РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА КОСМИЧЕСКОЙ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к конструктивным элементам ядерных энергетических установок, в частности, к радиационным защитам (РЗ) космических ядерных энергетических установок (КЯЭУ), предназначенных для снижения уровня ионизирующего излучения нейтронов и фотонов от ядерного реактора до значений допустимых для полезной нагрузки космического аппарата.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является радиационная защита космической ядерной энергетической установки, выполненная в виде герметичного корпуса, заполненного гидридом лития (патент РФ на полезную модель №139313, МПК G21D 1/00, опубл. 10.04.2014).
При работе реакторной установки из-за высоких температур и высоких радиационных нагрузок из гидрида лития выделяются газообразные продукты (водород и продукты диссоциации гидрида лития), в связи с чем, внутри герметичного корпуса радиационной защиты повышается давление, что вынуждает изготавливать корпус радиационной защиты большой толщины.
Недостатком известной радиационной защиты космической ядерной энергетической установки является большая масса корпуса радиационной защиты из-за большой толщины стенок.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение экономичности запуска космического летательного аппарата и его надежности при эксплуатации.
Техническим результатом полезной модели является, уменьшение толщины стенок корпуса радиационной защиты и снижение напряжений в стенках корпуса радиационной защиты.
Технический результат достигается тем, что радиационная защита, выполненная в виде герметичного корпуса, заполненного гидридом лития, снабжена предохранительным клапаном.
Предохранительный клапан позволяет сбрасывать избыточное давление от выделяемых газообразных продуктов из гидрида лития в космическое пространство.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена радиационная защита (общий вид).
Радиационная защита космической ядерной энергоустановки содержит герметичный корпус 1, который заполнен водородсодержащим материалом с высокими поглощающими свойствами, например, гидридом лития 2. На корпусе радиационной защиты установлен предохранительный клапан 3, например, пружинный клапан прямого действия, который позволяет сбросить в космическое пространство избыточное давление. Причем установку такого клапана предпочтительнее выполнять на корпусе радиационной защиты в области меньших дозовых радиационных нагрузок, а значит и в области меньших температур. Для повышения надежности возможна установка двух клапанов.
Радиационная защита работает следующим образом.
После достижения космической установкой места назначения, например радиационно-безопасной орбиты, начинает работать ядерный реактор, который является источником радиационного излучения. Радиационная защита снижает потоки гамма- и нейтронного излучения от реактора, позволяя обеспечить на радиационной чувствительных объектах установки требуемые параметры, необходимые для нормального их функционирования. При нагреве и радиационном облучении из гидрида лития 2 выделяется водород и продукты диссоциации гидрида лития, которые создают внутри корпуса 1 повышенное давление. При превышении допустимого давления во внутрикорпусном пространстве радиационной защиты срабатывает предохранительный клапан 3, сбрасывая в космическое пространство избыточное давление. Отсутствие избыточного давления на стенки корпуса радиационной защиты позволяет снизить напряжение в них, а, следовательно, и толщину стенок корпуса защиты.