本發(fā)明涉及一種用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件。

背景技術(shù)：

目前國際上通常采用乏燃料貯存格架為卸出堆芯的乏燃料組件提供貯存空間，乏燃料貯存格架每個貯存單元放置中子吸收板用來保證乏燃料組件的貯存滿足次臨界要求。中子吸收板通常安裝于乏燃料貯存格架的四面?zhèn)缺谏稀楸ＷC乏燃料組件滿足臨界存放要求，需要放置大量具有一定厚度的中子吸收板，且相鄰乏燃料組件需要保持足夠的距離，不能密集化貯存，降低了乏燃料池的貯存容量。且中子吸收板制造成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件。

用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件，所述內(nèi)插式中子吸收組件為棒束型結(jié)構(gòu)，中子吸收材料形成棒狀結(jié)構(gòu)，若干根中子吸收棒連接成棒束型結(jié)構(gòu)；所述中子吸收材料通過包殼管和端塞密封形成所述棒狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述若干根中子吸收棒通過連接板連接成所述棒束型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述連接板的上部設(shè)置操作筒或操作手柄，用來對內(nèi)插式中子吸收組件進行操作。

優(yōu)選地，所述連接板的形狀根據(jù)所要插入的燃料組件的接口確定。

優(yōu)選地，所述中子吸收棒由包殼管包覆中子吸收材料組成，兩端通過端塞進行密封，為防止中子吸收材料竄動，上放安裝壓緊彈簧。

優(yōu)選地，所述包殼管為圓柱形空管，由不銹鋼或鋯合金制成，所述包殼管的外徑根據(jù)其插入的乏燃料組件導(dǎo)向管外徑選取。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料為圓柱狀芯塊形式，根據(jù)核特性計算其質(zhì)量和體積，中子吸收材料為B₄C或-A_l2O₃-B₄C、Ag-In-Cd等材料制成。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料為碳化硼，其中硼10的豐度在天然豐度-95wt％之間。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料選用含硼的復(fù)合材料；所述含硼的復(fù)合材料的基體相為金屬氧化物或合金，彌散相為硼化物；所述含硼復(fù)合材料的形狀為圓柱型實心芯塊或圓柱型空心芯塊；所述含硼復(fù)合材料中硼10豐度在天然豐度-99wt％之間。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料選用含硼的復(fù)合材料；所述含硼復(fù)合材料芯塊的基體相為氧化鋁、氧化鈦或氧化鋯，彌散相為碳化硼，芯塊燒結(jié)后的密度為理論密度的60％-95％，其中碳化硼質(zhì)量百分比在2％-50％之間。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料選用含硼的復(fù)合材料；所述含硼的復(fù)合材料芯塊的基體相為鋯-4合金或鋯-2合金，彌散相為碳化硼，其中碳化硼質(zhì)量百分比在1％-20％之間。

優(yōu)選地，下部端塞設(shè)計為錐形以方便中子吸收棒插入乏燃料組件導(dǎo)向管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件，安裝于卸出堆芯的乏燃料組件中，用來保證乏燃料組件的貯存滿足次臨界存放要求。

2、本發(fā)明提供的用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件，為棒束狀結(jié)構(gòu)，其棒束可插入燃料組件導(dǎo)向管中，中子吸收材料放置于棒束內(nèi)。內(nèi)插式中子吸收組件可用于替代乏燃料貯存格架中的中子吸收板，或者與中子吸收板配合提供中子吸收能力，以取消或減少中子吸收板體積，減小乏燃料組件間距離，實現(xiàn)密集化貯存，提高乏燃料水池容量。相較于中子吸收板，內(nèi)插式中子吸收組件還具有制造成本低的特點，使用內(nèi)插式中子吸收組件可有效降低乏燃料貯存格架的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件示意圖。

圖2為本發(fā)明提供的棒狀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如附圖1所示，若干中子吸收棒(1)通過連接板(3)連接為棒束結(jié)構(gòu)，中子吸收棒(1)穿過連接板上的小孔，并通過螺母(2)固定在連接板上。連接板上方設(shè)置操作柄(4)或操作筒用來實現(xiàn)內(nèi)插式中子吸收組件在堆外及乏燃料池中的操作。

中子吸收棒(1)由包殼管(8)包覆中子吸收材料(7)組成，兩端通過端塞(5)進行密封，為防止中子吸收材料(7)竄動，上放安裝壓緊彈簧(6)。連接板(3)的形狀根據(jù)所要插入的燃料組件的接口確定。

包殼管(8)為圓柱形空管，由不銹鋼或鋯合金制成，包殼管(8)外徑根據(jù)其插入的乏燃料組件導(dǎo)向管外徑選取。中子吸收材料(7)為圓柱狀芯塊形式，根據(jù)核特性計算其質(zhì)量和體積，中子吸收材料(7)為B₄C或-A_l2O₃-B₄C、Ag-In-Cd等材料制成。與連接板(3)相連端塞上設(shè)計螺紋，與螺母(2)配合將中子吸收棒(1)固定于連接板(3)上，中子吸收棒(1)與連接板(3)也可采用其它方式連接。下部端塞(5)設(shè)計為錐形以方便中子吸收棒(1)插入乏燃料組件導(dǎo)向管。壓緊彈簧(6)的目的是壓緊中子吸收材料，防止中子吸收材料在運輸、操作等過程中的竄動。壓緊彈簧(6)可以為如附圖2所示C形彈簧，也可使用螺旋形彈簧。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例具有以下有益效果：

1、本實施例提供的用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件，安裝于卸出堆芯的乏燃料組件中，用來保證乏燃料組件的貯存滿足次臨界存放要求。

2、本實施例提供的用于乏燃料組件的內(nèi)插式中子吸收組件，通過插入乏燃料組件導(dǎo)向管中來提供中子吸收能力，內(nèi)插式中子吸收組件可用于替代乏燃料貯存格架中的中子吸收板，或者與中子吸收板配合提供中子吸收能力，以取消或減少中子吸收板體積，減小乏燃料組件間距離，實現(xiàn)密集化貯存，提高乏燃料水池容量。相較于中子吸收板，內(nèi)插式中子吸收組件還具有制造成本低的特點，使用內(nèi)插式中子吸收組件可有效降低乏燃料貯存格架的成本。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。