杨帅
工作单位：中电投电力工程有限公司
毕业时间：2007年
研究方向：空间快堆安全性能分析
论文题目：先进空间快堆动力系统运行特性研究
摘要：
随着人类对太空探索的发展，空间设备的活动需要更大的功率和更长寿命的电源，因此空间核电源一直是国内外核专家主要关注的问题。先进空间核反应堆将会成为空间电源的主导。
本文研究的先进空间快堆，热功率为5000kW，电功率为200kW，堆芯采用整体燃料组件，不停堆换料可以工作10年，能够为在月球、火星表面的空间活动提供电力。先进空间快堆采用了新颖的反应性控制系统，它取消了传统的控制棒装置，使用了一套独特的反应性控制装置：用于反应性控制的锂膨胀模块LEM，具有停堆能力的锂注入模块LIM，能够使反应堆自动启动的锂释放模块LRM，所有这些系统以6Li作为液态毒物取代了B4C控制棒。
本文建立了先进快堆主要部件的数学模型，包括：堆芯燃料、包壳、冷却剂、电磁泵、管道、热管、热电转换装置和热管辐射器等数学模型。在以上模型以及计算方法的基础上，编制了先进空间先进快堆瞬态安全分析程序，并对反应堆的启动特性；准稳态运行特点；无保护超功率事故(UTOP)和无保护失流事故(ULOF)进行了分析计算。计算结果表明：
1.LRM和LEM共同作用能够使先进空间快堆自动完成启动；
2.缓慢型LEM可以作为后备反应性装置，在它的作用下，反应堆的运行寿期达到10年；在缓慢型LEM和快速型LEM的作用下，先进空间快堆可以通过控制流量来调节功率；
3.在无保护超功率事故UTOP与无保护失流事故ULOF中，快速型LEM可以随着冷却剂温度变化能够自动快速的响应，从而保证反应堆的安全运行；
4.先进快堆独特的控制系统：LEM，LIM和LRM能够为空间快堆提供基本的固有安全性，可以满足空间能源的要求。
本论文的工作对先进空间快堆的研究以及工程应用有理论指导意义。

关键词：先进空间快堆；模型；固有安全
论文类型：应用研究