当前位置: 内燃机 >> 内燃机资源 >> 加一次燃料,可续航5年以上为什么核动力
年7月16日,世界上第1颗原子弹试爆成功,这颗原子弹通过少量的核裂变材料释放出了巨大的能量,它的成功标志着人类正式开启了核裂变能源的利用之旅。
现在全球各国一直提倡节能减排,降低碳排放,欧洲目前还出现了能源短缺问题,还因此开始烧煤发电。现在世界各大国均提倡发展新能源汽车,也就是电动汽车。
同样是电动汽车,如果使用核裂变能量,理论上能够使汽车的续航提升很多,五年乃至更长时间都不用充电,那为什么科学家不研究核动力汽车呢?
汽车出现于18世纪末期。世界上最早的汽车是电动汽车,而不是由内燃机驱动的燃油汽车。年,法国发明家古斯塔夫·特鲁夫在巴黎的国际电力科技展上便展示了一台可供实用的三轮电动汽车。只是当时电力与燃油相比并没有优势,电动车的发展也就暂时退出了历史舞台。
实际上,历史上很早便有人研究核动力汽车。早在年,美国福特汽车公司就展出了采用核动力的概念车。该车不是用核能发电,而是利用核能烧水,并利用产生的蒸汽推动发动机运转,从而驱动汽车前进。至于车上搭载的小型核裂变应应堆则是利用水来进行冷却,此后,还有汽车公司展示过利用核能转化为电能进行驱动的电动汽车。
不过这些汽车均存在致命的缺陷,由于汽车体型不能太大,导致无法有效隔绝核辐射,这意味着这种汽车用来载人或使用都很危险,如果发生事故还会造成核泄漏,污染环境。
核辐射中的伽马射线具有极强的穿透能力,要想阻挡,至少得用几厘米厚的铅板,可铅是重金属,并且密度还很大,这无疑会使汽车变得笨重。而且就算用其他材料代替,也很难保证百分百的安全。
现在各种用来发电的核反应堆几乎都建设在沿海边,就是因为需要使用水来进行降温。给车上的核反应堆降温,也需要使用到水,而水的来源却成为了一个问题,总不可能背着一个大大的水箱到处跑。
核动力汽车并不是研究不出来,而是因为存在上面所说的种种缺陷,所以核动力汽车是不可能普及的。
当然,核动力也并非一无是处,比如NASA现在正在火星上跑的火星车,就采用的是核动力。这种在外星球上进行探测的无人车,由于不需要载人,所以根本不用担心核辐射的问题。
不过这里所说的核动力并不是来自于核裂变反应所释放的能量,而是利用核衰变释放的能量进行驱动,这种能量释放过程并不需要水进行降温。
以好奇号为例进行说明,它发射于年11月,于年8月成功登陆火星表面,目前仍然在火星上正常工作。它搭载了许多科学仪器,重量约公斤,将近一吨,不过它并没有太阳能电池板,而是完全依靠放射性同位素钚-温差发电所产生的电力进行驱动。也就是说,仅靠核动力,好奇号就在火星上工作了十来年。
这种类型的核动力,核辐射弱,很容易就能隔离。在保证安全性的情况下,若将这种技术应用在汽车上,那么能够使汽车连续工作数年时间而不充电吗?
说实话,这种核电池产生的功率太小了,能达到瓦都算不错了,根本不足以长时间驱动数吨重的汽车。装在电动自行车上倒是具有实用性,不过火星车上使用的钚-,稀有而昂贵,好奇号上搭载的那块几十公斤重的核电池,就价值数千万美元,这意味着就算能够将它应用在电动汽车或者电动自行车上,普通人也消费不起。
核裂变反应堆由于需要降温维持稳定,再加上考虑到安全性,目前仅在核潜艇、核能发电站、大型舰艇等上面有用到,很难将它应用在小型设备上。目前微型核反应堆也无法做到像钢铁侠胸口上的那个动力装置那样体积小巧。
实际上,无论是NASA最新发射的毅力号火星车,还是飞得最远的探测器旅行者1号,它们采用的核动力都利用的是放射性元素在核衰变过程中所释放的能量,这种能量虽然远没有核裂变强大,但胜在持久。