Импульсные реакторы  Атомные батареи в космосе

Источники ионизируещего излучения

Источником ионизирующего излучения называют объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее или способное (при определенных условиях) испускать ионизирующее излучение.

Историческое первенство в космических ядерных авариях принадлежит США - в 1964 г. не смог выйти на орбиту американский навигационный спутник с атомным реактором на борту, и этот реактор развалился в атмосфере вместе со спутником на куски.

В СССР первая авария связана с запущенным 18 сентября 1977 4300-килограммовым спутником серии УС-А (псевдоним «Космос-954», параметры орбиты: перигей 259 км, апогей 277 км, наклонение 65 градусов). Спутник входил в состав спутниковой системы морской космической разведки и целеуказания МКРЦ «Легенда», предназначенной для обнаружения кораблей вероятного противника и выдачи данных для применения по ним нашим флотом крылатых ракет. В конце октября 1977 «Космос-954» прекратил регулярные коррекции орбиты, но перевести его на орбиту захоронения не удалось. По последующим сообщениям ТАСС, 6 января 1978 спутник внезапно разгерметизировался, из-за чего бортовые системы вышли из строя. Неуправляемое снижение аппарата под действием верхних слоев атмосферы завершилось 24 января 1978 сходом с орбиты и падением радиоактивных обломков па севере Канады в окрестности Большого Невольничьего озера. Урановые элементы спутника полностью сгорели в атмосфере. На земле нашли лишь остатки бериллиевого отражателя и полупроводниковых батарей. Тем не менее радиоактивный космический мусор оказался разбросанным на северо-западе Канады на площади в несколько тысяч квадратных километров. СССР согласился выплатил Канаде 3 миллиона долларов, составивших 50% стоимости операции «Morning Light» по очистке района падения «Космоса-954».

28 декабря 1982 работавший с 30 августа «Космос-1402» не удалось перевести на орбиту захоронений и он начал неконтролируемое снижение. Конструктивные доработки после предыдущей аварии позволили отделить активную зону от термостойкого корпуса реактора и предотвратить компактное падение обломков. Активная зона вошла в атмосферу 7 февраля 1983 и радиоактивные продукты деления рассеялись над Южной Атлантикой.

В апреле 1988 была утеряна связь с «Космосом-1900», выведенным на орбиту в декабре 1987. В течение пяти месяцев спутник неконтролируемо снижался, и наземные службы не могли дать команду ни на увод реактора на высокую орбиту, ни на отделение активной зоны для более безопасного ее схода с орбиты. К счастью, за пять суток до ожидавшегося входа в атмосферу, 30 сентября 1988 сработала система автоматического увода реактора, включившаяся ввиду исчерпания запаса топлива в системе ориентации спутника.

Продолжением источников питания типа «Топаз» явилась термоэмиссионная ядерная энергетическая установка «Енисей-Топаз». Электрогенерирующий канал - одноэлементный Мощность электрическая - 5 кВт, ресурс - до 3 лет.

Рис.10. ЯЭУ «Енисей»

Хотя само по себе происшествие не нанесло материального ущерба, его наложение на предшествовавшие катастрофы «Челленджера» и Чернобыльской АЭС привело к протестам против использования ядерных энергоустановок в космосе. Это обстоятельство стало дополнительным фактором, повлиявшим на прекращение полетов спутников с космическими локаторами в 1988. Впрочем, основной причиной отказа от космических локаторов с ядерным энергопитанием стали не призывы мировой общественности и уж тем более, не создаваемые реакторами помехи для гамма-астрономии, а низкие эксплуатационные характеристики.

Смеси фосфоров с радиоактивными изотопами (обычно с а-излучателями, типа радий-226) давно и широко применяются для оформления контрольных приборов на борту самолёта, часов, елочных игрушек и т.п. - везде, где требуются краски постоянного свечения

В настоящее время к космическим ядерным энергетическим установкам (КЯЭУ) нового поколения предъявляются следующие требования Основные направления работ в термоэмиссии после завершения работ по программам создания КЯЭУ «ТОПАЗ» и ЯЭУ «Енисей» связаны с необходимостью радикального увеличения к.п.д. с уровня ~10% до 20-30%, ресурса работы электрогенерирующих каналов (ЭГК) и систем в составе ЯЭУ – с 1-2 лет до 10-20 лет при существенном ограничении массогабаритных характеристик

В результате аварии на ЧАЭС в наибольшей степени пострадали районы Брянской области. На территории Гордеевского, Злынковского, Клинцовского, Новозыбковского и Красногорского районов этой области в населенных пунктах плотность загрязнения цезием-137 составила 15-90 Ки/км2, значения МЭД находились в пределах от 30 до 195 мкР/ч. Случаи превышения допустимого содержания радионуклидов в продуктах питания отмечаются в основном в личных хозяйствах, а также в грибах и ягодах. На территории Брянской и Калужской областей содержание радионуклидов превышало установленные нормативы в 3% и 0,7% изученных образцов пищевых продуктов соответственно. Это привело к некоторому росту внутреннего облучения населения. Кыштымская авария привела к увеличению концентрации стронция-90 в воде реки Теча в районе поселка Муслюмово (Челябинская область). Этот показатель остается на уровне предыдущих лет и составляет 33,8 Бк/л (8,9"10-10 Ки/л). Специфика внутреннего облучения населения за счет потребления продуктов на территории России в ряде случаев обусловлена не только воздействием аварий, но и особенностями региона. Примером региональных особенностей являются районы Крайнего Севера, а именно: Мурманская, Архангельская области и Республика Коми. Ввиду высокой концентрации ряда естественных и искусственных радионуклидов в цепочке "лишайник - северный олень" у оленеводов - коренного населения - содержание свинца-210 в костной ткани и цезия-137 во всем организме превышает средние значения для населения России в 10 - 30 раз. Определенным источником радиационной опасности является также металлолом. Основную часть выявленных в металлоломе источников ионизирующего излучения составляют источники из различных радиоизотопных приборов и изделий со светосоставами постоянного действия на основе радия-226 и природный радий-226, отложившийся на трубах и технологических деталях объектов нефтедобычи и нефтепереработки. В отдельных случаях в металлоломе выявляются радиоактивные источники с предприятий, эксплуатирующих источники ионизирующего излучения.

В измерительной технике в качестве источников ионизирующего излучения используются изотопы, а для получения рентгеновского излучения - рентгеновские трубки. Рентгеновское излучение возникает при бомбардировании анода электронами высоких энергий. Преимущество рентгеновского излучения связано с его управляемостью. При применении источников ионизирующего излучения необходимо соблюдать меры безопасности. Наибольшую опасность представляет излучение.
Космические ядерные аварии