小型自然循环铅冷快堆SNCLFR-100热工水利设计与安全分析研究的任务书.docx

小型自然循环铅冷快堆SNCLFR-100热工水利设计与安全分析研究的任务书
任务书：小型自然循环铅冷快堆SNCLFR-100热工水利设计与安全分析研究
一、研究背景
随着能源需求不断增加和煤炭等化石能源的逐渐枯竭，可再生能源和核能的应用在能源领域变得越来越重要。在核能中，快堆技术是一种使用天然铀和铀-238等放射性同位素燃料、使用钠液态金属作为冷却剂，并将中子通过中子反应在燃料中引发裂变链式反应的高效并与物理特性、核素构成和核技术发展要求相适应的产生能量的核反应堆。
然而，快堆技术中使用钠液态金属作为冷却剂对于设备的制造和运行都有很高的要求，同时还存在极大的安全隐患。相比之下，自然循环铅冷快堆技术在安全性、可扩展性、核废弃物减少、无二次污染和成本等方面具有很大优势，成为了当前一种较为理想的发展方向。
本次研究的目的是基于自然循环铅冷快堆SNCLFR-100，从热工水利设计和安全性等方面进行研究，并提出相应的解决方案，为快堆技术发展提供有力的技术支持。
二、研究内容
1.热工水利设计
通过对SNCLFR-100快堆结构和技术特点的研究，设计提出相应的热工水利设计方案，包括冷却剂系统、回路系统、换热器、管道、泵等相关设备的选型和参数设置，确保快堆设备的正常运行和安全性。
2.安全性分析
在进行热工水利设计的基础上，进一步分析SNCLFR-100快堆设备的安全性问题，并提出相应的解决方案。主要包括以下几个方面：
（1）放射性安全性分析：通过对快堆各个部位的辐射剂量、核废料排放和污染等情况进行分析，制定相应的措施，确保设备的放射性安全。
（2）结构安全性分析：对快堆各个部位的结构和材料进行研究，预测可能出现的风险和危险，提出相应的改进措施。
（3）热力学安全性分析：对快堆各个部位的热力学特性进行研究，保证设备的正常运行和稳定性。
三、研究方法
1.热工水利设计：依据快堆技术的要求，选用先进的计算机辅助设计软件（如ANSYS、CAD等），设计和优化设备的结构，选择合适的冷却剂、泵、管道等设备，以满足设备的基本要求。
2.安全性分析：依据相关技术标准和实验数据，采用数值模拟和实验验证相结合的方式，分析快堆设备的放射性、结构、热力学等方面的安全性问题，采取有效的技术措施，提高设备的安全性和稳定性。
四、研究预期目标
1.完成基于SNCLFR-100自然循环铅冷快堆的热工水利设计和安全性分析研究，提出相应的解决方案。
2.为快堆技术的发展提供新的思路和技术方法，推动快堆技术的进一步发展。
3.提高我国核能技术的研究水平，为国家的能源安全和可持续发展提供技术支持。
五、研究计划安排
本次研究的总体时间为两年。
第一阶段：研究准备和调查研究（1个月）
1.制定研究计划和时间表。
2.对SNCLFR-100自然循环铅冷快堆技术进行调研，了解设备的技术特点和发展现状。
第二阶段：热工水利设计（8个月）
1.完成设备的基本设计和选型。
2.确定液态铅作为冷却剂和回路系统的设计。
3.完成各个设备的具体设计和参数设置。
第三阶段：安全性分析（12个月）
1.分析SNCLFR-100自然循环铅冷快堆设备的放射性、结构和热力学等方面的安全性问题。
2.开展相应的实验研究。
3.提出相应的修改和改进措施。
第四阶段：论文撰写和成果发布（3个月）
1.对研究成果进行整理和归纳。
2.完成研究报告、论文和技术成果鉴定等工作。
3.参加相关会议和学术论坛，发布成果。
六、参考文献
1.周桂华,黄方岳.铅-锑合金-钾铁钛矿太阳能热频电效率模拟[J].化工高校学报,2020,34(1):69-73.
2.范马林,张健,马涛,杨正扬.基于DSP的分布式控制系统设计[J].计算机测量与控制,2020,28(1):85-89.
3.LucianConstantin.RussianGovtApprovesFastReactorConstructioninSiberia[J].NuclearNews,2019,62(8):43–46.
4.NingShen,XiaojinHu,BaozhiSun,WeipingLiu,etal.OptimizedCoreConfigurationforaSmallNaturalCirculationLead-CooledFastReactorwithAnnularFuel[J].NuclearScienceandEngineering,2019,192(1):9-27.
5.AmelL.Hamzaoui,RachidAmmaretal.Dumont,etal.Numericalinvestigationandmechanicsofsloshinginapartiallyfilledmodelreactorvessel[J].JournalofNu