NASA將測試小型鈾核裂變反應器

2020-12-06 中國科學院

NASA將測試小型鈾核裂變反應器

有望為人類移民火星提供電力

2017-07-05 科技日報 劉霞

【字體：大 中 小】

語音播報

　　據英國《獨立報》網站7月3日消息，美國國家航空航天局（NASA）目前正在研發一種小型核裂變反應器，並將於今年9月對其進行測試。這一反應器有望為人類在火星生活提供電力，幫助人們在這顆紅色星球上繁衍生息。

　　NASA和埃隆·馬斯克最近都提出了人類移民火星的計劃，但這些計劃必須考慮的一個關鍵問題就是：在這顆紅色星球上如何生產能源？人類在火星上雖可以利用太陽能，但在火星上接收的太陽能僅為在地球上接收太陽能的三分之一，因此NASA提出了另一個比較可行的方案——研製小型核裂變反應器。

　　這種小型核裂變反應器高約兩米，可通過鈾原子裂變產生熱量，進而轉化成電能。這是美國能源部和NASA格倫研究中心聯合進行了三年的「千動力（Kilopower）」項目的一部分，該項目總投資1100萬英鎊。

　　NASA於2008年公布的一份報告指出，人類要想遠徵火星，可能需要一個功率約為40千瓦的電力系統，主要用於生產燃料、空氣、水以及為漫遊車和科學設施充電等。目前正在研發中的每個反應器的功率可達到10千瓦，因此，只要攜帶4到5臺反應器，即可滿足日常所需。

　　格倫研究中心的李·梅森說：「自從上世紀60年代開始『核動力輔助系統（SNAP）』項目以來，這是我們首次研製能用於太空的核裂變反應器。」

　　SNAP中的放射性同位素熱電發生器通過放射性元素的自然衰變產生熱量，在過去幾十年中，為數十個太空飛行器提供了動力，「好奇」號火星車用的就是這種系統。

　　如果新的小型核裂變反應器所有部件的設計方案和性能測試通過，那麼，NASA未來會在火星上對其進行測試。

　　據英國《獨立報》網站7月3日消息，美國國家航空航天局（NASA）目前正在研發一種小型核裂變反應器，並將於今年9月對其進行測試。這一反應器有望為人類在火星生活提供電力，幫助人們在這顆紅色星球上繁衍生息。
　　NASA和埃隆·馬斯克最近都提出了人類移民火星的計劃，但這些計劃必須考慮的一個關鍵問題就是：在這顆紅色星球上如何生產能源？人類在火星上雖可以利用太陽能，但在火星上接收的太陽能僅為在地球上接收太陽能的三分之一，因此NASA提出了另一個比較可行的方案——研製小型核裂變反應器。
　　這種小型核裂變反應器高約兩米，可通過鈾原子裂變產生熱量，進而轉化成電能。這是美國能源部和NASA格倫研究中心聯合進行了三年的「千動力（Kilopower）」項目的一部分，該項目總投資1100萬英鎊。
　　NASA於2008年公布的一份報告指出，人類要想遠徵火星，可能需要一個功率約為40千瓦的電力系統，主要用於生產燃料、空氣、水以及為漫遊車和科學設施充電等。目前正在研發中的每個反應器的功率可達到10千瓦，因此，只要攜帶4到5臺反應器，即可滿足日常所需。
　　格倫研究中心的李·梅森說：「自從上世紀60年代開始『核動力輔助系統（SNAP）』項目以來，這是我們首次研製能用於太空的核裂變反應器。」
　　SNAP中的放射性同位素熱電發生器通過放射性元素的自然衰變產生熱量，在過去幾十年中，為數十個太空飛行器提供了動力，「好奇」號火星車用的就是這種系統。
　　如果新的小型核裂變反應器所有部件的設計方案和性能測試通過，那麼，NASA未來會在火星上對其進行測試。

列印 責任編輯：侯茜

相關焦點

  • 小型鈾核裂變反應器或為民火星提供電力
    美國國家航空航天局（NASA）目前正在研發一種小型核裂變反應器，並將於今年9月對其進行測試。這一反應器有望為人類在火星生活提供電力，幫助人們在這顆紅色星球上繁衍生息。NASA和埃隆·馬斯克最近都提出了人類移民火星的計劃，但這些計劃必須考慮的一個關鍵問題就是：在這顆紅色星球上如何生產能源？
  • NASA火星殖民細節:核反應堆做先期能源
    美國國家航空航天局（NASA）目前正在研發一種小型核裂變反應器，並將於今年9月對其進行測試。這一反應器有望為人類在火星生活提供電力，幫助人們在這顆紅色星球上繁衍生息。NASA和埃隆·馬斯克最近都提出了人類移民火星的計劃，但這些計劃必須考慮的一個關鍵問題就是：在這顆紅色星球上如何生產能源？
  • 科技:核裂變和核反應堆的簡單介紹
    【科技：核裂變和核反應堆的簡單介紹】導語：在核反應堆中，鈾和慢化劑以這樣的方式布置：在調節裝置的幫助下，維持連續的分裂過程，並且因此控制的核能作為熱量釋放。兩種鈾同位素235和238的比例是一個關鍵因素。
  • 地內小太陽的釋能產熱機制:科學家發現的天然鈾核裂變反應堆!
    我們立即敏銳地感覺到：地內的釋能產熱機制，應該就是這類天然的核裂變反應！——這類天然的核裂變反應，應該能夠滿足上述那樣巨大的釋能產熱要求！20億年前恰好藍綠藻開始生長，它們通過光合作用增加了水中的氧含量，並使一些鈾變成了可溶的氧化物。 當可溶解鈾的濃度達到10%後，核反應便能夠啟動，這個臨界狀態開始於18.4±0.7億年。為了不讓能夠保持反應的中子逃逸，礦層至少需要0.5米厚。同時，鈾235自發裂變時產生快中子，而鈾235要進行鏈式反應，需要吸收熱中子。要將快中子的速度降低下來，就需要中子減速劑。
  • 核裂變VS核聚變
    核裂變與原子彈　　核裂變又稱核分裂，是一個原子核分裂成幾個原子核的變化。
  • 為了更快到火星 NASA重啟核裂變火箭發動機研究
    化學燃料燃燒所提供的能量能夠將太空人送上月球，但是藉助這種火箭技術前往火星將是一個漫長的旅程。儘管探索核裂變技術的研究能夠追溯到上世紀50年代，但是這種引擎從未真正飛起來過。今年8月份，美國宇航局宣稱與原子能公司BWXT籤訂了一份1880萬美元的協議，來為熱核推進系統（NTP）設計燃料和反應堆，而這項新火箭技術有可能開啟太空探索的新紀元。
  • 1克鈾235裂變釋放多少能量,一座核電站一年會消耗多少鈾?
    首先裂變是有臨界質量的，低於臨界質量的裂變材料，無法發生鏈式反應，鈾-235的臨界質量大約是25千克，所以鈾-235製成的核彈，存在最小質量。　　　　如果我們不考慮臨界質量，只計算1克鈾-235裂變釋放的能量，那麼鈾-235的裂變反應方程式為：
  • 「鈾」表及裡「核」立雞群
    ◎王佳營 曾威/文有種金屬，它是自然界能夠找到的最重的金屬；這種金屬，發現之初主要用作玻璃和陶瓷的著色劑，用量很少，可以說一文不值；這種金屬元素，會發生放射性衰變放出粒子，放射源進入我們體內，會造成「α射線」的內照射，嚴重威脅我們的身體健康；這種金屬元素，首次引起舉世矚目，是它能發生核裂變的屬性被發現後，才研製出了原子彈；這種金屬元素，再次引起舉世矚目
  • 1克鈾235完全裂變所產生的能量,相當多少噸煤燃燒產生的能量
    這個問題其實可以計算的非常清楚，但是我們必須知道一點:這個問題的前提條件是必須更多鈾完成鏈式反應後平均計算下的能量，單單僅有1克鈾-235是不可能發生完全裂變的，因為其都沒有達到臨界質量。 臨界質量 什麼是臨界質量？
  • 1克鈾-235完全裂變所產生的能量,相當於多少噸標準煤?
    另一個方式是按每一鈾原子裂變的能量來計算，鈾-235裂變大約能產生207MeV的能量，1克鈾235大約為0.004255摩爾，而一摩爾鈾大約是6.0221415 × 10^23個鈾原子，那麼總共有2.562 × 10^21個原子！
  • 1克鈾-235完全裂變所產生的能量，相當於多少噸標準煤？
    ：E=mc²c為光速，m為質量，單位為千克，因此一克鈾-235徹底裂變所產生的能量大約是：85,022,239,908.5J另一個方式是按每一鈾原子裂變的能量來計算，鈾-235裂變大約能產生207MeV的能量，1克鈾235大約為0.004255摩爾，而一摩爾鈾大約是6.0221415 × 10^23個鈾原子，那麼總共有2.562 × 10
  • 鈾核三分裂變現象首先發現者之一,中國居裡夫人——何澤慧先生
    公同首先發現鈾核三分裂變現象。以往總認為裂變是一分為二，現在有三分裂變或四分裂變，是當時物理學最有意義的成果。何澤慧先生也被稱為，「中國居裡夫人」。新中國成立後，她和錢三強先生回國扛起籌建中國科學院和近代物理所任務。錢三強先生是中國原子彈之父，何澤慧先生同樣在中國核武器方面有著無與倫比的貢獻。何澤慧先生1973年擔任中科院高能物理研究所副所長。
  • 核聚變與核裂變有什麼本質上的區別嗎?
    人類利用核能是從核裂變開始的，從費米在芝加哥大學建立人類第一個核反應堆開始，到後來美國轟炸日本的兩顆原子彈，再到現在的核電站，這些都是核裂變的產物。核裂變的原理其實並不複雜，其實就是用中子去轟擊裂變材料的重原子核，這些重原子核被轟擊後會分裂為二到三個輕原子核，同時還會釋放出二到三個中子，這些中子又會轟擊其他的重原子核，這樣一來在極短的時間內就釋放了巨大的能量，這種過程被稱為鏈式反應
  • NASA下注太空工程的未來:又見核動力火箭
    不過，這次以核裂變和核聚變為動力的星際飛行任務計劃得到了新設計的支持，這些新設計更有可能使火箭升空。重要的是，核發動機只用於星際旅行，而不在地球大氣層中使用。化學火箭將飛船發射到低地球軌道之外。只有在那時，核推進系統才會啟動。當前面臨的挑戰是如何讓這些核發動機既安全又輕便。
  • 原子能物理學家何澤慧院士逝世-何澤慧 物理學家 1980年 鈾核裂變...
    他們一起在約裡奧·居裡夫婦領導的法蘭西學院原子核化學實驗室和居裡實驗室工作，合作發現了鈾核裂變的新方式——三分裂和四分裂現象(她首先捕捉到世界上第一例四分裂徑跡)，在國際科學界引起很大反響。　　1948年夏，何澤慧同錢三強一起滿懷愛國熱忱歷盡艱辛回到祖國，參加北平研究院原子學研究所的組建。新中國成立後，她全身心地投入中科院近代物理研究所(1953年改稱物理研究所)的創建工作。
  • 一克鈾235裂變,會損失多少質量,又會產生多少能量?
    眾所周知，核裂變所使用的原料是鈾235，那麼一克鈾235完全裂變，會出現多大的質量虧損呢？這些虧損的質量又會產生多少能量呢？先簡單介紹一下核裂變的原理，當一個鈾235吸收了一個低能中子之後，就會發生裂變，釋放巨大能量的同時會再釋放出2個中子，而這2個中子又會被其它鈾235吸收促成進一步裂變，這就是「鏈式反應」。
  • 核裂變為什麼會產生梨形核?
    博科園-科學科普：物理學類核裂變是一個重核分裂成兩個的過程，錒系元素的大部分原子核(鈽、鈾、居裡姆等)不對稱地分裂成一個大碎片和一個小碎片。重碎片平均呈現一個氙元素(電荷數Z=54)，獨立於初始裂變核。
  • 小身材大能量:淺談「鈾」的開採與應用
    由於原子中的中子數量不同，自然界存在幾種鈾同位素，分別是鈾-238、鈾-235和鈾-234，其他一些同位素則是人造的。所有鈾同位素都不穩定，但只有一種適合核鏈式反應，即鈾-235。 當鈾-235的原子核被中子擊中時，就會分裂，釋放出能量和更多中子，這些中子會再衝擊其他原子核，從而引發核鏈式反應。
  • 珍曉推科普「第63期」核裂變
    核裂變nuclear fission定義：重原子核分裂為質量相近的兩個（極少數情況3個）較輕原子核，放出γ射線和中子，並釋放大量能量的核過程。【延伸閱讀】核裂變的原理是鏈式反應一些質量較大的原子核，比如鈾、釷、鈽等的原子核，吸收一個中子後發生分裂，產生兩個或者多個質量較小的原子核，分裂的同時釋放能量和兩到三個中子；這些中子又促使其他較重的原子核發生裂變，核裂變會一直持續下去。這個過程稱為鏈式反應。1933年，匈牙利核物理學家利奧·西拉德（Leo Szilard）提出了鏈式反應的猜想，立即引起世界上幾乎所有物理實驗室的興趣，許多科學家對核裂變展開研究。
  • 乾貨| 一文了解空間應用的小型模塊化裂變反應堆
    中國核網|核行業必讀的公眾號來源： 核科技動態2019年 2月 25～28日，美國核學會（ANS）航空核科學與技術部網站發布了 2019 年空間核與新興技術（NETS）會議錄。會議錄中，來自美國大學空間研究協會（USRA）的 J.