СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНОСТИ В РЕАКТОРЕ ЯДЕРНОГО ДЕЛЕНИЯ

1. Система, содержащая:
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов, причем, по меньшей мере, часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и
по меньшей мере один датчик, физически связанный со стержнем регулирования реактивности, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности, связанного со стержнем регулирования реактивности.
2. Система по п.1, где материал, поглощающий нейтроны, сконфигурирован для поглощения нейтронов быстрого спектра.
3. Система по п.1, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
4. Система по п.1, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
5. Система по п.1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство связи, функционально соединенное с по меньшей мере одним датчиком.
6. Система, содержащая:
стержень регулирования реактивности, включающий материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра, причем по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и
привод, чувствительный к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально соединенный со стержнем регулирования реактивности.
7. Система по п.2 или 6, где нейтроны быстрого спектра представляют собой часть бегущей волны ядерного деления.
8. Система, содержащая:
активную зону реактора ядерного деления на бегущей волне, включающую делящееся ядерное топливо, сконфигурированную для распространения в ней бегущей волны ядерного деления, имеющей спектр быстрых нейтронов, и
систему регулирования реактивности, включающую:
множество стержней регулирования реактивности, причем каждый из множества стержней регулирования реактивности включает материал, поглощающий нейтроны, сконфигурированный для поглощения нейтронов быстрого спектра бегущей волны ядерного деления, по меньшей мере часть материала, поглощающего нейтроны, включает воспроизводящий материал ядерного топлива, и
множество приводов, причем каждый из множества приводов является чувствительным к по меньшей мере одному параметру реактивности и функционально связан с по меньшей мере одним из множества стержней регулирования реактивности.
9. Система по любому из пп.2, 6 или 8, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно сконфигурирован для снижения замедления нейтронов.
10. Система по любому из пп.1, 6 или 8, где воспроизводящий материал ядерного топлива включает по меньшей мере один элемент, выбранный из урана и тория.
11. Система по любому из пп.1, 6 или 8, где стержень регулирования реактивности дополнительно включает материал для замедления нейтронов.
12. Система по п.11, где материал для замедления нейтронов включает по меньшей мере один замедлитель нейтронов, выбранный из водорода, дейтерия, гелия, лития, бора, углерода, графита, натрия и свинца.
13. Система по п.11, где материал для замедления нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
14. Система по п.11, где материал для замедления нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
15. Система по любому из пп.1, 6 или 8, где материал, поглощающий нейтроны, дополнительно включает поглотитель нейтронов.
3
16. Система по п.15, где поглотитель нейтронов включает по меньшей мере один поглотитель, выбранный из серебра, индия, кадмия, гадолиния, гафния, лития, Не, продуктов деления, протактиния, нептуния и бора.
17. Система по п.15, где поглотитель нейтронов по существу неоднородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
18. Система по п.15, где поглотитель нейтронов по существу однородно распределен внутри стержня регулирования реактивности.
19. Система по п.15, где эффект на реактивность, достигаемый воспроизводящим материалом ядерного топлива, выравнивается относительно эффекта на реактивность, достигаемого поглотителем нейтронов.
20. Система по п.15, где:
стержень регулирования реактивности имеет первый участок и второй участок,
первая концентрация поглотителя нейтронов располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а вторая концентрация поглотителя нейтронов располагается во втором участке стержня регулирования реактивности и
третья концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается в первом участке стержня регулирования реактивности, а четвертая концентрация воспроизводящего материала ядерного топлива располагается во втором участке стержня регулирования реактивности.
21. Система по п.20, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
22. Система по п.20, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов по существу выравнивается с эффектом реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
23. Система по п.20, где эффект реактивности второй концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности третьей концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
24. Система по п.20, где эффект реактивности первой концентрации поглотителя нейтронов отличается от эффекта реактивности четвертой концентрации воспроизводящего материала ядерного топлива.
25. Система по п.20, где сумма эффектов реактивности первой и третьей концентраций по существу выравнивается относительно суммы эффектов реактивности второй и четвертой концентраций.
26. Система по п.20, где эффект реактивности является по существу постоянным между первым участком и вторым участком.
27. Система по п.15, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по непрерывному градиенту.
28. Система по п.15, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечивается в порошкообразной форме.
29. Система по п.15, где концентрация по меньшей мере одного из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов изменяется по прерывистому градиенту.
30. Система по п.15, где по меньшей мере одно из воспроизводящего материала ядерного топлива и поглотителя нейтронов обеспечиваются в форме отдельных частиц.
31. Система по п.15, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов пространственно зафиксированы относительно друг друга.
32. Система по п.15, где воспроизводящий материал ядерного топлива и поглотитель нейтронов являются пространственно перемещаемыми относительно друг друга.
33. Система по любому из пп.1, 6 или 8, где стержень регулирования реактивности определяет по меньшей мере одну камеру, сконфигурированную для накопления продуктов деления.
34. Система по п.33, где камера включает камеру повышенного давления,
35. Система по п.34, где камера повышенного давления расположена по меньшей мере на один средний свободный пробег для вызывающих деление нейтронов от воспроизводящего материала ядерного топлива.
36. Система по п.6, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления.
37. Система по п.6, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности стержня регулирования реактивности.
38. Система по п.6, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
39. Система по п.6, дополнительно содержащая устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
40. Система по п.39, где устройство включает по меньшей мере один датчик.
41. Система по п.40, где по меньшей мере один датчик физически связан со стержнем регулирования реактивности.
42. Система по п.40, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности.
43. Система по п.40, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
44. Система по п.39, где устройство включает электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
45. Система по п.6 или 8, где стержень регулирования реактивности электромагнитно соединен с приводом.
46. Система по п.6, где стержень регулирования реактивности механически соединен с приводом.
47. Система по п.6, дополнительно содержащая:
регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, причем привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, чувствительного к регулирующему сигналу стержня.
48. Система по п.47, дополнительно содержащая устройство связи, сконфигурированное для передачи регулирующего сигнала стержня от регулятора привода на привод.
49. Система по п.47, где регулятор привода включает операторский интерфейс.
50. Система по п.47, где регулятор привода включает электросхему, сконфигурированную для автоматического создания регулирующего сигнала стержня на основании по меньшей мере одного параметра реактивности.
51. Система по п.6 или 8, где привод сконфигурирован для приведения в движение стержня регулирования реактивности в двух направлениях.
52. Система по п.51, где привод дополнительно сконфигурирован для остановки движения стержня регулирования реактивности в по меньшей мере одном промежуточном положении между первым положением упора и вторым положением упора.
53. Система по п.6 или 8, где привод включает приводной механизм стержня регулирования реактивности.
54. Система по п.8, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности реактора ядерного деления на бегущей волне.
55. Система по п.8, где по меньшей мере один параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр реактивности по меньшей мере одного из множества стержней регулирования реактивности.
56. Система по п.8, где параметр реактивности включает по меньшей мере один параметр, выбранный из интегрального потока нейтронов, нейтронного потока, вызванных нейтронами делений, продуктов деления, событий радиоактивного распада, температуры, давления, мощности, изотопной концентрации, выгорания и спектра нейтронов.
57. Система по п.8, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство, сконфигурированное для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
58. Система по п.57, где по меньшей мере одно устройство включает по меньшей мере один датчик.
59. Система по любому из пп.1, 40 или 58, где датчик включает по меньшей мере один датчик, выбранный из детектора деления, регистратора нейтронного потока, датчика интегрального потока нейтронов, детектора продуктов деления, датчика температуры, датчика давления и датчика мощности.
60. Система по любому из пп.1, 40 или 58, где по меньшей мере один датчик является съемным.
61. Система по п.58, где по меньшей мере один датчик физически связан со связанным стержнем регулирования реактивности.
62. Система по любому из пп.1, 41 или 61, где физическая связь включает по меньшей мере одну связь, выбранную из расположенной внутри внутренней части стержня регулирования реактивности и прикрепленной к внешней части стержня регулирования реактивности.
63. Система по п.58, где по меньшей мере один датчик сконфигурирован для обнаружения статуса по меньшей мере одного параметра реактивности.
64. Система по п.8, дополнительно содержащая калибровочное устройство, сконфигурированное для калибровки по меньшей мере одного датчика.
65. Система по п.57, где по меньшей мере одно устройство включает по меньшей мере одну электросхему, сконфигурированную для определения по меньшей мере одного параметра реактивности.
66. Система по п.65, где электросхема дополнительно сконфигурирована для моделирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
67. Система по п.65, где электросхема дополнительно сконфигурирована для прогнозирования по меньшей мере одного параметра реактивности.
68. Система по п.65, где электросхема дополнительно сконфигурирована для выбора по меньшей мере одного заданного параметра реактивности.
69. Система по п.8, дополнительно содержащая:
регулятор привода, сконфигурированный для создания регулирующего сигнала стержня, причем привод сконфигурирован для перемещения стержня регулирования реактивности, функционально соединенного с ним, чувствительного к регулирующему сигналу стержня.
70. Система по п.69, дополнительно содержащая устройство связи, сконфигурированное для передачи регулирующего сигнала стержня от регулятора привода на привод.
71. Система по п.69, где регулятор привода содержит операторский интерфейс.
72. Система по п.69, где регулятор привода содержит электросхему, сконфигурированную для автоматического создания регулирующего сигнала стержня на основании по меньшей мере одного параметра реактивности.