Реакторные топливные элементы и их блоки, выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов: .конструктивное объединение топливных элементов с термоэлектрическими элементами для непосредственного преобразования выделяющегося при делении тепла в электрическую энергию – G21C 3/40
Раздел G ФИЗИКА
G21 Ядерная физика, ядерная техника
G21C Ядерные реакторы
G21C 3/00 Реакторные топливные элементы и их блоки; выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов
G21C 3/40 .конструктивное объединение топливных элементов с термоэлектрическими элементами для непосредственного преобразования выделяющегося при делении тепла в электрическую энергию
Патенты в данной категории
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩИЙ МОДУЛЬ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА С ПРЯМЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ
Изобретение относится к области преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано в качестве источника электропитания в составе космической ядерной энергетической установки. Термоэмиссионный электрогенерирующий модуль ядерного реактора с прямым преобразованием энергии содержит цилиндрический корпус с торцевыми патрубками и тоководами, термоэмиссионные электрогенерирующие элементы с эмиттером и коллектором, кольцевые тепловыделяющие элементы и центральную трубу. На эмиттере нанесено эмитирующее электроны покрытие. Коллектор выполнен из двух коаксиально расположенных внутреннего и внешнего цилиндрических электродов. Внешняя цилиндрическая поверхность внутреннего и внутренняя цилиндрическая поверхность внешнего электродов коллектора снабжены поглощающим электроны покрытием. Тепловыделяющий элемент каждого последующего термоэмиссионного электрогенерирующего элемента размещен с аксиальными зазорами между внутренним и внешним цилиндрическими электродами коллектора предыдущего термоэмиссионного электрогенерирующего элемента. Изобретение позволяет повысить надежность ядерной энергетической установки и срок ее эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 4 ил. |
2347291 патент выдан: опубликован: 20.02.2009 |
|
| ПЕТЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ТЕРМОЭМИССИОННОЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СБОРКИ И СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ПЕТЛЕВОГО УСТРОЙСТВА С ТЕРМОЭМИССИОННОЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЙ СБОРКОЙ
Группа изобретений относится к космическим энергетическим установкам с термоэмиссионным методом преобразования тепловой энергии в электрическую и предназначена для использования при отработке термоэмиссионных электрогенерирующих сборок (ЭГС). Петлевое устройство для испытаний термоэмиссионной ЭГС содержит корпус. В корпусе размещены система теплосброса, снабженная электронагревателями, источник пара цезия и цезиевый тракт. Система теплосброса выполнена с возможностью размещения внутри нее испытываемой термоэмиссионной ЭГС. Система теплосброса снаружи охлаждается водой исследовательского реактора. Цезиевый тракт выполнен с возможностью подсоединения к межэлектродным зазорам термоэмиссионной ЭГС и к системе вакуумирования реакторного стенда. К цезиевому тракту через управляемый обогреваемый отсечной клапан подсоединена установленная снаружи корпуса и охлаждаемая водой исследовательского реактора емкость для сбора жидкого цезия. Емкость выполнена с возможностью герметизации и отсоединения от корпуса. Группа изобретений позволяет понизить радиационную опасность при разрядке петлевого устройства для извлечения ЭГС для последующих исследований и упрощения утилизации петлевых устройств после испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил. |
2296388 патент выдан: опубликован: 27.03.2007 |
|
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Использование: атомная энергетика, создание термоэмиссионных ядерных энергетических установок, преимущественно космического назначения. Сущность изобретения: в термоэмиссионном реакторе-преобразователе, содержащем отражатель нейтронов, активную зону, набранную из электрогенерирующих каналов с твэлами, заполненными топливным материалом, электрогенерирующие каналы с твэлами около отражателя заполнены топливным материалом на основе изотопов с более высоким коэффициентом воспроизводства нейтронов и отделены от отражателя не менее чем одним слоем электрогенерирующих каналов с топливным материалом с более низким коэффициентом воспроизводства. В качестве изотопов с более высоким коэффициентом воспроизводства нейтронов выбраны изотопы 233U, 239Pu и 241Pu. В качестве изотопов с более низким коэффициентом воспроизводства нейтронов выбран изотоп 235U. Изобретение обеспечивает повышение запаса реактивности ТРП, выравнивание поля тепловыделения по сечению активной зоны ТРП, выравнивание средней температуры эмиттерных оболочек по активной зоне ТРП, создание равных условий в работе термоэмиссионного твэла и повышение, таким образом, энергетических характеристик и ресурса ТРП. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. | 2230378 патент выдан: опубликован: 10.06.2004 |
|
| СПОСОБ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕРМОЭМИССИОННОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА С СИСТЕМОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЕГО ТОПЛИВНО-ЭМИТТЕРНОГО УЗЛА Способ ресурсных испытаний термоэмиссионного электрогенерирующего элемента с системой вентиляции его топливно-эмиттерного узла (ТЭУ) предназначен для использования в области атомной энергетики. Способ включает в себя установку электрогенерирующего элемента (ЭГЭ) в составе электрогенерирующего канала в реактор. Сразу после вывода реактора на постоянный уровень тепловой мощности дополнительно измеряют температуру торцевой оболочки топливно-эмиттерного узла Т2. Определяют максимальную температуру в топливно-эмиттерном узле Т0 и работоспособность системы вентиляции. Работоспособность системы вентиляции вычисляется по определенному соотношению. Обеспечивается сокращение сроков экспериментальной отработки в реакторе трансмиссионного ЭГЭ с системой вентиляции ТЭУ. 3 ил. | 2224306 патент выдан: опубликован: 20.02.2004 |
|
| СПОСОБ РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕРМОЭМИССИОННОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ТОПЛИВНО- ЭМИТТЕРНЫМ УЗЛОМ Способ ресурсных испытаний термоэмиссионного электрогенерирующего элемента с вентилируемым топливно-эмиттерным узлом (ТЭУ) предназначен для использования в области атомной энергетики. Способ включает в себя дополнительное измерение температуры торцевой оболочки ТЭУ на выходе газообразных продуктов деления из ТЭУ. Производится измерение давления газообразных продуктов деления в системе вентиляции электрогенерирующего элемента. Производится определение максимальной температуры в ТЭУ и определение прогнозируемого ресурса работы системы вентиляции термоэмиссионного электрогенерирующего элемента по определенному соотношению. Обеспечивается повышение точности прогнозирования ресурса термоэмиссионного электрогенерирующего элемента с вентилируемым ТЭУ при его экспериментальной отработке в реакторе. 4 ил. | 2223559 патент выдан: опубликован: 10.02.2004 |
|
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к атомной энергетике и космической технике и может быть использовано при создании преимущественно космических ядерных энергоустановок. Сущность изобретения: в термоэмиссионном реакторе-преобразователе (ТРП), содержащем электрогенерирующие пакеты (ЭГП) в виде герметичного корпуса, снабженного размещенными у одного из торцов патрубками для входа и выхода теплоносителя, с размещенными внутри него охлаждаемыми теплоносителем термоэмиссионными электрогенерирующими сборками (ЭГС), раздаточным и сборным коллекторами теплоносителя, размещенными у двух торцов ЭГП, причем к сборному коллектору подсоединен патрубок для выхода теплоносителя, в котором внутри каждого ЭГП соосно с ЭГС установлена не менее чем одна трубка для подачи теплоносителя, один конец которой гидравлически соединен с патрубком для входа теплоносителя, а другой конец гидравлически соединен с раздаточным коллектором теплоносителя. Технический результат - повышение эффективности генерации электроэнергии в ТРП при сохранении компактности и простоты сборки за счет обеспечения возможности работы всех ЭГС в примерно одинаковых условиях по температуре теплоносителя и снижения перетечек тепла из одной части активной зоны ТРП в другую. 3 ил. | 2219603 патент выдан: опубликован: 20.12.2003 |
|
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩИЙ МОДУЛЬ ДЛЯ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА С ВЫНЕСЕННОЙ ТЕРМОЭМИССИОННОЙ СИСТЕМОЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ (ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано в качестве источника электропитания в составе космической ядерной энергетической установки (ЯЭУ). Сущность изобретения: модуль 1-го типа содержит электрогенерирующие элементы (ЭГЭ), размещенные в зоне конденсации высокотемпературной тепловой трубы (ВТТ), эмиттеры и коллекторы которых соединены в электрическую цепь с помощью межэлектродной коммутации внутри электрогенерирующего канала (ЭГК) с парами цезия, содержащего катодный и анодный токовыводы. ЭГК встроен в электрически нейтральный корпус модуля, внутри которого размещена ВТТ. ВТТ содержит в испарительной зоне кольцевой тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ), а в зоне конденсации размещен многоэлементный ЭГК с последовательно соединенными в электрическую цепь от 2 до 20 ЭГЭ. У ЭГЭ по крайней мере один эмиттер размещен непосредственно на участке зоны конденсации и соединен с катодным токовыводом, обратным и коаксиальным по отношению к другим электрически изолированным от него с помощью "мокрой" эмиттерной керамической изоляции, находящейся в парах цезия. Внутренняя поверхность эмиттеров соединена через "мокрую" эмиттерную керамическую изоляцию и катодный токовывод с внешней поверхностью зоны конденсации ВТТ. Испарительная зона ВТТ может быть размещена в зазоре между кольцевым ТВЭЛ и ВТТ, находящемся в вакууме. В модуле 2-го типа ВТТ встроена в электрически нейтральный корпус модуля и выполнена газорегулируемой. В зоне конденсации ВТТ размещены два параллельно соединенных внутри корпуса модуля многоэлементных ЭГК с общими межэлектродной средой паров цезия, катодным и анодным токовыводами, от 2 до 10 электрогенерирующих элементов в каждом ЭГК. Эмиттеры размещены в зоне конденсации газорегулируемой ВТТ. Испарительная зона ВТТ может быть размещена в зазоре между кольцевым ТВЭЛ и ВТТ. В модуль 3-го типа эмиттеры ЭГК встроены в корпус модуля и размещены на "сухой" керамической изоляции, соединенной с трубой Фильда. Технический результат - увеличение ресурса и надежности космической ЯЭУ. 3 с. и 8 з.п. ф-лы, 19 ил., 5 табл. | 2187156 патент выдан: опубликован: 10.08.2002 |
|
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к атомной энергетике и космической технике и может быть использовано при создании преимущественно космических ядерных энергетических и двигательных установок. Сущность изобретения: термоэмиссионный реактор-преобразователь содержит активную зону, отражатель с органами управления и систему охлаждения. Активная зона набрана из термоэмиссионных электрогенерирующих сборок и не менее чем одного пакета бустерных твэл в герметичном корпусе. По крайней мере один пакет бустерных твэл выполнен с возможностью хотя бы частичного выдвижения из активной зоны и снабжен автономной системой охлаждения с гибкими участками. Пакет бустреных твэл снабжен замками, препятствующими несанкционированному перемещению пакета. Технический результат заключается в повышении безопасности устройства, в том числе в обеспечении ядерной безопасности при аварии с попаданием устройства в водородосодержащую среду (воду или водородное топливо). 1 ил. | 2173492 патент выдан: опубликован: 10.09.2001 |
|
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ РЕАКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к атомной энергетике и космической технике и может быть использовано при создании преимущественно космических энергоустановок. Сущность изобретения: термоэмиссионный реактор-преобразователь (ТРП) содержит электрогенерирующие пакеты (ЭГП). Каждый ЭГП представляет собой герметичный корпус с размещенными внутри него охлаждаемыми теплоносителем термоэмиссионными электрогенерирующими сборками (ЭГС) и двумя коллекторами теплоносителя, размещенными у двух торцов ЭГП. Внутри ЭГП установлена перегородка, гидравлически разделяющая размещенные в ЭГП ЭГС и один из коллекторов теплоносителя на две группы. Патрубки для входа и выхода теплоносителя подсоединены к каждой из частей разделенного перегородкой коллектора. Перегородка может быть выполнена теплоизолирующей. Технический результат заключается в упрощении устройства и уменьшении его габаритов, а также в снижении массы радиационной защиты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. | 2172041 патент выдан: опубликован: 10.08.2001 |
|
| ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР Использование: для прямого преобразования тепла в электрическую энергию. Сущность изобретения: устройство содержит термоэмиссионные тепловыделяющие элементы, образованные из множества концентрических цилиндров. Центральный цилиндр является совмещенной тепловой трубой и коллектором термоэмиссионного конвертера. Средний цилиндр является эмиттером конвертера. Между средним и внешним цилиндрами расположено ядерное топливо, в качестве которого используют UО2. Внешний цилиндр является физическим барьером между тепловыделяющим элементом и замедлителем. Между внешним радиусом топлива и внешним цилиндром выполнен зазор, содержащий многослойную фольговую изоляцию, выполняющую функцию термического барьера между топливом и внешним цилиндром и вмещающую расширение топлива. Тепловыделяющие элементы размещены в баке ядерного реактора, заполненного водородным замедлителем. Технический результат заключается в повышении эффективности термоэмиссионного ядерного реактора при одновременном уменьшении его размеров. 2 ил. | 2159479 патент выдан: опубликован: 20.11.2000 |
|
| РЕАКТОР Изобретение относится к машинам и аппаратам, работающим под воздействием жидких и газообразных агрессивных веществ при высоких параметрах давления и температуры. Реактор предназначен для разложения полимерных металлоорганических соединений тантала, ниобия или их сополимеров на отдельные мономеры и для преобразования электрического поля свободных электронов, возникающего вследствие этого разложения, в электродвижущую силу химического источника электрической энергии, что обеспечивает возможность использования его для получения электроэнергии в небольших населенных пунктах. Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический теплоизолированный снаружи сосуд, внутри которого по его оси установлена жаровая труба для прохождения горячих продуктов сгорания твердого, жидкого или газообразного топлива. Снаружи на цилиндрической поверхности сосуда предусмотрены штуцера, в которых электроизолированно от стального корпуса установлены электроды хромель-алюмелевых термопар. Горячие спаи электродов помещены в жидкую фазу веществ, используемых в качестве химических источников электрической энергии, а холодные концы электродов снаружи сосуда соединяют в последовательные и параллельные электрические цепи. Полимерные металлоорганические соединения тантала и ниобия в реакторе нагревают до температуры, превышающей температуру распада полимерных соединений на отдельные мономеры. В результате образуется электрическое поле свободных электронов. Под действием термоЭДС хромель-алюмелевой термопары свободные электроны диффундируют в определенном направлении, возникает потенциал и электрическое поле свободных электронов превращается в электродвижущую силу химического источника электрической энергии. 1 ил. | 2156162 патент выдан: опубликован: 20.09.2000 |
|
| ВЕНТИЛИРУЕМЫЙ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Сущность изобретения: сердечник из диоксида урана размещен с радиальным зазором в оболочке. Величина радиального зазора определена в зависимости от коэффициентов линейного термического расширения сердечника и оболочки, диаметров сердечника и оболочки, и средних рабочих температур сердечника и оболочки. 2 ил. | 2064692 патент выдан: опубликован: 27.07.1996 |
|