Simulation-based analysis of phase-change cooling mechanisms for integral molten salt reactors

基于仿真的整体熔盐反应堆相变冷却机制分析

基本信息

  • 批准号:
    478377-2015
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.82万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2015-01-01 至 2016-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Molten Salt Reactor (MSR) technology has significant advantages over traditional water-cooled nuclear fission reactors for power generation. These advantages span the gamut of issues surrounding nuclear fission for power generation including safety, efficiency, environmental impact, and scalability. MSRs operate using molten salt as the primary coolant and may thus operate at much higher temperatures (~700C) than their water-cooled counterparts (~300C). This means that MSRs run at a higher thermodynamic efficiency than water-cooled counterparts and therefore do not require large amounts of coolant which must be both drawn from and discharged into the environment. The proposed research focuses on the phase of MSR operation that occurs following shutdown of the reactor. During this process reactor decay heat must be transported out of the reactor and one fault-tolerant approach is through the use of a phase-change cooling reactor jacket. Using functional materials for cooling results is an inherently safe and robust approach to absorb reactor decay heat, which may then be gradually dissipated through conduction into the environment. Direct experimental design of this scenario would be costly and challenging with respect to the very high temperatures involved. The use of simulation tools to design and test prototypes is a safe and cost-effective approach to guide later experimental research.
熔盐反应堆(MSR)技术与传统的水冷核裂变反应堆相比具有显著的优势。这些优势涵盖了围绕核裂变发电的所有问题,包括安全性,效率,环境影响和可扩展性。MSR使用熔盐作为主冷却剂,因此可以在比水冷式(~ 300 C)高得多的温度(~ 700 C)下运行。这意味着MSR以比水冷对应物更高的热力学效率运行,因此不需要必须从环境中抽取和排放到环境中的大量冷却剂。 拟议的研究重点是反应堆停堆后发生的MSR操作阶段。在此过程中,反应堆衰变热必须被输送出反应堆,并且一种容错方法是通过使用相变冷却反应堆夹套。使用功能材料进行冷却是一种固有的安全和稳健的方法,可以吸收反应堆衰变热,然后通过传导逐渐消散到环境中。这种情况下的直接实验设计将是昂贵的和具有挑战性的,涉及非常高的温度。使用仿真工具设计和测试原型是一种安全且具有成本效益的方法,可以指导以后的实验研究。

项目成果

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  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 1.82万
  • 项目类别:
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知道了