赵润喆，霍红磊，赵爱虎，解家春，吕 征

(中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所，北京 102413)

核热火箭的原理是利用核反应堆产生的裂变热能把工作介质(推进剂)加热到极高温度，然后将高温高压的工作介质从喷管高速喷出，从而产生巨大推力[1].这种推进方式具有推力大、比冲高的特点，可以很好的满足一些长距离、高载荷的空间任务需求.历史上美国和前苏联开展过核热火箭相关研究，比较著名的有ROVER、NERVA计划.核热火箭反应堆属于空间堆，其堆芯的质量和体积越小越好，高浓铀快堆方案结构简单，在这方面有着性能上的优势，美俄早期设计和发射的空间堆均采用这种堆型.而如今国际上开始提出低浓铀方案，也就是要求燃料中235U富集度小于20%，主要是受到当前低浓化趋势及研究需求等方面的影响.本文将介绍核热火箭低浓化的起因，并对现有的低浓铀核热火箭方案进行整理，总结其设计特点与趋势，旨在为今后开展设计工作提供参考.

1 低浓化趋势

低浓化最早是从地面堆开始，是出于防核扩散的考虑.1978年印度进行了核试验，美国受此影响启动了RERTR项目，用于开发转换研究实验堆和医用同位素生产堆所用的低浓铀燃料元件所需的必要技术，来减少甚至消除民用高浓铀的使用[2].截止2005年完成了106个研究堆和试验堆的低浓化.我国虽然没有参与RERTR项目，但作为负责任的核大国，在国内完成原型微堆低浓化，在国际上帮助巴基……