ระบบสำหรับพลังงานเสริมนิวเคลียร์
โครงการSystems Nuclear Auxiliary POWER ( SNAP ) (หรือโครงการ "Space Nuclear Auxiliary Power" [ 1 ] ) เป็นโครงการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกไอโซโทปรังสี (RTG) และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในอวกาศ ที่ นาซาทำการทดลองในช่วงทศวรรษ1960
โปรแกรม SNAP พัฒนาขึ้นจากผลของโครงการ Feedback ซึ่งเป็นการศึกษาดาวเทียมสอดแนมของบริษัท RAND Corporation ที่เสร็จสมบูรณ์ในปี 1954 [ 2 ]เนื่องจากดาวเทียมที่เสนอมาบางดวงมีความต้องการพลังงานสูง บางดวงสูงถึงหลายกิโลวัตต์ คณะกรรมการพลังงานปรมาณูแห่งสหรัฐอเมริกา (AEC) จึงขอให้ภาคอุตสาหกรรมทำการศึกษาโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายชุดในปี 1951 การศึกษาเหล่านี้เสร็จสมบูรณ์ในปี 1952 และระบุว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความเป็นไปได้ทางเทคนิคสำหรับการใช้งานบนดาวเทียม[ 3 ] : 5
ในปี พ.ศ. 2498 AEC ได้เริ่มโครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ SNAP สองโครงการคู่ขนาน โครงการหนึ่งทำสัญญากับบริษัท Martinโดยใช้การสลายตัวของไอโซโทปรังสีเป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรงงานเหล่านี้ได้รับหมายเลข SNAP เป็นเลขคี่ เริ่มต้นด้วย SNAP-1 ส่วนอีกโครงการหนึ่งใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในการผลิตพลังงาน และได้รับการพัฒนาโดยแผนก Atomics InternationalของNorth American Aviationระบบของพวกเขาได้รับหมายเลข SNAP เป็นเลขคู่ โดยระบบแรกคือ SNAP-2 [ 3 ] : 5
การพัฒนาระบบและการทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่ดำเนินการที่ห้องปฏิบัติการภาคสนามซานตาซูซานาเทศมณฑลเวนทูรา รัฐแคลิฟอร์เนีย โดยใช้สิ่งอำนวยความสะดวกเฉพาะทางหลายแห่ง[ 4 ]
SNAP เลขคี่: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกไอโซโทปรังสี
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกจากไอโซโทปรังสีใช้ความร้อนจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
สแนป-1
SNAP-1 เป็นแพลตฟอร์มทดสอบที่ไม่เคยถูกนำไปใช้งานจริง โดยใช้ซีเรียม-144ในวงจรแรงไคน์โดยใช้ปรอทเป็นของเหลวถ่ายเทความร้อนทำงานได้สำเร็จเป็นเวลา 2500 ชั่วโมง[ 5 ]
สแนป-3
SNAP-3 เป็น RTGตัวแรกที่ใช้ในภารกิจอวกาศ (พ.ศ. 2504) ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศพร้อมกับดาวเทียมนำทาง Transit 4A และ 4B ของกองทัพเรือสหรัฐฯ กำลังไฟฟ้าของ RTG นี้คือ 2.5 วัตต์[ 5 ]
สแนป-7

SNAP-7A, D และ F ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานทางทะเล เช่น ประภาคารและทุ่น[ 6 ]อย่างน้อยหกหน่วยถูกนำไปใช้งานในช่วงกลางทศวรรษ 1960 โดยใช้ชื่อ SNAP-7A ถึง SNAP-7F SNAP-7D ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 30 วัตต์[ 7 ]โดยใช้สตรอนเทียม-90ในรูป SrTiO3 225 กิโลคูรี(8.3 PBq ) [ 6 ] (ประมาณ 4 กิโลกรัม) หน่วยเหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก มีน้ำหนักระหว่าง 1,870 ถึง 6,000 ปอนด์ ( 850 ถึง 2,720 กิโลกรัม) [ 5 ]
สแนป-9
หลังจาก SNAP-3 บน Transit 4A/B หน่วย SNAP-9A ได้ถูกนำไปใช้บนดาวเทียม Transit หลายดวง ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2507 SNAP-9A ดวงหนึ่งไม่สามารถเข้าสู่วงโคจรได้และแตกสลาย ทำให้พลูโทเนียม-238 ประมาณ1 กิโลกรัม(2.2 ปอนด์) กระจายไปทั่วทุกทวีป พลูโทเนียมส่วนใหญ่ตกในซีกโลกใต้ มีการคาดการณ์ว่า รังสีถูกปล่อยออกมาประมาณ 630 TBq หรือ 2100 person-Sv [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
สแนป-11
SNAP-11 เป็นRTG ทดลอง ที่ออกแบบมาเพื่อจ่ายพลังงานให้กับ ยานสำรวจ Surveyorในช่วงกลางคืนบนดวงจันทร์ RTG ที่ ใช้คูเรียม-242จะผลิต กระแสไฟฟ้าได้ 25 วัตต์ โดยใช้ พลังงานความร้อน 900 วัตต์ เป็นเวลา 130 วัน อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อร้อนอยู่ที่925 °F (496 °C; 769 K)และอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อเย็นอยู่ที่350 °F (177 °C; 450 K)มีระบบควบคุมความร้อนด้วยของเหลวNaKและมีชัตเตอร์ที่เคลื่อนที่ได้เพื่อระบายความร้อนส่วนเกิน[ 12 ] [ 13 ]ไม่ได้ถูกนำไปใช้ในภารกิจ Surveyor [ 14 ]
โดยทั่วไป บล็อกเชื้อเพลิง SNAP 11 เป็นหน่วยทรงกระบอกหลายวัสดุซึ่งครอบครองปริมาตรภายในของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แคปซูลเชื้อเพลิง TZM (โลหะผสมโมลิบเดนัม) ที่บรรจุเชื้อเพลิงด้วยคิวเรียม-242 (Cm O ในเมทริกซ์อิริเดียม) ตั้งอยู่ตรงกลางของบล็อกเชื้อเพลิง แคปซูลถูกล้อมรอบด้วยทรงกลมแพลทินัมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ2 + 1 ⁄ 4นิ้ว ซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันและดูดซับพลังงานสำหรับการพิจารณาการกระแทก ชุดประกอบนี้ถูกห่อหุ้มด้วยชุดย่อยกราไฟต์และเบริลเลียมเพื่อให้มีการกระจายความร้อนที่เหมาะสมและการป้องกันการกัดกร่อน[ 13 ]
สแนป-19

SNAP-19(B) ได้รับการพัฒนาสำหรับดาวเทียม Nimbus-Bโดยแผนกนิวเคลียร์ของบริษัท Martin-Marietta [ 15 ] (ปัจจุบันคือ Teledyne Energy Systems) เติมเชื้อเพลิงด้วย238Puเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมคัปเปิลตะกั่วเทลลูไรด์แบบขนานสองเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าสูงสุดเริ่มต้นประมาณ 30 วัตต์[ 16 ] Nimbus 3 ใช้ SNAP-19B พร้อมเชื้อเพลิงที่กู้คืนจากความพยายาม Nimbus-B1 [ 17 ]
SNAP-19 เป็นแหล่งพลังงานสำหรับภารกิจPioneer 10และPioneer 11 [ 18 ]โดยใช้องค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริกชนิด n-type 2N-PbTe และชนิด p-type TAGS-85 [ 19 ]
SNAP-19B ที่ได้รับการดัดแปลงถูกนำมาใช้สำหรับยานลงจอดไวกิ้ง 1และไวกิ้ง 2 [ 20 ]
SNAP-19C ถูกใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับอาร์เรย์โทรมาตรที่Nanda DeviในUttarakhandสำหรับปฏิบัติการที่ล้มเหลวของ CIA ในการติดตามการยิงขีปนาวุธของจีน[ 21 ] [ 22 ]
SNAP-21 และ 23
SNAP-21 [ 23 ]และ SNAP-23 ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานใต้น้ำ[ 6 ] [ 24 ]และใช้สตรอนเทียม-90เป็นแหล่งกำเนิดรังสี โดยห่อหุ้มด้วยสตรอนเทียมออกไซด์หรือสตรอนเทียมไททาเนตพวกมันผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 10 วัตต์
สแนป-27

ชุดจ่ายไฟ SNAP-27 จำนวน 5 ชุด ให้พลังงานไฟฟ้าแก่ชุดอุปกรณ์ทดลองบนพื้นผิวดวงจันทร์ของภารกิจอะพอลโล (ALSEP) ที่ยาน อะพอลโล12 , 14 , 15 , 16และ17ทิ้งไว้บนดวงจันทร์ชุดจ่ายไฟ SNAP-27 มีน้ำหนักประมาณ 20 กิโลกรัม ยาว 46 เซนติเมตร และ มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40.6 เซนติเมตร ประกอบด้วยแคปซูลเชื้อเพลิงตรงกลางล้อมรอบด้วยวงแหวนเทอร์โมคัปเปิลหลายวง ด้านนอกของเทอร์โมคัปเปิลมีครีบระบายความร้อนเพื่อช่วยระบายความร้อนจากด้านเย็นของเทอร์โมคัปเปิล แต่ละอุปกรณ์ SNAP ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ประมาณ 75 วัตต์ ที่แรงดัน 30 โวลต์กระแสตรง แหล่งพลังงานสำหรับอุปกรณ์แต่ละชิ้นคือแท่งพลูโทเนียม-238 ซึ่งให้พลังงานความร้อนประมาณ 1250 วัตต์[ 25 ]แคปซูลเชื้อเพลิงนี้บรรจุพลูโทเนียม-238ในรูปออกไซด์3.8 กิโลกรัม (8.4 ปอนด์) (44,500 Ciหรือ 1.65 PBq ) ถูกนำไปยังดวงจันทร์ในถังเชื้อเพลิงแยกต่างหากที่ติดอยู่ด้านข้างของ ยานลงจอดบน ดวงจันทร์ถังเชื้อเพลิงทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนและเพิ่มการรองรับโครงสร้างให้กับแคปซูลเชื้อเพลิง บนดวงจันทร์ นักบินยานลงจอดบนดวงจันทร์จะนำแคปซูลเชื้อเพลิงออกจากถังและใส่เข้าไปใน RTG
สถานีเหล่านี้ส่งข้อมูลเกี่ยวกับแผ่นดินไหวบนดวงจันทร์และการชนของอุกกาบาต สนามแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ อุณหภูมิภายในของดวงจันทร์ และชั้นบรรยากาศของดวงจันทร์เป็นเวลาหลายปีหลังจากภารกิจสิ้นสุดลง หลังจากสิบปี สถานี SNAP-27 สามารถผลิตพลังงานได้มากกว่า 90% ของกำลังการผลิตเริ่มต้นที่ 75 วัตต์
ถังเชื้อเพลิงจากหน่วย SNAP-27 ที่บรรทุกโดย ภารกิจ Apollo 13ปัจจุบันจมอยู่ในน้ำลึก20,000 ฟุต (6,100 เมตร) ที่ ก้นร่องลึกตองกาในมหาสมุทรแปซิฟิกภารกิจนี้ล้มเหลวในการลงจอดบนดวงจันทร์ และโมดูลลงจอดบนดวงจันทร์ที่บรรทุกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ไหม้หมดระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก โดยมีการจัดเส้นทางโคจรเพื่อให้ถังเชื้อเพลิงตกลงไปในร่องลึก ถังเชื้อเพลิงรอดพ้นจากการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลกตามที่ออกแบบไว้[ 26 ]และไม่พบการปล่อยพลูโทเนียม วัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนของแคปซูลคาดว่าจะสามารถกักเก็บพลูโทเนียมได้นาน 10 ครึ่งชีวิต (870 ปี) [ 27 ]
SNAP เลขคู่: เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัด

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดกะทัดรัดรุ่น SNAP ซึ่งมีหมายเลขคู่ ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับรัฐบาลสหรัฐฯ โดย แผนก Atomics InternationalของบริษัทNorth American Aviationโดย มีจุดประสงค์เพื่อใช้ในอวกาศ
เครื่องปฏิกรณ์ทดลอง SNAP (SER)
เครื่องปฏิกรณ์ทดลอง SNAP (SER) เป็นเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรกที่สร้างขึ้นตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้สำหรับการใช้งานดาวเทียมอวกาศ SER ใช้ยูเรเนียมเซอร์โคเนียมไฮไดรด์เป็นเชื้อเพลิง และโลหะผสมโซเดียม-โพแทสเซียมแบบยูเทคติก ( NaK ) เป็นสารหล่อเย็น โดยทำงานที่ กำลังความร้อนประมาณ 50 กิโลวัตต์ ระบบนี้ไม่มีระบบแปลงพลังงาน แต่ใช้ระบบเป่าลมร้อนรองเพื่อระบายความร้อนสู่บรรยากาศ SER ใช้ตัวสะท้อนแสงและตัวหน่วงปฏิกิริยาแบบเดียวกับSNAP-10Aแต่มีตัวสะท้อนแสงเพียงตัวเดียว การทำงานถึงภาวะวิกฤตเกิดขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2492 และปิดระบบอย่างถาวรในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2504 โครงการนี้ถือว่าประสบความสำเร็จ มันสร้างความมั่นใจอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาโครงการ SNAP และยังนำไปสู่การวิจัยเชิงลึกและการพัฒนาส่วนประกอบต่างๆ อีกด้วย
สแนป-2
เครื่องปฏิกรณ์พัฒนา SNAP-2 เป็นเครื่องปฏิกรณ์ SNAP เครื่องที่สองที่สร้างขึ้น อุปกรณ์นี้ใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียม-เซอร์โคเนียมไฮไดรด์และมีกำลังเครื่องปฏิกรณ์ตามการออกแบบ 55 กิโลวัตต์รุ่นแรกที่ใช้ชุดควบคุมการบินและได้รับการทดสอบตั้งแต่เดือนเมษายน พ.ศ. 2504 ถึงธันวาคม พ.ศ. 2505 แนวคิดพื้นฐานคือพลังงานนิวเคลียร์จะเป็นแหล่งพลังงานระยะยาวสำหรับแคปซูลอวกาศที่มีลูกเรือ อย่างไรก็ตาม แคปซูลลูกเรือต้องได้รับการป้องกันจากรังสีอันตรายที่แผ่ออกมาจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การล้อมรอบเครื่องปฏิกรณ์ด้วยเกราะป้องกันรังสีเป็นไปไม่ได้ เพราะจะมีน้ำหนักมากเกินไปที่จะปล่อยขึ้นสู่อวกาศด้วยจรวดที่มีอยู่ในขณะนั้น เพื่อปกป้อง "ลูกเรือ" และ "สัมภาระ" ระบบ SNAP-2 จึงใช้ "เกราะเงา" เกราะนี้เป็นรูปทรงกรวยตัดที่มีลิเธียมไฮไดรด์ อยู่ภายใน เครื่องปฏิกรณ์อยู่ที่ปลายด้านเล็ก และแคปซูลลูกเรือ/สัมภาระอยู่ในเงาของปลายด้านใหญ่[ 28 ]
มีการศึกษาเกี่ยวกับเครื่องปฏิกรณ์ ส่วนประกอบแต่ละชิ้น และระบบสนับสนุน บริษัท Atomics International ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ North American Aviation เป็นผู้ดำเนินการพัฒนาและทดสอบ หน่วยพัฒนาเกราะป้องกัน SNAP-2 รับผิดชอบในการพัฒนาเกราะป้องกันรังสี การสร้างเกราะป้องกันหมายถึงการหลอมลิเธียมไฮไดรด์และหล่อขึ้นรูปตามแบบที่ต้องการ รูปทรงนั้นเป็นกรวยตัดขนาดใหญ่ ลิเธียมไฮไดรด์หลอมเหลวต้องเทลงในแม่พิมพ์ทีละน้อย มิฉะนั้นมันจะแตกเมื่อเย็นตัวและแข็งตัว รอยแตกในวัสดุเกราะป้องกันจะเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อลูกเรือหรือสัมภาระในอวกาศที่พึ่งพามัน เพราะจะทำให้รังสีไหลผ่านเข้าไปในห้องโดยสารของลูกเรือ/สัมภาระ เมื่อวัสดุเย็นตัวลง มันจะก่อตัวเป็นโพรงคล้ายกระแวนวนตรงกลาง วิศวกรพัฒนาต้องสร้างวิธีการเติมโพรงกระแวนวนนั้นในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของเกราะป้องกันไว้ และในการทำทั้งหมดนี้ พวกเขาต้องคำนึงถึงว่าพวกเขากำลังทำงานกับวัสดุที่อาจไม่เสถียรและระเบิดได้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนสูงและชื้น จากการวิเคราะห์ยังพบว่า ภายใต้สภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและรังสี ลิเธียมไฮไดรด์อาจแตกตัวและไอออนไฮโดรเจนอาจเคลื่อนที่ผ่านเกราะป้องกันได้ ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพในการป้องกันเปลี่ยนแปลงไป และอาจทำให้สิ่งของที่บรรทุกได้รับรังสีในปริมาณมาก จึงได้มีการดำเนินการเพื่อลดผลกระทบเหล่านี้
เครื่องปฏิกรณ์ SNAP 2DR ใช้ระบบตัวสะท้อนแสงและตัวลดความเร็วของนิวตรอนแบบเดียวกับSNAP-10Aแต่มีตัวสะท้อนแสงแบบเคลื่อนที่ได้สองตัวและตัวสะท้อนแสงแบบติดตั้งภายในสองตัว ระบบนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถบูรณาการเครื่องปฏิกรณ์เข้ากับวงจรแรงค์ไคน์ปรอทเพื่อผลิต กระแสไฟฟ้าได้ 3.5 กิโลวัตต์
สแนป-8
เครื่องปฏิกรณ์ SNAP-8 ได้รับการออกแบบ สร้าง และดำเนินการโดย Atomics International ภายใต้สัญญากับองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติโดยมีเป้าหมายที่จะส่งมอบพลังงาน 600 กิโลวัตต์เป็นเวลานานกว่า 10,000 ชั่วโมง มีการผลิตเครื่องปฏิกรณ์ SNAP-8 สองเครื่อง ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์ทดลอง SNAP 8 และเครื่องปฏิกรณ์พัฒนา SNAP 8 เครื่องปฏิกรณ์ SNAP 8 ทั้งสองเครื่องใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียมเซอร์โคเนียมไฮไดรด์เสริมสมรรถนะสูงแบบเดียวกันกับเครื่องปฏิกรณ์ SNAP 2 และ SNAP 10A การออกแบบ SNAP 8 ประกอบด้วยวงจร NaK หลักและรองเพื่อถ่ายเทความร้อนไปยัง ระบบแปลงพลังงานแรง ค์ไคน์ปรอทระบบ ผลิตไฟฟ้าสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ SNAP 8 จัดหาโดยAerojet General [ 29 ]
เครื่องปฏิกรณ์ทดลอง SNAP 8 เป็นเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 600 กิโลวัตต์ที่ได้รับการทดสอบตั้งแต่ปี 1963 ถึง 1965 การทดสอบในช่วงแรกแสดงให้เห็นถึงการปิดระบบ SCRAM ภายใต้เงื่อนไขที่วางแผนไว้และไม่ได้วางแผนไว้ ตามด้วยการส่งมอบพลังงาน 450 กิโลวัตต์เป็นเวลา 60 วัน เครื่องปฏิกรณ์ผ่านการทดสอบตามแผนทั้งหมด เมื่อสิ้นสุดการทำงาน พบว่าจากชิ้นส่วนเชื้อเพลิง 211 ชิ้นในแกนกลาง มี 44 ชิ้นที่ยังคงสภาพสมบูรณ์ และ 167 ชิ้นมีปลอกหุ้มแตก[ 30 ]รอยแตกเหล่านี้ทำให้ไฮโดรเจนและผลิตภัณฑ์ฟิสชันหลุดออกไปสู่สารหล่อเย็น NaK และทำให้สารหล่อเย็นทำปฏิกิริยากับเชื้อเพลิง
เครื่องปฏิกรณ์พัฒนา SNAP 8 มีแกนเครื่องปฏิกรณ์ขนาด9.5 x 33 นิ้ว (24 x 84 ซม.) บรรจุ เชื้อเพลิงทั้งหมด18 ปอนด์ (8.2 กก.) มีกำลังไฟฟ้า 600 กิโลวัตต์ ที่อุณหภูมิขาออก 1300 °F โดยมีกำลัง ขาออกสูงสุด 1 เมกะวัตต์ที่อุณหภูมิขาออก 1100 °F การทดสอบกำลังไฟฟ้าของเครื่องปฏิกรณ์เริ่มต้นในเดือนมกราคม พ.ศ. 2512 ที่ห้องปฏิบัติการภาคสนามซานตาซูซานา [ 31 ] เนื่องจากพบการแตกร้าวขององค์ประกอบเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์ทดลอง SNAP 8 เครื่องปฏิกรณ์พัฒนาจึงได้รับการตรวจสอบรังสีในสารหล่อเย็น NaK อย่างใกล้ชิดมากขึ้น ผลิตภัณฑ์ฟิสชัน (Xe-133, Xe-135 และ Cs-137) ปรากฏในสารหล่อเย็นที่ไหลเวียนในเดือนพฤษภาคม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความล้มเหลวของปลอกเชื้อเพลิง เครื่องปฏิกรณ์ยังคงทำงานต่อไปจนถึงเดือนธันวาคม โดยแสดงให้เห็นถึงการผลิตพลังงาน 600 วัตต์ เป็นเวลา 7,023 ชั่วโมง จากการตรวจสอบโดยการถอดชิ้นส่วน พบว่าชิ้นส่วนเชื้อเพลิง 72 ชิ้นจากทั้งหมด 211 ชิ้น มีรอยแตก
สแนป-10เอ
SNAP-10A เป็นระบบผลิตพลังงานนิวเคลียร์ที่ผ่านการรับรองสำหรับการใช้งานในอวกาศ ซึ่งถูกส่งขึ้นสู่อวกาศในปี 1965 ภายใต้โครงการSNAPSHOT [ 32 ] [ 33 ]ถูกสร้างขึ้นเป็นโครงการวิจัยสำหรับกองทัพอากาศ เพื่อแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการผลิตพลังงานที่สูงกว่า RTG เครื่องปฏิกรณ์ใช้ตัวสะท้อนแสงเบริลเลียมแบบเคลื่อนที่ได้สองตัวสำหรับการควบคุม และสร้างพลังงานได้ 35 กิโลในช่วงเริ่มต้นระบบนี้ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการหมุนเวียน NaK รอบเทอร์โมคัปเปิลตะกั่วเทลลูเรียม เพื่อลดอันตรายจากการปล่อย เครื่องปฏิกรณ์จะไม่เริ่มทำงานจนกว่าจะถึงวงโคจรที่ปลอดภัย
SNAP-10A ถูกส่งขึ้นสู่วงโคจรโลกในเดือนเมษายน พ.ศ. 2508 และใช้ในการขับเคลื่อน ดาวเทียมวิจัย Agena-Dซึ่งสร้างโดย Lockheed/Martin ระบบนี้ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 500 วัตต์ระหว่างการทดสอบการบินที่สั้นลงเพียง 43 วัน เครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดลงก่อนกำหนดเนื่องจากตัวรับคำสั่งทำงานผิดพลาด คาดว่าจะยังคงอยู่ในวงโคจรเป็นเวลา 4,000 ปี[ 31 ]แม้ว่าผลิตภัณฑ์ฟิสชันส่วนใหญ่จะสลายตัวไปในช่วงเวลานั้น แต่ยูเรเนียมส่วนใหญ่จะยังคงอยู่ และในที่สุดก็จะกลับสู่โลกในรูปของกัมมันตรังสีตกค้างจากการเผาไหม้ของดาวเทียม
ดูเพิ่มเติม
การอ้างอิง
- ↑ Susan S. Voss (1984).ภาพรวมเครื่องปฏิกรณ์ SNAP รายงานฉบับสุดท้ายห้องปฏิบัติการอาวุธกองทัพอากาศ AFWL-TN-84-14. ฉบับที่เก็บถาวร สืบค้นเมื่อ 14 มกราคม 2024
- ↑ JE Lipp; Robert M. Salter (มีนาคม 1954). "รายงานสรุปผลตอบรับโครงการ เล่มที่ 1" . RAND . สืบค้นเมื่อ11 เมษายน 2020 .
- 1 2 William R. Corliss (1966). เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ SNAP . คณะกรรมการพลังงานปรมาณูแห่งสหรัฐอเมริกา/ฝ่ายข้อมูลทางเทคนิค.
- ↑ "ภาพรวม SNAP"กระทรวงพลังงานสหรัฐฯสืบค้นเมื่อ 9 เมษายน 2563
- 1 2 3 Schwartz, HJ; Shure, LI (1 มกราคม 1965). "การสำรวจโรงไฟฟ้าสำหรับการใช้งานในอวกาศ" NTRS - NASA Technical Reports Server . สืบค้นเมื่อ25 เมษายน 2024 .
- 1 2 3 "กัมมันตภาพรังสีที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์: แหล่งกำเนิดกลุ่มควันหลัก – RADNET: ส่วนที่ 11" . www.davistownmuseum.org . สืบค้นเมื่อ31 มีนาคม 2018 .
- ↑ Young, CN (15 มีนาคม 1963). Snap 7d – แหล่งพลังงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้เชื้อเพลิงสตรอนเทียม-90 สถานีตรวจอากาศลอยน้ำขนาด 30 วัตต์ของกองทัพเรือสหรัฐฯ รายงานฉบับสุดท้าย (รายงาน). doi : 10.2172/4713816 . OSTI 4713816 .
- ↑ Lovas, Rezső G. (2003). Handbook of nuclear chemistry: Instrumentation, separation techniques environmental usses . Springer Science & Business Media. หน้า308. ISBN 978-1-4020-1317-1.
- ↑ Gieré, R.; Stille, Peter (2018). พลังงาน ขยะ และสิ่งแวดล้อม: มุมมองทางธรณีเคมีสมาคมธรณีวิทยาแห่งลอนดอน หน้า145 ISBN 978-1-86239-167-3.
- ↑ การเตรียมความพร้อมรับมือเหตุฉุกเฉินสำหรับดาวเทียมพลังงานนิวเคลียร์สตอกโฮล์ม: องค์การเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา 1990 หน้า21 ISBN 9264133526.
- ↑ Hardy, EP; Krey, PW & Volchock, HL (1972). การสำรวจและกระจายตัวทั่วโลกของ Pu-238 จาก SNAP-9A (PDF)คณะกรรมการพลังงานปรมาณูแห่งสหรัฐอเมริกา หน้า6. doi : 10.2172/4689831 .
- ↑รายงานประจำไตรมาสที่สามของโครงการสำรวจ SNAP-11
- 1 2โครงการสำรวจ SNAP-11 รายงานประจำไตรมาสที่สิบสาม
- ↑ โครงการ SNAP 11 รายงานสรุปฉบับสุดท้าย กุมภาพันธ์ 1962 - มกราคม 1967 (รายงาน) บริษัท มาร์ติน แมริเอตตา คอร์ป บัลติมอร์ รัฐแมริแลนด์ (สหรัฐอเมริกา) 1 พฤษภาคม 1967 doi : 10.2172/4219712อย่างไรก็ตาม
ในระหว่างโครงการ SNAP 11 การใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ในภารกิจ Surveyor ถูกยกเลิก
- ↑ Fihelly, Arthur W.; Baxter, Charles F. (16 เมษายน 1970). "การทดลองเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกไอโซโทปรังสี SNAP-19" . IEEE Transactions on Geoscience Electronics . 8 (4): 255. Bibcode : 1970ITGE....8..255F . doi : 10.1109/TGE.1970.271419 .
- ↑ SNAP 19 แหล่งจ่ายไฟไอโซโทปรังสี: การใช้งานและการบำรุงรักษา คู่มือทางเทคนิค (รายงาน) 1 มกราคม 2510 doi : 10.2172/4513086 . OSTI 4513086 .
- ↑ "หน้าหลัก" . ระบบพลังงานไอโซโทปรังสีของ NASA . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 7 สิงหาคม 2555 . เรียกดูเมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2561 .
- ↑ "SNAP-19: Pioneer F & G, รายงานฉบับสุดท้าย] , Teledyne Isotopes, 1973" . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 1 เมษายน 2018 . เรียกดูเมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2018 .
- ↑ McGrew, JW (1 มกราคม 2513). "รายงานเกี่ยวกับคุณสมบัติและประสิทธิภาพของแท็ก"พลังงาน, การดำเนินการ 70 ( 2). ฮินส์เดล, อิลลินอยส์: สมาคมนิวเคลียร์อเมริกัน: 15.31–3. OSTI 4620225 –ผ่าน www.osti.gov.
- ↑ "ระบบพลังงานแบบดั้งเดิม | ระบบพลังงานและความร้อน"ระบบพลังงานไอโซโทปรังสีของ NASA สืบค้นเมื่อ12 กุมภาพันธ์ 2021
- ↑ Desai, Shail (2017-05-07). "ภารกิจสอดแนม Nanda Devi ปี 1965 ภาพยนตร์" . mint . สืบค้นเมื่อ2021-02-12 .
- ↑ "เอกสารข้อมูลเนินดิน SNAP19-C" (PDF) . วิกิพีเดีย. สืบค้นเมื่อ2026-05-20 .
- ↑ โครงการ SNAP-21 ระยะที่ 2 ระบบจ่ายพลังงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกที่ใช้ไอโซโทปรังสีในทะเลลึก รายงานประจำไตรมาสที่ 9, 1 กรกฎาคม 1968 – 30 กันยายน 1968 รายงานประจำไตรมาสที่ 9, 1 กรกฎาคม 1968 – 30 กันยายน 1968 (รายงาน) 1 มกราคม 1968 doi : 10.2172/4816023 . OSTI 4816023 .
- ↑ Mandelberg, M. (1971). " ระบบส่งสัญญาณเสียงทางสมุทรศาสตร์และระบบส่งข้อมูลทางไกลที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกจากไอโซโทปรังสี SNAP-21" การประชุมวิศวกรรมด้านสิ่งแวดล้อมทางทะเลของ IEEE ปี 1971หน้า220–223 . doi : 10.1109/OCEANS.1971.1161004
- ↑ "แบตเตอรี่นิวเคลียร์: เครื่องมือสำหรับวิทยาศาสตร์อวกาศ - Atomic Insights" . atomicinsights.com . กันยายน 1996.
- ↑บันทึกการขนถ่ายเชื้อเพลิงจากยาน Apollo 12 ALSEPซึ่งมีข้อความเกี่ยวกับการอยู่รอดของถังเชื้อเพลิงระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก
- ↑คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับอวกาศ 13/10 – คำถามที่ถกเถียงกัน faq.org
- ↑ Berry, ER (1963). "การศึกษาการป้องกันแบบทั่วไปสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในอวกาศ" . osti.gov . doi : 10.2172/4005255 . สืบค้นเมื่อ31 พฤษภาคม 2024 .
- ↑บริษัท แอโรเจ็ท เจเนอรัล คอร์ปอเรชั่น (24 พฤศจิกายน 1971). โครงการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้า SNAP-8ศูนย์วิจัยนาซา ลูอิส เมืองคลีฟแลนด์ รัฐโอไฮโอ NASA CR-1907
- ↑เจ้าหน้าที่ (24 กันยายน 1973). รายงานสรุป SNAP 8.แผนกอะตอมมิกส์ระหว่างประเทศ ร็อคเวลล์ อินเตอร์เนชั่นแนล. หน้า115.
- 1 2วอสส์, ซูซาน (สิงหาคม 1984). ภาพรวมเครื่องปฏิกรณ์ SNAP (PDF) . ฐานทัพอากาศเคิร์ตแลนด์, นิวเม็กซิโก: ห้องปฏิบัติการอาวุธกองทัพอากาศสหรัฐฯ AFWL-TN-84-14. เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2017
- ↑ SNAPSHOT , ศูนย์วิจัย NASA Glenn, 20 มีนาคม 2007. สืบค้นเมื่อ 3 เมษายน 2019.
- ↑ Snapshot , Gunther's Space Page. สืบค้นเมื่อ 3 เมษายน 2019.
แหล่งข้อมูลทั่วไป
- "พลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศ" กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา สำนักงานพลังงานนิวเคลียร์ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
ลิงก์ภายนอก
- รายงานฉบับสุดท้าย โครงการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้า SNAP-8
- SNAP-19 ระยะที่ 3 รายงานความคืบหน้ารายไตรมาส 1 มกราคม – 31 มีนาคม 2509
- รายงานความคืบหน้าประจำไตรมาส โครงการ SNAP 19 ระยะที่ 3 ระหว่างวันที่ 1 เมษายน – 30 มิถุนายน 2509
- การวิเคราะห์ความจำเป็นของระบบทำลายคำสั่ง Agena และ/หรือระบบดีดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในภารกิจ Nimbus B/SNAP-19
- ประสบการณ์การบูรณาการ SNAP-19/Nimbus B
- SNAP-27 เล่มที่ 1 รายงานประจำไตรมาส 1 กรกฎาคม – 30 กันยายน 2509
- SNAP-27 เล่ม 2 รายงานประจำไตรมาส 1 มกราคม – 31 มีนาคม 2509
- "พลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศ: เปิดพรมแดนสุดท้าย"โดย จี.แอล. เบนเน็ตต์ (2006)
- "แหล่งพลังงานนิวเคลียร์ในอวกาศ" (ตาราง)