Топаз (ядерная энергетическая установка)

Топаз
Назначение установки Снабжение энергией серии спутников «Космос»
Технические параметры
Реактор реактор на быстрых нейтронах БР-5А[1]
Теплоноситель натрий-калиевый сплав[1]
Топливо уран-235[1]
Тепловая мощность 130[2] -150 кВт[1]
Электрическая мощность 5 - 6 кВт[1] -7[2]
Суммарное время работы 11 месяцев - 1 год[1]
Максимальная температура рабочего тела до 873 K
Сумарная масса установки 900 кг[2]
Разработка
Научная часть ФЭИ[3]
Предприятие-разработчик Красная звезда[3]
Производство и эксплуатация
Место производства  Россия
Пуск 2 февраля 1987 года[1]
Эксплуатация 1987 год[1]
Прочая информация
Сайт http://www.redstaratom.ru/

Топаз[4], ТЭУ-5 «Тополь»[1] — ядерная энергетическая установка, производившаяся НПО Красная звезда с 1987 года[1] на основе научной части ФЭИ.[5][3]

История

[править | править код]

Работы над «Топазом» начались в 1960 годах.[1] Технологию термоэмиссионного преобразования опробовали на АЭС в Обнинске.[6] Были применены все новейшие разработки того времени и физическое профилирование, при котором мощность каждого ТВЭЛа была одинакова, а также электротехническое профилирование, при котором температура электрогенерирующих элементов по длине канала оставалась неизменной.[3] Наземные испытания были начаты в 1970 году,[1] в ФЭИ на специальном стенде в вакуумной камере.[3] Камера из алюминиевого сплава высотой с 3-этажный дом располагалась в бетонном колодце глубиной 14 метров.[2] С 1970 по 1984 в ней было произведено 7 испытаний прототипов установок.[2] Испытания длились от 30-60 дней до 208−306 дней.[2] Первая установка мощностью 6.6 кВт[7] выведена на орбиту 2 февраля 1987 года в составе спутника разведчика Космос-1818,[1] изготовленного КБ Арсенал.[8] Установка проработала около 6 месяцев до исчерпания запасов цезия.[5] Вторая установка «Топаз» вышла в космос 10 июля 1987 года на орбиту 813/797 км и отработала около 11 месяцев.[5]

Специалисты-разработчики (НПО «Красная Звезда») — М. Е. Федотов, Е. Е. Жаботинский, В. В. Лапшов, М. М. Маркович, Ю. Л. Труханов, П. В. Андреев, М. С. Вольберг, А. В. Бушинский, Л. С. Коробков, А. С. Воробьев, И. П. Богуш, Б. С. Сазонкин, А. Н. Макаров, В. К. Молчанов, В. В. Кашелкин, А. С. Филимоненко, В. С. Николаев, Б. М. Вошедченко, А. Н. Макаров, В. А. Матвеев, В. Г. Сидоров, Б. В. Сливкин и другие, главный конструктор - В. И. Сербин.

Устройство

[править | править код]

В качестве топлива для реактора служил диоксид урана-235 с 90 % обогащением и бериллиевым отражателем,[9] теплоносителем являлся калий-натриевый расплав.[1] Реактор имел тепловую мощность 150 кВт, количество урана в реакторе составляло 11,5 кг.[1] Использовался термоэмиссионный преобразователь тепловой энергии в электрическую, с выходной мощностью преобразователя от 5 до 6,6 кВт.[1] Расчётное время работы составляло один год, второй спутник «Космос-1867» с установкой проработал более 11 месяцев.[1] Преобразование тепловой ядерной энергии в электрическую шло напрямую без парогенераторов или турбин.[3] В качестве теплоносителя использовался натрий-калиевый состав, который прокачивался электромагнитными насосами, питаемыми своим же током.[3] Сброс тепла производился излучением.[3] Было принято решение использовать жидкий метал[9] калий-натрий, так как воду применить было нельзя, а газ тогда использовать было невозможно, нужен был компрессор с мотором, требующим энергию, поэтому был выбран натрий с высокой температурой плавления в 373 K.[3] Реактор содержал 37 ТВЭЛов размером 140 миллиметров.[9] Один ТВЭЛ состоял из трех уран-молибденовых блоков.[9] Активная зона имела размер диаметром 28 см и длиной 36,4 см.[2] В активной зоне находилось 79 электрогенерирующих каналов.[2]

Применение

[править | править код]

Ядерная энергетическая установка «Топаз» использовалась на разведывательных спутниках военного назначения «Космос-1867» и «Космос-1818» по программе «Легенда».[10]

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Атомная энергия в освоении космоса. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 23 июля 2014 года.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Головачев В. Все грани «Топаза». «Труд», газета. 23 декабря 2016 года. Архивировано.
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Юрий Юрьев: ТОПАЗ - абсолютный рекорд. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 23 июня 2019 года.
  4. ↑ [rossaprimavera.ru/news/e3864692 Роскосмос предложил перевести космическую технику на ядерные двигатели]. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 6 марта 2019 года.
  5. ↑ 1 2 3 С пустыря в космос
  6. ↑ Экскурсия по Первой в мире атомной электростанции в Обнинске. Фоторепортаж. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 18 июля 2018 года.
  7. ↑ Мальчик хочет на Марс, или Странные идеи Сергея Кириенко
  8. ↑ "Дочки" "Роскосмоса" и "Росатома" удалили данные про реакторы для космоса. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 29 июня 2019 года.
  9. ↑ 1 2 3 4 Возвращение кузькиной матери. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 23 марта 2018 года.
  10. ↑ Летящие ядерные спутники СССР попали на фото. Дата обращения: 10 июня 2019. Архивировано 8 февраля 2018 года.


Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Топаз_(ядерная_энергетическая_установка)&oldid=140393397