針對核反應堆電源在火星表面運行時對周邊工作人員和系統(tǒng)設備產(chǎn)生輻照問題,提出人員和設備的劑量限值要求及計算條件,并結合火星表面環(huán)境情況,計算分析了火星土壤、大氣等對核反應堆屏蔽性能的影響。計算結果表明,火星土壤對核反應堆可起到很好的屏蔽作用,火星大氣對中子和γ射線具有一定的散射作用,影響核反應堆的屏蔽效果。核反應堆置于火星坑中時,火星表面大氣的散射作用對外圍劑量的影響較大�；鹦强踊靥钔寥烂芏鹊脑黾涌蓽p小核反應堆外圍劑量。核反應堆置于1.5 m深的火星坑中,采用相對密度為0.9的土壤進行回填時,距離核反應堆100 m處的年劑量值以及斯特林發(fā)動機下表面的劑量值均可滿足劑量限值要求。 

【文章來源】：原子能科學技術. 2020,54(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

堆芯結構模型

3.1 火星坑深度圖2為火星坑深0～2.2 m時距離堆芯100 m處的年劑量,當反應堆置于火星表面時,距離堆芯100 m處的年劑量為1.16×107 mSv,該值遠大于劑量限值要求。當反應堆部分埋入火星土壤時,隨著埋入深度的增加,距離堆芯100 m處火星表面的年劑量呈下降趨勢。反應堆剛好完全埋入火星土壤時,距離堆芯100 m處的年劑量降低到5.86×105 mSv。在火星坑深為1.5 m時,距離堆芯100 m處的年劑量為20.1 mSv,該值已滿足劑量限值要求,可見火星土壤起到了很好的屏蔽作用。

圖3為火星坑深0～2.2 m時斯特林發(fā)動機下表面的γ劑量和快中子注量。當反應堆未完全埋入火星土壤時,斯特林發(fā)動機下表面的γ劑量和快中子注量基本不隨火星坑深度變化,γ劑量最大值為580.47 Mrad,快中子注量最大可達1.09×1018 cm-2,遠大于劑量限值要求。當反應堆完全埋入火星土壤后,斯特林發(fā)動機下表面的γ劑量和快中子注量隨火星坑深度的增加呈下降趨勢,在火星坑深度為1.5 m時,斯特林發(fā)動機下表面的γ劑量為2.21 Mrad,快中子注量為1.41×1013 cm-2,已滿足劑量限值要求。3.2 火星大氣

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3611502