¿Cuál es el reactor nuclear en funcionamiento más pequeño jamás construido y cuánta energía produce en términos de cuántas casas promedio puede alimentar?

Answer 1

Uno de los reactores nucleares verdaderos más pequeños que se haya construido fue el reactor espacial DUFF de Los Alamos National Lab.

El reactor espacial DUFF es un ejemplo de lo que todavía se puede hacer en el camino de la innovación del reactor nuclear en la actualidad. DUFF era un reactor espacial muy pequeño de 24 vatios (eléctrico) que fue concebido, diseñado y prototipo de hardware en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en 2012 en el lapso de 6 meses por un costo total del proyecto de menos de $ 1 millón de dólares. Un hogar estadounidense promedio consume energía a razón de 1 kilovatio. El reactor espacial DUFF diseñado para la NASA produce una potencia de 24 vatios que es tan pequeña que suministraría aproximadamente una cuadragésima parte de la potencia requerida para operar un hogar estadounidense promedio, pero esta es la cantidad de potencia promedio que la NASA necesita para algunas misiones en el espacio profundo. . El reactor espacial DUFF de LANL demuestra las ventajas y fortalezas de desarrollar de manera rentable nuevos prototipos de reactores utilizando las ventajas técnicas y normativas de un Laboratorio Nacional del DOE.

El proyecto del Reactor Espacial Duff fue una prueba de diseño conceptual y es un ejemplo de un prototipo de reactor práctico operativo que fue mucho más común en las primeras dos décadas de la era nuclear. DUFF no es tecnología nuclear calificada para vuelo, que yo sepa, solo el reactor SNAP-10A desarrollado por la NASA en la década de 1960 tiene una clasificación de vuelo para ser enviado al espacio. DUFF presentó una nueva tecnología: nadie ha construido un reactor espacial que incluya las características incorporadas en DUFF, un reactor muy pequeño y liviano con transferencia de energía del tubo de calor desde el núcleo y tecnología de generador eléctrico-motor Stirling para la conversión de energía. Esto es nuevo (y que yo sepa, no se ha hecho antes de esta manera en el planeta Tierra ni en ningún otro lugar del que tengamos un conocimiento confiable).

Duff fue construido con la ayuda de un ensamblaje crítico de prototipos diseñado y construido originalmente en LANL llamado Flat-Top [2].

El uso del ensamblaje crítico Flat-Top, con una configuración altamente caracterizada bien conocida, aseguraba que el prototipo DUFF pudiera ensamblarse de manera segura en un lapso muy corto de seis meses con un presupuesto muy modesto. Esta es una forma inteligente de innovar nuevos reactores que permite un progreso rápido y seguro. De manera similar, la tubería de calor y el generador-motor Stirling eran comerciales, casi listos para usar; esta es también la forma inteligente de construir de manera segura y rápida algo nuevo que funcione y de proporcionar al contribuyente una entrega en lugar de unas pocas simulaciones por computadora y un documento de conferencia para su inversión (todo lo cual no produce energía eléctrica real).

Estados Unidos no fue engañado de alguna manera mediante el uso de un ensamblaje crítico de prototipos de ingeniería y cerca de los componentes de transferencia de calor y conversión de energía. Esta es la manera correcta de realizar de manera segura la creación rápida de prototipos de reactores de bajo costo.

[1] – LANL DUFF Space Reactor – Los Alamos Lab demuestra un reactor para viajes espaciales

[2] – Descripción del ensamblaje crítico plano superior utilizado para prototipo de Reactor espacial DUFF – http://www.osti.gov/bridge/servl…

Answer 2

Hubo reactores de entrenamiento de muy baja potencia (creo que GE lo hizo) que utilicé en 1970 en el Laboratorio nacional de Argonne. Según recuerdo, la potencia era inferior a 1 vatio (una linterna débil) y el núcleo tenía aproximadamente 6 “de diámetro. Estaba en un tanque de agua de 6-8 pies de diámetro.

Este reactor fue designado AGN-201, tenía un núcleo cilíndrico derecho de 25 cm, utilizaba uranio enriquecido al 20% y tenía una potencia de diseño de 0.1 vatios.

Answer 3

Muchas buenas respuestas aquí. Y como señala Mark Laris, muchos reactores de investigación / educación han estado o han estado allí.

Creo que los más pequeños producidos con la intención de producir electricidad (y, a veces, calefacción) donde el ejército de EE. UU.

Reactor PM-3A del Ejército de EE. UU. En la estación McMurdo, Antártida

Uno de mis antiguos compañeros de trabajo (RIP, Jefe) estaba en la Marina y pasó el invierno atendiendo a PM-3A. El Wiki lo describe mejor que yo:

Programa de energía nuclear del ejército

Answer 4

Puedes hacer un reactor pequeño pero no es económico en absoluto. Por ejemplo, el submarino NR-1 tenía un pequeño reactor hecho para él, de solo unos 100 caballos de fuerza, pero todavía costaba millones de dólares. También para un reactor hay una gran cantidad de costos generales fijos que son importantes para un reactor pequeño: se necesita un personal de operadores de reactores, personal de seguridad, mantenimiento y seguridad las 24 horas, los 7 días de la semana, lo que se suma a un gran costo fijo. También es difícil ubicar un reactor, no puedes dejar uno en cualquier lugar. Necesita acceso a mucha agua de refrigeración, bienes raíces considerables, líneas eléctricas que entran y salen, y nadie quiere una en su patio trasero.

Answer 5

En algún momento alrededor de 1964, se informó que un reactor nuclear fue puesto en órbita para alimentar un satélite. Lo recuerdo porque fue cuando GLEEP comenzó la operación no tripulada, y las noticias se vieron ensombrecidas. Eso tenía que ser pequeño. El más pequeño que vi fue ZEFR, un reactor rápido de energía cero. Eso era aproximadamente del tamaño de una pelota de fútbol.

Answer 6

El reactor que utilicé en la universidad tenía un par de pies cuadrados y producía aproximadamente 100 vatios, pero podía ser impulsado a 1 kW. El reactor de potencia comercial más pequeño que conozco produjo alrededor de 50 MW, pero no conozco el tamaño físico real del reactor, aparte de eso, era un cilindro de 6 pies de altura.

Answer 7

Varias de las sondas espaciales contenían generadores que funcionaban por descomposición isotópica. No es una masa crítica de material fusil. Eran relativamente livianos y no producían una gran cantidad de energía.

Answer 8

Podría considerar los relojes de pulsera con dial de radio como una especie de reactor nuclear: la radioactividad (desintegración atómica) del radio se utilizó para impulsar la pintura fosforescente utilizada en los relojes de pulsera (y otros instrumentos) para que pudieran verse en la oscuridad.

Estos se produjeron antes de que el público apreciara plenamente los efectos nocivos de la radiactividad (y los productos de descomposición).