Technologie jaderných reaktorů pro vesmírné základny

Abstract

Tato bakalářská práce se zaměřuje na analýzu a návrh jaderných reak- torů určených pro vesmírné základny. V úvodní části je zhodnocen minulý a současný vývoj v oblasti konstrukce vesmírných jaderných reaktorů. Práce shrnuje základní požadavky na tyto reaktory a analyzuje klíčové technologie týkající se paliva, sys- témů pro konverzi tepla na elektrickou energii a chlazení. V návaznosti na současný vývoj malých modulárních reaktorů je diskutována jejich potenciální podobnost s koncepty reaktorů pro vesmírné základny. Praktická část práce se věnuje modelování aktivní zóny jaderného reaktoru LEGO v kódu SERPENT. Na základě zjednodu- šeného návrhu reaktoru určeného pro vesmírné aplikace je vytvořen model aktivní zóny, který je následně analyzován z hlediska koeficientu násobení, rozložení výkonu a účinnosti regulace výkonu.

This bachelor thesis focuses on analysis and design of nuclear reactors designated for use on extraterrestrial surface bases. The introductory section eva- luates past and present development in design of space nuclear reactors. The thesis summarizes basic requirements on these reactors and analyses key technologies in regards to fuel, heat conversion and rejection. In line with current small modular reactor development possible similarities between them are discussed. The practical part of the thesis is about modeling a core of a LEGO space nuclear reactor in com- putation code SERPENT. Based on simplified design of a reactor a model of the core is created and is analysed in terms of multiplication factor, power distribution and effectivity of reactivity control.