摘要：空间核动力装置在未来以深空探测为代表的航天任务中有重要应用。美国对空间核动力的研究和应用起步较早,经多年实践发展出一套较为成熟的核安全机制;我国通过嫦娥三号和嫦娥四号两次工程实施,初步建立了国内相关管理机制。本文梳理了国际社会讨论形成的适用于空间核动力装置应用安全的指导意见和工作依据,研究了美国涉核航天任务安全性分析、评审、审批和监督程序与组织实施情况,分析得出了美国相关机制和程序的特点,在总结国外经验教训的基础上,形成了可为国内进一步完善相关机制和程序提供有益参考的启示建议。

摘要：针对核动力航天器应用中的安全性问题,调研了国际上涉及空间核安全的规章制度,并结合美国和俄罗斯在空间核安全设计、分析、评价等方面的成功经验和做法,提炼出了在空间核安全设计、管理等方面的有关要点,可以用于指导国内空间核动力航天器的研发和应用。

摘要：在发射和再入事故中可能发生的碰撞和冲击是放射性同位素热源(RHU)空间应用核安全的重点研究内容,本研究针对RHU意外再入后高速撞击地面的事故工况,基于RHU设计结构以及材料特性,建立了高速撞击动态本构模型,对再入返回后以不同速度、不同撞击角度撞击地面过程进行了数值模拟。采用独立变量法分析了速度和角度对撞击后RHU金属包壳变形及破坏效应的影响。通过高速撞击试验验证了数值模型的可靠性,结果显示,金属包壳高度变形量ΔHmax和直径变形量ΔDmax的试验结果与仿真计算结果的相对误差均小于10%,在工程仿真计算可接受误差范围内,这表明该高速撞击模拟研究在RHU安全性能评价、指导RHU设计、降低试验成本和强度等方面具有很高的实用价值。

摘要：为考核空间同位素热源火灾事故安全性,开展了同位素热源火灾模拟试验及数值仿真研究。提出了同位素热源火灾模拟试验及试验系统设计的相关方法;对热源火烧环境热响应特性进行了数值仿真,探讨了预热阶段产品表面辐射率、对流换热系数等的影响,以及运输及发射剖面火灾事故热源热响应特征;基于仿真结果开展了某空间同位素热源火灾模拟试验。结果表明,预热阶段,产品温度主要受目标预热温度、表面辐射率等因素影响;火烧阶段,产品烧蚀层温度上升较快,发射场事故下热源各层温升速率较运输事故下的大,但放射性同位素芯块仍处于安全温度;试验中火焰呈火羽流形态,具有大尺度-低频率扰动特征,火焰熄灭30 min后,热源表面温度降至约180℃,整体结构良好。

摘要：在概要介绍空间核动力发展历程的基础上,总结了同位素热/电源、核反应堆电源、核推进在深空探测领域的应用情况和相关发展情况,并讨论了空间核动力的安全问题。对未来空间核动力在深空探测中应用面临的技术问题进行了展望。