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Kilopower 的計畫 要在火星上放核反應爐 +迷你核電站能安裝在卡車上
2020-01-19 04:23:09 *
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作者 主題: Kilopower 的計畫 要在火星上放核反應爐 +迷你核電站能安裝在卡車上  (閱讀 1721 次)
peter
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« 於: 2017-11-16 22:29:00 »

https://technews.tw/2017/11/16/nasa-kilopower-nuclear-fission-mars-mission-space-colonial/#more-303930

太空總署(NASA)自 2015 年起啟動名為「Kilopower 」的計畫後,便打算讓核能站在火星能源的舞台中央。現在,該計畫下製造的微型核分裂反應爐將正式送往美國能源部的內華達國家安全區進行一系列評估測試。2030 年,第一批火星科學家將降落在火星地表進行各種實驗開發,但火星上的電力來源是個大問題。火星表面易發生沙塵暴,遮擋太陽光照射;沙塵粒子捲入高空後吸收日光與再輻射會使高層大氣增溫,但使地表降溫,加上火星自轉軸傾角和軌道離心率的長期變化造成氣候長期變遷,讓火星表面的平均溫度比地球低 30 度以上。於這種極端環境下,為了維持殖民火星時所需的能源,美國太空總署(NASA)在 2015 年 10 月祭出了不依賴太陽、小而美的太空核反應爐計畫「Kilopower 」。

該計畫包括了開發各種規格的微型核分裂反應爐,產出電力落在 1~10KW 間不等(美國每戶家庭平均使用 5KW),技術原型動力系統使用固體鑄造的鈾-235 為反應爐爐芯,大小和一個紙巾捲差不多,反應爐產生的熱量透過鈉熱導管傳遞,然後通過高效史特林發動機(Stirling Engine)轉換成電力。
« 最後編輯時間: 2018-05-22 21:20:11 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2017-11-21 13:17:59 »

http://www.chinatimes.com/realtimenews/20171119002804-260408?from=fb_share_mobile

世界核能新聞(world-nuclear-news)報導,迷你反應爐的名稱叫做「千瓦動力」(Kilopower),就是依照它的功率命名的,它使用低濃度固體鈾235為燃料(7%)、鈉金屬循環傳熱管為熱交換器,利用高效史特林引擎推動交流發動機轉換成電力。由於體積與功率很小,所以核反應後的多餘生成物也不多,大約運作15年只會出現0.12%,而且輻射汙染量也低到可以忽略不計。



 

航太總署正在與美國能源部一起進行測試,測試工作會持續到明年年初,「千瓦動力」將會先進行28小時的全功率測試。首席研究員馬克.吉布森(Marc Gibson)說:「我們即將前往內華達測試中心,那裡會證明這項技術的可行性和安全性,由於反應爐會給太空船使用,所以將是真空室裡測試,在仿太空的條件下操作設備。」




同樣是「千瓦動力」的研究人員,羅斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)的負責人派翠克.麥克魯爾(Patrick McClure)說:「這是我們第一回研究太空用的核反應爐,太空反應爐必須提供穩定、高能的電力,使太空船能夠在沒有太陽能的情況下運作,並且還要適應極端惡劣的環境下,比如火星表面。」

雖然有些政治力量在抗拒核能,但是在太空研究領域卻幾乎沒有廢核過,畢竟太空任務需要可靠的、持久的動力源,既可以在太空中進行推進,又可以為實驗裝備提供動力。目前太空用的核能主要是放射性同位素熱電發電機(RTG),簡稱核能電池,它是以鈽238衰變產生的熱能來發電的,早就已經被廣泛用於遠距離行星探測器的動力來源,比如先鋒號、航海家號、伽利略號、卡西尼號、新視野號,與現在火星上到處跑的好奇號。然而,核電池的原材料鈽238是核子武器製作的副產品,隨著美國停止生產核彈,鈽238也就不再增加,目前航太總署只剩幾十公斤,大概再幾次卡西尼號等級的太空任務就會把鈽238全都用盡。

因此航太總署太空技術委員會能源開發組的李伊.梅森(Lee Mason)說:「我們開發千瓦動力也是為將來的太空任務,找到一種比核能電池更好的選擇,核能電池只能供應幾百瓦的電量,但是我們將來要去火星探險,則需要更大的電力。我還希望千瓦動力只是第一步,將來可以演化成數百千瓦、甚至是數百萬千瓦的電力系統,提供給永久型太空基地使用。」

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« 回覆文章 #2 於: 2018-01-19 12:55:13 »

http://www.cnbeta.com/articles/science/690887.htm

Kilopower项目是一项旨在开发低成本火星裂变核能系统初步概念和多种技术的项目,它将能维持人类在火星上的长期停留并将成为人类未来任务中众多新技术的其中一个。

眼下,这一项目及相关测试的主要任务就是确定裂变能源是否能够成为火星任务的可行选择,如果不是他们将转向其他方向。

无论最终的能源系统怎么样,未来的长期太空任务中所用的必须是够轻、够小并且能源足够充足。

NASA太空技术任务部门的Steve Jurczyk指出,这个能源系统的小型尺寸意味着未来只需要一个着陆器就能往火星运送多个单元。目前的原型是一个铀-25反应堆堆芯,Jurczyk称,如果一次性能运送多个单元,那么将能提供上万千瓦的电力。截止到现在,科学家们已经对这套系统进行了多项测试并取得喜人的结果。
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« 回覆文章 #3 於: 2018-01-21 14:02:10 »

https://chinese.engadget.com/2018/01/19/nasa-tests-nuclear-reactor-power-mars-habitat/

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« 回覆文章 #4 於: 2018-05-03 13:25:11 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/722445.htm

 当地时间周三,NASA和美国能源部国家核安全局(NNSA)带来了最新成功,他们成功地展示了一种微型核反应堆电力系统,未来有朝一日它将可能被应用到月球、火星以及其他星球的长期太空任务中。

这种小型的裂变系统叫Kilopower,它至少能够维持10年的10千瓦电力。NASA指出,如果将几个组合在一起那么将足够建立起一个前哨基地。

Kilopower原型利用了一个只有一个卷纸大小的锻造铀-235反应堆芯,其热量则通过无源钠热管转移到高效的斯特林机中,后者能把热能转换成电能。

NNSA洛斯阿拉莫斯国际实验室的首席反应堆设计师David Poston表示,在测试过程中他们会把所有能扔入反应堆的东西都扔了进去,结果令人欣慰。
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« 回覆文章 #5 於: 2018-05-22 21:19:38 »

Akademik Lomonosov

http://www.globalconstructionreview.com/sectors/fluors-nuscale-emerges-cle8ar-f8ro8n8t8r8u8n8n8e8r/
羅蒙諾索夫院士浮動核能發電廠(俄語:Академик Ломоносов)是一艘無自體動力的海上載具,也是俄羅斯第一座浮動的核能發電廠。命名來源是多方面專長的十八世紀俄國學者米哈伊爾·瓦西里耶維奇·羅蒙諾索夫(Михаи́л Васи́льевич Ломоно́сов)。

羅蒙諾索夫院士浮動核能發電廠長約144公尺(472英尺)、寬30公尺(98英尺),船體重量達21500噸、並有69個人員來操

https://tw.appledaily.com/new/realtime/20180522/1358747

會航行的發電廠



« 最後編輯時間: 2018-05-22 21:24:57 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #6 於: 2018-05-22 21:19:53 »

迷你核電站 能安裝在卡車上
https://kknews.cc/zh-tw/world/p4zlxzp.html



http://www.globalconstructionreview.com/sectors/fluors-nuscale-emerges-cle8ar-f8ro8n8t8r8u8n8n8e8r/

« 最後編輯時間: 2018-05-22 21:22:42 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #7 於: 2019-08-14 21:26:28 »

https://technews.tw/2019/08/14/kilopower-nuclear-reactor-mars-radioisotope-thermoelectric-generator/

NASA 的「Kilopower」微型核反應爐可能於 2022 年升空前往火星,實地進行測試。Kilopower 是一個外太空微型核分裂反應爐實驗計畫,由 NASA 與美國國家核能安全管理局於 2015 年 10 月推動施行,外型大概跟冰箱一樣大,但據 NASA 估計,打造火星基地後約需 40KW 才能讓各種設備正常運轉,因此屆時會有 4 座微型反應爐相互連接以產生足夠電力,而第 5 個反應爐維持休眠狀態,萬一其中一座核反應爐發生意外再替補。

在 2017 年 11 月~2018 年 3 月期間,NASA 已將 Kilopower 原型送往國家安全區進行一系列重要測試。現在 Kilopower 專案總監 Patrick McClure 認為,是時候讓這座核反應爐飛出外太空測試。

如果沒有核反應爐,要直接從火星上提取能源成本較高,火星上水資源不足、大氣充滿二氧化碳、溫差變化大,轉換任何一種物質都需要消耗巨大能量。而 Kilopower 核反應爐產生的能量不僅可用來製造供呼吸的氧氣、淨化可飲用的水、幫火星車充電和讓基地維持適宜溫度,也能協助生產由甲烷和液氧製成的推進劑,以讓太空船能重新啟動進入火星軌道。

在 2018 年 3 月的地面測試中,Kilopower 反應爐成功將 30% 核分裂熱能轉化為電能,如此高的效率讓放射性同位素熱電機(radioisotope thermoelectric generator,RTG)相形見絀——RTG 約轉換7% 熱量,在傳統太空探測器中很常見,比如新視野號、好奇號、航海家1 號、航海家 2 號等。

雖然 NASA 目前還未針對 Patrick McClure 的言論發表正式聲明,但若按照理想情況,則 Kilopower 預計可在火星工作 10 年以上,火星基地上的人口用電不必擔心陽光被巨大沙塵暴蒙蔽,或是入夜後用電戰戰兢兢。
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