多用途热管堆原型样机概念设计及堆芯物理分析

为了验证多用途小型热管反应堆核动力技术的可行性,设计了一个多用途热管堆核电源系统一体化集成实验装置。该实验装置利用高温钾热管实现堆芯冷却及能量传输过程,利用斯特林热机及方钴矿热电片实现动态及静态热电转换过程,本文通过蒙特卡洛程序MCNP完成样机堆芯物理设计,为热管堆原型样机落成提供技术支持。
验证结果表明：选用富集度为80%的UN燃料可以满足设计需求;堆芯中子呈快中子谱分布;当2个以上的B₄C毒物朝向堆内,反应堆即可实现安全停堆;堆芯功率峰因子为1.37。该研究可为热管堆原型样机带核试验提供参考依据。