Peking Zeit am 8. Februar, nach ausländischen Medien berichtet, ein kleiner Eimer Uran entspricht der Größe einer Kaffeekanne, aber dieser Mikro-Kernreaktor mit Abschirmvorrichtungen und Detektoren, die gesamte Ausrüstung nicht überschreiten eine Müllgröße. Derzeit, das Prototypen von kleinen Kernreaktoren werden in der Wüste von Nevada in den USA getestet, was der Realisierung des zukünftigen Weltraumforschungsprojekts der Menschheit einen Schritt näher kommt.
Das Bild zeigt den Kilopower Generator des Künstlers auf der Marsoberfläche.
Weltraum-Kernreaktor nur Müllgröße
Das Projekt mit dem Namen "Kilopower" ist ein Joint Venture zwischen der NASA und dem US-Energieministerium und wird der erste Spionage-Kernspaltungsreaktor seit dem "SNAP 10A-Projekt" der 1960er Jahre sein. Derzeit wird der Prototyp noch getestet Unter ihnen ist es mehr als jedes Weltraumprojekt, das in den letzten Jahrzehnten durchgeführt wurde.
Kilopower aus dem Reaktor-Design hat zwei Dimensionen, ein das ein Kilowatt-Modell, das andere Kilopower Reaktor Projektdirektor Pat McClure (Pat McClure), die 10 Kilowatt-Modell ist: ‚Die Leute nehmen Toast etwa ein Kilowatt Strom in einer normalen Familie, die täglich durchschnittlich fünf Kilowatt Strom, aber für die NASA, verbraucht dies eine Menge Energie. vor NASA-Raumumgebungs-Erfassungsvorrichtung des Verbrauch von nur einigen hundert bis einigen Kilowatt Leistung, Also im Bereich von 1 Kilowatt oder 10 Kilowatt ist eine große Einheit der Elektrizität.
Der NASA HNN Detektor hat eine maximale Leistung von 240 Watt und der Curiosity Rover 120 W. Beide Detektoren verwenden eine nuklear betriebene Batterie, die die Wärme von natürlich zerfallendem Plutonium in Elektrizität umwandelt. Allerdings ist der Mangel an Plutoniumvorräten mit einer Montierungsleistung von 1000 oder 10000 Watt ein großer Schritt vorwärts, obwohl er im Vergleich zu Geräten auf der Erde kleiner ist. Anders als die Kernzellen bildet das Kilopower-System eine Spaltungsreaktion, die Uranatome schnell umwandelt Der Split gibt Energie frei, die durch Anschluss des Motors in elektrische Energie umgewandelt wird.
McClure gesagt: ‚Lage, eine konventionelle Lichtwassergekühlten Reaktor Gigawatt elektrische Leistung erzeugt, die einen Reaktor Kilopower 100mal zur Erzeugung elektrischer Energie, seine Struktur ist sehr kompliziert, während die von der Konstruktion zu, um alle Vorteile des Kraftstoffs ist‘ für kleine Mars Reaktoren, Brennstoffnutzungseffizienz stark reduziert werden, aber wir brauchen einen leichter Reaktor Ergebnisse vorhergesagt, und einfach zu bedienen, in der Tat, diese kleinen Mars Reaktoren haben Selbstkontrollfunktion. diese wird die Möglichkeit von Unfällen auf einer größere Energiequelle zu reduzieren, die entstehen kann .
Mit anderen Worten, wir riskieren keine abenteuerlichen nuklearen Ereignisse auf der Oberfläche des Mars. McClure sagte: "Für die Arbeit, die wir gerade machen, ist es sehr schwierig, den Brennstoff zu schmelzen, und unser physikalisches Design ist, dass der Reaktor viel Wärme freisetzt Also haben wir uns nicht abgekühlt, nur eine kleine Menge Wärme abgestrahlt und die Reaktoren haben ihre Leistung reduziert. "
Gleichzeitig kann dieser kleine Kernreaktor auch in einer speziellen Weltraumumgebung betrieben werden, die wir für sehr kalt halten, aber es ist keine leichte Aufgabe, einen Reaktor in einer Vakuumumgebung abkühlen zu lassen. Es gibt keine Luft oder Wasser im Weltraum. Stattdessen stützt sich das System auf acht Heatpipes, die jeweils einen Esslöffel Natrium enthalten, der einen sehr hohen Siedepunkt hat.
Natrium siedet bei einer hohen Temperatur, der Wärmerohrabschnitt zu schließen, wenn Natrium Siedehitze Schließen Uran in spaltbaren den Dampf durch das Rohr Wärme kondensiert wird und nach und nach wird die Temperaturdifferenz zur Erzeugung von elektrischer Energie beizutragen. Nach Abkühlen des Materials auf die Wärmerohrtemperatur zurückkehren wird als hohen Anteil des Gesamtsystems Zyklus. in der Theorie ist das System in der Lage viele Jahre zuverlässige und effiziente Energieproduktionszeit.
Weltraum-Kernreaktor Sicherheit wie?
Wenn Start Probleme, viele Menschen werden sich Sorgen über nukleare Lecks und Weltraumkrise, Luft-Kernenergiequelle wird potenziell bedrohlich sein. McCool sagte: "Die Leute denken immer, dass Sie Tschernobyl ins Weltall bringen oder Irgendwo, in der Tat, nicht so gefährlich, vor dem Spaltreaktor gab es eine kleine Menge radioaktiven Materials im Weltraumreaktor, weil es Uran ist, aber seine Anzahl ist sehr klein, auch wenn es während des Starts einige Unfälle gibt, wird es nicht öffentlich sein Bring Ärger.
McClure erklärte, dass, wenn etwas während des Abschusses schief geht, der Standardreaktor, unter staatlichem nicht-spaltbares Uran-Rest explodiert, stellt die Öffentlichkeit ein sehr geringes Risiko seines Spitzenstrahlendosen deutlich unter 1 millirem, und die Realität kleingeschrieben Spitzenstrahlendosis, Mikro Rem Ebene. im Gegensatz dazu bedeutet der durchschnittliche Amerikaner Strahlendosis von 620 mrem erhalten. dies, dass die Strahlung Hintergrund Raum als Kernreaktoren weniger Strahlung freisetzen, oder das Äquivalent von Fliegen.
Aber der Start der Space Kernkraftquelle nur der erste Schritt, muss es einen sicheren Arbeitsraum in der Ferne halten, einmal, wenn es in der Erdatmosphäre für eine lange Zeit verläßt und beginnt, wird sich es mehr radioaktiv, aber die Gruppe ein spezielles Design führt wenn Kernkraftquelle ausfällt, wird automatisch ausgeschaltet. zur gleichen Zeit, sie planen, im nächsten Monat in Nevada testen verbinden die beide Kernkraftquelle zum Motor, ist jeder Motor zur Herstellung von etwa 80 Watt Leistung fähig, Dadurch wird die Spaltungsreaktion auf eine hohe Temperatur von etwa 800 Grad Celsius erhitzt.
Dave Poston, Direktor des Weltraum-Kernreaktor-Designs, sagte: "Wir werden die gesamte Wärmeabfuhr abschalten, um anzuzeigen, dass der Reaktor nicht nur überleben, sondern auch im Standby-Modus sein wird. Wenn sich das Energieumwandlungssystem erholen und damit Strom erzeugen kann Es wird bestätigen, dass wir mit jedem kurzfristigen oder abnormalen Betrieb des Reaktors fertig werden können und dass sich die Menschen nicht darum kümmern müssen. "
Wie wird das gemacht?
McClure sagte: ‚ein Kilowatt Kernreaktor für tiefe Weltraummissionen verwendet wird, zum Beispiel: Ankunft Pluto oder Jupitermonde, 10 Kilowatt Kernreaktoren für die Marsoberfläche oder Weltraum-Mission, die aktuelle NASA plant fünf 10 Kilowatt Kernreaktoren zum Mars schicken Dies wird 40 Kilowatt Strom für eine Marsbasis liefern.
Der stellvertretende Direktor des NASA Space Technology Mission Directorate Steve Yule Cheek (Steve Jurczyk) auf einer Pressekonferenz, sagte: ‚Mars Oberfläche Energiesystem Layout schwierig ist, ist es weniger Sonnenlicht als die Erde und den Mond und die Nacht Die Temperaturen sind sehr niedrig und es gibt einen einzigartigen Sandsturm, der Wochen, Monate dauern kann und sogar den gesamten Planeten verschlingt.
Obwohl die NASA Sonnenkollektoren als potentielle Energiequelle erforscht hat, erforscht die NASA aktiv Möglichkeiten, weiterhin lebenswichtige Systeme zur Unterstützung des Lebens bereitzustellen, insbesondere wenn die Sonnenstrahlen nicht ausreichen, um Sonnenenergie zu liefern.
Die ersten Kernreaktoren werden auf dem Mars landen und ein automatisiertes System antreiben, das Wassereis zu flüssigem Sauerstoff und flüssigem Wasserstoff aufteilt, die Brennstoff für die Rückkehr zur Erde liefern.Wenn Menschen auf dem Mars landen, können diese Systeme Raum für ihren Lebensraum und andere schaffen Unterstützungssystem, um Energie zur Verfügung zu stellen. Gegenwärtig verhandelt die NASA mit anderen kommerziellen Agenturen, 1 Kilowatt Kernreaktoren für die extraterritoriale Raumerforschungsmission vorschlug.
Janet Kavandi, Direktorin des Glenn Research Centers der NASA, sagte: "Als ehemaliger Astronaut kann ich Ihnen versichern, dass es von entscheidender Bedeutung ist, zuverlässige Weltraummissionen außerhalb der niedrigen Erdumlaufbahn zu haben Wichtig ist, dass diese Art von Energiesystem besonders wichtig wird, wenn wir uns tiefer in das Sonnensystem und schließlich auf die Oberfläche anderer Planeten bewegen.
