Изотопы в медицине и биологии Изотопы в медицине

из "Изотопы Свойства, получение, применение Том 2"

Основным требованием при выполнении этих работ является безусловное обеспечение условий ядерной и радиационной безопасности КЯЭУ для населения Земли. В условиях космического пространства радикальное решение проблемы радиационной безопасности заключается в размещении космических объектов с действующими ЯЭУ на орбитах, для которых время баллистического существования космического аппарата значительно превышает время, необходимое для полного распада накопившейся радиоактивности. [c.291]
В настоящем разделе излагаются исторические аспекты создания российских космических ядерных энергетических установок ( Ромашка , Бук , Тополь , Енисей ), описываются их конструктивные особенности, основные параметры и обсуждается перспектива создания на их основе ядерных энергодвигательных установок. Обсуждаются вопросы международного сотрудничества при создании в будущем таких систем. [c.291]
ПОЗВОЛИТ решать задачи глобального экологического мониторинга, космического производства, энергообеспечения лунных и марсианских экспедиций и ряд других задач. [c.292]
Исторический аспект. В начале 60-х годов в бывшем Советском Союзе на предприятиях Министерства среднего машиностроения были развёрнуты работы по прямому преобразованию тепловой энергии ядерного реактора в электричество для космических применений с использованием термоэлектрических и термоэмиссионных преобразователей. Интерес к этим работам был обусловлен тем, что подобные методы преобразования тепловой энергии в электричество принципиально упрощают схему энергетических установок, исключают промежуточные этапы превращения энергии и позволяют создать более компактные и лёгкие энергетические установки в диапазоне электрических мощностей от единиц до нескольких сотен киловатт. [c.292]
К этому времени был разработан термоэлектрический сплав на основе высокотемпературного кремний-германиевого полупроводникового материала с верхней рабочей температурой до 1000 °С и добротностью Z к. Ъ 10 1/ °С и созданы экспериментальные образцы термоэлектрических преобразователей. [c.292]
В это же время были начаты исследования по термоэмиссионным преобразователям. [c.292]
В 1961 году на основе предложений Института атомной энергии было принято решение Правительства о создании и проведении ядерных энергетических испытаний малогабаритной космической электростанции с прямым преобразованием тепловой энергии в электричество, получившей название реактор-преобразователь Ромашка . [c.292]
Реактор-преобразователь Ромашка был спроектирован и сооружён в Институте атомной энергии, в кооперации с Сухумским физико-техническим институтом, Подольским научно-исследовательским технологическим институтом и Харьковским физико-техническим институтом. К августу 1964 года реактор был полностью готов к длительным энергетическим испытаниям на специально сооружённом в ИАЭ стенде Р . Пуск реактора-преобразователя Ромашка был осуществлён 14 августа 1964 года. Он проработал в непрерывном режиме 15000 часов, выработав 6100 кВт-часов электроэнергии. [c.292]
Примерно в это же время в Физико-энергетическом институте, Конструкторском бюро М. М. Бондарюка, Сухумском физико-техническом институте, Институте источников тока были развёрнуты работы по созданию космической ядерной термоэлектрической установки БУК на основе реактора на быстрых нейтронах и вынесенного термоэлектрического преобразователя. Эти работы были продолжены впоследствии в НПО Красная звезда , завершились полным циклом наземной отработки и с начала 1970 годов — эксплуатацией установки БУК на низких околоземных орбитах высотой около 300 км в составе космических аппаратов серии Космос . С 1970 г. по 1988 г. был произведён 31 запуск этих ЯЭУ, предназначенных для морской радиолокационной разведки. [c.292]
Параллельно с испытанием первых термоэлектрических ядерных энергетических установок Ромашка и БУК в России были развёрнуты работы по созданию космических ядерных установок на основе термоэмиссионных преобразователей энергии, встроенных в активную зону реактора. Работа осуш,ествлялась по двум проектам термоэмиссионных установок. [c.293]
В 1970-1973 гг. были созданы и впервые в мире прошли энергетические испытания три прототипа термоэмиссионного реактора-преобразователя с многоэлементными ЭГК. Два опытных образца ЯЭУ ТОПАЗ в 1987 году были испытаны в космосе в составе экспериментального космического аппарата Плазма-А ( Космос-1818 и Космос-1867 ), подтвердив ресурс в процессе первого испытания 142 суток, а в процессе второго испытания — около 342 суток. [c.293]
Разработка установки ЕНИСЕЙ ( ТОПАЗ-2 ) завершилась полным циклом наземной отработки, включая 6 ядерных энергетических испытаний с подтверждением ресурса 1,5 года и прогнозированием ресурса по результатам разделки и изучения критических элементов до 3-х и более лет. Для проведения лётных испытаний были изготовлены 2 штатных изделия ЕНИСЕЙ и несколько опытных образцов для отработки стыковки с КА. Однако в связи с сокращением финансирования лётные испытания ЕНИСЕЯ не проводились, а изготовленные опытные образцы были задействованы впоследствии в программе совместных работ с США (в международной программе ТОПАЗ ). [c.293]
Таким образом завершился первый этап создания российских космических ядерных установок. В связи с сокращением финансирования космических программ дальнейшие работы по ЯЭУ были переведены в стадию научно-исследовательских работ, предусматривающих создание технологического задела и отработку отдельных элементов КЯЭУ для решения космических задач XXI века. [c.293]
Реактор-преобразователь Ромашка . Общий вид установки представлен на рис. 17.2.1. Фото реактора и ТВЭЛ представлены на рис. 17.2.2. [c.293]
Ядерный реактор установки Ромашка представляет нейтронно-физи-ческую систему, работающую на быстрых нейтронах. Тепло, выделяемое в активной зоне реактора, путём теплопроводности передаётся в радиальном направлении на отражатель и далее с боковой поверхности отражателя передаётся на коаксиально расположенный и примыкающий к отражателю полупроводниковый преобразователь. [c.293]
Активная зона реактора по высоте набирается из 11 тепловыделяющих элементов, каждый из которых состоит из графитового корпуса с крышкой и тепловыделяющих сегментных пластин и центрального диска из дикарбида урана с обогащением по урану-235 — 90% (рис. 17.2.2). Общий вес урана-235 в активной зоне реактора составляет 49 кг. [c.293]
Выбранное сочетание материалов в реакторе обеспечивает работоспособность активной зоны до 1900 °С в центральной части реактора, до 1000-1100 °С — на наружной поверхности отражателя. [c.294]
Система регулирования реактора состоит из 4 стержней, расположенных в радиальном бериллиевом отражателе, и нижнего торцевого отражателя. Для автоматического регулирования реактора в процессе работы предусмотрен стержень АР из бериллия и окиси бериллия в оболочке из ВЖ-98, приводимый в движение сервоприводом. Ручное регулирование реактора может осуществляться движением комбинированного отражающе-поглощающего нейтроны стержня РР. Компенсация температурного эффекта реактора осуществляется движением нижнего торцевого отражателя. Два стержня АЗ, аналогичные по устройству стержню РР, и нижний торцевой отражатель обеспечивают аварийную защиту реактора. [c.294]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология