核动力汽车工作原理-核动力汽车造的出来吗

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  1. 能不能研究核动力汽车,5年以上不更换电池那种?
  2. 核动力汽车会量产吗
  3. 好奇号上的核动力装置有多大?能否装到汽车上?

核能一直以来都被人们认为是非常清洁的能源来源,我国的核电技术也处于世界领先地位。核能的效率非常高,因此有的人想把汽车换成核动力汽车,那么核动力汽车有哪些特别之处?它真的能成为现实吗?核动力汽车在美国登月的时候就已经使用,核动力汽车的特点就是需要加油,让我们来分析分析。

核能不仅能为人类提供非常好的能源供给,而且也是被人们认为是清洁能源。合理使用核能能够为人类造福,但是如果不能合理使用的话,就会出现例如日本福岛核电站以及切尔诺贝利核电站的悲剧。人们也有想到过使用核能给汽车提供动力,但是由于核能必须要有非常精确的控温系统,如果使用不当或者是不能够很好的把握核裂变进程,无疑是给城市带来非常大的核能风险。

美国阿波罗登月有使用过核能,给汽车提供动力。这样一来汽车就能够摆脱汽油燃烧的局限,并且在月球上面也不能为汽车提供燃烧汽油的条件。美国使用这样一项技术是为了实现在月球表面科研。核动力汽车拥有加注一次核燃料,就能够行驶非常久的时间。相对于经常要加油的汽车来说,核能汽车的优势就是不用加油。虽然可控的核能能够为汽车提供非常强劲的动力,但是其背后的风险也是非常之高。一不小心可能会造成核泄漏事故。

核动力汽车工作原理-核动力汽车造的出来吗
(图片来源网络,侵删)

核动力汽车使用的环境条件非常苛刻,不仅要保证核裂变的有序发生,而且还要保证核动力汽车不受到任何的碰撞,因此在地球上面使用核动力汽车是非常危险的事情。出于安全性考虑,因此核动力汽车就不能被量产。毕竟都是为了安全考虑。

能不能研究核动力汽车,5年以上不更换电池那种?

核动力汽车造得出来,从目前的核电站、核潜艇、航母来看,人们对核的利用相对较为和平化,核反应堆搭载在核潜艇、航母上很多都得以实现。以现在的情形来看,核动力汽车造出来问题是不大的,但要实现商业化就很难了。

核动力汽车的难点

核动力汽车最大的难点就是安全问题,汽车的性质不同于航母和潜艇。航母和潜艇都在大海上航行,只要没有发生碰撞就不会发生爆炸;另外,即便发生爆炸也不一定会波及到人们。而汽车则不同,大部门汽车出没的地方基本都有人的存在,一旦发生碰撞、爆炸、核泄漏,附近的人和建筑基本都会被殃及。

其次是使用、保养的问题,在航母和核潜艇上搭载反应堆问题是不大的,毕竟有一群受过专业训练的人士管理着反应堆,即便反应堆出现问题,他们也懂得如何去处理

但购买汽车的基本上是对核反应堆一无所知的普通消费者,当核反应堆出现反应过激或者出现其他问题时,他们根本不知道怎么去处理。

另外,现在汽车的保有率是很高的,全国每年发生的交通事故可谓是数不胜数。如果核动力汽车投入使用后,那道路上行驶的就不是汽车那么简单了,可以说是一枚枚导弹在行驶。

核动力汽车会量产吗

当然可以这种核动力车已经做出来了并且正常使用中。只不过,这辆车不是在地球上而是在火星上由航空航天局设计并发射到火星的毅力号火星车!

一、毅力号火星车于2021年2月成功在火星表面着陆,并执行了一系列科研工作。与早期的勇气号、机遇号等较小型、用太阳能板作为能源的火星车不同,毅力号用“放射性同位素热发电机提供电能。RTG也被称为核电池,其原理是通过热电偶装置把放射性同位素钚-238衰变产生的热,直接转换为直流电来提供火星车的行驶和各项仪器设备使用。

核电池的动力源钚-238与核电站常用燃料,以及核武器原料铀-235、钚-239不同钚-238衰变时会释放出α射线,而中子射线极少,因此不会像铀-235、钚-239那样产生激烈的裂变反应核电池还用于很多太空探测器,如飞向太阳系外的“先驱者”号、飞向木星的“伽利略”号、飞向土星的“卡西尼”号等。第一艘核动力航母:企业号 然而,核航母核潜艇都出现了60多年了,核动力汽车却好像没什么音讯,为什么这么有前途的项目 却没人搞呢?我这回就和大家聊聊很多人心心念的核动力汽车,看看这个不用加油就能跑遍天下的 家伙,到底有没有造出来的可能性。

二、那么以核电池作为动力的车辆能不能在地球上,作为日常使用呢?答案是否定的。核电池动力存在几个问题核电池原理与核电站、核动力航母的裂变反应原理完全不同,功率很难做大。以毅力号上的核电池为例整个电池用了4.8公斤钚氧化物,总重量达到了45公斤,功率仅为110W,远低于汽油发动机或锂电池数百kw的输出功率,根本无法满足载人车辆动力需求。存在辐射、放射性污染风险

钚-238的放射性比用于生产核武器的钚-239要强数百倍,半衰期长达88年,一旦发生污染,将在很长时间内对污染区域产生辐射威胁,在自然作用下很难消除影响。核燃料钚-238价格极为昂贵同其他核燃料一样,钚-238的生产制造很困难,价格极为昂贵。多年前的一则报道中提到,美国为了生产330磅钚238,需要付出15亿美元的代价。

三、基于以上几个原因,核电池主要用于太空探索、军事用途等,以核电池作为动力的车辆大规模的民用是不现实的。上个年代,人们刚刚掌握了原子能,核动力航母、核潜艇纷纷亮相,甚至核飞机,核火箭也开始设

计和实验。也难怪,用了核动力的玩意儿一般都能无限续航,随随便便就绕地球几圈,十分的威武

霸气!既然军舰飞机都想着用核动力,那最常用的汽车,是不是也可以上核动力呢?普通燃油小轿

车一箱油大概能开上六七百公里,如果在车上装一个钢铁侠那样的微型反应堆,也来个无限续航,

天高任鸟飞,简直不要太爽

60多年前的核动力汽车

经过一番调研,早在1958年,如日中天的福特公司就推出了核动力汽车的原型,或者说模型,这辆

车充满了50年代复古加科幻的风格,造型还挺流畅,用一台微型反应堆代替了发动机,续航号称可

以达到8000公里,这就意味每次保养时换一下核燃料就行了,然后你就可以开着它从北京不加油一

直干到意大利,简直太牛掰了!实际上,想搞核动力汽车的还不只福特,当时法国就曾经设计了两

款,号称可以开5年不加油,而凯迪拉克在2009年就发布了一款使用钍激光反应堆的的核能汽车,

装一次燃料可以用100年

四、出了就可能等于一枚小型核弹,至少也是乡镇级别区域大规模核污染的那种~

你敢用?

微型核动力装置最先有可能应用的是外太空,火星月球探测那一类的。在此之前,地球上任何打算

在常规民用装置上核电站不属于此列,因为不常规使用这种东西的大约都可以划进反人类

行为里。

安全级别极高的核电站用起来都是战战兢兢的,何况这种到处跑的核装置,起码一两百年以后再说吧。

首先是技术问题堆芯可以做的很小,但屏蔽却小不了。因为反应堆一旦运行,链式裂变反应会产

生大量的高能中子和伽马射线,穿透力极强,可以于无形之中。对于核电站,或者核航母,可

以用大量的水来屏蔽中子,用大量的铅来屏蔽伽马射线,但人家都不太在乎重量,而汽车可不行,

你让一辆小轿车背上几吨甚至几十吨重的屏蔽在路上跑,就算勉强能跑动,又有什么意义呢?那不

要这些屏蔽行不行?呵呵,此时坐在驾驶室里的你,就得接受这些高能射线的轰击,如果能挺住的

话,那绝对具有哥斯拉的潜质。

最后除了技术问题之外,还有一个难题汽车里装了核燃料被人偷了做成甚至核弹咋办?

核材料有着严格的管制措施个人想得到几乎不可能,还想在往私家车里装真的是想多了!因

此与其费大力气搞核能汽车,还不如多建一些核电站用来发电或制氢,然后搞纯电动或燃料电池车,核电站的安全性再怎么说也比这一辆辆移动的反应堆要高得多呀!

好奇号上的核动力装置有多大?能否装到汽车上?

当今社会,环保的概念越来越深入人心,消费者们在选购一款汽车时可能更青睐于混动这一类节能汽车,不仅环保还能省钱,岂不是一举两得。但是无论是混动,电动还是传统汽油车都面临着频繁添加燃料或者充电的烦恼,脑洞大的小伙伴就开始寻找一些只需要加少许的燃料就能让车辆行驶很久的方法,虽然听起来有点不切实际,但是办法还是有的,就看你愿不愿意带着核反应堆出门了!这种车俗称核动力车,只需要非常少的核原料,就可以几十年甚至上百年不需要添加燃料。今天就聊一聊人类历史上出现的核动力车,看完你就知道为啥核动力好却得不到普及的原因了。

1.Simca Fulgur(1958年)

早在上世纪五六十年代,核能被认为会给人类带来无限发展可能的新能源,甚至认为会改变每个行业,包括汽车行业,此时核能汽车的概念也逐渐显现。这款名为Simca Fulgur的核动力概念车由法国公司Simca在1958年的日内瓦车展上发布,也算是真正意义上让装着核反应堆的汽车进入大众眼球。

2.阿贝尔Symetric(1958年)

这款概念车由法国阿贝尔公司设计,用核废料驱动发电机,能够产生40千瓦的动力以供汽车行驶,而且核废料五年才更换一次。但是,由于法国并不打算接受阿贝尔的疯狂,导致这家公司不久后就关门大吉了。需要注意的是,核废料的处理一直是一个让人头疼的问题,如果能够加以利用想必十分完美,但是核废料依旧具有很强的核辐射,同样会危害驾驶人的健康。

3.福特Nucleon(1959年)

福特作为当年汽车界的领头羊,同样加入了当时的核动力风潮,在很长一段时间内,都致力于研发一款以核能驱动的汽车,希望借此为世界汽车行业带来一场革命。但是后来大家知道,福特并没有因为核能车改变世界。福特Nucleon是一款皮卡风格的核动力车,整个车身后部都用来搭载核潜艇上使用的反应堆,当然是缩小版的。福特设计师希望能够直接行使5000英里后直接换掉反应堆,不再添加燃料。不过,由于核辐射无法解决的问题,这款车最终没能行使在路上,而是进了福特的汽车博物馆。

4.凯迪拉克Cadillac WTF(2009)

凯迪拉克也曾在年向世人发布了一款核动力车,从上来看造型很有未来感,再加上核动力驱动,科技感爆棚。但是真正厉害当然不是什么外观,而是它的性能。因为设计师用放射性元素钍作为这款车的驱动燃料,号称不添加燃料就能供汽车跑一百年,当然啦,二师兄认为一百年后车子早就废掉啦。

5.奥迪Mesarthim F-TronQuattro(2015年)

看着别人的新能源汽车做的有声有色,奥迪却另辟蹊径,直接入坑核动力。但是奥迪的核动力概念车却更加的成熟,更有实施的可能性,毕竟半个多世纪后的科技水平早就不能同往日相比。核动力汽车的结构原理是主要部件核反应堆与离子发射器位于前后轴之间,旁边是发热装置,产生的蒸汽进而驱动电机发电,动力电池安装在前舱,使用四个轮毂电机驱动车轮前进。如果奥迪真的能够在前人的基础上进一步研发和动力汽车,并能解决核辐射问题,绝对是人类汽车史上又一次飞跃。

虽说核动力早就已经应用到核电站,航母以及潜艇上,并且能够提供源源不断地动力,以航母为例,世界上第一艘核动力航母是出自美国的“企业”号,更换一次核燃料可连续航行10年。但是,如果将核反应堆放置在汽车上,必须要将庞大的核反应堆缩小数倍,同时解决让人头疼的核辐射问题。即使是上世纪中叶就开始的设计构想,但是就今天来讲,依旧难以实现。人们也不得不想象如果车辆发生了,是不是就会引发小型的核爆炸,如果核能汽车能够普及,就是满街奔跑的核弹!当然,这仅仅是设想,相信随着科技的进步,这些问题都会迎刃而解,也许到时加一次燃料能使用数年的核动力汽车将会成为大家挑选汽车的最佳选择!

好奇号火星车的动力是由一台多任务放射性同位素热电发生器(MMRTG)提供的,这台设备由美国能源部提供。这台发电机本质上是一块核电池,它可以将热能转化为电能。它主要包括两个组成部分:一个装填钚-238二氧化物的热源,以及一组固体热电偶,它们可以将钚-238产生的热能转化为电力。它包含4.8公斤的钚氧化物,可以提供稳定的热能用于火星车上供电,并确保好奇号能够挨过火星漫长严寒的冬季。

多任务放射性同位素热电发生器则是新一代设备,专门设计用于在拥有大气层的行星体,如火星上,或者在真空的太空环境中使用。除此之外,它还用了更加灵活的模块化设计,可以适应多种不同的任务需求,供能相对稳定。这一设备的设计目标包括确保设备的高度安全,优化功能,至少可以保证14年的供能,并在此基础上做到质量最小化。这台设备直径约64厘米,长66厘米,重量45公斤。

多任务放射性同位素热电发生器产生的电力用来为两块锂离子电池充电。这些电池将确保在设备运行短时间内超出发电机功率时火星车仍然可以应对此类峰值用电负荷。每块电池的容量是42安培小时,由美国雅得尼技术公司(Yardney)制造。按照设计这些电池将在每一火星日完成一次充电-放电循环.

放在车上没问题,两个纯净水水桶那么大,问题是,电池容量只够你给手机充电~~~~~这玩意强调的是超长的使用寿命和高度可靠性的,不强调功率的,所以,普通汽车是不适用的。

标签: #核动力

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