本发明公开了一种具有展平堆芯轴向功率功能的非均匀管式MA嬗变棒,包括：中心层,其位于非均匀管式MA嬗变棒的中心,中心层外部设置有～(6)LiD/MA/UO-2混合燃料层,～(6)LiD/MA/UO-2混合燃料层的外部设置有气隙层,气隙层的外部设置有锆合金包壳；非均匀管式MA嬗变棒的轴向上设置有奇数段的～(6)LiD/MA/UO-2混合燃料层,从非均匀管式MA嬗变棒的上端到中间位置,各段～(6)LiD/MA/UO-2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递增；从非均匀管式MA嬗变棒的中间位置到下端,各段～(6)LiD/MA/UO-2混合燃料层中的MA核素份额占比逐段递减。本发明提供的非均匀管式MA嬗变棒提高了MA核素的嬗变率,对堆芯的径向和轴向功率具有展平作用,可以改善堆芯内部中子通量过高,外部通量很低的情况,并降低堆芯内各组件的功率峰因子。

本发明公开了一种用于快中子堆的套管式MA嬗变棒,包括：中心层,其外部至少环绕设置有一层外层；所述中心层为MA核素管,所述外层为～(6)LiD核素管；或者所述中心层为MOX核素管,所述外层为MA核素管和/或～(6)LiD核素管。本发明提供的用于快中子堆的套管式MA嬗变棒,创新性地将热快中子转换材料～(6)LiD加入到MA嬗变棒的结构设计中,本发明提出了三种方案的嬗变棒的基本结构：①～(6)LiD/MA套管式嬗变棒；②～(6)LiD/MA/MOX套管式嬗变棒；③MA/MOX套管式嬗变棒,并且对每种方案中的～(6)LiD、MA以及MOX燃料的管壁厚度不断优化,提出了一种新的处置MA核素的嬗变棒结构,提升了含有MA核素嬗变棒的嬗变率。