BES-5 , también conocido como Bouk o Buk (en ruso : бук , literalmente 'haya'), era un generador termoeléctrico soviético que se utilizaba para alimentar 31 satélites en el proyecto US-A (RORSAT). La fuente de calor fue un reactor nuclear de fisión rápida (FNR) de uranio 235 . [ cita requerida ]
Reactor BES-5 | |
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Generacion | Experimental |
Concepto de reactor | Desconocido |
Estado | ~ 29 unidades en órbita terrestre |
Principales parámetros del núcleo del reactor. | |
Combustible ( material fisionable ) | 235 U |
Estado de combustible | 37 cilindros sólidos |
Espectro de energía de neutrones | Rápido |
Método de control primario | seis varillas, BC 2con insertos LiH |
Reflector de neutrones | Berilio |
Refrigerante primario | NaK |
Uso del reactor | |
Uso primario | Satélites de EE. UU. |
Energía (térmica) | 100 kilovatios |
Energía (eléctrica) | 1,3–5 kW |
Fondo
Los reactores nucleares de las naves espaciales suelen ser reactores rápidos por las siguientes razones. Primero, los materiales moderadores normales (carbono, agua) agregan volumen y masa que no es deseable en una nave espacial. En segundo lugar, por razones de nucleónica, el combustible debe estar altamente enriquecido para tener una masa crítica ligera (similar a los diseños de reactores pequeños en submarinos nucleares). Tenga en cuenta que algunas de las 238 U (que son fértiles y no fisionables) se convertirán en 239 Pu durante la operación, y esto se tendrá en cuenta durante el diseño y al estimar la producción de energía y la esperanza de vida del diseño.
Diseño de reactores
El diseño del BES-5 FNR es tal que existe un conjunto subcrítico en el que se inserta una varilla de material fisionable. La retroalimentación y el monitoreo del nivel de potencia mantendrán el reactor retrasado crítico y no rápido crítico , lo que puede realizarse mediante un sistema de control mecánico. [ cita requerida ]
El núcleo de combustible del reactor fue 0,24 m de diámetro,0,67 m de largo y pesado, en conjunto,53 kg , [1] [2] y contenía31 a 44 kg de uranio enriquecido. Todo el reactor, incluido el blindaje contra la radiación, pesaba385 kg .
El combustible de uranio estaba enriquecido en más del 90% en 235 U [3] y generaba3 kW de potencia eléctrica [4] creada por conversión termoeléctrica de100 kW de potencia térmica.
Usar en el espacio
El reactor BES-5 se utilizó en más de 31 misiones satelitales para alimentar las unidades de radar de los satélites de vigilancia US-A. El reactor fue diseñado para ser impulsado a una órbita alta al final de su vida operativa, para evitar que el combustible radiactivo vuelva a entrar en la atmósfera terrestre. [ cita requerida ]
Hubo varios contratiempos relacionados con fallas en el sistema de expulsión, más notablemente Kosmos 954 , que esparció escombros por Canadá. Kosmos 1402 también volvió a entrar en la atmósfera, pero se quemó sobre el Océano Atlántico, lejos de las áreas pobladas. Kosmos 1900 no pudo alcanzar su órbita de eliminación y permanece en órbita terrestre baja. [ cita requerida ]
Ver también
Referencias
- ^ Presentación ilustrada especial de la delegación de la Federación de Rusia en la XXXIII sesión del subcomité científico y técnico de COPOUS sobre colisiones de fuentes de energía nuclear con desechos espaciales, Viena, 16 de febrero de 1996
- ^ http://www.svengrahn.pp.se/trackind/RORSAT/RORSAT.html
- ^ GM Gryaznov, VS Nikolayev, VI Serbin, VM Tyugin, "Seguridad radiológica de los sistemas de energía nuclear espacial y su realización en el satélite Cosmos-1900", Capítulo 45 del libro Space Nuclear Power Systems 1989, Orbit Book Company, Malabar, Florida 1992,
- ^ AV Zrodnikov, VY Poupko, GM Gryaznov, "Detección experimental de la presión del gas de neutrones en las barras de control de un reactor nuclear en condiciones de microgravedad", Actas del 11º simposio sobre propulsión y energía nuclear espacial, 9 al 13 de enero de 1994, Albuquerque , Instituto Americano de Física, Nueva York, 1994.