سناب 10 إيه

سناب 10 إيه
سناب 10 إيه
سناب 10 إيه
صورة
المشغل القوات الجوية الأمريكية  تعديل قيمة خاصية (P137) في ويكي بيانات
الطاقم ؟؟؟
تاريخ الإطلاق 3 أبريل 1965[1]  تعديل قيمة خاصية (P619) في ويكي بيانات
تعديل مصدري - تعديل  طالع توثيق القالب

أنظمة الطاقة النووية المساعدة (سناب 10 إيه)،[2] أو تجربة سنابشوت للطاقة النووية الفضائية المساعدة، ويُعرف أيضًا بالرمز OPS 4582، أو كوسبار 1965-027 إيه، وكان قمرًا اصطناعيًا تجريبيًا أمريكيًا يعمل بالطاقة النووية أُطلق في عام 1965 باعتباره جزءًا برنامج سنابشوت.[3] شهدت هذه التجربة أول عملية لاستخدام مفاعل نووي في المدار، بالإضافة إلى أول استخدام لمحرك أيوني في المدار أيضًا. ويعتبر هذا القمر الاصطناعي المفاعل النووي الانشطاري الوحيد الذي أطلقته الولايات المتحدة إلى الفضاء في منظومة لتوليد الطاقة. توقف المفاعل عن العمل بعد 43 يومًا فقط بسبب عطل بأحد المكونات الكهربائية غير النووية.[4] طُور مفاعل أنظمة الطاقة النووية المساعدة (سناب) خصيصًا ليُستخدم في الأقمار الاصطناعية في خمسينيات وأوائل ستينيات القرن العشرين تحت إشراف هيئة الطاقة الذرية الأمريكية.[5][6]

تاريخ

طُور برنامج أنظمة الطاقة النووية المساعدة (سناب) نتيجةً لمشروع فيدباك، وهي دراسة تابعة لمؤسسة راند، انتهت عام 1954، حول أقمار الاستطلاع الاصطناعية. وبسبب وجود متطلبات عالية من الطاقة بالنسبة لبعض الأقمار الاصطناعية المقترحة، والتي وصلت بعضها إلى بضعة من الكيلوواط، طلبت هيئة الطاقة الذرية الأمريكية (AEC) سلسلةً من الدراسات الخاصة بصناعة محطات للطاقة النووية في عام 1951. وحددت هذه الدراسات، التي انتهت في عام 1952، أن محطات الطاقة النووية يمكن استخدامها، من الناحية التقنية، في الأقمار الاصطناعية.[7]

وفي عام 1955، بدأت هيئة الطاقة الذرية الأمريكية مشروعين تابعين لبرنامج سناب للطاقة النووية. وتعاقدت الهيئة مع شركة ذا مارتن في أحد المشروعين، لاستغلال تحلل النظائر المشعة ليكون مصدرًا للطاقة في المولدات؛ وأُعطيت هذه المحطات أرقامًا فرديةً لاسم سناب الخاص بها بدءًا بمحطة سناب 1. وكان المشروع الآخر معتمدًا على استخدام المفاعلات النووية لتوليد الطاقة، وطُور بواسطة قطاع أتوميكس إنترناشونال التابع لشركة نورث أمريكان أفياشن. وأُعطيت المحطات في هذا المشروع أرقامًا زوجيةً لاسم سناب الخاص بها، وكانت المحطة الأولى باسم سناب 2.

كان سناب 10 إيه أول منظومة لتوليد الطاقة، باستخدام المفاعلات النووية، صنعتها أتوميكس إنترناشونال لتستخدم في الفضاء. وحقق سناب 10 إيه، المُطور من تصميم سناب 10 ذي الثلاث مئة واط، متطلبات وزارة الدفاع لعام 1961 لمنظومة تنتج 500 واط من الطاقة.

نُفذت أغلب تطويرات الأنظمة واختبارات المفاعل بمختبر سانتا سوزانا الميداني في مقاطعة فينتورا (كاليفورنيا)، باستخدام عدد من المنشآت المتخصصة.[8]

البناء

يصل طول المفاعل إلى 39.62 سنتيمتر، بقطر 22.4 سنتيمتر، ويحتوي المفاعل على اليورانيوم 235 باعتباره وقود اليورانيوم-الزركونيوم-الهيدريد داخل 37 قضيبًا للوقود. صُمم مفاعل سناب 10 إيه لينتج طاقةً حراريةً بمقدار 30 كيلوواط وتصل كتلته دون أنظمة التدريع إلى 290 كيلوغرامًا. يظهر المفاعل على قمة وحدة القمر الاصطناعي سناب 10 إيه.

وُضعت العاكسات حول السطح الخارجي للمفاعل لتوفر إمكانية التحكم به. وتتكون هذه العاكسات من طبقة من البيريليوم، والتي تعكس النيوترونات، وبالتالي تسمح للمفاعل ببدء واستمرار عملية الانشطار النووي. ثًبتت العاكسات في أماكنها باستخدام حزام تثبيت مُثبت بواسطة قفل متفجر.[9]

استُخدمت سبيكة الصوديوم-البوتاسيوم (NaK) اليوتكتية لتكون مادةً مبردةً في مفاعل سناب 10 إيه. وكانت هذه السبيكة تسري عبر قلب المفاعل ومحولاته الكهروحرارية من خلال مضخة كهرومغناطيسية من نوع توصيل التيار الكهربائي المستمر للمعادن المنصهرة. كانت المحولات الكهروحرارية، وهي «الأغطية» البيضاء الطويلة التي تظهر على القمر الاصطناعي، مكونةً من مادة السيليكون-الجرمانيوم المُطعمة، وهي مرتبطة حراريًا، ولكنها منعزلة كهربائيًا عن وسط نقل الحرارة المكون من سبيكة الصوديوم-البوتاسيوم. يتكون الجهد الكهربائي والكهرباء القابلة للاستخدام عن طريق الفرق في درجات الحرارة بين سبيكة الصوديوم-البوتاسيوم على أحد جانبي المحولات الكهروحرارية وبرودة الفضاء الخارجي على الجانب الآخر من هذه المحولات.[10]

المراجع

  1. ^ جوناثان ماكدويل، Jonathan's Space Report، QID:Q6272367
  2. ^ "News In Brief: Nuclear Reactor For Space". كانبرا تايمز. Australian Capital Territory, Australia. ج. 36 رقم  10, 203. 18 أبريل 1962. ص. 3. اطلع عليه بتاريخ 2017-08-12. {{استشهاد بخبر}}: الوسيط غير المعروف |بواسطة= تم تجاهله يقترح استخدام |عبر= (مساعدة), ...the reactor would "be known as "Snaps 10a" for "Systems for Nuclear Auxiliary Power"...
  3. ^ "Reactor goes into space". كانبرا تايمز. Australian Capital Territory, Australia. ج. 39 رقم  11, 122. 5 أبريل 1965. ص. 1. اطلع عليه بتاريخ 2017-08-12. {{استشهاد بخبر}}: الوسيط غير المعروف |بواسطة= تم تجاهله يقترح استخدام |عبر= (مساعدة)
  4. ^ Nuclear Reactors for Space, Briefing Paper # 82, January 2004 نسخة محفوظة 21 مارس 2019 على موقع واي باك مشين.
  5. ^ Lords، R. E. (أغسطس 1994)، SNAP and AI Fuel Summary Report، Westinghouse Idaho Nuclear Company, Inc.، DOI:10.2172/10182034، OSTI:10182034، WINCO-1222, UC-510، مؤرشف من الأصل في 2020-12-15
  6. ^ Mason L، Bailey S، Bechtel R، Elliott J، Fleurial JP، Houts M، Kapernick R، Lipinski R، MacPherson D، Moreno T، Nesmith B، Poston D، Qualls L، Radel R، Weitzberg A، Werner J (18 نوفمبر 2010). "Small Fission Power System Feasibility Study – Final Report". ناسا/DOE. مؤرشف من الأصل في 2020-08-01. اطلع عليه بتاريخ 2015-10-03. Space Nuclear Power: Since 1961 the U.S. has flown more than 40 Radioisotope Thermoelectric Generators (RTGs) with an essentially perfect operational record. The specifics of these RTGs and the missions they have powered have been thoroughly reviewed in the open literature. The U.S. has flown only one reactor, which is described below. The Soviet Union has flown only 2 RTGs and had shown a preference to use small fission power systems instead of RTGs. The USSR had a more aggressive space fission power program than the U.S. and flew more than 30 reactors. Although these were designed for short lifetime, the program demonstrated the successful use of common designs and technology.
  7. ^ William R. Corliss (1966). SNAP NUCLEAR POWER REACTORS. U.S. Atomic Energy Commission/Division of Technical Information.
  8. ^ "SNAP Overview". U.S. Department of Energy. مؤرشف من الأصل في 2020-12-03. اطلع عليه بتاريخ 2020-04-09.
  9. ^ Voss، Susan (أغسطس 1984). SNAP Reactor Overview (PDF). Kirtland AFB, New Mexico: U.S. Air Force Weapons Laboratory. AFWL-TN-84-14. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2017-02-15. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-19.
  10. ^ Schmidt، G.L. (سبتمبر 1988). SNAP 10A Test Program. Rockwell International, Canoga Park, California. DCN: SP-100-XT-0002.
سناب 10 إيه في المشاريع الشقيقة:
  • أيقونة بوابةبوابة الولايات المتحدة
  • أيقونة بوابةبوابة رحلات فضائية
  • أيقونة بوابةبوابة تقانة نووية