核反應堆熱離子發電器

核反應堆熱離子發電器是指用核反應堆作為熱源、熱離子能量轉換器作為能量轉換系統的核電源。其原理是將核反應堆裂變產生的熱能轉變為電能。

基本介紹

• 中文名：核反應堆熱離子發電器
• 外文名：nuclear reactor thcrmion gcncrator
• 學科：航空工程
• 領域：工程技術

簡介

核反應堆熱離子發電器是指用核反應堆作為熱源、熱離子能量轉換器作為能量轉換系統的核電源。

原理

其原理是將核反應堆裂變產生的熱能轉變為電能。

組成

核反應堆系統主要由反應堆活性區、反應堆控制系統、冷卻系統、核輻射防護禁止(中子和y射線禁止)和輔助系統等組成。

反應方式

反應堆活性區是發生核裂變反應的地方，是核反應堆的心臟，主要部件是熱離子燃料元件和氫化鋯慢化劑。熱離子燃料元件用UO₂作燃料，用來產生核裂變熱能。熱離子能量轉移器實際上是充有銫蒸氣的真空二極體，又稱為熱離了極管。熱離子能量轉換器利用核裂變放出的熱量，加熱二極體的發射極到1500°C以上，發射極發射出的電子穿過電極空間為接受極接收，流經負載形成迴路，裂變能直接變為電能。

因素

熱離子一極管的轉移效率與發射極溫度有關，當發射極溫度為1600°C時， 效率在10%左右; 當發射極溫度為1800°C時，效率可達18%。空間核反應堆熱離子電源系統發電功率可達幾千瓦到幾百千瓦，壽命10年以上。