Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Источники ионизируещего излучения

Рентгеновское излучение - это высокочастотные электромагнитные излучения с высокой проникающей способностью. Является управляемым излучением

Выполненный комплекс работ с установкой "Ромашка" показал её абсолютную надёжность и безопасность.

Эффективность работы подобных генераторов можно повысить путём использования вместо термоэлектрического преобразователя энергии плоских модульных термоэмиссионных элементов, располагаемых на границе активной зоны и радиального отражателя.

На базе установки "Ромашка" была создана опытная установка «Гамма» - прототип автономной транспортируемой АЭС «Елена» электрической мощностью до 500 кВт, предназначенной для энергоснабжения отдаленных районов.

Первая в нашей стране космическая ядерная электрическая станции (КАЭС) «БЭС-5» с гомогенным реактором на быстрых нейтронах и термоэлектрическим генератором (ТЭГ) разрабатывалась для электропитания аппаратуры космического аппарата радиолокационной разведки на участке выведения и в течение всего времени активного существования спутника на круговой орбите высотой порядка 260 км. Генерирующая выходная мощность "БЭС-5" 2800 Вт, с ресурсом 1080 часов. 3 октября 1970 осуществлён запуск ЯЭУ «БЭС-5» в составе космического аппарата радиолокационной разведки («Космос-367»). После проведения 9 запусков ЯЭУ "БЭС-5" в 1975 была принята на вооружение ВМФ СССР. Всего к моменту снятия с эксплуатации ЯЭУ «БЭС-5» (1989) была запущена в космос 31 установка.

В процессе эксплуатации установки проводились работы по доработке и модернизации БЭС, связанные с повышением радиационной безопасности, увеличением электрической мощности в конце ресурса до 3 кВт и увеличением ресурса до 6-12 месяцев. Первый запуск модернизированного варианта ЯЭУ был произведён 14 марта 1988 года в составе космического аппарата «Космос-1932». Табл.4 Радионуклидные термоэлектрические генераторы (РТГ) и блоки обогрева (БО) на полонии-210 и плутонии-238, источник гамма-излучения (ИИ) на тулии-170

Спутник

Дата запуска

Высота орбиты,

место

нахождения

РТГ, БО, ИИ

Электрич./

тепловая

мощность, Вт

Время работы, час

Космос-84

03.09.1965

1300 км

РТГ «Орион-1» на полонии-210

~20 ВтЭЛ

~3000

Космос-90

18.09.1965

1300 км

РТГ «Орион-2» на полонии-210

~20 ВтЭЛ

~3000

Луна-17

17.11.1970

Луноход-1

БО на полонии-210

~900 ВтТЕП

~2000

Орбитальная станция «Салют-1»

19.04.1971

200-222 км

Станция

спущена в

ИИ на тулии-170

-

-

Типичным представителем КАЭС, используемых в качестве источников питания мощных радиотехнических спутников (космических радиолокационных станций и телетрансляторов), с прямым преобразованием тепла в электричество, является установка «Бук», которая по сути дела, представляла собой ТЭГ - полупроводниковый преобразователь Иоффе, только вместо керосиновой лампы в нем использовался ядерный реактор. Как обычно, один полупроводниковый спай помещался в холод, а другой - в тепло: между ними пробегал электрический ток. С холодом в космосе все в порядке - он повсюду. Для тепла же годился металлический теплоноситель, что омывал портативный ядерный реактор. Это был быстрый реактор мощностью до 100 кВт. Полная загрузка высокообогащенного урана составляла около 30 кг. Тепло из активной зоны передавалось жидким металлом - эвтектическим сплавом натрия с калием полупроводниковым батареям. Электрическая мощность достигала 5 кВт. Время работы «Бука» - 1-3 месяца. теперь уже в качестве, продолжались до начала перестройки. С 1970 по 1988 год в космос запустили около 30 радиолокационных спутников с ядерно-энергетическими установками "Бук" с полупроводниковыми реакторами-преобразователями. Если установка отказывала, спутник переводили на орбиту длительного существования высотой 1000 км.

Основные достижения отечественной науки и техники в области термоэлектрической технологии для космических миссий связаны с НИОКР по созданию ЯЭУ «Ромашка», КЯЭУ «БУК» и реальным опытом ее эксплуатации в космосе в период 1970-1988 гг. в ходе 32-х запусков [6,15-17].

В Табл. 5 приведены результаты положительного и отрицательного опыта использования термоэлектрических Si-Ge преобразователей в космосе. Табл. 5 Опыт эксплуатации в космосе ЯЭУ с ТЭГ

Минусы

низкий ресурс (≤0,5 года); 25-30% деградация электрических характеристик (в основном из-за роста сопротивления электрических контактов); высокий системный показатель удельной массы (γ >50 кг/кВтЭЛ).

Плюсы

высокая надежность ТЭГ; радиационные дефекты отжигаются при Т ≥750 К и не вызывают роста внутреннего сопротивления термобатареи

В измерительной технике в основном используются следующие виды ионизирующего излучения: нейтронное и рентгеновское излучения. - излучение - это положительно заряженные частицы (ядра гелия), обладают слабой проникающей способностью. Их задерживает лист бумаги; - излучение - это электроны и позитроны, обладают средней проницающей способностью, проходят через пластину алюминия в несколько миллиметров; - излучение - это высокочастотное электромагнитное излучение с высокой проницающей способностью, проходят через пластину свинца в несколько сантиметров;

Инженерная графика

 

Сопромат