美國的月球核反應堆存在致命缺陷!中國標準之下的月球核反應堆實現大突破,來自中國《原子能科學技術》雜志發表——基于環形燃料的月球基地用長壽期核電源堆芯物理方案研究。
看到了中國在月球核反應堆之中的一些改變,并且實現了比美國更強的技術模式,可以產生更強大的能源,而且可以縮減其燃料消耗。
來自港媒也公開披露了中國在月球核反應堆的突破性成就,其可以進行微弱的調整,就可能會減少75%的燃料消耗。
同時提高功率輸出和壽命,并且說明了中國的月球反應堆,可以在10年產生40千瓦的電力,實現對月球的支持。
月球核反應堆建設——已經成為全球下一個月球目標
早年,美國宇航局(NASA)就宣布了關于在2026年建立月球核反應堆的計劃,不過當時因為了很多人的擔憂,而在2024年,美國宇航局(NASA)突然宣布,已經完成“月面裂變反應堆電源項目”第一階段工作,并計劃于2025年啟動項目第二階段招標,引發廣泛關注。
當然,這說明了美國已經在全面啟動月球核反應堆的建設。按照美國宇航局公布的情況來看,組建的月球核反應堆還是很強,有以下3個最為明顯的特點:
- 系統構建設計功率40千瓦,可在月表連續運行至少10年,能耐受發射和月球環境下的結構荷載。
- 系統折疊后可裝入直徑4米、長6米的圓柱體空間,重量不超過6噸。
- 該電源可多次自動啟動和關閉,支持0~100%功率范圍的用戶負載,單點故障最小化,并在發生故障后至少提供5千瓦電力輸出。
當然,除了這些特點之外,其構建的月球核反應堆還可以在月球上通過月球著陸器,采用運輸的模式,推動到月球其他區域進行輸出。
在建設完成之后,將為未來美國的月球計劃提供重要的支持,包括美國要執行的載人登火、深空探測任務等,所以,美國追求早點完成核反應堆的建設。
只不過,雖然美國推動的計劃很明顯,但是從已經出現的情況來看,仍然沒有一個穩定的計劃輸出,包括此前推動的“核輔助電源系統計劃”“SP-100計劃”“太空核能倡議計劃”等項目,都最終沒有完成,所以,這可以看得出來,其實建立月球核反應堆還是很困難的。
并且長時間以來,也存在一些安全性的爭議,只不過在更加優越的能源條件之下,核反應堆是更加好一點。
所以,推動月球核反應堆也是一個方向,而這一次我國的說明,也說明了我國也有這方面的研究,然而針對這個項目,我國實現了更前的突破。
美國月球核反應堆存在致命缺陷!中國標準起來了
按照說明的情況來看,在NASA的月球核反應堆設計中,我國科學團隊發現了一個關鍵的效率低下問題 ,這是美國月球核反應堆存在致命缺陷!因為它存在能源輸出的問題,而我國在進行其較小的結構調整之下,就可能會減少75%的燃料消耗,同時提高功率輸出和壽命。
而這一個變化結果,就在我國發表的基于環形燃料的月球基地用長壽期核電源堆芯物理方案研究之中找到了。
原文提到這個問題,那就是:
對于月球基地用空間核反應堆電源,熱中子反應堆方案相比快中子反應堆方案在減輕屏蔽體質量和節省核燃料方面更加具有競爭力,在對比分析了空間堆上幾種常用的金屬氫化物后,以長壽命為原則,選擇YH1.8作慢化劑。
環形燃料作為一種革新性的燃料形式,具有雙邊慢化和雙邊冷卻的特點,可以減小固體慢化劑的正溫度效應并顯著提高反應堆的熱工安全裕量,是未來高性能反應堆的首選燃料形式,通過借鑒前蘇聯TOPAZ-Ⅱ空間堆的堆芯結構,在此基礎上整合美國FSP方案的系統結構,最終設計出此堆芯方案。
當然,在最終結果的問題上,我國給出了一個自己的標準說明,中國的月球反應堆,可以在10年產生40千瓦的電力,克服困擾傳統設計的局限性,這算是我國自己在找到別人局限性的問題之下,實現的突破性變化,當然,大家可以對比一下數據圖。
在相同的模式之下,中國的能源輸出明顯高了很多。所以,中國的標準走向了一個新高度,這是值得大贊的。
那中國什么時候在月球上建設?
美國依照二期計劃說明來看,其將在2028年底前交付成果,但在月球上推動核反應堆計劃,沒有一個明確的說明。而對于我國來說,也沒有一個精確的時間點。
只不過在2024年,俄羅斯航天局披露了一個消息,那就是俄羅斯正考慮與中國合作,于2033年至2035年期間開始在月球上建造一座核電站,基于此,有朝一日人們可以在月球上建立定居點。
所以,這是不是透露出了中國的月球反應堆時間呢?
這個只能參考,反正我國合作建設的概率較大,畢竟我國航天任務的合作計劃很多,包括月球科研站的建設,未來的載人登月計劃,如果要在月球上長期居住,那的確核反應堆提供能源可以說更加可靠一點。
雖然說太陽能電池陣-蓄電池組聯合電源技術成熟,工作壽命長,供電能力強且性能可靠,是當前應用最廣泛的空間電源。
但是太陽能電池陣非常依賴光照條件,在陰影、深空環境下不能工作,還存在展開面積大、結構復雜等問題。
作為月球來說,恰好就是太陽能方面最為薄弱的,在極端性寒冷,光照出現變化之下,這月球寒冷之下,如何度過,這的確是問題,并且在月球高溫之下,對核反應堆的考驗,可能也沒有那么強,可以持續輸出能源,而且久,這樣更加有利于在月球生存。
所以,個人還是期待打造月球核反應堆,其安全問題應該也是可以解決。
具體的話,大家也就先看看就行,畢竟這個項目推動時間還不會那么快,全球反正也還在進行載人登月的任務,其他的任務可能都還是在后面推動吧。
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