Съгласно договор с космическата агенция на Обединеното кралство университетът Бангор в Уелс разработва ново ядрено гориво за микрореакторите Rolls-Royce, които ще захранват бъдещите лунни постове с екипаж до 2030 г.
Има нова космическа надпревара с половин дузина нации и съюзи, които настояват за признаване като големи космически сили на 21-ви век, докато бързат да поставят ново поколение спускаеми апарати и роувъри на Луната. Това е така, когато НАСА се засилва, за да изпълни обещанието си да установи постоянно човешко присъствие на лунната повърхност.
Голямо препятствие пред дългосрочни мисии или постоянни аванпостове на Луната е 14-дневната лунна нощ, когато температурите през деня падат от 250 °F (120 °C) до -208 °F (-130 °C). Тази комбинация от смразяващ студ и тъмнина означава, че за да оцелеят машините и аванпостовете, без значение да функционират, те трябва да разчитат на ядрени енергийни системи. В случай на нещо, което трябва да върши реална работа, това означава ядрени реактори, а не радиотермични генератори.
Ролс Ройс
Тези реактори няма да бъдат като големите конвенционални реактори, използвани на Земята, които разчитат на горивни пръти. Вместо това, това биха били много малки, фабрични реактори, които използват това, което се нарича TRi-структурно изотропно (TRISO) гориво от частици.
Горивото TRISO е вариант на гориво за реактор с камъче, което заменя прътите с горивни глобуси с размер на билярдна топка. Горивото Bangor TRISO се различава по това, че топките са свити до размера на маково семе. Създадени чрез 3D печат, тези горивни частици са направени от обогатен уран, въглерод и кислород, с ураново ядро, запечатано вътре в слоеве от въглерод и керамика.
За разлика от горивните пръти, тези частици са изключително здрави и издържат на много високи температури, те също са устойчиви на увреждане от неутронно облъчване, корозия и окисление.
Под ръководството на професор по ядрени материали и съдиректор на Института за ядрено бъдеще към университета в Бангор Саймън Мидълбърг, Бангор разработва гориво TRISO, което би било подходящо за реакторите на Луната, разработвани от Rolls-Royce и други. Не само може да се използва за енергийни реактори, но и за бъдещи ядрени системи за задвижване.
US DOE
Важното за реактора с гориво TRISO е, че това е сравнително проста конструкция, която може да се охлажда с газ, като се държи в сянката на чадър от радиатори, прикрепени към охладителната система. Тъй като работят при по-високи температури, те са по-ефективни от конвенционалните водни реактори под налягане.
По време на работа горивните частици се подават в горната част на реактора. Тъй като горивото се изразходва, те мигрират към дъното, където отработеното гориво се отстранява. Тъй като реакторът е с по-висока температура, ако реакцията стане твърде силна, повишаването на топлината намалява реакцията, което кара реактора да се върне към безопасни нива.
„Този проект ще използва експертния опит в областта на ядрените горива, който имаме в рамките на Института за ядрено бъдеще, и ще го приложи към едно от най-вълнуващите възможни приложения: изследването на космоса“, каза Мидълбърг. „На Луната и на планетарните тела, които имат ден и нощ, вече не можем да разчитаме на Слънцето за енергия и следователно трябва да проектираме системи като малкия микрореактор, за да поддържаме живота. Ядрената енергия е единственият начин, по който в момента имаме осигуряват мощността за тази дължина на космическото пътуване.Горивото трябва да е изключително здраво и да оцелее на силите при изстрелване и след това да бъде надеждно в продължение на много години.
„Това предизвикателство се посреща от отлични учени и инженери в Института за ядрено бъдеще, но през следващите години ще са необходими още и ние се надяваме, че новата инженерна програма в университета ще предостави изобилие от вълнуващи възможности за студентите, които желаят да кандидатстват себе си в тези вълнуващи области на изследване и развитие.”
източник: Бангорски университет
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
