西安交通大学1896XIANJIAOTONGUNIVERSITY液态金属冷却快堆热工安全研究进展核反应堆热工水力研究室（NuTHeL)2021年05月
液态金属冷却快堆热工安全研究进展 核反应堆热工水力研究室（NuTHeL） 2021年05月
目录2/501液态金属冷却快堆研究概述LMFR关键热工安全问题3西安交大LMFR研究工作结束语
2/50 1 液态金属冷却快堆研究概述 2 LMFR关键热工安全问题 3 西安交大LMFR研究工作 目录 4 结束语
1.1液态金属冷却快堆LMFR研究背景3/50I液态金属冷却快堆，具有高温、低压、热效率高、核燃料增殖和核废料变能力强等优势，是第四代核反应堆的主力堆型嬉变长寿命放射性废物有效提高轴资源利用率乏燃料的危击水平中国的核燃料使用年限快堆由50年提高到3000年1000分南转中一次通过0000010分离共中的PUIEMA时间/年潜在的军事用途核潜艇/航母长寿期空间电源小型移动核电源
1.1 液态金属冷却快堆LMFR研究背景 3/50 液态金属冷却快堆，具有高温、低压、热效率高、核燃料增殖 和核废料嬗变能力强等优势，是第四代核反应堆的主力堆型。 快堆 有效提高铀资源利用率 嬗变长寿命放射性废物 潜在的军事用途 核潜艇/航母 长寿期空间电源 中国的核燃料使用年限 由50年提高到3000年。 小型移动核电源
1.2液态金属冷却快堆LMFR应用前景4/50能源：第四代核电/聚变堆/聚变裂变混合堆等钠冷/铅冷快堆是6种四代参考堆型促进聚变、聚变裂变混合堆发展（液态金属包层、材料辐战略资源：同位素生产Pu及聚变试验堆启动用氙（工程试验堆~10公斤级）其他放射性同位素>国防：船用/艇用动力续航能力强，推进功率大，占空间小，噪音低（潜艇）铅合金堆已应用于破冰船、潜艇等新技术应用：制氢/海水淡化等氢是清洁能源，未来市场潜力巨大世界淡水需求缺口～2000亿/每年，我国人均仅为世界人均的1/4
1.2 液态金属冷却快堆LMFR应用前景 4/50 ➢ 能源：第四代核电/聚变堆/聚变裂变混合堆等 钠冷/铅冷快堆是6种四代参考堆型 促进聚变、聚变裂变混合堆发展（液态金属包层、材料辐照等） ➢ 战略资源：同位素生产 Pu及聚变试验堆启动用氚（工程试验堆~10公斤级） 其他放射性同位素 ➢ 国防：船用/艇用动力 续航能力强，推进功率大，占空间小，噪音低(潜艇) 铅合金堆已应用于破冰船、潜艇等 ➢ 新技术应用：制氢/海水淡化等 氢是清洁能源，未来市场潜力巨大 世界淡水需求缺口~2000亿/每年，我国人均仅为世界人均的1/4
1.3液态金属冷却快堆LMFR的优势5/50ILMFR在安全性经济性等方面具有显著优势比热容大中子吸收/慢化能力弱载热能力强中子经济性好，核废料婚变允许堆芯较大栅距，有利于自然循环建立核核燃料增殖能力高有利于微小型反应堆研发池式设计熔点低、沸点高运行经验丰富反应堆低压运行，可获得高系统更加紧凑出口温度，兼顾热电效率；反应堆自屏蔽能力强严重事故下防止堆芯出现空泡，安全性高
1.3 液态金属冷却快堆LMFR的优势 5/50 LMFR在安全性、经济性等方面具有显著优势 中子经济性好，核废料嬗变 核核燃料增殖能力高 中子吸收/慢化能力弱 反应堆低压运行，可获得高 出口温度，兼顾热电效率； 严重事故下防止堆芯出现空 泡，安全性高 熔点低、沸点高 允许堆芯较大栅距，有利于自 然循环建立 有利于微小型反应堆研发 载热能力强、比热容大 系统更加紧凑 反应堆自屏蔽能力强 池式设计 运行经验丰富