Аннотация
Одной из проблем проектирования ядерно-энергетических установок космического назначения является обеспечение безопасного физического пуска реактора в космосе. Пуск реактора осложняется невозможностью отслеживать изменения мощности реактора на его начальном этапе применяемыми средствами контроля. Для разрешения этой проблемы используется внешний источник нейтронов, обеспечивающий контролируемый уровень мощности реактора во время пуска. Применение внешнего источника нейтронов связанно с определенными трудностями. Во-первых, требуются дополнительные конструкционные элементы, крепление источника, гермовводы в активную зону и др., это увеличивает массу и снижает надежность космической ядерно-энергетической установки (КЯЭУ). Во-вторых, перед размещением в ракетоносителе с КЯЭУ проводится множество подготовительных операций. Персонал, проводящий работы в непосредственной близости от мощного источника нейтронов (~106 н/с), будет подвергаться радиационному облучению. Ранее в работе было показано, что под воздействием протонов космического излучения в активную зону усовершенствованного термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТРП) типа «ТОПАЗ» попадает 105-107 н/с, т.е. количество нейтронов способное сформировать достаточно делений для обеспечения контролируемого уровня мощности. Потоки протонов космического излучения, попадающие на поверхность КЯЭУ, имеют значительную зависимость от высоты и географических координат положения космического аппарата (КА) относительно Земли. Из-за неравномерности потоков протонов следует ожидать неравномерность потока нейтронов, которые будут поступать в активную зону реактора при движении КА по орбите. В таком случае пуск реактора следует проводить в промежутки времени, когда КА проходит через области с наиболее высокими значениями потоков протонов. В данной работе проводится исследование возможности пуска усовершенствованного термоэмиссионного реактора-преобразователя без специального внешнего источника нейтронов, но с учетом влияния протонов космического излучения и неопределенности их потоков при изменении положения КА относительно Земли.
Ключевые слова
радиационное облучение, космическое излучение, термоэмиссионный реактор-преобразователь, космическая ядерно-энергетическая установка (КЯЭУ), физический пуск КЯЭУ, ТРП "БУК", ТРП "ТОПАЗ", источник нейтронов
УДК 621.039.578
Вопросы атомной науки и техники. Cер. Ядерно-реакторные константы, 2014, вып. 4, 4:6