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第一章 绪论1

1.1 核能在能源结构中的地位与作用1

1.2 核能的发展及现状3

1.3 核能在我国能源发展中的战略地位8

第二章 核反应堆与核电厂基本原理12

2.1 核反应堆工作原理12

2.2 核反应堆的分类14

2.3 核电厂基本工作原理15

参考文献19

第三章 典型压水反应堆压力容器及堆芯结构20

3.1 压水堆本体结构概述20

3.1.1 压水堆本体结构20

3.1.2 核反应堆内冷却剂的流动22

3.2 反应堆压力容器23

3.2.1 概述23

3.2.2 反应堆压力容器结构24

3.2.3 反应堆压力容器的运行27

3.3 堆内构件28

3.3.1 概述28

3.3.2 堆芯下部支撑结构30

3.3.3 堆芯上部支撑结构32

3.4 压水堆堆芯33

3.4.1 概述33

3.4.2 燃料组件35

3.4.3 控制棒组件43

3.4.4 堆芯相关组件45

3.5 控制棒驱动机构49

3.5.1 概述49

3.5.2 控制棒驱动机构的结构50

3.5.3 控制棒驱动机构的运行52

3.6 堆内测量支承结构53

3.7 反应堆设计变更论证及评价55

参考文献57

第四章 压水堆核电厂一回路系统及其重要设备58

4.1 压水堆核电厂一回路系统58

4.2 蒸汽发生器60

4.2.1 概述60

4.2.2 立式自然循环蒸汽发生器61

4.2.3 直流式蒸汽发生器66

4.3 反应堆冷却剂泵67

4.3.1 概述67

4.3.2 反应堆冷却剂泵的结构69

4.4 稳压器73

4.4.1 概述73

4.4.2 稳压器结构及工作原理74

4.5 反应堆冷却剂管道和保温层80

4.5.1 反应堆冷却剂管道80

4.5.2 保温层82

参考文献84

第五章 沸水堆和重水堆等水冷反应堆85

5.1 沸水堆85

5.1.1 概述85

5.1.2 沸水堆堆芯及本体结构85

5.1.3 沸水堆核电厂的系统组成、工作原理及特点87

5.1.4 沸水堆安全壳结构90

5.1.5 沸水堆的改进与发展91

5.2 重水反应堆95

5.2.1 概述95

5.2.2 重水反应堆的基本结构和特点97

5.2.3 重水反应堆燃料棒及本体结构98

5.2.4 重水反应堆的演变103

参考文献109

第六章 第三代核反应堆AP1000110

6.1 AP1000概述110

6.2 AP1000堆芯及主回路系统结构114

6.2.1 反应堆本体114

6.2.2 蒸汽发生器115

6.2.3 稳压器117

6.2.4 反应堆冷却剂泵118

6.2.5 主管道119

6.3 AP1000非能动堆芯冷却系统119

6.3.1 非能动余热排出系统119

6.3.2 非能动安全注入系统121

6.3.3 自动降压系统125

参考文献125

第七章 小型模块式反应堆127

7.1 小型模块式反应堆概述127

7.2 Nuscale堆128

7.2.1 NuScale堆概况128

7.2.2 NuScale堆的主要系统129

7.2.3 NuScale堆安全性130

7.2.4 NuScale堆试验135

7.3 国际革新安全反应堆（IRIS）136

7.3.1 IRIS设计特点和主要设计参数137

7.3.2 IRIS堆芯设计138

7.3.3 IRIS主冷却剂系统139

7.3.4 控制棒驱动机构CRDM141

7.3.5 IRIS堆的安全性141

7.4 ABV-6M堆145

7.4.1 ABV-6M设计概述145

7.4.2 ABV-6M总体结构及主要设备部件146

7.4.3 ABV-6M核辅助系统146

7.4.4 ABV一体化压水堆的特点147

7.5 系统一体化模块反应堆（SMART）148

7.5.1 SMART结构参数和设计特点148

7.5.2 SMART安全特性150

7.6 CAREM堆152

7.6.1 CAREM设计特点和主要设计参数152

7.6.2 CAREM安全特性154

7.6.3 CAREM严重事故分析155

7.6.4 CAREM设计优势156

7.7 Westinghouse SMR反应堆156

7.7.1 Westinghouse SMR反应堆主要参数156

7.7.2 Westinghouse SMR反应堆特点157

7.7.3 核系统描述158

7.7.4 Westinghouse SMR反应堆安全性分析158

7.7.5 事故工分析161

7.8 俄罗斯模块式铅铋快堆（SVBR）163

7.8.1 事故工况分析164

7.8.2 燃料选择165

7.8.3 堆芯设计166

7.8.4 主要设备168

7.8.5 模块化设计168

7.8.6 SVBR-75/100的安全性169

7.9 超小型安全反应堆（Super-Safe Small and Simple）170

7.9.1 设计特点和主要参数171

7.9.2 4S的堆芯设计173

7.9.3 压力容器内热传递过程174

7.9.4 安全概念和设计理念175

7.9.5 设计基准事故和超基准事故分析176

参考文献177

第八章 第四代核反应堆结构原理179

8.1 第四代核反应堆概述179

8.2 超临界水冷堆184

8.2.1 SCWR系统设计185

8.2.2 反应堆压力容器187

8.2.3 堆芯及燃料组件188

8.2.4 堆内构件189

8.2.5 冷却剂系统189

8.2.6 控制系统190

8.2.7 安全壳191

8.3 钠冷快堆192

8.3.1 概述192

8.3.2 快中子增殖反应堆的基本结构和特点195

8.3.3 SFR电厂系统及主要设备199

8.4 铅合金冷却快堆205

8.4.1 概述205

8.4.2 几种铅冷快堆介绍206

8.5 气冷快堆214

8.5.1 概述214

8.5.2 气冷快堆冷却系统215

8.6 超高温气冷堆220

8.6.1 概述220

8.6.2 高温气冷堆的基本结构和特点222

8.6.3 高温气冷堆堆芯226

8.6.4 高温气冷堆冷却系统及蒸汽发生器设备227

8.6.5 高温气冷堆压力容器229

8.6.6 高温气冷堆的主要关键技术230

8.7 熔盐堆231

8.7.1 概述231

8.7.2 熔盐堆的基本结构和特点235

8.7.3 熔盐堆新概念设计242

参考文献244

第九章 其他先进核反应堆简介248

9.1 球床式水冷堆（PBWR）248

9.1.1 概述248

9.1.2 球床式水冷堆的基本结构和特点249

9.2 行波堆251

9.2.1 概述251

9.2.2 CANDLE燃耗策略254

9.2.3 泰拉能源行波堆工程计划257

9.3 聚变裂变混合堆261

9.3.1 概述261

9.3.2 混合堆概念介绍262

9.3.3 混合堆分类263

9.3.4 混合核能源对我国核能发展战略的意义266

9.4 国际热核聚变堆（ITER）267

9.4.1 聚变核能267

9.4.2 ITER结构与设备268

9.4.3 ITER安全与环境评估276

参考文献276