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[转帖] 【科技】核动力运载工具的昨天和明天

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【科技】核动力运载工具的昨天和明天

      核聚变反应堆技术取得惊人突破------洛克希德-马丁公司上周发布了一则震撼人心的消息,该公司著名的“臭鼬工厂”在过去的四年多时间内已经着手研发紧凑型核聚变反应堆技术,根据项目负责人汤姆-麦克盖尔透露,紧凑型聚变堆的研发工作已经取得一些进展,未来能够安装在一辆大卡车上,成为车载核动力能量源,第一个反应堆原型预计在5年左右问世。
      根据洛-马的公开数据,紧凑型核聚变反应堆大约100兆瓦,体积为2.1米乘3米,是目前主流反应堆的十分之一。反应的燃料是氘和氚,洛-马认为迷你反应堆的设计主要依赖于特殊的内部设计,使其可以绕过聚变堆的设计瓶颈,可以预见洛-马的“臭鼬工厂”已经找到了一种新的方法来约束等离子体,在紧凑型核聚变反应堆内各反应物质拥有各自的约束磁场。
      国际ITER计划的托卡马克装置------说到洛-马的紧凑型核聚变反应堆,就不得不提到国际ITER计划,这是国际原子能机构在上个世纪80年代所支持的国际性核聚变计划,旨在研制出先进的核聚变反应堆替换目前所用的裂变堆。到了2006年,根据最新的国际间协议,法国南部马赛附近将作为聚变堆的建造位置,预计2018年开始运行,输出功率大约为70万千瓦,真正的百万千瓦级聚变堆成熟期在2030年之后,2050年后才能实现商业化。
      从国际ITER计划可以看出,核聚变反应堆的研制难度极大,这是因为其工作原理与目前使用的裂变堆不同,聚变堆使用氘和氚聚合产生能量,而裂变堆为铀、钚裂变释放能量,参与反应的聚变等离子体温度能够达到数亿度,因此聚变堆中需利用磁场来约束核聚变,造型像一个甜甜圈,这是聚变堆研制的瓶颈技术之一。两者的工作原理不同使得裂变堆的废弃物存在较大的污染性,而聚变堆没有这方面的问题,也被认为是理想的能源之一。
      宇宙中的恒星燃烧通过核聚变释放能量------洛马“臭鼬工厂”的紧凑型核聚变反应堆使用的是新方法来约束等离子体,这应该是其能够突破核聚变技术瓶颈实现商业化的关键一步。事实上,核聚变堆对人类而言非常重要,聚变反应中只要一升的海水就能提取出相当于数百升汽油的氘燃料,可以认为聚变堆如果研发成功,那我们能获得取之不尽的能源。值得注意的是,宇宙中的恒星燃烧释放光和热也是通过核聚变反应,由此可见掌握可控核聚变技术对人类的意义有多么重大。
      根据“臭鼬工厂”的消息,商业化的聚变堆可以放置在卡车后部,作为机动式的能量源,成为一种核聚变动力的汽车。人们对核动力的梦想由来已久,在裂变动力研发之时,许多平台都被用于核动力的适装测试,1952年,第一艘核动力潜艇在美国开始建造,两年后服役,被命名为“鹦鹉螺”号,由此宣告了核动力潜艇的诞生。
      苏联核动力破冰船------1959年,苏联建造的第一艘核动力破冰船“列宁”号下水,成为世界上第一艘用核裂变动力作为驱动能源的破冰船,在此后的半个世纪内,苏联又接连建造了近10艘核动力破冰船,组建起独一无二的核动力船队,核动力在能量供给上的优异表现使得核动力破冰船在北极圈内几乎能胜任各种航线,当前美国海军也维持着庞大的核动力航母编队,核动力的优越性已经得到了证明。
      美国NB-36H携带核动力装置试飞------潜艇和水面船只打造核动力应该说是理所当然的,因为平台足够大,但飞机携带核动力装置却令人捏了一把汗。美国军方在1946年后开始执行核动力飞机计划,1951年研制核动力飞机,在1955年后,美军NB-36H改装轰炸机开始了搭载核动力的频繁试飞,飞机周围布满了辐射探测和屏蔽装置,如果这架NB-36H坠毁,那么放射性物质将污染大片的区域,因此试飞2年的时间后核动力飞机计划被撤销。
      曾经风靡一时的核动力汽车:同样在上个世纪50年代,福特推出了一款核动力汽车,使用铀元素裂变释放能量,然后通过高压蒸汽驱动涡轮产生动力,实现了利用核动力运行。如果你坐在这样的汽车中,显然会担忧后方的核反应堆,如果发生车祸,那么就有可能导致核动力装置受损。
      间谍卫星宇宙954采用了核动力------在海陆空都有核动力装置后,轨道上的卫星也开始使用核动力,事实上卫星使用核动力有两种形式,一种是放射性同位素热电发生器,另一种是空间核反应堆,前者已经在多种轨道卫星、探测器上使用,比如美国宇航局的好奇号火星车、旅行者探测器等,后者曾在冷战期间作为军用卫星的动力,1978年,苏联核动力间谍卫星宇宙954坠落在加拿大西北部,造成了大范围地区受到核辐射的威胁。
      美苏在冷战期间还研制过核动力火箭,比如苏联研制的RD-0410,美国则在内华达州测试的核动力火箭发动机,试图用核动力火箭进行外太空探险,但这些项目最终都面临终结的命运,因为核动力装置虽然能提供极大的能量来源,而安全性方面仍然存在问题。如果聚变堆能够研制成功,那无疑是一次飞跃式的科技进步,由于没有放射性物质的污染,聚变技术的前景十分被看好。
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  • q4q458qq 金币 +4 感谢分享,论坛有您更精彩! 2014-10-29 22:51

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核动力应该是未来能源利用的趋势吧

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你这聚变堆……哪有直接出来就小型化的,肯定先大的啊,然后才能逐渐小型化
洛马这消息是放出来打压油价的吧

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好长的文章。但是核聚变到现在也没说有可控的办法啊。聚变的热效应太大了,目前没有任何的材料可以隔绝或着降低反应速度。也没有催化剂。不过真的研究出来的话,宇宙时代就快来了。

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核动力感觉不会民用,不然随便拆辆汽车,鼓捣鼓捣说不定就变核弹了。。。。再说,来场车祸什么的,一座城市没了。。。

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