液態燃料核裂變反應堆的製作方法與工藝
2023-05-29 23:02:16
本申請涉及核裂變反應堆。
技術實現要素：
所公開的實施例包括核裂變反應堆、核裂變燃料細棒、操作核裂變反應堆的方法、給核裂變反應堆加燃料的方法和製造核裂變燃料細棒的方法。上文是一個總結，因此可能包含細節的簡化、概括、蘊含和/或省略；因此，本領域的技術人員將懂得，該總結只是說明性的，而決不打算是限制性的。本文所述的設備和/或過程的其他方面、特徵和優點和/或其他主題將在本文給出的教導中變得顯然。附圖說明圖1A-1C是說明性核裂變反應堆局部示意形式的俯視圖。圖1D-1F是說明性核裂變反應堆局部示意形式的側視圖。圖1G是說明性核裂變燃料細棒局部示意形式的側視圖。圖1H是說明性核裂變反應堆局部示意形式的俯視圖。圖1I是說明性核裂變反應堆局部示意形式的側視圖。圖1J是說明性核裂變反應堆局部剖面的透視圖。圖2A是說明性核裂變反應堆局部示意形式的俯視圖。圖2B是說明性核裂變反應堆局部示意形式的側視圖。圖2C是說明性核裂變反應堆局部示意形式的俯視圖。圖2D是說明性核裂變反應堆局部示意形式的側視圖。圖2E是說明性核裂變反應堆局部剖面的透視圖。圖3A是說明性核裂變反應堆局部示意形式的側視圖。圖4A-4C是說明性核裂變反應堆局部示意形式的側視圖。圖5A是操作核裂變反應堆的說明性方法的流程圖。圖5B-5D是圖5A的方法的說明性細節的流程圖。圖6A是操作核裂變反應堆的說明性方法的流程圖。圖6B-6E是圖6A的方法的說明性細節的流程圖。圖7A是操作核裂變反應堆的說明性方法的流程圖。圖7B-7G是圖7A的方法的說明性細節的流程圖。圖8A是給核裂變反應堆加燃料的說明性方法的流程圖。圖8B-8H是圖8A的方法的說明性細節的流程圖。圖9A是製造核裂變燃料細棒的說明性方法的流程圖。圖9B-9J是圖9A的方法的說明性細節的流程圖。圖10A是製造核裂變燃料細棒的說明性方法的流程圖。圖10B-10I是圖10A的方法的說明性細節的流程圖。具體實施方式在如下詳細描述中，將參考形成其一部分的附圖。在這些附圖中，相似的符號通常標識相似的部件，除非上下文另有規定。描述在詳細描述、附圖和權利要求書中的說明性實施例並不意味著限制性的。可以不偏離本文展示的主題的精神或範圍地利用其他實施例，以及可以作出其他改變。為了清晰地展示起見，本申請使用了形式上的概括性標題。但是，要明白，這些概括性標題用於展示的目的，可以在整個申請中討論不同類型的主題（例如，可以在過程/操作標題下描述設備/結構和/或可以在結構/過程標題下討論過程/操作；和/或單個話題的描述可以跨越兩個或更多個話題標題）。因此，形式上的概括性標題的使用決不打算是限制性的。說明性核裂變反應堆通過概述給出以及參照圖1A，在非限制性實施例中，說明性核裂變反應堆10包括反應堆容器12。在反應堆容器12中容納著溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液14。將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16布置成與溶液14接觸。可轉換核裂變燃料材料16可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。仍然通過概述給出，在運行中，未溶解的可轉換核裂變燃料材料16的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料。嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散到溶液14中。因此，在一些實施例中，嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散到溶液14中有助於補充在可裂變核裂變燃料材料的裂變期間消耗的那一部分可裂變核裂變燃料材料。下面通過例子而不是限制地給出非限制性、說明性細節。仍然參照圖1A，可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料16在中子半透明液態載體材料中的溶解度。在一些實施例中以及如上所述，可裂變核裂變燃料材料可溶解在中子半透明液態載體材料中，從而形成溶液14。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。液態載體材料、可裂變核裂變燃料材料和可轉換核裂變燃料材料16可以按照上述溶解度和中子半透明關係，如所希望的那樣在其間之間選擇。例如，在各種實施例中，中子半透明液態載體材料可以包括像鎂、銀、鈣、鎳等那樣的液態材料。在一些實施例中，可裂變核裂變燃料材料可以包括239Pu。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以包括238U。下面通過例示而不是限制地說明一個例子。在一個說明性實施例中，液態載體材料可以包括液態Mg，可裂變核裂變燃料材料可以包括239Pu，和可轉換核裂變燃料材料16可以包括238U。在這樣的說明性情況下，Mg具有大約650°C的熔點。液態Mg載體材料是239Pu可裂變核裂變燃料材料的溶劑，鈽使鎂的熔點降低。通過非限制性例子給出，在大約5％Pu原子上，以大約600°C的熔融溫度形成共晶複合物。液態Mg載體材料不是238U可轉換核裂變燃料材料16的溶劑（以及在固態和液態形式下基本上不混溶）。此外，Mg在快中子譜中具有大約1mb（毫靶）的數量級的中子吸收截面。因此，這樣在快中子譜中的低中子吸收截面使液態Mg載體材料對於239Pu可裂變核裂變燃料材料來說是中子半透明的。應該懂得，傳質擴散係數影響嬗變可裂變核裂變燃料材料的擴散。對於上面討論的材料的非限制性組合，Pu通過液態Mg的傳質擴散係數近似等於1E-05cm2/s。如下面進一步討論，嬗變的可裂變核裂變燃料材料首先通過可轉換核裂變燃料材料16擴散到達溶液14。考慮到這一點，Pu通過U的傳質擴散係數近似等於1E-12cm2/s。如上所述，將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16布置成與溶液14接觸。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以懸浮在中子半透明液態載體材料中。為此，在一些實施例中，可以以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料16。在各種實施例中，可以以像細粒形式、線形式、板形式、泡沫形式等那樣的各種形式提供可轉換核裂變燃料材料。與提供可轉換核裂變燃料材料的形式無關以及如上所述，嬗變的可裂變核裂變燃料材料首先通過可轉換核裂變燃料材料16擴散到達溶液14。應該懂得，通過可轉換核裂變燃料材料的形式提供的特定表面積越大，嬗變的可裂變核裂變燃料材料通過可轉換核裂變燃料材料到達液態載體材料的擴散率就越大。還應該懂得，當以細粒形式提供可轉換核裂變燃料材料時，小顆粒大小可以有助於沒有大濃度差異（分布在可轉換核裂變燃料材料中的嬗變可裂變核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料之間）地引起（嬗變可裂變核裂變燃料材料的）大濃度梯度。因此，建立起比中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的濃度大的可轉換核裂變燃料材料中的可裂變核裂變燃料材料的濃度。正是這種濃度梯度使嬗變可裂變核裂變燃料材料通過可轉換核裂變燃料材料16擴散到溶液14中。仍然參照圖1A，溶液14和可轉換核裂變燃料材料16可以以如所希望的任何方式分布在反應堆容器12中。為此，從顯示在圖1A中的例示圖中得不到任何限制暗示，或推斷不出任何限制。現在參照圖1B，在一些實施例中，溶液14和可轉換核裂變燃料材料16可以各向同性地分布在反應堆容器12中。例如，可轉換核裂變燃料材料16可以以可以適用各向同性分布在溶液14內的任何形式，非限制性地比如像芯塊、圓棒、顆粒懸浮、泡沫等那樣的任何一種或多種形式提供。通過各向同性分布的非限制性例子給出，對於60v/o範圍內的貧鈾U，需要8-9v/o的Mg中Pu，以便達到潛在臨界配置（也就是說，k∞>1）。按體積計，太多的貧鈾U導致不可用作燃料的k∞1。在一些其他實施例中以及參照圖1C和1D，溶液14和可轉換核裂變燃料材料16可以各向異性地分布在反應堆容器12中。各向異性分布可以是如所希望的任何各向異性分布，而無意局限於顯示在圖中的各向異性分布。通過非限制性例子給出以及如圖1C所示，在一些實施例中，可以將溶液14的一部分18容納在反應堆容器12的裂變區20中。可以將可轉換核裂變燃料材料16和溶液14的一部分22容納在反應堆容器12的可轉換再生區24中。在這樣的實施例中，可轉換再生區24與裂變區20液壓連通（因為液態載體材料佔據裂變區20和可轉換再生區24）以及與裂變區20中子連通（因為溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液14佔據裂變區20和可轉換再生區24）。在其他實施例中以及現在參照圖1E，可以將核裂變燃料細棒26容納在核反應堆容器12中。每根核裂變燃料細棒26具有軸端28和軸端30。另外參照圖1F，在一些實施例中，可以將至少一根核裂變燃料細棒26的一部分32布置在裂變區20中，以及可以將至少一根核裂變燃料細棒26的一部分34布置在可轉換再生區24中。另外參照圖1G，在一些實施例中，使溶液14分布遍及多根核裂變燃料細棒26的每一根，以及可以將可轉換核裂變燃料材料16容納在朝向軸端28和30布置的可轉換再生帶36和38中。因此，應該懂得，在一些實施例中，可轉換再生區24（圖1F）可以處在朝向核裂變燃料細棒26的軸端28的位置上，另一個可轉換再生區24（圖1F）可以處在朝向核裂變燃料細棒26的軸端30的位置上。現在參照圖1H和1J，在一些實施例中，可以將可轉換再生模塊40布置在可轉換再生區20中。在這樣的實施例中，將可轉換核裂變燃料材料容納在可轉換再生模塊40中。現在參照圖1I和1J，在一些實施例中，可以與溶液14熱連通地布置至少一個熱交換器元件42。圖1I以局部示意形式表示一個實施例的一般描繪，而圖1J表示包括可轉換再生模塊40的一個實施例的更詳細視圖。在一些情況下，可以將熱交換器元件42浸在溶液14中。此外，在一些情況下，可以將環形筒44與熱交換器元件42相鄰地布置在反應堆容器12中，以便可以通過熱交換器元件42和圍繞環形筒44建立溶液的自然循環。為此，將溶液14填充在反應堆容器12中直到比熱交換器元件42和環形筒44高的水平45上。在這樣的安排中，來自裂變區20中的裂變的熱量使可裂變溶液14如箭頭46所指上升。上升溶液14如箭頭47所指圍繞環形筒44流入熱交換器元件42中。熱交換器元件42使流過其中的溶液14冷卻。已經被熱交換器元件42冷卻的溶液14如箭頭48所指向下流動。向下流動溶液14如箭頭49所指圍繞環形筒44流動並進入裂變區20中，從而建立自然循環迴路。應該懂得，可以以如希望的任何方式控制反應性。例如，通過例示而不是限制地給出，可以通過非限制性地像如下那樣的任何一種或多種說明性反應性控制方法的方式控制反應性：使中子吸收毒物溶解在液態載體材料中；將中子吸收材料的控制棒（未示出）插入溶液14中或從溶液14中拔出控制棒；使可轉換核裂變燃料材料16和可裂變核裂變燃料材料如希望那樣重新分布；加入中子半透明液態載體材料以便降低中子半透明液態載體材料中可裂變核裂變燃料材料的濃度；以及插入中子半透明材料取代溶液14（含有可裂變核裂變燃料材料）等。在本文公開的所有實施例中可以以相似方式控制反應性。這樣，為了簡潔起見，無需為了理解公開的實施例而在所有實施例中重複反應性控制的細節。既然已經給出了一些實施例和一些方面的概述，接著將描述附加實施例、方面和說明性細節。為了簡潔起見，無需和不再重複與前述實施例共有的部件的細節，並再次使用相同標號。現在參照圖2A和2B，核裂變反應堆210包括含有溶液在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液14的反應堆容器12。反應堆容器12限定朝向反應堆容器12的集中區域221的裂變區20和朝向反應堆容器12的外圍區域225的可轉換再生區24。將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16與溶液接觸地布置在可轉換再生區24中。可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。在一些實施例中，反應堆容器12可以是圓柱形的。在這樣的情況下以及如圖2A所示，外圍區域225可以包括徑向外圍區。但是，反應堆容器12無需是圓柱形的，而是可以具有如所希望的任何形狀。與反應堆容器12的形狀無關以及如圖2B所示，在一些實施例中，外圍區域225可以包括軸向外圍區。此外如圖2B所示，應該懂得，可以在兩個軸向外圍區225上建立可轉換再生區24。但是，還應該懂得，無需在兩個軸向外圍區225上建立可轉換再生區24。為此，在一些實施例中，可以在軸向外圍區225之一但不是兩者上建立可轉換再生區225。下面將簡要提及前面已經詳細說明過的一些方面。如上所討論，可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料16在中子半透明液態載體材料中的溶解度。在一些實施例中以及如上所述，可裂變核裂變燃料材料可溶解在中子半透明液態載體材料中，從而形成溶液14。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。在各種實施例中，中子半透明液態載體材料可以包括像鎂、銀、鈣、鎳等那樣的液態材料。在一些實施例中，可裂變核裂變燃料材料可以包括239Pu。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以包括238U。如上所述，將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16布置成與溶液14接觸。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以懸浮在中子半透明液態載體材料中。在一些實施例中，可以以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料16。在各種實施例中，可以以像細粒形式、線形式、板形式、泡沫形式等那樣的各種形式提供可轉換核裂變燃料材料。現在參照圖2C和2E，在一些實施例中，可以朝向外圍區域225地將可轉換再生模塊40布置在可轉換再生區20中。在這樣的實施例中，將可轉換核裂變燃料材料16容納在可轉換再生模塊40中。現在參照圖2D和2E，在一些實施例中，可以與溶液14熱連通地布置至少一個熱交換器元件42。圖2D以局部示意形式表示一個實施例的一般描繪，而圖2E表示包括可轉換再生模塊40的一個實施例的更詳細視圖。在一些情況下，可以將熱交換器元件42浸在溶液14中。此外，在一些情況下，可以將環形筒44與熱交換器元件42相鄰地布置在反應堆容器12中，以便可以通過熱交換器元件42和圍繞環形筒44建立溶液的自然循環。這裡無需重複與上面參考圖1H-1J所述的那些類似的細節。現在參照圖3A，在另一個說明性實施例中，核裂變反應堆300包括反應堆容器12和容納在反應堆容器12中的核裂變燃料細棒26。每根核裂變燃料細棒具有軸端28和軸端30。可裂變核裂變燃料材料的溶液14溶解在中子半透明液態載體材料中，以及溶液14分布遍及每根核裂變燃料細棒26。核裂變燃料細棒26的集中軸區321限定核反應堆容器12的裂變區20。將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16與溶液接觸地布置在分別朝向每根核裂變燃料細棒26的軸端28和30布置的可轉換再生帶36和38中。可轉換核裂變燃料材料16可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。核裂變燃料細棒26的可轉換再生帶36和38限定可轉換再生區24。上面參考圖1G討論了說明性核裂變燃料細棒26，這裡無需重複它的細節。下面將簡要提及前面已經詳細說明過的一些方面。如上所討論，可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料16在中子半透明液態載體材料中的溶解度。在一些實施例中以及如上所述，可裂變核裂變燃料材料可溶解在中子半透明液態載體材料中，從而形成溶液14。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。在各種實施例中，中子半透明液態載體材料可以包括像鎂、銀、鈣、鎳等那樣的液態材料。在一些實施例中，可裂變核裂變燃料材料可以包括239Pu。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以包括238U。如上所述，將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16布置成與溶液14接觸。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以懸浮在中子半透明液態載體材料中。在一些實施例中，可以以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料16。在各種實施例中，可以以像細粒形式、線形式、板形式、泡沫形式等那樣的各種形式提供可轉換核裂變燃料材料。說明性核裂變燃料細棒現在參照圖4A，在另一個說明性實施例中，核裂變燃料細棒426包括限制細長外殼452的包層450。可裂變核裂變燃料材料的溶液14溶解在中子半透明液態載體材料中。溶液14遍及細長外殼452分布。將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16與溶液14接觸地布置在細長外殼452中。可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。在一些實施例中，細長外殼452具有軸端28和30和在軸端28和30之間的集中軸區29。仍然參照圖4A，溶液14和可轉換核裂變燃料材料16可以以如希望的任何方式分布在細長外殼452中。為此，從顯示在圖4A中的例示圖中得不到任何限制暗示，或推斷不出任何限制。在一些實施例中，溶液14和可轉換核裂變燃料材料16可以各向同性地分布在細長外殼452中。現在參照圖4B，在一些其他實施例中，溶液14和可轉換核裂變燃料材料16可以各向異性地分布在細長外殼452中。各向異性分布可以是如所希望的任何各向異性分布，而無意局限於顯示在圖中的各向異性分布。仍然參照圖4B，在一些實施例中，集中軸區29限定核裂變燃料細棒426的裂變區20。在一些實施例中，可以朝向軸端28和30布置可轉換核裂變燃料材料16。在這樣的情況下，軸端28和30可以分別限定核裂變燃料細棒426的可轉換再生帶36和38。下面將簡要提及前面已經詳細說明過的一些方面。現在參照圖4A和4B以及如上所討論，可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料16在中子半透明液態載體材料中的溶解度。在一些實施例中以及如上所述，可裂變核裂變燃料材料可溶解在中子半透明液態載體材料中，從而形成溶液14。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。在各種實施例中，中子半透明液態載體材料可以包括像鎂、銀、鈣、鎳等那樣的液態材料。在一些實施例中，可裂變核裂變燃料材料可以包括239Pu。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以包括238U。如上所述，將未溶解的可轉換核裂變燃料材料16布置成與溶液14接觸。在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。此外，在一些實施例中，可轉換核裂變燃料材料16可以懸浮在中子半透明液態載體材料中。在一些實施例中，可以以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料16。在各種實施例中，可以以像細粒形式、線形式、板形式、泡沫形式等那樣的各種形式提供可轉換核裂變燃料材料。現在參照圖4C，在一些實施例中，可以將可轉換核裂變燃料材料16布置成與細長外殼452的殼壁接觸。通過非限制性例子給出，可以將可轉換核裂變燃料材料16布置成與殼壁454的內表面456接觸。既然已經討論了包括核裂變反應堆和核裂變燃料細棒的各種實施例，下面將討論包括各種方法的其他實施例。有關中子和質量轉移的進一步說明性細節將通過非限制性例子給出。說明性方法下文是描繪實現的一系列流程圖。為了易於理解起見，將流程圖組織成初始流程圖展示經由示範性實現的實現，此後，接著的流程圖展示初始流程圖的可替代實現和/或擴展作為建立在一個或多個較早展示流程圖上的分部件步驟或附加部件步驟。本領域的普通技術人員應該懂得，本文使用的展示風格（例如，從展示展示示範性實現的流程圖開始，此後在隨後流程圖中提供附加細節和/或進一步細節）一般說來便於迅速和容易地理解各種過程實現。另外，本領域的普通技術人員應該進一步懂得，本文使用的展示風格也十分適用於模塊化和/或面向對象程序設計範例。有關可裂變核裂變燃料材料、中子半透明液態載體材料、溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液和可轉換核裂變燃料材料的細節上面已經討論過，在隨後說明性、非限制性方法的背景下無需重複。現在參照圖5A，在一個實施例中，提供了操作核裂變反應堆的說明性方法500。該方法500從方塊502開始。在方塊504中，使未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料，未溶解的可轉換核裂變燃料材料被布置成與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸。通過例子而非限制地給出，當238U受到中子通量作用時，238U將嬗變成239Pu。更具體地說，當238U的原子受到中子通量作用時，它的原子核將俘獲中子，從而使自己變成239U。然後239U迅速經歷兩次β衰變。在238U吸收中子變成239U之後，它接著通過β-衰變放出電子和反中微子變成239Np，然後通過第二次β-衰變放出另一個電子和反中微子變成239Pu。在方塊506中，使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散到溶液。該方法終止在方塊508上。另外參照圖5B，在一些實施例中，在方塊510中，可以使中間嬗變的材料擴散到溶液。通過非限制性例子給出，如上所討論，中間嬗變材料可以非限制性地包括239U和239Np。另外參照圖5C，在一些實施例中，在方塊512中，使可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變。在這樣的情況下，可裂變核裂變燃料材料的裂變可以提供作用於可轉換核裂變燃料材料的中子通量，從而在方塊504（圖5A）中使未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變。另外參照圖5D，在一些實施例中，在方塊506中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散到溶液可以包括在方塊514中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過未溶解的可轉換核裂變燃料材料。例如以及如上所討論，與提供可轉換核裂變燃料材料的形式無關，通過可轉換核裂變燃料材料的形式提供的特定表面積越大，嬗變的可裂變核裂變燃料材料通過可轉換核裂變燃料材料到達液態載體材料的擴散率就越大。還應該懂得，當以細粒形式提供可轉換核裂變燃料材料時，小顆粒大小可以有助於沒有大濃度差異（溶解在可轉換核裂變燃料材料中的嬗變可裂變核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料之間）地引起（溶解可裂變核裂變燃料材料的）大濃度梯度。因此，建立起比中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的濃度大的可轉換核裂變燃料材料中的可裂變核裂變燃料材料的濃度。正是這種濃度梯度使嬗變可裂變核裂變燃料材料通過可轉換核裂變燃料材料16擴散到溶液14中。現在參照圖6A，在另一個說明性實施例中，提供了操作核裂變反應堆的方法600。該方法600從方塊602開始。在方塊604中，在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中建立可裂變核裂變燃料材料的第一濃度。在方塊606中，在布置成與溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料中建立可裂變核裂變燃料材料的第二濃度，第二濃度大於第一濃度。在方塊608中，使可裂變核裂變燃料材料通過未溶解的可轉換核裂變燃料材料向溶液擴散。該方法終止在方塊610上。另外參照圖6B，在一些實施例中，在方塊604中在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中建立可裂變核裂變燃料材料的第一濃度可以包括在方塊612中在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中消耗可裂變核裂變燃料材料的一部分。另外參照圖6C以及通過非限制性例子給出，在方塊612中在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中消耗可裂變核裂變燃料材料的一部分可以包括在方塊614中在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中使可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變。另外參照圖6D，在一些實施例中，在方塊606中，在布置在溶液中的未溶解的可轉換核裂變燃料材料中建立可裂變核裂變燃料材料的第二濃度，第二濃度大於第一濃度可以包括在方塊616中使可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料。通過例子而非限制地給出，在一些實施例中，如上所討論，當238U受到中子通量作用時，238U將嬗變成239Pu。更具體地說，當238U的原子受到中子通量作用時，它的原子核將俘獲中子，從而使自己變成239U。然後239U迅速經歷兩次β衰變。在238U吸收中子變成239U之後，它接著通過β-衰變放出電子和反中微子變成239Np，然後通過第二次β-衰變放出另一個電子和反中微子變成239Pu。另外參照圖6E，在一些實施例中，在方塊618中，可以使中間嬗變的材料擴散到溶液。通過非限制性例子給出，如上所討論，中間嬗變材料可以非限制性地包括239U和239Np。現在參照圖7A，在另一個實施例中，提供了操作核裂變反應堆的方法700。該方法700從方塊702開始。在方塊704中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，使溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變。在方塊706中，在反應堆堆芯的可轉換再生區中，使布置成與溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料。通過例子而非限制地給出，在一些實施例中，如上所討論，當238U受到中子通量作用（像可能由在方塊704中可裂變核裂變燃料材料的裂變產生的中子從裂變區中洩漏出來所引起的那樣）時，238U將嬗變成239Pu。更具體地說以及如上所討論，當238U的原子受到中子通量作用時，它的原子核將俘獲中子，從而使自己變成239U。然後239U迅速經歷兩次β衰變。在238U吸收中子變成239U之後，它接著通過β-衰變放出電子和反中微子變成239Np，然後通過第二次β-衰變放出另一個電子和反中微子變成239Pu。在方塊708中，使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散。該方法終止在方塊710中。另外參照圖7B，在方塊708中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散可以包括在方塊712中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過可轉換核裂變燃料材料。例如以及另外參照圖7C，在方塊712中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過可轉換核裂變燃料材料可以包括在方塊714中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過可轉換核裂變燃料材料到溶液。現在參照圖7A和7D，在一些實施例中，在方塊704中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，使溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變可以包括在方塊716中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，消耗溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分。另外參照圖7E，應該懂得，在方塊716中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，消耗溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分可以包括在方塊718中，在裂變區中建立溶液中的可裂變核裂變燃料材料的第一濃度。另外參照圖7F，還應該懂得，在方塊706中，在反應堆堆芯的可轉換再生區中，使布置在溶液中的未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊720中，在可轉換再生區中建立可轉換核裂變燃料材料中可裂變核裂變燃料材料的第二濃度，第二濃度大於第一濃度。另外參照圖7G，在一些實施例中，在方塊722中可以使中間嬗變的材料擴散到溶液。通過非限制性例子給出，如上所討論，中間嬗變材料可以非限制性地包括239U和239Np。應該懂得，方法500（圖5A-5D）、600（圖6A-6E）和700（圖7A-7G）的方塊可以發生在任何適當宿主環境中。通過非限制性例子給出，這些方塊可以發生在非限制性地像上述的反應堆容器那樣的任何適當反應堆容器中。在一些實施例中，這些方塊可以發生在非限制性地像上述的核裂變燃料細棒那樣的任何適當核裂變燃料細棒中。現在參照圖8A，在一個實施例中，提供了給核裂變反應堆加燃料的說明性方法800。該方法800從方塊802開始。在方塊804中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯中容納液態載體材料。在方塊806中，將不可溶解可轉換核裂變燃料材料和可溶解可裂變核裂變燃料材料布置在液態載體材料中。液態載體材料對可溶解可裂變核裂變燃料材料是中子半透明的，以及可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。該方法800終止在方塊808上。另外參照圖8B，在一些實施例中，在方塊810中可以使可裂變核裂變燃料材料溶解在中子半透明液態載體材料中。另外參照圖8C，在方塊812中，可以布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。另外參照圖8D，在一些實施例中，在方塊812中，布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中可以包括在方塊814中，將未溶解的可轉換核裂變燃料材料布置成與溶液直接物理接觸。例如以及另外參照圖8E，在一些實施例中，在方塊814中，將可轉換核裂變燃料材料布置成與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中可以包括在方塊816使可轉換核裂變燃料材料懸浮在溶液中。另外參照圖8F，在一些實施例中，在方塊812中，布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中可以包括在方塊818中，在反應堆堆芯中各向同性地布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。在一些其他實施例中以及另外參照圖8G，在方塊812中，布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中可以包括在方塊820中，在反應堆堆芯中各向異性地布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。通過非限制性例子給出以及另外參照圖8H，在一些實施例中，在方塊820中，在反應堆堆芯中各向異性地布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中可以包括在方塊822中，在反應堆堆芯的可轉換再生區中，布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸。在另一個實施例中以及現有參照圖9A，提供了製造核裂變燃料細棒的說明性方法900。該方法900從方塊902開始。在方塊904中，在包層的細長外殼中容納液態載體材料。在方塊906中，將不可溶解可轉換核裂變燃料材料和可溶解可裂變核裂變燃料材料布置在液態載體材料中。液態載體材料對可溶解可裂變核裂變燃料材料是中子半透明的，以及可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。該方法900終止在方塊908上。另外參照圖9B，在一些實施例中，在方塊910中可以使可裂變核裂變燃料材料溶解在中子半透明液態載體材料中。另外參照圖9C，在一些實施例中，在方塊912中，可以布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。另外參照圖9D，在一些實施例中，在方塊914中，可以布置可轉換核裂變燃料材料與包層的細長外殼的殼壁接觸。現在參照圖9A-9C和9E，在一些實施例中，在方塊916中，可以限定包層的細長外殼，細長外殼具有第一軸端、第二軸端和在第一和第二軸端之間的集中軸區。另外參數圖9F，在一些實施例中，在方塊912中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊918中，在細長外殼中各向同性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。在一些其他實施例中以及現在參照圖9A-9C，9E和9G，在方塊912中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊920中，在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。例如以及另外參照圖9H，在一些實施例中，在方塊920中，在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊922中，朝向細長外殼的第一和第二軸端布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。另外參照圖9I，在一些實施例中，在方塊912中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊924中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。通過非限制性例子給出以及另外參照圖9J，在一些實施例中，在方塊924中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊926中，使轉換變核裂變燃料材料懸浮在溶液中，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。現在參照圖10A，在另一個實施例中，提供了製造核裂變燃料細棒的說明性方法1000。該方法從方塊1002開始。在方塊1004中，將作為可裂變核裂變燃料材料的溶劑和對可裂變核裂變燃料材料中子半透明的液態載體材料布置在包層的細長外殼中。在方塊1006中，布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。該方法結束在方塊1008中。另外參照圖10B，在一些實施例中，在方塊1010中，可以使可裂變核裂變燃料材料溶解在中子半透明液態載體材料中。另外參照圖10C，在一些實施例中，在方塊1006中，布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊1012中，在細長外殼中各向同性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。在一些其他實施例中以及參照圖10A，10B和10D，在方塊1006中，布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊1014中，在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。通過非限制性例子給出以及另外參照圖10E，在一些實施例中，在方塊1014中，在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊1016中，朝向細長外殼的第一和第二軸端布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。另外參照圖10F，在一些實施例中，在方塊1018中，可以限定包層的細長外殼，細長外殼具有第一軸端、第二軸端和在第一和第二軸端之間的集中軸區。另外參照圖10G，在一些實施例中，在方塊1006中，布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊1020中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。例如以及另外參照圖10H，在一些實施例中，在方塊1020中，在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料可以包括在方塊1022中，使可轉換核裂變燃料材料懸浮在中子半透明液態載體材料中，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。現在參照圖10A和10I，在一些實施例中，在方塊1024中可以布置可轉換核裂變燃料材料與包層的細長外殼的殼壁接觸。本領域的普通技術人員應該懂得，前述的特定示範性過程、設備和/或技術代表像在隨本文提交的權利要求書中和/或本申請中的其它地方那樣，在本文其他地方講述的更一般過程、設備和/或技術。本領域的普通技術人員應該懂得，實現這些設備、過程和/或系統，此後使用工程和/或其他做法將這樣實現的設備、過程和/或系統集成成更綜合的設備、過程和/或系統在技術上是常見的。也就是說，可以經由合理數量的實驗將本文所述的設備、過程和/或系統的至少一部分集成成其他設備、過程和/或系統。本領域的普通技術人員應該認識到，這樣其他設備、過程和/或系統的例子可以如與背景和應用相稱地包括如下的所有或部分設備、過程和/或系統：（a）空中運輸（例如，飛機、火箭、直升機等）；（b）地面運輸（例如，客車、卡車、坦克、裝甲運兵車等）；（c）建築物（例如，住宅、倉庫、辦公樓等）；（d）電器（例如，冰箱、洗滌機、烘乾機等）；（e）通信系統（例如，聯網系統、電話系統、IP電話系統等）；（f）商業實體（例如，像ComcastCable、Qwest、SouthwesternBell等那樣的網際網路服務提供商（ISP）實體）；或（g）有線/無線服務實體（例如，Sprint、Cingular、Nextel等）等。在某些情況下，即使一些部件位於一個地區之外，系統或方法的使用也可能發生在該地區之內。例如，在分布式計算背境下，儘管系統的一些部分可能位於一個地區之外（例如，中繼器、伺服器、處理器、信號承載媒體、發送計算機、接收計算機等位於一個地區之外），分布式計算系統的使用也可能發生在該地區之內。即使系統或方法的一些部件位於一個地區之外，系統或方法的銷售也同樣可能發生在該地區之內。進一步，在一個地區內實現執行方法的系統的至少一部分並不排除在另一個地區內使用該系統。關於本文幾乎任何複數和/或單數術語的使用，本領域的普通技術人員都可以如與背景和/或應用相稱地將複數轉換成單數和/或將單數轉換成複數。為了簡潔起見，本文未明確闡述各種單數/複數置換。本文所述的主題有時例示了包含在其他不同部件內，或與其他不同部件連接的不同部件。應該明白，這樣描繪的架構僅僅是說明性的，事實上，可以實現許多實現相同功能的其他架構。從概念上來講，實現相同功能的部件的任何安排都是有效「聯繫」的，以便實現所希望功能。因此，本文組合在一起實現特定功能的任何兩個部件可以看作相互「聯繫」，使得與架構或中間部件無關地實現所希望功能。同樣，如此聯繫的任何兩個部件也可以視作實現所希望功能的相互「可操作地連接」，或「可操作地耦合」，以及能夠如此聯繫的任何兩個部件也可以視作實現所希望功能的相互「可操作地耦合」。可操作地耦合的特例包括但不限於物理上可配對和/或物理上相互作用部件、可無線相互作用和/或無線相互作用部件和/或邏輯上相互作用和/或邏輯上可相互作用部件。本領域的普通技術人員應該認識到，本文所述的部件（例如，操作）、設備、對象和伴隨它們的討論用作澄清概念的例子，可以設想出各種配置變型。因此，如本文所使用，展示的特定例子以及伴隨的討論旨在代表它們的更一般類別。一般說來，任何特定例子的使用都旨在代表它的類別，以及特定部件（例如，操作）、設備和對象的未包括不應該看作是限制性的。雖然已經顯示和描述了本文所述的當前主題的特定方面，但對於本領域的普通技術人員來說，顯而易見，可以根據本文的教導，不偏離本文所述的主題及其更寬廣方面地作出改變和修改，因此，所附權利要求書將像在本文所述的主題的真正精神和範圍之內那樣的所有這樣改變和修改包括在它的範圍之內。本領域的普通技術人員應該明白，一般說來，用在本文中，尤其用在所附權利要求書（例如，所附權利要求書的主要部分）中的術語一般旨在作為「開放」術語（例如，動名詞術語「包括」應該理解為動名詞「包括但不限於」，動名詞術語「含有」應該理解為動名詞「至少含有」，動詞術語「包括」應該理解為動詞「包括但不限於」等）。本領域的普通技術人員還應該明白，如果有意表示特定數目的所介紹權利要求列舉項，則在權利要求中將明確列舉這樣的意圖，而在缺乏這樣的列舉的情況下，則不存在這樣的意圖。例如，為了幫助人們理解，如下所附權利要求書可能包含使用介紹性短語「至少一個」和「一個或多個」來介紹權利要求列舉項。但是，即使同一個權利要求包括介紹性短語「一個或多個」或「至少一個」以及像「一個」或「一種」（例如，「一個」和/或「一種」通常應該理解成「至少一個」或「一個或多個」的意思）那樣的不定冠詞，這樣短語的使用也不應該理解為暗示著通過不定冠詞「一個」或「一種」介紹權利要求列舉項將包含這樣所介紹權利要求列舉項的任何特定權利要求限制在只包含一個這樣列舉項的權利要求上；對於用於介紹權利要求列舉項的定冠詞的使用，這同樣成立。另外，即使明確列舉了特定數目的所介紹權利要求列舉項，本領域的普通技術人員也應該認識到，這樣的列舉通常應該理解成至少具有所列舉數目的意思（例如，在沒有其他修飾詞的情況下，僅列舉「兩個列舉項」通常意味著至少兩個列舉項，或兩個或更多個列舉項）。而且，在使用類似於「A、B和C等的至少一個」的習慣用法的那些情況下，一般說來，這樣的結構旨在本領域的普通技術人員理解該習慣用法的意義上使用（例如，「含有A、B和C的至少一個的系統」將包括但不限於只含有A，只含有B，只含有C，一起含有A和B，一起含有A和C，一起含有B和C，和/或一起含有A、B和C等的系統）。在使用類似於「A、B、或C等的至少一個」的習慣用法的那些情況下，一般說來，這樣的結構旨在本領域的普通技術人員理解該習慣用法的意義上使用（例如，「含有A、B、或C的至少一個的系統」將包括但不限於只含有A，只含有B，只含有C，一起含有A和B，一起含有A和C，一起含有B和C，和/或一起含有A、B和C等的系統）。本領域的普通技術人員還應該明白，無論在描述、權利要求書還是附圖中，通常出現兩個或更多個可替代項目的分隔詞和/或短語應該理解成具有包括這些項目之一，這些項目的任一個，或兩個項目的可能性，除非上下文另有所指。例如，短語「A或B」通常應該理解成包括「A」，「B」或「A和B」的可能性。關於所附權利要求書，本領域的普通技術人員應該懂得，本文所列舉的操作一般可以按任何次序執行。此外，儘管各種操作流程按順序給出，但應該明白，各種操作可以按除了例示的那些之外的其他次序執行，或可以同時執行。這樣可替代排序的例子可以包括重疊、交錯、截斷、重排、遞增、預備、補充、同時、反向、或其他衍生排序，除非上下文另有所指。而且，像「對...敏感」、「與...有關」或其他過去式形容詞那樣的術語一般無意排斥這樣的衍生，除非上下文另有所指。雖然本文公開了各個方面和實施例，但其他方面和實施例對於本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施例用於例示的目的，而無意限制本發明的範圍，本發明的真正範圍和精神由如下權利要求指出。本文所述的主題的一些方面用如下編號條文展示出來:1.一種核裂變反應堆，其包含：反應堆容器；容納在所述反應堆容器中的、溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液；以及與所述溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。2.如條文1所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度。3.如條文1所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。4.如條文1所述的核裂變反應堆，其中中子半透明液態載體材料包括從Mg、Ag、Ca和Ni中選擇的材料。5.如條文1所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料包括239Pu。6.如條文1所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料包括238U。7.如條文1所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。8.如條文7所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料懸浮在中子半透明液態載體材料中。9.如條文1所述的核裂變反應堆，其中以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料。10.如條文1所述的核裂變反應堆，其中以從細粒形式、線形式、板形式和泡沫形式中選擇的形式提供可轉換核裂變燃料材料。11.如條文1所述的核裂變反應堆，其中溶液和可轉換核裂變燃料材料各向同性分布在反應堆容器中。12.如條文1所述的核裂變反應堆，其中溶液和可轉換核裂變燃料材料各向異性分布在反應堆容器中。13.如條文1所述的核裂變反應堆，其中：在反應堆容器的裂變區中容納溶液的第一部分；以及在反應堆容器的可轉換再生區中容納可轉換核裂變燃料材料和溶液的第二部分，可轉換再生區與裂變區液壓連通以及與裂變區中子連通。14.如條文1所述的核裂變反應堆，進一步包含在反應堆容器中容納多根核裂變燃料細棒，多根核裂變燃料細棒的每一根具有第一軸端和第二軸端。15.如條文14所述的核裂變反應堆，其中將至少一根核裂變燃料細棒的第一部分布置在反應堆容器的裂變區中，並且將至少一根核裂變燃料細棒的至少第二部分布置在反應堆容器的可轉換再生區中。16.如條文14所述的核裂變反應堆，其中：溶液分布遍及多根核裂變細棒的每一根；以及在分別朝向多根核裂變燃料細棒的每一根的第一和第二軸端布置的第一和第二可轉換再生帶中，容納可轉換核裂變燃料材料。17.如條文13所述的核裂變反應堆，進一步包含：布置在可轉換再生區中的多個可轉換再生模塊，可轉換核裂變燃料材料容納在多個可轉換再生模塊中。18.如條文1所述的核裂變反應堆，進一步包含：與溶液熱連通的至少一個熱交換器元件。19.如條文18所述的核裂變反應堆，其中將至少一個熱交換器元件浸在溶液中。20.如條文18所述的核裂變反應堆，進一步包含：環形筒，與至少一個熱交換器元件相鄰地布置在反應堆容器中，以便能通過至少一個熱交換器元件和圍繞環形筒建立溶液的自然循環。21.如條文1所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料在可轉換核裂變燃料材料中的第一濃度大於可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的第二濃度。22.一種核裂變反應堆，其包含：含有溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液的反應堆容器，該反應堆容器限定：朝向反應堆容器的集中區的裂變區；以及朝向反應堆容器的外圍區的可轉換再生區；以及與溶液接觸地布置在可轉換再生區中的未溶解的可轉換核裂變燃料材料，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。23.如條文22所述的核裂變反應堆，其中反應堆容器是圓柱形的。24.如條文23所述的核裂變反應堆，其中反應堆容器的外圍區包含徑向外圍區。25.如條文22所述的核裂變反應堆，其中反應堆容器的外圍區包括軸向外圍區。26.如條文22所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度。27.如條文22所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。28.如條文22所述的核裂變反應堆，其中中子半透明液態載體材料包括從Mg、Ag、Ca和Ni中選擇的材料。29.如條文22所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料包括239Pu。30.如條文22所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料包括238U。31.如條文22所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。32.如條文31所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料懸浮在中子半透明液態載體材料中。33.如條文22所述的核裂變反應堆，其中以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料。34.如條文22所述的核裂變反應堆，其中以從細粒形式、線形式、板形式和泡沫形式中選擇的形式提供可轉換核裂變燃料材料。35.如條文22所述的核裂變反應堆，進一步包含：朝向反應堆容器的徑向外圍布置在可轉換再生區中的多個可轉換再生模塊，可轉換核裂變燃料材料容納在多個可轉換再生模塊中。36.如條文22所述的核裂變反應堆，進一步包含：與溶液熱連通的至少一個熱交換器元件。37.如條文36所述的核裂變反應堆，其中將至少一個熱交換器元件浸在溶液中。38.如條文36所述的核裂變反應堆，進一步包含：環形筒，與至少一個熱交換器元件相鄰地布置在反應堆容器中以便能通過至少一個熱交換器元件和圍繞環形筒建立溶液的自然循環。39.如條文22所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料在可轉換核裂變燃料材料中的第一濃度大於可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的第二濃度。40.一種核裂變反應堆，其包含：反應堆容器；容納在反應堆容器中的多根核裂變燃料細棒，多根核裂變燃料細棒的每一根具有第一軸端和第二軸端；溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變材料的溶液，該溶液遍及多根核裂變燃料細棒的每一根分布，多根核裂變燃料細棒的集中軸區限定反應堆容器的裂變區；以及在分別朝向多根核裂變燃料細棒的每一根的第一和第二軸端布置的第一和第二可轉換再生帶中與溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料，多根核裂變燃料細棒的第一和第二可轉換再生帶分別限定反應堆容器的第一和第二可轉換再生區。41.如條文40所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度。42.如條文40所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。43.如條文40所述的核裂變反應堆，其中中子半透明液態載體材料包括從Mg、Ag、Ca和Ni中選擇的材料。44.如條文40所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料包括239Pu。45.如條文40所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料包括238U。46.如條文40所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。47.如條文46所述的核裂變反應堆，其中可轉換核裂變燃料材料懸浮在中子半透明液態載體材料中。48.如條文40所述的核裂變反應堆，其中以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料。49.如條文40所述的核裂變反應堆，其中以從細粒形式、線形式、板形式和泡沫形式中選擇的形式提供可轉換核裂變燃料材料。50.如條文40所述的核裂變反應堆，其中可裂變核裂變燃料材料在可轉換核裂變燃料材料中的第一濃度大於可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的第二濃度。51.一種核裂變燃料細棒，其包含：限定細長外殼的包層；溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液，該溶液遍及細長外殼分布；以及與細長外殼中的溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。52.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中包層限定具有第一軸端、第二軸端和在第一和第二軸端之間的集中軸區的細長外殼。53.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中溶液和可轉換核裂變燃料材料各向同性分布在細長外殼中。54.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中溶液和可轉換核裂變燃料材料各向異性分布在細長外殼中。55.如條文52所述的核裂變燃料細棒，其中細長外殼的集中軸區限定核裂變燃料細棒的裂變區。56.如條文52所述的核裂變燃料細棒，其中朝向細長外殼的第一和第二端布置可轉換核裂變燃料材料。57.如條文56所述的核裂變燃料細棒，其中細長外殼的第一和第二端分別限定核裂變燃料細棒的第一和第二可轉換再生帶。58.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度大於可轉換核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的溶解度。59.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中可轉換核裂變燃料材料基本上不可溶解在中子半透明液態載體材料中。60.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中中子半透明液態載體材料包括從Mg、Ag、Ca和Ni中選擇的材料。61.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中可裂變核裂變燃料材料包括239Pu。62.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中可轉換核裂變燃料材料包括238U。63.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸。64.如條文63所述的核裂變燃料細棒，其中可轉換核裂變燃料材料懸浮在中子半透明液態載體材料中。65.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中以固態形式提供可轉換核裂變燃料材料。66.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中以從細粒形式、線形式、板形式和泡沫形式中選擇的形式提供可轉換核裂變燃料材料。67.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中布置可轉換核裂變燃料材料與包層的細長外殼的殼壁接觸。68.如條文51所述的核裂變燃料細棒，其中可裂變核裂變燃料材料在可轉換核裂變燃料材料中的第一濃度大於可裂變核裂變燃料材料在中子半透明液態載體材料中的第二濃度。69.一種操作核裂變反應堆的方法，該方法包含：使未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料，未溶解的可轉換核裂變燃料材料被布置成與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸；以及使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散到溶液。70.如條文69所述的方法，進一步包含：使中間嬗變的材料擴散到溶液。71.如條文69所述的方法，進一步包含：使可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變。72.如條文69所述的方法，其中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散到溶液包括使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過未溶解的可轉換核裂變燃料材料。73.一種操作核裂變反應堆的方法，該方法包含：在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中建立可裂變核裂變燃料材料的第一濃度；在布置成與溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料中建立可裂變核裂變燃料材料的第二濃度，第二濃度大於第一濃度；以及使可裂變核裂變燃料材料通過未溶解的可轉換核裂變燃料材料向溶液擴散。74.如條文73所述的方法，其中在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中建立可裂變核裂變燃料材料的第一濃度包括：在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中消耗可裂變核裂變燃料材料的一部分。75.如條文74所述的方法，其中在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中消耗可裂變核裂變燃料材料的一部分包括：在溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中使可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變。76.如條文73所述的方法，其中在布置在溶液中的未溶解的可轉換核裂變燃料材料中建立可裂變核裂變燃料材料的第二濃度，第二濃度大於第一濃度包括：使可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料。77.如條文74所述的方法，進一步包含：使中間嬗變的材料擴散到溶液。78.一種操作核裂變反應堆的方法，該方法包含：在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，使溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變；在反應堆堆芯的可轉換再生區中，使布置成與溶液接觸的未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料；以及使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散。79.如條文78所述的方法，其中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散包括：使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過可轉換核裂變燃料材料。80.如條文79所述的方法，其中使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過可轉換核裂變燃料材料包括：使嬗變的可裂變核裂變燃料材料擴散通過可轉換核裂變燃料材料到溶液。81.如條文78所述的方法，其中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，使溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分裂變包括：在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，消耗溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分。82.如條文81所述的方法，其中，在核裂變反應堆的反應堆堆芯的裂變區中，消耗溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液中的可裂變核裂變燃料材料的一部分包括：在裂變區中建立溶液中的可裂變核裂變燃料材料的第一濃度。83.如條文82所述的方法，其中，在反應堆堆芯的可轉換再生區中，使布置在溶液中的未溶解的可轉換核裂變燃料材料的一部分嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在可轉換再生區中建立可轉換核裂變燃料材料中可裂變核裂變燃料材料的第二濃度，第二濃度大於第一濃度。84.如條文78所述的方法，進一步包含：使中間嬗變的材料擴散到溶液。85.一種給核裂變反應堆加燃料的方法，該方法包含：在核裂變反應堆的反應堆堆芯中容納液態載體材料；以及將不可溶解可轉換核裂變燃料材料和可溶解可裂變核裂變燃料材料布置在液態載體材料中，液態載體材料對可溶解可裂變核裂變燃料材料是中子半透明的，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。86.如條文85所述的方法，進一步包含：使可裂變核裂變燃料材料溶解在中子半透明液態載體材料中。87.如條文86所述的方法，進一步包含：布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。88.如條文87所述的方法，其中布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中包括：將未溶解的可轉換核裂變燃料材料布置成與溶液直接物理接觸。89.如條文88所述的方法，其中將可轉換核裂變燃料材料布置成與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中包括：使可轉換核裂變燃料材料懸浮在溶液中。90.如條文87所述的方法，其中布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中包括：在反應堆堆芯中各向同性地布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。91.如條文87所述的方法，其中布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中包括在反應堆堆芯中各向異性地布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。92.如條文91所述的方法，其中在反應堆堆芯中各向異性地布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中包括：在反應堆堆芯的可轉換再生區中，布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸。93.一種製造核裂變燃料細棒的方法，該方法包含：在包層的細長外殼中容納液態載體材料；以及將不可溶解可轉換核裂變燃料材料和可溶解可裂變核裂變燃料材料布置在液態載體材料中，液態載體材料對可溶解可裂變核裂變燃料材料是中子半透明的，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。94.如條文93所述的方法，進一步包含：使可裂變核裂變燃料材料溶解在中子半透明液態載體材料中。95.如條文94所述的方法，進一步包含：布置可轉換核裂變燃料材料與溶解在中子半透明液態載體材料中的可裂變核裂變燃料材料的溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料保持未溶解在溶液中。96.如條文94所述的方法，進一步包含：布置可轉換核裂變燃料材料與包層的細長外殼的殼壁接觸。97.如條文95所述的方法，進一步包含：限定包層的細長外殼，細長外殼具有第一軸端、第二軸端和在第一和第二軸端之間的集中軸區。98.如條文95所述的方法，其中在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在細長外殼中各向同性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。99.如條文95所述的方法，其中在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。100.如條文99所述的方法，其中在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：朝向細長外殼的第一和第二軸端布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。101.如條文95所述的方法，其中在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。102.如條文101所述的方法，其中在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與溶液直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：使轉換變核裂變燃料材料懸浮在溶液中，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。103.一種製造核裂變燃料細棒的方法，該方法包含：將作為可裂變核裂變燃料材料的溶劑和對可裂變核裂變燃料材料中子半透明的液態載體材料布置在包層的細長外殼中；以及布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。104.如條文103所述的方法，進一步包含使可裂變核裂變燃料材料溶解在中子半透明液態載體材料中。105.如條文103所述的方法，其中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在細長外殼中各向同性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。106.如條文103所述的方法，其中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。107.如條文106所述的方法，其中在細長外殼中各向異性地布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：朝向細長外殼的第一和第二軸端布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。108.如條文103所述的方法，進一步包含：限定包層的細長外殼，細長外殼具有第一軸端、第二軸端和在第一和第二軸端之間的集中軸區。109.如條文103所述的方法，其中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：在細長外殼中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。110.如條文109所述的方法，其中布置未溶解的可轉換核裂變燃料材料與中子半透明液態載體材料直接物理接觸，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料包括：使可轉換核裂變燃料材料懸浮在中子半透明液態載體材料中，可轉換核裂變燃料材料可嬗變成可裂變核裂變燃料材料。111.如條文103所述的方法，進一步包含：布置可轉換核裂變燃料材料與包層的細長外殼的殼壁接觸。