何宇豪， 孟涛， 王宪礴， 赵富龙， 谭思超

(1.哈尔滨工程大学 黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001； 2.上海宇航系统工程研究所，上海 201109)

随着空间科学技术的发展，近几十年来空间应用对能源的需求增加，功率需求变大且工作环境愈发恶劣。目前应用于空间的电源主要有化学电池、太阳能电池阵-蓄电池组联合电源和核电源。其中化学电池难以胜任长周期的工作，且低温性能差；太阳能-蓄电池组作为目前主流的空间能源，技术成熟度高，但太过于依赖太阳光照，同时太阳能电池阵面积巨大，在低轨道飞行时受太空中残存大气阻力影响较大，并且姿态控制更困难[1]。在此背景下，核动力航天器受到了越来越多的关注和研究[2]。对于核动力航天器而言，由堆芯放射出的核辐射剂量较大，会对飞行器的结构、电子仪器等造成一定的影响和损害，其中又以中子、γ射线较难屏蔽[3]，如果处理不当将导致飞行器结构遭破坏，电子仪器、设备等无法正常工作。相较于传统的地面或深海动力系统，空间飞行器在质量上有较大的限制，无法照搬传统核电厂的屏蔽方案，因此针对核动力航天器辐射特性与防护优化进行相关研究是必要的。文献[4]针对400 keV氘束的T(d,n)4 He反应产生的快中子做了屏蔽模拟。文献[5]针对能量为14.5 MeV的单能快中子做了多材料的组合屏蔽模拟。随着小型反应堆发展的热潮以及材料科学的进步，参杂中子吸收材料的复合型材料研发也逐渐增多。……