An enhanced architecture for a nuclear reactor core includes several technologies: (1) nuclear fuel tiles (S-Block); and (2) a high-temperature thermal insulator and tube liners with a low-temperature solid-phase moderator (U-Mod) to improve safety, reliability, heat transfer, efficiency, and compactness. In S-Block, nuclear fuel tiles include a fuel shape designed with an interlocking geometry pattern to optimize heat transfer between nuclear fuel tiles and into a fuel coolant and bring the fuel coolant in direct contact with the nuclear fuel tiles. Nuclear fuel tiles can be shaped with discontinuous nuclear fuel lateral facets and have fuel coolant passages formed therein to provide direct contact between the fuel coolant and the nuclear fuel tiles. In U-Mod, tube liners with low hydrogen diffusivity retain hydrogen in the low-temperature solid- phase moderator even at elevated temperatures and the high-temperature thermal insulator insulates the solid-phase moderator from the nuclear fuel tiles.
L'invention concerne une architecture améliorée pour un c?ur de réacteur nucléaire comprenant plusieurs technologies : (1) des tuiles de combustible nucléaire (bloc S) ; et (2) un isolant thermique à haute température et des revêtements de tube avec un modérateur en phase solide à basse température (U-Mod) pour améliorer la sécurité, la fiabilité, le transfert de chaleur, l'efficacité et la compacité. Dans le bloc S, des tuiles de combustible nucléaire comprennent une forme de combustible conçue avec un motif de géométrie d'interverrouillage pour optimiser le transfert de chaleur entre des tuiles de combustible nucléaire et dans un agent de refroidissement de combustible et amener l'agent de refroidissement de combustible au contact direct avec les tuiles de combustible nucléaire. Les tuiles de combustible nucléaire peuvent être mises en forme avec des facettes latérales de combustible nucléaire discontinues et ont des passages d'agent de refroidissement de combustible formés à l'intérieur pour fournir un contact direct entre l'agent de refroidissement de combustible et les tuiles de combustible nucléaire. Dans le U-Mod, des revêtements de tube à faible diffusivité d'hydrogène retiennent l'hydrogène dans le modérateur en phase solide à basse température, même à des températures élevées, et l'isolant thermique à haute température isole le modérateur en phase solide des tuiles de combustible nucléaire.
NUCLEAR REACTOR CORE ARCHITECTURE WITH ENHANCED HEAT TRANSFER AND SAFETY
ARCHITECTURE DE C'UR DE REACTEUR NUCLEAIRE AVEC TRANSFERT DE CHALEUR ET SECURITE AMELIORES
2021-04-08
Patent
Elektronische Ressource
Englisch
NUCLEAR REACTOR CORE ARCHITECTURE WITH ENHANCED HEAT TRANSFER AND SAFETY
Europäisches Patentamt | 2024
|NUCLEAR REACTOR CORE ARCHITECTURE WITH ENHANCED HEAT TRANSFER AND SAFETY
Europäisches Patentamt | 2021
|Liquid to gas heat transfer in a nuclear reactor
AIAA | 1965
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