Diseño conceptual de micro-reactores de potencia
En el presente trabajo se desarrolla el diseño conceptual de un micro-reactor de potencia, orientado al abastecimiento energético de misiones espaciales. Los micro-reactores de potencia son compactos, confiables y resilientes, capaces de suministrar grandes cantidades de energía, por largos perío...
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Autor principal: | |
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Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
Lenguaje: | Español |
Publicado: |
2020
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Materias: | |
Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/925/1/1Ruiz.pdf |
Aporte de: |
Sumario: | En el presente trabajo se desarrolla el diseño conceptual de un micro-reactor de
potencia, orientado al abastecimiento energético de misiones espaciales.
Los micro-reactores de potencia son compactos, confiables y resilientes, capaces de
suministrar grandes cantidades de energía, por largos períodos de tiempo. El desarrollo
de esta tecnología permitirá extender el alcance de la exploración espacial a niveles
nunca antes alcanzados. Las potenciales aplicaciones de estos reactores incluyen: abastecimiento
de rovers de exploración, sondas interestelares, colonias en Marte, puestos
de avanzada en la Luna, entre otros.
En lo que respecta a los aspectos técnicos, el núcleo se compone de un bloque
cilíndrico de un material moderador con múltiples penetraciones para alojar barras
combustibles y heat pipes refrigerantes. El moderador elegido es Hidruro de Circonio y
como combustible se utilizó una aleación metálica de Uranio-Molibdeno. A diferencia de
la gran mayoría de los diseños de micro-reactores espaciales, se optó por utilizar un enriquecimiento
bajo, en particular 19.75 %. Esto permitiría evitar cualquier inconveniente
político y normativo, en caso de querer adquirir un reactor de estas características.
Durante el proceso de diseño, el reactor fue optimizado para priorizar la minimizaci
ón del peso y una alta confiabilidad de los sistemas. La refrigeración se lleva a cabo
mediante heat pipes de sodio o potasio, y la conversión de energía se efectúa utilizando
generadores termoeléctricos, acoplados a un radiador. Esta combinación proporciona
un alto nivel de confiabilidad, debido a que ambos sistemas son pasivos y con un elevado
grado de redundancia.
La potencia térmica del reactor se fijó en 50 KW y el ciclo de operación en 30 años.
Se estima que la potencia eléctrica de salida alcanzará unos 5 KW, lo cual se considera
suficiente como para alimentar un pequeño hábitat en Marte o un robot de exploración
espacial.
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