空间小堆内切结构阴影式屏蔽体屏蔽与减重特性研究

作     者：谢林 廖浩仰 赵富龙 王宪礴 李宇峰 王旭 谭思超 田瑞峰 Xie Lin;Liao Haoyang;Zhao Fulong;Wang Xianbo;Li Yufeng;Wang Xu;Tan Sichao;Tian Ruifeng

作者机构：哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨150001 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089 中核工程咨询有限公司北京100032 

出 版 物：《核动力工程》 (Nuclear Power Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第S2期

页      面：115-121页

核心收录：

学科分类：082703[工学-核技术及应用] 08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：中国航天科技集团公司第八研究院产学研合作基金(SAST2022-019) 

主　　题：核动力航天器 阴影式屏蔽体 内切结构 减重 屏蔽综合性能 

摘      要：核动力航天器阴影式屏蔽体质量与任务需求功率呈正相关,针对大功率航天器辐射屏蔽所需质量过大同时质量限制较大的情况,进行了阴影式屏蔽体结构优化,提出了结构优化方案和屏蔽体综合性能分析方法。利用蒙特卡罗方法对采用内切结构的阴影式屏蔽体内部和后部区域开展中子输运计算,分析了不同内切方案对屏蔽体屏蔽效果和减重效果及两者结合的综合性能的影响。结果表明,在屏蔽效果权重因子0.4、减重效果权重因子0.6的方案下,采用不超过4 cm内切圆直径的尾部内切圆环方案相较于原方案在屏蔽综合性能上有所提升;采用氢化锂相比于碳化硼材料具有更优的屏蔽体综合性能,可以在不过大影响屏蔽体的屏蔽能力下实现减重,能够为后续开展大功率核动力航天器的屏蔽减重方法研究提供思路和分析方法。