Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Космическая ЯЭУ на основе реактора на быстрых нейтронах SAFE с низкотемпературными термоэмиссионными преобразователями

29.12.2011 2011 - №04 Физика и техника ядерных реакторов

В.И. Ярыгин Г.Э. Лазаренко М.К. Овчаренко А.П. Пышко Д.Г. Лазаренко

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2011.4.03

УДК: 621.039.526: 621.362

Рассматривается возможность использования низкотемпературных термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) с температурой эмиттеров ТЕ ≤ 1700 К в составе космической ЯЭУ на основе быстрого реактора типа SAFE (Safe Affordable Fission Engine) с тепловой мощностью 300 кВт, предназначенной для долгоресурсной работы в составе лунной базы. Приведены результаты системной оптимизации некоторых узлов и оборудования ЯЭУ, расчетные оценки массогабаритных характеристик ЯЭУ и уточнен сценарий жизненного цикла установки.

Ссылки

  1. Poston D.I. The Heatpipe-Operated Mars Exploration Reactor (HOMER)/Proceedings of the STAIF-2001 (Albuquerque, New Mexico, USA, 2001). -Р. 797.
  2. Adams B.T., Houts M.G., Poston D. I. et al. The Feasibility of Near-Term Low-Cost Space Nuclear Power/Proceedings of the STAIF-1999 (Albuquerque, New Mexico, USA, 1999). – Р. 1189.
  3. Забудько А.Н., Ярыгин В.И., Овчаренко М.К. и др. Концептуальная разработка космической ядерной энергетической установки с реактором типа SAFE-300 и термоэлектрическими преобразователями энергии/Тр. Международного конгресса по усовершенствованным ядерным энергетическим установкам (ICAPP 03), Кордоба, Испания, 2003. – С. 314
  4. Зродников А.В., Ярыгин В.И., Лазаренко Г.Э. и др. Низкотемпературная термоэмиссия в космических ядерных энергетических установках с быстрым реактором типа SAFE/Тр. Международного конгресса по усовершенствованным ядерным энергетическим установкам (ICAPP07), Сан-Диего, Калифорния, США, 2007. – С. 89.
  5. Ярыгин В.И. Термоэлектричество и термоэмиссия в космических ядерных энергетических установках прямого преобразования. Современное состояние и перспективы/Тр. Международной конференции «Космическая ядерная конференция 2005» (Сан-Диего, Калифорния, США, 2005). Докл. №1117.
  6. Mendell W.W. Lunar Bases and Space Activities of the 21st Century. – Houston, USA: The Lunar and Planetary Institute, 1986. – 304 p.
  7. Ярыгин В. И., Сидельников В.Н., Миронов В.С. Выбор вида преобразования энергии для инициативы НАСА по космическим ядерным энергетическим системам – недооцененные возможности термоэмиссии/Тр. II Международной конференции по инженерным проблемам преобразования энергии (2nd IECEC2004), Альбукерк, Нью-Мехико, США, 2004. Докл. № AIAA-2004-5586.
  8. Neal C., Shearer C., Taylor J. et al. Space Resources Investigation by LEAG (Lunar Exploration Analysis Group)/Proceedings of Conference on Lunar Exploration, League City, Texas, USA, 2005. – Р. 1211-1234
  9. Ярыгин В.И., Ионкин В.И., Купцов Г.А. и др. Космические термоэмиссионные ЯЭУ нового поколения с вынесенными из активной зоны реактора электрогенерирующими системами/Тр. Международной конференции по энергодвигательным технологиям, Хантсвилл, Алабама, США, 2000. Докл. №AIAA-2000-5358.
  10. Овчаренко М.К., Забудько А.Н., Лазаренко Г.Э. и др. Концепция долгоресурсной ЯЭУ «Эльбрус-400/200» с эффективными низкотемпературными термоэмиссионными преобразователями, вынесенными из активной зоны/Тр. Международной конференции «Космическая ядерная энергетик 2005», Сан-Диего, Калифорния, США, 2005. Докл. №1118.
  11. Зродников А.В., Забудько А.Н., Дубинин А.А. и др. Взгляд на космическую ядерную энергетику: 50 лет назад, 50 лет вперед/Тр. Международной конференции «Космическая ядерная энергетика 2005», Сан-Диего, Калифорния, США, 2005. Докл. №1116.
  12. Briesmeister J. MCNP – A General Monte Carlo N-Particle Transport Code, Version 4B// LA-12625-M, 1997.
  13. Ярыгин Д.В., Миронов В.С., Соловьев Н.П. и др. Термоэмиссионный преобразователь с высокими выходными электрическими характеристиками на основе металл-кислородной структуры на коллекторе//Атомная энергия. – 2000. – Т. 89. – Вып. 1. – С. 39-48.
  14. Ярыгин В.И., Сидельников В.Н., Касиков И. И. и др. Экспериментальное изучение возможности образования конденсата возбужденных состояний вещества (ридберговской материи)// Письма в ЖЭТФ. – 2003. – Т. 77. – Вып. 6. – С. 330 – 334.
  15. Rose P. F. ENDF-201, ENDF/B-VI Summary Documentation // Brookhaven National Laboratory, 1991, BNL-NCS-17541
  16. Pyshko A.P., Dubinin A.A., Levchenko V.M. et al. New Capabilities of RAPID-Code for Calculation of Reactor Radiation Functionals on the Spacecraft Subsystems/Proceedings of the RP&S Topical Meeting, Falmouth, Massachusetts, USA, 1996. – Р. 241.
  17. Абагян Л.П., Базазянц Н.О., Николаев М.Н. и др. Групповые константы для расчета реакторов и защиты. – М.: Энергоиздат, 1981. – 276 с.
  18. Cowing K. A Closer Look at NASAs New Exploration Architecture // SpaceRef.com, October 9, 2005, http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1069

низкотемпературная термоэмиссия реактор на быстрых нейтронах тепловая труба ЯЭУ космического назначения