ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ НА ОСНОВЕ РАСЩЕПЛЕНИЯ ЯДРА

1. Топливный элемент на основе расщепления ядра, содержащий:
топливный материал на основе расщепления ядра и
по меньшей мере одну тепловую трубу, по меньшей мере одна часть которой размещена в топливном материале на основе расщепления ядра.
2. Топливный элемент по п.1, в котором топливный материал на основе расщепления ядра содержит по меньшей мере один продукт, выбранный из ядерного топлива и ядерного топливного сырья.
233
235
239
3. Топливный элемент по п.2, в котором ядерное топливо содержит по меньшей мере одно ядерное топливо, выбранное из: U, U и Pu.
232
238
4. Топливный элемент по п.2, в котором ядерное топливное сырье содержит по меньшей мере одно ядерное топливное сырье, выбранное из Th и U.
5. Топливный элемент по п.1, в котором топливный материал на основе расщепления ядра ограничивает полость в указанном элементе, а тепловая труба содержит капиллярную структуру, ограниченную внутри по меньшей мере одной части полости.
6. Топливный элемент по п.5, в котором полость содержит канал, ограниченный по меньшей мере в одной части топливного материала на основе расщепления ядра.
7. Топливный элемент по п.6, в котором канал содержит стенки, которые по существу окружают участок капиллярной структуры.
8. Топливный элемент по п.5, в котором полость по существу герметично закрыта.
9. Топливный элемент по п.5, в котором поверхность полости ограничивает канавки, образующие капиллярную структуру.
10. Топливный элемент по п.5, в котором капиллярная структура содержит фитиль.
11. Топливный элемент по п.10, в котором фитиль выполнен из материала, выбранного из: тория, молибдена, вольфрама, стали, тантала, циркония, углерода и огнеупорного металла.
12. Топливный элемент по п.5, дополнительно содержащий рабочую текучую среду, размещенную внутри полости.
13. Топливный элемент по п.12, в котором рабочая текучая среда выполнена с возможностью испарения и конденсации.
7
14. Топливный элемент по п.13, в котором рабочая текучая среда содержит текучую среду, выбранную из: Li, натрия и калия.
15. Топливный элемент по п.1, в котором тепловая труба содержит испаритель и конденсатор.
16. Топливный элемент по п.15, в котором тепловая труба дополнительно содержит адиабатическую секцию.
17. Топливный элемент по п.15, в котором по меньшей мере одна часть конденсатора расположена не внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
18. Топливный элемент по п.15, в котором по меньшей мере одна часть испарителя расположена не внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
19. Топливный элемент по п.16, в котором по меньшей мере одна часть адиабатической секции расположена не внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
20. Узел тепловой трубы, содержащий:
элемент тепловой трубы и
топливный материал на основе расщепления ядра, составляющий единое целое с элементом тепловой трубы и находящийся в тепловом сообщении с элементом тепловой трубы.
21. Узел тепловой трубы по п.20, в котором топливный материал на основе расщепления ядра ограничивает полость, и по меньшей одна часть элемента тепловой трубы размещена внутри полости.
22. Узел тепловой трубы по п.21, в котором полость имеет канал, ограниченный по меньшей мере одной частью топливного материала на основе расщепления ядра.
23. Узел тепловой трубы по п.22, в котором канал имеет стенки, которые по существу окружают часть капиллярной структуры.
24. Узел тепловой трубы по п.21, в котором полость по существу является герметично закрытой.
25. Узел тепловой трубы по п.20, в котором элемент тепловой трубы ограничивает полость, и топливный материал на основе расщепления ядра размещен внутри по меньшей мере одной части полости.
26. Узел тепловой трубы по п.25, в котором топливный материал на основе расщепления ядра содержит микроструктуру, выбранную из: спеченного порошка, вспененной микроструктуры и микроструктуры с высокой плотностью.
27. Узел тепловой трубы по п.25, в котором топливный материал на основе расщепления ядра содержит капиллярную структуру.
28. Узел тепловой трубы по п.20, в котором элемент тепловой трубы содержит капиллярную структуру.
29. Узел тепловой трубы по п.28, в котором капиллярную структуру ограничивает канавки.
30. Узел тепловой трубы по п.28, в котором капиллярная структура содержит фитиль.
31. Узел тепловой трубы по п.30, в котором фитиль выполнен из материала, выбранного из: тория, молибдена, вольфрама, стали, тантала, циркония, углерода и огнеупорного металла.
32. Узел тепловой трубы по п.28, дополнительно содержащий рабочую текучую среду, размещенную внутри элемента тепловой трубы.
33. Узел тепловой трубы по п.32, в котором рабочая текучая среда выполнена с возможностью испарения и конденсации.
7
34. Узел тепловой трубы по п.33, в котором рабочая текучая среда содержит текучую среду, выбранную из: Li, натрия и калия.
35. Узел тепловой трубы по п.20, в котором элемент тепловой трубы содержит испаритель и конденсатор.
36. Узел тепловой трубы по п.35, в котором элемент тепловой трубы дополнительно содержит адиабатическую секцию.
37. Узел тепловой трубы по п.20, в котором топливный материал на основе расщепления ядра содержит по меньшей мере один продукт, выбранный из: ядерного топлива и ядерного топливного сырья.
233
235
239
38. Узел тепловой трубы по п.37, в котором ядерное топливо содержит по меньшей мере одно ядерное топливо, выбранное из: U, U и Pu.
232
238
39. Узел тепловой трубы по п.37, в котором ядерное топливное сырье содержит по меньшей мере одно ядерное топливное сырье, выбранное из Th и U.
40. Топливный элемент на основе расщепления ядра, содержащий:
топливный материал на основе расщепления ядра, ограничивающий полость,
капиллярную структуру, размещенную внутри по меньшей мере одной части полости, и
рабочую текучую среду, размещенную внутри полости.
41. Топливный элемент по п.40, в котором полость имеет канал, ограниченный по меньшей мере одной частью топливного материала на основе расщепления ядра.
42. Топливный элемент по п.41, в котором канал имеет стенки, которые по существу окружают часть капиллярной структуры.
43. Топливный элемент по п.40, в котором полость по существу герметично закрыта.
44. Топливный элемент по п.40, в котором топливный материал на основе расщепления ядра содержит по меньшей мере один продукт, выбранный из: ядерного топлива и ядерного топливного сырья.
233
235
239
45. Топливный элемент по п.44, в котором ядерное топливо содержит по меньшей мере одно ядерное топливо, выбранное из: U, U и Pu.
232
238
46. Топливный элемент по п.44, в котором ядерное топливное сырье содержит по меньшей мере одно ядерное топливное сырье, выбранное из Th и U.
47. Топливный элемент по п.40, в котором полость ограничивает стенки тепловой трубы.
48. Топливный элемент по п.47, в котором поверхности стенок ограничивают канавки, образующие, в свою очередь, капиллярную структуру.
49. Топливный элемент по п.40, в котором капиллярная структура содержит фитиль.
50. Топливный элемент по п.49, в котором фитиль выполнен из материала выбранного из: тория, молибдена, вольфрама, стали, тантала, циркония, углерода и огнеупорного металла.
51. Топливный элемент по п.40, в котором рабочая текучая среда выполнена с возможностью испарения и конденсации.
7
52. Топливный элемент по п.51, в котором рабочая текучая среда содержит текучую среду, выбранную из: Li, натрия и калия.
53. Топливный элемент по п.47, в котором тепловая труба содержит испаритель и конденсатор.
54. Топливный элемент по п.53, в котором тепловая труба дополнительно содержит адиабатическую секцию.
55. Топливный элемент по п.53, в котором по меньшей мере одна часть конденсатора расположена не внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
56. Топливный элемент по п.53, в котором по меньшей мере одна часть испарителя расположена не внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
57. Топливный элемент по п.54, в котором по меньшей мере одна часть адиабатической секции расположена не внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
58. Тепловая труба, содержащая:
стенку, ограничивающую полость и содержащую по меньшей мере одну часть топливного материала на основе расщепления ядра,
капиллярную структуру, размещенную внутри по меньшей мере одной части полости, и
рабочую текучую среду, размещенную внутри полости.
59. Тепловая труба по п.58, содержащая испаритель и конденсатор.
60. Тепловая труба по п.59, дополнительно содержащая адиабатическую секцию.
61. Тепловая труба по п.59, в которой одна часть стенки, ограничивающая по меньшей мере одну часть конденсатора, не содержит топливный материал на основе расщепления ядра.
62. Тепловая труба по п.59, в которой одна часть стенки, ограничивающая по меньшей мере одну часть испарителя, содержит топливный материал на основе расщепления ядра.
63. Тепловая труба по п.60, в которой одна часть стенки, ограничивающая по меньшей мере одну часть адиабатический секции, не содержит топливный материал на основе расщепления ядра.
64. Тепловая труба по п.58, в которой стенка содержит по меньшей мере один слой, содержащий один слой конструкционного материала и по меньшей мере один слой, содержащий топливный материал на основе расщепления ядра.
65. Тепловая труба по п.64, в которой конструкционный материал содержит материал, выбранный из: стали, ниобия, ванадия, титана, огнеупорного металла и/или огнеупорного сплава.
66. Тепловая труба по п.58, в которой топливный материал на основе расщепления ядра содержит по меньшей мере один продукт, выбранный из: ядерного топлива и ядерного топливного сырья.
233
235
239
67. Тепловая труба по п.66, в которой ядерное топливо содержит по меньшей мере одно ядерное топливо, выбранное из: U, U и Pu.
232
238
68. Тепловая труба по п.66, в которой ядерное топливное сырье содержит по меньшей мере одно ядерное топливное сырье, выбранное из Тh и U.
69. Тепловая труба по п.58, в которой поверхность полости ограничивает канавки, образующие, в свою очередь, капиллярную структуру.
70. Тепловая труба по п.58, в которой капиллярная структура содержит фитиль.
71. Тепловая труба по п.70, в которой фитиль выполнен из материала выбранного из: тория, молибдена, вольфрама, стали, тантала, циркония, углерода и огнеупорного металла.
72. Тепловая труба по п.58, в которой рабочая текучая среда выполнена с возможностью испарения и конденсации.
7
73. Тепловая труба по п.72, в которой рабочая текучая среда содержит текучую среду, выбранную из: Li, натрия и калия.
74. Тепловая труба, содержащая:
стенку, ограничивающую полость,
капиллярную структуру, размещенную внутри по меньшей мере одной части полости,
рабочую текучую среду, размещенную внутри полости, и
топливный материал на основе расщепления ядра, размещенный по меньшей мере в одной части полости.
75. Тепловая труба по п.74, в которой тепловая труба содержит испаритель и конденсатор.
76. Тепловая труба по п.75, в которой тепловая труба дополнительно содержит адиабатическую секцию,
77. Тепловая труба по п.75, в которой одна часть полости, ограничивающая по меньшей мере одну часть конденсатора, не содержит топливного материала на основе расщепления ядра.
78. Тепловая труба по п.75, в которой одна часть полости, ограничивающая по меньшей мере одну часть испарителя, содержит топливный материал на основе расщепления ядра.
79. Тепловая труба по п.76, в которой одна часть полости, ограничивающая по меньшей мере одну часть адиабатической секции, не содержит топливного материала на основе расщепления ядра.
80. Тепловая труба по п.74, в которой топливный материал на основе расщепления ядра содержит микроструктуру, выбранную из: спеченного порошка, вспененную микроструктуру и микроструктуру с высокой плотностью.
81. Тепловая труба по п.74, в которой топливный материал на основе расщепления ядра содержит капиллярную структуру.
82. Тепловая труба по п.74, в которой топливный материал на основе расщепления ядра содержит по меньшей мере один продукт, выбранный из: ядерного топлива и ядерного топливного сырья.
233
235
239
83. Тепловая труба по п.82, в которой ядерное топливо содержит по меньшей мере одно ядерное топливо, выбранное из: U, U и Pu.
232
238
84. Тепловая труба по п.82, в которой ядерное топливное сырье содержит по меньшей мере одно ядерное топливное сырье, выбранное из Тh и U.
85. Тепловая труба по п.74, в которой поверхность полости ограничивает канавки, образующие, в свою очередь, капиллярную структуру.
86. Тепловая труба по п.74, в которой капиллярная структура содержит фитиль.
87. Тепловая труба по п.86, в которой фитиль выполнен из материала, выбранного из: тория, молибдена, вольфрама, стали, тантала, циркония, углерода и огнеупорного металла.
88. Тепловая труба по п.74, в которой рабочая текучая среда выполнена с возможностью испарения и конденсации.
7
89. Тепловая труба по п.88, в которой рабочая текучая среда содержит текучую среду, выбранную из: Li, натрия и калия.
90. Способ изготовления топливного элемента на основе расщепления ядра, включающий:
обеспечение наличия топливного материала на основе расщепления ядра и
размещение по меньшей мере одной части по меньшей мере одной тепловой трубы внутри топливного материала на основе расщепления ядра.
91. Способ по п.90, в котором при размещении внутри топливного материала на основе расщепления ядра по меньшей мере одной части по меньшей мере одной тепловой трубы:
ограничивают полость внутри по меньшей мере одной части топливного материала на основе расщепления ядра,
размещают капиллярную структуру внутри по меньшей мере одной части полости и
размещают рабочую текучую среду внутри полости.
92. Способ по п.91, в котором при ограничении полости внутри по меньшей мере одной части топливного материала на основе расщепления ядра ограничивают канал в по меньшей мере одной части топливного материала на основе расщепления ядра.
93. Способ по п.91, в котором при ограничении полости внутри по меньшей мере одной части топливного материала на основе расщепления ядра выполняют механическую обработку полости.
94. Способ по п.93, в котором механическая обработка включает механическую обработку полости, выбранную из: сверления, фрезерования и штамповки.
95. Способ по п.91, в котором при ограничении полости внутри по меньшей мере одной части топливного материала на основе расщепления ядра формируют указанную часть по меньшей мере одной части топливного материала на основе расщепления ядра вокруг формы.
96. Способ по п.95, в котором форма содержит оправку.
97. Способ по п.95, в котором при формировании выполняют технологическую операцию, выбранную из: сварки, отливки, гальванизации, прессования, литья.
98. Способ по п.91, в котором при размещении капиллярной структуры внутри по меньшей мере одной части полости ограничивают канавки на поверхности полости.
99. Способ по п.98, в котором при ограничении канавок выполняют технологическую операцию, выбранную из: механической обработки, травления, отливки и штамповки.
100. Способ по п.91, в котором при размещении капиллярной структуры внутри по меньшей мере одной части полости размещают фитиль внутри по меньшей мере одной части полости.
101. Способ по п.91, в котором дополнительно определяют размер полости, исходя из значения заранее заданных свойств выработки электроэнергии топливного элемента на основе расщепления ядра.
102. Способ по п.91, в котором дополнительно определяют размер полости, исходя из значения заранее заданных теплофизических свойств рабочей текучей среды.
103. Способ по п.91, в котором дополнительно определяют размер полости, исходя из размещенных летучих продуктов деления.
104. Способ изготовления узла тепловой трубы, включающий:
обеспечение наличия элемента тепловой трубы и
размещение топливного материала на основе расщепления ядра как единого целого с элементом тепловой трубы, в тепловом сообщении с элементом тепловой трубы.
105. Способ по п.104, в котором при размещении элемента тепловой трубы:
используют тело тепловой трубы, имеющее стенку;
ограничивают полость внутри по меньшей мере одной части стенки;
размещают капиллярную структуру внутри по меньшей мере одной части полости и
размещают рабочую текучую среду внутри полости.
106. Способ по п.105, в котором при размещении топливного материала на основе расщепления ядра в тепловом сообщении с элементом тепловой трубы размещают топливный материал на основе расщепления ядра внутри по меньшей мере одной части стенки.
107. Способ по п.105, в котором при размещении топливного материала на основе расщепления ядра в тепловом сообщении с элементом тепловой трубы размещают топливный материала на основе расщепления ядра внутри по меньшей мере одной части полости.
108. Способ по п.105, в котором при ограничении полости внутри стенки выполняют механическую обработку полости.
109. Способ по п.108, в котором механическая обработка включает механическую обработку, выбранную из: сверления, фрезерования и штамповки.
110. Способ по п.105, в котором при ограничении полости внутри по меньшей мере одной части стенки формируют указанную по меньшей мере одну часть стенки вокруг формы.
111. Способ по п.110, в котором форма содержит оправку.
112. Способ по п.111, в котором формирование включает технологическую операцию, выбранную из: сварки, отливки, гальванизации, прессования и литья.
113. Способ по п.105, в котором при размещении капиллярной структуры внутри по меньшей мере одной части полости ограничивают канавки на поверхности полости.
114. Способ по п.113, в котором при ограничении канавок выполняют технологическую операцию, выбранную из: механической обработки, травления, отливки и штамповки.
115. Способ по п.105, в котором при размещении капиллярной структуры внутри по меньшей мере одной части полости размещают фитиль внутри по меньшей мере одной части полости.