[发明专利]空间核反应堆屏蔽体

说明书

本发明的实施例提供了一种空间核反应堆屏蔽体，其设置在空间核反应堆堆本体的一侧，用于屏蔽来自堆本体的中子和光子辐射场。屏蔽体包括：铍屏蔽层，铍屏蔽层用于反射和屏蔽来自堆本体的中子；钨屏蔽层，铍屏蔽层连接于钨屏蔽层的外侧，钨屏蔽层与铍屏蔽层同轴设置，钨屏蔽层用于屏蔽光子；碳化硼屏蔽层，铍屏蔽层连接于碳化硼屏蔽层的外侧，碳化硼屏蔽层与铍屏蔽层同轴设置，碳化硼屏蔽层用于吸收中子，减少中子在屏蔽体内产生的次级光子；氢化锂屏蔽层，连接于铍屏蔽层的一端，且氢化锂屏蔽层与铍屏蔽层同轴设置，用于屏蔽来自堆本体的中子。本发明实施例中的屏蔽体可以合理使用高效的中子屏蔽材料氢化锂，且能够避免氢化锂的辐照肿胀问题。

技术领域

本发明的实施例涉及核反应堆技术领域，具体涉及一种空间核反应堆屏蔽体。

背景技术

空间核反应堆通常包含堆本体、屏蔽体、辐射器等系统。其中，屏蔽体用于防止结构材料和仪器设备受辐照而导致发热、活化以及性能恶化。空间核反应堆的辐射屏蔽主要需要考虑中子和γ射线的屏蔽。目前，空间核反应堆常用的屏蔽体材料包括氢化锂和钨，其中氢化锂对快中子的屏蔽效果好且质量轻，而钨是常用且高效的γ射线屏蔽材料。

然而，氢化锂作为中子屏蔽材料的最大限制因素是在温度场和光子剂量场组合下的辐照肿胀问题。辐照肿胀会导致氢化锂屏蔽体的断裂，缩短氢化锂的使用寿命，影响氢化锂的屏蔽效果。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种空间核反应堆屏蔽体。其中，空间核反应堆包括堆本体和屏蔽体，屏蔽体包括：铍屏蔽层，铍屏蔽层用于反射和屏蔽来自堆本体的中子；钨屏蔽层，铍屏蔽层连接于钨屏蔽层的外侧，钨屏蔽层与铍屏蔽层同轴设置，钨屏蔽层用于屏蔽来自所述堆本体的光子和屏蔽体内的次级光子；碳化硼屏蔽层，铍屏蔽层连接于碳化硼屏蔽层的外侧，碳化硼屏蔽层与铍屏蔽层同轴设置，碳化硼屏蔽层用于吸收来自堆本体的中子并减少中子在屏蔽体内产生的次级光子；氢化锂屏蔽层，连接于铍屏蔽层的一端，且氢化锂屏蔽层与铍屏蔽层同轴设置，用于屏蔽来自堆本体的中子。

在本发明的实施例中，屏蔽体前端的外圈采用密度较低的铍，屏蔽体前端的内圈采用碳化硼和钨，避免了屏蔽体前端使用氢化锂时的辐照肿胀问题。同时，屏蔽体后端采用氢化锂，而前端采用非氢化锂布置，使得后端的氢化锂避开了光子场和温度场组合下的辐照肿胀区域，且有利于屏蔽体整体质量的减轻。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1是根据本发明一个实施例的空间核反应堆屏蔽体的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的空间核反应堆的结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

附图标记说明：

100、屏蔽体；10、铍屏蔽层；20、钨屏蔽层；21、第一钨屏蔽层；22、第二钨屏蔽层；30、氢化锂屏蔽层；40、碳化硼屏蔽层；

200、堆本体；210、堆芯活性区；220、底部反射层；230、顶部反射层；240、侧反射层。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。