专利汇可以提供减轻核燃料损坏:核反应堆和/或事件或事故专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且组合物、制造和它们的制造和使用方法,其基本由具有大于或等于包含至少19.7% 硼 -10同位素的硼的 中子 吸收截面的中子吸收剂和具有在海平面处在100℃的 水 的热导率的至少10%的热导率的热导体构成,它们组合以使所述粒子具有至少0.9982g/mL和最多2.0g/ml的 密度 。可以安置所述组合物以响应正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件以足以缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的量释放。,下面是减轻核燃料损坏:核反应堆和/或事件或事故专利的具体信息内容。
1.一种使用组合物的方法,所述方法包括:
安置组合物以,响应正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件,在缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的位置,和以足以缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的量,释放组合物,所述组合物基本由中子吸收剂和热导体构成,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少
0.9982g/mL和最多2.0g/ml的密度。
2.权利要求1的方法,其中所述组合物包括金属、玻璃和惰性气体。
3.权利要求2的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃。
4.权利要求2的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的含有中子吸收剂的陶瓷。
5.权利要求2的方法,其中所述粒子包括聚集体,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃和/或含有中子吸收剂的陶瓷。
6.权利要求1-5任一项的方法,其中所述粒子在以面心立方阵列或六方最密堆积的最大堆积配置堆积时具有小于或等于水密度的总密度。
7.权利要求6的方法,其中所述粒子包括具有0.02至0.75的静摩擦系数的粒子。
8.权利要求7的方法,其中所述方法表现为非牛顿流体。
9.权利要求8的方法,其中所述粒子具有足够的结构完整性、尺寸和摩擦以在随机最大密度堆积时总体抵抗10g’s至60g’s的力的偏向和/或位移。
10.权利要求9的方法,其中至少一些粒子可变形地提供对机械冲击的缓冲。
11.权利要求10的方法,其中至少一些粒子提供对超过10g’s的机械冲击的可变形缓冲。
12.权利要求11的方法,其中所述粒子包括球形和/或扁球形和/或椭球形并具有0.1mm至20mm的尺寸的粒子。
13.权利要求1-12任一项的方法,其中所述中子吸收截面由包含至少19.7%硼-10同位素的硼提供。
14.权利要求1的方法,其中所述安置包括安置在不在核反应堆内的位置以响应正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件进行释放。
15.权利要求1-13任一项的方法,其中所述安置包括将所述组合物安置到在核反应堆的安全壳内的储器中,阻止储器进行所述释放直到在核反应堆内的正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件后。
16.权利要求15的方法,其中所述组合物的量足以使得向核反应堆的堆芯中进行的所述释放覆盖至少一个反应堆堆芯燃料组件或核燃料材料并提供足够的中子吸收、热质量、导热性和结构支撑以致:
限制核燃料的最大温度;
抑制或减轻核燃料的氧化;
充分机械支撑核燃料以稳定核燃料;
防止对反应堆堆芯和/或核燃料材料的任何损伤或减轻损伤;和
防止或减轻在安全壳外的放射性核素释放。
17.权利要求15的方法,其中所述组合物的量足以使得向核反应堆的堆芯中进行的所述释放充分降低热能以防止或减轻核燃料材料上的包壳的降解。
18.权利要求15的方法,其中储器中的所述组合物的量足以防止从核反应堆安全壳释放放射性核素。
19.权利要求15的方法,其中通过在储器中的所述组合物与核反应堆的堆芯之间的阀或控制装置阻止储器进行所述释放。
20.权利要求1-13任一项的方法,其中所述安置包括将所述组合物安置到位于车辆、无人机或机器人上的储器中,所述储器适合进行所述组合物的所述释放。
21.权利要求20的方法,其中将所述车辆、无人机或机器人安置在核反应堆的安全壳内。
22.一种使用组合物的方法,所述方法包括:
安置组合物以,响应正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件,在缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的位置,和以足以缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的量,释放组合物,所述组合物基本由中子吸收剂和热导体构成,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少
0.9982g/mL和最多2.0g/ml的密度,其中所述组合物的量足以使其释放到核反应堆中使核反应堆堆芯不可能熔毁。
23.一种核反应堆,其包含:
安全壳,
在安全壳内的核反应堆堆芯,其中:
所述核反应堆适合响应核反应堆内的正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件,向堆芯释放基本由中子吸收剂和热导体构成的组合物,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少0.9982g/mL和最多2.0g/ml的密度,所述释放是释放足量的所述组合物以缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件。
24.权利要求23的核反应堆,其中所述组合物包括金属、玻璃和惰性气体。
25.权利要求24的核反应堆,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃。
26.权利要求24的核反应堆,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的含有中子吸收剂的陶瓷。
27.权利要求24的核反应堆,其中所述粒子包括聚集体,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃和/或含有中子吸收剂的陶瓷。
28.权利要求23-27任一项的核反应堆,其中所述粒子在以面心立方阵列或六方最密堆积的最大堆积配置堆积时具有小于或等于水密度的总密度。
29.权利要求28的核反应堆,其中所述粒子包括具有0.02至0.75的静摩擦系数的粒子。
30.权利要求29的核反应堆,其中所述核反应堆表现为非牛顿流体。
31.权利要求30的核反应堆,其中所述粒子具有足够的结构完整性、尺寸和摩擦以在随机最大密度堆积时总体抵抗10g’s至40g’s的力的偏向和/或位移。
32.权利要求31的核反应堆,其中至少一些粒子可变形地提供对机械冲击的缓冲。
33.权利要求32的核反应堆,其中至少一些粒子提供对超过10g’s的机械冲击的可变形缓冲。
34.权利要求33的核反应堆,其中所述粒子包括球形和/或扁球形和/或椭球形并具有
0.1mm至20mm的尺寸的粒子。
35.权利要求23-34任一项的核反应堆,其中所述中子吸收截面由包含至少19.7%硼-
10同位素的硼提供。
36.权利要求23-35任一项的核反应堆,其进一步包括:
安置在安全壳中的粒子储器;和
安置在储器中的组合物与核反应堆的堆芯之间的阀或控制装置,以使核反应堆适合通过所述阀或控制装置控制从储器释放所述组合物。
37.权利要求36的核反应堆,其中所述阀或控制装置响应安全壳内的温度。
38.权利要求36的核反应堆,其中所述阀或控制装置响应安全壳内的压力。
39.权利要求36的核反应堆,其中所述阀或控制装置响应安全壳内的辐射。
40.权利要求39的核反应堆,其中所述阀或控制装置响应反应堆内的温度。
41.权利要求39的核反应堆,其中所述阀或控制装置响应反应堆内的压力。
42.权利要求36的核反应堆,其进一步包括毗邻安全壳的控制室,并且其中所述阀或控制装置响应从控制室输出的控制信号。
43.权利要求37的核反应堆,其进一步包括连接到安全壳的控制计算机,并且其中所述阀或控制装置响应从控制计算机输出的控制信号。
44.权利要求38的核反应堆,其进一步包括连接到安全壳的仪器,并且其中所述阀或控制装置响应从仪器输出的控制信号。
45.权利要求39的核反应堆,其进一步包括连接到核反应堆的控制计算机,并且其中所述阀或控制装置响应从控制计算机输出的控制信号。
46.权利要求36的核反应堆,其进一步包括连接到核反应堆的仪器,并且其中所述阀或控制装置响应从仪器输出的控制信号。
47.权利要求36的核反应堆,其进一步包括连接到安全壳的崩解或破裂装置,并且其中所述崩解或破裂装置响应反应堆系统的物理条件。
48.一种制造核反应堆的方法,所述方法包含:
构造核反应堆,其包含在安全壳内的反应堆堆芯,以通过从安全壳内的储器向堆芯释放基本由中子吸收剂和热导体构成的组合物缓解核反应堆内的正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少0.9982g/mL和最多2.0g/ml的密度。
49.权利要求48的方法,其中所述组合物包括金属、玻璃和惰性气体。
50.权利要求49的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃。
51.权利要求49的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的含有中子吸收剂的陶瓷。
52.权利要求49的方法,其中所述粒子包括聚集体,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃和/或含有中子吸收剂的陶瓷。
53.权利要求48-52任一项的方法,其中所述粒子在以面心立方阵列或六方最密堆积的最大堆积配置堆积时具有小于或等于水密度的总密度。
54.权利要求53的方法,其中所述粒子包括具有0.02至0.75的静摩擦系数的粒子。
55.权利要求54的方法,其中所述方法表现为非牛顿流体。
56.权利要求55的方法,其中所述粒子具有足够的结构完整性、尺寸和摩擦以在随机最大密度堆积时总体抵抗10g’s至40g’s的力的偏向和/或位移。
57.权利要求56的方法,其中至少一些粒子可变形地提供对机械冲击的缓冲。
58.权利要求56的方法,其中至少一些粒子提供对超过10g’s的机械冲击的可变形缓冲。
59.权利要求56的方法,其中所述粒子包括球形和/或扁球形和/或椭球形并具有0.1mm至20mm的尺寸的粒子。
60.权利要求48-59任一项的方法,其中所述中子吸收截面由包含至少19.7%硼-10同位素的硼提供。
61.权利要求48的装置,其中所述构造包括改造核反应堆以控制所述组合物的释放。
62.一种使用核反应堆的方法,所述方法包含:
i.运行核反应堆,其构造成响应正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件,从安全壳内的储器向核反应堆堆芯释放基本由中子吸收剂和热导体构成的组合物,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少
0.9982g/mL和最多2.0g/ml的密度,由此缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件。
63.权利要求62的方法,其中所述组合物包括金属、玻璃和惰性气体。
64.权利要求62的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃。
65.权利要求62的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的含有中子吸收剂的陶瓷。
66.权利要求62的方法,其中所述粒子包括聚集体,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃和/或含有中子吸收剂的陶瓷。
67.权利要求62-66任一项的方法,其中所述粒子在以面心立方阵列或六方最密堆积的最大堆积配置堆积时具有小于或等于水密度的总密度。
68.权利要求67的方法,其中所述粒子包括具有0.02至0.75的静摩擦系数的粒子。
69.权利要求68的方法,其中所述粒子表现为非牛顿流体。
70.权利要求69的方法,其中所述粒子具有足够的结构完整性、尺寸和摩擦以在随机最大密度堆积时总体抵抗10g’s至60g’s的力的偏向和/或位移。
71.权利要求70的方法,其中至少一些粒子可变形地提供对机械冲击的缓冲。
72.权利要求70的方法,其中至少一些粒子提供对超过10g’s的机械冲击的可变形缓冲。
73.权利要求70的方法,其中所述粒子包括球形和/或扁球形和/或椭球形并具有0.1mm至20mm的尺寸的粒子。
74.权利要求62-73任一项的方法,其中所述中子吸收截面由包含至少19.7%硼-10同位素的硼提供。
75.一种使用核反应堆的方法,所述方法包含:
从在安全壳外的储器向已发生核热阱丧失事件或冷却剂丧失事件的受损核反应堆堆芯中或上释放基本由中子吸收剂和热导体构成的组合物,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少0.9982g/mL和最多2.0g/ml的密度,至受损核反应堆堆芯中,由此缓解核热阱丧失事件。
76.权利要求75的方法,其进一步包括:
i.通过陆地交通工具、海上交通工具或空中交通工具从储器输送所述组合物,并且其中所述释放包括将所述组合物注入受损反应堆堆芯中或上。
77.权利要求75的方法,其中所述释放包括泵送、倾泻、通过传送机传送和/或通过使锁住组合物流到受损堆芯中或上而输送。
78.权利要求75的方法,其中所述组合物包括金属、玻璃和惰性气体。
79.权利要求75的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃。
80.权利要求75的方法,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的含有中子吸收剂的陶瓷。
81.权利要求75的方法,其中所述粒子包括聚集体,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃和/或含有中子吸收剂的陶瓷。
82.权利要求75-81任一项的方法,其中所述粒子在以面心立方阵列或六方最密堆积的最大堆积配置堆积时具有小于或等于水密度的总密度。
83.权利要求82的方法,其中所述粒子包括具有0.02至0.75的静摩擦系数的粒子。
84.权利要求83的方法,其中所述方法表现为非牛顿流体。
85.权利要求84的方法,其中所述粒子具有足够的结构完整性、尺寸和摩擦以在随机最大密度堆积时总体抵抗10g’s至40g’s的力的偏向和/或位移。
86.权利要求85的方法,其中至少一些粒子可变形地提供对机械冲击的缓冲。
87.权利要求85的方法,其中至少一些粒子提供对超过10g’s的机械冲击的可变形缓冲。
88.权利要求85的方法,其中所述粒子包括球形和/或扁球形和/或椭球形并具有0.1mm至20mm的尺寸的粒子。
89.权利要求75-88任一项的方法,其中所述中子吸收截面由包含至少19.7%硼-10同位素的硼提供。
90.一种装置,其包含:
适合容纳基本由中子吸收剂和热导体构成的组合物的储器,所述吸收剂具有大于或等于包含至少19.7%硼-10同位素的硼的中子吸收截面,所述热导体具有在海平面处在100℃的水的热导率的至少10%的热导率,它们组合以使所述粒子具有至少0.9982g/mL和最多
2.0g/ml的密度;和
适合从储器接收组合物并将组合物传送到正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的位置并分散组合物以缓解正常热阱丧失事件和/或正常冷却剂丧失事件的传送机构。
91.权利要求91的装置,其中所述传送机构包括传送机。
92.权利要求91的装置,其中所述传送机构包括无人陆地交通工具。
93.权利要求91的装置,其中所述传送机构包括无人海上交通工具。
94.权利要求91的装置,其中所述传送机构包括无人空中交通工具。
95.权利要求91-94任一项的装置,其中所述组合物包括金属、玻璃和惰性气体。
96.权利要求91-94任一项的装置,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃。
97.权利要求91-94任一项的装置,其中所述粒子是分层的,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的含有中子吸收剂的陶瓷。
98.权利要求91-94任一项的装置,其中所述粒子包括聚集体,具有至少一个氦气气泡、铬和/或钼的外层和在所述至少一个气泡与外层之间的硼硅玻璃和/或含有中子吸收剂的陶瓷。
99.权利要求91-94任一项的装置,其中所述粒子在以面心立方阵列或六方最密堆积的最大堆积配置堆积时具有小于或等于水密度的总密度。
100.权利要求99的装置,其中所述粒子包括具有0.02至0.75的静摩擦系数的粒子。
101.权利要求100的装置,其中所述装置表现为非牛顿流体。
102.权利要求101的装置,其中所述粒子具有足够的结构完整性、尺寸和摩擦以在随机最大密度堆积时总体抵抗10g’s至40g’s的力的偏向和/或位移。
103.权利要求102的装置,其中至少一些粒子可变形地提供对机械冲击的缓冲。
104.权利要求103的装置,其中至少一些粒子提供对超过10g’s的机械冲击的可变形缓冲。
105.权利要求104的装置,其中所述粒子包括球形和/或扁球形和/或椭球形并具有
0.1mm至20mm的尺寸的粒子。
106.权利要求90-105任一项的装置,其中所述中子吸收截面由包含至少19.7%硼-10同位素的硼提供。
107.权利要求1的方法,其进一步包括控制所述组合物的释放以仅在核材料损坏迫在眉睫或已发生时进行释放。
108.权利要求107的方法,其中所述控制包括测定偏离泡核沸腾条件。
109.权利要求108的方法,其中所述控制包括测定偏离泡核沸腾条件的变化率。
110.权利要求108的方法,其中所述控制包括预测何时会发生偏离泡核沸腾条件。
111.权利要求108的方法,其中所述控制包括确定性地测定偏离泡核沸腾条件。
112.权利要求108的方法,其中所述控制包括确定性地测定未来的偏离泡核沸腾时刻。
113.权利要求108的方法,其中所述测定包括估计何时会发生偏离泡核沸腾条件。
114.权利要求108-113任一项的方法,其中所述测定包括非确定性地测定在预定时期内是否会发生偏离泡核沸腾。
115.权利要求108-114的方法,其中所述测定包括非确定性地测定在预定时期内是否会发生热阱丧失。
116.权利要求114-115的方法,其中所述测定包括拍卖以决定触发器进行所述组合物的释放。
117.权利要求114-115的方法,其中在所述条件之前和在预测到足以实现偏离泡核沸腾条件的热阱丧失时进行释放。
118.权利要求114-115的方法,其中仅在存在偏离泡核沸腾或预测到偏离泡核沸腾条件时进行释放。
119.权利要求107-118的方法,其中当存在释放信号时没有对释放的人工推翻。
120.权利要求23的核反应堆,其进一步包括控制所述组合物的释放以仅在核材料损坏迫在眉睫或已发生时进行释放的控制系统。
121.权利要求120的核反应堆,其中所述控制包括测定偏离泡核沸腾条件。
122.权利要求121的核反应堆,其中所述控制包括测定偏离泡核沸腾条件的变化率。
123.权利要求121的核反应堆,其中所述控制包括预测何时会发生偏离泡核沸腾条件。
124.权利要求121的核反应堆,其中所述控制包括确定性地测定偏离泡核沸腾条件。
125.权利要求121的核反应堆,其中所述控制包括确定性地测定未来的偏离泡核沸腾时刻。
126.权利要求121的核反应堆,其中所述测定包括估计何时会发生偏离泡核沸腾条件。
127.权利要求121-126任一项的核反应堆,其中所述测定包括非确定性地测定在预定时期内是否会发生偏离泡核沸腾。
128.权利要求121-126的核反应堆,其中所述测定包括非确定性地测定在预定时期内是否会发生热阱丧失。
129.权利要求121-128的核反应堆,其中所述测定包括拍卖以决定触发器进行所述组合物的释放。
130.权利要求128-129的核反应堆,其中在所述条件之前和在预测到足以实现偏离泡核沸腾条件的热阱丧失时进行释放。
131.权利要求128-129的核反应堆,其中仅在存在偏离泡核沸腾或预测到偏离泡核沸腾条件时进行释放。
132.权利要求120-131的核反应堆,其中当存在释放信号时没有对释放的人工推翻。
133.权利要求22、48、62、75任一项的方法,其进一步包括控制所述组合物的释放以仅在核材料损坏迫在眉睫或已发生时进行释放。
134.权利要求133的方法,其中所述控制包括测定偏离泡核沸腾条件。
135.权利要求89的装置,其进一步包括控制从储器和/或从传送机构释放所述组合物以仅在核材料损坏迫在眉睫或已发生时进行释放。
136.权利要求135的方法,其中所述控制包括测定偏离泡核沸腾条件。
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