件概率小于10^(-3)、运行阶段因堆故障致航天器灾难性故障概率小于10^(-2)、运行阶段航天器解体概率小于10^(-5)。本文提出空间堆3个层次的风险安全目标体系,可系统性指导空间堆安全设计与风险评估,为空间堆安全标准制定提供理论支撑。 展开更多
关键词 空间核反应堆 风险 安全目标
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先进核能发展情景研究
5
作者 杨勇 周培德 +3 位作者 叶国安 杨红义 胡赟 宋英韵 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期27-33,共7页
核能是安全、经济、高效的清洁低碳能源。核能大规模、可持续发展面临着铀资源供应及放射性废物处理处置两大挑战。为最大化利用天然铀资源,减少长寿命废物总量,实现核裂变能长期可持续发展,快堆及其先进闭式核燃料循环是首选技术路线... 核能是安全、经济、高效的清洁低碳能源。核能大规模、可持续发展面临着铀资源供应及放射性废物处理处置两大挑战。为最大化利用天然铀资源,减少长寿命废物总量,实现核裂变能长期可持续发展,快堆及其先进闭式核燃料循环是首选技术路线。本文基于目前我国核电发展格局及未来发展展望,绘制了压水堆和快堆匹配发展的先进核能发展情景图。 展开更多
关键词 双碳目标 燃料循环 一体化快堆 核能发展情景
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基于群堆管理的核电厂长周期堆芯燃料管理策略研究
6
作者 李天涯 刘同先 +6 位作者 陈亮 王晨琳 何彩云 吴昱玖 蔡云 廖鸿宽 肖鹏 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期30-35,共6页
在核电厂中,燃料组件价格昂贵,往往需在反应堆内停留三年或更长时间。因此,如何在满足电力系统能量需求的前提下,提高核燃料利用率、降低核电厂单位能量成本,是一个重要的研究方向。本文研究了一种基于群堆管理的核电厂长周期堆芯燃料... 在核电厂中,燃料组件价格昂贵,往往需在反应堆内停留三年或更长时间。因此,如何在满足电力系统能量需求的前提下,提高核燃料利用率、降低核电厂单位能量成本,是一个重要的研究方向。本文研究了一种基于群堆管理的核电厂长周期堆芯燃料管理方法,针对24个月换料周期机组,建立一个浅燃耗燃料组件数据库,然后,从数据库中选择与目标18个月换料周期机组燃料组件在主要结构尺寸及设计特征上具有兼容性的燃料组件,最后,评估并选择最佳的浅燃耗燃料组件,将其装载入18个月换料周期的机组中。这种方法可以显著提高燃料利用率,降低单位能量成本,从而提高核电厂的经济性。 展开更多
关键词 群堆管理 长周期堆芯燃料管理 核电厂
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中国高温超导电力应用技术研究进展与未来展望
7
作者 金之俭 丘明 +1 位作者 李红雷 宗曦华 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期4042-4059,共18页
高温超导材料因其高载流密度和零电阻特性而被视为下一代电力系统的革命性方向。中国在“双碳”目标驱动下,通过国家重大科技专项支持,已在超导材料研发、装备制造与工程示范方面取得系列突破。该文系统综述了国内高温超导电力应用及相... 高温超导材料因其高载流密度和零电阻特性而被视为下一代电力系统的革命性方向。中国在“双碳”目标驱动下,通过国家重大科技专项支持,已在超导材料研发、装备制造与工程示范方面取得系列突破。该文系统综述了国内高温超导电力应用及相关技术最新研究进展:在超导带材领域,以上海超导科技股份有限公司为代表的高温超导带材厂商已经率先突破了材料的卡脖子问题,国产REBCO带材超导涂层的工程电流密度提升至4 MA/cm^(2)(77 K,自场),稳居世界前列;在超导电力装备领域,国内在超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导电抗器、超导储能设备、超导电机及未来可控核聚变等领域,通过示范工程项目,如处于世界领先水平的上海1.2 km、35 kV/2.2 kA超导电缆示范工程,南澳岛±160 kV超导限流器示范工程等,以及国内高校企业间的产学研结合、优势互补,取得了突出成绩和显著成果。近年来随着未来能源行业的兴起,超导全产业链条联动,超导电力应用方向也出现了一些新的应用场景与趋势。然而,超导电力规模化应用仍面临低温系统可靠性、带材力学性能不足、全生命周期成本偏高等挑战。未来需聚焦高机械强度超导带材、新型制冷技术及多物理场耦合设计,同时探索新的商业化路径。论文研究可为国内超导电力技术的战略布局提供参考。 展开更多
关键词 二代高温超导带材 超导电缆 超导限流器 超导变压器 超导电抗器 超导储能 超导电机 可控核聚变
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核反应堆内温度测量研究进展与展望
8
作者 欧阳可琛 司明浩 +4 位作者 邢力 冯晓娟 张金涛 孙艳飞 杨星团 《中国测试》 北大核心 2025年第2期1-18,共18页
核反应堆内的温度测量对于反应堆的安全和经济运行具有重要意义。当前堆内测温方式主要为技术较为成熟的热电偶或铂电阻温度计,但这类需要标定温敏关系的次级温度计存在着辐照环境下因材料组分或结构等变化而漂移的问题。随着新技术的... 核反应堆内的温度测量对于反应堆的安全和经济运行具有重要意义。当前堆内测温方式主要为技术较为成熟的热电偶或铂电阻温度计,但这类需要标定温敏关系的次级温度计存在着辐照环境下因材料组分或结构等变化而漂移的问题。随着新技术的不断发展,开发受辐照影响更小的次级温度计以及探索新型原级温度计的需求越来越迫切。文章将堆内正在使用或研究的各种测温技术分为以热电偶为代表的次级测温技术和以气体声学温度计为代表的原级测温技术,对各种测温技术的基本原理和研究进展进行综述,对其优缺点和耐辐照性能进行阐述,对其发展前景进行分析展望,为堆内测温技术的进一步研究和应用提供参考。随着温度单位重新定义的实施,在未来,以噪声温度计、气体声学温度计等为代表的原级测温技术有望在反应堆内温度测量和堆内次级温度计原位校准等方面发挥重要作用。 展开更多
关键词 核反应堆 堆内温度测量 原级测温 次级测温 原位校准
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钍铀燃料对微型反应堆中子源生产医用核素的影响
9
作者 张子雄 王佳 +3 位作者 李凯旋 潘炀烜 魏强林 刘义保 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期166-173,共8页
随着高通量核反应堆的退役和放射性同位素需求的增长,同位素供应问题日益严峻。微型反应堆以其结构简单、安全可靠、建造和运行成本低等特点,有潜力成为新一代医用同位素的生产装置。利用微型反应堆中子源(MNSR)建立中子辐照生产模型,... 随着高通量核反应堆的退役和放射性同位素需求的增长,同位素供应问题日益严峻。微型反应堆以其结构简单、安全可靠、建造和运行成本低等特点,有潜力成为新一代医用同位素的生产装置。利用微型反应堆中子源(MNSR)建立中子辐照生产模型,采用天然氧化物材料(MoO_(3)、Lu 2O_(3)、Y 2O_(3))进行辐照生产模拟。研究结果表明,ThO_(2)的掺入可以一定程度上提高中子通量和热化效果,从而增强医用同位素的生产能力。同时ThO_(2)的掺入并未削弱燃料的负反馈特性,从而维持了堆芯的安全性。在钍铀比为5∶100的条件下,单日辐照可获得2.18 mCi/g的99 Mo、74.32 mCi/g的177 Lu以及41.56 mCi/g的90 Y。研究旨在提高钍资源的利用效率和同位素生产效率,为解决医用核素供应问题提供一种可行的解决方案。 展开更多
关键词 钍铀燃料 微型反应堆 中子源 医用同位素
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一体化快堆物理-热工耦合分析计算研究
10
作者 李昊田 吴明宇 +3 位作者 吴宗芸 周志伟 霍兴凯 肖宇白 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期96-103,共8页
一体化快堆在提高铀资源利用率、实现高放废物最小化等方面优势明显。通过多物理耦合、精细化计算,开展反应堆高精度数值模拟,减少传统计算方法中的各种简化和近似,能够更好地反映反应堆实际运行情况,为反应堆设计方案提供验证。本文采... 一体化快堆在提高铀资源利用率、实现高放废物最小化等方面优势明显。通过多物理耦合、精细化计算,开展反应堆高精度数值模拟,减少传统计算方法中的各种简化和近似,能够更好地反映反应堆实际运行情况,为反应堆设计方案提供验证。本文采用外耦合模式,基于RMC和VERSA程序开展核热耦合研究,对一体化快堆功率和冷却剂温度进行精细化模拟计算,验证VERSA子通道传热模型设计的合理性与准确性。开展核热耦合迭代计算,采用就近原则为燃料栅元匹配最接近的温度库。结果表明:经过3轮核热耦合迭代计算,燃料中心温度变化在1%以内,实现收敛。使用匹配截面库计算与900 K截面库相比,计算得到的燃料中心温度整体下降。 展开更多
关键词 一体化快堆 核热耦合 数值模拟
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一体化快堆核岛厂房基底隔震对比分析研究
11
作者 苗鑫 张博韬 +1 位作者 刘一哲 刘林顶 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期140-147,共8页
为提高一体化快堆的极限安全地震动设计能力,拓宽其厂址适用范围,引入了基底隔震技术。针对一体化快堆核岛厂房整体质量大、刚度大的特点,研制了适用于本项目的铅芯橡胶隔震支座,并利用该系列隔震支座进行了核岛厂房的基底隔震设计。隔... 为提高一体化快堆的极限安全地震动设计能力,拓宽其厂址适用范围,引入了基底隔震技术。针对一体化快堆核岛厂房整体质量大、刚度大的特点,研制了适用于本项目的铅芯橡胶隔震支座,并利用该系列隔震支座进行了核岛厂房的基底隔震设计。隔震设计以将极限安全地震动从0.2g提高至0.4g为目标,基于动力时程分析方法,分析了隔震核岛厂房结构的安全性,同时研究了整体隔震效果。分析结果表明,核岛厂房隔震层的安全性能满足规范要求,水平向隔震效果显著,当频率大于1 Hz时,抗震结构的水平向楼层反应谱可包络隔震结构的楼层反应谱。竖向地震动在0.4g输入地震动和隔震层的作用下被二次放大,需结合其他技术手段进一步实现提高竖向极限安全地震动的目标。 展开更多
关键词 一体化快堆 核岛厂房 基底隔震 减震效果
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反应堆堆芯流道构型热流耦合智能拓扑优化研究
12
作者 韩文斌 邓坚 +2 位作者 赵以成 陆祺 黄善仿 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第7期1416-1426,共11页
堆芯流道热工水力特性是决定核反应堆热量输运效率的核心要素,开展流道构型优化对提升反应堆系统综合性能(包括运行效率、安全裕度和经济性)具有重要工程价值,已成为先进核能系统研发的关键技术环节。本文将具有高度设计自由度的拓扑优... 堆芯流道热工水力特性是决定核反应堆热量输运效率的核心要素,开展流道构型优化对提升反应堆系统综合性能(包括运行效率、安全裕度和经济性)具有重要工程价值,已成为先进核能系统研发的关键技术环节。本文将具有高度设计自由度的拓扑优化方法与智能参数化生成技术相结合,通过自适应形态演化实现流-固耦合物理场的协同优化。以转型挑战反应堆(TCR)为研究对象,建立了基于最小化峰值温度目标的多物理场智能优化模型,采用COMSOL有限元分析平台实施流热耦合智能拓扑优化计算。通过基于传统参数化方法和智能参数化方法的对比研究,结合基于单纯形的无梯度启发式智能演化算法进行迭代求解,揭示了复杂流道构型的热工性能演化规律。研究结果表明,演化过程自主收敛于具有分形特征的“Y”形分支流道构型,其结构特性与仿生智能设计原则高度契合。相较于传统圆形流道基准设计,在维持压降不超过工程限值的约束条件下,智能优化方案全堆温度峰值降低了127.6 K。本文验证了智能拓扑优化方法在核反应堆流道设计中的显著成效,为先进堆芯冷却系统设计提供了新的方法支持,为后续反应堆智能化设计体系的构建奠定了基础。 展开更多
关键词 核反应堆 热流耦合 智能拓扑优化 计算流体动力学
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基于环形燃料的月球基地用长寿期核电源堆芯物理方案研究
13
作者 时运达 赵守智 +3 位作者 孙征 胡彬和 袁晓明 杨睿 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
空间核反应堆电源具有结构紧凑、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应性强等优点,是月球基地最理想的能源解决方案。以美国FSP方案为参考,确定净输出电功率40 kW、寿期10 a为核电源的基本参数指标。对于月球基地用空间核反应堆电... 空间核反应堆电源具有结构紧凑、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应性强等优点,是月球基地最理想的能源解决方案。以美国FSP方案为参考,确定净输出电功率40 kW、寿期10 a为核电源的基本参数指标。对于月球基地用空间核反应堆电源,热中子反应堆方案相比快中子反应堆方案在减轻屏蔽体质量和节省核燃料方面更加具有竞争力。在对比分析了空间堆上几种常用的金属氢化物后,以长寿命为原则,选择YH_(1.8)作慢化剂。环形燃料作为一种革新性的燃料形式,具有双边慢化和双边冷却的特点,可以减小固体慢化剂的正温度效应并显著提高反应堆的热工安全裕量,是未来高性能反应堆的首选燃料形式。通过借鉴前苏联TOPAZ-Ⅱ空间堆的堆芯结构,在此基础上整合美国FSP方案的系统结构,最终设计出此堆芯方案。通过采用环形燃料元件并对栅格参数进行优化设计,解决了固体慢化剂带来的全堆正温度效应问题;通过引入安全棒设计,解决了特殊临界安全要求问题;通过采用YH_(1.8)慢化剂,解决了慢化剂的氢泄漏问题。以MCNP程序为计算工具,完成了.堆芯物理方案的设计与优化。与FSP方案相比,堆芯(含反射层)尺寸参数相当,没有因为使用慢化剂而使堆芯体积变大,并且^(235)U装量仅需18.463 kg,只有FSP方案的1/4。 展开更多
关键词 星表核电源 氢化钇 金属氢化物 固体慢化剂 反应性温度效应 低铀装量 特殊临界安全
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核反应堆衔铁编码棒位探测器设计
14
作者 周肖佳 张福海 +4 位作者 昌正科 常成 李远林 肖云 李翔 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第4期580-583,共4页
应用电磁感应原理探测位置,有线圈编码和衔铁编码两种方式,其中线圈编码广泛应用,而衔铁编码较复杂、应用少。针对衔铁编码式反应堆控制棒位置探测器,通过机械结构建模、电磁感应仿真分析、单线圈测量组件样件试制、全尺寸探测器样机试... 应用电磁感应原理探测位置,有线圈编码和衔铁编码两种方式,其中线圈编码广泛应用,而衔铁编码较复杂、应用少。针对衔铁编码式反应堆控制棒位置探测器,通过机械结构建模、电磁感应仿真分析、单线圈测量组件样件试制、全尺寸探测器样机试制、不同材料组合的感应电压实测、全行程棒位分辨能力测试等研究手段,对机械结构、材料选型、磁路特性、供电方式、编码规则完成了全面的理论研究和测试验证,总结提炼了衔铁编码棒位探测器的设计方法和性能效果,为同类型探测器的工程设计提供参考。 展开更多
关键词 核反应堆 棒位探测器 衔铁编码
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新一代核压力容器候选材料SA508Gr.4N钢的研究进展 被引量：2
15
作者 李林泽 谢常胜 +2 位作者 代鑫 田亚强 陈连生 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期1-10,15,共11页
从SA508Gr.4N钢的工艺流程出发,对锻造工艺进行了总结,以便得到均匀细小的显微组织。阐述了合金元素、冷却速率及热处理参数等因素对SA508Gr.4N钢的力学性能的影响机理。结合核压力容器的服役环境,对SA508Gr.4N钢的疲劳性能进行了总结... 从SA508Gr.4N钢的工艺流程出发,对锻造工艺进行了总结,以便得到均匀细小的显微组织。阐述了合金元素、冷却速率及热处理参数等因素对SA508Gr.4N钢的力学性能的影响机理。结合核压力容器的服役环境,对SA508Gr.4N钢的疲劳性能进行了总结。详细分析了显微组织演化、M/A岛和碳化物等对SA508Gr.4N钢疲劳性能、疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展的影响机理。总结了SA508Gr.4N钢抗辐照硬化和脆化的影响机理,以及耐腐蚀性能。展望了核压力容器材料的发展方向和要进一步研究的内容,以期提高核压力容器服役寿命,确保在恶劣环境下安全运行。 展开更多
关键词 核压力容器 SA508Gr.4N钢 力学性能 疲劳性能 辐照性能
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小型核反应堆关键技术研究进展及展望
16
作者 乔鹏瑞 郭瑞阳 杨红义 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第9期2048-2062,共15页
在全球能源低碳转型的背景下,小型核反应堆以投资小、建设周期短、多场景应用等优势,成为突破大型核电应用瓶颈的重要研究对象和发展方向。本文通过调研国内外各类小型核反应堆的研究进展情况,系统梳理了轻水堆、高温气冷堆、液态金属... 在全球能源低碳转型的背景下,小型核反应堆以投资小、建设周期短、多场景应用等优势,成为突破大型核电应用瓶颈的重要研究对象和发展方向。本文通过调研国内外各类小型核反应堆的研究进展情况,系统梳理了轻水堆、高温气冷堆、液态金属堆、熔盐堆等小型核反应堆的技术特点与产业应用前景。结合国内外研究及发展现状,归纳并阐述了新型材料研发及部件加工制造技术、结构材料和燃料的辐照考验、智能精确的仪控系统、高效的动力转换系统以及数字孪生与智能运维技术等5种小型核反应堆的共性关键技术。此外,结合小型核反应堆的优势与特点,探讨了其在石化行业、数字化领域、空间和深海领域的应用前景,并指出具备多场景应用功能的能源结构体系将成为小型核反应堆的未来发展趋势。 展开更多
关键词 小型核反应堆 发展现状 关键技术 发展趋势
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国内M310核电机组放射性废液处理系统的现状分析和优化建议
17
作者 司鹏昆 《辐射防护》 北大核心 2025年第2期167-174,共8页
M310机组是国内早期引进的核电机组,其放射性废液处理系统虽然运行稳定,但存在运行成本高、效率不稳定、去污因子较低、二次固废产生量大等问题,尤其是去污因子较低,目前的工艺和设备已无法满足进一步降低向环境排放的放射性核素总量的... M310机组是国内早期引进的核电机组,其放射性废液处理系统虽然运行稳定,但存在运行成本高、效率不稳定、去污因子较低、二次固废产生量大等问题,尤其是去污因子较低,目前的工艺和设备已无法满足进一步降低向环境排放的放射性核素总量的需求,与先进国家和地区相比仍有不小的差距。本文将从目前的运行现状出发,结合目前国内外成熟的废液处理工艺,详细阐述M310核电机组放射性废液处理系统优化方向和建议。 展开更多
关键词 M310机组 核电 放射性废液 去污因子
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特殊水下环境的移动机器人几何定位方法
18
作者 罗哲文 刘治 樊继壮 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第17期7238-7243,共6页
针对移动机器人在水下完成核反应堆堆内构件检修时的无人自主定位任务,提出了一种结合惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)与单目视觉测距的机器人水下几何定位方法。结合实际环境需求,简述了单目相机测距原理;针对水下核辐射... 针对移动机器人在水下完成核反应堆堆内构件检修时的无人自主定位任务,提出了一种结合惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)与单目视觉测距的机器人水下几何定位方法。结合实际环境需求,简述了单目相机测距原理;针对水下核辐射环境对传感器使用的限制,提出了基于单目视觉校正惯性测量单元位姿估计积分误差和几何定位方法,模拟实验验证表明该定位方法能够有效地校正机器人利用惯性测量单元定位过程中产生的累积误差,提高了机器人的水下运动定位精度。 展开更多
关键词 核电站堆内构件 移动机器人 单目视觉 IMU 水下定位
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氦氙气冷空间堆耦合布雷顿循环核电源系统瞬态特性分析
19
作者 吴杨茂 唐思邈 +5 位作者 朱隆祥 连强 张卢腾 马在勇 孙皖 潘良明 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期973-987,共15页
空间核电源是未来空间任务的重要支撑,本文针对高温气冷堆耦合闭式布雷顿循环发电的兆瓦级先进气冷核能系统(MAGNUS),建立了一套合理完善的数学物理模型,包括反应堆模型、布雷顿热电转换系统模型以及热排放系统模型。采用稳定高效的数... 空间核电源是未来空间任务的重要支撑,本文针对高温气冷堆耦合闭式布雷顿循环发电的兆瓦级先进气冷核能系统(MAGNUS),建立了一套合理完善的数学物理模型,包括反应堆模型、布雷顿热电转换系统模型以及热排放系统模型。采用稳定高效的数值计算方法进行求解,开发了一套瞬态系统分析程序。在对程序稳态及瞬态计算值进行验证后,对系统的典型事故工况进行瞬态分析,包括有保护措施和无保护措施的反应性引入事故、涡轮-发电机-压缩机(TAC)轴转速降低工况模拟。结果表明在反应堆中引入正反应性可提高系统的热循环效率;反应堆输出热量与系统负荷成正比,在保证堆芯安全的合理轴转速范围内,系统的温差损失能够更有效地将热能转化为电能,实现系统效率的提升。 展开更多
关键词 空间核电源 高温气冷快堆 闭式布雷顿循环 瞬态分析
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用于核电余热高效回收的梯级相变填充床储热系统优化设计
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作者 李梦杰 要可盈 +1 位作者 李明佳 刘占斌 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期46-56,共11页
针对铅铋堆核电系统在事故工况下余热管理的难题,提出了一种基于相变填充床储热技术(PLTES)的余热管理方法。通过建立受出口阈值温度约束的PLTES数值模型,分析了不同层级中相变材料(PCM)熔点与填充比例对单级与梯级PLTES系统热性能的影... 针对铅铋堆核电系统在事故工况下余热管理的难题,提出了一种基于相变填充床储热技术(PLTES)的余热管理方法。通过建立受出口阈值温度约束的PLTES数值模型,分析了不同层级中相变材料(PCM)熔点与填充比例对单级与梯级PLTES系统热性能的影响规律。研究结果表明,在单级PLTES系统中,无论采用高熔点还是低熔点PCM,均难以充分发掘PCM的显热与潜热潜能,导致系统容量利用率的最高值ηma仅能达到74.17%。相比之下,采用梯级相变的PLTES系统的研究结果表明,通过在系统底层配置熔点低于红外探测阈值温度的PCM,并在顶层使用熔点高于放热出口阈值温度的PCM,可以在确保排放温度与环境温度相近的同时,显著提升系统的储能密度。通过精细调控顶层、中间层、底层PCM的无量纲熔点至0.480、0.260、0.012,并设定填充比例为0.52、0.44、0.04,优化后的梯级PLTES系统实现了高达97.9%的PCM固液相变参与率,并使得ηma达到了87.22%。该研究为相变填充床储热在核电余热高效回收领域的应用提供了参考。 展开更多
关键词 填充床储热 铅铋堆核电系统 余热管理 梯级相变 容量利用率
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