小型核反應(yīng)堆有望成為太空探索新動(dòng)力

    （記者 張巍巍）據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月27日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家首次演示了利用熱管冷卻小型核反應(yīng)堆，借助平頂裂變實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了24瓦電力，并驅(qū)動(dòng)了內(nèi)華達(dá)國家安全網(wǎng)站設(shè)備的斯特林引擎?？茖W(xué)家表示，一個(gè)飛行系統(tǒng)或許需要若干個(gè)熱管和斯特林引擎組成的模塊才能產(chǎn)生大約1千瓦的電力，這次成功演示證明，可靠的核反應(yīng)堆有望被用作新型太空飛行動(dòng)力系統(tǒng)。

熱管技術(shù)是指1963年洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的一種名為熱管的傳熱元件。它充分利用熱傳導(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用在宇航和軍工等行業(yè)。透過熱管可將反應(yīng)堆的熱量迅速傳遞到熱源外而無需運(yùn)轉(zhuǎn)部件。斯特林引擎是相對(duì)簡(jiǎn)單的封閉回路引擎，可利用壓縮氣體移動(dòng)活塞，將熱能轉(zhuǎn)化為電力。兩種設(shè)備相互配合能形成簡(jiǎn)單而可靠的動(dòng)力供應(yīng)，并有望應(yīng)用于太空領(lǐng)域。

科學(xué)家將核裂變實(shí)驗(yàn)配置到現(xiàn)有的平頂實(shí)驗(yàn)中，允許基于水流的熱管從鈾中提取熱量，并將裂變反應(yīng)產(chǎn)生的熱傳送至斯特林引擎。這是太空核反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生電力的首次演示，實(shí)驗(yàn)中的核特性和熱功率水平與空間反應(yīng)堆飛行的理念十分相似，兩者最大的區(qū)別在于斯特林引擎的輸入溫度還需要進(jìn)一步提升，才能達(dá)到航天任務(wù)所需效能和功率輸出。

現(xiàn)今的太空任務(wù)通常會(huì)采用與一至二戶家庭照明用電等量的電力供應(yīng)，而更充足的動(dòng)力源能有效提升任務(wù)采集數(shù)據(jù)傳回地球的速度，并能為飛行器裝載更多的儀器設(shè)備提供支持?？蒲腥藛T也表示，小型、簡(jiǎn)單、輕便的核裂變動(dòng)力系統(tǒng)或能增強(qiáng)未來的空間探索能力。而更值得一提的是，此次研究從開始構(gòu)思到實(shí)驗(yàn)最后完成僅用了6個(gè)月，總花費(fèi)也未超過100萬美元。

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