PDF《A/AC.105/C.1/L.312》

一种放射性同位素燃料形态(一 种粗糙氧化物,具有稳定的化学性质,不能溶解且熔化温度高) ;

以及化学性质 稳定的屏蔽物(延性铱包壳和耐温碳复合材料) ,从而将公众面临的潜在风险减 至最低.图12 显示有许多保护层覆盖在燃料四周.在美国的放射性同位素动力 系统中,用铱封装的二氧化钚燃料球芯块被称为燃料包壳.两个燃料包壳被并 排置于一个石墨缓冲壳体中.石墨缓冲壳体由被称为细编穿刺织物的碳复合材 料制成.在撞击期间,石墨缓冲壳体保护燃料包壳.石墨缓冲壳体被包裹在一 种耐热碳材料中,以保护燃料不受重返时热量及其他热量的冲击.在由细编穿

1 美利坚合众国,能源部, 《空间原子能:历史》 (华盛顿哥伦比亚特区,1987 年) ,第17 页.

2 见A/AC.105/C.1/2011/CRP.5/中的图 1,可查阅 www.unoosa.org/oosa/COPUOS/stsc/wgnps/ index.html. V.10-58378

3 A/AC.105/C.1/L.312 刺织物制成的通用热源舱内装有两个隔热石墨缓冲壳体.通用热源舱是一种气 动热防护层,防止重返期间释放燃料并还能在撞击情形下保护燃料.在一个放 射性同位素动力系统内部,可能堆叠着若干个通用热源舱.所有这些内在的安 全设置以安全测试为补充,评估各系统对潜在事故情形的反应. 4. 外层空间核动力系统的安全离不开运载火箭、末级、航天器、飞行终止系 统和飞行任务剖面等的综合安全设置.美国航天局有一个广泛的方案,以确保 运载火箭和航天器的可靠性.这一综合安全办法的其他要素支助发射前期和发 射期间的一系列安全组织及其相关的应急规划活动. 5. 能源部开展概率风险评估以确定在发生事故时该硬件的潜在反应和说明放 射性同位素动力系统的任何潜在燃料释放.假定的燃料释放大气输运和扩散模 型被用来估算人遭受燃料照射的可能性和后果以及各种事故情形下的风险. 三. 核系统安全测试 6. 依照《安全框架》第5.2(c)节,美国核发射风险评估得到

30 余年安全测试 的支助,既包括在组成部分一级的测试又包括全面的转换器截面.安全测试注 重燃料包壳对各种冲击作出的反应.典型的是,据报告燃料包壳的反应体现在 包壳发生严重变形、裂纹尺寸(如有)和二氧化钚颗粒粒度分布状态等方面. 安全测试包括下述方面: (a) 爆炸超压测试.早期测试以冲击管测试为主,亦称为爆炸超压测试. 这一测试系列评估爆炸导致一股冲击波碰撞一个通用热源舱或放射性同位素热 电发电机的效应.测试舱以与冲击波传播方向垂直的一个端面为导向.模拟的 石墨块被置于测试舱任一面以模拟三舱层叠在一起的情形.在测试舱内的燃料 包壳填满了二氧化铀燃料模拟物;

(b) 碎片射弹测试.进行碎片测试是为了确定运载火箭爆炸导致小碎片和 射弹撞击通用热源的效应.起初,测试是用细编穿刺织物板进行的,以确定仅 由通用热源舱导致的速度衰减程度.随后利用铝弹对半舱目标进行测试.另外,这个测试系列审查钛弹对无遮蔽金属层的冲击效果;

(c) 坠落测试.在通用热源舱开发期间进行从直升飞机上的坠落测试,以 确定通用热源舱的终速并审查它是如何落到地表的;

(d) 固体推进剂燃烧测试.两个通用热源舱组成部分被暴露于来自一个大 型固体推进剂立方体的燃烧时间较长的火中.这些组成部分、一个无遮蔽的燃 料包壳和由带有两个燃料包壳的一个石墨缓冲壳体组成的防撞组件被置于推进 块的每一边,直接暴露于火中.二氧化铀燃料模拟物被用在这两个组成部分 中;