Изотопный генератор
Cтраница 4
 |
Разрез генератора СНАП-7В. [46] |
Первой такой установкой был изотопный генератор СНАП-7Е мощностью 6 5 em, загруженный топливом из титаната стронция активностью 31 000 кюри. [47]
В 1964 г. разработан и изготовлен изотопный термогенератор Бета-2 электрической мощностью 7 3 вт на основе стронция-90. По своему конструктивному оформлению генератор Бета-2 ( рис. 7.9) аналогичен установке Бета-1. Основные характеристики генератора приведены в табл. 7.13. Изотопный генератор имеет два контейнера: рабочий-цилиндрической формы, диаметром 350 мм и высотой 400 мм и транспортный. Рабочий контейнер снижает мощность дозы излучений до 1 р / ч, а транспортный-до 10 мр / ч на расстоянии 1 м от генератор а, что позволяет перевозить установку любым видом транспорта. Изотопный генератор Бета-2 имеет систему преобразования, которая обеспечивает получение напряжения до 32 в и может питать различные схемы, работающие в импульсном режиме мощностью до 100 вт. [48]
Другая область применения наземных радиоизотопных грне-раторов-подводные установки, используемые для научно-технических, военных и других целей. Впервые в этой области радиоизотопы были применены для контроля движения прибрежных песков под действием морских волн, а затем для изучения скоростей потоков подводных течений, их направлений, условий перемешивания слоев воды на различных глубинах. Позднее были начаты работы по определению возможности использования изотопных генераторов как источников питания аппаратуры глубоководных устройств. В частности, было показано, что радиоизотопные источники тока могут быть применены при добыче нефти для управления оборудованием, установленным на дне моря. [49]
Хороший тепловой контакт может быть обеспечен также использованием жидкого припоя, но при этом необходимо предусмотреть меры, препятствующие утеканию или испарению припоя при длительной эксплуатации установки. Важной характеристикой преобразователя ( влияющей на его конструкцию) является стойкость термоэлектрического материала к окислению и сублимации при высоких рабочих температурах. К числу наиболее распространенных термоэлектрических материалов, используемых в высокотемпературных изотопных генераторах, относятся теллурид свинца и кремний-германиевый сплав. Термоэлектрические и механические свойства этих материалов достаточно хорошо изучены ( см. гл. Элементы из теллурида свинца широко использованы в генераторах типа СНАП-3 и СНАП-7. Для предотвращения окисления и сублимации поверхность термоэлемента из теллурида свинца покрывают герметизирующими материалами, такими, как окись циркония, окись алюминия и другими, или заключают элементы в ампулы с инертной атмосферой. [50]
Последняя особенность Тс99 1 может быть использована для его получения методом доения, приобретающим все большее значение для короткоживущих изотопов. Сущность этого метода заключается в том, что короткоживущий дочерний изотоп отделяется от относительно более долгоживущего материнского, остающегося в жидкой или твердой фазе. Фаза, в которой содержится материнский изотоп, может служить своеобразным изотопным генератором для периодического выделения дочернего изотопа. [51]
В принципе 236U может быть отделен от 235U, или, точнее, его содержание в обогащенном уране может быть значительно снижено одним из тех методов, которые применяются при обогащении урана. В этом случае получаемый концентрат 236U ( в смеси с 238U и при малом содержании 235U) может быть использован как весьма эффективный воспроизводящий материал, как уникальная мишень для получения из него при облучении нейтронами 238Ри, идущего на создание компактных изотопных генераторов электрического тока или тепловой энергии. Но отделение 236U от 235U и получение концентратов 236U потребуют дорогостоящих технологических процессов и больших капитальных вложений и поэтому должны быть экономически оправданы. К разработке этой проблемы практически еще не приступали, и она ждет своего решения в ближайшем будущем. [52]
В 1964 г. разработан и изготовлен изотопный термогенератор Бета-2 электрической мощностью 7 3 вт на основе стронция-90. По своему конструктивному оформлению генератор Бета-2 ( рис. 7.9) аналогичен установке Бета-1. Основные характеристики генератора приведены в табл. 7.13. Изотопный генератор имеет два контейнера: рабочий-цилиндрической формы, диаметром 350 мм и высотой 400 мм и транспортный. Рабочий контейнер снижает мощность дозы излучений до 1 р / ч, а транспортный-до 10 мр / ч на расстоянии 1 м от генератор а, что позволяет перевозить установку любым видом транспорта. Изотопный генератор Бета-2 имеет систему преобразования, которая обеспечивает получение напряжения до 32 в и может питать различные схемы, работающие в импульсном режиме мощностью до 100 вт. [53]
ЭНЕРГИИ - источники энергии, преобразующие выделяющуюся при радиоактивном распаде нуклидов энергию в др. виды энергии ( напр. Используются в труднодоступных р-нах земного шара и в космосе. Служат для питания автоматич. В системах электропитания КА в качестве Р.н.э. применяются изотопные, или радиоизотопные генераторы, представляющие собой ПП термоэлектрич. Длительность работы изотопного генератора определяется периодом полураспада изотопа и ресурсом работы термоэлектрич. [54]
 |
Типичный изотопный термогенератор ( разрез.| Тепловой блок. [55] |
Механические, тепловые и химические силы, возникающие при эксплуатации генератора и особенно в результате аварии, определяют в основном конструкцию топливной ампулы. Конструкция защиты определяется ядерными характеристиками и типом излучения радиоизотопного топлива. Неизменная скорость распада изотопа, подчиняющаяся экспоненциальному закону, также вносит определенные конструктивные ограничения, требуя в некоторых случаях создания специальных систем регулирования мощности. Ниже рассматриваются наиболее характерные особенности радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Взаимное расположение узлов конструкции типичного изотопного генератора показано на рис. 7.2. Тепловой блок. [56]
Оно должно быть нерастворимо в пресной и морской воде, чтобы в случае аварии, например космического генератора, избежать попадания радиоактивности в биосферу. В большинстве генераторов наземного и подводного применения используется стронций-90. Этот изотоп, хорошо растворяясь в воде и являясь одним из наиболее опасных радиоактивных веществ, может быть применен только в виде инертного и стабильного соединения. Результаты исследований таких нерастворимых соединений стронция, как бораты, цирконаты и титанаты, показали, что наименьшей растворимостью в морской воде обладают образцы титаната стронция. Это соединение используется во многих изотопных генераторах. [57]
Страницы: 1 2 3 4