Анализ последствий аварий, приводящих к падению реактора космической ядерной энергоустановки на Землю

Авторы

Федоров М. Ю.^1*, Краус Е. И.^2**, Шабалин И. И.^2***

1. ОАО «Красная Звезда», Электролитный проезд, 1а, Москва, 115230, Россия
2. Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук, ул. Институтская, 4/1, Новосибирск, 630090, Россия

*e-mail: re.entry@relcom.ru
**e-mail: kraus@itam.nsc.ru
***e-mail: shabalin@itam.nsc.ru

Аннотация

В статье рассматриваются последствия аварийных ситуаций с космическими аппаратами, снабженными реакторной ядерной энергетической установкой (ЯЭУ), в результате которых возможно падение на поверхность Земли ядерного реактора. Аварийные ситуации (АС) возникают из-за отказов ступеней ракеты носителя или несанкционированного, схода ЯЭУ с радиационно безопасной орбиты, например, из-за столкновения ЯЭУ с фрагментами космического мусора (КМ). В результате на поверхность Земли падает реактор ЯЭУ или его обгоревший фрагмент, имеющий в составе активную зону (АЗ).

С помощью численных экспериментов на 2D моделях получены данные о состоянии ядерного реактора после столкновения с тремя видами поверхности: жесткая — гранит, менее жесткая — песчаник, вода, что позволяет сделать выводы по степени радиационной опасности разрушенного объекта, а затем предусмотреть меры по ликвидации последствий радиационной аварии.

Исследования последствий падения реактора включают следующие этапы:

— построение геометрической модели адекватной методике расчета;

— расчеты параметров ударно-волновых процессов с применением специально разработанных программных средств;

— анализ и интерпретация полученных результатов, с точки зрения радиационной опасности.

Анализ результатов расчетов показывает, что в случаях столкновения с поверхностью реализуются условия для подкритического состояния АЗ за счет отделения отражателя нейтронов и наличия в АЗ стержней безопасности.

Ключевые слова

космические ядерные энергетические установки, безопасность, аварийные ситуации, космический мусор, удар, радиационные последствия

Библиографический список

1. Адушкин В.В., Козлов С.И., Петров А.В. Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую среду. —М.: Изд-во Анкил, 2000. 640 с.

2. Фомин В.М., Гулидов А.И., Сапожников Г.А. Высокоскоростное взаимодействие тел. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. — 600 с.

3. Федоров М.Ю., Краус Е.И., Фомин В.М., Шабалин И.И. Моделирование ударных воздействий на конструкцию в проблеме обеспечения безопасности космических ЯЭУ // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т. 16. № 3. С.49-53.

Скачать статью