原子能科学技术
原子能科學技術
원자능과학기술
ATOMIC ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2015年
z1期
113-120
,共8页
孔祥涛%肖思聪%周志伟%陈熙萌
孔祥濤%肖思聰%週誌偉%陳熙萌
공상도%초사총%주지위%진희맹
核动力空间推进%裂变碎片火箭发动机%裂变碎片输运%蒙特卡罗
覈動力空間推進%裂變碎片火箭髮動機%裂變碎片輸運%矇特卡囉
핵동력공간추진%렬변쇄편화전발동궤%렬변쇄편수운%몽특잡라
space nuclear propulsion%fission fragment rocket engine%fission fragment transport%Monte Carlo
2005年,美国Grassmere动力公司提出了一新型的空间推进概念——基于尘埃等离子体的裂变碎片火箭发动机(FFRE),NASA的NIAC项目2011年支持了这一概念的研究.其设计将裂变反应堆置于磁镜装置中,堆芯为磁约束的含铀尘埃等离子体,尘埃颗粒为半径100 nm,高速裂变碎片从堆芯中逃逸,反冲产生推力,比冲理论上可达几百万s.本文将详细讨论FFRE中的物理过程,基于蒙特卡罗方法的MCNP和SRIM程序,模拟计算反应堆临界质量和裂变碎片的输运过程;基于热峰模型,计算尘埃颗粒温度的变化.反应堆设计的优化结果是使用氧化铍作反射层,氧化锎尘埃等离子体作核燃料,受磁场约束,碎片逃逸率可超过60％.
2005年,美國Grassmere動力公司提齣瞭一新型的空間推進概唸——基于塵埃等離子體的裂變碎片火箭髮動機(FFRE),NASA的NIAC項目2011年支持瞭這一概唸的研究.其設計將裂變反應堆置于磁鏡裝置中,堆芯為磁約束的含鈾塵埃等離子體,塵埃顆粒為半徑100 nm,高速裂變碎片從堆芯中逃逸,反遲產生推力,比遲理論上可達幾百萬s.本文將詳細討論FFRE中的物理過程,基于矇特卡囉方法的MCNP和SRIM程序,模擬計算反應堆臨界質量和裂變碎片的輸運過程;基于熱峰模型,計算塵埃顆粒溫度的變化.反應堆設計的優化結果是使用氧化鈹作反射層,氧化锎塵埃等離子體作覈燃料,受磁場約束,碎片逃逸率可超過60％.
2005년,미국Grassmere동력공사제출료일신형적공간추진개념——기우진애등리자체적렬변쇄편화전발동궤(FFRE),NASA적NIAC항목2011년지지료저일개념적연구.기설계장렬변반응퇴치우자경장치중,퇴심위자약속적함유진애등리자체,진애과립위반경100 nm,고속렬변쇄편종퇴심중도일,반충산생추력,비충이론상가체궤백만s.본문장상세토론FFRE중적물리과정,기우몽특잡라방법적MCNP화SRIM정서,모의계산반응퇴림계질량화렬변쇄편적수운과정;기우열봉모형,계산진애과립온도적변화.반응퇴설계적우화결과시사용양화피작반사층,양화개진애등리자체작핵연료,수자장약속,쇄편도일솔가초과60％.
