專利名稱:熱管裂變?nèi)剂显闹谱鞣椒?br>熱管裂變?nèi)剂显?br>發(fā)明人查爾斯E.阿爾費(fèi)爾德
約翰羅杰斯吉爾蘭
羅德里克A.海德
穆里爾Y.伊什克瓦
大衛(wèi)G.麥卡利斯
內(nèi)森P.米佛德
托馬斯A.韋弗
查爾斯惠特默
小洛厄爾L.伍德
背景
本發(fā)明涉及核裂變?nèi)剂显?，以及與其相關(guān)的系統(tǒng)、應(yīng)用、裝置和方法。
概述
說(shuō)明性的實(shí)施方式提供核裂變?nèi)剂显约芭c其相關(guān)的系統(tǒng)、應(yīng)用、裝置和方法。 說(shuō)明性的實(shí)施方式和方面包括但不限于核裂變?nèi)剂显?、熱管組件、熱管、制造核裂變?nèi)剂?元件的方法、制造熱管組件的方法，等等。
前述的概述僅是說(shuō)明性的，且不意味著作為任何方式的限制。除了以上所描述的 說(shuō)明性的方面、實(shí)施方式和特征，通過(guò)參考附圖和以下的詳細(xì)描述，進(jìn)一步的方面、實(shí)施方 式和特征也將變得明顯。
附圖的簡(jiǎn)要描述
圖IA是說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显膱D解形式的透視圖。
圖IB是圖IA的核裂變?nèi)剂显募?xì)節(jié)的圖解形式的透視圖。
圖2A是說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显膱D解形式的剖邊平面圖。
圖2B是另一個(gè)說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显膱D解形式的剖邊平面圖。
圖2C是另一個(gè)說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显膱D解形式的剖邊平面圖。
圖2D是另一個(gè)說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显膱D解形式的剖邊平面圖。
圖3A是圖2A-2D的說(shuō)明性的和裂變?nèi)剂系膶?shí)施方式的一部分的圖解形式的剖端 平面圖。
圖;3B示出了圖3A中所示出的部分的細(xì)節(jié)。
圖4A是說(shuō)明性的熱管的圖解形式的剖邊平面圖。
圖4B是另一個(gè)說(shuō)明性熱管的圖解形式的剖邊平面圖。
圖4C是另一個(gè)說(shuō)明性熱管的圖解形式的剖邊平面圖。
圖4D是另一個(gè)說(shuō)明性熱管的圖解形式的剖邊平面圖。
圖5A是圖4A-4D的說(shuō)明性熱管的實(shí)施方式的一部分的圖解形式的剖端平面圖。
圖5B示出了圖5A中所示出的部分的細(xì)節(jié)。
圖5C是圖4A-4D的說(shuō)明性熱管的其他的實(shí)施方式的一部分的圖解形式的剖端平 面圖。[0031]圖6是圖4A-4D的說(shuō)明性熱管的其他的實(shí)施方式的一部分的圖解形式的剖邊平面 圖。
圖7A是制造核裂變?nèi)剂显恼f(shuō)明性方法的流程圖。
圖7B-7I是圖7A的流程圖的部分的細(xì)節(jié)的流程圖。
圖8A是制造熱管組件的說(shuō)明性方法的流程圖。
圖8B-8H是圖8A的流程圖的部分的細(xì)節(jié)的流程圖。
詳細(xì)描述
在以下的詳細(xì)描述中，將形成說(shuō)明書一部分的附圖作為參考。在圖中，相似的符號(hào) 一般標(biāo)識(shí)相似的部件，除非上下文中另有其他的規(guī)定。詳細(xì)描述中的說(shuō)明性實(shí)施方式、圖和 權(quán)利要求
不意味著是限制性的?？墒褂闷渌膶?shí)施方式，且可作出其他的改變，而不偏離此 處所呈現(xiàn)的主題的精神或范圍。
通過(guò)概述的方式，說(shuō)明性的實(shí)施方式提供核裂變?nèi)剂显约芭c其相關(guān)的系統(tǒng)、 應(yīng)用、裝置和方法。說(shuō)明性的實(shí)施方式和方面包括但不限于核裂變?nèi)剂显峁芙M件、熱 管、制造核裂變?nèi)剂显姆椒?、制造熱管組件的方法，等等。
又通過(guò)概述的方式以及通過(guò)非限制性例子方式所給出的，一些實(shí)施方式可被提供 作為包括有至少一個(gè)熱管布置在其中的核裂變?nèi)剂显?，而一些其他的?shí)施方式可被提供 作為有核裂變?nèi)剂喜牧喜贾迷谄渲械臒峁堋?br>又通過(guò)概述的方式以及參考
圖1A，說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显?0將通過(guò)說(shuō)明而非 限制的方式被討論。說(shuō)明性的核裂變?nèi)剂显?0適當(dāng)?shù)匕ê肆炎內(nèi)剂喜牧?2。熱管16 的至少一部分14(在剖視圖中示出)布置在核裂變?nèi)剂喜牧?2中。
沒(méi)有關(guān)于核裂變?nèi)剂喜牧?2的任何限制的意圖。為此，核裂變?nèi)剂喜牧?2適當(dāng) 地可以是特定的應(yīng)用所期望的任何類型的核裂變?nèi)剂喜牧稀＿@樣，核裂變?nèi)剂喜牧?2按需 要可以是金屬、化合物、合金或其任何組合。核裂變?nèi)剂喜牧?2可用于具有任何中子能譜 的任何類型的任何核裂變反應(yīng)堆。例如，在一些實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?2可用于具 有熱中子譜的核裂變反應(yīng)堆。在一些其他實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?2可用于具有快速 中子能譜的核裂變反應(yīng)堆。
另外，在一些實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?2可用于增殖反應(yīng)堆，例如但不限 于快速增殖反應(yīng)堆，像核裂變爆燃波快速增殖反應(yīng)堆。核裂變爆燃波快速增殖反應(yīng)堆在 2006 年 11 月 28 日遞交的發(fā)明人署名為 RODERICK A. HYDE, MURIEL Y. ISHIKAWA, NATHAN P. MYHRVOLD，以及 LOWELL L. WOOD, JR 的名稱為 “AUTOMATED NUCLEAR POWER REACTOR FOR LONG-TERM OPERATION"的第11/605，943號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中被討論，其是當(dāng)前共同待決案， 或者是享有遞交日期的益處的當(dāng)前共同待決申請(qǐng)的申請(qǐng)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。 所以，在一些實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?2可包括可裂變材料和/或增殖性材料。在這 樣的情況下，可裂變材料可包括233U、235U和/或239Pu中的任何一種或多種，且增殖性材料可 包括232Th和/或238U中的任何一種或多種。
另外，沒(méi)有關(guān)于核裂變?nèi)剂显?0的結(jié)構(gòu)的任何限制的意圖。本文的附圖中示出 的結(jié)構(gòu)設(shè)置僅用于說(shuō)明性的目的。不意圖施加對(duì)核裂變?nèi)剂显?0的任何特定的結(jié)構(gòu)設(shè) 置的限制，且因此，不應(yīng)作出任何推斷。
另外參考圖1B，在一些實(shí)施方式中，腔18可在核裂變?nèi)剂喜牧?2中被限定。在一些實(shí)施方式中，腔18可以是被限定為通過(guò)核裂變?nèi)剂喜牧?2的至少部分14的通道。因 此，在一些實(shí)施方式中，腔18的表面20可以是熱管16(圖1A)的部分14(圖1A)的壁。腔 18可以任何適當(dāng)?shù)姆绞奖幌薅?。例如，在一些?shí)施方式中，腔18可通過(guò)以期望的任何方式 例如通過(guò)鉆、磨、沖壓等方式通過(guò)機(jī)器從核裂變?nèi)剂喜牧?2加工腔來(lái)限定。在一些其他的 實(shí)施方式中，腔18可通過(guò)圍繞例如但不限于芯模的型體形成核裂變?nèi)剂喜牧?2的至少一 部分22來(lái)限定。這個(gè)形成可以任何期望的方式例如但不限于焊接、鑄造、電鍍、壓、模制或 類似方式來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖2A-2D，熱管16的壁M自核裂變?nèi)剂喜牧?2中的腔18延伸，從而實(shí)質(zhì) 上作為表面20的延伸而起作用。這樣，腔18可被認(rèn)為實(shí)質(zhì)上是密封的。壁對(duì)可按需要由 任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥梢杂糜诟邷夭僮骱?或，如果需要，用于中子通量環(huán)境。假定以非限制 性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，壁M可由任何一種或多種材料例如鋼、鈮、釩、鈦、難 熔金屬和/或難熔合金制成。假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，難熔金屬 可以是鈮、鉭、鎢、鉿、錸或鉬。難熔合金的非限制性的例子包括，如第6902809號(hào)美國(guó)專利 中公開(kāi)的錸鉭合金、鉭合金T-111、鉬合金TZM、鎢合金MT-185或鈮合金Nb_l&。
熱管16的毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈被限定在腔18的至少一部分中。S卩，表面20是圍繞毛細(xì) 結(jié)構(gòu)沈的一部分的壁。在一些實(shí)施方式中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈還可被限定在位于核裂變?nèi)剂喜?料12的外部并由壁M包圍的熱管16的內(nèi)部。在一些實(shí)施方式中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)可以是毛細(xì)芯 (wick)。毛細(xì)芯可按需要由任何適當(dāng)?shù)牟牧侠玮Q、鉬、鎢、鋼、鉭、鋯、碳和難熔金屬制成。
在一些其他的實(shí)施方式中，并簡(jiǎn)要參考圖3A和圖;3B，毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈可被提供作為軸 向槽觀。槽觀被槽脊30隔開(kāi)。在一些實(shí)施方式中，在槽觀中還限定了另外的槽32。槽 32可由兩個(gè)槽脊34或由槽30中的一個(gè)和槽34中的一個(gè)彼此分隔開(kāi)。槽28和32可按需 要由任何適當(dāng)?shù)姆椒ū幌薅?，例如但不限于機(jī)器加工、蝕刻、鑄造、沖壓等。
返回參考圖2A-2D以及圖3B，工作流體36 (圖3B)被提供在熱管16中。工作流 體36適當(dāng)?shù)貫榭烧舭l(fā)的且為可冷凝的。假定以非限制性的例子的方式，工作流體36可按 需要包括任何適當(dāng)?shù)墓ぷ髁黧w，例如但不限于7鋰、鈉、鉀等。
參考圖2A-2D，熱管16包括蒸發(fā)器部分38和冷凝器部分40。在一些實(shí)施方式中， 且如圖2A和2C中所示出，蒸發(fā)器部分38可完全地或?qū)嵸|(zhì)上布置在核裂變?nèi)剂喜牧?2中。 但是，應(yīng)認(rèn)識(shí)到蒸發(fā)器部分38不需要完全地或?qū)嵸|(zhì)上布置在核裂變?nèi)剂喜牧?2中。為此， 在一些其他的實(shí)施方式中且如圖2B和圖2D中所示出，蒸發(fā)器部分38的至少一部分不在核 裂變?nèi)剂喜牧?2中。如圖2A-2D中所示出，在一些實(shí)施方式中，冷凝器部分40可完全布置 在核裂變?nèi)剂喜牧?2之外。但是，在一些其他的實(shí)施方式(未示出)，冷凝器部分40的一 部分可布置在核裂變?nèi)剂喜牧?2內(nèi)，且冷凝器部分40的至少一部分不在核裂變?nèi)剂喜牧?12內(nèi)。
在一些實(shí)施方式中，且現(xiàn)參考圖2C和圖2D，熱管16還可包括絕熱部分42。如圖 2C和圖2D中所示出，在一些實(shí)施方式中，絕熱部分42可完全布置在核裂變?nèi)剂喜牧?2之 外。但是，在一些其他的實(shí)施方式(未示出)中，絕熱部分42的一部分可布置在核裂變?nèi)?料材料12之內(nèi)，且絕熱部分42的至少一部分不在核裂變?nèi)剂喜牧?2內(nèi)。
現(xiàn)參考圖2A-2D，來(lái)自核裂變?nèi)剂喜牧?2的熱被傳送到蒸發(fā)器部分40，如箭頭44 所標(biāo)示。蒸發(fā)器部分38中的工作流體36蒸發(fā)，如箭頭46所標(biāo)示，從而經(jīng)歷從液體到氣體的物相變換。氣態(tài)的工作流體36從蒸發(fā)器部分38移動(dòng)通過(guò)熱管16，如箭頭48所標(biāo)示，當(dāng) 適用時(shí)(在一些實(shí)施方式中)通過(guò)絕熱部分42 (圖2C和圖2D)，并至冷凝器部分40。在冷 凝器部分40，來(lái)自工作流體36的熱被轉(zhuǎn)移到熱管16外，如箭頭50所標(biāo)示。冷凝器部分40 中的工作流體36冷凝，如箭頭52所標(biāo)示，從而經(jīng)歷從氣體到液體的物相變換。液態(tài)的工作 流體36通過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈中的毛細(xì)管作用從冷凝器部分40返回到蒸發(fā)器部分38，如箭頭 討所標(biāo)示。當(dāng)適用時(shí)，在一些實(shí)施方式中，液態(tài)的工作流體36從冷凝器部分40返回通過(guò)絕 熱部分42(圖2C和2D)到蒸發(fā)器部分38。
因此，返回參考圖認(rèn)、18和24-20，應(yīng)認(rèn)識(shí)到在一些實(shí)施方式中，圖認(rèn)、18和2々-20 中所示出的組件可以是包括熱管16和核裂變?nèi)剂喜牧?2的熱管組件。如以上所描述，核 裂變?nèi)剂喜牧?2與熱管16構(gòu)成整體并被布置為與熱管16熱聯(lián)通。即，核裂變?nèi)剂喜牧?2 限定了其中的腔18，且熱管16的至少部分14布置在腔18內(nèi)。
現(xiàn)參考圖4A-4D，在一些其他的實(shí)施方式中，熱管組件60包括熱管設(shè)備62。熱管 設(shè)備62包括壁部分63。如以下所討論，核裂變?nèi)剂喜牧?4與熱管設(shè)備62構(gòu)成整體并被 布置為與熱管設(shè)備62熱聯(lián)通。核裂變?nèi)剂喜牧?4相稱地與以上所描述的核裂變?nèi)剂喜牧?12相似(圖1A、IB和2A-2D)，且細(xì)節(jié)不需要重復(fù)。
熱管組件60的實(shí)施方式與核裂變?nèi)剂显?0共享一些相同的特征(圖1A、1B、 2A-2D、3A和3B)。相同的參考標(biāo)號(hào)用于指代相同的特征，且細(xì)節(jié)無(wú)需對(duì)于認(rèn)識(shí)重復(fù)。
熱管設(shè)備62限定其中的腔66。壁部分63的表面65限定腔66的表面。在一些實(shí) 施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?4布置在腔66的至少一部分中。例如，另外參考圖5A和5B，在 一些實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?4可布置在毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈內(nèi)。
但是，應(yīng)認(rèn)識(shí)到核裂變?nèi)剂喜牧?4不需要布置在毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈中且可按需要布置 在腔66內(nèi)的任何位置。如所給出的不作為限制的另一個(gè)示例性例子且另外參考圖5C，在一 些實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?4可布置在將核裂變?nèi)剂喜牧?4保持在原位的一個(gè)或多 個(gè)支承結(jié)構(gòu)67上的腔64中。另外的毛細(xì)結(jié)構(gòu)26A被布置在核裂變?nèi)剂喜牧?4的外部附 近。至少一個(gè)支承結(jié)構(gòu)67是液體傳輸結(jié)構(gòu)，例如通道、毛細(xì)結(jié)構(gòu)或類似結(jié)構(gòu)，其可在布置在 核裂變?nèi)剂喜牧?4的外部附近的毛細(xì)結(jié)構(gòu)26A和布置在腔66的表面附近的毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈 之間通過(guò)毛細(xì)管作用傳輸處于液態(tài)的工作流體。
熱管設(shè)備62包括蒸發(fā)器部分38和冷凝器部分40。在一些實(shí)施方式中且如圖4A 和圖4C中所示出，核裂變?nèi)剂喜牧?4可完全地或?qū)嵸|(zhì)上布置在蒸發(fā)器部分38中。但是， 應(yīng)認(rèn)識(shí)到核裂變?nèi)剂喜牧?4不需要完全地或?qū)嵸|(zhì)上布置在蒸發(fā)器部分38中。為此，在一 些其他的實(shí)施方式中且如圖4B和4D所示出，核裂變?nèi)剂喜牧?4的至少一部分不在蒸發(fā)器 部分38中。
在一些實(shí)施方式中，假定以非限制性的例子的方式，核裂變?nèi)剂喜牧?4可具有毛 細(xì)結(jié)構(gòu)。如果期望，在一些其他的實(shí)施方式中，核裂變?nèi)剂喜牧?4可具有粉末燒結(jié)燃料微 結(jié)構(gòu)、或泡沫微結(jié)構(gòu)、或高密度微結(jié)構(gòu)、或類似結(jié)構(gòu)。
熱管設(shè)備62包括毛細(xì)結(jié)構(gòu)26。在一些實(shí)施方式中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈可包括被限定在 表面65內(nèi)的如以上所描述在槽脊30之間的槽觀。在一些其他的實(shí)施方式中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈 可包括被限定在表面65內(nèi)的如以上所描述在槽脊30和34之間的槽32。在一些其他的實(shí) 施方式中，毛細(xì)結(jié)構(gòu)可包括如以上所描述的毛細(xì)芯。[0060]熱管組件60還包括如以上所描述的工作流體36。而且，在一些實(shí)施方式中，熱管 設(shè)備62可包括絕熱部分42 (圖4C和圖4D)。
現(xiàn)參考圖4A-4D，來(lái)自核裂變?nèi)剂喜牧?4的熱被轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)器部分40。蒸發(fā)器部 分38內(nèi)的工作流體36蒸發(fā)，如箭頭46所標(biāo)示，從而經(jīng)歷從液體到氣體的物相變換。氣態(tài)的 工作流體36通過(guò)熱管設(shè)備62，如箭頭48所標(biāo)示，從蒸發(fā)器部分38移動(dòng)，當(dāng)適用時(shí)(在一些 實(shí)施方式中)，通過(guò)絕熱部分42(圖4C和圖4D)并至冷凝器部分40。在冷凝器部分40，來(lái) 自工作流體36的熱被轉(zhuǎn)移到熱管設(shè)備62外，如箭頭50所標(biāo)示。冷凝器部分40中的工作流 體36冷凝，如箭頭52所標(biāo)示，從而經(jīng)歷從氣體到液體的物相變換。液態(tài)的工作流體36從 冷凝器部分40通過(guò)毛細(xì)結(jié)構(gòu)沈中的毛細(xì)管作用返回到蒸發(fā)器部分38，如箭頭M所標(biāo)示。 當(dāng)適用時(shí)，在一些實(shí)施方式中，液態(tài)的工作流體36從冷凝器部分40通過(guò)絕熱部分42 (圖4C 和圖4D)返回到蒸發(fā)器部分38。
另外參考圖6，在一些其他的實(shí)施方式中，熱管設(shè)備62A具有包括至少一層結(jié)構(gòu)材 料68和至少一層核裂變?nèi)剂喜牧?4A的壁部分63A。這樣，核裂變?nèi)剂喜牧?4A可布置在 腔66的外部。為了簡(jiǎn)潔和清楚起見(jiàn)，只有一層核裂變?nèi)剂喜牧?4A和結(jié)構(gòu)材料68被示出。 但是，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在一些實(shí)施方式中，任何數(shù)目層的核裂變?nèi)剂喜牧?4A和結(jié)構(gòu)材料68都可 按需要被提供。假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)材料68可包括任 意一種或多種材料例如鋼、鈮、釩、鈦、難熔金屬和/或難熔合金。假定以非限制性的例子的 方式，在一些實(shí)施方式中，難熔金屬可以是鈮、鉭、鎢、鉿、錸或鉬。難容合金的非限制性的 例子包括，如第69(^809號(hào)美國(guó)專利中公開(kāi)的錸鉭合金、鉭合金T-111、鉬合金TZM、鎢合金 MT-185或鈮合金Nb-1&。
在一些實(shí)施方式中，一層核裂變?nèi)剂喜牧?4A可完全地或?qū)嵸|(zhì)上布置在蒸發(fā)器部 分38內(nèi)。但是，在其他的實(shí)施方式(未示出)中，一層或多層核裂變?nèi)剂喜牧?4A可布置 在絕熱部分(如果被提供的話)和/或冷凝器部分的至少一部分中。
既然核裂變?nèi)剂喜牧显蜔峁艿恼f(shuō)明性的實(shí)施方式已被討論，那么與其相關(guān)聯(lián) 的說(shuō)明性的方法現(xiàn)將被討論。
以下是描繪了過(guò)程的實(shí)現(xiàn)方式的一列流程圖。為了易于理解，流程圖被組織為使 得初始的流程圖通過(guò)總體的“大圖”觀點(diǎn)呈現(xiàn)實(shí)現(xiàn)方式，且在下文中，以下的流程圖呈現(xiàn)可 選的實(shí)現(xiàn)方式和/或“大圖”流程圖的擴(kuò)展，作為在一個(gè)或多個(gè)較早呈現(xiàn)的流程圖上建立 的子步驟或附加步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到此處所使用的呈現(xiàn)的方式(例如，以呈現(xiàn) 總體視圖的流程圖的呈現(xiàn)開(kāi)始，且在其后在隨后的流程圖中提供附加的和/或進(jìn)一步的細(xì) 節(jié))一般考慮到對(duì)各種過(guò)程實(shí)現(xiàn)方式的快速和容易的理解。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一 步認(rèn)識(shí)到本文所使用的呈現(xiàn)的方式還適合于模塊化設(shè)計(jì)范式。
現(xiàn)參考圖7A，說(shuō)明性的方法80被提供用于制造核裂變?nèi)剂显?。方?0開(kāi)始于 框82。在框84，核裂變?nèi)剂喜牧媳惶峁?。在?6，至少一個(gè)熱管的至少一部分布置在核裂 變?nèi)剂喜牧现?。方?0在框88停止。
現(xiàn)參考圖7B，在一些實(shí)施方式中，在框86，將至少一個(gè)熱管的至少一部分布置在 核裂變?nèi)剂喜牧现锌砂ㄟM(jìn)一步的過(guò)程。例如，在框90，可在核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠?內(nèi)限定腔。而且，在框92，毛細(xì)結(jié)構(gòu)可被布置在腔的至少一部分內(nèi)。另外，在框94，工作流 體可被布置在腔內(nèi)。[0068]現(xiàn)參考圖7C，在一些實(shí)施方式中，在框90，在核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠种邢?定腔可包括在框96機(jī)器加工腔。假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，在框 96機(jī)器加工腔可通過(guò)機(jī)器操作例如鉆、磨、沖壓或類似操作來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖7D，在一些其他的實(shí)施方式中，在框90，在核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊?分內(nèi)限定腔可包括在框98圍繞例如但不限于芯模的型體形成核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊?分來(lái)。假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，這個(gè)形成可以任何期望的方式例 如但不限于焊接、鑄造、電鍍、壓、模制或類似方式來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖7E，在一些實(shí)施方式中，在框92將毛細(xì)結(jié)構(gòu)布置在腔的至少一部分中可 包括在框100在腔的表面內(nèi)限定多個(gè)槽。假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方式 中，在框100限定腔的表面內(nèi)的多個(gè)槽可通過(guò)操作例如機(jī)器加工、蝕刻、鑄造、沖壓或類似 操作來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖7F，在一些其他的實(shí)施方式中，在框92將毛細(xì)結(jié)構(gòu)布置在腔的至少一部 分中可包括在框102將毛細(xì)芯布置在腔的至少一部分中。
現(xiàn)參考圖7G，在一些實(shí)施方式中，在框86在至少一個(gè)熱管的至少一部分被布置在 核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)之前，在框104，腔的尺寸可基于適應(yīng)核裂變?nèi)剂显念A(yù)先確定的功率 產(chǎn)生屬性來(lái)確定。在一個(gè)例子中，腔的橫截面積可通過(guò)由核裂變?nèi)剂显念A(yù)先確定的功 率產(chǎn)生值除以工作流體的指定的軸向熱通量值來(lái)選擇。
現(xiàn)參考圖7H，在一些其他的實(shí)施方式中，在框86在將至少一個(gè)熱管的至少一部分 布置在核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)之前，在框106，腔的尺寸可基于適應(yīng)工作流體的預(yù)先確定的熱轉(zhuǎn) 移屬性來(lái)確定。在一個(gè)例子中，腔的橫截面積可被選擇為使得實(shí)現(xiàn)從熱管工作流體的期望 的軸向熱傳輸能力。在一些實(shí)施方式中，這個(gè)選擇適當(dāng)?shù)乜煽紤]工作流體的操作蒸汽密度、 其蒸發(fā)的潛熱以及期望的流速或馬赫數(shù)。在另一個(gè)例子中，可選擇腔的橫向尺寸，以便提供 蒸汽流的期望的雷諾準(zhǔn)數(shù)。
現(xiàn)參考圖71，在一些其他的實(shí)施方式中，在框86在至少一個(gè)熱管的至少一部分布 置在核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)之前，在框108，腔的尺寸可基于適應(yīng)揮發(fā)性裂變產(chǎn)物來(lái)確定。在一 個(gè)例子中，腔容量可基于由在容量?jī)?nèi)的指定量的氣體裂變產(chǎn)物產(chǎn)生的壓力來(lái)選擇。在另一 個(gè)例子中，腔容量可基于對(duì)于熱管的熱轉(zhuǎn)移屬性的容量?jī)?nèi)的指定量的氣體裂變產(chǎn)物的慣性 的效應(yīng)來(lái)選擇。
現(xiàn)參考圖8A，說(shuō)明性的方法110被提供用于制造熱管組件。方法110開(kāi)始于框 112。在框114，熱管設(shè)備被提供。在框116，核裂變?nèi)剂喜牧媳徊贾脼榕c熱管設(shè)備一起構(gòu)成 整體，并與熱管設(shè)備熱聯(lián)通。方法110在框118停止。
現(xiàn)參考圖8B，在一些實(shí)施方式中，在框114提供熱管設(shè)備可包括進(jìn)一步的過(guò)程。例 如，在框120，可提供具有壁部分的熱管體。在框122，腔可在壁部分的至少一部分內(nèi)被限 定。而且，在框124，毛細(xì)結(jié)構(gòu)可布置在腔的至少一部分內(nèi)。進(jìn)一步地，在框126，工作流體 可布置在腔內(nèi)。
現(xiàn)參考圖8C，在一些實(shí)施方式中，在框116將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾脼榕c熱管設(shè)備 熱聯(lián)通可包括在框128中將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾迷诒诓糠值闹辽僖徊糠謨?nèi)?，F(xiàn)參考圖8D， 在一些其他的實(shí)施方式中，在框116將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾脼榕c熱管設(shè)備熱聯(lián)通可包括在 框130中將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾迷谇坏闹辽僖徊糠种?。[0078]現(xiàn)參考圖8E，在一些實(shí)施方式中，在框122在壁部分內(nèi)限定腔可包括機(jī)器加工腔。 假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，在框122機(jī)器加工腔可通過(guò)機(jī)器加工 操作例如鉆、磨、沖壓或類似操作來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖8F，在一些其他的實(shí)施方式中，在框122在壁部分的至少一部分內(nèi)限定 腔可包括在框134圍繞例如但不限于芯模的型體形成壁部分的至少一部分。假定以非限制 性的例子的方式，在一些實(shí)施方式中，這個(gè)形成可通過(guò)操作例如焊接、鑄造、電鍍、壓、模制 或類似方式來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖8G，在一些實(shí)施方式中，在框IM將毛細(xì)結(jié)構(gòu)布置在腔的至少一部分中 可包括在框136在腔的表面內(nèi)限定多個(gè)槽。假定以非限制性的例子的方式，在一些實(shí)施方 式中，在框136在腔的表面內(nèi)限定多個(gè)槽可通過(guò)操作例如機(jī)器加工、蝕刻、鑄造、沖壓或類 似方式來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖8H，在一些其他的實(shí)施方式中，在框IM將毛細(xì)結(jié)構(gòu)布置在腔的至少一 部分內(nèi)可包括在框138將毛細(xì)芯布置在腔的至少一部分內(nèi)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本文所描述的組成部分(例如，框)、設(shè)備和對(duì)象和其伴 隨的討論被用作為了概念清楚的目的而使用的例子，且各種設(shè)置修改都在本領(lǐng)域技術(shù)的范 圍內(nèi)。因此，如本文所使用，所闡明的具體的范例和其伴隨的討論都意為其更加一般的類的 代表。一般地，本文的任何具體范例的使用還意為其類的代表，且本文中這樣的具體的組成 部分(例如，框)、設(shè)備和對(duì)象所不包括的內(nèi)容不應(yīng)被作為表示期望有這個(gè)限制。
關(guān)于本文中實(shí)質(zhì)上任何的復(fù)數(shù)和/或單數(shù)的術(shù)語(yǔ)的使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可與上 下文和/或應(yīng)用相適應(yīng)地從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換為單數(shù)且/或從單數(shù)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)。為了清楚的目的， 各種單數(shù)/復(fù)數(shù)置換在本文中不作特別闡述。
雖然本文中所描述的當(dāng)前的主題的具體方面被示出并被描述，但基于本文的教 導(dǎo)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，可作出改變和修改而不偏離本文所描述的主題和 其較寬的方面，且因此，所附的權(quán)利要求
在其范圍內(nèi)包括所有這樣的改變和修改，且在本 文所描述的主題的真實(shí)精神和范圍內(nèi)。另外，應(yīng)理解本發(fā)明由所附的權(quán)利要求
限定。本 領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)理解，一般地，本文所使用的術(shù)語(yǔ)，且尤其是在所附的權(quán)利要求
(例如， 所附的權(quán)利要求
的主體)中所使用的術(shù)語(yǔ)，一般意指“開(kāi)放”的術(shù)語(yǔ)(例如，術(shù)語(yǔ)“包括 (including)，，應(yīng)被理解為“包括但不限于”，術(shù)語(yǔ)“具有”應(yīng)被理解為“至少具有”，術(shù)語(yǔ)“包 括(includes)”應(yīng)被理解為“包括但不限于”，等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解如果所引用 的權(quán)利要求
敘述的具體編號(hào)被引用，那么這一意義將在該權(quán)利要求
中被明確引用，且在缺 乏這樣的敘述出現(xiàn)時(shí)，這個(gè)意義就不被呈現(xiàn)。例如，作為對(duì)理解的幫助，以下所附的權(quán)利要 求可包含引導(dǎo)性短語(yǔ)“至少一個(gè)”和“一個(gè)或多個(gè)”的使用，以引入權(quán)利要求
敘述。但是，這 樣的短語(yǔ)的使用不應(yīng)被理解為意味著由不定冠詞“一(a)”或“一(an)”引入的權(quán)利要求
敘 述將包含這樣的被引入的權(quán)利要求
敘述的任何具體權(quán)利要求
限制于僅包含一個(gè)這樣的敘 述的發(fā)明，即使當(dāng)相同的權(quán)利要求
包括引導(dǎo)性短語(yǔ)“一個(gè)或多個(gè)”或“至少一個(gè)”以及不定 冠詞例如“一 (a)，，或“一 (an)，，(例如，“一 (a)，，和/或“一 (an)，，應(yīng)一般被理解為意思是 “至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”)時(shí)也是如此；對(duì)于用于引入權(quán)利要求
敘述的定冠詞的使用同 樣適用。另外，即使被引入的權(quán)利要求
敘述的具體數(shù)字被明確引用，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 到這樣的引用應(yīng)一般被理解為意思是至少所引用的數(shù)字(例如，“兩個(gè)敘述”的沒(méi)有其他修飾語(yǔ)的純敘述，一般意思是指至少兩個(gè)敘述，或者是指兩個(gè)或多個(gè)敘述)。另外，在使用與 “A、B和C等中的至少一個(gè)”相似的慣例的那些情況下，一般地，這樣的結(jié)構(gòu)在意義上意圖是 本領(lǐng)域中技術(shù)人員在慣例中所理解的意思(例如，“具有A、B和C中的至少一個(gè)的系統(tǒng)”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 —起、A和C 一起、B和C 一起、以 及/或A、B和C 一起等的系統(tǒng)。)。在使用與“A、B和C等中的至少一個(gè)”相似的慣例的那 些情況下，一般地，這樣的結(jié)構(gòu)在意義上意圖是本領(lǐng)域中技術(shù)人員在慣例中所理解的意思 (例如，“具有A、B和C中的至少一個(gè)的系統(tǒng)”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—起、A和C 一起、B和C 一起，以及/或A、B和C 一起等的系統(tǒng)。)。本領(lǐng)域 技術(shù)人員還應(yīng)理解，實(shí)際上表示兩個(gè)或多個(gè)可選術(shù)語(yǔ)的任何轉(zhuǎn)折性詞語(yǔ)和/或短語(yǔ)，無(wú)論 是在說(shuō)明書、權(quán)利要求
或附圖中，都應(yīng)被理解為考慮了包括一個(gè)術(shù)語(yǔ)、術(shù)語(yǔ)中的任一個(gè)、或 兩個(gè)術(shù)語(yǔ)的可能性。例如，短語(yǔ)“A或B”將被理解為包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
關(guān)于所附的權(quán)利要求
，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其中所引用的操作可一般以任何 順序被執(zhí)行。這樣的可選的順序可包括重疊、交錯(cuò)、中斷、重排序、增加、預(yù)備、補(bǔ)充、同時(shí)、倒 轉(zhuǎn)，或其他的變化了的順序，除非上下文中另有其他規(guī)定。關(guān)于上下文，即使術(shù)語(yǔ)如“響應(yīng) 于”、“關(guān)于”或其他的過(guò)去時(shí)形容詞一般也不意為包括這樣的變化，除非上下文中另有其他 規(guī)定。
雖然本文中公開(kāi)了各個(gè)方面和實(shí)施方式，其他的方面和實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)是明顯的。本文所公開(kāi)的各個(gè)方面和實(shí)施方式是為了說(shuō)明的目的且不意為是限制 性的，真實(shí)的范圍和精神由以下的權(quán)利要求
來(lái)指示。
權(quán)利要求
1.一種核裂變?nèi)剂显?，包?核裂變?nèi)剂喜牧?；以及至少一個(gè)熱管，該至少一個(gè)熱管的至少一部分布置在所述核裂變?nèi)剂喜牧现小?br>2.如權(quán)利要求
1所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习◤目闪炎儾牧?和增殖性材料中選擇的至少一種材料。
3.如權(quán)利要求
2所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述可裂變材料包括從n%、235U和^9PU 中選擇的至少一種可裂變材料。
4.如權(quán)利要求
2所述的核裂變?nèi)剂显渲兴鲈鲋承圆牧习◤?32Th和238U中選 擇的至少一種增殖性材料。
5.如權(quán)利要求
1所述的核裂變?nèi)剂显?，其?所述核裂變?nèi)剂喜牧显谄渲邢薅ㄇ唬灰约八鰺峁馨ㄔ谒銮坏闹辽僖徊糠种邢薅ǖ拿?xì)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求
5所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述腔包括被限定通過(guò)所述核裂變?nèi)剂?材料的至少一部分的通道。
7.如權(quán)利要求
6所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述通道包括?shí)質(zhì)上圍繞所述毛細(xì)結(jié)構(gòu) 的一部分的壁。
8.如權(quán)利要求
5所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述腔是?shí)質(zhì)上密封的。
9.如權(quán)利要求
5所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述腔的表面在其中限定多個(gè)槽，所述 多個(gè)槽限定所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求
5所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述毛?xì)結(jié)構(gòu)包括毛細(xì)芯。
11.如權(quán)利要求
10所述的核裂變?nèi)剂显渲兴雒?xì)芯由從釷、鉬、鎢、鋼、鉭、鋯、 碳和難熔金屬中選擇的材料制成。
12.如權(quán)利要求
5所述的核裂變?nèi)剂显?，還包括布置在所述腔內(nèi)的工作流體。
13.如權(quán)利要求
12所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述工作流體是可蒸發(fā)的且是可冷凝的。
14.如權(quán)利要求
13所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述工作流體包括從7鋰、鈉、鉀中選 擇的流體。
15.如權(quán)利要求
1所述的核裂變?nèi)剂显渲兴鰺峁馨ㄕ舭l(fā)器部分和冷凝器部分。
16.如權(quán)利要求
15所述的核裂變?nèi)剂显渲兴鰺峁苓€包括絕熱部分。
17.如權(quán)利要求
15所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述冷凝器部分的至少一部分不在?述核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
18.如權(quán)利要求
15所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述蒸發(fā)器部分的至少一部分不在所 述核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
19.如權(quán)利要求
16所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述絕熱部分的至少一部分不在所述 核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
20.一種熱管組件，包括 熱管設(shè)備；以及核裂變?nèi)剂喜牧?，該核裂變?nèi)剂喜牧吓c所述熱管設(shè)備構(gòu)成整體并被布置為與所述熱管設(shè)備熱聯(lián)通。
21.如權(quán)利要求
20所述的熱管組件，其中 所述核裂變?nèi)剂喜牧显谄渲邢薅ㄇ?；以?所述熱管設(shè)備的至少一部分布置在所述腔內(nèi)。
22.如權(quán)利要求
21所述的熱管組件，其中所述腔包括被限定通過(guò)所述核裂變?nèi)剂喜牧?的至少一部分的通道。
23.如權(quán)利要求
22所述的熱管組件，其中所述通道包括實(shí)質(zhì)上圍繞所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)的一 部分的壁。
24.如權(quán)利要求
21所述的熱管組件，其中所述腔是實(shí)質(zhì)上密封的。
25.如權(quán)利要求
20所述的熱管組件，其中 所述熱管設(shè)備在其中限定腔；以及所述核裂變?nèi)剂喜牧喜贾迷谒銮坏闹辽僖徊糠謨?nèi)。
26.如權(quán)利要求
25所述的熱管組件，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习◤姆勰Y(jié)燃料微 結(jié)構(gòu)、泡沫微結(jié)構(gòu)和高密度微結(jié)構(gòu)中選擇的微結(jié)構(gòu)。
27.如權(quán)利要求
25所述的熱管組件，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习?xì)結(jié)構(gòu)。
28.如權(quán)利要求
20所述的熱管組件，其中所述熱管設(shè)備包括毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
29.如權(quán)利要求
觀所述的熱管組件，多個(gè)槽限定所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
30.如權(quán)利要求
觀所述的熱管組件，其中所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括毛細(xì)芯。
31.如權(quán)利要求
30所述的熱管組件，其中所述毛細(xì)芯由從釷、鉬、鎢、鋼、鉭、鋯、碳和難 熔金屬中選擇的材料制成。
32.如權(quán)利要求
觀所述的熱管組件，還包括布置在所述熱管設(shè)備內(nèi)的工作流體。
33.如權(quán)利要求
32所述的熱管組件，其中所述工作流體是可蒸發(fā)的且是可冷凝的。
34.如權(quán)利要求
33所述的熱管組件，其中所述工作流體包括從7鋰、鈉、鉀中選擇的流體。
35.如權(quán)利要求
20所述的熱管組件，其中所述熱管設(shè)備包括蒸發(fā)器部分和冷凝器部分。
36.如權(quán)利要求
35所述的熱管組件，其中所述熱管設(shè)備還包括絕熱部分。
37.如權(quán)利要求
20所述的熱管組件，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习◤目闪炎儾牧虾驮?殖性材料中選擇的至少一種材料。
38.如權(quán)利要求
37所述的熱管組件，其中所述可裂變材料包括從2MU、2MU和239Pu中選 擇的至少一種可裂變材料。
39.如權(quán)利要求
37所述的熱管組件，其中所述增殖性材料包括從232Th和238U中選擇的 至少一種增殖性材料。
40.一種核裂變?nèi)剂显?，包?在其中限定腔的核裂變?nèi)剂喜牧?；布置在所述腔的至少一部分?nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)；以及 布置在所述腔內(nèi)的工作流體。
41.如權(quán)利要求
40所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述腔包括被限定通過(guò)所述核裂變?nèi)?料材料的至少一部分的通道。
42.如權(quán)利要求
41所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述通道包括?shí)質(zhì)上圍繞所述毛細(xì)結(jié) 構(gòu)的一部分的壁。
43.如權(quán)利要求
40所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述腔是?shí)質(zhì)上密封的。
44.如權(quán)利要求
40所述的核裂變?nèi)剂显渲兴龊肆炎內(nèi)剂喜牧习◤目闪炎儾?料和增殖性材料中選擇的至少一種材料。
45.如權(quán)利要求
44所述的核裂變?nèi)剂显渲兴隹闪炎儾牧习◤摹宝?35υ和 239Pu中選擇的至少一種可裂變材料。
46.如權(quán)利要求
44所述的核裂變?nèi)剂显渲兴鲈鲋承圆牧习◤?32Th和238U中 選擇的至少一種增殖性材料。
47.如權(quán)利要求
40所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述腔的壁表面限定熱管的壁表面?br>48.如權(quán)利要求
47所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述壁表面在其中限定多個(gè)槽，所述 多個(gè)槽限定所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
49.如權(quán)利要求
40所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述毛?xì)結(jié)構(gòu)包括毛細(xì)芯。
50.如權(quán)利要求
49所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述毛?xì)芯由從釷、鉬、鎢、鋼、鉭、鋯、 碳和難熔金屬中選擇的材料制成。
51.如權(quán)利要求
40所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述工作流體是可蒸發(fā)的且是可冷凝的。
52.如權(quán)利要求
51所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述工作流體包括從7鋰、鈉、鉀中選 擇的流體。
53.如權(quán)利要求
47所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述熱管包括蒸發(fā)器部分和冷凝器部分。
54.如權(quán)利要求
53所述的核裂變?nèi)剂显渲兴鰺峁苓€包括絕熱部分。
55.如權(quán)利要求
53所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述冷凝器部分的至少一部分不在?述核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
56.如權(quán)利要求
53所述的核裂變?nèi)剂显?，其中所述蒸發(fā)器部分的至少一部分不在所 述核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
57.如權(quán)利要求
M所述的核裂變?nèi)剂显渲兴鼋^熱部分的至少一部分不在所述 核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
58.一種熱管，包括在其中限定腔的壁部分，所述壁部分包括包含核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠郑?布置在所述腔的至少一部分內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)；以及 布置在所述腔內(nèi)的工作流體。
59.如權(quán)利要求
58所述的熱管，其中所述熱管包括蒸發(fā)器部分和冷凝器部分。
60.如權(quán)利要求
59所述的熱管，其中所述熱管還包括絕熱部分。
61.如權(quán)利要求
59所述的熱管，其中限定所述冷凝器部分的至少一部分的所述壁部分 的一部分不包括核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>62.如權(quán)利要求
59所述的熱管，其中限定所述蒸發(fā)器部分的至少一部分的所述壁部分 的一部分包括核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>63.如權(quán)利要求
60所述的熱管，其中限定所述絕熱部分的至少一部分的所述壁部分的一部分不包括核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>64.如權(quán)利要求
58所述的熱管，其中所述壁部分包括包含結(jié)構(gòu)材料的至少一個(gè)層和包 含核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖粋€(gè)另外的層。
65.如權(quán)利要求
64所述的熱管，其中所述結(jié)構(gòu)材料包括從鋼、鈮、釩、鈦、難熔金屬和難 熔合金中選擇的材料。
66.如權(quán)利要求
58所述的熱管，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习◤目闪炎儾牧虾驮鲋承?材料中選擇的至少一種材料。
67.如權(quán)利要求
66所述的熱管，其中所述可裂變材料包括從233U、235U和239Pu中選擇的 至少一種可裂變材料。
68.如權(quán)利要求
66所述的熱管，其中所述增殖性材料包括從232Th和238U中選擇的至少 一種增殖性材料。
69.如權(quán)利要求
58所述的熱管，其中所述腔的表面在其中限定多個(gè)槽，所述多個(gè)槽限 定所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
70.如權(quán)利要求
58所述的熱管，其中所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括毛細(xì)芯。
71.如權(quán)利要求
70所述的熱管，其中所述毛細(xì)芯由從釷、鉬、鎢、鋼、鉭、鋯、碳和難熔金 屬中選擇的材料制成。
72.如權(quán)利要求
58所述的熱管，其中所述工作流體是可蒸發(fā)的且是可冷凝的。
73.如權(quán)利要求
72所述的熱管，其中所述工作流體包括從7鋰、鈉、鉀中選擇的流體。
74.一種熱管，包括在其中限定腔的壁部分；布置在所述腔的至少一部分內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)；以及布置在所述腔內(nèi)的工作流體；以及布置在所述腔的至少一部分內(nèi)的核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>75.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述熱管包括蒸發(fā)器部分和冷凝器部分。
76.如權(quán)利要求
75所述的熱管，其中所述熱管還包括絕熱部分。
77.如權(quán)利要求
75所述的熱管，其中限定所述冷凝器部分的至少一部分的所述腔的一 部分不包括核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>78.如權(quán)利要求
75所述的熱管，其中限定所述蒸發(fā)器部分的至少一部分的所述腔的一 部分包括核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>79.如權(quán)利要求
76所述的熱管，其中限定所述絕熱部分的至少一部分的所述腔的一部 分不包括核裂變?nèi)剂喜牧稀?br>80.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习◤姆勰Y(jié)燃料微結(jié) 構(gòu)、泡沫微結(jié)構(gòu)和高密度微結(jié)構(gòu)中選擇的微結(jié)構(gòu)。
81.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习?xì)結(jié)構(gòu)。
82.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述核裂變?nèi)剂喜牧习◤目闪炎儾牧虾驮鲋承?材料中選擇的至少一種材料。
83.如權(quán)利要求
82所述的熱管，其中所述可裂變材料包括從233U、235U和239Pu中選擇的 至少一種可裂變材料。
84.如權(quán)利要求
82所述的熱管，其中所述增殖性材料包括從232Th和^8U中選擇的至少一種增殖性材料。
85.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述腔的表面在其中限定多個(gè)槽，所述多個(gè)槽限 定所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)。
86.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括毛細(xì)芯。
87.如權(quán)利要求
86所述的熱管，其中所述毛細(xì)芯由從釷、鉬、鎢、鋼、鉭、鋯、碳和難熔金 屬中選擇的材料制成。
88.如權(quán)利要求
74所述的熱管，其中所述工作流體是可蒸發(fā)的且是可冷凝的。
89.如權(quán)利要求
88所述的熱管，其中所述工作流體包括從7鋰、鈉、鉀中選擇的流體。
90.一種制造核裂變?nèi)剂显姆椒?，所述方法包括提供核裂變?nèi)剂喜牧?；以及將至少一個(gè)熱管的至少一部分布置在所述核裂變?nèi)剂喜牧蟽?nèi)。
91.如權(quán)利要求
90所述的方法，其中將至少一個(gè)熱管的至少一部分布置在所述核裂變 燃料材料內(nèi)包括在所述核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠謨?nèi)限定腔；在所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)結(jié)構(gòu)；以及在所述腔內(nèi)布置工作流體。
92.如權(quán)利要求
91所述的方法，其中在所述核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠謨?nèi)限定腔包 括限定通過(guò)所述核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠值耐ǖ馈?br>93.如權(quán)利要求
91所述的方法，其中在所述核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠謨?nèi)限定腔包 括機(jī)器加工所述腔。
94.如權(quán)利要求
93所述的方法，其中機(jī)器加工包括執(zhí)行從鉆、磨和沖壓中選擇的機(jī)器 加工操作。
95.如權(quán)利要求
91所述的方法，其中在所述核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠謨?nèi)限定腔包 括圍繞型體形成所述核裂變?nèi)剂喜牧系闹辽僖徊糠帧?br>96.如權(quán)利要求
95所述的方法，其中所述型體包括芯模。
97.如權(quán)利要求
95所述的方法，其中形成包括從焊接、鑄造、電鍍、壓制和模制中選擇 的操作。
98.如權(quán)利要求
91所述的方法，其中在所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括在所 述腔的表面內(nèi)限定多個(gè)槽。
99.如權(quán)利要求
98所述的方法，其中限定包括執(zhí)行從機(jī)器加工、蝕刻、鑄造和沖壓中選 擇的操作。
100.如權(quán)利要求
91所述的方法，其中在所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括在 所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)芯。
101.如權(quán)利要求
91所述的方法，還包括基于適應(yīng)所述核裂變?nèi)剂显念A(yù)先確定的 功率產(chǎn)生屬性來(lái)確定所述腔的尺寸。
102.如權(quán)利要求
91所述的方法，還包括基于適應(yīng)所述工作流體的預(yù)先確定的熱轉(zhuǎn)移 屬性來(lái)確定所述腔的尺寸。
103.如權(quán)利要求
91所述的方法，還包括基于適應(yīng)揮發(fā)性裂變產(chǎn)物來(lái)確定所述腔的尺
104.一種制造熱管組件的方法，所述方法包括提供熱管設(shè)備；以及將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾脼榕c所述熱管設(shè)備一起構(gòu)成整體且與所述熱管設(shè)備熱聯(lián)通。
105.如權(quán)利要求
104所述的方法，其中提供熱管設(shè)備包括提供具有壁部分的熱管體；在所述壁部分的至少一部分內(nèi)限定腔；在所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)結(jié)構(gòu)；以及在所述腔內(nèi)布置工作流體。
106.如權(quán)利要求
105所述的方法，其中將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾脼榕c所述熱管設(shè)備熱聯(lián) 通包括將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾迷谒霰诓糠值闹辽僖徊糠謨?nèi)。
107.如權(quán)利要求
105所述的方法，其中將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾脼榕c所述熱管設(shè)備熱聯(lián) 通包括將核裂變?nèi)剂喜牧喜贾迷谒銮坏闹辽僖徊糠謨?nèi)。
108.如權(quán)利要求
105所述的方法，其中在所述壁部分內(nèi)限定腔包括機(jī)器加工所述腔。
109.如權(quán)利要求
108所述的方法，其中機(jī)器加工包括執(zhí)行從鉆、磨和沖壓中選擇的機(jī) 器加工操作。
110.如權(quán)利要求
105所述的方法，其中在所述壁部分的至少一部分內(nèi)限定腔包括圍繞 型體形成所述壁部分的所述至少一部分。
111.如權(quán)利要求
110所述的方法，其中所述型體包括芯模。
112.如權(quán)利要求
111所述的方法，其中形成包括從焊接、鑄造、電鍍、壓制和模制中選 擇的操作。
113.如權(quán)利要求
105所述的方法，其中在所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括在 所述腔的表面中限定多個(gè)槽。
114.如權(quán)利要求
113所述的方法，其中限定包括執(zhí)行從機(jī)器加工、蝕刻、鑄造和沖壓中 選擇的操作。
115.如權(quán)利要求
105所述的方法，其中在所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括在 所述腔的至少一部分內(nèi)布置毛細(xì)芯。
專利摘要
說(shuō)明性的實(shí)施方式提供核裂變?nèi)剂显约芭c其相關(guān)的系統(tǒng)、應(yīng)用、裝置和方法。說(shuō)明性的實(shí)施方式和方面包括但不限于核裂變?nèi)剂显?、熱管組件、熱管、制造核裂變?nèi)剂显姆椒?、制造熱管組件的方法，等等。
文檔編號(hào)G21C15/06GKCN102067241SQ200980122734
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年5月15日
發(fā)明者內(nèi)森·P·米佛德, 大衛(wèi)·G·麥卡利斯, 小洛厄爾·L·伍德, 托馬斯·A·韋弗, 查爾斯·E·阿爾費(fèi)爾德, 查爾斯·惠特默, 穆里爾·Y·伊什克瓦, 約翰·羅杰斯·吉爾蘭, 羅德里克·A·海德 申請(qǐng)人:希爾萊特有限責(zé)任公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan