परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के उद्देश्य वाली वस्तुएं। रूस में जहाजों के परमाणु ऊर्जा संयंत्र और उनकी जीवन समर्थन सुविधाएं

परमाणु सुविधाएं (बाद में ओएई के रूप में संक्षिप्त) परमाणु उद्योग और ऊर्जा सुविधाओं का एक जटिल पदनाम है जिसे वैज्ञानिक, तकनीकी, अनुसंधान, चिकित्सा और अन्य उद्देश्यों के लिए संचालित, खड़ा, उपयोग किया जाता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र की मुख्य विशेषताएं उचित संचालन की शर्तों के तहत और परिचालन व्यवस्था के उल्लंघन के मामले में सुरक्षा हैं, तकनीकी स्थितिऔर अवशिष्ट संसाधन, व्यापक सर्वेक्षणों और परीक्षाओं के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

एनएफ . की परिभाषा

Oiae क्या है - इन वस्तुओं की परिभाषा और विस्तृत विवरण कला में सूचीबद्ध है। 3 FZ-170 "परमाणु ऊर्जा के उपयोग पर"। संघीय कानून के अनुसार, परमाणु सुविधाएं हैं:

• परमाणु प्रतिष्ठान;
• विकिरण स्रोत;
• परमाणु सामग्री और रेडियोधर्मी पदार्थों के भंडारण की सुविधा, भंडारण सुविधाएं, रेडियोधर्मी कचरे के भंडारण की सुविधा;
• परमाणु रिएक्टर की ईंधन असेंबली;
• परमाणु रिएक्टर की विकिरणित ईंधन असेंबली;
• परमाणु सामग्री - सामग्री युक्त या विखंडनीय (विखंडनीय) परमाणु पदार्थों को पुन: उत्पन्न करने में सक्षम;
• रेडियोधर्मी पदार्थ - पदार्थ जो परमाणु सामग्री से संबंधित नहीं हैं और आयनकारी विकिरण उत्सर्जित करते हैं;
• रेडियोधर्मी कचरे;
• परमाणु ईंधन;
• रिएक्टर कोर में विकिरणित परमाणु ईंधन खर्च किया और इसे स्थायी रूप से हटा दिया।

परमाणु ऊर्जा के उपयोग की वस्तु के रूप में एक स्थापना, भवन, इकाई का निर्धारण करते समय, किसी को "परमाणु ऊर्जा का उपयोग करके वस्तुओं को अलग-अलग श्रेणियों में वर्गीकृत करने और ऐसी वस्तुओं की संरचना और सीमाओं का निर्धारण करने पर विनियम" द्वारा निर्देशित किया जाना चाहिए, जिसे डिक्री द्वारा अनुमोदित किया गया है। रूसी संघ की सरकार दिनांक 30 दिसंबर, 2012 संख्या 1494। विशेष रूप से, परमाणु प्रतिष्ठानों को ओईईए द्वारा सुविधा के लिए पासपोर्ट में जानकारी, रेडियोधर्मी पदार्थों और परमाणु सामग्री के लिए भंडारण सुविधाओं के आधार पर मान्यता प्राप्त है - के आधार पर परिचालन और तकनीकी दस्तावेज में जानकारी।

रेडियोधर्मी कचरे, "विनियमों" के अनुसार, OEEA को देखें, बशर्ते कि वे 19 अक्टूबर, 2012 संख्या 1069 के रूसी संघ की सरकार के डिक्री द्वारा निर्दिष्ट मानदंडों का पालन करते हैं "ठोस, तरल और गैसीय कचरे के वर्गीकरण के मानदंडों पर" रेडियोधर्मी कचरे के रूप में, रेडियोधर्मी कचरे को विशेष रेडियोधर्मी कचरे के रूप में वर्गीकृत करने के लिए मानदंड और डिस्पोजेबल रेडियोधर्मी अपशिष्ट और डिस्पोजेबल रेडियोधर्मी कचरे के वर्गीकरण के लिए मानदंड"।

स्थायी राज्य पर्यवेक्षण के अधीन परमाणु सुविधाओं की सूची

कुछ परमाणु सुविधाएं, जिनकी सूची रूसी संघ की सरकार द्वारा अनुमोदित है, अर्थात्, परमाणु प्रतिष्ठान, रेडियोधर्मी कचरे के लिए भंडारण सुविधाएं, विकिरण स्रोत, परमाणु सामग्री के लिए भंडारण सुविधाएं, उनके रणनीतिक, वैज्ञानिक, तकनीकी, औद्योगिक महत्व के कारण और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, निरंतर राज्य पर्यवेक्षण के अधीन हैं। ऐसी सुविधाओं की एक पूरी सूची में "स्थायी राज्य पर्यवेक्षण के अधीन परमाणु सुविधाओं की सूची" शामिल है, जिसे 23 अप्रैल, 2012 संख्या 610-आर के रूसी संघ की सरकार के आदेश द्वारा अनुमोदित किया गया है।

परमाणु प्रतिष्ठान, विकिरण स्रोत, परमाणु सामग्री के भंडारण की सुविधा स्थायी राज्य पर्यवेक्षण के अधीन हैं:

• रोसेनरगोएटम कंसर्न जेएससी की शाखाएं;
• RosRAO की शाखाएँ;
• कुरचटोव संस्थान;
• भौतिकी और ऊर्जा संस्थान का नाम ए.आई. लीपुंस्की;
• एमईपीएचआई;
• एफएसयूई "मयक"
• दुबना में संयुक्त परमाणु अनुसंधान संस्थान;
• और कई अन्य औद्योगिक उद्यम, अनुसंधान केंद्र और राज्य निगमों की शाखाएँ।

परमाणु सुविधाओं का रजिस्टर

सुरक्षा में सुधार के लिए, परमाणु उद्योग की खतरनाक औद्योगिक और उत्पादन सुविधाओं को सारांश में शामिल किया गया है राज्य रजिस्टरपरमाणु सुविधाएं, रूसी संघ के घटक संस्थाओं के जिलों में रोस्तेखनादज़ोर और उसके क्षेत्रीय विभागों (निरीक्षकों) की भागीदारी के साथ फिर से भर दी गईं।

परमाणु ईंधन चक्र सुविधाओं, जहाजों के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और विकिरण खतरनाक सुविधाओं के सुरक्षा विनियमन विभाग की गतिविधियों के दायरे में शामिल हैं:

कार्यान्वयन राज्य विनियमनपरमाणु ऊर्जा उपयोग के क्षेत्र में सुविधाओं और गतिविधियों के संबंध में परमाणु और विकिरण सुरक्षा:

1. परमाणु सुविधाएं

1.1. परमाणु प्रतिष्ठान:

1.1.1. औद्योगिक परमाणु रिएक्टरों के साथ संरचनाएं और परिसर;

1.1.2 परमाणु ईंधन और परमाणु सामग्री के उत्पादन, प्रसंस्करण, परिवहन (यूरेनियम अयस्कों के खनन, हाइड्रोमेटेलर्जिकल प्रसंस्करण, शोधन, उच्च बनाने की क्रिया उत्पादन, धातुकर्म उत्पादन, यूरेनियम आइसोटोप को अलग करने, परमाणु के रेडियोकेमिकल प्रसंस्करण सहित) के लिए संरचनाओं, परिसरों, परमाणु सामग्रियों के साथ प्रतिष्ठान ईंधन), साथ ही परिणामी रेडियोधर्मी कचरे को संभालने के लिए।

1.1.3. तैरती बिजली इकाइयों सहित जहाजों के परमाणु ऊर्जा संयंत्र;

1.1.4. परमाणु प्रौद्योगिकी सेवा जहाज;

1.1.5. जहाजों के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के स्टैंड-प्रोटोटाइप;

1.1.6 अंतरिक्ष और विमानपरमाणु ऊर्जा स्रोतों के साथ;

1.2. विकिरण स्रोत:

1.2.1. रेडियोधर्मी पदार्थों और (या) रेडियोधर्मी कचरे से युक्त संरचनाएं, परिसर और प्रतिष्ठान एक परमाणु स्थापना के क्षेत्र में स्थित हैं और एक परमाणु स्थापना के डिजाइन में प्रदान नहीं किए गए हैं;

1.2.2. विकिरण स्रोत, रेडियोधर्मी पदार्थ और रेडियोधर्मी अपशिष्ट जो परमाणु स्थापना के क्षेत्र में स्थित नहीं हैं;

1.3. परमाणु सामग्री, रेडियोधर्मी पदार्थ या रेडियोधर्मी कचरे के लिए भंडारण सुविधाएं (परमाणु ऊर्जा संयंत्र स्थलों पर स्थित या संबंधित भंडारण सुविधाओं के अपवाद के साथ):

1.3.1. परमाणु सामग्री, रेडियोधर्मी पदार्थों और रेडियोधर्मी कचरे के भंडारण के लिए स्थिर सुविधाएं और संरचनाएं, जिसमें परमाणु स्थापना के क्षेत्र में स्थित सुविधाएं और संरचनाएं शामिल हैं और परमाणु स्थापना के डिजाइन में प्रदान नहीं की गई हैं;

1.3.2. रेडियोधर्मी कचरे के निपटान के लिए स्थिर सुविधाएं और संरचनाएं।

2. परमाणु ऊर्जा के उपयोग के क्षेत्र में गतिविधियों के प्रकार

2.1. इस परिशिष्ट के पैराग्राफ 1.1, 1.2 और 1.3 में निर्दिष्ट परमाणु सुविधाओं के डिजाइन, निर्माण, प्लेसमेंट, निर्माण, संचालन, डीकमिशनिंग;

2.2. परमाणु सामग्री और रेडियोधर्मी पदार्थों का संचालन, जिसमें परमाणु सामग्री और रेडियोधर्मी पदार्थों के परिवहन और भंडारण के सभी साधनों द्वारा उत्पादन, उपयोग, प्रसंस्करण, परिवहन में यूरेनियम अयस्कों की खोज और खनन शामिल है;

2.3. उनके भंडारण, प्रसंस्करण, परिवहन और निपटान के दौरान रेडियोधर्मी कचरे का प्रबंधन;

2.4. वैज्ञानिक अनुसंधान और विकास कार्य के दौरान परमाणु सामग्री और (या) रेडियोधर्मी पदार्थों का उपयोग;

2.5 परमाणु प्रतिष्ठानों, विकिरण स्रोतों, परमाणु सामग्री और रेडियोधर्मी पदार्थों के लिए भंडारण सुविधाओं, रेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडारण सुविधाओं (परमाणु सुविधाओं के लिए, जिनमें से सुरक्षा विनियमन पैराग्राफ 1 और 2 के अनुसार विभाग की क्षमता के भीतर है) का डिजाइन और निर्माण;

2.6. परमाणु प्रतिष्ठानों, विकिरण स्रोतों, परमाणु सामग्री और रेडियोधर्मी पदार्थों के भंडारण सुविधाओं, रेडियोधर्मी अपशिष्ट भंडारण सुविधाओं के लिए उपकरणों का डिजाइन और निर्माण;

परमाणु सामग्री, रेडियोधर्मी पदार्थों और रेडियोधर्मी कचरे के लेखांकन और नियंत्रण पर राज्य पर्यवेक्षण का संगठन और कार्यान्वयन और उनके अधिकृत वितरण और नियंत्रित उपयोग की गारंटी सुनिश्चित करना।

दुनिया अब परमाणु ऊर्जा के विकास में वृद्धि देख रही है। अगर हम राष्ट्रीय परियोजनाओं के पैमाने के बारे में बात करते हैं, तो नेता भारत और चीन हैं। अगले कुछ वर्षों में, हम देखेंगे कि इनमें से प्रत्येक देश में एक साथ 10 से अधिक बिजली इकाइयाँ बन रही हैं। आधुनिक विश्व परमाणु ऊर्जा उद्योग में 442 ऑपरेटिंग इकाइयां हैं।

परमाणु ऊर्जा औद्योगिक अर्थव्यवस्था में एक ठोस राशि का योगदान करती है। विकसित देशोंप्राकृतिक ऊर्जा संसाधनों की अपर्याप्त मात्रा होना। इन देशों में फ्रांस, स्वीडन, बेल्जियम, फिनलैंड, स्विट्जरलैंड शामिल हैं। इन देशों में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पादित ऊर्जा कुल उत्पादित ऊर्जा का एक-चौथाई और एक-आधा है। और संयुक्त राज्य अमेरिका में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उत्पादित ऊर्जा पृथ्वी पर उत्पादित सभी परमाणु ऊर्जा का 20% है।

जिन देशों ने परमाणु ऊर्जा के विकास की शुरुआत की है - फ्रांस, जापान और कई अन्य (चित्र 1) ने पिछले 25 वर्षों में अपनी अर्थव्यवस्थाओं के ऊर्जा संतुलन को मौलिक रूप से बदल दिया है और हाइड्रोकार्बन ऊर्जा के रूपांतरण में उत्कृष्ट सफलता हासिल की है, महत्वपूर्ण रूप से परमाणु ऊर्जा की भूमिका में वृद्धि, महत्वपूर्ण हल किया पारिस्थितिक समस्याएं.

साथ ही हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि परमाणु ऊर्जा उपेक्षा को बर्दाश्त नहीं करती है। परमाणु सामग्री का परिवहन, भंडारण, प्रसंस्करण करना पड़ता है, जो पर्यावरण के रेडियोधर्मी संदूषण, लोगों, जानवरों और वनस्पतियों को नुकसान का एक अतिरिक्त जोखिम पैदा करता है। कुछ लोगों की गलतियों से बड़े समुदायों या देशों के जीवन में अपरिवर्तनीय परिणाम और परिवर्तन हो सकते हैं।

चावल। एक।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र और अर्थव्यवस्था की अन्य वस्तुएं, दुर्घटनाओं और विनाश की स्थिति में, जिससे लोगों, जानवरों और पौधों को बड़े पैमाने पर विकिरण क्षति हो सकती है, कहलाती है विकिरण-खतरनाक वस्तुएं (आरओओ)।इन वस्तुओं में शामिल हैं:

• 1) परमाणु ईंधन चक्र उद्यम (एनएफसी उद्यम);
• 2) परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी): परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी), परमाणु संयुक्त ताप और बिजली संयंत्र (एनपीपी), परमाणु ताप आपूर्ति संयंत्र (एनपीपी);
• 3) परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के साथ वस्तुएं (परमाणु ऊर्जा संयंत्रों वाली वस्तुएं): जहाज, अंतरिक्ष;
• 4) अनुसंधान परमाणु रिएक्टर;
• 5) परमाणु युद्ध सामग्री (एनएम) और उनकी भंडारण सुविधाएं;
• 6) तकनीकी, चिकित्सा उद्देश्यों और थर्मल और विद्युत ऊर्जा के स्रोतों के लिए प्रतिष्ठान जिसमें रेडियोन्यूक्लाइड का उपयोग किया जाता है।

परमाणु ऊर्जा रिएक्टर के बाहर रेडियोधर्मी पदार्थों की रिहाई, जिसके परिणामस्वरूप एक बढ़ा हुआ विकिरण खतरा पैदा हो सकता है, जो मानव जीवन और स्वास्थ्य के लिए खतरा पैदा करता है, कहलाता है विकिरण दुर्घटना।

विकिरण की स्थिति का पूर्वानुमान दुर्घटना के पैमाने, रिएक्टर के प्रकार, इसके विनाश की प्रकृति और कोर से रेडियोधर्मी पदार्थों (आरएस) की रिहाई की प्रकृति के साथ-साथ उस समय की मौसम की स्थिति को ध्यान में रखता है। आरएस जारी करने के संबंध में

रेडियोधर्मी पदार्थों के प्रसार की सीमाओं और विकिरण परिणामों के आधार पर, तीन प्रकार की विकिरण दुर्घटनाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है (तालिका 2)।

तालिका 2. विकिरण दुर्घटनाओं का वर्गीकरण

चिकित्सा परिणामों के दृष्टिकोण से, उजागर व्यक्तियों की आकस्मिकता और मानव शरीर पर विकिरण प्रभाव के प्रकार, विकिरण दुर्घटनाओं को पांच मुख्य समूहों में विभाजित किया जाता है: छोटे, मध्यम, बड़े, बड़े और विनाशकारी। विकिरण परमाणु शक्तिदुर्घटना

सेवा छोटे विकिरण दुर्घटनाएंऐसी घटनाएं शामिल हैं जो गंभीर चिकित्सा परिणामों से जुड़ी नहीं हैं और केवल आर्थिक नुकसान की विशेषता हैं। ऐसे में विभिन्न श्रेणियों के व्यक्तियों का एक्सपोजर संभव है। विकिरण जोखिम की खुराक NRB-96 द्वारा स्थापित सैनिटरी मानदंडों से अधिक नहीं होनी चाहिए।

के लिए बड़े हादसेरेडियोधर्मी संदूषण से संबंधित व्यापकता मानदंड के अनुसार अतिरिक्त उपखंडों का उपयोग किया जाता है: कर्मियों और कार्यस्थलों; उत्पादन परिसर; इमारत; प्रदेशों; स्वच्छता संरक्षण क्षेत्र।

विकिरण दुर्घटनाओं का चौथा समूह (बड़े हादसे)उन घटनाओं को जोड़ती है जिनमें विशुद्ध रूप से बाहरी, संयुक्त बाहरी और आंतरिक जोखिम संभव नहीं है एक लंबी संख्याव्यक्तियों।

पांचवें समूह के लिए (विनाशकारी दुर्घटनाएं)विकिरण दुर्घटनाएं शामिल हैं जिसमें एक या अधिक क्षेत्रों में रहने वाली आबादी के बड़े दल का संयुक्त बाहरी और आंतरिक जोखिम होता है।

परमाणु रिएक्टरों के काफी कुछ खतरे हैं, जिनमें से मुख्य की पहचान की जा सकती है।

• 1. रिएक्टर के त्वरण के साथ दुर्घटना की संभावना. इस मामले में, सबसे मजबूत गर्मी रिलीज के कारण, रिएक्टर कोर पिघल सकता है और रेडियोधर्मी पदार्थ प्रवेश कर सकते हैं वातावरण. यदि रिएक्टर में पानी है, तो इस तरह की दुर्घटना की स्थिति में, यह हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाएगा, जिससे रिएक्टर में विस्फोटक गैस का विस्फोट होगा और न केवल रिएक्टर, बल्कि रिएक्टर का काफी गंभीर विनाश होगा। क्षेत्र के रेडियोधर्मी संदूषण के साथ पूरी बिजली इकाई। रिएक्टर के भगोड़े होने की दुर्घटनाओं को रिएक्टरों के डिजाइन, सुरक्षा प्रणालियों और कार्मिक प्रशिक्षण के लिए विशेष तकनीकों को लागू करके रोका जा सकता है।
• 2. पर्यावरण में रेडियोधर्मी रिलीज।उनकी संख्या और प्रकृति रिएक्टर के डिजाइन और इसके संयोजन और संचालन की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। आरबीएमके के लिए, वे सबसे बड़े हैं, गोलाकार भरने वाले रिएक्टर के लिए, वे सबसे छोटे हैं। अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र उन्हें कम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, सामान्य मोड में काम करने वाले परमाणु ऊर्जा संयंत्र में, ये उत्सर्जन एक कोयला संयंत्र की तुलना में कम होता है, क्योंकि कोयले में रेडियोधर्मी पदार्थ भी होते हैं, और जब इसे जलाया जाता है, तो इसे वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।
• 3. खर्च किए गए रिएक्टर के निपटान की आवश्यकता. आज तक, इस समस्या का समाधान नहीं हुआ है, हालांकि इस क्षेत्र में कई विकास हुए हैं।
• 4. कर्मियों का विकिरण जोखिम।परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन के दौरान उचित विकिरण सुरक्षा उपायों को लागू करके इसे रोका या कम किया जा सकता है।

वे यूरेनियम अयस्क का निष्कर्षण, उसका संवर्धन और निर्माण करते हैं ईंधन कोषपरमाणु ऊर्जा रिएक्टरों (NaER) के लिए, रेडियोधर्मी कचरे का प्रसंस्करण। उनका भंडारण और अंतिम प्लेसमेंट।

एनएफसी को 3 समूहों में बांटा गया है:

1. यूरेनियम उद्योग के उद्यम।

2. रेडियोकेमिकल संयंत्र।

3. रेडियोधर्मी पौधों के दफन स्थल।

यूरेनियम उद्योग के उद्यमों में निम्नलिखित सुविधाएं शामिल हैं:

यूरेनियम अयस्क का निष्कर्षण (खुले गड्ढे या खदानों से);

यूरेनियम अयस्क का प्रसंस्करण, विशेष क्रशर पर यूरेनियम अयस्क के शुद्धिकरण के लिए उद्यमों सहित कई चरणों में
और गैसीय प्रसार द्वारा संवर्धन।

परमाणु ईंधन तैयार करने की प्रक्रिया में पाउडर यूरेनियम डाइऑक्साइड का उत्पादन, पाउडर धातु विज्ञान द्वारा इसकी टैबलेटिंग, ईंधन तत्वों (एफवीई) और ईंधन असेंबली (एफए) का निर्माण शामिल है, जो बाद में परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाते हैं।

परमाणु रिएक्टरों में खर्च किए गए ईंधन का निपटान किया जा सकता है, लेकिन आवश्यक घटकों को निकालने के लिए पुन: संसाधित किया जा सकता है और आंशिक रूप से पुन: उपयोग किया जा सकता है (अतिरिक्त)।

खर्च किए गए ईंधन का पुनर्संसाधन पुनर्संसाधन उद्यमों (रेडियोकेमिकल संयंत्रों) में किया जाता है, जहां ईंधन तत्वों को काट दिया जाता है, ईंधन को भंग कर दिया जाता है, यूरेनियम, प्लूटोनियम, सीज़ियम, स्ट्रोंटियम और अन्य समस्थानिकों को रासायनिक रूप से अलग किया जाता है और विभिन्न विखंडनीय सामग्री का उत्पादन किया जाता है (गोला-बारूद में परमाणु ईंधन) , आयनकारी विकिरण के स्रोत, संकेतक आदि)।

रेडियोकेमिकल संयंत्रों से रेडियोधर्मी कचरे को दफनाने के लिए भेजा जाता है, जिसे प्राकृतिक या कृत्रिम गुहाओं में कंक्रीट के कंटेनरों में ले जाया जाता है।

परमाणु ईंधन चक्र उद्यमों में सबसे विशिष्ट दुर्घटनाएँ हैं:

दहनशील घटकों और रेडियोधर्मी पदार्थों का प्रज्वलन
मछली पकड़ना;

विखंडनीय पदार्थों के महत्वपूर्ण द्रव्यमान से अधिक;

भंडारण टैंकों में लीक और टूटने की उपस्थिति;

तैयार उत्पादों के साथ विशिष्ट दुर्घटनाएँ।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एएस)यह एक बिजली संयंत्र है जिस पर परमाणु (परमाणु) ऊर्जा को विद्युत और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। एनपीपी में, परमाणु रिएक्टर में जारी गर्मी का उपयोग भाप का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जो एक टर्बोजेनरेटर (एनपीपी) को घुमाता है और आंशिक रूप से शीतलक (एसीटी, एसीएचपी) को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है।

एयू में शामिल हैं: परमाणु ऊर्जा रिएक्टर, स्टीम टर्बाइन, पाइपिंग सिस्टम, कंडेनसर।

एनपीपी में शामिल हैं: परमाणु ऊर्जा रिएक्टर, स्टीम टर्बाइन, पाइपिंग सिस्टम, कंडेनसर, पावर और हीट आउटपुट सिस्टम।

उपयोग किए गए ईंधन के आधार पर, टाइप करें परमाणु प्रतिक्रियाऔर दुनिया में गर्मी को दूर करने की विधि, 7 मुख्य प्रकार के परमाणु ऊर्जा रिएक्टर विकसित किए गए हैं। रूस में 4 प्रकार के रिएक्टरों का उपयोग किया जाता है:

थर्मल न्यूट्रॉन पर उबलते प्रकार के रिएक्टर (VVER-440)
रिएक्टर के डबल-सर्किट कूलिंग और पानी से गर्मी को हटाने के साथ;

दबावयुक्त जल रिएक्टर (VVER-1000);

तरल सोडियम या मैग्नीशियम (बीएन) से ठंडा होने वाले फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर;

ग्रेफाइट उबलते-प्रकार के रिएक्टर आरबीएमके।

सुरक्षा की दृष्टि से, VVER-440 और VVER-1000 प्रकार के हल्के जल रिएक्टरों को प्राथमिकता दी जाती है।

परमाणु दुर्घटनाओं के मुख्य कारणस्टेशन हैं:

एनपीपी परिचालन कर्मियों द्वारा तकनीकी अनुशासन का उल्लंघन और इसकी कमियों व्यावसायिक प्रशिक्षण;

जिम्मेदार मंत्रालयों और विभागों, संगठनों और संस्थानों की ओर से निम्न स्तर का ध्यान और सटीकता
डिजाइन, निर्माण और संचालन के चरणों में एनपीपी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एनपीपी) के साथ वस्तुएं।परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के साथ जहाज सुविधाएं हल्के पानी और तरल धातु रिएक्टरों से सुसज्जित हैं। एनपीपी रिएक्टरों से उनके मूलभूत अंतर हैं:

ईंधन के रूप में अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम का उपयोग;

अपेक्षाकृत छोटा आकार;

उच्च स्तर की सुरक्षा (40-60 किग्रा / सेमी 2 - पनडुब्बियों के लिए - और 10-20 किग्रा / सेमी 2 - सतह के जहाजों के लिए)।

जहाज के परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में दुर्घटनाओं के विशिष्ट कारण हैं: रिएक्टर के पहले सर्किट का अवसादन और जैविक संरक्षण के तहत बाहरी पानी का प्रवेश।

सैन्य परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (VAES) में कूलेंट रीसर्क्युलेशन शामिल है। वीएईएस की विशेषताएं हैं:

एक गर्मी वाहक के रूप में रासायनिक और ज्वलनशील पदार्थ नाइट्रिन का उपयोग करें;

बाहरी सुरक्षा कवच का अभाव।

VAES तीन प्रकार के निष्पादन में मौजूद है: फ्लोटिंग, रेलवे पर। प्लेटफॉर्म और ब्लॉक परिवहन 100 टन तक के कुल वजन के साथ।

वीएनपीपी में दुर्घटनाओं के कारण हैं:

रिएक्टर के पहले सर्किट का अवसादन;

यांत्रिक क्षति।

विशेष फ़ीचरअंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्र उनके हैं छोटे आकार का, जो परमाणु ईंधन के रूप में स्ट्रोंटियम -90 और प्लूटोनियम -238 की उच्च सामग्री के साथ अत्यधिक शुद्ध ईंधन का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। अंतरिक्ष एनपीपी में दुर्घटनाओं के विशिष्ट कारण: बोर्ड पर प्रभाव या गिरावट और आपातकालीन स्थितियों के परिणामस्वरूप डिजाइन क्षमता से परे अनधिकृत पहुंच।

परमाणु हथियार(वाईबीपी)और उनके लिए विस्फोटक उपकरण शांतिपूर्ण समयपिकअप के लिए तैयार गोदामों में रखा और मुकाबला उपयोग. उनमें से कुछ लड़ाकू ड्यूटी पर हैं। परमाणु आयुधों के साथ सबसे विशिष्ट आपात स्थितियों में शामिल हैं: परमाणु आयुधों के साथ वाहनों की टक्कर और पलटना; असेंबली रूम, भंडारण सुविधाओं, परिसरों और बिजली के निर्वहन के प्रभाव में आग।

आइए हम आरओओ में दुर्घटनाओं के मामले में रेडियोधर्मी संदूषण के वर्गीकरण पर विचार करें।

रेडियोधर्मी संदूषणमें विभाजित हैं:

1. प्रदूषण के स्रोत
ए) उत्पादन

उत्पादन गतिविधियों की प्रक्रिया में;

जब decommissioning खर्च परमाणु ऊर्जा संयंत्रों;

बी)। आपातकालीन

कर्मियों को प्रभावित करना

जनसंख्या को प्रभावित करना;

ग) परमाणु हथियार

2. प्रदूषण के पैमाने के अनुसार
एक स्थानीय

ग) बड़े पैमाने पर

3. कुल राज्य के अनुसार
एक ठोस वस्तु

सी) गैसीय

4. प्रदूषण की विशेषताओं के अनुसार
ए) प्राथमिक

बी) माध्यमिक

सी) एकाधिक

5 . द्वारा प्रदूषण के तरीके

ए) एरोसोल

बी) संपर्क

6 . प्रदूषण के प्रकार से

गहरा

प्रथम विस्तृत आवेदनपरमाणु बैटरी अंतरिक्ष में पाई गई थी, क्योंकि वहां ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता थी जो लंबे समय तक गर्मी और बिजली का उत्पादन कर सकते थे, एक तेज और बहुत मजबूत तापमान गिरावट की स्थिति में, महत्वपूर्ण परिवर्तनीय भार के साथ, और मानव रहित उड़ानों में, रेडियो एक शक्ति स्रोत से उत्सर्जन एक बड़ा खतरा नहीं था (अंतरिक्ष में और इसके बिना, पर्याप्त विकिरण है)। रासायनिक ऊर्जा स्रोतों ने खुद को सही नहीं ठहराया है। इसलिए, जब 4 अक्टूबर, 1957 को, यूएसएसआर में पृथ्वी के पहले कृत्रिम उपग्रह को कक्षा में लॉन्च किया गया था, तो इसकी रासायनिक बैटरी 23 दिनों तक ऊर्जा प्रदान कर सकती थी। उसके बाद, उनकी शक्ति समाप्त हो गई थी। दूर के ग्रहों की उड़ानों के लिए, सूर्य के पास उड़ान भरने पर ही सिलिकॉन सौर सेल प्रभावी होते हैं सौर प्रणालीवे फिट नहीं हैं।

अंतरिक्ष यान पर दो प्रकार की ऊर्जा रूपांतरण विधियाँ हैं: प्रत्यक्ष और मशीन। थर्मल से विद्युत ऊर्जा कन्वर्टर्स के प्रकार को स्थिर (यानी बिना चलती भागों के) और गतिशील (यानी चलती, घूर्णन या चलती भागों के साथ) में विभाजित किया गया है। ऊर्जा रूपांतरण के प्रकार को चुनने की समस्या अभी भी उनके आधार पर विभिन्न कन्वर्टर्स और अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एसएनपीपी) के डेवलपर्स के लिए प्रासंगिक है।

इस प्रकार, जिमो परियोजना (बृहस्पति के बर्फीले चंद्रमाओं के लिए एक कक्षीय अभियान) के लिए प्रोमेथियस कार्यक्रम के कार्यान्वयन के लिए अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्रों पर प्रसिद्ध नासा पहल के ढांचे के भीतर, एक गतिशील कनवर्टर (एक गैस टरबाइन संयंत्र पर आधारित) ब्रेटन चक्र) का चयन किया गया था। केवाईपीपी का संसाधन 250 किलोवाट (एल) की आउटपुट इलेक्ट्रिक पावर के साथ 10 साल है।

1960 के दशक की शुरुआत से, थर्मोइलेक्ट्रिक और थर्मिओनिक कन्वर्टर्स पर आधारित तापीय ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में प्रत्यक्ष रूपांतरण पर काम को यूएसएसआर, यूएसए और कई अन्य देशों में काफी व्यापक दायरा मिला है। ऊर्जा रूपांतरण के ऐसे तरीके मौलिक रूप से प्रतिष्ठानों की योजना को सरल बनाते हैं, ऊर्जा रूपांतरण के मध्यवर्ती चरणों को बाहर करते हैं और कॉम्पैक्ट और हल्के बिजली संयंत्र बनाना संभव बनाते हैं।

यूएसएसआर ने कोस्मोस प्रकार के उपग्रहों में परमाणु बैटरी का इस्तेमाल किया। सितंबर 1965 में, कॉसमॉस-84 और कॉसमॉस-90 अंतरिक्ष यान के हिस्से के रूप में 20 डब्ल्यू की विद्युत शक्ति के साथ रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (आरटीजी) ओरियन-1 को लॉन्च किया गया था। आरटीजी का वजन 14.8 किलो था, अनुमानित संसाधन 4 महीने था। पोलोनियम-210 युक्त RITEG ampoules को सभी दुर्घटनाओं में अखंडता और जकड़न के गारंटीकृत संरक्षण के सिद्धांत के अनुसार डिजाइन किया गया था। 1969 में लॉन्च वाहन दुर्घटनाओं में इस सिद्धांत का भुगतान किया गया, जब वस्तुओं के पूर्ण विनाश के बावजूद, पोलोनियम -210 के 25,000 क्यूरी युक्त ईंधन ब्लॉक वायुरोधी रहा।

अनुसंधान वाहन "लूनोखोद -1", चंद्रमा की सतह पर उतारा गया सोवियत संघनवंबर 1970 में, तापमान को नियंत्रित करने के लिए रेडियोधर्मी आइसोटोप (पोलोनियम-210) प्रदान किया गया था। लूनोखोद-1 ने 322 दिनों तक काम किया। 11 चंद्र दिनों के लिए, उन्होंने 10.5 किमी की यात्रा की, वर्षा के सागर के क्षेत्र की खोज की, 80,000 वर्ग मीटर का विस्तृत स्थलाकृतिक सर्वेक्षण किया। चंद्रमा की सतह। इस समय के दौरान, 171 संचार सत्र किए गए, लूनोखोद -1 रेडियोटेलीविज़न सिस्टम की मदद से, चंद्र सतह की 200 हजार से अधिक छवियों को पृथ्वी पर प्रेषित किया गया। रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक करंट जनरेटर ने लूनोखोद-2 तंत्र पर भी सफलतापूर्वक काम किया।

दूर के ग्रहों की "लंबी यात्रा" पर अंतरिक्ष जांच के लिए लंबे समय तक रहने वाले आइसोटोप से लैस ऊर्जा स्रोतों की विशेष रूप से आवश्यकता होती है। इसलिए, अमेरिकी जांच "वाइकिंग", जो वहां खोज करने के लिए जुलाई और सितंबर 1976 में मंगल ग्रह पर उतरे थे बुद्धिमान जीवनवंश वाहन के लिए ऊर्जा प्रदान करने के लिए बोर्ड पर दो रेडियोआइसोटोप जनरेटर थे। पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष स्टेशन, जैसे सैल्यूट (यूएसएसआर) और स्काईलैब (यूएसए), सौर ऊर्जा द्वारा संचालित सौर पैनलों द्वारा संचालित होते हैं। हालाँकि, बृहस्पति के लिए जांच सौर पैनलों से सुसज्जित नहीं हो सकती है। सौर विकिरण जो जांच को दूर के बृहस्पति के पास प्राप्त होता है, वह उपकरण को ऊर्जा प्रदान करने के लिए पूरी तरह से अपर्याप्त है। इसके अलावा, अंतरिक्ष उड़ान पृथ्वी - बृहस्पति के दौरान, 600 से 700 दिनों की उड़ान अवधि के साथ विशाल अंतरग्रहीय दूरी को पार करना आवश्यक है। ऐसे अंतरिक्ष अभियानों के लिए, सफलता का आधार बिजली संयंत्रों की विश्वसनीयता है। इसलिए, बृहस्पति ग्रह की अमेरिकी जांच - पायनियर 10, जो फरवरी 1972 में लॉन्च हुई, और दिसंबर 1973 में बृहस्पति के सबसे करीब पहुंच गई, साथ ही इसके उत्तराधिकारी पायनियर 2 - प्लूटोनियम -238 के साथ चार शक्तिशाली बैटरी से लैस थे। 27 मीटर लंबे कोष्ठकों के सिरों पर 1987 में, पायनियर 10 ने पृथ्वी से सबसे दूर के ग्रह - प्लूटो से उड़ान भरी, और फिर पृथ्वी पर निर्मित इस अंतरिक्ष पिंड ने हमारे सौर मंडल को छोड़ दिया।

तालिका 1 एसएनपीपी की मुख्य विशेषताएं जिन्हें संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर / रूस में अंतरिक्ष यान के हिस्से के रूप में उपयोग का वास्तविक अनुभव प्राप्त हुआ है

1 - रिएक्टर; 2 - तरल धातु सर्किट पाइपलाइन; 3 - विकिरण सुरक्षा; 4 - मुआवजा टैंक ZhMK; 5 - रेडिएटर-रेडिएटर; 6 - टीईजी; 7 - पावर फ्रेम संरचना।

यह कहा जा सकता है कि रासायनिक स्रोतों के बजाय रेडियोआइसोटोप ताप स्रोतों के उपयोग ने कक्षा में उपग्रहों की अवधि को दसियों या सैकड़ों गुना तक बढ़ाना संभव बना दिया। हालांकि, जब उच्च बिजली खपत वाले उपग्रहों का उपयोग किया जाता है, तो रेडियो आइसोटोप जनरेटर की शक्ति अपर्याप्त होती है। 500 W से अधिक की बिजली खपत के साथ, परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया का उपयोग करना अधिक लागत प्रभावी है, अर्थात। छोटे परमाणु ऊर्जा संयंत्र।

1 - सीज़ियम स्टीम और नियामक निकायों के ड्राइव की आपूर्ति के लिए सिस्टम का ब्लॉक; 2 - टीआरपी; 3 - जेएमएमके पाइपलाइन; 4 - आरजेड; 5 - मुआवजा टैंक ZhMK; 6 - सीआई; 7 - फ्रेम संरचना।

थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटरों के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्र

अंतरिक्ष दौड़, विशेष रूप से in सैन्य क्षेत्र, उपग्रहों की बिजली आपूर्ति की मांग की, जो सौर बैटरी या आइसोटोप बिजली स्रोतों द्वारा प्रदान की जा सकने वाली तुलना में दस गुना अधिक है। दरअसल, एक रेडियोधर्मी समस्थानिक के आधार पर, उच्च शक्ति का प्रत्यक्ष ताप-से-विद्युत कनवर्टर (थर्मोलेमेंट्स का उपयोग करके) बनाना मुश्किल है। इस संबंध में, परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया का उपयोग अधिक आशाजनक है। 2000 में बाहरी अंतरिक्ष में 55 परमाणु रिएक्टर थे। परमाणु-तापीय ऊर्जा के उपयोग को मशीन और गैर-मशीन में विभाजित किया जा सकता है। आवश्यक शक्ति कॉम्पैक्ट परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एनपीपी) द्वारा प्रदान की जाती है, जो कि उपग्रहों के सीमित आकार के कारण, समग्र भाप जनरेटर या टर्बाइन के बिना काम करना चाहिए। परमाणु तापीय ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में प्रत्यक्ष रूपांतरण अपेक्षाकृत छोटी शक्ति (3 kW से 3-5 MW तक) और उच्च संसाधन क्षमता (3 वर्ष के निरंतर संचालन से 10 वर्ष तक) के स्वायत्त रिएक्टर बिजली संयंत्रों के लिए मशीन पर निर्णायक लाभ है। भविष्य)।

एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र (एनपीपी) एक अर्धचालक थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर में एक परमाणु रिएक्टर की तापीय ऊर्जा को बिजली में सीधे रूपांतरण के सिद्धांत का उपयोग करके अंतरिक्ष यान उपकरण को बिजली देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऑपरेशन के अंत के बाद एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र का निपटान एक कक्षा में स्थानांतरित करके किया जाता है जहां रिएक्टर का जीवनकाल विखंडन उत्पादों के सुरक्षित स्तर (कम से कम 300 वर्ष) के क्षय के लिए पर्याप्त है। अंतरिक्ष यान के साथ किसी भी दुर्घटना की स्थिति में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र में अत्यधिक कुशल शामिल होता है अतिरिक्त प्रणालीएक सुरक्षित स्तर पर रिएक्टर के वायुगतिकीय फैलाव का उपयोग करके विकिरण सुरक्षा।

परमाणु रिएक्टरों के संयोजन में थर्मोइलेक्ट्रिक और थर्मोनिक ऊर्जा कन्वर्टर्स के उपयोग ने मौलिक रूप से बनाना संभव बना दिया नया प्रकारऐसे प्रतिष्ठान जिनमें तापीय ऊर्जा का एक स्रोत - एक परमाणु रिएक्टर और विद्युत ऊर्जा में तापीय ऊर्जा का एक कनवर्टर एक इकाई - एक रिएक्टर-कनवर्टर में संयुक्त किया गया था।

एक विशिष्ट परमाणु ऊर्जा संयंत्र में शामिल हैं: पार्श्व बेरिलियम परावर्तक के साथ एक तेज न्यूट्रॉन रिएक्टर, जिसमें 6 बेलनाकार नियंत्रण छड़ें, एक रेफ्रिजरेटर उत्सर्जक शामिल हैं; 2 शीतलक सर्किट (सोडियम-पोटेशियम यूटेक्टिक), विद्युत चुम्बकीय पंप, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर और नियंत्रण रॉड ड्राइव; लिथियम हाइड्राइड की छाया विकिरण परिरक्षण, जो रिएक्टर से अंतरिक्ष यान के उपकरणों और उपकरणों के लिए स्वीकार्य स्तर तक आयनकारी विकिरण का क्षीणन प्रदान करता है; - दूसरे शीतलक सर्किट से अंतरिक्ष में गर्मी के निर्वहन के लिए उत्सर्जक; रिएक्टर दबाव पोत से रिएक्टर के ईंधन तत्वों की असेंबली की निकासी के लिए सिस्टम की इकाइयों के साथ लगाव। विद्युत शक्ति - 3 किलोवाट, तापीय शक्ति - 100 किलोवाट, परमाणु ऊर्जा संयंत्र का द्रव्यमान - 930 किग्रा, यूरेनियम भार 235 - 30 किग्रा।

1950 के दशक में, यूएसएसआर में एक छोटे आकार के फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर और रिएक्टर के बाहर स्थित अर्धचालक तत्वों पर आधारित थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के साथ एक बीयूके रिएक्टर थर्मोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट के निर्माण पर काम शुरू हुआ। कोसमोस श्रृंखला के अंतरिक्ष यान पर कई वर्षों से 30 से अधिक BUK प्रतिष्ठान संचालित किए गए हैं।

1964 में परमाणु ऊर्जा संस्थान में। I.V.Kurchatov ने गर्मी को सीधे बिजली में बदलने के लिए पहला रिएक्टर "रोमाश्का" लॉन्च किया। आधार एक उच्च तापमान वाला तेज न्यूट्रॉन रिएक्टर है, जिसके सक्रिय क्षेत्र में यूरेनियम डाइकार्बाइड और ग्रेफाइट होते हैं। रिएक्टर कोर (सिलेंडर) एक बेरिलियम परावर्तक से घिरा हुआ है। कोर के केंद्र में तापमान 1770 डिग्री सेल्सियस है, रिएक्टर की बाहरी सतह पर - 1000 डिग्री सेल्सियस। परावर्तक की बाहरी सतह पर एक थर्मोइलेक्ट्रिक कनवर्टर होता है, जिसमें बड़ी संख्या में सिलिकॉन-जर्मेनियम सेमीकंडक्टर प्लेट होते हैं, जिनमें से आंतरिक भाग रिएक्टर द्वारा उत्पन्न गर्मी से गर्म होते हैं, और बाहरी को ठंडा किया जाता है। ट्रांसड्यूसर से अप्रयुक्त गर्मी एक काटने का निशानवाला कूलर-रेडिएटर द्वारा आसपास के स्थान में विकीर्ण की जाती है। रिएक्टर की तापीय शक्ति 40 kW है। थर्मोइलेक्ट्रिक कनवर्टर से निकाली गई विद्युत शक्ति 500 ​​वाट है।

एक उच्च तापमान परमाणु रिएक्टर-कन्वर्टर आपको किसी भी चलती कार्यशील निकायों और तंत्रों की भागीदारी के बिना सीधे बिजली प्राप्त करने की अनुमति देता है। रोमाशका में, प्रत्यक्ष रूपांतरण रिएक्टर के विचार पूरी तरह से सन्निहित हैं: वहां कुछ भी नहीं चल रहा है। अमेरिकी SNAP-10A रिएक्टर के विपरीत, कोई शीतलक और पंप नहीं है। उच्च तापमान सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में उनकी नाजुक स्थिति के कारण अमेरिकियों को रिएक्टर के अपने संस्करण को छोड़ने के लिए मजबूर होना पड़ा।

रिएक्टर-कनवर्टर "रोमाश्का" ने 6,100 kWh बिजली पैदा करते हुए 15,000 घंटे (अपेक्षित 1,000 घंटों के बजाय) सफलतापूर्वक संचालित किया। "रोमाश्का" स्थापना के साथ काम के पूर्ण परिसर ने अपनी पूर्ण विश्वसनीयता दिखाई और
सुरक्षा।

कोर और रेडियल रिफ्लेक्टर की सीमा पर स्थित थर्मोइलेक्ट्रिक एनर्जी कन्वर्टर के बजाय फ्लैट मॉड्यूलर थर्मोनिक तत्वों का उपयोग करके ऐसे जनरेटर की दक्षता को बढ़ाया जा सकता है।

"रोमाश्का" संयंत्र के आधार पर, एक पायलट प्लांट "गामा" बनाया गया था - स्वायत्त परिवहन योग्य परमाणु ऊर्जा संयंत्र "एलेना" का एक प्रोटोटाइप 500 kW तक की विद्युत शक्ति के साथ, जिसे दूरस्थ क्षेत्रों में बिजली की आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किया गया था।

हमारे देश में पहला अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्र (केएईएस) "बीईएस -5" एक सजातीय फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर और थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (टीईजी) के साथ लॉन्च चरण में और पूरे समय के दौरान एक रडार टोही अंतरिक्ष यान के उपकरणों को बिजली देने के लिए विकसित किया गया था। लगभग 260 किमी ऊँची एक वृत्ताकार कक्षा में उपग्रह के सक्रिय अस्तित्व के बारे में। 1080 घंटे के संसाधन के साथ आउटपुट पावर "बीईएस -5" 2800 डब्ल्यू उत्पन्न करना। 3 अक्टूबर, 1970 को, परमाणु ऊर्जा संयंत्र "बीईएस -5" को रडार टोही ("कॉसमॉस -367") के लिए अंतरिक्ष यान के हिस्से के रूप में लॉन्च किया गया था। 1975 में परमाणु ऊर्जा संयंत्र "बीईएस -5" के 9 प्रक्षेपणों के बाद, इसे सोवियत नौसेना द्वारा अपनाया गया था। कुल मिलाकर, BES-5 परमाणु ऊर्जा संयंत्र (1989) के बंद होने के समय तक, 31 प्रतिष्ठानों को अंतरिक्ष में लॉन्च किया जा चुका था।

स्थापना के संचालन के दौरान, बीईएस को परिष्कृत और आधुनिक बनाने के लिए काम किया गया था, जो विकिरण सुरक्षा में वृद्धि, 3 किलोवाट तक संसाधन के अंत में विद्युत शक्ति में वृद्धि और संसाधन में 6 तक की वृद्धि से जुड़ा था। -12 महीने। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के आधुनिक संस्करण का पहला प्रक्षेपण 14 मार्च, 1988 को कोस्मोस-1932 अंतरिक्ष यान के हिस्से के रूप में किया गया था।

तालिका 2 पोलोनियम-210 और प्लूटोनियम-238 पर रेडियोन्यूक्लाइड थर्मोइलेक्ट्रिक जेनरेटर (आरटीजी) और हीटिंग यूनिट (बीओ), थ्यूलियम-170 पर गामा विकिरण (आईआर) का स्रोत

केएनपीपी का एक विशिष्ट प्रतिनिधि, शक्तिशाली रेडियो-तकनीकी उपग्रहों (अंतरिक्ष रडार स्टेशनों और टेलीविजन प्रसारकों) के लिए बिजली स्रोतों के रूप में उपयोग किया जाता है, बिजली में गर्मी के प्रत्यक्ष रूपांतरण के साथ, बुक इंस्टॉलेशन है, जो वास्तव में, एक टीईजी था - एक Ioffe सेमीकंडक्टर कनवर्टर, केवल मिट्टी के तेल के बजाय एक परमाणु रिएक्टर का इस्तेमाल किया। हमेशा की तरह, एक सेमीकंडक्टर जंक्शन को ठंड में और दूसरे को गर्मी में रखा गया था: उनके बीच एक विद्युत प्रवाह चलता था। अंतरिक्ष में ठंड में कुछ भी गलत नहीं है - यह हर जगह है। गर्मी के लिए, एक धातु शीतलक उपयुक्त था, जिसे पोर्टेबल परमाणु रिएक्टर द्वारा धोया गया था। यह 100 kW तक की शक्ति वाला एक तेज़ रिएक्टर था। पूरा भारअत्यधिक समृद्ध यूरेनियम लगभग 30 किलो था। सक्रिय क्षेत्र से गर्मी को तरल धातु द्वारा स्थानांतरित किया गया था - अर्धचालक बैटरी के लिए सोडियम और पोटेशियम का एक गलनक्रांतिक मिश्र धातु। विद्युत शक्ति 5 किलोवाट तक पहुंच गई। बुक का परिचालन समय 1-3 महीने है। अब गुणवत्ता में, पेरेस्त्रोइका की शुरुआत तक जारी रहा। 1970 से 1988 तक, अर्धचालक कनवर्टर रिएक्टरों के साथ बुक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के साथ लगभग 30 रडार उपग्रहों को अंतरिक्ष में लॉन्च किया गया था। यदि स्थापना विफल हो जाती है, तो उपग्रह को 1000 किमी की ऊंचाई के साथ लंबी अवधि की कक्षा में स्थानांतरित कर दिया गया था।

मुख्य उपलब्धियां घरेलू विज्ञानऔर अंतरिक्ष मिशन के लिए थर्मोइलेक्ट्रिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में तकनीशियन रोमाश्का परमाणु ऊर्जा संयंत्र, बीयूके परमाणु ऊर्जा संयंत्र के निर्माण और अंतरिक्ष में इसके संचालन के वास्तविक अनुभव पर अनुसंधान एवं विकास के साथ 1970-1988 की अवधि में जुड़े हुए हैं। 32 लॉन्च के दौरान।

थर्मोरेमिशन कन्वर्टर्स के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्र

यूएसएसआर में, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण पर काम के समानांतर, उच्च तकनीकी विशेषताओं वाले थर्मिओनिक कन्वर्टर्स के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों पर काम किया गया था। वास्तव में, उसी सिद्धांत का उपयोग यहां अर्धचालक कनवर्टर के रूप में किया जाता है, लेकिन ठंडे और गर्म जंक्शन के बजाय, एक गर्म कार्बाइड कैथोड और एक ठंडा स्टील एनोड का उपयोग किया जाता है, और उनके बीच आसानी से आयनित सीज़ियम वाष्प होते हैं। प्रभाव एक विद्युत संभावित अंतर है, जो कि एक प्राकृतिक अंतरिक्ष बिजली संयंत्र है। थर्मोइलेक्ट्रिक रूपांतरण की तुलना में थर्मिओनिक रूपांतरण दक्षता में वृद्धि, संसाधन में वृद्धि और बिजली संयंत्र और अंतरिक्ष यान के वजन और आकार की विशेषताओं में सुधार करना संभव बनाता है। ऊष्मीय ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में ऊष्मीय रूपांतरण का सिद्धांत यह है कि रिएक्टर में छोड़ी गई गर्मी से गर्म की गई धातु की सतह एक छोटे से अंतराल के साथ स्थित एक ठंडी दीवार द्वारा सोखने वाले आयनों को प्रभावी ढंग से उत्सर्जित करती है।

1970-71 में, यूएसएसआर में पुखराज थर्मोनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र (सक्रिय क्षेत्र में थर्मोनिक प्रायोगिक कनवर्टर) बनाया गया था, जिसमें 150 किलोवाट तक की शक्ति वाले थर्मल रिएक्टर का उपयोग किया गया था। यूरेनियम का पूरा भार 31.1 किलो 90% यूरेनियम-235 था। स्थापना वजन 1250 किलो। रिएक्टर का आधार ईंधन तत्व थे - "माला"। वे थर्मोएलेमेंट्स की एक श्रृंखला थी: कैथोड - टंगस्टन या मोलिब्डेनम का एक "थिम्बल", यूरेनियम ऑक्साइड से भरा, एनोड - नाइओबियम की एक पतली दीवार वाली ट्यूब, तरल सोडियम-पोटेशियम द्वारा ठंडा। कैथोड का तापमान 1650oC तक पहुंच गया। विद्युत शक्ति 10 किलोवाट। "पुखराज" में पिछले रिएक्टरों के लिए 2-4% के मुकाबले 5-10% की थर्मोइलेक्ट्रिक रूपांतरण की दक्षता थी।

यूरेनियम -235 के अलावा, प्लूटोनियम -238 डाइऑक्साइड अपने उच्च विशिष्ट ऊर्जा रिलीज के कारण अंतरिक्ष रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में आशाजनक है। इस मामले में, प्रत्यक्ष रूपांतरण थर्मोनिक रिएक्टर की अपेक्षाकृत कम दक्षता की भरपाई प्लूटोनियम -238 की सक्रिय ऊर्जा रिलीज द्वारा की जाती है।

मध्यवर्ती न्यूट्रॉन (एक मॉडरेटर के बिना) पर दो थर्मोनिक रिएक्टर-कन्वर्टर - "पुखराज -1" और "पुखराज -2" क्रमशः 5 और 10 किलोवाट की विद्युत शक्ति के साथ परीक्षण किए गए थे। पुखराज संयंत्र में, छोटे आकार के थर्मल रिएक्टर के कोर में निर्मित बिजली पैदा करने वाले चैनलों में प्रत्यक्ष (मशीन रहित) ऊर्जा रूपांतरण किया जाता है। पुखराज -1 संयंत्र एक थर्मल रिएक्टर-कनवर्टर और एक तरल धातु शीतलक (सोडियम-पोटेशियम या लिथियम) से सुसज्जित है। तापीय ऊर्जा के विद्युत ऊर्जा में प्रत्यक्ष रूपांतरण के सिद्धांत में कैथोड को निर्वात में गर्म करना शामिल है उच्च तापमानएनोड को अपेक्षाकृत ठंडा बनाए रखते हुए, उसी समय, कैथोड सतह से इलेक्ट्रॉन "वाष्पीकरण" (उत्सर्जक) होते हैं, जो इंटरइलेक्ट्रोड गैप के माध्यम से प्रवाहित होते हैं, एनोड पर "संघनन", और एक बंद बाहरी सर्किट के साथ, एक विद्युत प्रवाह इसके माध्यम से बहती है। इलेक्ट्रिक मशीन जनरेटर की तुलना में इस तरह की स्थापना का मुख्य लाभ चलती भागों की अनुपस्थिति है। भविष्य में लिथियम-कूल्ड फास्ट रिएक्टर-कन्वर्टर की अवधारणा के कार्यान्वयन से संभवतः 500-1000 kW या उससे अधिक की विद्युत शक्ति के साथ एक इंस्टॉलेशन बनाने की समस्या का समाधान हो जाएगा।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र में शामिल हैं: ज़िरकोनियम हाइड्राइड मॉडरेटर के साथ एक थर्मोनिक कनवर्टर रिएक्टर और रोटरी नियंत्रण तत्वों सहित एक साइड बेरिलियम परावर्तक; रिएक्टर-कन्वर्टर प्रणाली: रिएक्टर-कन्वर्टर के सामने स्थित एक ब्लॉक में व्यवस्थित बिजली उत्पादन चैनलों को सीज़ियम की आपूर्ति को विनियमित करने के लिए एक्ट्यूएटर; लिथियम हाइड्राइड से छाया विकिरण परिरक्षण, जो रिएक्टर से विकिरण विकिरण के क्षीणन को अंतरिक्ष यान उपकरणों के लिए स्वीकार्य स्तर तक सुनिश्चित करता है; एक शीतलक (सोडियम-पोटेशियम यूटेक्टिक) के साथ रिएक्टर से अप्रयुक्त गर्मी को हटाने के लिए एक प्रणाली, जिसमें रिएक्टर-कन्वर्टर से बिजली द्वारा संचालित विद्युत चुम्बकीय पंप शामिल है, गर्मी को निर्वहन के लिए एक उत्सर्जक स्थानऔर अन्य इकाइयां। विद्युत शक्ति - 5 kW, तापीय शक्ति - 150 kW, संसाधन, जिसमें 100 kW मोड पर 1 वर्ष तक का संचालन शामिल है - 7 वर्ष, यूरेनियम की लोडिंग 235 - 11.5 किग्रा, वजन - 980 किग्रा।

तालिका 3 परमाणु ऊर्जा संयंत्र "पुखराज 1" का संक्षिप्त विवरण

पुखराज -1 (यूरेनियम -235 से समृद्ध यूरेनियम डाइऑक्साइड) में परमाणु ईंधन आग रोक सामग्री के एक कोर में संलग्न है जो इलेक्ट्रॉनों के लिए कैथोड (उत्सर्जक) के रूप में कार्य करता है। रिएक्टर में यूरेनियम विखंडन के परिणामस्वरूप निकलने वाली गर्मी उत्सर्जक को 1500-1800 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है। एनोड (कलेक्टर) तक पहुंचने पर, इलेक्ट्रॉनों में थर्मोनिक कनवर्टर (एमिटर और कलेक्टर) के इलेक्ट्रोड के बीच बाहरी बंद सर्किट में बाहरी भार में काम करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। इंटरइलेक्ट्रोड गैप एक मिलीमीटर का कुछ दसवां हिस्सा होता है। इंटरइलेक्ट्रोड गैप (IEG) में पेश किया गया सीज़ियम वाष्प रिएक्टर में बिजली पैदा करने की प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से सक्रिय करता है। बिजली संयंत्र के डिजाइन में, एक उपभोज्य सीज़ियम प्रणाली लागू की गई थी, जिसमें अशुद्धियों को दूर करने के लिए MEZ के माध्यम से सीज़ियम वाष्प को पंप किया गया था। विदेश मंत्रालय से गुजरने वाले सीज़ियम वाष्पों को एक पायरोग्राफ़ाइट-आधारित जाल द्वारा अवशोषित किया गया था, और गैसीय अशुद्धियों को बाहरी अंतरिक्ष में हटा दिया गया था। सीज़ियम सिस्टम में इलेक्ट्रिक हीटर के साथ सीज़ियम वाष्प का थर्मोस्टेट-जनरेटर होता था, जिसकी मदद से थर्मोस्टैट के सबसे ठंडे क्षेत्र का निर्धारित तापमान बनाए रखा जाता था। सीज़ियम वाष्प जनरेटर में, एक निश्चित स्थिति में तरल चरण की अवधारण सुनिश्चित करने और अंतरिक्ष उड़ान में छोटे जी-बलों की कार्रवाई के तहत वाष्प पथ में प्रवेश करने से रोकने के लिए कई उपकरणों का उपयोग किया गया था। सीज़ियम वाष्प जनरेटर के अनुप्रयुक्त डिज़ाइन में अधिकतम राशिसीज़ियम की मात्रा 2.5 किलोग्राम थी, जो कि आरपी के आउटलेट पर थ्रॉटल की चालकता द्वारा निर्धारित वाष्प प्रवाह दर पर, परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संभावित संसाधन को स्पष्ट रूप से सीमित कर देता है। द्रव्यमान और आयामों को कम करने की आवश्यकता को इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए लागू किया जाना था कि रेडिएटर-रेडिएटर के एक विशेष डिजाइन के उपयोग के कारण बाहरी अंतरिक्ष में गर्मी को विकिरण के माध्यम से ही संभव है। गर्मी हटाने की प्रणाली का कार्यान्वयन काफी कठिन है, क्योंकि यह एक आक्रामक तरल धातु सोडियम-पोटेशियम यूटेक्टिक का उपयोग करता है। इसमें स्वायत्त संचालन की विश्वसनीयता और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की संसाधन क्षमता के लिए उच्च आवश्यकताएं शामिल हैं, कक्षा में लॉन्च के दौरान अधिभार की शर्तों के तहत, मनमानी अभिविन्यास और कक्षा में संचालन के दौरान गुरुत्वाकर्षण बलों की अनुपस्थिति, में परमाणु और विकिरण सुरक्षा सुनिश्चित करने की आवश्यकता। परमाणु ऊर्जा संयंत्र से कक्षा में अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण के दौरान प्रक्षेपण वाहनों की संभावित दुर्घटनाओं की घटना, साथ ही अंतरिक्ष उड़ान में उल्का सुरक्षा सुनिश्चित करना, आदि। परमाणु ऊर्जा संयंत्र "पुखराज" को सैन्य उपयोग के लिए अंतरिक्ष यान के उपकरणों को बिजली देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उपग्रहों पर परमाणु रिएक्टरों का उपयोग, कक्षा में स्थान की परवाह किए बिना, एक स्थिर बिजली आपूर्ति प्रदान करना संभव बनाता है।
परमाणु रिएक्टर के डिजाइन द्वारा परमाणु और विकिरण सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है। किसी भी दुर्घटना में, प्रक्षेपण स्थल पर प्रक्षेपण यान के साथ काल्पनिक दुर्घटनाएं और कक्षा में प्रक्षेपण के चरण में, परमाणु रिएक्टर उप-महत्वपूर्ण रहता है। इंटरलॉक की शुरूआत के कारण, कक्षा में पहुंचने पर रिएक्टर का प्रक्षेपण असंभव है। प्रत्यक्ष प्रक्षेपवक्र माप द्वारा गणना की गई कक्षा में प्रक्षेपण की पुष्टि के बाद ही पृथ्वी से रेडियो कमांड द्वारा अवरोध को हटा दिया जाता है। कक्षा की ऊंचाई इस शर्त से चुनी गई थी कि कार्यात्मक सुविधा की समाप्ति के बाद अंतरिक्ष यान का अस्तित्व, सुविधा के साथ किसी भी आपातकालीन स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, विखंडन उत्पादों के सुरक्षित स्तर तक क्षय के लिए पर्याप्त होगा। यह समय 350 वर्ष से अधिक है। इस प्रकार, इस प्रकार के प्रतिष्ठानों का उपयोग करते समय पृथ्वी की आबादी की गारंटीकृत सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है।

एनपीपी "पुखराज -1" को रडार टोही उपग्रहों के लिए विकसित किया गया था, "पुखराज -2" - अंतरिक्ष से सीधे टेलीविजन प्रसारण के अंतरिक्ष यान के लिए। पहला उड़ान मॉडल, पुखराज संस्थापन के साथ कोसमॉस-1818 उपग्रह ने 2 फरवरी, 1987 को 800 किमी की ऊंचाई के साथ एक विकिरण-सुरक्षित स्थिर गोलाकार कक्षा में प्रवेश किया और आधे साल तक बिना किसी बाधा के काम किया, जब तक कि सीज़ियम भंडार समाप्त नहीं हो गया। दूसरा उपग्रह, कॉसमॉस-1876, एक साल बाद लॉन्च किया गया था। उन्होंने कक्षा में लगभग दो बार लंबे समय तक काम किया। पुखराज की सफलता ने थर्मोनिक कन्वर्टर्स के साथ रिएक्टरों के लिए कई परियोजनाओं के विकास को प्रेरित किया, विशेष रूप से, लिथियम-कूल्ड रिएक्टर पर आधारित 500 kW तक की विद्युत शक्ति वाला एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र।

एनपीपी "बीईएस" और "पुखराज" के आधार पर बेहतर विशेषताओं वाले प्रतिष्ठानों की कई परियोजनाएं तैयार की गई हैं। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक टोही अंतरिक्ष यान के लिए Zarya-1 थर्मोइलेक्ट्रिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र के लिए तकनीकी प्रस्ताव तैयार किए गए हैं। Zarya-1 परमाणु ऊर्जा संयंत्र विद्युत शक्ति (5.8 kW बनाम 2.9 kW) और बढ़े हुए संसाधन (4320 घंटे बनाम 1100 घंटे) के स्तर में BES से भिन्न है। 1978 में, 24 kW की विद्युत शक्ति और 10,000 घंटे के संसाधन के साथ Zarya-2 परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाया गया था, और फिर Zarya-3 अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्र जिसमें 24.4 kW की विद्युत शक्ति और 1.15 वर्ष का संसाधन था। इसका उद्देश्य उपग्रहों की कक्षा को सही करने और विशेष उपकरणों को बिजली की आपूर्ति करने के लिए जोर आवेग पैदा करना था।

थर्मोनिक स्पेस न्यूक्लियर इंस्टॉलेशन "TOPAZ 100/40" एक डुअल-मोड न्यूक्लियर पावर प्लांट (NPP) है। इसे स्पेस स्टार उपग्रह संचार प्रणाली के उपग्रहों को उच्च (जियोस्टेशनरी तक) कक्षाओं में लॉन्च करते समय इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन (ईपी) को बिजली की आपूर्ति करने और ऑनबोर्ड उपकरणों को बिजली की आपूर्ति करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पावर प्लांट रिएक्टर को तभी सत्ता में लाया जाता है जब अंतरिक्ष यान विकिरण-सुरक्षित कक्षा (800 किमी और ऊपर) तक पहुँच जाता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र का डिजाइन 47वें सत्र में अपनाई गई आवश्यकताओं को पूरा करता है सामान्य सभाजीएस दस्तावेज़ "बाहरी अंतरिक्ष में परमाणु स्रोतों के उपयोग से संबंधित सिद्धांत"। प्रारंभिक स्थिति में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र अंतरिक्ष यान के डिब्बे में 3.9 मीटर के व्यास और फेयरिंग के तहत 4.0 मीटर की लंबाई के साथ स्थित है। कक्षीय स्थिति में, परमाणु ऊर्जा संयंत्र को अलग कर दिया जाता है (रिएक्टर उपकरण से यथासंभव दूर है) और इसकी लंबाई 16.0 मीटर और व्यास 4 मीटर है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र में शामिल हैं: सेवा प्रणालियों के साथ एक थर्मिओनिक रिएक्टर-कनवर्टर: बिजली पैदा करने वाले चैनलों को नियंत्रण ड्राइव, काम कर रहे तरल पदार्थ (सीज़ियम) की आपूर्ति; लिथियम हाइड्राइड से छाया विकिरण परिरक्षण, जो अंतरिक्ष यान उपकरणों के लिए स्वीकार्य स्तर तक रिएक्टर के विकिरण विकिरण के क्षीणन को सुनिश्चित करता है; एक तरल-धातु (सोडियम और पोटेशियम के यूटेक्टिक मिश्र धातु) शीतलक के साथ एक रिएक्टर से अप्रयुक्त गर्मी को हटाने के लिए एक प्रणाली, जिसमें एक विद्युत चुम्बकीय पंप, एक कूलर उत्सर्जक, जिसमें गर्मी पाइप पर 9 पैनल होते हैं, बाहरी अंतरिक्ष और अन्य इकाइयों में गर्मी का निर्वहन करने के लिए . विद्युत शक्ति - 40 kW, EJE पावर मोड में विद्युत शक्ति - 100 kW, संसाधन, जिसमें 100 kW मोड में 1 वर्ष तक का संचालन शामिल है - 7 वर्ष, परमाणु ऊर्जा संयंत्र का द्रव्यमान - 4400 किग्रा, यूरेनियम लोड 235 - 45 किग्रा अंत में उनके सक्रिय अस्तित्व के कारण, उन्हें लगभग 1000 किमी की ऊँचाई के साथ एक दफन कक्षा में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जहाँ खर्च किए गए रिएक्टर को 300 से 600 वर्षों तक चलना चाहिए। आपातकालीन उपग्रहों को भी इसी तरह की कक्षा में स्थानांतरित किया जाता है। हालाँकि, यह हमेशा संभव नहीं था। प्रक्षेपण के लगभग 20 वर्षों के दौरान, एक उपग्रह के पृथ्वी पर गिरने के चार मामले सामने आए हैं: दो समुद्र में और एक जमीन पर।

अंतरिक्ष परमाणु दुर्घटनाओं में ऐतिहासिक श्रेष्ठता संयुक्त राज्य अमेरिका की है - 1964 में, बोर्ड पर परमाणु रिएक्टर वाला एक अमेरिकी नेविगेशन उपग्रह कक्षा में जाने में विफल रहा, और यह रिएक्टर उपग्रह के साथ-साथ वातावरण में टुकड़े-टुकड़े हो गया।

यूएसएसआर में, पहली दुर्घटना 18 सितंबर, 1977 को लॉन्च किए गए यूएस-ए श्रृंखला के 4,300-किलोग्राम उपग्रह से जुड़ी थी (छद्म नाम कोस्मोस -954, कक्षा पैरामीटर: पेरिगी 259 किमी, अपॉजी 277 किमी, झुकाव 65 डिग्री)। उपग्रह समुद्री अंतरिक्ष टोही और लक्ष्य पदनाम के लिए "लीजेंड" एमकेआरटीएस "लीजेंड" उपग्रह प्रणाली का हिस्सा था, जिसे संभावित दुश्मन के जहाजों का पता लगाने और क्रूज मिसाइलों के हमारे बेड़े द्वारा उपयोग के लिए डेटा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। अक्टूबर 1977 के अंत में, कोस्मोस-954 ने नियमित कक्षा सुधार बंद कर दिया, लेकिन इसे दफन कक्षा में स्थानांतरित करना संभव नहीं था। बाद की TASS रिपोर्टों के अनुसार, 6 जनवरी, 1978 को, उपग्रह अचानक दबाव में आ गया, जिससे ऑनबोर्ड सिस्टम विफल हो गया। ऊपरी वायुमंडल के प्रभाव में तंत्र का अनियंत्रित वंश 24 जनवरी, 1978 को ग्रेट स्लेव झील के आसपास के क्षेत्र में उत्तरी कनाडा में डी-ऑर्बिट और रेडियोधर्मी मलबे के गिरने के साथ समाप्त हुआ। उपग्रह के यूरेनियम तत्व पूरी तरह से वायुमंडल में जल गए। जमीन पर, केवल एक बेरिलियम परावर्तक और अर्धचालक बैटरी के अवशेष पाए गए। फिर भी, उत्तर-पश्चिमी कनाडा में कई हज़ार वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र में रेडियोधर्मी अंतरिक्ष मलबा बिखरा हुआ था। यूएसएसआर कनाडा को $ 3 मिलियन का भुगतान करने के लिए सहमत हुआ, जो कि कॉसमॉस -954 प्रभाव क्षेत्र को साफ करने के लिए ऑपरेशन मॉर्निंग लाइट की लागत का 50% था।

28 दिसंबर 1982 को, कॉसमॉस-1402, जो 30 अगस्त से काम कर रहा था, दफन कक्षा में स्थानांतरित होने में विफल रहा और इसने अनियंत्रित गिरावट शुरू कर दी। पिछली दुर्घटना के बाद संरचनात्मक सुधारों ने कोर को गर्मी प्रतिरोधी रिएक्टर दबाव पोत से अलग करना और मलबे के एक कॉम्पैक्ट गिरावट को रोकना संभव बना दिया। कोर ने 7 फरवरी, 1983 को वायुमंडल में प्रवेश किया और रेडियोधर्मी विखंडन उत्पाद दक्षिण अटलांटिक के ऊपर फैल गए।

अप्रैल 1988 में, कॉसमॉस-1900 के साथ संचार खो गया था, जिसे दिसंबर 1987 में कक्षा में लॉन्च किया गया था। पांच महीनों के लिए, उपग्रह अनियंत्रित रूप से उतर रहा था, और जमीनी सेवाएं या तो रिएक्टर को उच्च कक्षा में वापस लेने का आदेश नहीं दे सकती थीं या अधिक सुरक्षित डी-ऑर्बिट के लिए कोर को अलग करें। सौभाग्य से, 30 सितंबर, 1988 को वायुमंडल में अपेक्षित प्रवेश से पांच दिन पहले, रिएक्टर की स्वचालित वापसी प्रणाली ने काम किया, जो उपग्रह के रवैया नियंत्रण प्रणाली में ईंधन की आपूर्ति की थकावट के कारण चालू हो गया।

पुखराज-प्रकार के बिजली स्रोतों की निरंतरता येनिसी-पुखराज थर्मोनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र था। पावर जनरेटिंग चैनल - सिंगल एलिमेंट, इलेक्ट्रिक पावर - 5 kW, सर्विस लाइफ - 3 साल तक।

हालांकि इस घटना ने स्वयं संपत्ति को नुकसान नहीं पहुंचाया, लेकिन पिछली चैलेंजर आपदाओं के साथ इसका ओवरलैप और चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्रअंतरिक्ष में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के उपयोग के खिलाफ विरोध प्रदर्शन किया। यह परिस्थिति एक अतिरिक्त कारक बन गई जिसने 1988 में अंतरिक्ष लोकेटरों के साथ उपग्रहों की उड़ानों की समाप्ति को प्रभावित किया। हालांकि, परमाणु ऊर्जा के साथ अंतरिक्ष लोकेटरों के परित्याग का मुख्य कारण विश्व समुदाय की कॉल नहीं थी, और इससे भी अधिक, नहीं गामा खगोल विज्ञान के लिए रिएक्टरों के कारण हस्तक्षेप, लेकिन कम परिचालन विशेषताओं।

परमाणु विद्युत प्रतिष्ठानों के विकास की संभावनाएं

टैब। 4 एसएनपीपी "बीयूके" और "बीयूके-टीईएम" की मुख्य विशेषताएं

"बुक" में अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम का पूरा भार 30 किग्रा, शीतलक - तरल धातु - सोडियम और पोटेशियम का एक गलनक्रांतिक मिश्र धातु। बिजली का स्रोत अर्धचालक कनवर्टर है। विद्युत शक्ति 5 किलोवाट। पुखराज ने 150 kW की क्षमता वाले थर्मल रिएक्टर का इस्तेमाल किया। यूरेनियम का पूरा भार 12 किग्रा. रिएक्टर का आधार ईंधन तत्व थे - "माला", जो थर्मोएलेमेंट्स की एक श्रृंखला है: कैथोड - टंगस्टन या मोलिब्डेनम का एक "थिम्बल", यूरेनियम ऑक्साइड से भरा, एनोड - नाइओबियम की एक पतली दीवार वाली ट्यूब, द्वारा ठंडा किया गया तरल सोडियम-पोटेशियम। कैथोड का तापमान 1650oC है, स्थापना की विद्युत शक्ति 10 kW है।

1970 से 1988 तक, USSR (रूस) ने अर्धचालक रिएक्टर-कन्वर्टर्स के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्र "बुक" के साथ लगभग 30 रडार उपग्रहों और दो - थर्मोनिक प्रतिष्ठानों "पुखराज" के साथ अंतरिक्ष में लॉन्च किया।

वर्तमान में, नई पीढ़ी के अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा संयंत्रों (एसएनपीपी) पर निम्नलिखित आवश्यकताएं लगाई गई हैं: आधुनिक प्रक्षेपण वाहनों (प्रोटॉन, प्रोटॉन-एम, अंगारा प्रकार) द्वारा लॉन्च किए गए अंतरिक्ष यान में परमाणु ऊर्जा संयंत्र का एकीकरण; परमाणु और विकिरण सुरक्षा, सहित। संभावित दुर्घटना के मामले में ("स्वच्छ" रिएक्टर पृथ्वी पर गिर जाता है); परिवहन ऊर्जा मोड - 800 किमी की विकिरण-सुरक्षित कक्षा से ऊपर की ऊंचाई पर; सभी प्रकार की दुर्घटनाओं में रिएक्टर की उप-महत्वपूर्ण स्थिति; ऑपरेटिंग मापदंडों पर प्रतिक्रियाशीलता का नकारात्मक तापमान गुणांक; संसाधनों में गिरावट के अधीन नोड्स की अतिरेक; विभिन्न ऊर्जा रूपांतरण प्रणालियों का एक संयोजन; आउट-ऑफ़-रिएक्टर स्थितियों में तत्वों और असेंबलियों का अधिमान्य परीक्षण; परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संचालन की शुरुआत से पहले अंतरिक्ष में लंबे समय तक रहने की संभावना; उत्पादन विद्युत शक्ति 50÷400 kWEL (115÷120 V पर), सेवा जीवन 7-10 (20 तक) वर्ष।

थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों के क्षेत्र में, वर्तमान में रूस में बुक प्रकार के परमाणु ऊर्जा संयंत्र से अधिक उन्नत BUK-TEM (तालिका 4) में संक्रमण के लिए एक परियोजना तैयार की गई है।

एसएनपीपी के लिए थर्मोइलेक्ट्रिसिटी के क्षेत्र में किए गए कार्य का अनुभव हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि विशुद्ध रूप से थर्मोइलेक्ट्रिक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों या संयुक्त परमाणु के हिस्से के रूप में रेडियल-कुंडलाकार ज्यामिति के सी-जीई टीबी / टीएम पर आधारित टीईजी बनाना व्यावहारिक है। बिजली संयंत्र (थर्मोमिशन + थर्मोइलेक्ट्रिसिटी) 21 वीं सदी के अंतरिक्ष मिशनों के लिए 10 -100 kWEL के ताप विद्युत जनरेटर की आउटपुट इलेक्ट्रिक पावर के साथ।

KYP "TOPAZ" और NPP "Yenisei" के निर्माण के कार्यक्रमों पर काम पूरा होने के बाद थर्मल उत्सर्जन में काम के मुख्य क्षेत्र दक्षता में आमूल-चूल वृद्धि की आवश्यकता से जुड़े हैं। ~ 10% से 20-30% के स्तर से, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के हिस्से के रूप में बिजली पैदा करने वाले चैनलों (ईजीसी) और प्रणालियों की सेवा जीवन - 1-2 साल से 10-20 साल तक वजन और आकार की एक महत्वपूर्ण सीमा के साथ विशेषताएँ। थर्मोनिक ईजीसी और एनपीपी की अवधारणा का चुनाव हल की जा रही समस्या की आवश्यकताओं से निर्धारित होता है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण संसाधन, ऊर्जा घनत्व, एकल या दोहरे मोड (विद्युत शक्ति को मजबूर करने के साथ) सहित, का परिमाण है विद्युत प्रवाह का आउटपुट वोल्टेज, संसाधन की आउट-ऑफ-रिएक्टर पुष्टि की आवश्यकता और मुख्य का सत्यापन तकनीकी समाधाननकली इलेक्ट्रिक हीटिंग आदि के साथ स्टैंड पर।

तालिका 5 परमाणु ऊर्जा संयंत्रों "TOPAZ" और "ELBRUS-400/200" की मुख्य विशेषताएं

आज यह स्पष्ट है कि थर्मिओनिक और थर्मोइलेक्ट्रिक प्रतिष्ठानों दोनों में थर्मिओनिक और थर्मोइलेक्ट्रिकिटी, और जब वे एसएनपीपी की एक नई पीढ़ी में संयुक्त (थर्मोइलेक्ट्रिकिटी + थर्मल उत्सर्जन) होते हैं, तो निस्संदेह उपयोग की संभावना होती है। साथ ही, थर्मल उत्सर्जन में अन्य स्थिर कन्वर्टर्स और ज्ञात गतिशील कन्वर्टर्स पर निस्संदेह फायदे हैं। 21वीं सदी के अंतरिक्ष अभियानों में विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए इस तरह के प्रतिष्ठानों का प्रभावी ढंग से उपयोग किया जा सकता है।