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核反應(yīng)堆堆芯余熱導(dǎo)出能力，對反應(yīng)堆基本安全至關(guān)重要。通過冷卻劑的自然循環(huán)流動，實(shí)現(xiàn)堆芯余熱的非能動導(dǎo)出，是快堆固有安全性能的重要體現(xiàn)。如何在快堆中有效實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證自然循環(huán)，是目前國際上的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

近日，由中核集團(tuán)中國原子能科學(xué)研究院反應(yīng)堆工程技術(shù)研究所承擔(dān)的一體化閉式循環(huán)快堆核能系統(tǒng)（簡稱“一體化快堆”）項(xiàng)目一體式余熱導(dǎo)出原理驗(yàn)證試驗(yàn)順利完成，試驗(yàn)結(jié)果通過了來自清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華北電力大學(xué)、重慶大學(xué)等專家的審查。這是國內(nèi)首個針對快堆新型非能動余熱導(dǎo)出技術(shù)的原理驗(yàn)證試驗(yàn)，標(biāo)志著一體化快堆關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)取得重要突破，為推動一體化快堆的設(shè)計研發(fā)提供了有力保障。

為解決池式快堆自然循環(huán)這一世界性難題，原子能院在一體化快堆的設(shè)計中，采用新型非能動余熱導(dǎo)出技術(shù)，能夠在不依賴任何能動設(shè)備動作的情況下，有效、可靠地帶走堆芯余熱。但由于反應(yīng)堆堆本體內(nèi)設(shè)備眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難確定新型堆芯余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的工作機(jī)制，且自然循環(huán)現(xiàn)象微弱，極易受到結(jié)構(gòu)和參數(shù)差異的影響，難以被充分捕捉，給反應(yīng)堆設(shè)計帶來了較大不確定性。

為有效支撐反應(yīng)堆設(shè)計、提高技術(shù)成熟度、確保反應(yīng)堆安全，原子能院反應(yīng)堆熱工水力研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地突破了快堆自然循環(huán)和新型非能動余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的試驗(yàn)?zāi)M技術(shù)，成功研制出全可視化的一體化快堆整體模擬試驗(yàn)裝置，并開展了技術(shù)原理驗(yàn)證。該裝置是一體化快堆首個整體性瞬態(tài)試驗(yàn)裝置，能夠模擬反應(yīng)堆從正常運(yùn)行到停堆后非能動余熱導(dǎo)出過程中的多個關(guān)鍵物理過程，是揭示一體化快堆新型非能動余熱導(dǎo)出系統(tǒng)工作原理的重要平臺，并有望在其它快堆的設(shè)計研發(fā)中起到關(guān)鍵作用。

通過充分認(rèn)識一體化快堆從正常運(yùn)行到非能動余熱導(dǎo)出過程中的冷卻劑行為、關(guān)鍵現(xiàn)象以及自然循環(huán)建立機(jī)制，原子能院已全面掌握新型非能動余熱導(dǎo)出系統(tǒng)的技術(shù)原理，獲得的關(guān)鍵數(shù)據(jù)可為反應(yīng)堆工程設(shè)計提供重要支撐。

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