Ядерные реакторы на космических аппаратах

До сих пор мы рассматривали ядерные реакторы, используемые в составе АЭС, однако существуют и способы прямого преобразования атомной энергии в электрическую: без турбин и генераторов, без подвижных частей и механизмов, требующих обслуживания.

Известно, что с помощью термоэлементов можно преобразовывать тепло в электрический ток. Если при помощи подходящего вещества (например, расплавленного натрия) отводить тепло из реактора прямо к термоэлементам, а с другой стороны охлаждать их (например, водой), то в термоэлементах возникнет электрическое напряжение. Насосом в такой электростанции будет слуокить гладкая труба, в которой вместо поршней действует магнитное поле. При включении электромагнитов расплавленный натрий в тру^бе начнет двигаться и переносить тепло из реактора к термоэлементам, которые будут вырабатывать электрический ток.

Энергетическая установка «Ромашка» для прямого преобразования атомной энергии в электрическую была запущена в Институте атомной энергии им. И.В.Курчатова 14.08.1964. Она состояла из двух основных частей: реактора и комплекта полупроводниковых преобразователей, связанных в простую и надежную систему без каких-либо подвижных механизмов. Высокотемпературный реактор на быстрых нейтронах, топливо - обогащённый по 235U карбид урана (49 кг), тепловая мощность 40 кВт. Термоэлектрический преобразователь состоял из нескольких тысяч кремний- германиевых полупроводниковых элементов. Электрическая мощность установки - 0,8 кВт, рабочая температура в активной зоне 17700, на поверхности бериллиевого отражателя юоо°. К.П.Д. -2%. Этот реактор- преобразователь проработал -15000 часов, выработав ~6юо кВт час электроэнергии.

Ядерная энергетическая установка БЭС-5 «Бук» была использована на спутнике радиолокационной разведки УС-А. Первый аппарат этой серии был запутцен 3.10.1970 («Космос-367»). Реактор на быстрых нейтронах БР- 5А, топливо - уран, теплоноситель - калий-натриевый расплав, тепловая мощность юо кВт. Получение электрического тока обеспечивалось полупроводниковым термоэлектрическим генератором. От установки с выходной электрической мощностью з кВт питался бортовой радиолокатор.

Установка ТЭУ-5 «Тополь» («Топаз-1»), впервые выведена на орбиту 2.02.1987 в составе спутников «Космос-1818» и «Космос-1867». Быстрый реактор, топливо - диоксид урана с 90% обогащением (количество 235U в реакторе снижено до 11,5 кг по сравнению с 30 кг в БЭС-5 «Бук»), теплоноситель - калий-натриевый расплав, тепловая мощность 150 кВт. Выходная электрическая мощность 6,6 кВт. Срок работы 1 год.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >