Czy samochód może być zasilany energią jądrową?

  • Jacob Hoover
  • 0
  • 5299
  • 1455
W latach pięćdziesiątych Ford wyprodukował samochód koncepcyjny o nazwie Nucleon, przeznaczony do zasilania energią jądrową, ale pojazd nigdy nie został wyprodukowany. Zobacz więcej zdjęć z energią jądrową. FPG / Hulton Archive / Getty

W latach pięćdziesiątych XX wieku, być może u szczytu tak zwanej epoki atomowej, Ford opracował samochód koncepcyjny o nazwie Ford Nucleon. Ten samochód o napędzie atomowym został zaprojektowany, według Forda, w oparciu o założenie, że przyszłe reaktory jądrowe będą mniejsze, bezpieczniejsze, lżejsze i bardziej przenośne [źródło: Ford]. Projekt wymagał zastosowania kapsułka mocy zlokalizowane w tylnej części samochodu, stacje ładowania zastępujące stacje benzynowe i 5000 mil jazdy przed ponownym naładowaniem lub wymianą paliwa. Podobnie jak w przypadku wielu samochodów koncepcyjnych, Ford nigdy nie zbudował Nucleona - tylko model samochodu o połowę mniejszy od normalnego samochodu [Źródło: Ford].

Galeria zdjęć energii jądrowej

Może się to wydawać niemożliwym zadaniem lub czymś z filmu science fiction, ale samochody o napędzie atomowym są warte rozważenia, zwłaszcza w obliczu trwających kryzysów energetycznych i klimatycznych. Biorąc pod uwagę te wyzwania, niektórzy eksperci uważają, że wykorzystanie energii jądrowej w różnych formach powróci w najbliższej przyszłości. Właściwie wykonana energia jądrowa jest stosunkowo bezpieczna, czysta i niedroga. Dlaczego więc nie używać go do samochodów?

Aby mieć pomysł, zastanów się, w jaki sposób kraje wykorzystały reaktory jądrowe do zastosowań wykraczających poza tradycyjne elektrownie jądrowe, okręty podwodne i lotniskowce. Niektóre zastosowania specjalistyczne reaktory obejmują ogrzewanie w skrajnie zimnych klimatach i próby przekształcenia węgla w czysty gaz spalający się. Zarówno dawny ZSRR, jak i Stany Zjednoczone wykorzystywały małe reaktory do zasilania satelitów, chociaż praktyka ta stała się kontrowersyjna ze względu na skłonność satelitów do opadania na Ziemię i rozpadu. To są przykłady reaktory badawcze, i mogą dostarczyć naukowcom pomysłów na adaptację reaktorów jądrowych do wykorzystania w innych pojazdach.

Jedną z takich możliwości jest wodór jądrowy -- wykorzystanie energii jądrowej do stworzenia czystego, bezpiecznego i niedrogiego paliwa wodorowego. Reaktory jądrowe mogą również stanowić elektrownie, w których kierowcy ładują bardzo wydajne akumulatory. Wreszcie naukowcy mogliby stworzyć miniaturową elektrownię jądrową i umieścić ją w samochodzie.

Na następnej stronie przyjrzymy się bliżej korzyściom i zbadamy niektóre problemy z potencjalnym samochodem o napędzie atomowym.

Ze względu na problemy z osłoną, masą i radioaktywnością, w większości przypadków jest mało prawdopodobne, aby któryś z nich w najbliższym czasie zasilał Twój samochód. Bridget Webber / Stone / Getty

Samochód o napędzie atomowym ma wiele zalet. Rzadko musiałoby być tankowane - być może co trzy do pięciu lat [źródło: Stanford University]. Wysoko wzbogacony uran jest tak silny, że zaledwie jeden funt może zasilić okręt podwodny lub lotniskowiec. Nawet mniejsze ilości mogłyby zasilić samochód. Zakładając, że samochód jest odpowiednio ekranowany (temat, który omówimy później), samochód nie emitowałby prawie żadnych emisji. I zapomnij o włączeniu zapłonu: Twój samochód o napędzie atomowym byłby zawsze włączony - chociaż oznacza to, że prawdopodobnie potrzebowałby baterii do magazynowania energii stale wytwarzanej przez miniplant.

Być może najważniejszą rzeczą stojącą na drodze do stworzenia samochodu o napędzie atomowym jest to: źródłem zasilania jest radioaktywny, więc ten pojazd wymagałby dużej osłony. Bez odpowiedniego ekranowania radioaktywność źródła zasilania może zabić ludzi w samochodzie i w jego pobliżu, utrudniając dojazd do pracy.

Elektrownie jądrowe, lotniskowce i okręty podwodne o napędzie atomowym są wyposażone w ciężkie osłony. Elektrownie jądrowe mają na ogół trzy warstwy ekranowania oprócz struktura ograniczająca, który jest wykonany z betonu o grubości kilku stóp i mieści reaktor. Prawo Stanów Zjednoczonych wymaga, aby większość reaktorów miała te warstwy ekranowania i obudowy. Wyjątkiem są reaktory obsługiwane przez rząd, chociaż dokładna ilość osłon stosowanych na lotniskowcach i okrętach podwodnych pozostaje tajna.

Przy całej tej osłonie potrzebnej do ochrony przed radioaktywnością, spodziewaj się, że Twój samochód o napędzie atomowym będzie wyjątkowo ciężki. Odtworzenie ekranowania reaktora jądrowego w odpowiedniej skali może praktycznie unieruchomić samochód. Osłona musi być również odporna na trzęsienia ziemi i inne urazy oraz musi być szczelna, aby powietrze obciążone cząsteczkami radioaktywnymi nie mogło uciec.

Kiedy ktoś wspomina o samochodzie o napędzie atomowym, prawdopodobnie przychodzi na myśl niebezpieczeństwo radioaktywności. Łatwo dostępny materiał radioaktywny stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa i zdrowia publicznego. Chociaż nie całe paliwo używane w reaktorach jądrowych może być natychmiast użyte w bombie atomowej, nawet uran, który nie jest wysoko wzbogacony, mógłby zostać użyty w brudnej bombie lub innym szkodliwym urządzeniu radiologicznym. Nasz samochód o napędzie atomowym musiałby być odporny na takie manipulacje. Następnie pojawia się pytanie, co dzieje się w wypadku samochodowym. Czy osłona pozostanie nienaruszona, nawet podczas katastrofalnej kolizji?

-

Ostatecznie firmy energetyczne, producenci samochodów i rząd musieliby współpracować w celu stworzenia infrastruktury i znormalizowanego procesu usuwania wypalonego paliwa, które byłoby wysoce radioaktywne przez setki lat. Inne problemy związane z energetyką jądrową to koszty i czas rozruchu (do 10 lat) nowych elektrowni. Następnie pojawia się strach przed wypadkami i konieczność bezpiecznego demontażu starych zakładów i unieszkodliwienia wypalonego paliwa i odpadów. Ponowne zainteresowanie energią jądrową spowodowało również wzrost cen uranu. Logistyka i koszty takiego przedsięwzięcia mogą okazać się wygórowane.

Mając na uwadze wszystkie te wyzwania, samochody o napędzie atomowym prawdopodobnie pozostaną daleko poza zasięgiem, przynajmniej wykonane przy użyciu dzisiejszej technologii. Ale aby uzyskać dużo więcej informacji na temat innych zastosowań technologii jądrowej i przyszłości samochodów, skorzystaj z linków na następnej stronie.

Elektrownia w ruchu?

Miniaturowa elektrownia jądrowa miałaby wiązkę uranu podgrzewającą wodę w parę, która napędza turbinę parową, obracając z kolei generator wytwarzający energię elektryczną. Albo inżynierowie mogliby zrezygnować z modelu turbiny i generatora i wykorzystać przegrzaną parę wytwarzaną przez wiązkę do poruszania silnikiem. W takim przypadku do innych funkcji samochodu potrzebne byłoby dodatkowe źródło zasilania.

Powiązane artykuły

  • Jak działa energia jądrowa
  • Jak działa promieniowanie jądrowe
  • Jak działają bomby atomowe
  • Jak działają lotniskowce
  • Jak działają ogniwa paliwowe

Więcej świetnych linków

  • Bezpieczna moc i ekologiczne paliwo wodorowe
  • Zbudować samochód o napędzie atomowym lub zginąć

Źródła

  • „Samochody Forda z połowy wieku przewidują pojazdy przyszłości”. Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
  • "Reaktor jądrowy." Encyklopedia Britannica Online. http://search.eb.com/eb/article-45775
  • „Elektrownia jądrowa”. ThinkQuest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
  • Dunn, Philip. „Bezpieczna energia i ekologiczne paliwo wodorowe”. PhysOrg. 11 grudnia 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
  • McCarthy, John. „Często zadawane pytania dotyczące energii jądrowej”. Uniwersytet Stanford. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
  • Mutolo, Paul. „Samochody atomowe, choć są możliwe, nie są dobrym pomysłem”. Zapytaj naukowca. Cornell Center for Materials Research. 10 stycznia 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
  • Stevenson, Tom. „Zwolennicy ropy naftowej przechodzą w broń jądrową”. Telegraf. 13 marca 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
  • Zajcew, Jurij. „Energia jądrowa w kosmosie”. RIA Novosti. 15 sierpnia 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html



Jeszcze bez komentarzy

Najciekawsze artykuły o tajemnicach i odkryciach. Wiele przydatnych informacji o wszystkim
Artykuły o nauce, kosmosie, technologii, zdrowiu, środowisku, kulturze i historii. Wyjaśniasz tysiące tematów, abyś wiedział, jak wszystko działa