BE722369A

BE722369A -

Info

Publication number: BE722369A
Authority: BE
Priority date: 1968-10-16
Filing date: 1968-10-16
Publication date: 1969-04-16

Description


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  Réacteur nucléaire 
La présente invention se rapporte à un réacteur nucléaire et plus particulièrement à un réacteur à double usage. 



   Le réacteur nucléaire selon l'invention permet de produire l'énergie thermique nécessaire d'une part pour la propulsion nucléaire et d'autre part pour la génération directe de l'électricité. 



  L'énergie thermique nécessaire pour la propulsion est obtenue par l'échauffement d'un fluide propulsif tandis que la génération directe 

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 d'électricité est obtenue par conversion directe d'énergie thermique en énergie électrique. 



   L'invention consiste en un réacteur nucléaire à double usage caractérisé en ce que le réacteur permet d'une part la propulsion. nucléaire par échauffement d'un fluide propulsif et d'autre part la gé- nération d'électricité par conversion directe d'énergie thermique. 



   Un tel système permet donc à la fois de propulser un satellite dans l'espace et d'assurer la génération d'électricité nécessaire à son fonctionnement, par exemple pour l'alimentation des circuits électroniques et des systèmes de télécommunication, 
Les avantages d'un tel réacteur sont évidents si on considère qu'un satellite utilisant un réacteur selon l'invention n'a plus besoin de sources de puissance électrique supplémentaires, d'où une réduction sensible du août, un gain de poids, une simplicité de fonctionnement et une fiabilité accrue du système, 
L'invention sera décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple nullement limitatif en se référant à la figure jointe, laquelle représente en coupe un schéma d'un réacteur nucléaire à double usage selon l'invention,

   
La figure montre la cuve 1 d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides refroidi par l'hydrogène, Cette cuve 1 est fermée par un bouchon 2 et remplie de combustible 3 sous forme de particules sphé- riques.. La cuve 1 comprend au centre un tube 4, assurant l'écoulement du réfrigérant et plusieurs caloducs 5, permettant l'évacuation de la chaleur, Ces   caloducs   5 sont du type classique, c'est-à-dire constitués d'un tube creux avec paroi interne formant structure capillaire partiel- lement rempli d'un liquide évacuateur de chaleur, 
Autour de la cuve 1 se trouve un collecteur 6 entouré lui-même 

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 d'un réflecteur radial 7 disposé à l'intérieur d'une structure constituée par les tubes 8 et 9 se raccordant à deux couvercles 10 et 11. La partie inférieure du collecteur 6 se raccorde à une tuyère 12.

   Le chiffre de référence 13 représente un dispositif élastique permettant d'appliquer le bouchon 2 contre le combustible 3, 
L'hydrogène dont le circuit est représenté par des flèches, fourni à partir d'un réservoir (non représenté) est admis dans le   couvercle 11, qui assure sa diffusion à l'intérieur du réflecteur 7.   



  L'hydrogène passe ensuite par des ouvertures prévues dans le couvercle 10 pour être acheminé via la canalisation 14 sur le tube central 4. Ce tube   4   distribue l'hydrogènetous les niveaux d'où il s'écoule radialement à travers le combustible 3, 
Les parois du tube 4 et de la cuve 1, pourvues de nombreuses lumières permettent le passage de l'hydrogène.   L'hydrogène   s'écoule dans le collecteur 6 et ensuite à travers la tuyère 12, 
Les   caloducs   5 drainent la totalité ou une partie de la chaleur dégagée par le combustible 3. Chaque caloduc 5 porte à son extrémité un émetteur 15 d'une diode thermo-ionique.

   Le collecteur 16 de cette diode   thermo-ionique   est à son tour refroidi par des caloduce 17, 
Le réacteur décrit ci-avant permet de propulser un satellite envoyé sur une orbite basse à l'aide des moyens de propulsion classiques, à partir de cette orbite basse à une orbite haute et en plus, une fois arrivé sur orbite haute, de fournir l'énergie électrique nécessaire à l'électronique embarquée à bord du satellite. 



   Lors de la phase propulsive, le réacteur fonctionne à sa puissance nominale, et le coeur échauffe l'hydrogène qui s'échappe par la tuyère 12 et assure la propulsion. Pendant cette phase, les caloducs ne fonctionnent pas, car le seuil de température de fonctionnement 

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 des   caloducs,   situés dans des zones de température relativement basse,   n'est:   pas atteint, 
Une fois sur orbite haute, la circulation d'hydrogéne est arrêtée, et le niveau de puissance est baissé, la distribution de la température se modifie dans le coeur et les   caloducs   entrent en fonctionnement. Ils évacuent la chaleur qui est convertie en énergie électrique par les diodes thermo-ioniques. 



   Une modification de niveau de puissance peut être obtenue à l'aide des moyens classiques (non illustrés) comme par exemple des barres de contrôle. 



   Il est évident qu'on peut également placer un ou plusieurs caloducs à l'intérieur du coeur dans des zones à température élevée lors de la phase propulsive de façon que ceux-ci peuvent fournir de l'électricité durant   cett   phase aussi. 



   Il est bien entendu que la forme de mise en application de la présente invention telle que décrite ci-avant n'est nullement limitative et que diverses modifications peuvent y être apportées, Ainsi par exemple des barres de contrôle à remplissage partiel en combustible peuvent être logées dans le coeur ou dans le tube   4,   Les diodes thermo-ioniques peuvent être remplacées par des thermo-éléments ou par tout autre système de conversion d'énergie, ou encore les diodes thermo-ioniques peuvent être refroidies par tout autre moyen connu, REVENDICATIONS. 

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Claims

1, Réacteur nucléaire à double usage, caractérisé en ce qu'il permet d'une part la propulsion nucléaire par échauffement d'un fluide propulsif et d'autre part la génération d'électricité par conversion directe d'énergie thermique. <Desc/Clms Page number 5>

2. Réacteur nucléaire selon la revendication 1, caractérisa en ce que la chaleur dégagée par le coeur est reprise par le réfrigérant qui fait fonction de fluide propulsif et par des caloducs pour la conversion de l'énergie thermique en électricité.

3, Réacteur nucléaire selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fluide propulsif est l'hydrogène.

4. Réacteur nucléaire selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la conversion d'énergie thermique en électricité se fait à l'aide de diodes thermo-ioniques.

5. Satellite équipé d'un réacteur nucléaire selon les revendications 1 à 4.

6. Satellite selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réacteur nucléaire fonctionne à sa puissance nominale pendant la phase propulsive et à un niveau de puissance plus bas une fois sur orbite.

7. Satellite équipé d'un réacteur nucléaire tel que décrit et illustré.