美国宇航局重启钚-238核燃料生产 每年2公斤

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/24 22:16:41
http://lt.cjdby.net/forum-11-1.html
[导读]美国宇航局计划重启钚核燃料生产以支持当前紧张的深空核燃料使用,每年计划将生产1.5至2公斤的钚-238。
腾讯科学讯(Everett/编译)据国外媒体报道,美国宇航局计划重启钚核燃料的生产,面对深空探测的核燃料缺乏,该计划已经被正式提出,科学家认为只要一颗棉花糖大小的钚-238就可以完成部分深空探索飞行。当前美国宇航局的钚核燃料都是上个世纪生产的,行星科学部分的负责人吉姆·格林宣布,重启钚-238的生产正在测试中,最终将大规模启动行星际探测器的核燃料生产线。在德克萨斯州举行的第44届月球与行星科学大会上,格林也提出了每年生产1.5至2公斤的钚-238,讨论是否能够满足我们深空探测器的需要。


核动力被认为是当前行星际空间飞行的最佳动力


棉花糖大小的钚-238可满足深空飞行的需要

在此之前,已经有科学家呼吁应该尽快重启钚-238的生产线,由于核燃料的缺乏将带来深空探测器没有动力可用的后果,一般情况下发射近地轨道卫星可以携带常规推进剂,也可以使用离子发动机,对小行星轨道以内的太阳系空间进行探索也可以不使用核燃料,但是如果宇宙飞船要飞出小行星带,那就需要核燃料提供动力,当前美国宇航局储备的钚核燃料来自冷战时期,科学家认为此款核燃料是深空探索的理想能源。自1961年以来,已经有超过26艘飞船使用了放射性同位素热电机作为其动力源,比如登陆月球表面的阿波罗任务就使用了核动力供电,还有卡西尼探测器、好奇号火星车以及目前正在旅途中的“新地平线”号冥王星探测器,它将与2015年7月抵达冥王星轨道附近。

由钚-238核燃料供电的放射性同位素热电机是目前使用最佳的唯一深空核动力,美国宇航局和能源部当前有多少钚核燃料的储量一直被列为机密,如果不使用核燃料作为深空探索的动力,那么探测器必须携带庞大的太阳能电池板,比如前往木星探索的朱诺号探测器就是一个典型的例子,由于它没有使用核动力,因此配备了3块2.7 x 8.9的太阳能电池板。使用核燃料的深空探测器可以延长其任务服役期,作为美国宇航局深空探索经典的旅行者系列探测器原来的使用寿命为五年,目前科学家预计可持续到2020年左右,这两艘上个世纪70年代发射的探测器已经抵达太阳系的边缘,而且仍然可以传回信息。

美国宇航局和能源部提出的钚核燃料生产线将位于橡树岭国家实验室,当前希望完成的产量为每年1.5-2公斤,事实上,好奇号火星车已经携带了4.8公斤的钚-238,新地平线探测器携带了11公斤,由于钚-238的半衰期为87.7年,可以支持长距离的深空飞行。对太阳系外侧轨道以及部分行星登陆的探索,重启钚核燃料让我们看到了希望,卡尔·萨根曾认为核动力是目前我们能想到的最佳太空驱动方式。
http://lt.cjdby.net/forum-11-1.html
[导读]美国宇航局计划重启钚核燃料生产以支持当前紧张的深空核燃料使用,每年计划将生产1.5至2公斤的钚-238。
腾讯科学讯(Everett/编译)据国外媒体报道,美国宇航局计划重启钚核燃料的生产,面对深空探测的核燃料缺乏,该计划已经被正式提出,科学家认为只要一颗棉花糖大小的钚-238就可以完成部分深空探索飞行。当前美国宇航局的钚核燃料都是上个世纪生产的,行星科学部分的负责人吉姆·格林宣布,重启钚-238的生产正在测试中,最终将大规模启动行星际探测器的核燃料生产线。在德克萨斯州举行的第44届月球与行星科学大会上,格林也提出了每年生产1.5至2公斤的钚-238,讨论是否能够满足我们深空探测器的需要。


核动力被认为是当前行星际空间飞行的最佳动力


棉花糖大小的钚-238可满足深空飞行的需要

在此之前,已经有科学家呼吁应该尽快重启钚-238的生产线,由于核燃料的缺乏将带来深空探测器没有动力可用的后果,一般情况下发射近地轨道卫星可以携带常规推进剂,也可以使用离子发动机,对小行星轨道以内的太阳系空间进行探索也可以不使用核燃料,但是如果宇宙飞船要飞出小行星带,那就需要核燃料提供动力,当前美国宇航局储备的钚核燃料来自冷战时期,科学家认为此款核燃料是深空探索的理想能源。自1961年以来,已经有超过26艘飞船使用了放射性同位素热电机作为其动力源,比如登陆月球表面的阿波罗任务就使用了核动力供电,还有卡西尼探测器、好奇号火星车以及目前正在旅途中的“新地平线”号冥王星探测器,它将与2015年7月抵达冥王星轨道附近。

由钚-238核燃料供电的放射性同位素热电机是目前使用最佳的唯一深空核动力,美国宇航局和能源部当前有多少钚核燃料的储量一直被列为机密,如果不使用核燃料作为深空探索的动力,那么探测器必须携带庞大的太阳能电池板,比如前往木星探索的朱诺号探测器就是一个典型的例子,由于它没有使用核动力,因此配备了3块2.7 x 8.9的太阳能电池板。使用核燃料的深空探测器可以延长其任务服役期,作为美国宇航局深空探索经典的旅行者系列探测器原来的使用寿命为五年,目前科学家预计可持续到2020年左右,这两艘上个世纪70年代发射的探测器已经抵达太阳系的边缘,而且仍然可以传回信息。

美国宇航局和能源部提出的钚核燃料生产线将位于橡树岭国家实验室,当前希望完成的产量为每年1.5-2公斤,事实上,好奇号火星车已经携带了4.8公斤的钚-238,新地平线探测器携带了11公斤,由于钚-238的半衰期为87.7年,可以支持长距离的深空飞行。对太阳系外侧轨道以及部分行星登陆的探索,重启钚核燃料让我们看到了希望,卡尔·萨根曾认为核动力是目前我们能想到的最佳太空驱动方式。
为什么老美喜欢用同位素电池而不是空间堆呢?那货功率大多了啊
据说老美的钚存量千吨级,老毛子百吨级,土鳖十吨级
每年才产那么一点点?
核电池貌似效率很低
钚238的制取,以往要启动高通量工程堆,成本是相当高的;期间反复分离和照射,不仅仅是燃料成本,大量高放废物的处置也是难题;
老美现在准备利用各院校和实验室的小型研究堆进行生产,早些年已经进行了相关研究,这样可以节省工程堆运行成本,同时降低处置高放废物的量,顺带着可以纯化钚238----降低其中其他裂变物质的量;目标是600万美元/千克,初期研究拨款是2000万美元/千克。
纯洁的飞行器 发表于 2013-4-5 21:12
为什么老美喜欢用同位素电池而不是空间堆呢?那货功率大多了啊
NASA一直在搞空间堆,但是这些空间堆都是高功率的,电功率在数十kw,准备用于月球和火星的载人探索任务,而深空探测器不需要那么高功率,高功率意味着更多的废热,更大的散热器,更大的发射重量,这是深空探测器最忌讳的。由于国会迟迟不批重启Pu生产,NASA也在考虑电功率1kw左右的空间堆用于深空探测器。
楼主,图片中美帝国旗右面是北棒的国旗么?
还是处于计划阶段?
cmj9808 发表于 2013-4-6 11:17
NASA一直在搞空间堆,但是这些空间堆都是高功率的,电功率在数十kw,准备用于月球和火星的载人探索任务, ...
明白了,谢谢
鬼子有大量的存货
哪种棉花糖啊?要像这样大一砣的话少说也几百公斤了~~
最合适的是聚变堆,可惜现阶段的技术暂时还不可能实现,更别说小型化了
网上都说米国的14岁少年都做出聚变堆了
还搞这玩意干毛
丰血 发表于 2013-4-9 00:02
网上都说米国的14岁少年都做出聚变堆了
还搞这玩意干毛
如果那是真的,当然就没什么好说的了。可那是真的吗……{:ya:}世界媒体集体秀自己的物理有多白痴。{:chan:}
bigbluetooth 发表于 2013-4-6 12:21
楼主,图片中美帝国旗右面是北棒的国旗么?
你眼睛真尖。
同问
2013-4-9 14:44 上传

cmj9808 发表于 2013-4-9 14:46
那是哥斯达黎加的国旗,有谁能猜到原因不?
因为用的是VASIMR发动机吧,adastrarocket的创始人Franklin Chang Díaz/张福林1950年生于哥斯达黎加的圣何塞
网上都说米国的14岁少年都做出聚变堆了
还搞这玩意干毛
那种构型的聚变堆确实是聚变。。。。但是其产出的能量没有消耗得多。。。所以这种构型已经被正经的研究人员抛弃了。。。
要先生产237Np吧?
tourbillion 发表于 2013-4-10 23:02
要先生产237Np吧?
美国人应该有足够的Np237,生产堆生产钚239的时候会附带1/200的Np237,美国人手里的Np237至少数百kg
以往制备钚238,是通过将Np237在高通量堆中长期照射,生成的Np238经过β衰变后取得Pu238。
不过Np237在堆中中子轰击下的变化是多样的,不但Np237,以及产生的Np238会裂变(超过80%裂变掉了),就是生成的Pu238也会裂变,损失比较大;
高通量堆的运行成本相当高,同时产生的高放物质的处理也相当麻烦,成本也相当高,同时,制备的Pu238杂质含量比较高。