【摘要】针对月球科研站等应用场景对大功率、长寿命电源潜在供给需求,开展了基于热管冷却技术的核反应堆电源系统总体方案设计分析研究。从不同层面进行了备选技术方案的比选分析,识别出影响任务完成度的潜在故障清单并提出了对策。结果表明:相同功率斯特林发电系统的单位质量比功率明显高于温差发电系统;采用相同能量转换技术,系统发电功率规模越大、单位质量比功率越高;月表以及能量转换模块、辐射散热器对中子和伽马的散射效应显著,需要有足够高的月壤挡墙或微型山脉对其遮挡方能保证人员所受辐照剂量不超限值;系统的故障模式按照严重程度可分为5类,需要制定专门的应对措施。相关分析结果和建议对月面核反应堆电源系统技术路线的优选和设计有一定参考价值。
【关键词】月球;能源;核反应堆;热管;辐射屏蔽
【作者】马明阳,李兵,谢奇林,王三丙,张杨,梁文峰,钱达志