Проект Пеле: Почему DoD делает ставку на крошечные ядерные реакторы, чтобы решить свои силы власти

В 2019 году правительство подписало в соответствии с тем, что мы разрабатываем itty Bitty Agent Reactor к 2027 году. В соответствии с этим приказом ВВС США запускает пилотный проект «MicroRECTOR» на Eielson AFB, на Аляске.

Обычно, ВВС играет свои карты довольно близко к груди. По состоянию на 27 октября Управление энергетики (Оаа) даже не объявила, что они выбрали конкретные технологии реактора. Но все доказательства предполагают, что эта новая установка является частью усилий энергетической устойчивости, известной как Project Pele. Целью проекта Пеле, по данным отделения исследовательского и инженерного управления оборонами, является «проектирование, сборки и демонстрировать прототип мобильный ядерный реактор в течение пяти лет». Были награждены три отдельных договора развития, с окончательной «зрелой» представленными проектами TBA.

Проект PELE имеет две основные темы: реактор должен быть 1) небольшим, а 2) безопасно. То, что мы узнали из Чернобыльской и Фукусимы, заключается в том, что провал системы охлаждающей жидкости могут иметь ужасные последствия, и в обоих случаях сбой питания к системе охлаждения - это то, что позволило топливо стать настолько горячим, что он вводил расплавов. Ошибка просто неприемлема. При ядерной энергии мы также должны учитывать распад тепло и отработанную топливо. Неспособность распоряжаться опасными побочными продуктами, считается небезопасным. Еще хуже, те же вещи, которые мы используем для создания силы, можно использовать для изготовления оружия. Но реакторы нового поколения IV могут дальше разговор.

Не получая все дыхание, я хочу поговорить о одном из трех дизайнов, которые, скорее всего, в частности. Одним из коммерческих подрядчиков, решивших для представления дизайна, является внутренним нарядом, называемым X-Energy, высшие взлеты которых приходят от НАСА и Министерства энергетики США. Его генеральный директор, Джеффри продает, ранее служил заместителем энергетики, и основателя KAM Grazaffary действовало подрядчиком службы НАСА, который поддерживал бывшие системы данных о работе миссии на Годдард. Модель X-Energy представляет собой REC IV высокотемпературным газосветленным кровати для галька. Он использует Triso топливные гранулы или «галька» (тризо означает для трехструктурного изотропного топлива частиц), загруженной в колонну, которая затем затопила тяжелым, нереакционным газом. И все это абсолютно крошечное: веб-сайт X-Energy описывает их реакторы, а не как строительные участки, а как модульные продукты, прогуливаемые с использованием существующей дороги и рельса.

Модель гальки-кровати, используемая X-Energy, четко предназначена для конкретно обращения со многими известными точками отказа атомной энергетической мощности. На самом деле ли он доставляет на это обещание еще предстоит увидеть, потому что это все еще на этапах планирования, но принципы дизайна есть там. Первый и худший - это расплавление, которое X-Energy смягчает через состав самого топлива. Машина Triso изготовлена ​​из гранул оксикарбида урана размером макекса, наслоенных пиролитическим графитом и встроена в силиконовый карбидный пожар. Все это размер Cue Ball.

Карбид кремния - это то, что NASA использует в теплом экранировании для многочисленных космических аппаратов. Это сложные вещи, очень сильные под давлением, и очень трудно расплавить. Карбиды не растаяли и бросаются как обычные металлы, потому что их точки расплава выше, чем любой другой металл. Вместо этого урановый оксикарбид создан с использованием спекания Spark Plasma. Triso Pebbles также пассивно регулируется механизмом отрицательной обратной связи, который уставившись на топливо нейтронов, поскольку температура поднимается, не зависит от любого активного или механического управления. Более высокие температуры означают падение реакции, применяемой природой самой материала. Трудно иметь расплавление, если ваше топливо просто ... не тает.

Взрывы также представляют свой собственный набор опасностей, в том числе частицы от горящего расщепляющегося материала или графитового экрана. В этой конструкции реакция проводится при температуре намного выше точки отжига графита. Это предотвращает исчерпывание потенциальной энергии от бомбардировки нейтронов от получения «застряла» в кристаллической решетке графита и в конечном итоге выбежав в неконтролируемом взрыве, который происходит в том, что произошло в огне в штампе. Пиролитический углерод может гореть в воздухе, если он также находится в присутствии достаточно воды, чтобы катализировать реакцию, но нет цикла охлаждения воды, что предотвращает взрыв пара.

Использование кислорбида урана вместо оксида урана или карбида предназначена для уменьшения стехиометрии кислорода; Карбидами сильны под давлением, но не подвергаются расширению, поэтому оксикарбид должен производить меньшее количество газа под разложением. Это означает, что даже если один из карбидных гальки должен разрываться, задумываться в тяжелее газовом газе, он не пойдет огонь. Охлаждающая жидкость никогда не оставляет газовую фазу. Конструкция опирается на простое размещение критической массы расщепляющегося материала внутри реакционного сосуда в газе, где он будет иметь решающее значение самостоятельно. Они просто сидят кучу злых челюстей в нижней части танка, где они раздражают друг друга в производстве энергии. Вместо того, чтобы выключить, чтобы заменить топливные стержни, в гальках кровати реакторы, на регулярных интервалах галька собирается от нижней части контейнера с помощью гравитации, протестированных и переработано на вершину колонны.

После полного операции реактор будет производить между одним и пятью мегаваттами. Это довольно мало для любой электростанции, и даже более для атомной установки - атомные растения часто оцениваются в сотнях мегаваттов или даже диапазона гигаватского. В пять мегаваттов все еще едва очищают треть от валового энергетического бюджета базы Eielson. Но микрореатектор не устанавливается так, чтобы он мог справиться с энергопотреблением базы. Это доказательство концепции, как для проектирования реактора, которая не в состоянии безопасности, и портативный источник лучистой энергии, который не требует постоянного внешнего подачи материала.

Одно серьезное слабое место Этот реактор мог решить, так это то, как вооруженные силы получают власть в поле. Например, в Ираке и Афганистане военные топливные конвои на грузовик в дизельном дизель до их установок, которые бежали на дизельных генераторах. Но генераторы громкие, грязные, дорогие и склонные к разбиванию. Они также являются опасностью для здоровья человека: генераторы сжигания топлива производят опасные пары и супер-тонкие частицы. Кроме того, сами конвои были низкими виситными фруктами для повстанческих атак. Все это требует обслуживания и большого количества безопасности. Большая часть причин, по которой Эйолсон был выбран над любым другим сайтом, допускается до его зависимости от ископаемого топлива, которые должны быть транспортированы, как уголь и дизель. Вооруженные силы имеют прямой стратегический интерес к оттянувшимися своими операциями от нефтяного топлива, в той степени, в которой они могут.

Тем не менее, приносит пользу военным, часто заканчиваются и улучшают гражданскую жизнь. Eielson AFB составляет всего около ста миль к югу от полярного круга. Во время отопительного сезона база может сжигать 800 тонн угля каждый день. Как и большая часть Аляски, обнаруживается, что линии энергоподача склонны к отказу, когда они наиболее необходимы. Большинство штатов использует уголь или дизель для обеспечения электричества и отопления. Большая часть Аляски также доступна только на лодке или самолете. Джуно даже не имеет дороги, соединяющей ее к внешнему миру, потому что местность так не работает. Одна точка отказа может легко выстроить с другим. Северное местоположение Eielson, наряду с его неиссякаемой потребностью в топливе, сделать его отличной песочницей (SnowBank?) Для полевых испытаний MicroReactor. Большая Аляска также заинтересована: в соответствии с ежедневными новостями Anchorage Daily, «экономически эффективный энергетический генератор 1-5 МВт, который не требует заправки, может представлять собой изменение моря для сельской власти в нашем состоянии, так как этот диапазон охватывает потребности Десятки деревень от дорожной системы, в которой в настоящее время есть часть самых дорогих власти в штате - и которые уязвимы к разбиванию генератора в погибших зимы, когда последствия могут быть опасными для жизни ».

Проблема утилизации отходов остается нерешенным. Блестящий и хром, хотя эти гальки могут быть, они все еще воплощают около того же радиоактивности на киловатт час, как потрачено обычное топливо - просто распространяется на больший объем. Хотя это делает какие-либо порожденные отходы гипотетически менее ужасными для обработки, есть все это больше, и это усложняет уже многочисленные проблемы с обработкой и хранением отходов.

Окончательные проекты должны быть выбраны в фискал 2022. Оттуда DOD хочет реактор вверх и бегать к 2027 году.

Читать далее

Защитите свою конфиденциальность в Интернете с помощью 5 лучших VPN

В настоящее время инвестировать в VPN - разумный выбор, но вариантов очень много. Чтобы немного сузить круг вопросов, мы собрали пять наших самых любимых потребительских услуг.

VIA Technologies и Zhaoxin укрепляют связи с разработчиками процессоров x86

VIA и Zhaoxin углубляют свое стратегическое партнерство за счет дополнительной передачи интеллектуальной собственности, предназначенной для ускорения долгосрочной разработки продукта.

Луна Европа Юпитера может светиться в темноте

Интенсивная радиационная бомбардировка Европы может заставить ее светиться в темноте, и это может помочь ученым больше узнать о ледяных покровах Луны и океане внизу.

Ученые создают сверхтвердые алмазы при комнатной температуре

Природные алмазы образуются глубоко в Земле только под воздействием сильной жары и давления, но исследователи говорят, что они разработали способ создания алмазов при комнатной температуре.