Техника - молодёжи 1993-05, страница 5

безопасность. Ведь в космос запускается около 25 кг урана. А если что-то произойдет на старте или на орбите, он упадет нам на голову? Чтобы этого избежать, предусмотрена такая схема работы.

Во-первых, ученые подчеркивают, что «Топаз» выводится ракетой-носителем на радиационно безопасную орбиту (высота более 1000 км). Даже и случись здесь авария, время паде+ ния аппарата на Землю составит мног гие сотни лет. За такой срок активность станет ничтожной, и опасаться особенно нечего Сама же работа реактора в космосе регулируется автоматически. Датчики нейтронов отслеживают их число и дают сигнал на перемещение поглощающих стержней.

Однако возможна ведь авария на старте или на меньших орбитах? Подобный вариант не исключен. Но реактор надежно заглушён, и система обеспечивает его подкритичность до тех пор, пока «Топаз» не выйдет на заданную орбиту. Только здесь он запускается.

Всем вроде хорош «Топаз-2» Но почему тогда в первых стартах спутников серии «Космос» использовался не он, а «Топаз-1»?

— Эти два аппарата создавались разными коллективами, и цели у них разные,— объясняет В. Усов.— Наша установка предназначалась для энергоснабжения спутников телевещания, что требует длительного ресурса времени. «Топаз-1» разрабатывался как опытный образец, чтобы показать сами возможности термоэмиссии. Поэтому и конструктивно они различаются. У нас канал, куда помещается топливо, одноэлементный, на всю длину катода (рис. 2). Такая система позволяет вставлять уран непосредственно перед стартом, а испытания вести на стенде без «ядерного» нагрева, применяя обычный электронагреватель Это, кстати, и делалось в экспериментах в США.

В «Топазе-1» конструкция многоэлементная. Катод и анод имеют при мерно ту же длину, что и в «Топазе-2», но они как бы разрезаны на несколько частей, скоммутированных последовательно в одну гирлянду. В каждой — свой кусочек урана, причем его нельзя извлечь и вставить в последний момент перед стартом. Он запакован в элемент, а значит, все испытания надо вести с ураном, что является серьезным недостатком, не позволяющим усовершенствовать систему. Во многом по этой причине пока срок службы «Топаза-1» не более 0,5 года, наш же реактор имеет около 3 лет.

Временной ресурс прежде всего зависит от того, насколько под действием продуктов деления увеличивается в объеме (или, как говорят специалисты, пухнет) уран. Ведь он

Рис. 1. Схема установки «Топаз-2»:

1 — Стержень автоматического регулирования.

2 — Канал термоэмиссионного преобразователя.

3 — Привод автоматического регулирования.

4 — Блок подачи цезия.

5 — Трубопровод основного контура

6 — Холодильник-излучатель.

7 — Привод аварийной защиты.

8 — Стержень аварийной защиты

9 — Замедлитель.

10 — Отражатель.

11 — Основной контур.

12 — Электромагнитный насос.

13 — Блок защиты.

14 — Пусковой блок.

V ft

Рис. 2. Схема электрогенерирующего канала «Топаза-1» (справа) и «Топаза-2».

давит на катод, в результате зазор чежду ним и анодом уменьшается, ^то может привести к их замыканию и падению мощности. Мы смогли создать топливо, которое пухнет мало — за счет его особой геометрии, состава и применения в катоде прочных монокристаллических сплавов.

В этом, пожалуй, и заключена изюминка «Топаза-2». Казалось бы, конструкция, принцип действия и ядерного реактора, и — уж тем более — термоэмиссионного элемента известны. Бери и делай. Ан нет! Условия работы топлива в АЭС резко от-аичаются от тех, которые были необходимы в «Топазе-2», и главным образом своими температурами. А раз гак, то и распухание его шло здесь значительно интенсивней.

Говоря о достоинствах «Топаза-2», надо подчеркнуть, что он хорош до определенного предела по электрической мощности. Дело в омических потерях: в одноэлементном канале они выше, чем в многоэлементном. Эта разница не столь существенна при малой мощности. Однако если она становится выше 50 кВт, плюсы установки типа «Топаз-1» становятся решающими, ее вес и габариты значительно меньше. Поэтому их разработка и усовершенствование будут продолжаться.

И, наконец, последний вопрос: стоит ли все же так раскрываться перед США? Ведь совершенно ясно, что, скажем, энергодвигательный модуль, получающий энергию от «Топаза-2», можно использовать в военных целях, скажем, для борьбы со спутниками противника.

Сегодня американцы дружественно настроены, а завтра? Вот возьмут, украдут наше топливо, сделают такое же и применят против нас же.

— Рассмотрим худший вариант — украли,— говорит Усов.- Ну и что? Чтобы создать «Топаз-2», им надо наладить производство, построить специальные цеха, испытательные стенды, что потребует лет 10. За это время мы уйдем вперед. Поэтому выгодней, объединившись,вести исследования. Что, кстати, и сделано. Уже организовано российско-американ-ское совместное предприятие «Ин-тертек» — Интернациональные энергетические технологии.

Сейчас, после успешных наземных испытаний, готовится программа космических, которую полностью финансируют США. Причем на тех же условиях, при которых проходили демонстрационные эксперименты: возврат установки, неиспользование в военных целях, непередача технологий. Мы будем участвовать во всех работах, для чего создаются совместные группы ученых. Так что страхи о якобы ущербе, наносимом нашей обороноспособности, безосновательны.

3