[发明专利]一种新型热离子核反应堆电源

说明书

一种新型热离子核反应堆电源，涉及反应堆电源技术领域。包括多个反应部件，相邻所述反应部件之间设置冷却剂通道，所述反应部件包括核燃料基体、热离子转换器发射级、热离子转换器接收级，所述热离子转换器发射级紧贴所述核燃料基体设置，所述热离子转换器接收级紧贴冷却剂通道设置，所述核燃料基体为板状核燃料，所述冷却剂通道、热离子转换器发射级、热离子转换器接收级形状与所述核燃料基体相匹配。本发明提供的一种新型热离子核反应堆电源，转换面积高、输出功率大，电极易于连接，可将电流持续输出。

技术领域

本发明涉及反应堆电源技术领域，具体涉及一种新型热离子核反应堆电源。

背景技术

随着空间探索的发展，航天装备系统对空间核反应堆电源提出了重大需求，可靠、功率高的空间核反应堆电源是未来空间探索的主要方向。

当前，空间核反应堆电源多采用动态转化设计，但由于具有运动部件，在恶劣太空环境下长时间运行容易失效,采用静态热电转换的空间核反应堆电源大多以热离子能量转换为主，传统热离子空间核反应堆电源均采用环形燃料及环形冷却剂流动通道，热离子转换器为圆柱形，结构复杂且容易发生堵流事故，且由于电极布置复杂，须将不同区域的电极串联后才能输出，其转换面积小，输出功率低，降低了空间核反应堆电源的关键参数，难以满足未来航天需求。

发明内容

本发明主要目的在提供一种新型热离子核反应堆电源，以解决现有存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种新型热离子核反应堆电源，包括间隔设置的多个反应部件和冷却剂通道，所述反应部件两侧面均设置冷却剂通道，

所述反应部件包括核燃料基体，所述核燃料基体的两侧面均设置热离子转换器，所述热离子转换器包括热离子转换器发射级、热离子转换器接收级，其中，热离子转换器发射级紧贴所述核燃料基体设置，所述热离子转换器接收级紧贴所述冷却剂通道设置，

所述核燃料基体为板状核燃料，所述冷却剂通道、热离子转换器发射级、热离子转换器接收级形状与所述核燃料基体相匹配。

进一步的，相邻的所述热离子转换器发射级与所述热离子转换器接收级之间设有间隙气体层。

进一步的，所述间隙气体层充满气态的铯。

进一步的，还包括壳体，所述壳体具有密闭的腔体，所述反应部件间隔设置在所述腔体内、所述腔体内未设置反应部件的空间形成冷却剂通道，所述壳体上设置冷却剂通道进口、冷却剂通道出口并与所述冷却剂通道连通。

进一步的，所述冷却剂通道内设有冷却剂，所述冷却剂为液态金属、气体或水。

进一步的，所述冷却剂通道为多个且相互独立，每个独立的冷却剂通道均设置有冷却剂通道进口与冷却剂通道出口数目相同，每个独立的冷却剂通道的冷却剂通道进口与冷却剂通道出口选它们连线最长的位置设置，相邻冷却剂通道的所述连线交叉设置。

本发明提供的一种新型热离子核反应堆电源，与现有技术相比，具有以下有益效果：

采用板状核燃料极大的拓展了换热面面积，冷却剂通道、热离子转换器发射级、热离子转换器接收级形状均与核燃料基体形状相匹配，相应的拓展了热离子转换器的做功面积，极大的提高了转换面积及输出功率，而且电极易于连接，可将电流持续输出。

附图说明

图1为本发明实施例1整体结构示意图

图2为本发明实施例1正视图

图3为本发明实施例1剖视图

图4为本发明实施例1剖视图的局部放大图

其中，1-板状核燃料，2-热离子转换器发射级，3-热离子转换器接收级，