組件型熔鹽堆燃料組件的設(shè)計研究

薛 春　張海青　朱智勇　林 俊

1（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 嘉定園區(qū)　上海 201800）2（中國科學(xué)院大學(xué)　北京 100049）

組件型熔鹽堆燃料組件的設(shè)計研究

薛 春1,2張海青1朱智勇1林 俊1

1（中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 嘉定園區(qū)上海 201800）
2（中國科學(xué)院大學(xué)北京 100049）

熔鹽堆是第四代核反應(yīng)堆的六種構(gòu)型之一，具有良好的經(jīng)濟性和固有安全性。以球形包覆顆粒燃料元件為基本單元設(shè)計了可用于熔鹽冷卻高溫堆的燃料組件，并在此燃料組件模型下構(gòu)建了組件型熔鹽堆堆芯，研究了組件容器材料的種類、密度、厚度以及球形燃料元件中包覆顆粒填充率、FLiBe熔鹽中7Li富集度對無限介質(zhì)增殖因數(shù)Kinf、冷卻劑反應(yīng)性溫度系數(shù)（Reactivity Temperature Coefficient, RTC）、排空反應(yīng)性（Void Reactivity, VR）的影響。結(jié)果表明，作為組件材料，碳材料明顯優(yōu)于碳化硅材料；提高包覆顆粒（Tristructural Isotropic, TRISO）填充率、7Li富集度有利于提高堆芯的中子經(jīng)濟性和安全性。

熔鹽堆，燃料組件，TRISO顆粒，反應(yīng)性溫度系數(shù)

隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類社會在能源需求和環(huán)境保護之間遇到了尖銳的問題。核能技術(shù)能夠在提供優(yōu)質(zhì)能源的同時大幅度減小碳排放，因此成為備受關(guān)注的能夠推動社會和諧發(fā)展的前沿領(lǐng)域。熔鹽堆是四代堆的6種入選堆型之一［1］，其使用熔鹽作為冷卻劑，具有良好的經(jīng)濟性和安全性。目前已提出多種以熔鹽作為冷卻劑的反應(yīng)堆概念設(shè)計，如美國橡樹嶺國家實驗室的先進高溫堆（Advanced high-temperature reactor, AHTR）［2-3］、UC伯克利的球床先進高溫堆（Pebble Bed-Advanced High Temperature Reactor, PB-AHTR）［4-5］等。AHTR是使用氟鹽冷卻的一個高溫堆概念設(shè)計，它采用包覆顆粒板狀燃料組件。PB-AHTR是以TRISO（Tristructural Isotropic）顆粒燃料球作為燃料元件，石墨作為反射層，2LiF-BeF2熔鹽（FLiBe熔鹽）作為冷卻劑的球床先進高溫堆堆設(shè)計，通過燃料球在熔鹽中的緩慢流動，可實現(xiàn)燃料的在線換料。釷基熔鹽堆（Thorium Molten Salt Reactor, TMSR）核能系統(tǒng)項目是中國科學(xué)院2011年啟動的首批先導(dǎo)研究專項之一［6］，其致力于建立支撐未來TMSR核能系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)研發(fā)能力，解決釷鈾燃料循環(huán)和釷基熔鹽堆相關(guān)重大技術(shù)挑戰(zhàn)，從而為未來工業(yè)示范級釷基熔鹽堆的建造以及實現(xiàn)釷資源的有效使用打下基礎(chǔ)。該項目計劃至2020年建成一座10 MW釷基熔鹽固態(tài)燃料實驗堆（Thorium Molten Salt Reactor-Solid Fuel 1, TMSR-SF1），該實驗堆采用靜止隨機球床堆芯。未來球床熔鹽堆將類似于氣冷堆，可通過在線換料大幅度提高燃料的使用效率。但目前所采用的單球換料方式存在機構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣的問題，因此建立一種能夠有效換料的技術(shù)對于熔鹽堆的發(fā)展具有重要意義。

本文基于球形包覆顆粒燃料元件構(gòu)建了一種燃料組件，并由此提出了組件型熔鹽堆的設(shè)計概念，意在改善燃料元件的換料方式，提高反應(yīng)堆的經(jīng)濟性。組件型熔鹽堆以TRISO包覆顆粒球形燃料元件作為燃料單元，通過將球形燃料元件與三棱柱容器組合形成燃料組件，采用FLiBe熔鹽作為冷卻劑，石墨作為反射層。與目前球床堆的設(shè)計相比，相同的是都使用燃料球和FLiBe熔鹽，不同的是組件型熔鹽堆應(yīng)用了燃料組件。燃料組件的引入不僅使裝卸料、換料更加方便，而且可以通過組件的徑向、軸向位置置換使得燃料達到較高的燃耗，有利于提高堆芯的經(jīng)濟性和實效性。

1　模型及原理

1.1組件模型及計算方法

MCNP （A Monte Carlo N-Particle Transport Code）是由美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室開發(fā)的基于蒙特卡羅方法的用于計算三維復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)中的中子、光子、電子或者耦合中子光子電子輸運問題的通用軟件包［7］。本文均采用MCNP軟件進行計算。

堆芯采用球床高溫氣冷堆使用的球型燃料元件（燃料球），冷卻劑為FLiBe熔鹽。燃料元件由包覆燃料顆粒和石墨基體混合后壓制而成，直徑為6.0cm［8］，由燃料區(qū)和石墨包殼組成，TRISO包覆顆粒彌散在石墨基體中形成燃料區(qū)。TRISO包覆顆粒從內(nèi)至外分別是燃料核心、疏松熱解碳（PrC）、致密熱解碳（PyC）、碳化硅（SiC）、致密熱解碳（PyC）。計算中采用富集度為17%的UO2作為燃料核芯。堆芯的主要材料和幾何參數(shù)如表1所示。

圖1是燃料組件的結(jié)構(gòu)圖。六棱柱組件是由六個三棱柱組件組合而成，每個三棱柱組件由組件壁和球形燃料元件組成，部分三棱柱組件用于構(gòu)成堆芯的控制棒通道或者實驗通道。單個三棱柱組件中燃料球共33層、每層三個球成正三角形排列。組件壁由具有一定強度的支撐材料構(gòu)成，用于固定并支撐內(nèi)部燃料球。反應(yīng)堆運行時，熔鹽從三棱柱組件中球形燃料元件的空隙中自下而上的流動，由此帶走核裂變所產(chǎn)生的熱量。

圖1　組件模型及組成Fig.1　Assembly model and its composition.

表1　堆芯設(shè)計使用的主要材料和幾何參數(shù)Table 1　The main materials and geometrical parameters used in the core design.

1.2計算原理

反應(yīng)堆設(shè)計中首要考慮的是堆芯的安全問題，反應(yīng)性溫度系數(shù)（Reactivity Temperature Coefficient, RTC）是衡量反應(yīng)堆設(shè)計是否合理的一個重要指標(biāo)［10］。反應(yīng)堆溫度的變化引起的反應(yīng)性變化會造成反應(yīng)堆中子密度或者功率的變化，該變化又會引起溫度的進一步變化，形成一種反饋效應(yīng)。為了保證反應(yīng)堆的安全運行，設(shè)計中要求堆芯的總RTC為負(fù)值，以便形成負(fù)反饋效應(yīng)。在低富集度鈾作為燃料的反應(yīng)堆中，燃料的RTC總是負(fù)值［10］。石墨反射層的溫度變化不大，而且可以控制，因此只需要考慮熔鹽冷卻劑的RTC。RTC的計算如式（1）所示：

式中：ρ為堆芯的反應(yīng)性；keff為堆芯的有效增殖因子；T為溫度。

圖2-4給出了熔鹽主要核素及12C、28Si的中子散射截面圖。彈性散射在中子慢化中起主要作用，從圖2中彈性散射截面數(shù)據(jù)來看，9Be與12C具有相近的散射截面，因此FLiBe熔鹽具有一定慢化作用，慢化作用主要來自于9Be，不過其慢化效果微弱于石墨。核素吸收中子的相互作用有輻射俘獲反應(yīng)（n,G）、裂變反應(yīng)（n,f）、（n,α）、（n,P）、（n,T）等。從圖3可以看出，6Li的（n,T）反應(yīng)截面極高，遠(yuǎn)高出7Li和9Be的中子吸收截面，而且中子能量越低反應(yīng)截面越高，吸收效應(yīng)越強，說明6Li的中子毒性最強，且能譜越軟毒性越強。

圖2　12C、9Be的中子彈性散射截面Fig.2　Elastic neutron scattering cross section for12C and9Be.

2LiF-BeF2熔鹽具有慢化作用，同時又含有毒性強的中子毒物6Li，因此當(dāng)冷卻劑熔鹽體密度隨溫度發(fā)生變化時會有兩個相反的效應(yīng)發(fā)生。一方面，熔鹽溫度增加時熔鹽密度會減小，熔鹽中單位體積中子毒物6Li量的減小會引起反應(yīng)性的增大；另一方面，由于熔鹽密度的減小，9Be的量會減小，從而使其慢化作用減弱（彈性散射截面高出非彈性散射截面2-5個數(shù)量級，因此只考慮彈性散射，也即是慢化作用），燃料的共振吸收增加，引起反應(yīng)性減小?？梢?，冷卻劑FLiBe熔鹽的RTC是兩種效應(yīng)的綜合結(jié)果。

圖3　6Li的（n,T）、7Li的（n,G）、9Be的非彈性散射截面Fig.3?。╪,T） reaction for6Li, （n,G） reaction for7Li, nonelastic neutron scattering cross section for9Be.

圖4　12C、28Si的中子非彈性散射截面Fig.4　Nonelastic neutron scattering cross section for12C and28Si.

在液體冷卻劑的反應(yīng)堆中，若有氣泡產(chǎn)生，因氣泡的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，氣泡的存在會使冷卻劑的密度減小，此時會出現(xiàn)如下三種效應(yīng)［10］：1）冷卻劑的有害中子吸收減?。?Li吸收中子），表現(xiàn)為正效應(yīng)；2） 中子泄漏增加，表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)；3） 中子慢化能力變小，能譜變硬，燃料的共振吸收增加，裂變減小，同時6Li的中子吸收截面減小，表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。因此總的凈效應(yīng)是上述各因素的疊加。冷卻劑中所包含的蒸汽泡的體積分?jǐn)?shù)被稱為空泡份額，當(dāng)空泡份額為100%時即為全排空，所引起的反應(yīng)性變化稱為排空反應(yīng)性（Void Reactivity, VR）。VR的計算公式［10］如式（2）所示：

式中：x為空泡份額。

因此要實現(xiàn)冷卻劑RTC、VR為負(fù)值，可以從兩個方面進行考慮，第一通過選擇不同的組件容器材料，改變?nèi)萜鞯暮穸燃癟RISO填充率，使能譜變硬，從而使得6Li的（n,T）截面減?。坏诙p少毒性核素的含量，即提高7Li的富集度（減少6Li），以減少熔鹽冷卻劑對中子的吸收。

6Li的富集度隨著反應(yīng)堆的運行而發(fā)生變化。一方面6Li吸收中子發(fā)生（n,T）反應(yīng)，使得6Li的富集度減小，另一方面9Be吸收中子發(fā)生（n,α）反應(yīng)并經(jīng)過β衰變會生成6Li。兩者在反應(yīng)堆中最終會達到平衡，平衡時6Li的富集度為0.0007%［11-12］。本工作設(shè)計的組件型熔鹽堆中熔鹽的體積份額較大，因此需要考慮反應(yīng)堆運行初始時冷卻劑6Li對RTC的影響。

2　計算結(jié)果與分析

本文計算了不同組件壁材料（密度為1.76 g·cm-3和1.90 g·cm-3的石墨、密度為2.8 g·cm-3的碳化硅）、組件壁厚度（0-4 cm）、燃料球中TRISO顆粒填充率（也稱TRISO填充因子，取為5%-50%）、熔鹽溫度（888 K、1188 K）、7Li富集度（99.99%、99.995%）下組件模型的無限介質(zhì)增殖因數(shù)Kinf，進而根據(jù)式（1）、（2）計算出RTC以及VR，研究了燃料球中TRISO填充率（或燃料裝載量，用C/HM表示。C/HM指的是碳原子個數(shù)與鈾原子個數(shù)之比）、組件壁厚（不同材料下）分別對Kinf、熔鹽冷卻劑RTC、熔鹽VR的影響。在本工作涉及的計算中使用了反射界面，即忽略了中子泄漏的影響。

2.1燃料裝載量、組件壁厚度對Kinf的影響

當(dāng)反應(yīng)堆的尺寸為無限大時，中子的泄漏損失便等于零，這時增殖因數(shù)將只與系統(tǒng)的材料成分和結(jié)構(gòu)有關(guān)。通常，把無限大介質(zhì)的增殖因數(shù)稱為無限介質(zhì)增殖因數(shù)，以Kinf表示。無限增殖因數(shù)Kinf可以反映組件的材料成分、結(jié)構(gòu)參數(shù)和燃料的成分對組件的影響，同時Kinf也可以反映組件組成堆芯時的有效增值因子keff的情況，從而為組件結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣提供了判定依據(jù)。在MCNP模擬計算中，采用反射界面模擬無限介質(zhì)，由此得到組件的Kinf。

圖5是當(dāng)組件壁厚為1.0 cm時，組件Kinf隨著C/HM的變化關(guān)系，其反應(yīng)了燃料裝載量對組件Kinf的影響。圖6是當(dāng)燃料球中TRISO填充率為25%時（C/HM=136.278），組件Kinf隨組件壁厚的變化關(guān)系，其反應(yīng)了組件壁厚對組件Kinf的影響。從圖5可以看出，三種材料組件的Kinf均隨著C/HM先增加后減小，存在一個極大值，極大值對應(yīng)的C/HM值即是最佳C/HM值。極大值左邊是欠慢化區(qū)，右邊是過慢化區(qū)。當(dāng)處于欠慢化區(qū)時，能譜偏硬，共振吸收效果強。因此隨著C/HM的增大，能譜變軟，共振吸收效果減弱，Kinf增加。在過慢化區(qū)，由于慢化劑的過量，慢化劑的中子吸收效應(yīng)強，隨著C/HM的增加，Kinf逐漸減小。碳材料和碳化硅材料的Kinf相差很大，差值隨著C/HM而變大，在C/HM大于550時碳化硅材料組件的Kinf甚至?xí)陀?，這是由于硅的中子吸收截面遠(yuǎn)大于碳的中子吸收截面的緣故（圖4）。因此從中子經(jīng)濟性方面來看，選碳材料作為組件壁將明顯優(yōu)于碳化硅材料。

圖5　組件壁厚為1.0 cm時組件Kinf隨著C/HM的變化關(guān)系Fig.5　Kinfas a function of C/HM at a fuel assembly wall thickness of 1.0 cm.

從圖6可以看出，碳材料組件的Kinf隨著組件壁厚度而增加，并在壁厚度大于2 cm后趨近于平緩，而碳化硅材料組件的Kinf隨著壁厚的增加而減小。這是因為隨著碳材料組件壁厚的增加，慢化效果逐漸增強，反應(yīng)性會逐漸增加；而碳化硅材料組件中，由于硅的中子吸收效果很強，因此碳化硅的增加將意味著反應(yīng)性的減小。另外比較圖中兩種密度碳材料的數(shù)據(jù)可以看到，Kinf隨著碳材料密度而增加。

圖6　燃料球中TRISO填充率為25%時組件Kinf隨著組件壁厚的變化關(guān)系Fig.6　Kinfas a function of fuel assembly wall thickness at a TRISO packing factor of 25%.

2.2TRISO填充率、組件壁厚度對組件冷卻劑RTC的影響

圖7是組件壁厚取定值為1.0 cm時，組件的冷卻劑RTC隨燃料球中TRISO填充率的變化關(guān)系。圖8是燃料球中TRISO填充率為25%時，組件冷卻劑RTC隨組件壁厚的變化關(guān)系。

圖7　組件壁厚度為1.0 cm時組件的冷卻劑RTC隨燃料球中TRISO填充率的變化關(guān)系Fig.7　RTC as a function of TRISO packing factor at a fuel assembly wall thickness of 1.0 cm.

圖8　燃料球中TRISO填充率為25%時組件冷卻劑RTC隨組件壁厚的變化關(guān)系Fig.8　RTC as a function of fuel assembly wall thickness at a TRISO packing factor of 25%.

圖7反映了TRISO填充率對冷卻劑RTC的影響?？梢钥闯觯S著填充率的增加，三種材料組件的RTC均先是大幅減小，后趨于平緩，也即其變化率隨著填充率的增大而減小。隨著燃料球中TRISO填充率的增加，在TRISO填充率小于25%時，組件系統(tǒng)處于過慢化區(qū)，組件中裝載燃料的總量增大，使得裂變反應(yīng)的發(fā)生迅速增加，放出的快中子也快速增多，使能譜變硬，引起冷卻劑RTC的大幅減?。欢赥RISO填充率大于25%時，組件系統(tǒng)處于欠慢化區(qū)。由于慢化中子的減少，組件中裝載的燃料的總量的增加不會引起裂變反應(yīng)的迅速增加，因此冷卻劑RTC的變化率減小，即變化趨于平緩。另外可以看到，三種材料組件的RTC相差不大，其差值隨著TRISO填充率而逐漸增大，其中碳化硅材料組件的RTC略低。其原因是，在TRISO填充率不大的情況下（過慢化區(qū)），碳材料和碳化硅材料組件壁中所含有的C元素能夠引起中子能譜的變化較小，因此兩種組件的冷卻劑RTC差值也較?。浑S著TRISO填充率的增加（欠慢化區(qū)），由于慢化劑不足，碳材料和碳化硅材料組件壁中所含C元素的差值引起的能譜變化增大，從而導(dǎo)致兩種組件的冷卻劑RTC差值逐漸增大；從堆芯安全性方面考慮，RTC越低，越利于堆芯安全，這就要求TRISO顆粒的填充率越大越好，但過高的顆粒填充率會導(dǎo)致燃料制造過程中的破損率增加，因此應(yīng)根據(jù)制造工藝水平選取合適的TRISO顆粒填充率。

圖8反映了組件壁厚度對RTC的影響。組件RTC隨著組件壁厚的增加先大幅增加，后趨于平緩，且碳化硅材料組件的RTC低于碳材料組件，其差距隨著組件厚度而增大。究其原因，也是由于C元素在過慢化區(qū)和欠慢化區(qū)的作用程度不同所致。如圖8所示，組件壁厚度較小時有利于反應(yīng)堆的安全，但過小的組件壁厚將降低燃料組件容器材料的強度，因此需要權(quán)衡多種因素選取合適的組件壁厚。

2.3TRISO填充率、組件壁厚度對VR的影響

VR和冷卻劑RTC一樣，對反應(yīng)堆安全具有重要影響。計算中通過改變?nèi)剂锨蛑蠺RISO填充率和組件壁厚度，使得組件系統(tǒng)的能譜發(fā)生變化，研究其對三種材料組件的VR的影響。

圖9顯示了組件壁厚為1.0 cm時，組件VR隨TRISO填充率的變化關(guān)系。圖10是固定填充率為25%時，組件的VR隨組件壁厚的變化關(guān)系?？梢钥闯鼋M件的VR隨填充率、組件壁厚的變化規(guī)律與組件RTC隨它們的變化規(guī)律相同。隨著填充率的增加，三種材料組件的VR均先是大幅減小，后趨于平緩；碳材料與碳化硅材料組件的VR之間的差值隨著TRISO填充率而逐漸增大，且碳化硅材料組件的VR略低。在TRISO填充率固定的條件下，組件VR隨著組件壁厚的增加先是大幅增加，后趨于平緩。如§2.2所述，這些現(xiàn)象均可由C元素在過慢化區(qū)和欠慢化區(qū)的作用得到解釋。

圖9　組件厚度為1.0 cm時組件的VR隨燃料球中TRISO填充率的變化關(guān)系Fig.9　VR as a function of TRISO packing factor at a fuel assembly wall thickness of 1.0 cm.

圖10　燃料球中TRISO填充率為25%時組件的VR隨組件壁厚度的變化關(guān)系Fig.10　VR as a function of fuel assembly wall thickness at a TRISO packing factor of 25%.

2.47Li富集度的影響

熔鹽中的Li包含兩個部分：7Li和6Li。其中6Li為毒性很強的中子毒物，其含量直接影響組件的Kinf、冷卻劑RTC和VR。計算了兩種7Li富集度（99.99%、99.995%，分別對應(yīng)6Li的濃度為0.01%、0.005%）下，三種材料組件的Kinf、RTC和VR值，分析討論了7Li富集度對它們的影響，結(jié)果如表2所示（其中Δ表示7Li富集度分別為99.99%和99.995%時各對應(yīng)項的差值）。

從表2中可以看出，選用99.995%7Li熔鹽時，三種材料組件的Kinf、RTC和VR均明顯優(yōu)于選用99.99%7Li熔鹽。7Li富集度對Kinf的影響相對較?。▋H2.2%左右），而對冷卻劑RTC和VR的影響則大很多，這是因為7Li富集度是RTC和VR的主要決定因素之一。另外，因為碳材料組件中碳原子的含量比碳化硅材料組件高，因此碳材料組件的能譜更軟，6Li的吸收截面更大，因此7Li富集度的變化對碳材料組件的影響更顯著。

表2　7Li富集度對Kinf、RTC和VR的影響Table 2　Effects of the7Li enrichment on Kinf, RTC and VR.

3　結(jié)語

本工作以2LiF-BeF2熔鹽作為冷卻劑，以TRISO包覆顆粒燃料球作為燃料單元，設(shè)計了一個熔鹽堆的燃料組件模型。本文所設(shè)計的反應(yīng)堆首次把FLiBe熔鹽、TRISO包覆顆粒燃料球和組件三者結(jié)合在一起，既保持了熔鹽堆的固有安全性，又利用了水堆的換料技術(shù)。本文研究了不同的組件壁材料、TRISO填充率、組件壁厚度以及7Li富集度對堆芯無限增殖因數(shù)Kinf以及冷卻劑RTC和VR的影響。研究結(jié)果表明：

1） 組件系統(tǒng)的Kinf隨著C/HM的增加先增后減，存在一個極大值，此極大值對應(yīng)于一個最優(yōu)C/HM比值。填充率應(yīng)選取最佳C/HM比對應(yīng)的TRISO填充率。由于硅原子的中子吸收截面遠(yuǎn)大于碳原子，碳基材料組件的Kinf明顯的大于碳化硅基材料組件。碳材料的密度越大，組件的Kinf越大。

2） 冷卻劑RTC隨著TRISO填充率的增加而減小，當(dāng)填充率大于25%時變化趨勢趨緩。大的填充率有利于反應(yīng)堆的安全運行，但填充率越大，燃料球的制作成本就越高。冷卻劑RTC隨著組件壁厚度而增大，當(dāng)厚度大于2 cm時，其變化趨于平緩。小的組件壁厚度有利于保證反應(yīng)堆的安全性，但考慮到組件壁材料的強度問題，其厚度不宜過小。冷卻劑VR的變化規(guī)律與RTC相近。

3）7Li富集度越高，Kinf越大，冷卻劑RTC和VR越低，越有利于提高堆芯的經(jīng)濟性和安全性。

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XUE Chun1,2ZHANG Haiqing1ZHU Zhiyong1LIN Jun1

1（Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Jiading Campus, Shanghai 201800, China）2（University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China）

Background: Molten salt reactor （MSR）, a fourth generation reactor, possesses good economy and inherent safety properties. By using the fuel assembly in molten-salt-cooled reactor, it is expected that the fuel load and release can be easier and reliable, which is similar to that widely used in LWR （Light Water Reactor）. Purpose: Based on spherical TRISO （Tristructural Isotropic） coated particle fuel elements, this study aims to design a fuel assembly model for the high-temperature molten-salt-cooled reactor. Methods: The MCNP （A Monte Carlo N-Particle Transport Code） is employed to investigate the feasibility and behavior of the fuel assembly by analyzing the infinite multiplication factor Kinf, the reactivity temperature coefficient （RTC） and the void reactivity （VR） of the FLiBe coolant as a function of the composition, density and wall thickness of the assembly material, the TRISO coated particles packing factor and the enrichment of7Li in FLiBe salt. Results and Conclusion: The results show that carbon-based materials are significantly better than silicon-carbide-based materials for fuel assembly. Increasing the TRISO packing factor and enrichment of7Li helps to improve neutron economy and security properties of the reactor.

MSR, Fuel assembly, TRISO particle, Reactivity temperature coefficient

XUE Chun, male, born in 1989, graduated from China University of Mining and Technology in 2012, doctoral student, focusing on reactor

ZHU Zhiyong, E-mail: zhuzhiyong@sinap.ac.cn； ZHANG Haiqing, E-mail: zhanghaiqing@sinap.ac.cn

TL32

10.11889/j.0253-3219.2016.hjs.39.090602

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中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項（No.XDA02030200）資助

薛春，男，1989年出生，2012年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)，現(xiàn)為博士研究生，研究領(lǐng)域為反應(yīng)堆物理

朱智勇，E-mail: zhuzhiyong@sinap.ac.cn；張海青，E-mail: zhanghaiqing@sinap.ac.cn

Supported by Strategic Priority Program of Chinese Academy of Sciences （No.XDA02030200）

physics

2016-05-27，

2016-07-19