Будується ядерний реактор розміром з футбольний м'яч

admin Новини технологій та техніки

Будується ядерний реактор розміром з футбольний м'ячПлутоній-238 довго був єдиним практичним джерелом енергії для космічних кораблів за межами орбіти Марса, де сонячне випромінювання надто слабке. Однак його запаси добігають кінця, як закінчилася колись і породивша їх холодна війна. Причому навіть у безальтернативного сьогоднішнього постачальника - Росії. У США, повністю залежних від цього джерела, є дещо на складах, але до кінця десятиліття вичерпаються і ці запаси.

Є різні схеми розгортання виробництва плутонію-238. Однак навіть для НАСА вони дорогі. Саме тому дослідники з Лос-Аламоської національної лабораторії мають намір створити ядерний реактор розміром ... з футбольний м'яч, інтегрований в головну частину автоматичного космічного зонда.

Так, це приблизно те, що пророкував великий Азімов ще до появи відкритої інформації про ядерну бомбу. Стоп, скажете ви, але ж це технічно неможливо! Навіть якщо сам реактор там і вміститься, то як бути з системою забезпечення безпеки, радіаційним захистом і іншим?

Технологія гранично, якось навіть по-японськи мінімалістична. Циліндр з 22,5 кг урану діаметром приблизно в 10 см забезпечений виїмкою для стержня сповільнювача, виготовленого з карбіду бору. Тепловідвід планується за допомогою теплових трубок, тобто пристрою, який відомий вам по вашому ноутбуку, якщо, звичайно, ви хоч раз розбирали це примхливе дитя китайської кремнієвої індустрії. Пам'ятайте гнуті трубки, що забезпечують тепловідвід від найбільш навантажених в тепловому сенсі точок розкладного комп'ютера? Усередині такої трубки знаходиться рідина, що забезпечує тепловідвід без використання будь-яких рухомих частин.

Таких трубок - тільки більше і довше - буде вісім, всього вісім. А активна зона поміщається в головну частину зонда, оточену берилієвим відбивачем, діаметр якого всього 25 см. У висоту активна зона не перевершує 30 см. Тепло, евакуйоване з допомогою трубок, призводить до діє вісім мікростирлінгів (по числу теплових трубок), що забезпечують до 500 Вт енергії протягом дуже довгого часу (період напіврозпаду урану вельми великий). Вага кожного мікростирлінга - 1,35 кг.

Захисне дзеркало служить екраном для хвостових компонентів (електроніки та приладів) космічного апарату, не даючи їм отримати радіацію з головної частини. При виведенні на орбіту стрижень сповільнювача засунуть до упору, так що навіть у разі аварії розплавлення активної зони не загрожує. Лише після активації АМС стрижень висувається з активної зони, запускаючи реактор.

За повідомленням лабораторії, її фахівці вже випробували прототип потужністю в 24 Вт Сталося це на дослідному виробництві Ядерного полігону в Неваді - там, де раніше остаточно збирали експериментальні ядерні боєприпаси. Ясно, що поки головною перевагою такої схеми є те, що уран, на відміну від плутонію-238, в США є, і у великих кількостях. Однак у таких реакторів перед традиційними радіоізотопними джерелами енергії для далеких космічних місій є й інші переваги. Відзначається, що розглянуте компонування може бути масштабоване до дуже великих розмірів, які можна було б використовувати для енергопостачання марсіанської бази, так само як і в інших віддалених від Сонця районах.

До речі, і вартість створення прототипу вражає. «Можливо один з найважливіших аспектів цього експерименту - те, що його реалізація від концепту до завершення зайняла всього шість місяців і коштувала менше мільйона доларів», - повідомив Девід Діксон (David Dixon), один з інженерів Лос-Аламоської лабораторії.