外国メディアの報道によると、2月8日に北京時間、コーヒーポットのサイズに相当するウランの小さなバケツが、遮蔽装置と検出器を備えたこのマイクロ原子炉は、全体の装置はごみのサイズを超えていません。小型原子炉のプロトタイプは、米国のネバダ砂漠で試験され、人類の将来の宇宙探査の夢を実現する一歩近づくだろう。
写真は火星の表面上のアーティストによって設定された 'Kilopower'発電機を示しています。
宇宙用原子炉のみゴミ箱サイズ
プロジェクトは、NASAと米国エネルギー省は、合弁会社である、それは1960年代SNAP 10Aプロジェクト」以来以来、宇宙で最初の核分裂炉となり、「Kilopower」と呼ばれている。現時点では、このプロトタイプはまだテストされていますその中でも、過去数十年間に実施された宇宙プロジェクト以上のものです。
原子炉の設計からKilopowerは2次元、1は1キロワットモデルであるがあり、他は10キロワットであるモデルKilopower炉プロジェクトディレクターパットマクルーア（パットマクルーア）は言った：「人々は電気の約1キロワットを取るトースト普通の家族の中で、5キロワットの電気の日々の平均が、NASAのために、これは電源の数キロワットまでわずか数百の消費のNASAの宇宙環境検出装置の前に。多くのエネルギーを消費し、このように空間に10キロワットや電気の1キロワットは大きな単位です。 "
「好奇心」ローバ240ワットのNASAの新しい地平線」プローブ最大電力は120ワットの電力が、二つ以上の検出器が、核電池を使用している、プルトニウムの自然減衰は、電気エネルギーへの熱することができます。しかし、プルトニウムの供給、電源のアセンブリ1000万ワットの不足は、それが地球のボリューム上のデバイスに比べて小さい場合であっても、大きな進歩である。これらの核の電池とは異なり、Kilopowerシステムは、ウラン原子が速い、核分裂反応を形成電気エネルギーにエネルギーの後にエンジンを接続することで、エネルギーを放出分割します。
マクルーアは言った：「従来の光水を生成することができるが、電気エネルギーKilopower 100回を製造するための反応器である反応器ギガワット電力を、冷却設計から燃料を最大限に活用するために、しながら、その構造は、非常に複雑である」小さな火星のため反応器、燃料利用効率が大幅に削減されるであろうが、我々は簡単に反応器の予測結果が必要であり、操作しやすく、実際には、この小規模火星反応器は、自己制御機能を有している。これが発生する可能性があり、より大きな電源に事故の可能性を減少させます。
McClure氏は、「我々が現在行っている作業については、燃料を溶かすことは非常に困難であり、我々の物理的設計は、原子炉が多くの熱を放出するということであるだから我々は冷却しておらず、ちょうど少量の熱を放射し、リアクターは彼らのマッチングパワーを下げた。
同時に、このような小さな原子炉にも奇妙な宇宙環境で動作させることができ、我々は宇宙環境は非常に寒いですが、真空環境下で冷却炉を維持することは容易ではないと信じていません。スペース内のいかなる空気や水、発電機をすることができ熱が伝達される。その代わりに、システムはナトリウムの約1杯で満たされた各ヒートパイプは、8本のヒートパイプに依存して、その沸点が非常に高いです。
ナトリウム蒸気は、ヒートパイプを介して集光され、徐々に、温度差は、電気エネルギーを生産に貢献するウランの核分裂に近い沸点ときナトリウム以外の材料を冷却した後、ヒートパイプの温度に戻ります。近く、高温でのヒートパイプの部分を沸騰します全体的なシステム・サイクルの高い部分。理論的には、システムは信頼性の高い効率的なエネルギー生産の時間の多くの年が可能です。
宇宙原子炉の安全性は？
放出の問題ならば、多くの人々が核漏れ危機と空間心配になり、潜在的な脅威マクルーアのいくつかの原子力発電源は言った：「人々はいつもあなたがスペースやチェルノブイリの町に連れて行かれることを考えますどこか、、、実際には、それほど危険ではない核分裂原子炉に先立って、宇宙の原子炉の放射性物質の少量の存在下で、それはウランですが、その数は非常に少ないので。でも、起動時にいくつかの事故であれば、また公共の意志トラブルを起こす
マクルーアは何かが起動中に問題が発生した場合、状態非核分裂性のウラン残渣の下の標準反応器は、爆発する、と説明し、国民はよく1ミリレムの下に、そのピーク放射線量の非常に小さなリスクを構成し、現実放射線、マイクロレムレベルの下ケースピーク用量。対照的に、平均的なアメリカ人は620ミリレムの放射線量を受けた。これは原子炉よりも背景領域の放射がより少ない放射線を放出することを意味し、又は飛行に相当します。
しかし、宇宙用原子力発電所を打ち上げることは第一歩であり、遠距離でも安全な状態を保ち、地球の大気を長時間放置してすぐに放射能を増やさなければならないが、研究チームは特別な設計を行った原子力発電所が故障した場合には自動的にシャットダウンし、ネバダ州では、約80ワットの電力を発生することができる2つのエンジンに原子力発電所を接続する予定です。したがって、核分裂反応を約800℃の高温に加熱する。
宇宙用原子炉設計担当ディレクター、デイブ・ポストンは、「原子炉が生き残るだけでなく、スタンバイモードになることを意味するすべての除熱を止める」と語った。電力変換システムが回復し発電を開始できる場合は、原子炉の短期的または異常な操作に対応でき、人々はそれを心配する必要がないことを確認する」と語った。
これはどのようにして行われますか？
マクルーアは言った：「1キロワットの原子炉は、深宇宙ミッションのために使用され、例えば：到着冥王星や木星の衛星、火星の表面や深宇宙ミッションのための原子炉の10キロワットを、現在のNASAは、火星への原子炉の5 10キロワットを送信することを計画します表面これは火星基地40KWの電力供給を提供するであろう。」
記者会見で、NASAの宇宙技術ミッション本部スティーブ・ユールチーク（スティーブJurczyk氏）の副ディレクターは、言った：「火星表面の電力システムのレイアウトが困難であり、それは地球と月、そして夜より少ない日光です温度は、地球全体を巻き込んだ非常にユニークな砂嵐が数週間、数ヶ月のために、ここにあり、非常に低い、あるいは大混乱をもたらします」。
NASAはソーラーパネルを潜在的な電源として探求してきましたが、特に太陽光線が太陽光を供給するのに十分でない場合、NASAは必須の生命維持装置を提供し続けるオプションを積極的に検討しています。
最初の原子炉は火星に着陸し、水氷を分離して液体酸素と液体水素を生成し、地球に戻すための燃料を生成する自動システムに電力を供給し始めます。現在、NASAは他の商業機関と交渉しており、地球外宇宙探査任務のために1キロワットの原子炉を提案している。
NASAグレンリサーチセンターのディレクター、ジャネット・カード・フェンディ（ジャネットKavandi）は言った：「元宇宙飛行士として、私は非常に重要である信頼性の高い電力供給と、離れた低地球軌道宇宙ミッションから、あなたを確保することができます重要。太陽系における当社の深いと、他の惑星の表面は最終的に到着します、電源システムのこのタイプは特に重要になります。 "
