美国,作为所谓的世界警察,在任何时候都会有航空母舰在海洋上出现、。比如美国海军的尼米兹级航母,重达90000吨。这些巨大的船只需要巨大量的能量使其移动。或许我们认为这需要大量的燃料,其实他们只需要每25年加一次燃料即可。那是什么样的技术能够做到这一点?答案是一座小型的核电厂。尼米兹级航母有两个发电机组,发电量几乎相同。如果我们能使他们足够小,那就能装在其他的东西上,比如飞机?

 

核动力

核反应堆通过控制铀原子分裂产生能量。这个能量能够转移到水中,比如热量。当水处在高压下时,它可以变成蒸汽,并变得非常热。加热后的水被转移到一个热交换器,在那里它加热另一个水源,产生蒸汽。这种二次热交换器不仅可以使能量得到转移,而且可以将放射物与其他系统隔离。二次热交换器的非放射性蒸汽,会用来驱动涡轮机,产生电力。蒸汽最终到达一个冷凝器,在那里它成为液态的水,然后又被转移到二次热交换器。

所以现在我们能够了解核动力是如何运行的,我们可以进一步讨论如何将它变得真正的小,并将它塞进飞机。然后检测一下这样做的后果。

 

传热反应器

喷气发动机使用旋转的叶片来压缩燃烧室内的空气。压缩空气之后,再喷上燃料,并点燃。由此产生释放的能量被送到发送机中,产生推力。一个核动力喷气发动机相当大。当空气被压缩之后,送到一个增压室。核反应堆将空气加热到很高。然后将超热的空气推送到涡轮机,使它产生推力。

美国政府在上世纪50年代建造的核动力喷气发动机,它被称为传热实验反应堆3号,或者HTRE-3。它使用液态盐和水进行热交换。因为盐能够变得更热,更有效的传导到空气中。

核动力喷气式飞机背后的想法是类似于核动力船。有了核动力的喷气飞机,它的活动范围将是无限的。然而当有了洲际弹道导弹之后,这种飞机似乎有有些过时了。

 

用在商用喷气机上如何


虽然不太可能实现,但是用一个核动力喷气式飞机运人如何?如果是用现今的技术,有可能建立起一个安全的核喷气式发动机,用于商业客机。或许可以实现。今天的材料科学比起20世纪50年代先进很多,我们应该有能力去制作一个小型的核发动机。问题是,我们为什么不做哪?

 

安全

 

首先要考虑,如果发生了一场灾难性的事件,比如飞机在飞行过程中断裂,那将发生什么?这将是一场灾难,含有放射性的物质将到处都是。我们可以想一下1997年秋天的卡西尼号飞船准备升空的时候,它携带了37.2公斤的钚238。你能保证这些放射性物质在巨大的爆炸中不扩散吗?

如果火箭爆炸,发射性物质会通过某种方式回收,卡西尼号就是一个很好的例子。那么,如果我们能够像卡西尼号那样减轻风险和危险,我们应该也能够在喷气式飞机中做同样的事情。

 

这还没有到武器级别

或许也有人担心会有人偷去制作炸弹。那我们需要先了解一下武器级和反应堆级铀之间的区别。天然的铀中大概包含99%的铀238和1%的铀235。238同位素不能作为核电或者炸弹的原料,你需要更高浓度的铀235同位素。而高浓度的铀235是制作炸弹所需要的。但反应堆所需要的铀的浓度很低。

浓缩铀是一项很复杂的工作,因为铀235和铀238的特性非常相似。最常见的技术是利用高科技的离心机。

简而言之,你不必担心有人从一个核动力喷气发送机中制造炸弹。

 

核动力商用飞机的影响

 

让我们考虑一个安全的核动力喷气飞机对社会的影响。远离石化燃料将是一种趋势。如果我们能使它变得更安全,许多国家将会支持这种做法。此外,燃料成本是航空业的最大支出。不需要燃料的飞机将可以节约巨大的成本,我们所有人都能买到便宜的机票。

 

现在,你是否能选择核动力商用飞机?

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