أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا)
عن بدء اختبار نوع جديد من منشآت اليورانيوم النووية ، والتي يقترح خبراء المنظمة استخدامها على المريخ أو الكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تم تطوير المفاعل النووي المحمول كجزء من مشروع
كيلو باور .
في الواقع ، هذا هو اسم المفاعل ، القادر على إنتاج ما يصل إلى 10 كيلو واط من الطاقة الكهربائية لمدة عشر سنوات. يستخدم
اليورانيوم 235-235 كوقود في مثل هذا المفاعل. المبرد هو صوديوم سائل. ستؤدي الحرارة المولدة من المفاعل إلى دفع مكبس خاص عبر
محرك ستيرلنغ . وبالفعل ، يتم توصيل هذا المكبس ، بدوره ، بمولد لإنتاج الكهرباء.
مؤلفو المشروع هم متخصصون من مركز أبحاث ناسا جون جلين في كليفلاند بالولايات المتحدة الأمريكية. ومن بين المطورين أيضًا فريق من الخبراء من مركز ناسا مارشال لرحلات الفضاء في هانتسفيل. يتم تطوير المفاعل نفسه للتركيب بالكامل بواسطة مختبر أوكريدج الوطني بمشاركة وكالات أخرى من وزارة الطاقة الأمريكية. الاختبار مخطط في نيفادا.
أثناء التجارب ،
سيقوم العلماء
بتشغيل المفاعل في التشغيل المستمر لمدة تصل إلى 28 ساعة بكامل طاقته. وقال باتريك مكلور ، أحد ممثلي فريق المشروع ، ما يلي: "يسمح هذا المفاعل بكثافة طاقة عالية لمصدر الطاقة مع القدرة على العمل بغض النظر عن الطاقة الشمسية أو التوجه ، ويمكنه العمل دون مشاكل في الظروف القاسية على سطح الكواكب الأخرى ، بما في ذلك المريخ".
وفقا لممثلي المشروع ، يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في مجموعة متنوعة من مشاريع الوكالة. في نهاية المطاف ، يخطط العلماء لتحفيز قفزة كمية في أبحاث الفضاء. مع مصدر طاقة جديد ، لن يحتاج المسافرون إلى الفضاء إلى الطاقة لعدة سنوات. الميزة الرئيسية للنظام هي بساطة تصميمه.
تستخدم وكالة ناسا حاليًا مولدات كهروحرارية للنظائر المشعة (RTGs). على سبيل المثال ، يعمل مصدر الطاقة هذا في حزمة Curiosity. ولكن في RTGs ، يتم استخدام البلوتونيوم 238 ، والذي ، كما تم
الإبلاغ عنه بالفعل في Geektimes ، أصبح نادرًا جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لـ RTGs توفير طاقة لا تزيد عن بضع مئات من الواط. من الواضح أن احتياجات رواد الفضاء الذين يذهبون إلى الكواكب الأخرى ليست كافية.
تم الإبلاغ سابقًا عن إمكانية تعديل طاقة المفاعل اعتمادًا على المهمة المحددة. في هذه الحالة ، سيتم تعديل جزء الحرارة والكهرباء فقط ، وسيكون العنصر الذري هو نفسه تقريبًا لجميع التكوينات.
المفاعل عبارة عن أسطوانة ، كانت المادة عبارة عن سبيكة بها 7٪ من الموليبدينوم واليورانيوم عالي التخصيب 235. يبلغ قطرها 11 سم ، الطول - 25 سم ، الوزن - 35 كجم. يقع مفاعل كربيد البورون الوحيد داخل قناة بقطر 3.7 سم.
قرر ممثلو وكالة ناسا إضافة الموليبدينوم من أجل إعطاء القوة الميكانيكية ومقاومة اليورانيوم لتحولات الطور أثناء التسخين. سيتم استخدام القلب لضبط التفاعل. لتقليل الكتلة الحرجة ، قرروا إحاطة المفاعل بعاكس نيوتروني من أكسيد البريليوم. يتم إدخال أنابيب الحرارة فيه. كما يتم توفير حماية الجزء من طبقات هيدريد الليثيوم والتنغستن.
تم اختبار المفاعل بالفعل في عام 2016 في وسط جلين. بعد ذلك ، تم استخدام جهاز محاكاة للمفاعل و 8 مولدات ستيرلينغ.
ميزة كبيرة من Kilopower هي أنها أرخص من RTGs. والحقيقة أن 35 كيلوجرامًا من اليورانيوم -235 عالي التخصيب يكلف حوالي 500 ألف دولار أمريكي. ولكن بالنسبة لـ RTG ، هناك حاجة إلى البلوتونيوم 238 بسعر حوالي 50 مليون دولار مقابل 45 كجم. للمفاعل أيضًا عيوب. لذا ، فهي أثقل بكثير من نفس RTGs. يزن المفاعل أكثر من 300 كجم ، بينما نادرًا ما تتجاوز RTGs وزن 50 كجم. أثقل العناصر الهيكلية لـ Kilopower هي وعاء المفاعل والحماية من الإشعاع.
بشكل عام ، يمكن لنظام من هذا النوع أن يوفر بالفعل طاقة لمجموعة صغيرة من الناس. إذا تم تركيب عدة مفاعلات ، فإن الكهرباء التي تنتجها كافية لمستعمرة أكبر بكثير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك أن تتخيل أن المستعمرين على الكواكب الأخرى سيكونون قادرين على استخدام الألواح الشمسية. أما بالنسبة للمريخ ، فهناك ماء ، وإذا كانت هناك طاقة لا تنضب تقريبًا ، فإن هذا سيحل العديد من المشاكل للمقيمين أو ضيوف الكوكب الأحمر.