ВНИИЭФ разработал радиационную защиту для лунной ядерной установки
- Защита ВНИИЭФ рассчитана на температуры от −100 до +300 °C и нагрузки при полёте ракеты и посадке на Луну.
- Брикет из гидрида или дейтерида лития предлагается удерживать подпружиненными опорами; патент описывает также варианты с кожухом и перегородками.
Почему это важно: Защита снижает излучение реактора до уровня, допустимого для полезной нагрузки аппарата.
Она снижает излучение реактора до уровня, допустимого для полезной нагрузки аппарата.
Элементы защиты рассчитаны на перепады температур от –100 °С до +300 °С и нагрузки, возникающие при полёте тяжёлой многоступенчатой ракеты и посадке модуля на Луну. Главная сложность связана с защитным брикетом, который ослабляет поток нейтронов. В описании рассматриваются гидрид и дейтерид лития: при нагреве они заметно расширяются, при длительном облучении распухают, а по хрупкости значительно уступают металлическому корпусу защиты.
Изображение: Grok
Авторы предлагают помещать брикет внутрь осесимметричной оболочки с зазорами относительно большей части внутренних поверхностей. Его удерживают неподвижная и подвижная опоры: последняя выполнена в виде кольца с конической опорной поверхностью и поджимается к брикету пружинами. При нагреве материал расширяется сильнее корпуса и смещает подвижную опору, при охлаждении она возвращается. Конические поверхности удерживают брикет в осевом и радиальном направлениях, а постоянное поджатие снижает риск ударов о корпус при вибрациях. Диаметр основания конуса неподвижной опоры составляет от 15 до 60% наименьшего диаметра брикета — так балансируются риск откола периферии и давление на материал.
Отдельные пункты патента предусматривают тонкостенный кожух вокруг периферии брикета, соединённый с ним упругими спицами: он поджимает края к центру и удерживает их при отколе или трещинах, чтобы осколки не попадали в зазоры. Ещё один вариант — модульная конструкция с перегородками между секциями: это снижает массу каждого подпружиненного брикета и требуемое усилие поджатия, а перегородки из материала, поглощающего гамма-излучение, позволяют чередовать лёгкие и тяжёлые слои защиты.
На днищах металлических элементов предусмотрены материалы с большим атомным числом (уран или вольфрам) для ослабления гамма-излучения. Нейтронную составляющую предлагается снижать за счёт брикета из гидрида или дейтерида лития.
