移動式微型反應堆成關注熱點

2020-11-25 人民網

據美國海軍學會網站報導,美國研究人員正在開發一種卡車大小的移動式微型反應堆,可為前線軍事基地、定向能武器和深空探測飛行器提供充足電能。

眾所周知,核能能量密度高(1千克鈾235裂變後釋放能量相當於 2700 噸煤燃燒釋放能量)且高效清潔,因此有著廣泛應用。在核電家族中,除為人們熟悉的大型核電站外,還有功率小於300兆瓦的微型反應堆。這種反應堆具有功率小、建設周期短、適應性強、選址成本低等特點,可採用車載或船載方式實現移動式部署,具備較強的實用價值。

在軍事領域,微型反應堆是很多「大國重器」的動力源。例如各大國普遍裝備的核動力潛艇和核動力航母,以及美蘇曾經研製的核動力飛機。相對海、空裝備應用,微型反應堆在陸軍裝備領域的應用並不起眼,儘管早已開始。1952年,美國陸軍啟動「陸軍核電計劃」,利用核能發電滿足陸軍基地能源供給,減輕對化石燃料依賴,提高後勤保障能力。1957年至1977年間,美國幾家主要核能企業為美國陸軍設計開發出十餘個小型核電站實驗產品。不過,出於技術限制等原因,美國陸軍最終停止此類項目研發。蘇聯在冷戰時期也曾進行過這方面研究,於1985年建成並啟用全世界第一座移動核電站「帕米爾」,該核電站反應堆系統安裝在一輛載重為65噸的汽車上。冷戰結束後,陸軍移動微型反應堆研發一度遇冷。

近年來,「電力缺口」成為各國軍隊面對的棘手問題。正在研製中的各式新概念武器,如雷射武器、電磁炮等,都是名副其實的「電老虎」,對能源瞬時供應有極高要求。目前,主要大國大都採用大規模電池組或飛輪儲能系統供電,但受制於儲能裝置容量有限,仍面臨能量供應不足等問題。另外,這類新概念武器體積和重量過大,與傳統裝備平臺的兼容性較差,限制其應用和推廣。由於移動式微型核反應堆能夠解決以上問題,因此各國重新重視移動式微型反應堆。

2017年,俄羅斯國防部長下令實施小型軍用核電站試點項目。這些模塊化設備計劃安裝在重型汽車或雪橇上,首先用於開發北極任務。此外,俄羅斯預計在2020年前建成世界最大軍用移動核電站。今年初,美國國防部戰略能力辦公室正式提出「小型移動核反應堆」信息請求書,要求參與招標的小型移動核反應堆重量不能超過40噸,可由C-17「環球霸王」Ⅲ運輸機運輸,提供1至10兆瓦電力,發電壽命至少3年,具有最少的操作人員配置且不會產生輻射風險。

不難看出,移動式微型反應堆技術一旦成熟並推廣,將很快投入實際應用。這一技術一方面可以大大降低電磁炮、雷射武器等高耗能武器的應用門檻;另一方面也能大大提高人類在極端環境中的生存能力。

(責編:實習生(凌博)、陳羽)

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