美國航太總署(NASA)在1月18日於羅斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Lavoratory)的核能博物館裏記者協會,正式介紹研發多年的“千瓦動力”(Kilopower)核子反應爐,據NASA表示,別小看這種反應爐功率不大,它非常安全,應用泛圍很廣,從太空旅行到登陸火星,或者是小島與小社區的供電都可以應用,將是新的核能革命。
下一個大未來(next big future)報導,千瓦動力反應爐是一種安全至上的微型核子反應爐,整個大小只有小垃圾桶那麼大(直徑15公分,高度30公分),其總體價值全功率運行測試,預計將在本月和未來兩個月完成。
實際上,千瓦動力並非最初的自動無人看顧的核反應爐設計案,而千瓦動力採用現有的核燃料(U-235),製造能力,測試設施,核安全專業知識,所以它的效能可以被完全掌握,也就是NASA能够對它的安全性相當有自信的原因。
據報導,目前正在測試的千瓦動力有2具,2種尺寸,一種是1千瓦的超小型,另一種是功率達到1萬千瓦的中型。要是這套核能科技表現良好,還有放大版本的「百萬動力”(Megapower),或者更大功率也可以。不過現時航太總署專注於現有的1千瓦與1萬瓦,他們計畫將來10年內,會使用5具1萬千瓦的版本,進行火星探險任務。
千瓦動力的整個系統外表像是個雨傘,最底部是直徑15公分,高度30公分的反應爐段,由鈾,鉬混合的金屬化核燃料,之上是氧化因而的中子反射器,可以增强核反應,鈾燃料的使用量可以進一步减少,而這整組的反應爐覈心,是由氫化鋰與鎢合金所製成的外殼,可以有效隔離輻射量。而核反應產生的熱能是由海因斯230合金(鎳鉻鉬鎢合金,具有優异的高溫强度和抗氧化效能)製成的熱交換管,以液體金屬鈉來做熱迴圈,最上方是鈦合金與水熱管製成的散熱器,接上史特林交流發電機即可發電。
NASA對千瓦動力的解說。
整組系統由完善的物理學來自然控制,不需要人為操作即可安全地自行運作很多年。
NASA指出,他們設立的2百萬瓦動力系統,預計總重約35公噸,仍比現有的核反爐要來的小,甚至可以通過空運和高速公路運輸。整個開發成本在1.4億美元到3.25億美元之間。名稱叫做“千瓦動力”(Kilopower),就是按照它的功率命名的,它使用低濃度固體鈾235為燃料(7%),鈉金屬迴圈傳熱管為熱交換器,利用高效史特林引擎推動交流發動機轉換成電力。
由於體積與功率很小,所以核反應後的多餘生成物也不多,大約起作用15年只會出現0.12%,而且輻射污染量也低到可以忽略不計。阿拉莫斯國家實驗室的負責人麥克魯爾(Patrick McClure)說:“這是我們第一回研究太空用的核反應爐,太空反應爐必須提供穩定,高能的電力,使太空梭能够在沒有太陽能的情况下運作,並且還要適應極端惡劣的環境下,某些火星表面。
雖然有些政治力量在抗拒核能,但是在太空研究領域卻幾乎沒有廢核過,畢竟太空任務需要可靠的,持久的動力源,既可以在太空中進行推進,又可以為實驗裝備提供動力。用的核能主要是輻射同位素熱電發電機(RTG),簡稱核能電池,它由鈽238衰變產生的熱能來發電的,早就已經被廣泛使用的遠距離行星探測器的動力來源,此類先鋒號,航海家號,伽利略號,卡西尼號,新視野號,與現在火星上到處跑的好奇號。然而,核電池的原材料鈽238是核子武器製造的副產品,通過美國停止生產核彈,鈽238也就不再新增,現時航太總署只剩幾十公斤,大概再幾次凱西尼號等級的太空任務就會把鈽238全都用盡。梅森(李·梅森)說:“我們開發千瓦動力也是為將來的太空任務,找到一種比核能電池更好的選擇,核能電池只能供應幾百瓦的電量,但是我們將來要去火星探險,則需要更多的電力。我還希望千瓦動力只是逐步,將來可以轉換成串聯千瓦,甚至是數百萬千瓦的電力系統,提供給永久型太空基地使用。」
下一個大未來(next big future)報導,千瓦動力反應爐是一種安全至上的微型核子反應爐,整個大小只有小垃圾桶那麼大(直徑15公分,高度30公分),其總體價值全功率運行測試,預計將在本月和未來兩個月完成。
實際上,千瓦動力並非最初的自動無人看顧的核反應爐設計案,而千瓦動力採用現有的核燃料(U-235),製造能力,測試設施,核安全專業知識,所以它的效能可以被完全掌握,也就是NASA能够對它的安全性相當有自信的原因。
據報導,目前正在測試的千瓦動力有2具,2種尺寸,一種是1千瓦的超小型,另一種是功率達到1萬千瓦的中型。要是這套核能科技表現良好,還有放大版本的「百萬動力”(Megapower),或者更大功率也可以。不過現時航太總署專注於現有的1千瓦與1萬瓦,他們計畫將來10年內,會使用5具1萬千瓦的版本,進行火星探險任務。
千瓦動力的整個系統外表像是個雨傘,最底部是直徑15公分,高度30公分的反應爐段,由鈾,鉬混合的金屬化核燃料,之上是氧化因而的中子反射器,可以增强核反應,鈾燃料的使用量可以進一步减少,而這整組的反應爐覈心,是由氫化鋰與鎢合金所製成的外殼,可以有效隔離輻射量。而核反應產生的熱能是由海因斯230合金(鎳鉻鉬鎢合金,具有優异的高溫强度和抗氧化效能)製成的熱交換管,以液體金屬鈉來做熱迴圈,最上方是鈦合金與水熱管製成的散熱器,接上史特林交流發電機即可發電。
NASA對千瓦動力的解說。
整組系統由完善的物理學來自然控制,不需要人為操作即可安全地自行運作很多年。
NASA指出,他們設立的2百萬瓦動力系統,預計總重約35公噸,仍比現有的核反爐要來的小,甚至可以通過空運和高速公路運輸。整個開發成本在1.4億美元到3.25億美元之間。名稱叫做“千瓦動力”(Kilopower),就是按照它的功率命名的,它使用低濃度固體鈾235為燃料(7%),鈉金屬迴圈傳熱管為熱交換器,利用高效史特林引擎推動交流發動機轉換成電力。
由於體積與功率很小,所以核反應後的多餘生成物也不多,大約起作用15年只會出現0.12%,而且輻射污染量也低到可以忽略不計。阿拉莫斯國家實驗室的負責人麥克魯爾(Patrick McClure)說:“這是我們第一回研究太空用的核反應爐,太空反應爐必須提供穩定,高能的電力,使太空梭能够在沒有太陽能的情况下運作,並且還要適應極端惡劣的環境下,某些火星表面。
雖然有些政治力量在抗拒核能,但是在太空研究領域卻幾乎沒有廢核過,畢竟太空任務需要可靠的,持久的動力源,既可以在太空中進行推進,又可以為實驗裝備提供動力。用的核能主要是輻射同位素熱電發電機(RTG),簡稱核能電池,它由鈽238衰變產生的熱能來發電的,早就已經被廣泛使用的遠距離行星探測器的動力來源,此類先鋒號,航海家號,伽利略號,卡西尼號,新視野號,與現在火星上到處跑的好奇號。然而,核電池的原材料鈽238是核子武器製造的副產品,通過美國停止生產核彈,鈽238也就不再新增,現時航太總署只剩幾十公斤,大概再幾次凱西尼號等級的太空任務就會把鈽238全都用盡。梅森(李·梅森)說:“我們開發千瓦動力也是為將來的太空任務,找到一種比核能電池更好的選擇,核能電池只能供應幾百瓦的電量,但是我們將來要去火星探險,則需要更多的電力。我還希望千瓦動力只是逐步,將來可以轉換成串聯千瓦,甚至是數百萬千瓦的電力系統,提供給永久型太空基地使用。」