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通量移位的反应性控制系统

阅读：1009发布：2020-05-17

专利汇可以提供通量移位的反应性控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于核反应堆的控制组件包括第一反应性控制组件、第二反应性控制组件以及至少一个驱动机构，第一反应性控制组件具有第一中子调整材料，第二反应性控制组件具有第二中子调整材料，至少一个驱动机构联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料。第一中子调整材料和第二中子调整材料相对于核反应堆的燃料区域是选择性地可重新定位的。该至少一个驱动机构配置成穿过燃料区域在不同方向上提供第一中子调整材料和第二中子调整材料，从而使该燃料区域内的通量分布远离第二中子调整材料移位。，下面是通量移位的反应性控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种方法，包括：
在核反应堆堆芯的燃料区域内维持核裂变反应，所述核反应堆堆芯具有第一可移动控制组件和第二控制组件，所述第一可移动控制组件能插入所述核反应堆堆芯的所述燃料区域的第一侧中，所述第二控制组件能插入到所述核反应堆堆芯的所述燃料区域的相对的第二侧中，其中所述维持操作包括
将所述第一控制组件和所述第二控制组件中的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯的所述燃料区域内的所述第一控制组件和所述第二控制组件的第一插入配置中；和将所述第一控制组件和所述第二控制组件中的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯的所述燃料区域内的所述第一控制组件和所述第二控制组件的第二插入配置中，其中所述第一插入配置和所述第二插入配置维持所述核裂变反应。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
其中所述核裂变反应产生依赖于所述第一控制组件和所述第二控制组件的所述第一插入配置的第一中子通量分布；和
其中所述核裂变反应产生依赖于所述第一控制组件和所述第二控制组件的所述第二插入配置的第二中子通量分布。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二非零中子通量分布由预定时间段内的目标总的中子通量满足。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一通量分布与所述第二非零通量分布轴向不同。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一通量分布与所述第二非零通量分布径向不同。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
移动能插入核反应堆堆芯节段的第三侧中的第三可移动控制组件的至少一个组件，所述第三可移动控制组件能够以与所述第一控制组件和所述第二控制组件不同的角度插入到所述核反应堆堆芯节段中。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动操作还包括：
使所述第一控制组件的至少一个组件和所述第二控制组件的至少一个组件在至少第一方向上移动，其中所述第一控制组件的至少一个移动的组件与所述第二控制组件的至少一个移动的组件之间的轴向距离在所述移动操作期间保持大体上恒定。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动操作还包括：
使所述第一控制组件的至少一个组件和所述第二控制组件的至少一个组件移动，其中所述第一控制组件的至少一个移动的组件与所述第二控制组件的至少一个移动的组件之间的距离是堆芯对称的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述移动操作还包括：
移动所述第一控制组件的至少一个组件和所述第二控制组件的至少一个组件，其中所述第一控制组件的至少一个移动的组件与所述第二控制组件的至少一个移动的组件之间的轴向距离在所述移动操作期间改变。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核裂变反应是驻波反应。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一控制组件和所述第二控制组件设置在所述驻波反应的大体上相对的侧上。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制组件或所述第二控制组件中的至少一个包括毒物。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二中子通量分布由在预定时间段内在所述核反应堆堆芯节段内的预定燃料区域中的目标总的中子通量满足。
14.一种系统，包括：
核反应堆堆芯，其包括燃料区域；
第一控制组件，其能插入到所述燃料区域的第一侧中，所述第一控制组件能移动到多个第一插入配置中；和
第二控制组件，其能插入到所述燃料区域的相对的第二侧中，所述第二控制组件能移动到多个第二插入配置中，其中所述第一插入配置中的至少一个和所述第二插入配置中的至少一个维持核裂变反应。
15.根据权利要求14所述的系统，还包括：
一个或更多个驱动机构，其可操作地联接到所述第一控制组件和所述第二控制组件，并配置成根据目标非零中子通量分布将所述第一控制组件移动到第一插入配置中，并将所述第二控制组件移动到第二插入配置中，以维持所述燃料区域中的核裂变反应。
16.根据权利要求14所述的系统，还包括驱动机构，所述驱动机构包括联接到所述第一控制组件和所述第二控制组件的致动器，并且配置成相对于所述燃料区域选择性地重新定位所述第一控制组件和所述第二控制组件。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述目标非零中子通量分布是在预定时间段内的总的中子通量。
18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述目标非零中子通量分布是在预定时间段内在所述燃料区域的预定部分中的总的中子通量。
19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述目标中子通量分布校正所述核反应堆堆芯中的中子通量分布中的一个或更多个轴向不对称性。
20.根据权利要求15所述的系统，其中，所述目标通量分布与所述核反应堆堆芯中的中子通量轴向不同。
21.根据权利要求15所述的系统，其中，所述目标通量分布与所述核反应堆堆芯中的中子通量径向不同。
22.一种核裂变反应堆，包括：
用于在核反应堆堆芯的燃料区域内维持核裂变反应的装置，所述核反应堆堆芯具有能插入所述核反应堆堆芯的所述燃料区域的第一侧中的第一可移动控制组件和能插入所述核反应堆堆芯的所述燃料区域的相对的第二侧中的第二控制组件；
用于将所述第一控制组件和所述第二控制组件中的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯的所述燃料区域内的所述第一控制组件和所述第二控制组件的第一插入配置中和用于将所述第一控制组件和所述第二控制组件中的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯的所述燃料区域内的所述第一控制组件和所述第二控制组件的第二插入配置中的装置，其中所述第一插入配置和所述第二插入配置维持所述核裂变反应。
23.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，其中，用于移动的所述装置还包括重新定位装置，所述重新定位装置用于相对于所述燃料区域选择性地重新定位所述第一控制组件和所述第二控制组件。
24.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，还包括：
用于检测所述燃料区域内的当前中子通量分布的装置。
25.根据权利要求23所述的核裂变反应堆，其中，用于检测当前中子通量分布的所述装置包括中子通量监测器。
26.根据权利要求23所述的核裂变反应堆，其中，用于检测当前中子通量分布的所述装置包括温度传感器。
27.根据权利要求23所述的核裂变反应堆，其中，用于检测当前中子通量分布的所述装置包括中子通量模型。
28.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，还包括用于将第三控制组件的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯节段内的所述第一控制组件、所述第二控制组件和所述第三控制组件的第三插入配置中以产生依赖于所述第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件的第三插入配置的第三非零中子通量分布的装置。
29.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，其中，用于将所述第一控制组件和所述第二控制组件中的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯节段内的所述第一控制组件和所述第二控制组件的第二插入配置中以产生依赖于所述第一控制组件和所述第二控制组件的所述第二插入配置的第二非零中子通量分布的所述装置包括联接到所述第一控制组件的所述至少一个组件的第一致动器和联接到所述第二控制组件的所述至少一个组件的第二致动器。
30.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，还包括控制装置，所述控制装置用于控制用于将所述第一控制组件和所述第二控制组件中的至少一个组件移动到所述核反应堆堆芯节段内的所述第一控制组件和所述第二控制组件的第二插入配置中以产生依赖于所述第一控制组件和所述第二控制组件的所述第二插入配置的第二非零中子通量分布的装置。
31.根据权利要求0所述的核裂变反应堆，还包括其中所述第二非零中子通量分布由目标中子通量分布满足。
32.根据权利要求0所述的核裂变反应堆，其中，所述目标中子通量分布是在预定时间段内的总的中子通量。
33.根据权利要求0所述的核裂变反应堆，其中，所述目标中子通量分布是在预定时间段内在所述燃料区域的预定部分内的总的中子通量。
34.根据权利要求0所述的核裂变反应堆，其中，所述目标非零通量分布校正中子通量分布中的一个或更多个轴向不对称性。
35.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，其中，所述核裂变反应是驻波反应。
36.根据权利要求0所述的核裂变反应堆，其中，所述核反应堆堆芯的所述燃料区域内的所述第一控制组件和所述第二控制组件设置在所述驻波反应的大体上相对的侧上。
37.根据权利要求22所述的核裂变反应堆，其中，在所述核反应堆堆芯的所述燃料区域内的所述第一控制组件和所述第二控制组件包括毒物。

说明书全文

通量移位的反应性控制系统

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请根据35U.S.C.§119要求于2014年12月31日提交的序列号为62/098,963，名称为“通量移位的反应性控制系统(Flux-Shifting Reactivity Control System)”的美国申请的优先权和权益，并且该申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

[0003] 本发明总体上涉及核反应堆。

[0004] 背景

[0005] 轻水核裂变反应堆可采用通量形成，其重点在于生产毒物(poisons)以控制反应性。通过示例，可以使用短棒以及长棒的方式来轴向地形成通量以衰减堆芯内的氙振荡。通过另一个示例，已经使用成形棒来控制功率分布，但是这样的系统并不以增殖分布为重点。

[0006] 简要概述

[0007] 所公开的实施方案包括用于核反应堆的控制组件，核反应堆，用于核反应堆的反应堆堆芯，用于控制核反应堆的方法以及用于制造用于核反应堆的控制组件的方法。

[0008] 前述内容是概述并且因此可以包含细节的简化、概括、包含和/或省略；因此，本领域技术人员应理解，本概述仅仅是说明性的并且不意图以任何方式是限制性的。除了上文描述的任何说明性的方面、实施方案和特征以外，通过参考附图和以下的详细描述，另外的方面、实施方案和特征将变得明显。本文描述的装置和/或方法和/或其它主题的其它方面、特征和优点在本文陈述的教导中将变得明显。

[0009] 数个附图的简要说明

[0010] 为了容易地确定任何特定元件或动作的讨论，参考标记中最有效的数字参考首先引入该元件的图的标记。

[0011] 图1A是根据一个实施方案的核裂变反应堆的部分剖面的透视图；

[0012] 图1B是根据一个实施方案的核裂变反应堆的部分剖面的透视图；

[0013] 图1C是根据一个实施方案的核裂变反应堆的部分剖面的透视图；

[0014] 图2是根据一个实施方案的用于核裂变反应堆的反应堆堆芯的俯视截面图；

[0015] 图3是根据一个实施方案的用于核裂变反应堆的反应堆堆芯的侧视截面图；

[0016] 图4是核裂变反应堆的说明性功率分布图；

[0017] 图5是根据一个实施方案的用于核裂变反应堆的控制组件的示意图；

[0018] 图6是根据一个实施方案的用于核裂变反应堆的说明性燃耗(burn-up)分布图；

[0019] 图7是根据一个实施方案的核裂变反应堆内的中子调整材料(neutron modifying materials)的说明性价值图；

[0020] 图8A是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0021] 图8B是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0022] 图8C是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0023] 图8D是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0024] 图8E是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0025] 图8F是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0026] 图8G是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0027] 图8H是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0028] 图9A是根据一个实施方案的制造用于核反应堆的控制组件的方法的示意图；

[0029] 图9B是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0030] 图9C是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0031] 图9D是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0032] 图9E是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；

[0033] 图9F是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图；和

[0034] 图9G是根据一个实施方案的控制核反应堆的方法的示意图。

[0035] 图10是根据一个实施方案的包括控制组件和中子通量廓线的核裂变反应堆的反应堆堆芯的示意图。

[0036] 图11是根据一个实施方案的包括控制组件和中子通量廓线的核裂变反应堆的反应堆堆芯的示意图。

[0037] 图12是根据一个实施方案的包括控制组件和中子通量廓线的核裂变反应堆的反应堆堆芯的示意图。

[0038] 图13是本文公开的实施方式的方法的流程图。

[0039] 详细描述

[0040] 行波反应堆(TWRs)产生燃烧的可裂变燃料的爆燃波以通过爆燃波将可变成裂变物质的燃料(fertile fuel)增殖成裂变燃料(fissile fuel)，也就是，增殖和燃烧反应堆(breed-and-burn reactor)。在增殖和燃烧反应堆中，由裂变产生的快速光谱中子由于中子捕获而被相邻的可变成裂变物质的材料吸收，从而将可变成裂变物质的材料增殖成裂变材料。增殖和燃烧的爆燃波相对于燃料行进，并且如果燃料被改变位置或移动，则波可以相对于核设备在3D空间中保持大体上静止，但仍然相对于燃料(例如，驻波)移动。定态波和移动波均被包含在行波反应堆的定义中。

[0041] 作为示例，在TWR中，波可以是与核裂变反应堆的核裂变反应堆堆芯相关联的边界或界面。在一个实施方案中，波包括一个或更多个区域，沿该一个或更多个区域增殖和燃烧(即裂变等)在核裂变反应堆堆芯内发生。在另一个实施方案中，波包括核裂变反应堆堆芯内的具有较高通量水平的一个或更多个区域；也就是说，裂变反应堆堆芯的一个区域具有分裂其它裂变原子并将可变成裂变物质的燃料增殖成裂变燃料的相对较高数量或速率的中子。与该裂变反应堆堆芯的其它区域相比，波的位置由该区域中的通量水平和所产生的中子数量界定。裂变反应堆堆芯的一个区域中相对高的通量水平可以相对于核裂变反应堆堆芯内的其它区域来测量。控制组件可以选择性地重新定位该一个或更多个中子调整材料以控制波的位置。在一个实施方案中，控制组件的至少一个驱动机构定位或以其它方式配置成选择性地使该一个或更多个中子调整材料重新定位(例如，激活、接合等)。

[0042] 核裂变反应堆堆芯可以包括裂变核燃料组件(即，一组起动器燃料组件等)和可变成裂变物质的核燃料组件(即，一组进给燃料组件等)，和/或包括裂变燃料和可变成裂变物质的燃料的燃料组件。因此核裂变反应堆可以是高繁殖率反应堆。通过示例，核裂变反应堆可能是增殖与燃烧核裂变反应堆。裂变核燃料组件中的裂变核燃料材料在核裂变反应堆堆芯中裂变。裂变材料在核裂变反应堆堆芯中的可变成裂变物质的核燃料组件中增殖。增殖和燃烧在其中发生的波可沿裂变核燃料组件布置。增殖和燃烧在其中发生的波还可以沿可变成裂变物质的核燃料组件布置。

[0043] 在一个实施方案中，核裂变反应堆堆芯包括操纵系统(handling system)。操纵系统可以包括容器中操纵系统。操纵系统可以配置成选择性地重新定位燃料区域中的裂变核燃料组件。在其它实施方案中，操纵系统配置成选择性地重新定位某些可变成裂变物质的核燃料组件。操纵系统可以配置成以建立在核裂变反应堆堆芯内是大体上静止的波的方式提供某些裂变核燃料组件和某些可变成裂变物质的核燃料组件中的至少一个。通过示例，大体静止的波可以界定增殖的裂变核燃料材料和裂变的裂变核燃料材料的驻波。

[0044] 在图1-9之前，提供图10-12的描述，以便提供本文所包含的公开内容的介绍和情景。随后的图1-9的描述提供本实施方式的另外的细节。图10示出了核反应堆1000，核反应堆1000具有设置在其中核反应堆堆芯1002和燃料区域1004。燃料区域1004可以包含可裂变的核材料和/或可变成裂变物质的核材料。核裂变链式反应可以根据多个控制组件的选择性插入来控制，该多个控制组件可以包含如本文所述的中子调整材料。中子调整材料可以包括一种或更多种类型的燃料和/或一种或更多种类型的中子吸收剂。控制组件可以在燃料区域1004中维持任何时间长度(例如，多年以上或无限期)的核链式反应，这取决于控制组件的配置。在实施方式中，第一可移动的控制组件1006、1008、1010可移动地设置在燃料区域1004的上方，并且可以以“自顶向下”的配置可滑动地向下延伸到燃料区域中。在该实施方式中，第二可移动的控制组件1012、1014和1016可移动地设置在燃料区域1004的下方，并且可以以“自底向上”的配置可滑动地向上延伸到燃料区域1004中。应当理解，其它控制组件配置也被公开，这些控制组件配置包括一个或更多个控制组件，该一个或更多个控制组件以径向、横向或其它方向设置，并且选择性地可移动到燃料区域1004中。

[0045] 第一可移动的控制组件(1006、1008、1010)和第二可移动的控制组件(1012、1014、1016)的位置调整燃料区域1004中的中子通量。通过选择第一可移动的控制组件和第二可移动的控制组件的位置，可以为燃料区域1004的一部分选择一段时间内的瞬时中子通量或总的中子通量(即，任意时间段内的时间积分中子通量)。在一个实施方式中，目标中子通量可以根据感测装置来识别，并且可以与当前中子通量进行比较。感测装置可以是直接的，例如通过中子通量传感器，或者感测装置可以是间接的，例如通过温度传感器或用于基于控制组件的历史定位对燃料区域1004中的中子通量进行建模的通量模型。

[0046] 对于第一控制组件和第二控制组件的任何配置，中子通量廓线可以表示成描述燃料区域1004中存在的对应的中子通量。在图10中示出了中子通量的廓线曲线图1018和1020。中子通量的廓线曲线图1018和1020分别将中子通量大小示出为燃料区域1004中的竖直位置和径向位置的函数。中子通量的廓线曲线图1018表示为与竖直的y轴线上的燃料区域1004中的竖直位置相对应的水平的x轴线上的通量大小1022。中子通量的廓线曲线图
1018已经定位成邻近燃料区域1004和核反应堆堆芯1002的图示，使得曲线图上所示的竖直位置对应于燃料区域中相同的竖直位置。例如，顶部线1024表示在反应堆堆芯1002的顶部处或其附近且在燃料区域1004的上方的竖直位置。在该点处，中子通量的大小1022显示为零或接近零。在中子通量的曲线图1018的另一端，底部线1026表示在反应堆堆芯1002的底部处或其附近并且在燃料区域1004下方的竖直位置。底部线1026处的中子通量1022的大小在中子通量的廓线曲线图1018上也处于零处或接近零。

[0047] 应当理解，中子通量的廓线曲线图1018、1020分别根据固定的径向位置变量和竖直位置变量被示出。换句话说，中子通量的廓线描述了燃料区域1004的横截面平面中的中子通量。如在中子通量的曲线图1018中，横截面平面可以是固定的径向位置处的竖直平面，如在中子通量曲线图1020中，横截面平面可以是固定的竖直位置处的水平平面，或者横截面平面还可以是与燃料区域1004相交的任何其它平面。在通量的曲线图1018中，所选择的径向距离r由线1024表示。因此，中子通量大小1022根据沿线1024的竖直位置被示出。根据第一控制组件1006、1008、1010和第二控制组件1012、1014和1016的相对位置，选择不同的径向位置r将改变通量大小1022。

[0048] 中子通量的廓线曲线图1020根据在水平的x轴线上示出的径向位置描述了在竖直的y轴线上示出的中子通量大小1028。在图10中，中子通量的廓线曲线图1020设置在核反应堆堆芯1002的下方，使得曲线图上所示的径向位置对应于燃料区域1004中相同的径向位置。因此，左侧线1030对应于核反应堆堆芯1002的最左径向位置，右侧线1032对应于核反应堆堆芯1002的最右径向位置。曲线图1020示出了中子通量的廓线，如上面所讨论的，其是沿与燃料区域1004相交的平面的中子通量的曲线图。曲线图1020将中子通量表示为径向位置的函数，并且因此对应于由线1034所示的固定的竖直位置Z。换句话说，曲线图1020示出了在由线1034所示的竖直位置Z处与燃料区域1004相交的水平平面的中子通量1028。

[0049] 图11示出了核反应堆1100，核反应堆1100包括设置在其中的核反应堆堆芯1102和燃料区域1104。在实施方式中，第一可移动的控制组件1106、1108、1110可移动地设置在燃料区域1104的上方，并且可以以“自顶向下”的配置向下可滑动地延伸到燃料区域中。在该实施方式中，第二可移动的控制组件1112、1114和1116可移动地设置在燃料区域1004的下方，并且可以以“自底向上”的配置向上可滑动地延伸到燃料区域1104中。应当理解，其它控制组件配置也被公开，这些控制组件配置包括一个或更多个控制组件，该一个或更多个控制组件以径向、横向或其它方向设置，并且选择性地可移动到燃料区域1004中。可移动的第一控制组件(1106、1108、1110)和第二可移动的控制组件(1112、1114、1116)的位置设置在与图10中所示的配置不同的配置中。在图11中，第一可移动的控制组件中的两个1106、1108和第二可移动的控制组件中的两个1112、1114各自向上平移相等的轴向距离。因此，图11中所示的控制组件的配置与图10中所示的控制组件的配置具有相同的绝对价值，但是燃料区域1104中产生的中子通量向上平移。图11中的中子通量相对于图10的向上平移在中子通量的廓线曲线图1118中被示出，该曲线图1118将中子通量1120描绘为核反应堆堆芯1102内的竖直位置的函数。中子通量的廓线曲线图1118定位成邻近核反应堆堆芯1102，使得曲线图1118中所示的竖直位置对应于核反应堆堆芯1102的相同的竖直位置。顶部线1122和底部线
1124分别表示曲线图和核反应堆堆芯1102的高的竖直位置和低的竖直位置。与图10中所示的配置相比，在图11中，由于第一可移动的控制组件1106、1108和第二可移动生物控制组件
1112、1114的相对运动，中子通量大小1120与图10中的曲线图1018相比，在曲线图1118上向上移位到较高竖直位置。该向上移位表示在由线1124所示的选定的径向距离r所界定的竖直平面中的燃料区域1104中的中子通量的向上的移动。

[0050] 图11中的中子通量的廓线曲线图1126将中子通量1128示出为燃料区域1104中的径向位置的函数。曲线图1126位于核反应堆堆芯1102的下方，以指示曲线图1126上的径向位置对应于核反应堆堆芯1102上的相同的径向位置，如由左侧线1130和右侧线1132所示的。由于曲线图1126是中子通量的廓线曲线图，所以它示出了在由线1134所示的选定的竖直位置Z处沿与燃料区域1104相交的水平平面的通量1128。

[0051] 图12示出了核反应堆1200，核反应堆1200包括核反应堆堆芯1202和燃料区域1204。第一可移动的控制组件1206、1208、1210和第二可移动的控制组件1212、1214和1216处于梯形配置中，以沿向右的方向t调整燃料区域1204中的中子通量。用于图12的配置的中子通量的廓线曲线图分别被示出为曲线图1218和1220中的竖直位置和径向位置的函数。基于由线1222确定的固定的径向位置来描绘中子通量的廓线1218，并且基于由线1224确定的固定的竖直位置来描绘中子通量廓线1220。

[0052] 在下面的详细描述中，对形成其一部分的附图作出参考。在附图中，除非上下文另外规定，否则相似的或同样的符号在不同附图中的使用通常表示相似或相同的项目。

[0053] 详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方案并不意味着是限制性的。可以利用其它实施方案，并且可以作出其它改变，而不偏离此处呈现的主题的精神或范围。

[0054] 本领域技术人员应认识到，本文描述的部件(例如，操作)、装置、对象以及伴随它们的讨论被用作出于概念清楚的目的的示例，并且考虑了各种配置修改。因此，如本文所使用的，所提出的具体实施方案和伴随的讨论旨在代表它们较一般的类别。一般来说，任何具体实施方案的使用旨在代表其类别，并且具体部件(例如，操作)、装置和对象的不包括不应该被认为是限制性的。

[0055] 通过综述给出，说明性实施方案包括：核控制组件；核裂变反应堆堆芯；核裂变反应堆；控制核裂变反应堆的方法；以及制造用于核裂变反应堆的控制组件的方法。

[0056] 控制组件的实施方案在第一方向上选择性地重新定位第一中子调整材料。选择性地重新定位第一中子调整材料可以产生波的变化(例如，变动，移动等)。控制组件在第二方向上选择性地重新定位第二中子调整材料。选择性地重新定位第二中子调整材料可以抵消与重新定位第一中子调整材料相关的波的变化。通过示例，第一中子调整材料和第二中子调整材料可以朝向波的大体上相对的侧来选择性地重新定位。在其它实施方案中，第一中子调整材料和第二中子调整材料被选择性地重新定位从而以其它方式控制波。

[0057] 通过示例，中子调整材料可以包括吸收中子的毒物或另一种材料。通过另一个示例，中子调整材料可以包括水或降低中子速度的另一种材料。在一个实施方案中，第一中子调整材料和第二中子调整材料具有相同的组分。在另一个实施方案中，第一中子调整材料和第二中子调整材料具有不同的组分。

[0058] 控制组件的实施方案选择性地重新定位一个或更多个中子调整材料以控制核裂变反应堆的核裂变反应堆堆芯。虽然参照示例性增殖和燃烧反应堆(行波反应堆)提供了控制组件的以下描述，但是应当理解，下面的示例性控制组件可以用于任何类型的反应堆，包括但不限于轻水反应堆、重水反应堆、裂变反应堆、增殖反应堆、快速反应堆、增殖和燃烧反应堆，并可用于控制核堆芯的一个或更多个方面，包括但不限于核反应堆堆芯的反应性、温度、通量、随时间变化的通量、燃烧、燃烧率和任何其它特性。

[0059] 选择性地重新定位第一中子调整材料可以包括相对于核裂变反应堆堆芯的燃料区域的运动。选择性地重新定位第一中子调整材料可以包括相对于第二中子调整材料的运动。选择性地重新定位第一中子调整材料可以包括朝向波的运动或远离波的运动。选择性地重新定位第二中子调整材料可以包括相对于核裂变反应堆堆芯的燃料区域的运动。选择性地重新定位第二中子调整材料可以包括相对于第一中子调整材料的运动。选择性地重新定位第二中子调整材料可以包括朝向波的运动或远离波的运动。

[0060] 在一个实施方案中，控制组件控制波以校正增殖和燃烧核裂变反应堆的通量中的轴向不对称性。校正通量中的轴向不对称可以显著减少一个或更多个燃料组件中的峰值燃耗(peak burn-up)。峰值燃耗可以是裂变燃料中发生的裂变的百分比或其它量度，由此5％的燃耗可表明5％的燃料经历裂变反应。燃耗可以与功率输出有关。功率输出可以与通量和材料特性的组合有关。通量分布因此通过给定的材料特性的组与功率输出有关。

[0061] 该控制组件的实施方案具有相配合以控制增殖分布的多个反应性控制组件。通过示例，除其它可选方案外，反应性控制组件可以相配合以控制燃料组件内或反应堆堆芯内的增殖分布。由于多个反应性控制组件的配合而引起的增殖分布的控制实现了以下中的至少一个：减少(例如，减小，最小化，消除等)反应堆堆芯中的功率位置的实质上不希望的移位，减少反应堆堆芯的剂量要求方面的实质上不希望的变化和减少峰值燃耗。

[0062] 在一些情况下，第一中子调整材料和第二中子调整材料可以在相对于堆芯、燃料的相同和/或不同(或甚至多个)方向或者轴线上，或者甚至在堆芯的燃料组件的轴向上行进。

[0063] 在第一中子调整材料和/或第二中子调整材料相对于堆芯的驱动器运动的一个实施方案中，中子调整材料可以沿核裂变反应堆堆芯的长度行进。在其它实施方案中，中子调整材料中的至少一个横向穿过核裂变反应堆堆芯的长度行进。在还有的另外的实施方案中，中子调整材料中的至少一个沿核裂变反应堆堆芯的径向方向行进。在还有的另外的实施方案中，中子调整材料中的至少一个沿核裂变反应堆堆芯的方位角方向行进。

[0064] 在一些实施方案中，多个反应性控制组件包括“自顶向下”的中子调整材料和“自底向上”中子调整材料。自顶向下的中子调整材料(第一中子调整材料)可以在核裂变反应堆堆芯中从其顶部行进，并且可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。自底向上的中子调整材料(第二中子调整材料)可以在核裂变反应堆堆芯中从其底部行进，并且可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。虽然该描述和以下描述可以涉及“自顶向下”和/或“自底向上”，但这仅仅是参考许多图中所示出的定向。应当理解，可以使用任何适当的定向，包括径向定向或径向定向、“自顶向下”和/或“自底向上”定向的组合。

[0065] 在其它实施方案中，多个反应性控制组件包括第一侧中子调整材料和第二侧中子调整材料。第一侧中子调整材料可以从其第一侧在核裂变反应堆堆芯中行进。第二侧中子调整材料可以从其第二侧在核裂变反应堆堆芯中行进。通过示例，具有这样的中子调整材料的组合的控制组件可以控制横向的核裂变反应堆。

[0066] 在另外的实施方案中，多个反应性控制组件包括至少一个中子调整材料，该至少一个中子调整材料在核裂变反应堆堆芯中横向地横跨其纵向方向行进。多个反应性控制组件还可以包括自顶向下的中子调整材料。自顶向下的中子调整材料可以沿大体上垂直于横向中子调整材料在其中行进的平面的轴线行进，并且可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在其它实施方案中，多个反应性控制组件还包括自底向上的中子调整材料。自底向上的中子调整材料可以沿大体上垂直于横向中子调整材料行进的平面的轴线行进，并且可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，第二中子调整材料横跨核裂变反应堆的纵向方向横向地行进穿过核裂变反应堆堆芯。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料还以其它方式移动穿过核裂变反应堆堆芯。

[0067] 在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件包括至少一个中子调整材料，该至少一个中子调整材料沿核裂变反应堆堆芯的径向方向在核裂变反应堆堆芯中行进。多个反应性控制组件还可以包括自顶向下的中子调整材料，该自顶向下的中子调整材料可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。自顶向下的中子调整材料可以沿大体上垂直于径向中子调整材料在其中行进的平面的轴线行进。在其它实施方案中，多个反应性控制组件还包括自底向上的中子调整材料。自底向上的中子调整材料可以沿大体上垂直于径向中子调整材料在其中行进的平面的轴线行进，并且可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料沿核裂变反应堆堆芯的径向方向在核裂变反应堆堆芯中行进。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料还以其它方式在核裂变反应堆堆芯中移动。

[0068] 在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件包括至少一个中子调整材料，该至少一个中子调整材料沿核裂变反应堆堆芯的方位角方向在核裂变反应堆堆芯中行进。多个反应性控制组件还可以包括自顶向下的中子调整材料，该自顶向下的中子调整材料可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在其它实施方案中，多个反应性控制组件还包括自底向上的中子调整材料，该自底向上的中子调整材料可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料沿核裂变反应堆堆芯的方位角方向在核裂变反应堆堆芯行进。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料还以其它方式在核裂变反应堆堆芯中移动。

[0069] 在其它实施方案中，多个反应性控制组件包括至少一个中子调整材料，该至少一个中子调整材料以相对于核裂变反应堆堆芯的纵向方向成一定角度在核裂变反应堆堆芯中行进。多个反应性控制组件还可以包括自顶向下的中子调整材料，该自顶向下的中子调整材料可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在其它实施方案中，多个反应性控制组件还包括自底向上的中子调整材料，该自底向上的中子调整材料可以延伸穿过反应堆堆芯的任何部分，包括但不限于行进穿过堆芯的远端端部，使得中子调整材料的仅一部分设置在堆芯内。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料以相对于核裂变反应堆堆芯的纵向方向成一定角度在核裂变反应堆堆芯中行进。在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件还包括第二中子调整材料，该第二中子调整材料还以其它方式移动穿过核裂变反应堆堆芯。

[0070] 在还有的另外的实施方案中，多个反应性控制组件包括至少一个中子调整材料，该至少一个中子调整材料在功率循环的至少一部分期间保持静止。控制组件可以包括驱动机构。在一个实施方案中，驱动机构配置成相对于至少一个中子调整材料选择性地重新定位核反应堆堆芯的燃料。驱动机构可以配置成在沿第一中子调整材料或第二中子调整材料的长度对齐的方向上平移燃料。在可选的或另外的实施方案中，驱动机构配置成相对于中子调整材料以其它方式移动燃料。在还有的另外的实施方案中，驱动机构配置成选择性地重新定位燃料和中子调整材料中的至少一个(例如，燃料和中子调整材料都可以被移动，等)。

[0071] 控制组件可以操作成控制沿核裂变反应堆堆芯的轴向方向的通量的位置。在另外的和可选的实施方案中，反应性控制组件操作成使核裂变反应堆堆芯内的通量分布移位。多个控制组件可以定位成在反应堆循环期间降低径向功率干扰的风险。在其它实施方案中，多个控制组件定位成使核裂变反应堆堆芯内的通量分布朝向目标分布廓线移位。控制组件的使用可以大体上消除不期望的波移动(例如波移位，波熄灭(wave snuffing)等)。

[0072] 参考图1A-1C和图2并且通过非限制性综述给出，将通过说明而不是限制来描述说明性的核裂变反应堆10。如图1A-1B中所示，核裂变反应堆10包括设置在反应堆容器14中的核裂变反应堆堆芯12。根据一个实施方案，核裂变反应堆堆芯12包括多个核燃料组件，该多个核燃料组件具有多个管道，该多个管道配置成在燃料区域16内容纳核燃料。该多个核燃料组件可以设置在反应堆容器14内。如图2中所示，核裂变反应堆堆芯12包括裂变核燃料组件22(例如，一组起动器燃料组件等)和可变成裂变物质的核燃料组件24(例如，一组进给燃料组件等)。裂变核燃料组件22可以包括用于使裂变反应开始的U-235(或任何其它合适的裂变燃料)。可变成裂变物质的核燃料组件24可以包括U-238或任何其它合适的可变成裂变物质的核燃料。根据一个实施方案，核裂变反应堆10包括操纵系统。操纵系统可以包括容器中操纵系统。容器中操纵系统可以配置成提供至少一个裂变核燃料组件22和至少一个可变成裂变物质的核燃料组件24，或其组合。与核裂变反应堆10相关联的控制组件可以包括多个反应性控制组件。反应性控制组件可以配置成改变核裂变反应堆堆芯12的反应性。在一个实施方案中，核裂变反应堆10包括一个或更多个机构的组件，该一个或更多个机构的组件在图1B-1C中被示出为中子调整材料驱动组件40。中子调整材料驱动组件40被定位成操纵多个反应性控制组件。如图1A-1C中所示，核裂变反应堆10还包括反应堆冷却剂系统30。

[0073] 仍然参考图1A-1C和图2，核裂变反应堆10的实施方案可以根据需要针对任何应用来设定尺寸。例如，核裂变反应堆10的各种实施方案可以根据需要在低功率(约300MWT-约500MWT)应用、中等功率(约500MWT-约1000MWT)应用和大功率(大约1000MWT以及以上)应用中使用。

[0074] 虽然核裂变反应堆10的实施方案基于没有传统上与轻水反应堆(“LWR”)相关联的水诱导的中子阻抗的液态金属冷却的快速反应堆技术的元件，但是应当理解，所描述的控制组件可以针对该反应堆的控制的任何合适的使用在任何核反应堆中使用。在各种实施方案中，反应堆冷却剂系统30包括设置在反应堆容器14中的液态钠池。在这种情况下，图1的核裂变反应堆堆芯12没入在反应堆容器14中的钠冷却剂的池中。反应堆容器14由容纳容器32包围，该容器32在从反应堆容器14泄漏的可能性小的情况下有助于防止钠冷却剂的损失。

[0075] 在各种实施方案中，反应堆冷却剂系统30包括示出为泵34的反应堆冷却剂泵。如图1A-1B中所示，反应堆冷却剂系统30包括两个泵34。根据需要，泵34可以是任何合适的泵(例如，机电泵、电磁泵等)。

[0076] 仍然参考图1A-1B，反应堆冷却剂系统30还包括热交换器36。热交换器36设置在液态钠池中。根据一个实施方案，热交换器36在热交换器36的另一侧上具有非放射性的中间钠冷却剂。为此，热交换器36可以被认为是中间热交换器。根据一个实施方案，蒸汽发生器与热交换器36是热连通的。应当理解，根据需要，可以使用任何数量的泵34，热交换器36和蒸汽发生器。

[0077] 泵34通过核裂变反应堆堆芯12循环一次钠冷却剂。所泵送的一次钠冷却剂在核裂变反应堆堆芯12的顶部离开核裂变反应堆堆芯12，并且经过热交换器36的一侧。根据一个实施方案，加热的中间钠冷却剂经由中间钠回路38循环到蒸汽发生器。蒸汽发生器可以产生蒸汽以驱动涡轮机和发电机。根据其它实施方案，加热的中间体钠冷却剂循环至热交换器，以用于还有的另外的用途。

[0078] 再次参考图1A-3，说明性的核裂变反应堆堆芯12包括裂变核燃料组件22、可变成裂变物质的核燃料组件24和具有多个反应性控制组件的控制组件。在一个实施方案中，该多个反应性控制组件包括第一反应性控制组件50和第二反应性控制组件60。第一反应性控制组件50包括第一中子调整材料52，而第二反应性控制组件60包括第二中子调整材料62。第一中子调整材料和第二中子调整材料可以相同或不同，并且在一些情况下可以在它们的差异方面被选择和定制，以改善对通量和/或波的形状的控制。在一个实施方案中，控制系统包括多个第一中子调整材料52，其足以满足紧急停堆事件期间控制核裂变反应堆10的关闭的各种标准。因此，在紧急停堆事件期间，第二中子调整材料62因此可起到相对小的作用(如果有的话)。通过示例，第二中子调整材料可以不与紧急停堆系统相关联。

[0079] 如图2中所示，在一个实施方案中，控制组件包括十八个第一反应性控制组件50和八个第二反应性控制组件60。在一个实施方案中，图2示意性地表示TWR设计。在其它实施方案中，控制组件包括不同数量和/或布局的反应性控制组件50以及不同数量和/或布局的反应性控制组件60中的至少一个。尽管图2示出了以特定布置定向的第一反应性控制组件50和第二反应性控制组件60，但是根据各种其它实施方案，反应性控制组件50和反应性控制组件60中的至少一个可以以其它方式定位在核裂变反应堆堆芯12内。

[0080] 如图1A-1B中所示，燃料区域16通常为圆柱形并且沿着轴向方向70延伸。在一个实施方案中，燃料区域16包括示出为顶端部72的第一端部和示出为底端部74的大体上相对的第二端部。虽然使用“顶端部”和“底端部”来描述燃料区域16，但是这些短语仅参考了附图所示的定向。应当理解，可以使用任何适当的燃料堆芯配置和/或定向并且仍然在大体上相对的端部72和端部74的范围内。如图2-3中所示，核裂变反应堆堆芯12和燃料区域16界定径向方向76(例如，从核裂变反应堆堆芯12或燃料区域16的中心向外到感兴趣位置的距离可以沿着该方向来测量等)和方位角方向78(例如，沿着该方位角方向78围绕轴向方向70或核裂变反应堆堆芯12或燃料区域16的外周的位置可以被界定等)。

[0081] 第一中子调整材料52和第二中子调整材料62可以相对于燃料区域16(例如，沿着轴向方向70、径向方向76、方位角方向78等中的中的任何一个或更多个(或组合))是可选择性地重新定位的。在其它实施方案中，第一中子调整材料52和第二中子调整材料62相对于反应堆容器14是可选择性地重新定位的。如图5中所示，控制组件包括中子调整材料驱动组件40。根据一个实施方案，中子调整材料驱动组件40包括联接到第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的至少一个驱动机构。通过示例，该至少一个驱动机构可以包括用于移动控制组件的至少一个组件的装置，包括但不限于致动器(例如，马达等)。致动器可以联接到第一中子调整材料52和第二中子调整材料62(例如，使用第一驱动线和第二驱动线以及使用第一抓钩(grapple)和第二抓钩，使用第一驱动线和第二抓钩，等。)。通过另一示例，该至少一个驱动机构可以包括联接到第一中子调整材料52的第一致动器(例如，使用第一驱动线和第一抓钩等)以及联接到第二中子调整材料62的第二致动器(例如，使用第二驱动线和第二抓钩等)。

[0082] 在一个实施方案中，用于移动控制组件的至少一个组件的装置定位成相对于燃料区域16(例如，沿轴向方向70进入和离开燃料区域16等)使第一中子调整材料52平移。另外地或可选地，该至少一个致动器可以定位成相对于燃料区域16使第二中子调整材料62平移。通过示例，致动器可以定位在燃料区域16的顶端部72处(例如，在燃料区域16上方等)。在另一个实施方案中，反应堆容器14包括第一端部(例如，顶端部等)和大体上相对的第二端部(例如，底端部等)。第一致动器和第二致动器可以定位在反应堆容器14的第一端部处。
驱动线可以在联接到致动器的第一端部和联接到中子调整材料的第二端部之间向下延伸。
第一中子调整材料52和第二中子调整材料62中的至少一个可以定位在接受器内。通过示例，接受器可以包括管状体(例如，中空构件，管道等)。一个或更多个重新定位装置可以定位成选择性地重新定位接受器，并且从而选择性地重新定位第一中子调整材料52和第二中子调整材料62。

[0083] 根据图3中所示的实施方案，该至少一个驱动机构配置成将第一中子调整材料52和第二中子调整材料62以不同方向分别设置(例如，暴露，平移，插入，引入，收回等)到燃料区域16的顶端部72和燃料区域16的底端部74中。如图3中的箭头所示，第一中子调整材料52向下设置，并且第二中子调整材料62向上设置。在一个实施方案中，该至少一个驱动机构定位成或以其它方式配置成将第一中子调整材料52和第二中子调整材料62沿着轴向方向70提供到燃料区域16的大体上相对的端部。燃料区域16内的通量分布从而可以朝向燃料区域16的顶端部72向上移位(例如，相对于包括传统控制组件的核裂变反应堆堆芯，远离第二中子调整材料等)。

[0084] 如图2中所示，说明性的核裂变反应堆堆芯12包括安全中子调整材料82。安全中子调整材料82相对于燃料区域16是可选择性地重新定位的。通过示例，安全中子调整材料82可以在操作位置(例如，从燃料区域16收回，与燃料区域16间隔开等)和关闭位置(例如，沿燃料区域16至少部分地布置，等)之间是可选择性地重新定位的。

[0085] 在图2中，核裂变反应堆堆芯12被示出为包括可以是静止的、被动或主动控制的控制棒或补偿棒84。控制或补偿棒84可以在功率循环期间保持固定。控制杆或补偿棒84可以包括一个或更多个传感器。在其它实施方案中，控制或补偿棒84由一个或更多个第一反应性控制组件50代替。在其它实施方案中，核裂变反应堆堆芯12不包括控制或补偿棒84。

[0086] 根据图2中所示的实施方案，核裂变反应堆堆芯12包括传感器86。传感器86可以配置成提供感测信号(例如，数据等)。在一个实施方案中，传感器86包括通量监测器。传感器86可以配置成提供与核裂变反应堆堆芯12内的通量分布相关的感测信号，无论反应堆堆芯
12是否包括控制棒或补偿棒84。通过示例，传感器86可以包括轴向通量监测器。轴向通量监测器可以配置成提供与核裂变反应堆堆芯12内的通量分布的轴向廓线相关的感测信号。

[0087] 仍然参考图2，说明性核裂变反应堆堆芯12包括六个安全中子调整材料82。如图2中所示，说明性核裂变反应堆堆芯12包括四个PI棒(PIRODs)84。核裂变反应堆堆芯12可以包括一个传感器86。在其它实施方案中，核裂变反应堆堆芯12包括不同数量的安全中子调整材料82。核裂变反应堆堆芯12可具有不同数量的PI棒84。在还有的另外的实施方案中，核裂变反应堆堆芯12包括更多或更少的传感器86。根据各种其它实施方案，至少一个安全中子调整材料82和PI棒84可以以其它方式定位在核裂变反应堆堆芯12内。如图2中所示，传感器86定位在核裂变反应堆堆芯12内。传感器86可以安装、附接或以其它方式联接到核裂变反应堆堆芯12的各种部件。在其它实施方案中，传感器86相对于核裂变反应堆堆芯12远程地定位。相对于核裂变反应堆堆芯12远程定位的传感器86可以联接到核裂变反应堆堆芯12的一个或更多个部件，或者还可以其它方式被支撑。

[0088] 根据图2-3中所示的实施方案，第一中子调整材料52与第二中子调整材料62间隔开。通过示例，第一中子调整材料52可以沿着燃料区域16的径向方向76与第二中子调整材料62间隔开。另外地或可选地，第一中子调整材料52可以沿着燃料区域16的方位角方向78与第二中子调整材料62间隔开。在还有的另外的实施方案中，第一中子调整材料52从第二中子调整材料62成角度地偏移。如图2-3中所示，控制组件包括相对于彼此间隔开的多个中子调整材料。在其它实施方案中，第一中子调整材料52中的至少一个在核裂变反应堆堆芯12内与第二中子调整材料62中的至少一个轴向对齐(例如，沿轴向方向70，沿着径向方向76等)。

[0089] 在一个实施方案中，核裂变反应堆堆芯12和燃料区域16具有第一横向侧92和大体上相对的第二横向侧94。第一中子调整材料52可以定位在燃料区域16的第一横向侧92上。第二中子调整材料62可以定位在燃料区域16的大体上相对的第二横向侧94上。第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62可以设置成进入核裂变反应堆堆芯12中的燃料区域16的相对侧。第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62还可以在轴向侧(例如，“自顶向下”和/或“自底向上”)和/或径向侧进入燃料区域16，以及设置在燃料区域16的第一横向侧
92和/或第二横向侧94上。第一中子调整材料62和第二中子调整材料62可以以上述配置的组合进入燃料区域16，包括但不限于，第一中子调整材料52以“自顶向下”的配置设置在核裂变反应堆堆芯12的上方和第二中子调整材料62以径向定向设置并且能够从相对更靠近燃料区域16的底端部74定位的径向侧平移到燃料区域16中。应当理解，在燃料区域15的底端部74和顶端部72之间相隔任何相对距离的第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的定向(轴向、径向、横向等)的任何组合均在本公开的范围内。

[0090] 第一反应性控制组件50可以包括第一中子调整材料52设置在其内的接受器。第二反应性控制组件60可以包括第二中子调整材料62设置在其内的接受器。接受器可以包括类似于燃料组件的管状体。根据图3中所示的实施方案，第一反应性控制组件50包括第一接受器54，第一中子调整材料52可移动地设置在第一接受器54内。如图3中所示，第二反应性控制组件60包括第二接受器64，第二中子调整材料62可移动地设置在第二接受器64内。第一接受器54和第二接受器64延伸穿过燃料区域16的至少一部分。

[0091] 在其它实施方案中，第一中子调整材料52和第二中子调整材料62定位在与第一反应性控制组件50和第二反应性控制组件60两者相关联的共同接受器内。根据一个实施方案，中子调整材料驱动组件40包括定位在共同接受器内和第一中子调整材料52和第二中子调整材料62之间的机构(例如，螺杆机构、致动器、密封流体室等)。机构的致动或接合可以改变第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的相对位置。通过示例，联接到第一中子调整材料52的螺钉可以螺纹连接到与第二中子调整材料62(例如，使用致动器等)联接的螺母中，从而改变第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的相对位置(例如，使该两个中子调整材料一起拉动等)。中子调整材料驱动组件40的致动器可以使第一中子调整材料52和第二中子调整材料62一起升高和降低。

[0092] 在高增殖率反应堆中，燃料优先在具有较高通量水平的区域中增殖。波因此由正产生功率(波的功率分布和/或功率通量)的区域界定，这导致可变成裂变物质的燃料与过剩中子一起增殖的区域。增殖主要发生在波之前。通过示例，中子调整材料可以接近波的第一侧。增殖可以主要发生在波的大体上相对的第二侧上，以使可变成裂变物质的燃料增殖并且产生用于另外的功率波的新的燃料位置。燃料位置也因此随波而移动。功率与通量性质和材料性质有关。随着增殖燃料产生功率，核裂变反应堆内的功率分布也可以在波运动的方向上行进。

[0093] 根据本文公开的实施方案，由于中子调整材料和核裂变反应堆10的燃料之间的相对运动，波运动(即功率波的波移位、波熄灭，等)是可控制的并且发生。由于中子调整材料向堆芯内的引入吸收波中的中子或使波中的中子减缓，那些中子不大可能或者使另一个原子裂变或使可变成裂变物质的原子增殖成裂变燃料。在这种使用中子调整材料对中子的控制和反应中，当中子调整材料和燃料之间相对运动时，波远离中子调整材料移动。燃料中相对较靠近中子调整材料的区域具有降低的通量水平，这降低了相邻可可变成裂变物质的材料内的增殖率。在中子调整材料和燃料之间相对运动时，该波因此远离中子调整材料被推动。沿着裂变反应堆堆芯1002轴向和径向地选择性地放置第一控制组件、第二控制组件和/或另外的控制组件的位置允许相对于堆芯沿轴向和/或径向方向的波移动、波移位和波形形成。沿轴向和/或径向方向对波的调整允许选择核裂变反应堆10中的中子通量水平的位置和大小，更具体地说，轴向和/或径向波形形成允许在一段时间在反应堆堆芯1002的一部分中选择通量的总量(在本位也被称为时间积分通量)。由于控制组件沿反应堆堆芯1002的增大的分布，相对的控制组件沿裂变反应堆堆芯轴向和/或径向的放置允许对于给定的绝对控制价值数值使中子通量形状的范围增加。例如，可以通过将“自顶向下”控制组件插入固定长度到燃料区域1004中，或者可选地，通过将“自顶向下”的控制组件插入固定长度的一半到燃料区域1004中，以及通过将“自底向上”控制组件插入固定长度的一半到燃料区域1004中，来实现恒定的绝对控制价值数值。尽管上述两种配置可以具有相同的绝对控制价值数值，但是两种配置之间的中子通量的形状不同，并且因此可以更准确地控制燃料区域中的时间积分通量。在另一个实施方式中，控制组件可以包括裂变材料，裂变材料包括但不限于与毒物或其它燃料控制材料组合的裂变材料，以维持系统的时间积分中子通量并因此使波移位停止。

[0094] 中子调整材料和燃料区域之间的另外的相对运动再次推动波远离中子调整材料。本文公开的重新定位装置采用一个或更多个中子调整材料以选择性地将波定位到一个或更多个所需的位置中。该一个或更多个所需的位置可以随时间、功率周期而变化或基于还有的其它因素而变化。

[0095] 在核裂变反应堆运行期间，可以引入新的进给组件作为燃料再分配过程的一部分。然后，新的进给组件被增殖并沿核裂变反应堆堆芯内的波(例如，驻波等)产生功率。核裂变反应堆的反应性传统上是通过将中子调整材料从燃料区域的上方朝向燃料区域的底端部向下平移来控制的。中子调整材料的这种平移可以将波向下推动。

[0096] 核裂变反应堆的反应性传统上通过将中子调整材料平移更远而进入到燃料区域来控制。波运动可以导致燃料区内的轴向不对称的通量分布。轴向不对称的通量分布优先使进给组件的下半部分中的新的燃料增殖。通过示例，轴向不对称的通量分布可以优选地使进入的进给组件的下半部分中的新的燃料增殖。当进给组件产生功率时，它们的钚分布和反应性在燃料柱的下半部分中达到最高点。

[0097] 传统上将中子调整材料进一步提供到燃料区域中以控制核裂变反应堆堆芯的输出，从而进一步降低进给组件的接下来的连锁反应级(generation)的通量分布。进给组件中的连续的连锁反应级中的钚分布可以因此偏斜得甚至更低。这种波运动在核反应堆堆芯的生命周期期间继续。当波移动到核裂变反应堆堆芯的底部时，通量分布可以达到平衡。当增大的中子泄漏(例如穿过核裂变反应堆堆芯的底部泄漏出，等)使进一步的波运动停止时，可以达到该平衡。

[0098] 如图4所示，核裂变反应堆堆芯的功率分布由于波运动而移位。说明性功率分布曲线图100提供了使热通量(例如，以瓦特每平方米等)与位置(例如，以米为单位测量的高度，等)有关的各种廓线。说明性功率分布曲线图100包括第一功率分布廓线(示出为寿命开始廓线110)以及第二功率分布廓线(示出为寿命终止廓线120)。寿命终止廓线120相对于寿命开始廓线110之间的差异表明，功率朝向核裂变反应堆堆芯的底部移动。移位的波的新平衡导致功率和燃耗峰值发生在燃料组件的中间面以下。这种功率和燃耗峰值可以导致TWR所需的燃耗和原子平均离位(“DPA”)的大幅增加以及网格板的DPA的显著增加。

[0099] 通过运行“受控的”数值分析案例，申请人在执行创新的计算方法的同时，确定了不需要的波运动的问题。核反应堆堆芯的数值分析传统上已经“不受控制的”被运行，其中所有的中子调整材料在收回位置都被建模，中子计算中的裂变源通过有效的中子倍增因子(“Keff”)被缩小。用这种传统的计算方法，行波的运动并未出现。当执行受控的数值分析案例时，申请人对中子调整材料的激活深度进行了迭代，并明确地对中子调整材料位置进行了建模。当在不受控制的案例中和受控制的案例中对反应堆进行建模时，申请人确定燃料组件的燃耗从29％增加到33％，并且相应地DPA分别从540DPA增加到640DPA。申请人认为，本文中所公开的控制系统也可以改变循环期间的反应性摆幅(reactivity swing)，由此减少在功率循环期间的排放数量并增加燃料的停留时间。

[0100] 中子调整材料的价值与中子调整材料的有用性相关以衰减或控制核裂变反应堆堆芯内的反应性。中子调整材料的价值可以随着核裂变反应堆堆芯内的时间和位置而变化。波运动可以降低中子调整材料的价值的绝对数值。价值的绝对数值的降低意味着中子调整材料的衰减或控制反应性的能力降低。波运动可以降低中子调整材料的价值的绝对数值，这是因为它们具有衰减或控制反应性的降低的能力，该反应性更远地远离大部分中子调整材料而移位。

[0101] 控制组件提供核反应堆堆芯的燃料和一个或更多个中子调整材料之间的相对运动。这种相对运动用于调节核裂变反应堆堆芯12内的波运动。在一个实施方案中，控制组件相对于在功率循环的至少一部分期间保持静止的燃料选择性地重新定位一个或更多个中子调整材料。在另一个实施方案中，控制组件使燃料相对于在功率循环的至少一部分期间保持静止的一个或多个中子调整材料选择性地重新定位。在另外一个实施方案中，控制组件在功率循环期间选择性地重新定位燃料和一个或更多个中子调整材料。通过示例，控制组件可以在功率循环期间同时重新定位燃料和一个或更多个中子调整材料。通过另一个示例，控制组件可以在功率循环期间顺序重新定位燃料和一个或更多个中子调整材料。

[0102] 根据图2-3和图5中所示的说明性实施方案，控制组件包括控制器200。中子调整材料驱动组件40的多个驱动机构210联接到第一中子调整材料52。另外地或可选地，中子调整材料驱动组件40的多个驱动机构210可以联接到第二中子调整材料62。根据一个实施方案，多个驱动机构210的致动改变第一中子调整材料52的位置。多个驱动机构210的致动也可以改变第二中子调整材料62的位置。

[0103] 在一个实施方案中，控制器200接合多个驱动机构210，以在相同的功率循环期间改变第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的位置。通过示例，控制器200可以接合多个驱动机构以同时改变第一中子调整材料52的一个或更多个组件的位置。另外地或可选地，控制器200可以接合多个驱动机构，以同时(相对于彼此或相对于第一中子调整材料52)改变第二中子调整材料62的一个或更多个组件的位置。通过另一个示例，控制器200可以接合多个驱动机构以顺序地改变第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62相对于彼此或其它的第一中子调整材料组件和/或第二中子调整材料组件的位置。这种同时或顺序的运动可以包括第一中子调整材料52的每一个和第二中子调整材料62中的每一个。在其它实施方案中，同时或顺序的运动涉及移动第一中子调整材料52的子集。在其它实施方案中，同步或顺序的运动涉及移动第二中子调整材料62的子集。

[0104] 在另一个实施方案中，控制器200接合多个驱动机构210，以在第一功率循环期间改变第一中子调整材料52的位置。控制器200可接合多个驱动机构210，以此后在第一功率循环期间或之后除去第一中子调整材料52。控制器200可接合多个驱动机构210，以随后在第二功率循环期间改变第二中子调整材料62的位置。在其它实施方案中，控制器200配置成在功率循环期间固定至少一个第一中子调整材料52的位置。在其它实施方案中，控制器200配置成在功率循环期间固定至少一个第二中子调整材料52的位置。控制器200可以接合多个驱动机构210，以在功率循环期间改变第一中子调整材料52和第二中子调整材料62中的至少一个的位置。

[0105] 在一个实施方案中，在功率循环开始时，第一中子调整材料52和第二中子调整材料62初始地定位在燃料区域16的顶端部72处或顶端部72的上方。通过示例，核裂变反应堆堆芯12可以具有在“完全收回”状态内的1.001的目标Keff。目标Keff可以提供裕度以有利于启动，同时减小在意外解锁的不大可能的事件中可以被引入的价值的绝对价值。

[0106] 控制器200可以接合多个驱动机构210中的至少一个，以在功率循环的开始阶段将第二中子调整材料62降低到在燃料区域16的底端部74处或下方的中间位置。在用于起动的反应性不足够的情况下，可以将第二中子调整材料62从核裂变反应堆堆芯12中去除或由重新定位装置选择性地重新定位到中间位置。可以使用传统的仅自顶向下的控制方法，直到存在足够的过量反应性以选择性地重新定位第二中子调整材料62。

[0107] 控制器200可以接合多个驱动机构210中的至少一个，以选择性地重新定位第一中子调整材料52。在一个实施方案中，控制器200因此选择性地重新定位第一中子调整材料52以控制核裂变反应堆堆芯12内的反应性。通过示例，控制器200可以在功率循环期间选择性地重新定位第一中子调整材料52以根据传统方法和标准来控制反应性。控制器200可以接合多个驱动机构210中的至少一个，以选择性地重新定位第二中子调整材料62以使波移位。通过示例，控制器200可以接合多个驱动机构210中的至少一个，以从中间位置选择性地重新定位第二中子调整材料62。在一个实施方案中，控制器200接合多个驱动机构210中的至少一个，以选择性地重新定位第二中子调整材料62从而减少核裂变反应堆堆芯12内的不期望的波运动(例如，根据本文公开的独特方法和标准等)。在一个实施方案中，第二中子调整材料62的运动在较长的时间段内(例如，周规模的运动，月规模的运动等等)而不是相对较短的时间范围(例如，数小时，数天等)内发生。通过示例，第二中子调整材料62的运动可以是增量的并且可以以每周厘米数量级的速率发生。通过另一个示例，第二中子调整材料62的运动可以是增量式的并且以每月大约数厘米的速率发生。另外地或可选地，第二中子调整材料62的运动相对于传统上与安全控制系统相关联的中子调整材料的快速致动可以是增量式的和缓慢的(例如，以每小时大约数米的速率，以每天大约数米的速率等)。

[0108] 第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的运动可以是对称的(例如，第一中子调整材料52向下运动10cm和第二中子调整材料62向上运动10cm等)或不对称的(例如，第二中子调整材料62的运动不等于(并且可以大于或小于)第一中子调整材料52的运动等)。在一个实施方案中，控制器200对称地移动具有相等价值的第一中子调整材料52和第二中子调整材料62。在另一个实施方案中，控制器200不对称地移动具有不同的价值的第一中子调整材料52和第二中子调整材料62。通过示例，具有更大的价值的绝对数值的第二中子调整材料62可以移动得更少或移动更浅的暴露深度，并且仍然提供期望的波运动上的移位或防止波运动。

[0109] 控制器200配置成与至少一个驱动机构210接合以改变核裂变反应堆堆芯12的燃料区域16内的通量分布(例如，以校正波的运动等)。如上面参考图1所指出的，控制棒驱动组件40可以包括一个或更多个驱动机构，驱动机构210是该一个或更多个驱动机构的一个示例。控制器200可以接合多个驱动机构210中的至少一个以协调第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的运动。在一个实施方案中，控制器200接合多个驱动机构210中的至少一个，使得第一中子调整材料52下降到燃料区域16中(例如，从燃料区域16的上方，等)，并且第二中子调整材料62被升高进入燃料区域16中(例如，从燃料区域16下方，等)。在其它实施方案中，控制器200接合多个驱动机构210中的至少一个，使得第一中子调整材料52和第二中子调整材料62相对于彼此选择性地重新定位并在大体上相反的方向上行进(例如，在核裂变反应堆堆芯12的正常操作期间在大体上相反的方向上移动穿过燃料区域16，等)。在另外的其它实施方案中，控制器200接合多个驱动机构210中的至少一个，使得第一中子调整材料52和第二中子调整材料62彼此协调并且“夹紧”核裂变反应堆堆芯12的燃料区域16。

[0110] 在图5中，该多个驱动机构210在输入/输出接口220处联接到控制器200。根据图5中所示的实施方案，传感器86在输入/输出接口230处联接到控制器200。控制器200可以联接到还有的其它部件，以实现以下中的至少一个：发送命令信号来控制该还有的其它部件的操作以及从其接收数据信号。

[0111] 在图5中，控制组件包括三个驱动机构210。在另一个实施方案中，单个驱动机构210联接到第一中子调整材料52和第二中子调整材料62，该单个驱动机构210的致动改变第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的位置。在还有的其它实施方案中，控制组件包括更多或更少的驱动机构210，如用于相对于彼此或相对于另外的第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62对称地和/或不对称地移动第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62将是合适的。

[0112] 控制器200可以被实现为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、包含一个或更多个处理部件的电路、用于支持微处理器、一组处理部件或其它合适的电子处理部件的电路系统。根据图5中所示的实施方案，控制器200包括处理电路202和存储器204。处理电路可以包括ASIC、一个或更多个FPGA、DSP、包含一个或更多个处理部件的电路、用于支持微处理器的电路，一组处理部件或其它合适的电子处理部件。

[0113] 在一些实施方案中，处理电路202配置成执行存储在存储器204中的计算机代码，以有利于本文所描述的活动。存储器204可以是能够存储与本文所描述的活动相关的数据或计算机代码的任何易失性或非易失性计算机可读存储介质。在一个实施方案中，存储器204具有配置为由处理电路202执行的计算机代码模块(例如，可执行代码、目标代码、源代码、脚本代码、机器代码等)。在一些实施方案中，控制器200表示处理设备(例如，服务器、数据中心等)的集合。在这种情况下，处理电路202表示设备的共同处理器，并且存储器204表示设备的共同储存设备。

[0114] 根据一个实施方案，控制器200配置成基于与燃料区域16相关联的目标通量分布来致动多个驱动机构210中的至少一个。在一个实施方案中，目标通量分布以燃料区域16的轴向中点为中心。目标通量分布可以包括用于燃料区域16的期望的通量分布。通过示例，目标通量分布可以具有轴向、径向和方位角变化中的至少一个的期望的通量分布。通过另一个示例，目标通量分布可以具有与沿着燃料区域16的多个轴向位置相关联的多个通量值。在规定的时间范围内的期望的通量分布可以具有期望的形状(例如，功率瓣(power lobes)，起伏的廓线等)。在其它实施方案中，在规定的时间范围内的期望的通量分布包括一个或更多个期望的角度通量梯度(例如，以提供螺旋的波运动等)。根据另一个实施方案，控制器200配置成基于目标功率产生来致动多个驱动机构210中的至少一个。目标功率产生可以根据燃料区域16中的通量的所建模的或感测的量与目标通量分布相关联。

[0115] 在另一个实施方案中，目标通量分布包括用于燃料区域16的期望的功率分布。通过示例，目标通量分布可以包括具有轴向、径向和方位角变化中的至少一个的期望的通量分布。在另外一个实施方案中，目标通量分布包括用于燃料区域16的期望的温度分布。在还有的另一个实施方案中，目标通量分布包括沿燃料区域16的中间平面定位的最大燃耗位置。在另一个实施方案中，目标通量分布包括有利于实现核裂变反应堆堆芯12内的每个方位(例如，位置、轴向和径向等等)、每个循环的目标燃耗的通量值的组合。

[0116] 在与核裂变反应堆堆芯12相关联的功率循环期间，目标通量分布可以保持固定。在其它实施方案中，目标通量分布在功率循环期间变化。通过示例，目标通量分布可以作为时间的函数而变化。通过另一个示例，目标通量分布可作为燃料性能特征的函数而变化。通过又一个示例，目标通量分布可以作为燃料区域16内的一个或更多个状况的函数而变化。
目标通量分布可以储存在控制器200的存储器204内。

[0117] 控制器200可以配置成评估通量分布(例如，燃料区域16内的当前通量分布等)与目标通量分布之间的偏差。在一个实施方案中，传感器86配置成执行功率扫描，并为控制器200提供与燃料区域16内的通量分布有关的数据。传感器86可以包括用于直接测量燃料区域16内的中子通量的中子通量传感器。在另一个实施方式中，传感器86例如通过测量燃料区域16处或附近的温度来间接地测量燃料区域内的中子通量。可以在一段时间内对直接或间接的中子通量测量进行采样，以指示该期间的平均中子通量或全部中子通量。控制器200可以随着时间经过产生燃料区域16中的中子通量的预测，该预测可以用来自传感器86的测量数据和/或模型数据来补充。反应堆模型可以基于与燃料区域16相关联的已知量来输出模型数据，这些相关联的已知量包括但不限于初始燃料和控制条件、经过的燃烧时间、再加燃料的定时和数量，先前控制组件配置以及中子通量所依赖的其它因素。燃料区域16的通量分布可以基于该预测由控制器200来确定。控制器200可以配置成响应于通量分布和目标通量分布之间的超过阈值范围(例如，大于0％的偏差、死区范围之外的偏差，超出阈值的偏差等)的偏差而致动多个驱动机构210中的至少一个(例如，以改变第二中子调整材料62的位置，以改变第一中子调整材料52的位置，以改变第一中子调整材料52和第二一中子调整材料62的位置等)。在其它实施方案中，控制器200配置成作为偏差的函数来致动多个驱动机构210中的至少一个(例如，以改变第二中子调整材料62的位置，等)。

[0118] 图6是示出了燃料棒组件的“燃耗”的曲线图600，燃料棒组件插入到根据本文所述的实施方式的核反应堆堆芯的燃料区域中。在燃料棒上的一点处的“燃耗”是指燃料棒上的该点在其工作周期期间在燃料区域中已经经历的中子通量的量。通常，燃料棒的部分在超过与燃料棒相关联的材料应变参数之前该部分可以承受多少中子通量方面可以被限制。一旦满足或超过了燃料棒的一部分的材料应变参数，则从燃料区域中收回棒以防止燃料棒的机械故障可能是必要的。如果燃料区域中的中子通量更多地集中在设置在其中的燃料棒的一部分上而不是棒的其它区域上，那么则可能的是，暴露于集中的通量的燃料棒的部分将比燃料棒的其它部分更快地“燃耗”。因此，由于高燃耗在棒的剩余部分接近其燃耗极限之前可能需要收回棒，从而使燃料浪费。根据本文所描述的实施方式，第一可移动控制组件和第二可移动控制组件可以配合以在燃料区域内形成中子通量，使沿燃料棒的轴向长度的时间积分通量相等。使中子通量沿燃料棒的轴向长度相等更均匀地分配燃耗效果，并且在由于燃耗故障的风险需要收回棒之前，允许棒中的更多的可用燃料的消耗。这增加了堆芯内燃料的寿命，需要更少的停机时间来将燃料移入堆芯和移出堆芯，并减少燃料浪费。在一个实施方式中，中子通量可以朝向燃料棒的近端端部临时地移位一段时间，然后朝向燃料棒的远端端部移位相应的时间段以允许燃料棒的端部燃耗更多，并且使用更多的可用燃料，而不超过燃料棒的燃耗限制。

[0119] 曲线图600以例如每个初始金属原子等相对于位置(例如，燃料块编号、相对于燃料区域的下限以米测量的高度，等)的裂变率描绘了燃料燃耗。曲线图600示出了燃料区域中的燃料棒上的参考燃耗分布602，其中没有如本文所公开的第一可移动控制组件和第二可移动控制组件。曲线图600还描绘了第二燃耗分布604，第二燃耗分布604示出了相对于参考燃耗分布602的变化，其显示出燃耗的更均匀分布，特别是在燃料棒的近端端部和远端端部附近，这归因于本文中公开的第一可移动控制组件和第二可移动控制组件。在一些实施方式中，根据参考燃耗分布602的燃耗总量等于燃耗604的总量，这归因于本文公开的第一可移动控制组件和第二可移动控制组件，反映了总的中子通量的不变的量。在另一个实施方式中，分布604中的燃耗总量大于根据参考燃耗分布602，因为分布604的更均匀分布允许通过避免燃料棒的燃耗限制来提高燃料效率，从而在棒必须被移除之前燃烧棒中的更大量的燃料。

[0120] 根据一个实施方案，控制器200配置成接合驱动机构210中的至少一个以选择性地重新定位一个或更多个第一中子调整材料52。另外地或可选地，控制器200可以配置成接合驱动机构210中的至少一个以相对于彼此和/或相对于一个或更多个第一中子调整材料52中对称或非对称地选择性地重新定位一个或更多个第二中子调整材料62。通过示例，第一中子调整材料52可以作为第一组向下移动到燃料区域16中以控制反应性。另外地或可选地，第二中子调整材料62可以作为第二组向上移动到燃料区域16中以减少不需要的波运动的发生率(prevalence)。根据另一个实施方案，控制器200配置成与驱动机构210中的至少一个接合以使第一中子调整材料52的子集与剩余的第一中子调整材料52分开地移动。根据另外一个实施方案，控制器200配置成与驱动机构210中的至少一个接合，以使第二中子调整材料62的子集与剩余的第二中子调整材料62分开地移动。因此，控制器200可以配置成基于具有轴向、径向和方位角变化中的至少一个的目标通量分布来控制燃料区域16内的通量分布。在一个实施方案中，控制器200连续地控制燃料区域16内的通量分布。通过示例，控制器200可以在时间上均匀地或不均匀地递增地激活第二中子调整材料62(例如，以一个或更多个预定时间间隔连续地迭代地，以基于通量分布或与燃料区域16相关联的另一状况而变化的时间间隔迭代地)。另外地或可选地，控制器200可以在空间中均匀地或不均匀地递增地激活第二中子调整材料62(例如，以一个或更多个预定的运动连续地迭代地，使用基于通量分布或与燃料区域16相关联的另一状况而变化的运动迭代地)。另外地或可选地，控制器200可相对于第二中子调整材料62的激活在时间上或空间中对称或非对称地递增地激活第一中子调整材料52。

[0121] 燃料区域16内的波运动因此由控制组件调节。在一个实施方案中，控制组件调节波运动以提供目标通量分布。通过示例，目标通量分布可以包括期望的通量分布。期望的通量分布可以具有在一个或更多个位置处的用于各种时间的期望的通量。

[0122] 在另一个实施方案中，控制组件调节波运动使得核反应堆堆芯内的通量导致期望的燃耗。波运动可以在多个方向上移位(例如，一个以上的方向，上下地，横向地从一侧到另一侧等)。通过在多个方向上使波运动移位，通量可以随时间的推移而移位。随时间推移使通量移位可以有利于通过控制组件的峰值燃耗分布。在一个实施方案中，控制组件随时间推移使通量移位以在燃料的区域(例如，在燃料的一定体积上，沿燃料的长度等)上分布峰值燃耗。通过示例，控制器200可以配置成通过接合多个驱动机构210中的至少一个来选择性地重新定位第一中子调整材料52和第二中子调整材料62来扫描(sweep)燃料组件上的通量并引导燃耗。

[0123] 在另外一个实施方案中，控制组件调节波运动以在核裂变反应堆堆芯内提供一个或更多个所需的温度。期望的温度可以随着核裂变反应堆堆芯内的位置而变化。期望的温度可以随时间而变化，并且从而在一个或更多个功率循环期间改变。在还有的其它实施方案中，控制组件调节波运动，以提供核裂变反应堆堆芯12内的期望的通量分布、期望的燃耗和一个或更多个期望温度中的至少两个的组合。

[0124] 在还有的其它实施方案中，目标通量分布涉及沿一个或更多个方向使波移位的通量分布。通过示例，波运动可以被调节以提供波运动沿核裂变反应堆堆芯12的轴向方向70的移位。通过另一个示例，波运动可以被调节以提供波运动沿径向方向76的移位。通过另外一个示例，波运动可以被调节以提供波运动沿方位角方向78的移位。在还有的其它实施方案中，核裂变反应堆堆芯内的功率廓线和增殖廓线在轴向和径向上选择性地平衡。

[0125] 在一个实施方案中，控制器200配置成接合多个驱动机构210中的至少一个以首先选择性地重新定位位于燃料区域16的中心区域内的那些第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62。这样的接合可从而将通量分布或功率廓线向外推动成大体环形的形状。在另一个实施方案中，控制器200配置成与多个驱动机构210中的至少一个接合，以首先选择性地重新定位朝向燃料区域16的外周定位的那些第一中子调整材料52和第二中子调整材料62。这样的接合可以从而向内推动通量分布或功率廓线，并且径向地产生瓣状的功率分布。在一个实施方案中，向内推动通量分布和功率廓线增加了燃耗。

[0126] 在还有的其它的实施方案中，控制器200被配置成接合多个驱动机构210中的至少一个驱，以选择性地重新定位中间定位(例如，沿燃料区的中间带16，在中心组的中子调整材料和一组外周中子调整材料之间，等)的那些第一中子调整材料52和第二中子调整材料62。这样的接合可以从而产生具有主方位角的瓣状的外部的三瓣状的功率分布。

[0127] 在一个实施方案中，通量分布在功率循环期间保持大体上环形的。可以用通过控制器200对第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的协调控制来维持这种大体上环形的通量分布。通过示例，控制器200可以控制第一中子调整材料52以从燃料区域16的顶端部72行进。控制器200还可以控制第二中子调整材料62以从燃料区域16的底端部74行进。

[0128] 第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的运动可以是1/3堆芯对称的(例如，第一中子调整材料52的向下30厘米的运动可以与第二中子调整材料62的向上10厘米的运动相匹配，第一中子调整材料52的向下10厘米的运动可与第二中子调整材料62的向上30厘米的运动相匹配，等)。考虑到由第一中子调整材料52和第二中子调整材料62投射的相对长的中子阴影，这样的运动可能是特别重要的。在一个实施方案中，第一中子调整材料52和第二控制组件可以与第一中子调整材料52和第二中子调整材料62交织(例如，随时间和/或位置等的联合运动、协调运动、交替等)以在功率循环期间稳定单个燃料组件的功率产生(例如，使得单个燃料组件中的功率产生在功率循环期间保持几乎恒定等)。

[0129] 在一些实施方案中，核裂变反应堆堆芯12的控制组件包括第三反应性控制组件，该第三反应性控制组件包括第三中子调整材料，第三中子调整材料联接到多个驱动机构210中的至少一个。控制器200可以选择性地接合多个驱动机构210中的至少一个，以使第三中子调整材料在与第一中子调整材料52相关联的运动方向上移动(例如，从燃料区域16的顶端部72处或上方的初始位置向下进入燃料区域16中等)。第三中子调整材料可以与第一中子调整材料52和/或第二中子调整材料62相同或不同(例如，在长度上、宽度上、形状上、组分上等)。控制器200可以选择性地接合多个驱动机构210中的至少一个，以基于燃料区域
16的目标通量分布使第三中子调整材料移动。具有第三中子调整材料的控制组件可以差异地控制燃料区域16内的通量分布。通过示例，控制器200可以选择性地接合多个驱动机构
210中的至少一个，以使第三中子调整材料沿轴向方向70选择性地重新定位到燃料区域16中，而不是收回第一中子调整材料52中的至少一个。根据另外一个实施方案，固定的中子调整材料定位成使通量朝向燃料区域16的顶端部72移位。根据各种实施方案，固定的中子调整材料可以设置在控制位置中或作为可燃的毒物设置在燃料区域16的底端部74处。

[0130] 在一个实施方案中，第一中子调整材料52全部相同。在一个实施方案中，第二中子调整材料62全部相同。第一中子调整材料52可以与第二中子调整材料62相同。在其它实施方案中，第一中子调整材料52中的至少一个不同于其它第一中子调整材料52和第二中子调整材料62中的至少一个。通过示例，第一中子调整材料52中的至少一个可以具有与其它第一中子调整材料或第二中子调整材料62不同的长度、宽度、形状、组分和/或其它特征。即使在第一中子调整材料52类似于第二中子调整材料62的实施方案中，由于致动而实现的致动方向和结果也可以将第一中子调整材料52与第二中子调整材料62区分开。

[0131] 在一个实施方案中，第一中子调整材料52和第二中子调整材料62都包括固体材料。通过示例，其材料在核裂变反应堆堆芯12的操作期间可保持固态。在一个实施方案中，第一中子调整材料52中的至少一个包括富集的硼。在另一个实施方案中，第二中子调整材料62中的至少一个包括富集的硼。

[0132] 根据另一实施方案，第一中子调整材料52和第二中子调整材料62中的至少一个包括液体。通过示例，液体可以包括液体毒物。通过另一个示例，液体可以包括液态水或降低中子速度的另一种材料。

[0133] 在第一中子调整材料52和第二中子调整材料62中的至少一个包括液体的实施方案中，驱动机构210可以包括配置成改变其位置的泵。在其它实施方案中，可以使用毛细管作用选择性地重新定位液体。在还有的其它实施方案中，液体与定位成选择性地重新定位液体的弹性构件连通。通过示例，液体可以设置在通道内。气体弹簧或另一个弹性构件可以与液体连通。可以改变气体弹簧的压力以选择性地重新定位液体。在一个实施方案中，通道从顶端部72延伸穿过燃料区域16并进入底端部74中。在其它实施方案中，通道以以下中的至少一个延伸：径向穿过燃料区域16，周向地围绕燃料区域16的一部分的至少一部分，以及轴向地沿燃料区域16的长度。通道可以具有各种形状以将液体中子调整材料引导穿过并进入燃料区域16的各个部分。通过控制器200，这样的通道可以有利于对波运动的期望的控制。

[0134] 控制器200可接合驱动机构210并选择性地改变气弹簧内的流体的压力或以其它方式致动弹性构件。这样的致动可改变液体的位置。这样的驱动机构210可以类似于气压计操作。在其它实施方案中，控制组件包括用于根据本文公开的廓线和策略选择性地重新定位液体中子调整材料的部件的另一种物理布置。

[0135] 根据图3中所示的实施方案，第一中子调整材料52具有第一长度，并且第二中子调整材料62具有第二长度。在一个实施方案中，第一中子调整材料52的长度不同于第二中子调整材料62的长度。通过示例，第一长度可以大于第二长度，使得第二中子调整材料62比第一中子调整材料52短。第一中子调整材料52和第二中子调整材料62的其它测量结果和性质(包括宽度、组分等)可以是相同的、不同的或视情况而定而相等的。

[0136] 如图7中所示，说明性价值曲线图400提供了使反应性的价值(例如，以分为单位，等)与位置(例如，以米测量，等)相关的各种廓线。说明性价值曲线图400包括第一个价值廓线410和第二个价值廓线420。在一个实施方案中，第一价值廓线410是与第一中子调整材料52相关联的价值廓线的说明。第二价值廓线420可以是与第二中子调整材料62相关联的价值廓线的说明。通过示例，第一中子调整材料52可以具有比第二中子调整材料62长的长度，并且在一些情况下具有是第二中子调整材料62的长度的近1.5倍到2倍的长度。例如，第一中子调整材料52可以具有1.7米的长度，并且第二中子调整材料62可以具有1.0米的长度。
具有这种长度(例如，具有共同的组分和其它尺寸测量结果等)的第一中子调整材料52和第二中子调整材料62可以分别具有第一价值廓线410和第二价值廓线420。更长的中子调整材料可以更容易地被控制以与核反应堆堆芯12内的增殖和燃烧相关联的波相配合或保持对齐。较短的中子调整材料可以移动进入波、穿过波以及远离波。在一个实施方案中，中子调整材料的长度选择成在一个或更多个选择的时间提供期望的价值。

[0137] 如图7中所示，具有较长长度的第一中子调整材料52具有随着它们被选择性地重新定位到燃料区域16中而增加的价值的绝对数值。第一中子调整材料52具有一旦它们到达紧急停堆位置则以值412保持大致恒定的值。价值的绝对数值的降低意味着中子调整材料的衰减或控制反应性的能力降低。具有相对较短长度的第二中子调整材料62具有在初始激活时其绝对数值增加的价值。第二中子调整材料的价值的绝对数值在达到最大价值数值422(即价值的最大绝对数值，等)后降低。第二价值廓线420具有显著的“U形”，其中第二中子调整材料62从高价值区域通过，然后离开堆芯。因此，较短的第二中子调整材料62可以具有与较长的第一中子调整材料52相同的价值。具有相等价值的第一中子调整材料52和第二中子调整材料62可以有利于通过控制器200协调控制。通过示例，具有相等价值的第一中子调整材料52和第二中子调整材料62可以有利于从核裂变反应堆堆芯12的底部和顶部的大体上平衡的控制。在一个实施方案中，第二中子调整材料62具有与第一中子调整材料52的价值相等的价值。这样的相等有利于通过控制器200的控制协调。作为示例，控制器200可以从燃料区域16的大体上相对的端部选择性地协调控制。具有相等价值的第一中子调整材料
52和第二中子调整材料62可以包括在结构上相等的中子调整材料(例如，共同的控制材料分布等)、在燃料区域16内遍及它们的位置在价值上相等的那些中子调整材料或它们的组合。在一个实施方案中，每个第二中子调整材料62的价值的最大绝对数值是相当低(例如低于约20分等)。每个第二中子调整材料62的价值的相当低的最大绝对数值可以在意外解锁的不大可能事件中适应无保护的过度功率，而没有使工作流体(例如，钠等)沸腾。

[0138] 图8A–9G是描绘实施方式的一系列流程图。为了易于理解，流程图被组织成使得初始的流程图经由示例性实施方式呈现实施方式，且此后接下来的流程图呈现另外的实施方式和/或初始的流程图的扩展(作为在一个或更多个较早呈现的流程图上建立的子部件操作或另外的部件操作)。本领域技术人员应理解，本文所利用的呈现的方式(例如，以呈现示例性实施方式的流程图的呈现开始，且此后在随后的流程图中提供另外的和/或进一步的细节)通常允许快速且容易理解各种过程实施方式。另外，本领域技术人员还应理解，本文所使用的呈现的方式还使其自身适合于模块化设计范式和/或目标定向的程序设计范式。

[0139] 图8A-8H提供了根据一个实施方案的用于控制核反应堆的方法(被示出为方法700的说明性流程图)。虽然为了说明的目的，该方法呈现为一序列的步骤，但是该序列并不限制所要求保护的方法的范围，并且本领域普通技术人员应意识到可以对序列做出修改和变化。

[0140] 参考图8A，方法700在框702中开始。在框704中，使核燃料在反应堆堆芯的燃料区域内裂变。在框706中，使用至少一个驱动机构将第一中子调整材料提供到燃料区域的第一端部中。在框708中，通过促使第二中子调整材料提供到燃料区域的大体上相对的第二端部中，使反应堆堆芯内的通量分布朝向燃料区域的第一端部移位。在一个实施方案中，方法700在框710中停止。在其它实施方案中，方法700继续。下面通过非限制性示例阐述另外的方法步骤。

[0141] 参考图8B，在框712中，产生燃料区域的预测，该预测可以使用控制器来执行。在框714中，使用传感器监测燃料区域。在框716中，用来自传感器的测量数据补充燃料区域的预测，这可以使用控制器来执行。另外地或可选地，可以用模型数据来补充燃料区域的预测。
在框718中，基于可以使用控制器执行的预测来确定燃料区域的通量分布。参考图8C，在框
720中，评估通量分布和目标分布廓线之间的偏差，这可以使用控制器来执行。参考图8D，在框722中，响应于超过阈值范围的偏差来致动至少一个驱动机构以提供第二中子调整材料。
参考图8E，在一些实施方案中，在框708中将反应堆堆芯内的通量分布朝向燃料区域的第一端部移位包括在框724中根据偏差选择性地致动该至少一个驱动机构以致动第二中子调整材料。参考图8F，在框726中，第一中子调整材料和第二中子调整材料的激活用控制器相对于彼此被协调。参考图8G，在框728中，使第一中子调整材料在功率循环期间保持在固定位置。参考图8H，在一些实施方案中，在框708中使反应堆堆芯内的通量分布朝向燃料区域的第一端部移位包括在框730中在功率循环期间将第二中子调整材料提供到燃料区域的相对的第二端部中，该燃料区域的相对的第二端部可包括该燃料区域的大体上相对的第二端部。

[0142] 图9A-9G提供了根据一个实施方案的用于制造用于核反应堆的控制组件的方法(被示出为方法800)的说明性流程图。虽然为了说明的目的，该方法呈现为一序列的步骤，但是该序列并不限制所要求保护的方法的范围，并且本领域普通技术人员应意识到可以对序列做出的修改和变化。

[0143] 参考图9A，方法800在框802中开始。在框804中，提供具有第一中子调整材料的第一反应性控制组件。在框806中，提供具有第二中子调整材料的第二反应性控制组件。在框808中，将至少一个驱动机构联接到第二中子调整材料；在一些情况下，除了将至少一个驱动机构联接到第二中子调整材料之外或作为联接到第二中子调整材料的替代，将至少一个驱动机构联接到第一中子调整材料。在一些实施方案中，该至少一个驱动机构配置成选择性地将第二中子调整材料重新定位到燃料区域中，使得燃料区域内的通量分布远离第二中子调整材料移位。在一些实施方案中，至少一个驱动机构配置成在与第二中子调整材料的重新定位不同的方向上选择性地重新定位第一中子调整材料。在一个实施方案中，方法800在框810中停止。在其它实施方案中，方法800继续。下面通过非限制性示例阐述另外的方法步骤。

[0144] 参考图9B，在一些实施方案中，在框808中将至少一个驱动机构联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料可以包括在框812中将至少一个驱动机构的致动器联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料。参考图9C，在一些实施方案中，在框808中将至少一个驱动机构联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料可以包括在框814中将至少一个驱动机构的第一致动器联接到第一中子调整材料和将至少一个驱动机构的第二致动器联接到第二中子调整材料。参考图9D，在框816中将第一中子调整材料和第二中子调整材料定位在共同的接受器内。参考图9E，在框818中，将第一中子调整材料和第二中子调整材料在核反应堆中(例如，沿其轴向方向，沿其径向方向等)轴向地对齐。参考图9F，在框820中，使第一中子调整材料与第二中子调整材料沿核反应堆的径向方向间隔开。参考图9G，另外地或可选地，在框822中，第一中子调整材料可以与第二中子调整材料沿核反应堆的方位角方向间隔开。

[0145] 图13是本文公开的实施方式的流程图。图13的方法以步骤1302开始。步骤1304是在核反应堆堆芯的燃料区域内维持核裂变反应，核反应堆堆芯具有可插入核反应堆堆芯的燃料区域的第一侧中的第一可移动控制组件和可插入核反应堆核燃料区域的相对的第二侧中的第二控制组件。步骤1306将第一控制组件和第二控制组件中的至少一个组件移动到核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件的第一插入配置中。步骤1308将第一控制组件和第二控制组件中的至少一个组件移动到核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置中，其中第一插入配置和第二插入配置维持核裂变反应。方法1300以步骤1310终止。

[0146] 根据一个实施方案，用于核反应堆的控制组件包括：第一反应性控制组件，其具有第一中子调整材料；第二反应性控制组件，其具有第二中子调整材料；和至少一个驱动机构，该至少一个驱动机构联接到第一中子调整材料或第二中子调整材料或其组合。第一中子调整材料和第二中子调整材料相对于核反应堆的燃料区域是选择性地可重新定位的。该至少一个驱动机构配置成在不同方向上提供第一中子调整材料和第二中子调整材料穿过该燃料区域，从而使燃料区域内的通量分布远离第二中子调整材料移位。

[0147] 在一个实施方案中，第一中子调整材料与第二中子调整材料轴向地对齐。在另一个实施方案中，第一中子调整材料与第二中子调整材料横向地间隔开。

[0148] 第一中子调整材料可以定位在燃料区域的第一侧上。第二中子调整材料可以定位在燃料区域的大体上相对的第二侧上。

[0149] 燃料区域可以沿着轴向方向延伸，并且该至少一个驱动机构可以配置成将第一中子调整材料和第二中子调整材料沿轴向方向插入到燃料区域的大体上相对的端部中。

[0150] 在一个实施方案中，第一中子调整材料具有第一长度，并且第二中子调整材料具有与第一长度不同的第二长度。第一长度可以大于第二长度，并且第一中子调整材料和第二中子调整材料分别具有第一价值廓线和第二价值廓线。

[0151] 在一个实施方案中，第二中子调整材料具有与第一中子调整材料的线性价值大体相等的线性价值，因此从燃料区域的大体上相对的端部来协调控制。在一个实施方案中，第二中子调整材料具有与第一中子调整材料的价值大体相等的价值。

[0152] 在另一个实施方案中，至少一个驱动机构包括联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料的致动器。致动器可以定位成相对于燃料区域使第一中子调整材料和第二中子调整材料平移。

[0153] 该至少一个驱动机构可以包括联接到第一中子调整材料的第一致动器和联接到第二中子调整材料的第二致动器。第一致动器和第二致动器都可以定位在燃料区域的第一端部。

[0154] 第一中子调整材料可以可移动地设置在第一管状体内，第二中子调整材料可以可移动地设置在第二管状体内，并且第一管状体和第二管状体可以延伸穿过燃料区域的至少一部分。

[0155] 在一个实施方案中，第一中子调整材料和第二中子调整材料设置在共同的管体内。至少一个驱动机构可以包括联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料的致动器。致动器可以定位成相对于燃料区域使第一中子调整材料和第二中子调整材料平移。

[0156] 该至少一个驱动机构可以包括定位在第一中子调整材料和第二中子调整材料之间的机构，并且该机构的致动可以改变第一中子调整材料和第二中子调整材料的相对位置。

[0157] 在一个实施方案中，控制组件包括安全中子调整材料，安全中子调整材料相对于燃料区在操作位置和关闭位置之间是选择性地可重新定位的。当在关闭位置中定向时，安全中子调整材料可以沿燃料区域被至少部分地设置。当在操作位置中定向时，安全中子调整材料可以与燃料区间隔开。

[0158] 根据另一实施方案，核反应堆包括：反应堆容器：多个燃料组件，其至少部分地设置在反应堆容器内并且配置成容纳燃料区域内的核燃料；第一反应性控制组件，其具有第一中子调整材料；第二反应性控制组件，其具有第二中子调整材料；至少一个驱动机构，其定位成将第一中子调整材料和第二中子调整材料引入到燃料区域的大体上相对的端部中；以及控制器，该控制器配置成在核反应堆运行期间致动该至少一个驱动机构以改变燃料区内的通量分布。第一中子调整材料和第二中子调整材料选择性地重新定位在反应堆容器内。

[0159] 在一个实施方案中，核反应堆包括配置成提供与燃料区域内的通量分布有关的数据的传感器。传感器可以包括轴向通量监测器，轴向通量监测器配置成提供与通量分布的轴向定向相关的感测信号。

[0160] 在一个实施方案中，控制器包括处理电路和存储器。处理电路可以配置成评估通量分布和目标通量分布之间的偏差，并且目标通量分布可以储存在存储器中。

[0161] 在一个实施方案中，通量分布和目标通量分布包括沿燃料区域与多个轴向位置相关联的多个通量数值。目标通量分布可以包括沿燃料区域定位的最大燃耗位置。目标通量分布还可以包括可操作的燃料性能参数，包括但不限于组分、应变极限、线性热速率限制等，以改善燃料性能。

[0162] 控制器可以配置成响应于超过阈值范围的偏差致动至少一个驱动机构。在另一个实施方案中，控制器配置成根据偏差来选择性地致动至少一个驱动机构。

[0163] 在一个实施方案中，反应堆容器包括第一端部和大体上相对的第二端部。第一致动器和第二致动器可以都定位在反应堆容器的第一端部处。

[0164] 在一个实施方案中，第一中子调整材料可移动地设置在第一管状体内，第二中子调整材料可移动地设置在第二管状体内，并且第一管状体和第二管状体均联接到反应堆容器。

[0165] 在一个实施方案中，多个燃料组件包括一组起动器燃料组件和一组进给燃料组件。该组起动器燃料组件可包括裂变燃料材料，并且该组进给燃料组件可包括可变成裂变物质的燃料材料。

[0166] 根据另外一个实施方案，一种控制核反应堆的方法包括：在反应堆堆芯的燃料区域内使核燃料裂变，使用至少一个驱动机构将第一中子调整材料提供到燃料区域的第一端部中，并将通过促使第二中子调整材料提供到燃料区域的大体上相对的第二端部中，使反应堆堆芯内的通量分布朝向燃料区域的第一端部移位。

[0167] 在一个实施方案中，控制核反应堆的方法包括使用传感器监测燃料区域内的通量分布。

[0168] 在一个实施方案中，控制核反应堆的方法包括使用包含处理电路和存储器的控制器来评估通量分布与目标通量分布之间的偏差和/或在规定的时间范围内的通量分布与目标通量分布之间的偏差。目标通量分布可以储存在存储器内。

[0169] 在一个实施方案中，使反应堆堆芯内的通量分布移位包括响应于超过阈值范围的偏差致动至少一个驱动机构以插入第二中子调整材料。

[0170] 在一个实施方案中，使反应堆堆芯内的通量分布移位包括根据偏差选择性地致动该至少一个驱动机构以插入第二中子调整材料。

[0171] 在一个实施方案中，使反应堆堆芯内的通量分布移位包括用控制器协调第一中子调整材料和第二中子调整材料的插入。

[0172] 在一个实施方案中，控制核反应堆的方法包括在功率循环期间将第一中子调整材料维持在固定位置，并且使通量分布移位包括在功率循环期间将第二中子调整材料插入到燃料区域的大体上相对的第二端部中。

[0173] 根据另一个实施方案，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括：提供具有第一中子调整材料的第一反应性控制组件，提供具有第二中子调整材料的第二反应性控制组件，以及将至少一个驱动机构联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料。该至少一个驱动机构配置成将第一中子调整材料和第二中子调整材料在不同的方向上提供到燃料区域中，使得燃料区域内的通量分布远离第二中子调整材料移位。第一中子调整材料和第二中子调整材料相对于核反应堆的燃料区域是选择性地可重新定位的。

[0174] 在一个实施方案中，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括：将至少一个驱动机构的致动器联接到第一中子调整材料和第二中子调整材料，以及将致动器定位成相对于燃料区域使第一中子调整材料和第二中子调整材料平移。

[0175] 在另一个实施方案中，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括将至少一个驱动机构的第一致动器联接到第一中子修改材料和将至少一个驱动机构的第二致动器联接到第二中子调整材料。

[0176] 在一个实施方案中，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括将第一中子调整材料和第二中子调整材料定位在共同的管状体内。

[0177] 在一个实施方案中，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括使第一中子调整材料与第二中子调整材料轴向地对齐。

[0178] 在另一个实施方案中，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括将第一中子调整材料与第二中子调整材料横向地间隔开。

[0179] 在另外一个实施方案中，制造用于核反应堆的控制组件的方法包括将第一中子调整材料定位在燃料区域的第一侧上，以及将第二中子调整材料定位在燃料区域的大体上相对的第二侧上。

[0180] 在一个实施方案中，至少一个驱动机构配置成协调第一中子调整材料和第二中子调整材料的插入。

[0181] 示例性方法包括在核反应堆堆芯的燃料区域内维持核裂变反应。核反应堆堆芯具有第一可移动控制组件和第二控制组件，第一可移动控制组件可插入核反应堆堆芯的燃料区域的第一侧中，第二控制组件可插入核反应堆堆芯的燃料区域的相对的第二侧中。维持操作包括：将第一控制组件和第二控制组件中的至少一个组件移动到核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件的第一插入配置中，以及将第一控制组件和第二控制组件中的至少一个组件移动到核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置中。第一插入配置和第二插入配置维持核裂变反应。

[0182] 任何前述方法的另一示例性方法还包括核裂变反应，该核裂变反应产生依赖于第一控制组件和第二控制组件的第一插入配置的第一中子通量分布和产生依赖于第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置的第二中子通量分布。

[0183] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，第二非零中子通量分布由预定时间段内的目标总中子通量满足。

[0184] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，第一通量分布与第二非零通量分布轴向不同。

[0185] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，第一通量分布与第二非零通量分布径向不同。

[0186] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，移动可插入到核反应堆堆芯节段的第三侧中的第三可移动控制组件的至少一个组件，第三可移动控制组件可以以与第一控制组件和第二控制组件不同的角度插入到核反应堆堆芯节段中。

[0187] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，使第一控制组件的至少一个组件和第二控制组件的至少一个组件在至少第一方向上移动，使得第一控制组件的至少一个移动的组件和第二控制组件的至少一个移动的组件之间的轴向距离在移动操作期间保持大体上恒定。

[0188] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，使第一控制组件的至少一个组件和第二控制组件的至少一个组件移动，使得第一控制组件的至少一个移动的组件与第二控制组件的至少一个移动的组件之间的距离是堆芯对称的。

[0189] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，使第一控制组件的至少一个组件和第二控制组件的至少一个组件移动，使得第一控制组件的至少一个移动的组件与第二控制组件的至少一个移动组件之间的轴向距离在移动操作期间改变。

[0190] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，核裂变反应是驻波反应。

[0191] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，第一控制组件和第二控制组件设置在驻波反应的大体上相对的侧上。

[0192] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，第一控制组件或第二控制组件中的至少一个包括毒物。

[0193] 任何前述方法的另一示例性方法提供了，第二中子通量分布由在预定时间段内在核反应堆堆芯节段内的预定燃料区域中的目标总中子通量满足。

[0194] 示例性系统包括：包含燃料区域的核反应堆堆芯。该示例系统还包括可插入到燃料区域的第一侧中的第一控制组件，第一控制组件可移动到多个第一插入配置中。示例系统还包括可插入到燃料区域的相对的第二侧中的第二控制组件，第二控制组件可移动到多个第二插入配置中。示例性系统还包括：第一插入配置中的至少一个和第二插入配置中的至少一个维持核裂变反应。

[0195] 任何前述系统的另一个示例性系统包括一个或更多个驱动机构，该一个或更多个驱动机构可操作地联接到第一控制组件和第二控制组件，并且配置成根据目标非零中子通量分布将第一控制组件移动到第一插入配置中，并将第二控制组件移动到第二插入配置中，以维持燃料区域中的核裂变反应。

[0196] 任何前述系统的另一示例性系统包括驱动机构，驱动机构包括联接到第一控制组件和第二控制组件的致动器，并且配置成相对于燃料区域选择性地重新定位第一控制组件和第二控制组件。

[0197] 任何前述系统的另一示例性系统包括目标非零中子通量分布，该目标非零中子通量分布是在预定时间段内的总的中子通量。

[0198] 任何前述系统的另一示例性系统包括目标非零中子通量分布，该目标非零中子通量分布是在预定时间段内在燃料区域的预定部分中的总的中子通量。

[0199] 任何前述系统的另一示例性系统包括目标中子通量分布，该目标中子通量分布校正核反应堆堆芯中的中子通量分布中的一个或更多个轴向不对称性。

[0200] 任何前述系统的另一示例性系统包括目标通量分布，该目标通量分布与核反应堆堆芯中的中子通量轴向不同。

[0201] 任何前述系统的另一示例性系统包括目标通量分布，该目标通量分布与核反应堆堆芯中的中子通量径向不同。

[0202] 一种示例性系统包括核裂变反应堆，该核裂变反应堆包括用于在核反应堆堆芯的燃料区域内维持核裂变反应的装置，核反应堆堆芯具有可插入核反应堆堆芯的燃料区域的第一侧的第一可移动控制组件，和可插入核反应堆堆芯的燃料区域的相对的第二侧的第二控制组件。该示例系统还包括用于将第一控制组件和第二控制组件的至少一个组件移动到核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件的第一插入配置中以及用于将第一控制组件和第二控制组件的至少一个组件移动到核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置中的装置，使得第一插入配置和第二插入配置维持核裂变反应。

[0203] 任何前述系统的另一示例性系统包括重新定位装置，该重新定位装置用于相对于燃料区域选择性地重新定位第一控制组件和第二控制组件。

[0204] 任何前述系统的另一示例系统包括用于检测燃料区域内的当前中子通量分布的装置。

[0205] 任何前述系统的另一示例系统包括用于检测当前中子通量分布的装置，该装置包括中子通量监测器。

[0206] 任何前述系统的另一示例性系统包括用于检测当前中子通量分布的装置，该装置包括温度传感器。

[0207] 任何前述系统的另一示例系统包括用于检测当前中子通量分布的装置，该装置包括中子通量模型。

[0208] 任何前述系统的另一示例性系统包括用于将第三控制组件的至少一个组件移动到核反应堆堆芯节段内的第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件的第三插入配置中，以产生依赖于第一控制组件、第二控制组件和第三控制组件的第三插入配置的第三非零中子通量分布的装置。

[0209] 任何前述系统的另一示例性系统包括用于将第一控制组件和第二控制组件的至少一个组件移动到核反应堆堆芯节段内的第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置中，以产生依赖于第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置的第二非零中子通量分布的装置包括联接到第一控制组件的至少一个组件的第一致动器和联接到第二控制组件的至少一个组件的第二致动器。

[0210] 任何前述系统的另一个示例性系统包括控制装置，该控制装置用于控制用于将第一控制组件和第二控制组件中的至少一个组件移动到核反应堆堆芯节段内的第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置中，以产生依赖于第一控制组件和第二控制组件的第二插入配置的第二非零中子通量分布的装置。

[0211] 任何前述系统的另一示例性系统包括，第二非零中子通量分布满足目标中子通量分布。

[0212] 任何前述系统的另一示例性系统包括，目标中子通量分布等于在预定时间段内的总的中子通量。

[0213] 任何前述系统的另一示例性系统包括，目标中子通量分布等于在预定时间段内在燃料区域的预定部分内的总的中子通量。

[0214] 任何前述系统的另一示例性系统包括目标非零通量分布，该目标非零通量分布校正中子通量分布中的一个或更多个轴向不对称性。

[0215] 任何前述系统的另一示例系统包括驻波反应。

[0216] 任何前述系统的另一示例性系统包括核反应堆堆芯的燃料区域内的设置在驻波反应的大体上相对的侧上的第一控制组件和第二控制组件。

[0217] 任何前述系统的另一示例性系统包括，在核反应堆堆芯的燃料区域内的第一控制组件和第二控制组件，该第一控制组件和第二控制组件包括毒物。

[0218] 关于本文的大体上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以适于上下文和/或应用来将复数翻译为单数和/或将单数翻译为复数。为了清楚的目的，各种单数/复数置换在本文不作特别陈述。

[0219] 本文描述的主题有时示出了包含在不同的其它部件内或与不同的其它部件有关的不同的部件。应当理解，这样描绘的构造仅仅是示例性的，并且事实上，可以实施实现相同的功能的许多其它的构造。在概念意义上，实现相同的功能的部件的任何布置都是有效地“相关联的”，使得期望的功能得以实现。因此，本文中被组合以实现特定功能的任何两个部件可被看作彼此“相关联”，使得期望功能被实现，而不考虑架构或中间部件。同样地，如此相关联的任何两个部件也可以被视为是彼此“可操作地连接的”或“可操作地联接的”以实现期望的功能，并且能够如此相关联的任何两个部件也可以被视为是彼此“可操作地可联接的”以实现期望的功能。可操作地联接的具体示例包括但不限于物理地可匹配和/或物理地相互作用的部件，和/或无线地可相互作用和/或无线地相互作用的部件，和/或逻辑地相互作用和/或逻辑地可相互作用的部件。

[0220] 在一些情况下，一个或更多个组件在本文中可被提及为“配置成”，“由…配置”，“可配置成”，“可操作/操作”，“适应/适应的”，“能够”“一致的/与…一致”，等。本领域技术人员应认识到，除非上下文另有要求，否则这些术语(例如”配置成“)通常可以包含活动状态的部件和/或非活动状态的部件和/或备用状态的部件。

[0221] 虽然已经示出和描述了本文所描述的当前主题的特定方面，但是对于本领域技术人员将明显的是，基于本文的教导可以做出变化和修改，而不偏离本文所描述的主题及其更宽的方面，并且因此所附的权利要求在它们的范围内包括所有这样的变化和修改，如在本文所描述的主题的真实精神和范围内的一样。本领域技术人员应理解，一般来说，本文使用的并且特别是在所附权利要求中(例如，所附权利要求的主体)使用的术语通常被认为是“开放的”术语(例如，术语“包括(including)”应被理解为“包括但不限于”，术语“具有”应被理解为“至少具有”，术语“包括(includes)”应被理解为“包括但不限于”，等等)。本领域技术人员还应理解，如果意图得到特定数目的引入的权利要求表述，则这种意图将明确地在权利要求中表述，并且在这样表述不存在时，这样的意图不存在。例如，作为对理解的帮助，以下所附的权利要求可包含引导性短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用，以引入权利要求叙述。然而，这样的短语的使用不应该被解释为意味着权利要求叙述通过不定冠词“一(a)”或“一(an)”的引入将含有这样引入的权利要求叙述的任何具体的权利要求限制为含有仅仅一个这样的叙述的权利要求，即使当同一个权利要求包括引导性的短语“一个或更多个”或“至少一个”和诸如“一(a)”或“一(an)”的不定冠词(例如“一(a)”和/或“一(an)”通常应该被解释为意指“至少一个”或“一个或更多个”)时；这也适用于用于引入权利要求叙述的定冠词的使用。另外，即使被引入的权利要求叙述的具体数字被明确引用，本领域技术人员应认识到，这样的叙述应通常被理解为意指至少所引用的数字(例如，“两个叙述”的没有其它调整语的纯叙述，通常意指至少两个叙述，或者是指两个或更多个叙述)。此外，在其中使用类似于“A、B和C等等中的至少一个”的惯例的那些实例中，一般来说，这样的配置在某种意义上是意图的，本领域技术人员应理解这种惯例(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于具有单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起，和/或A、B和C一起等等的系统)。另外，在使用与“A、B和C等中的至少一个”相似的惯例的那些情况下，一般地，这样的结构在意义上意图是本领域中技术人员在惯例中所理解的意思(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”可能包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、具有A和B一起、A和C一起、B和C一起、和/或A、B和C一起等的系统)。本领域技术人员应进一步理解，除非上下文另外指示，否则通常表示两个或更多个可选的术语的分离的词语和/或短语无论在说明书、权利要求还是附图中都应该被理解为设想包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将通常被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

[0222] 关于所附权利要求，本领域技术人员应理解，其中所叙述的操作通常可以按任何顺序来进行。而且，尽管各种操作流程按顺序呈现，但应理解，各种操作可以按除示出的那些顺序之外的其它顺序来进行，或者可以同时进行。这类交替的排序的示例可以包括重叠、交织、中断、重排序、递增、预备、追加、并发、逆序或其它变体排序，除非上下文另外说明。此外，术语如“响应于”、“关于”或其它过去时形容词通常不意图排斥这类变体，除非上下文中另外指示。

[0223] 此外，本领域技术人员应认识到，上述的具体的示例性过程和/或装置和/或技术代表在本文中其它地方例如在同此一起提交的权利要求中和/或在本申请的其它地方教导的更一般的过程和/或装置和/或技术。

[0224] 虽然本文中公开了各个方面和实施方案，但是其它的方面和实施方案对于本领域技术人员来说将是明显的。本文公开的各个方面和实施方案是为了说明的目的并且不意图是限制性的，真正的范围和精神通过所附权利要求指示。

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