BWX Technologies, американска ядрена компания, наскоро възобнови производството на модерно ядрено гориво, наречено TRISO.
BWXT породи засиления интерес от страна на военните и бизнеса за използването на TRISO в малки ядрени реактори за космически пътешествия и за гражданска употреба.
TRISO има особен дизайн за ядрено реакторно гориво. (TRISO е съкратена форма на термина TRIstructural-ISOtropic или трислойно структуриран сферичен материал.
Всяка частица TRISO е съставена от ядро на уран, въглерод и кислород. Ядрото е капсулирано от три слоя въглеродни и керамични материали, които предотвратяват отделянето на продукти на радиоактивно делене.
Частиците са невероятно малки (около размера на маково семе) и много здрави.
Те могат да се произвеждат вместени в цилиндрични пелети или сфери с размера билярдна топка, наречени "pebbles" (пебълс, „камъчета“) за използване във високотемпературни газови или реактори на разтопени соли.
TRISO горивата са структурно по-устойчиви на неутронно облъчване, корозия, окисляване и високи температури (факторите, които най-силно влияят върху работата на горивото) в сравнение с традиционните горива за реактори.
Всяка частица има собствена система на ограничаване и контрол, благодарение на своите три слоя. Това им позволява да задържат продуктите на делене при всякакви условия на реактора.
Най-просто казано, TRISO частиците не могат да се стопят в реактор и могат да издържат на екстремни температури (до 1600 градуса по Целзий), които са много над прага на сегашните ядрени горива и представлява много ниск опасност за околната среда.
Строежът на гранулите отвътре навън е: първа е сърцевината от ядрено гориво под формата на уранов диоксид, след това карбид или оксикарбид с диаметър 0,5 mm, след това порест въглероден слой, плътен въглероден слой, слой от силициев карбид (SiC) и накрая също въглероден слой. Външният диаметър е 0,92 мм. Гранулите ядрено гориво са вградени в матрица от въглерод. Advanced Gas Reactor TRISO Fuel Development and Qualification Program verview Paul Demkowicz, Ph.D . Technical Lead, ART TRISO Fuel
В момента в САЩ се разработват малки космически ядрени реактори.
НАСА и Министерството на енергетиката разработват реактора Килопауър по технологията на Стърлинг или KRUSTY (Kilopower Reactor Using Stirling Technology) за космически пътешествия в дълбокия космос. KRUSTY успешно извърши няколко тестови демонстрации. Килопауър, висок само 3,5 метра, е проектиран да генерира поне 1 киловат електроенергия. Инсталацията е мащабируема до 10 kWe - достатъчно, за да осигури електричество за няколко средни домакинства за 10 години - и може да работи 15 години. Четири от тези реактора биха били достатъчни, за да осигурят енергия на марсианска база. Килопауър преобразува топлината, генерирана от ядрения разпад, чрез устройства, наречени преобразуватели на Стърлинг. (За разлика от тях, атомните електроцентрали обикновено използват тази топлина за създаване на пара, задвижваща турбини.)
Със защитен щит за астронавтите, целият реактор с мощност 10 кВт вероятно ще тежи около 2000 кг, без щит теглото ще е 1500 кг.
10 kW реактора за енергийно снабдяване на Марс, концепция на художнил. Кредит: NASA/ Space.com
Ядрените двигатели са по-ефективна задвижваща система от тези, основани на химични реакции. През 2020 г. Роскосмос планира да изстреля космически кораб с малък газово охлаждащ се ядрен реактор с капацитет 1 MW.
Източник:
Nuclear Propulsion Could Be 'Game-Changer' for Space Exploration, NASA Chief Says
BWXT TO RESTART EXISTING TRISO NUCLEAR FUEL PRODUCTION LINE AND EXPAND CAPACITY
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари