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题名10 kW低浓铀月表反应堆电源系统概念设计与分析
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作者
高兴
姜硕
关则钏
赵泽龙
胡古
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机构
中国原子能科学研究院核工程设计研究所
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出处
《电源技术》
CAS
北大核心
2024年第3期527-535,共9页
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文摘
针对未来月球科研站所面临的能源需求问题,提出一种采用低浓化U-Mo合金燃料和热管冷却的月球表面反应堆电源系统的新型概念设计。低浓化U-Mo合金燃料技术成熟,在RERTR项目中被作为主要燃料而得到广泛使用。采用低浓化U-Mo合金燃料,能够有效降低核扩散的风险和简化相关部门的监管流程。反应堆的额定热功率为180 kW,输出电功率≥10 kW,设计寿命为10年。反应堆为Na热管冷却的快中子反应堆,采用控制鼓对堆芯反应性进行控制,堆芯热量通过Na热管传递到半Heusler型温差发电模块,废热由Hg热管辐射器翅片辐射到太空。基于蒙特卡洛程序RMC和CFD软件对反应堆堆芯物理及热工进行了初步计算和分析,针对温差发电器件的热电转换性能进行了优化设计,对热管失效等假想事故进行了分析评价。结果表明,该反应堆设计能够满足中子物理设计和临界安全的要求,在稳态工况下温差发电器件的热电转换效率能够达到7.60%,系统能够有效输出≥10 kW电功率,热管级联失效时能够满足热工安全要求。
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关键词
月表反应堆电源系统
热管反应堆
中子物理特性
温差发电器结构设计
热管失效事故
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Keywords
lunar surface reactor power system
heat pipe reactor
neutron physics characteristic
thermoelectric generator structure design
heat pipe failure accidents
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分类号
TM913
[电气工程—电力电子与电力传动]
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