¿Puede un reactor nuclear / de fusión en funcionamiento enfriarse lo suficiente con solo estar en el vacío?

Answer 1

Esa es una pregunta bastante vaga. Quizás lo que está tratando de preguntar es si un reactor puede producir poca energía suficiente para que pueda enfriarse en el espacio.

La respuesta es probablemente. Dependería en gran medida de la superficie que tenga, la cantidad de energía que necesita para enfriarse, la eficiencia del enfriamiento (si el reactor está totalmente desconectado durante el lanzamiento, es posible que tenga poco blindaje en el espacio, eso reduciría el enfriamiento desafíos).

Pero el punto fundamental es que ha habido varias propuestas para operar reactores nucleares en el espacio para obtener energía para propulsión, calefacción, funcionamiento de soporte vital para misiones tripuladas de ultra larga duración, por lo que debe ser posible, pero no tengo idea de qué tipo de desafíos implicaría.

Por lo tanto, debe haber algún diseño que funcione en el espacio sin sobrecalentarse.

Answer 2

Si. Tanto los Estados Unidos como la Unión Soviética han puesto reactores en el espacio.

Aquí está el reactor SNAP-10A de la NASA. El reactor es la parte superior. El resto es el radiador para eliminar el exceso de calor.

SNAP-10A – Wikipedia

Answer 3

Otro “sí, pero”. Las cosas en el vacío no se pueden enfriar por convección y, por lo tanto, pierden calor más lentamente: el vacío no está frío. Si el reactor no está en contacto con nada, digamos, porque está en órbita, tampoco puede perder calor por conducción. Esto deja el enfriamiento por radiación, que no es terriblemente eficiente. Por lo tanto, los reactores que funcionan al vacío deben estar diseñados para funcionar en caliente o con grandes paneles de radiador para disipar el calor lo suficientemente rápido.

Answer 4

Sí, pero debe estar diseñado para funcionar a altas temperaturas, de modo que excluya los LWR actuales. La pérdida de calor por radiación aumenta a la cuarta potencia de temperatura. Un reactor de sal fundida o reactor de lecho de guijarros que funciona a 750 grados irradia 16 veces más calor por radiación que un LWR que funciona a 300 grados. A tales temperaturas, probablemente solo necesite disipadores de calor grandes y de gran superficie para eliminar el calor residual.

Answer 5

Puede estar pensando que en el vacío del espacio, no hay nada que impida que el calor escape y sería una forma realmente eficiente de enfriar el reactor.

En verdad, las formas más eficientes de eliminar el calor son con “algo”, no con nada.

Convección, conducción, radiación: no hay ninguna ventaja en limitarse solo a la radiación.

Una forma particularmente buena de refrescarse es con agua. El agua tiene una capacidad calorífica inusualmente alta.

Answer 6

Supongo que te refieres al vacío del espacio. Un vacío cerrado es un muy buen aislante, útil para retener el calor, no para enfriar. En el espacio, el fondo está a unos 3 grados por encima del cero absoluto, por lo que acepta fácilmente la energía radiante, por lo que puede enfriarse casi cualquier cosa si hay suficiente superficie expuesta.

Los reactores refrigerados por aire se construirán pronto.