主题：聚变PK裂变 -- tojinge

工程师们对裂变反应堆有着各种想法，但是最后能够成功商业化的没有几种堆型。这次介绍一下俄罗斯人在铅冷快堆基础上想出一种反应堆——“核热泉”。 他们设计出一个比较深一些的池子，装满铅，然后将堆芯放在池子的底部，然后利用铅受热后，自然向上流动。热铅熔液在上部加热蒸汽，然后被冷却，回流到池子的底部。 这套体系完全是依赖于液态铅热流的自然循环，来实现换热发电过程。 堆芯设计采用把核燃料做成空心球，能够在铅液中自然上浮。正常情况下，这些空心球被压在池底。一旦出现堆芯失去控制时，空心球自动地上浮，离开堆芯位置，使得反应被终止。 “核热泉”反应堆设计极为简洁，完全依赖自然循环实现反应和控制，而避免了因为泵等原因导致系统崩溃。 并且相比钠冷堆而言，铅冷具有化学的稳定，不会“见空气死”。但是问题依旧是“材料”。首先是核燃料的空心球设计，能耐铅的腐蚀，能耐高温。然后就是炉壁材料，同样也要耐高温，耐腐蚀，耐蠕变的材料，或许SiC能成为未来的选项。

上面说的和前一篇一样，太水了。

我加一些参数上去，让大家品定。据吕应中的计算，发展核热泉反应堆，需要分三步走。

第一步在出口温度420-520℃

池子尺寸 Ri*Ro*H=1.32*1.7*6m, 燃料球0.03m,热功率5MW×7，燃料倍增期为12年

或

池子尺寸 Ri*Ro*H=1.32*1.7*6m, 燃料球0.06m,热功率12.5MW×7，燃料倍增期为8.7年

第二步出口温度为400～700℃

池子尺寸 Ri*Ro*H=1.32*1.7*6m, 燃料球0.03m,热功率5MW×7，燃料倍增期为12年

或者

池子尺寸 Ri*Ro*H=1.32*1.7*6m, 燃料球0.03m,热功率22.5MW×7，燃料倍增期为4.5年

第三步出口温度为500～900℃

可以看出，随着运行温度的提升，反应堆的功率也大幅度提升。当然温度越高对材料的要求就越高。

另外得到一个信息就是核热泉和高温气冷堆有一个共同的问题就是，但单堆的功率太低。以其最高的功率22.5MW×7。这里“×7”意思实际上是一个反应堆模块里包含着7个子模块，每个子模块是22.5MW。22.5×7=150MW左右，而且这是热功率，并非电功率，和高温气冷堆的200MW(电功率)有一拼。

功率密度太低带来的必然后果就是经济性下降。也就是说，无论高温气冷堆还是核热泉都是以牺牲功率密度来换取安全，它们两个在这里也算是异曲同工了。