文章编号：0258-0926(2023)02-0227-05;DOI:10.13832/j.jnpe.2023.02.0227环形元件超高通量堆堆芯初步概念设计王连杰，蔡云，汪量子，夏榜样，娄磊，张斌，张策，胡钰莹中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213摘要：基于环形燃料元件，提出了一种超高通量堆（UFR）堆芯概念设计。UFR燃料组件设计采用61个燃料元件构成的六角形组件，堆芯采用52盒燃料组件、9盒控制棒组件和厚反射层设计。通过开展堆芯概念设计方案评价，给出了堆芯循环长度、中子注量率、中子能谱、中子空间分布等关键参数。结果表明，在当前的总体参数下所提出的UFR的最大中子注量率可达到1.0×1016cm−2·s−1。关键词：环形燃料元件；超高通量堆（UFR）；概念设计；中子注量率中图分类号：TL334文献标志码：APreliminaryConceptualDesignofUltra-highFluxReactorCorewithAnnularElementsWangLianjie,CaiYun,WangLiangzi,XiaBangyang,LouLei,ZhangBin,ZhangCe,HuYuyingScienceandTechnologyonReactorSystemDesignTechnologyLaboratory,NuclearPowerInstituteofChina,Chengdu,610213,ChinaAbstract:Basedontheannularfuelelements,aconceptualdesignofultra-highfluxreactor(UFR)isproposed.Thefuelassemblydesignadoptsahexagonalassemblycomposedof61fuelelements.Thecoreisdesignedwith52boxesoffuelassemblies,9boxesofcontrolrodassembliesandathickreflectinglayer.Thekeyparameterssuchasthecorecyclelength,neutronfluencerate,neutronenergyspectrumandneutronspatialdistributionaregivenfromtheevaluationofthecoreconceptualdesignscheme.Theresultsshowthatthemaximumneutronfluencerateoftheproposedultra-highfluxreactorcanreach1.0×1016cm−2·s−1underthecurrentgeneralparameters.Keywords:Annularfuelelements,Ultra-highfluxreactor(UFR),Conceptualdesign,Neutronfluencerate0引言环形燃料元件是国际上针对压水堆开发的新一代高性能燃料元件，通过两侧换热，可将燃料芯块热量迅速导出，能有效降低燃料芯块、包壳的温度。在相同的功率密度下，环形燃料元件比实心燃料棒元件具有更高的安全性能[1]。根据先进新型核能系统研发需求，基于液态金属冷却快堆的研究越来越多。2010年，俄罗斯开始了新一代多用途钠冷快中子研究堆（MBIR）的研究，MBIR是一座功率为150MW的钠冷快堆，堆内最大中子注量率可达5.3×1015cm−2·s−1[2]。美国...
