核科學(xué)概論-反應(yīng)堆1

1、核科學(xué)概論核科學(xué)概論東華理工大學(xué)東華理工大學(xué)核工系核工系本堂課主要內(nèi)容本堂課主要內(nèi)容n其它重要類(lèi)型核電站其它重要類(lèi)型核電站n我國(guó)核電的發(fā)展我國(guó)核電的發(fā)展第三節(jié)第三節(jié) 其它重要類(lèi)型核電站其它重要類(lèi)型核電站 沸水堆與壓水堆同屬沸水堆與壓水堆同屬輕水堆輕水堆，與，與壓水堆不同之處是沸壓水堆不同之處是沸水堆的堆芯內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī)做功。水堆的堆芯內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽直接進(jìn)入汽輪機(jī)做功。 沸水堆是首先由美國(guó)沸水堆是首先由美國(guó)GE（General Electric）公司發(fā)展）公司發(fā)展起來(lái)的，目前很多國(guó)家都有能力建造沸水堆，在當(dāng)今起來(lái)的，目前很多國(guó)家都有能力建造沸水堆，在當(dāng)今的動(dòng)力反應(yīng)堆中，的動(dòng)力反應(yīng)堆中，

2、沸水堆約占沸水堆約占23%。 與壓水堆相比，與壓水堆相比，沸水堆沒(méi)有沒(méi)有蒸汽發(fā)生器，采用蒸沸水堆沒(méi)有沒(méi)有蒸汽發(fā)生器，采用蒸汽直接循環(huán)，因此它更接近常規(guī)蒸汽動(dòng)力裝置。汽直接循環(huán)，因此它更接近常規(guī)蒸汽動(dòng)力裝置。沸水堆（沸水堆（BWR）沸水堆本體結(jié)構(gòu)沸水堆本體結(jié)構(gòu)沸水堆殼體內(nèi)裝有沸水堆殼體內(nèi)裝有堆芯、堆內(nèi)支撐結(jié)堆芯、堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、氣水分離器、構(gòu)、氣水分離器、蒸汽干燥器和噴射蒸汽干燥器和噴射泵等。泵等。 沸水堆（沸水堆（BWR）沸水堆本體結(jié)構(gòu)沸水堆本體結(jié)構(gòu)堆芯主要由核燃料組件、堆芯主要由核燃料組件、控制棒等組成控制棒等組成，同壓水，同壓水堆一樣也采用低富集度堆一樣也采用低富集度的的UO2作為核燃料，將

3、作為核燃料，將UO2制成圓柱狀芯塊后制成圓柱狀芯塊后裝入鋯合金包殼內(nèi)?？匮b入鋯合金包殼內(nèi)?？刂瓢魹槭中?，它由幾制棒為十字形，它由幾十根裝有碳化硼粉末的十根裝有碳化硼粉末的不銹鋼管組成。不銹鋼管組成。沸水堆（沸水堆（BWR）沸水堆本體結(jié)構(gòu)沸水堆本體結(jié)構(gòu)沸水堆組件外圍罩有沸水堆組件外圍罩有鋯合金制成的方形組鋯合金制成的方形組件盒，以防止冷卻劑件盒，以防止冷卻劑在燃料組件之間的橫在燃料組件之間的橫向流動(dòng)。向流動(dòng)。 沸水堆（沸水堆（BWR）沸水堆系統(tǒng)流程沸水堆系統(tǒng)流程沸水堆（沸水堆（BWR）沸水堆系統(tǒng)流程沸水堆系統(tǒng)流程沸水堆安全殼由沸水堆安全殼由干干井（壓力空間）和井（壓力空間）和濕井（凝氣空間）濕

4、井（凝氣空間）兩部分組成。兩部分組成。沸水堆（沸水堆（BWR）重水堆重水堆n重水的化學(xué)性質(zhì)接近于輕水，但物理性質(zhì)有所不同，重水的化學(xué)性質(zhì)接近于輕水，但物理性質(zhì)有所不同，在在中子吸收截面上差別較大中子吸收截面上差別較大。 重水具有與輕水相近的優(yōu)良熱物理性能，是很好的冷重水具有與輕水相近的優(yōu)良熱物理性能，是很好的冷卻劑。但作為反應(yīng)堆的慢化劑和冷卻劑，重水的純度卻劑。但作為反應(yīng)堆的慢化劑和冷卻劑，重水的純度必須等于和大于必須等于和大于99.75%。 重水堆按其結(jié)構(gòu)可分為重水堆按其結(jié)構(gòu)可分為壓力容器式和壓力管式壓力容器式和壓力管式兩種。兩種。壓力容器式重水堆的結(jié)構(gòu)類(lèi)似壓水堆，只不過(guò)壓力容器式重水堆的結(jié)

5、構(gòu)類(lèi)似壓水堆，只不過(guò)慢化劑慢化劑和冷卻劑都是重水和冷卻劑都是重水。壓力容器式重水堆的堆內(nèi)結(jié)構(gòu)材。壓力容器式重水堆的堆內(nèi)結(jié)構(gòu)材料比壓力管式的少，中子經(jīng)濟(jì)性好，可達(dá)到很高的轉(zhuǎn)料比壓力管式的少，中子經(jīng)濟(jì)性好，可達(dá)到很高的轉(zhuǎn)換比。換比。壓力管式重水堆只壓力管式重水堆只有壓力管承受高壓，有壓力管承受高壓，而容器不受高壓，而容器不受高壓，因此其功率不受容因此其功率不受容器制造能力的限制。器制造能力的限制。目前重水堆達(dá)到商目前重水堆達(dá)到商用的只有加拿大發(fā)用的只有加拿大發(fā)展的壓力管臥式重展的壓力管臥式重水堆，稱為水堆，稱為CANDU型重水堆。型重水堆。重水堆重水堆CANDU型重水堆的壓力型重水堆的壓力管把重水

6、冷卻劑和重水慢管把重水冷卻劑和重水慢化劑分開(kāi)，壓力管內(nèi)流過(guò)化劑分開(kāi)，壓力管內(nèi)流過(guò)高溫高壓重水作為冷卻劑，高溫高壓重水作為冷卻劑，壓力管外是處于低壓狀態(tài)壓力管外是處于低壓狀態(tài)下的慢化劑，盛裝慢化劑下的慢化劑，盛裝慢化劑的大型臥式圓柱型容器稱的大型臥式圓柱型容器稱為排管容器。為排管容器。 重水堆重水堆重水堆燃料束重水堆燃料束 燃料裝卸系統(tǒng)燃料裝卸系統(tǒng) 重水堆重水堆CANDU型反應(yīng)堆型反應(yīng)堆的一回路系統(tǒng)分為的一回路系統(tǒng)分為左右兩個(gè)相同的環(huán)左右兩個(gè)相同的環(huán)路。每一個(gè)環(huán)路有路。每一個(gè)環(huán)路有兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器和兩臺(tái)蒸汽發(fā)生器和兩臺(tái)主泵并通過(guò)管兩臺(tái)主泵并通過(guò)管道連接而成，每個(gè)道連接而成，每個(gè)環(huán)路帶出反應(yīng)堆一環(huán)路

7、帶出反應(yīng)堆一半熱量。半熱量。 重水堆重水堆n重水堆與壓水堆的區(qū)別重水堆與壓水堆的區(qū)別重水堆重水堆重水堆與壓水堆的區(qū)別重水堆與壓水堆的區(qū)別nCANDU天然鈾天然鈾 低燃耗低燃耗 燃料棒束短燃料棒束短不停堆換料不停堆換料可在功率運(yùn)行時(shí)卸出可在功率運(yùn)行時(shí)卸出破損燃料破損燃料 nPWR濃縮鈾濃縮鈾高燃耗高燃耗 燃料棒束長(zhǎng)燃料棒束長(zhǎng)停堆換料停堆換料只能在停堆時(shí)才能卸只能在停堆時(shí)才能卸出破損燃料出破損燃料 氣冷堆氣冷堆n氣冷堆是以氣冷堆是以石墨作慢化劑石墨作慢化劑，二氧化碳或氦氣作二氧化碳或氦氣作冷卻劑冷卻劑，出現(xiàn)較早。，出現(xiàn)較早。n1956年，英國(guó)首先建成商用年，英國(guó)首先建成商用鎂諾克斯型鎂諾克斯型(M

8、agnox)氣冷堆電站氣冷堆電站(卡特霍爾；卡特霍爾；50MW)。n70年代，英、法、意、日相繼建成多座同型電年代，英、法、意、日相繼建成多座同型電站。站。特點(diǎn)：特點(diǎn)：1、石墨中、石墨中子吸收截面小，慢子吸收截面小，慢化性能好，能利用化性能好，能利用天然鈾作為燃料；天然鈾作為燃料；2、氣體冷卻劑能、氣體冷卻劑能在不高的壓力下得在不高的壓力下得到較高的出口溫度，到較高的出口溫度，可提高電站的二回可提高電站的二回路蒸汽參數(shù)；路蒸汽參數(shù)；3、可以在帶功率運(yùn)行可以在帶功率運(yùn)行時(shí)連續(xù)換料。時(shí)連續(xù)換料。 氣冷堆氣冷堆n高溫氣冷堆高溫氣冷堆是氣冷堆的進(jìn)一步發(fā)展，以是氣冷堆的進(jìn)一步發(fā)展，以提高其熱工參提高其熱

9、工參數(shù)數(shù)。高溫氣冷堆。高溫氣冷堆采用耐高溫的涂敷顆粒燃料元件采用耐高溫的涂敷顆粒燃料元件，化，化學(xué)惰性和熱工性能良好的學(xué)惰性和熱工性能良好的氦氣作為冷卻劑氦氣作為冷卻劑，耐高溫的耐高溫的石墨材料作為慢化劑和堆芯結(jié)構(gòu)材料石墨材料作為慢化劑和堆芯結(jié)構(gòu)材料。氣冷堆氣冷堆n將上述的顆粒燃料彌散將上述的顆粒燃料彌散在石墨基體中制成在石墨基體中制成柱狀柱狀或球狀或球狀燃料元件。這種燃料元件。這種燃料元件不需要金屬包燃料元件不需要金屬包殼，而其中殼，而其中石墨既做燃石墨既做燃料元件的結(jié)構(gòu)材料又做料元件的結(jié)構(gòu)材料又做中子慢化劑中子慢化劑。氣冷堆氣冷堆n堆芯結(jié)構(gòu)基本上分堆芯結(jié)構(gòu)基本上分為兩類(lèi)：為兩類(lèi)：一類(lèi)是球一

10、類(lèi)是球床堆，另一類(lèi)是棱床堆，另一類(lèi)是棱柱堆柱堆。堆芯一般是。堆芯一般是圓柱形的，四周?chē)鷪A柱形的，四周?chē)惺瓷鋵樱从惺瓷鋵?，反射層外有金屬熱屏射層外有金屬熱屏蔽。蔽。氣冷堆氣冷堆n氣冷快中子增殖堆氣冷快中子增殖堆GCFR（Gas Cooled Fast Reactor）也是高溫氣冷堆的一種也是高溫氣冷堆的一種。用氦氣作為冷用氦氣作為冷卻劑，但由于卻劑，但由于堆芯內(nèi)不需要堆芯內(nèi)不需要石墨慢化劑，石墨慢化劑，因此堆芯要比因此堆芯要比熱中子堆小得熱中子堆小得多。多。 氣冷堆氣冷堆氣冷堆氣冷堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆n鈉冷快中子堆是目前使用較多的一種中子堆。在這種鈉冷快中子堆是目前使用較多的一

11、種中子堆。在這種反應(yīng)堆內(nèi)，核燃料裂變主要由能量反應(yīng)堆內(nèi)，核燃料裂變主要由能量約約100keV以上的以上的快中子引起，所以堆內(nèi)不快中子引起，所以堆內(nèi)不需要慢化劑需要慢化劑，從而使堆芯內(nèi)，從而使堆芯內(nèi)有害吸收減少，有害吸收減少，能有更多的中子用于轉(zhuǎn)換新的核燃料，能有更多的中子用于轉(zhuǎn)換新的核燃料，使轉(zhuǎn)換比增大。使轉(zhuǎn)換比增大。n在快堆中，在快堆中，熱中子幾乎是不存在的熱中子幾乎是不存在的，因此熱中子吸收，因此熱中子吸收截面高的材料在快堆中并不顯得那么重要。截面高的材料在快堆中并不顯得那么重要。n快中子堆內(nèi)燃料的快中子堆內(nèi)燃料的易裂變核素富集度越大越好易裂變核素富集度越大越好，要盡要盡量減少結(jié)構(gòu)材料和冷

12、卻劑量減少結(jié)構(gòu)材料和冷卻劑，因此其堆芯比壓水堆小很，因此其堆芯比壓水堆小很多。多。鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆n優(yōu)點(diǎn)：只要添加鈾優(yōu)點(diǎn)：只要添加鈾238n還可以生產(chǎn)核燃料還可以生產(chǎn)核燃料n熱中子動(dòng)力堆對(duì)鈾的利用率低于熱中子動(dòng)力堆對(duì)鈾的利用率低于1n快堆是當(dāng)前反應(yīng)堆發(fā)展的方向快堆是當(dāng)前反應(yīng)堆發(fā)展的方向n增殖比增殖比=產(chǎn)生的核燃料的原子核數(shù)產(chǎn)生的核燃料的原子核數(shù)/消耗的核燃消耗的核燃料的原子核數(shù)料的原子核數(shù)鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆鈉冷快中子堆n雖然鈉冷快中子堆有很多優(yōu)點(diǎn)，但是雖然鈉冷快中子堆有很多

13、優(yōu)點(diǎn)，但是尚有一系列技術(shù)尚有一系列技術(shù)上的問(wèn)題還沒(méi)有解決上的問(wèn)題還沒(méi)有解決。主要是在。主要是在高能中子區(qū)核燃料的高能中子區(qū)核燃料的裂變截面很小，因此為了使鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)能進(jìn)行，快裂變截面很小，因此為了使鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)能進(jìn)行，快中子堆內(nèi)必須有較高的核燃料富集度，而且初裝量也中子堆內(nèi)必須有較高的核燃料富集度，而且初裝量也很大很大。n此外，此外，快中子堆的燃料元件加工及乏燃料后處理要求快中子堆的燃料元件加工及乏燃料后處理要求高高，而且其快中子輻照通量率也比熱中子堆大幾十倍，而且其快中子輻照通量率也比熱中子堆大幾十倍，因此對(duì)材料的要求也較苛刻因此對(duì)材料的要求也較苛刻。快中子堆內(nèi)的中子?？熘凶佣褍?nèi)的中子平均

14、平均壽命比熱中子堆的短壽命比熱中子堆的短，而且，而且239Pu的緩發(fā)中子子份額只的緩發(fā)中子子份額只有有235U的的1/3左右，所以快中子堆的左右，所以快中子堆的控制比較困難控制比較困難。艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆n核動(dòng)力潛艇具有核動(dòng)力潛艇具有隱蔽性好、續(xù)航力大、潛伏時(shí)間長(zhǎng)、隱蔽性好、續(xù)航力大、潛伏時(shí)間長(zhǎng)、航速高等顯著優(yōu)點(diǎn)航速高等顯著優(yōu)點(diǎn)，受到各軍事大國(guó)的普遍重視。目，受到各軍事大國(guó)的普遍重視。目前艦船核動(dòng)力技術(shù)已達(dá)到了相當(dāng)高的水平。前艦船核動(dòng)力技術(shù)已達(dá)到了相當(dāng)高的水平。n船用核動(dòng)力目前船用核動(dòng)力目前主要采用壓水堆主要采用壓水堆，船用壓水堆與電站，船用壓水堆與電站壓水堆的結(jié)構(gòu)原理和基本

15、組成大體相同，但兩者的壓水堆的結(jié)構(gòu)原理和基本組成大體相同，但兩者的設(shè)設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)與要求存在一些差別計(jì)出發(fā)點(diǎn)與要求存在一些差別。對(duì)于船用堆來(lái)講，。對(duì)于船用堆來(lái)講，首首先要滿足艦船戰(zhàn)斗性能的要求先要滿足艦船戰(zhàn)斗性能的要求，即，即快速性、隱蔽性和快速性、隱蔽性和高續(xù)航力高續(xù)航力等方面的要求。因此設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是等方面的要求。因此設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是結(jié)結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、體積小、自然循環(huán)能力強(qiáng)、堆芯和構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、體積小、自然循環(huán)能力強(qiáng)、堆芯和燃料元件的功率密度大等優(yōu)點(diǎn)燃料元件的功率密度大等優(yōu)點(diǎn)。艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆n艦船用反應(yīng)堆與電站反應(yīng)堆相比一般有以下特點(diǎn)：艦船用反應(yīng)堆與電站反應(yīng)堆相

16、比一般有以下特點(diǎn)： 1、為了提高艦艇速度，增加續(xù)航力和減少反應(yīng)堆的、為了提高艦艇速度，增加續(xù)航力和減少反應(yīng)堆的開(kāi)蓋次數(shù)，艦船用反應(yīng)堆采用富集度較高的核燃料，開(kāi)蓋次數(shù)，艦船用反應(yīng)堆采用富集度較高的核燃料，以提高燃料元件的功率密度，從而縮小堆芯體積；以提高燃料元件的功率密度，從而縮小堆芯體積； 2、艦船用分散式布置壓水堆一般采用兩個(gè)以上環(huán)路，、艦船用分散式布置壓水堆一般采用兩個(gè)以上環(huán)路，每條環(huán)路有兩臺(tái)主泵，其中一臺(tái)備用；每條環(huán)路有兩臺(tái)主泵，其中一臺(tái)備用； 3、為了提高反應(yīng)堆的可靠性，減少主泵噪音，艦船、為了提高反應(yīng)堆的可靠性，減少主泵噪音，艦船用反應(yīng)堆都力求高自然循環(huán)能力，一些先進(jìn)的艦船用用反應(yīng)堆

17、都力求高自然循環(huán)能力，一些先進(jìn)的艦船用反應(yīng)堆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自然循環(huán)。反應(yīng)堆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自然循環(huán)。艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆n緊湊式布置壓水堆緊湊式布置壓水堆存在問(wèn)題：反應(yīng)堆和存在問(wèn)題：反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器的體積和蒸汽發(fā)生器的體積和質(zhì)量都很大，它們之質(zhì)量都很大，它們之間的熱脹冷縮問(wèn)題很間的熱脹冷縮問(wèn)題很難補(bǔ)償。難補(bǔ)償。 艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆n法國(guó)一體化壓水堆法國(guó)一體化壓水堆CAP缺點(diǎn)：容器內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缺點(diǎn)：容器內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備維修困難。設(shè)備維修困難。艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆nMRX一體化壓水堆一體化壓水堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆艦船用核動(dòng)力反應(yīng)堆nMRX一體化壓水堆采用了

18、以下的先進(jìn)技術(shù)一體化壓水堆采用了以下的先進(jìn)技術(shù) 1、采用水淹式安全殼、采用水淹式安全殼 將反應(yīng)堆容器設(shè)置在裝滿水的安全殼內(nèi)，在發(fā)生失水事故時(shí)，可終將反應(yīng)堆容器設(shè)置在裝滿水的安全殼內(nèi)，在發(fā)生失水事故時(shí)，可終止一回路水的流失，非能動(dòng)的保持堆芯淹沒(méi)防止堆芯損壞。止一回路水的流失，非能動(dòng)的保持堆芯淹沒(méi)防止堆芯損壞。 2、采用自然循環(huán)排除衰變熱、采用自然循環(huán)排除衰變熱 在蒸汽管破損、傳熱管破損和失水等事故工況時(shí)，采用自然循環(huán)將在蒸汽管破損、傳熱管破損和失水等事故工況時(shí)，采用自然循環(huán)將衰變熱排放到安全殼中的水系統(tǒng)和熱管式安全殼水冷卻系統(tǒng)。衰變熱排放到安全殼中的水系統(tǒng)和熱管式安全殼水冷卻系統(tǒng)。 3、控制棒驅(qū)

19、動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在反應(yīng)堆容器內(nèi)、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在反應(yīng)堆容器內(nèi) 為了避免控制棒發(fā)生各類(lèi)事故，將控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在反應(yīng)堆容為了避免控制棒發(fā)生各類(lèi)事故，將控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在反應(yīng)堆容器內(nèi)，從物理上就可排除控制棒的彈出事故，能確保更高的安全器內(nèi)，從物理上就可排除控制棒的彈出事故，能確保更高的安全性。性。特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆n隨著核動(dòng)力技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，核反應(yīng)的隨著核動(dòng)力技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，核反應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從最初的潛艇用核反應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大。從最初的潛艇用核反應(yīng)堆發(fā)展到水面艦艇和核電站用反應(yīng)堆。目前，應(yīng)堆發(fā)展到水面艦艇和核電站用反應(yīng)堆。目前，人類(lèi)還在積極探

20、索核反應(yīng)堆在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。人類(lèi)還在積極探索核反應(yīng)堆在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。n例如，目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家正在著手研究例如，目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家正在著手研究海底開(kāi)海底開(kāi)發(fā)和空間探索及空間推進(jìn)用小型核動(dòng)力反應(yīng)堆發(fā)和空間探索及空間推進(jìn)用小型核動(dòng)力反應(yīng)堆。這類(lèi)小型反應(yīng)堆具有廣泛的軍事應(yīng)用前景和商這類(lèi)小型反應(yīng)堆具有廣泛的軍事應(yīng)用前景和商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。業(yè)應(yīng)用價(jià)值。特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆nDRX反應(yīng)堆反應(yīng)堆 日本核能研究所設(shè)計(jì)研究的日本核能研究所設(shè)計(jì)研究的150kW深海反應(yīng)堆深海反應(yīng)堆X（DRX）型，是一個(gè)用來(lái)提供水下動(dòng)力源的小型核動(dòng)）型，是一個(gè)用來(lái)提供水下動(dòng)力源的小型核動(dòng)力裝置。它能提供較大的功率，

21、并且不需要氧氣。它力裝置。它能提供較大的功率，并且不需要氧氣。它采用了一體化的壓水反應(yīng)堆，蒸汽發(fā)生器裝在反應(yīng)堆采用了一體化的壓水反應(yīng)堆，蒸汽發(fā)生器裝在反應(yīng)堆容器內(nèi)。一個(gè)壓力殼內(nèi)包容了透平（汽輪機(jī)），蒸汽容器內(nèi)。一個(gè)壓力殼內(nèi)包容了透平（汽輪機(jī)），蒸汽發(fā)生器以及反應(yīng)堆容器，由此形成一個(gè)很緊湊的發(fā)電發(fā)生器以及反應(yīng)堆容器，由此形成一個(gè)很緊湊的發(fā)電裝置。這一裝置裝置。這一裝置容易操縱，固有安全性高，啟動(dòng)時(shí)間容易操縱，固有安全性高，啟動(dòng)時(shí)間短，有較好的反應(yīng)堆功率響應(yīng)特性，在事故情況下有短，有較好的反應(yīng)堆功率響應(yīng)特性，在事故情況下有固有的堆芯淹沒(méi)和衰變熱導(dǎo)出特性。固有的堆芯淹沒(méi)和衰變熱導(dǎo)出特性。特殊用途的小

22、型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆nDRX裝置整體裝置整體特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆n空間核電源空間核電源 人造衛(wèi)星、宇宙飛船空間站等航天器的儀器設(shè)備的運(yùn)人造衛(wèi)星、宇宙飛船空間站等航天器的儀器設(shè)備的運(yùn)行需要能源維持。目前在這些航天器上使用的都是行需要能源維持。目前在這些航天器上使用的都是常常規(guī)電源規(guī)電源，但是這些電源的功率和壽命是有限的但是這些電源的功率和壽命是有限的。 為此，人類(lèi)想到了核能，這樣就能滿足航天器的需要，為此，人類(lèi)想到了核能，這樣就能滿足航天器的需要，和體積小、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)、可靠性高、抗電磁波干和體積小、質(zhì)量輕、壽命長(zhǎng)、可靠性高、抗電磁波干擾等性能而言，核反應(yīng)堆

23、電源具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。擾等性能而言，核反應(yīng)堆電源具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆TOPAZ-II型型空間反應(yīng)堆空間反應(yīng)堆 特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆TOPAZ-II型空間反應(yīng)堆燃料元件型空間反應(yīng)堆燃料元件 特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆n目前俄、美兩國(guó)都有這種空間反應(yīng)堆，并有開(kāi)目前俄、美兩國(guó)都有這種空間反應(yīng)堆，并有開(kāi)發(fā)大功率、長(zhǎng)壽命的熱離子反應(yīng)堆的計(jì)劃。這發(fā)大功率、長(zhǎng)壽命的熱離子反應(yīng)堆的計(jì)劃。這種反應(yīng)堆不僅可以用在空間，而且也可以用在種反應(yīng)堆不僅可以用在空間，而且也可以用在水下，作為水下勘探、海底開(kāi)發(fā)潛器用的動(dòng)力水下，作為水下勘探、海底

24、開(kāi)發(fā)潛器用的動(dòng)力源；也可作為水下偵察、水下監(jiān)聽(tīng)等軍事潛器源；也可作為水下偵察、水下監(jiān)聽(tīng)等軍事潛器的動(dòng)力源。因此，這類(lèi)小型核動(dòng)力反應(yīng)堆具有的動(dòng)力源。因此，這類(lèi)小型核動(dòng)力反應(yīng)堆具有非常廣泛的應(yīng)用前景。非常廣泛的應(yīng)用前景。特殊用途的小型核反應(yīng)堆特殊用途的小型核反應(yīng)堆第四節(jié)第四節(jié) 我國(guó)核電的發(fā)展我國(guó)核電的發(fā)展我國(guó)對(duì)先進(jìn)堆的探索我國(guó)對(duì)先進(jìn)堆的探索 n當(dāng)代核電發(fā)展中存在的問(wèn)題當(dāng)代核電發(fā)展中存在的問(wèn)題首先是反應(yīng)堆的安全性問(wèn)題；首先是反應(yīng)堆的安全性問(wèn)題；當(dāng)代核電廠的基建投資大和建造周期太長(zhǎng)；當(dāng)代核電廠的基建投資大和建造周期太長(zhǎng)；當(dāng)代核電廠由于系統(tǒng)與設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)昂貴。當(dāng)代核電廠由于系統(tǒng)與設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)昂貴。 n對(duì)新一代先進(jìn)堆的要求對(duì)新一代先進(jìn)堆的要求 安全性安全性 在安全性方面應(yīng)有新的突破。在安全性方面應(yīng)有新的突破。 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 在經(jīng)濟(jì)性上應(yīng)該達(dá)到能與同樣規(guī)模的火電廠相競(jìng)爭(zhēng)。在經(jīng)濟(jì)性上應(yīng)該達(dá)到能與同樣規(guī)模的火電廠相競(jìng)爭(zhēng)。 n我國(guó)的先進(jìn)堆我國(guó)的先進(jìn)堆n改進(jìn)型壓水堆（改進(jìn)型壓水堆（APWR）n高溫氣冷堆（高溫氣冷堆（HTGR）n快中子增殖堆（快中子增殖堆（LMFBR） 我國(guó)核電的發(fā)展戰(zhàn)略我國(guó)核電的發(fā)展戰(zhàn)略 n世界能源向以核能為主的轉(zhuǎn)換