Si bien existen problemas innegables (en su mayoría relacionados con el blindaje) con los vehículos móviles propulsados por fisión y fusión, incluidos los aviones en la Tierra, la situación podría ser diferente para los vehículos utilizados para explorar la superficie de los planetas en el espacio. A medida que la humanidad explora el sistema solar exterior (Marte), existe la posibilidad de que surjan vehículos de propulsión nuclear.
Es posible hacer algunos reactores de fisión heterogéneos verdaderamente pequeños con combustibles de fisión exóticos. El Reactor de Torio Líquido de Fluoruro Líquido más pequeño es probablemente de alrededor de 1 MWt, pero al usar los isótopos de Americio como combustible de fisión, es posible construir reactores alimentados por fluido funcional de tres órdenes de magnitud más pequeños. Investigadores en Israel (Dr. Yigal Ronen) diseñaron un reactor térmico heterogéneo [1] que pesaba 4.95 kg y tenía un radio de 9.6 cm (<4 "radio) y una potencia de unos pocos kilovatios. El pequeño reactor israelí era esférico en forma y fue alimentado por una solución de Am-242 (NO3) 3 en agua. Cuando un reactor de fisión es muy pequeño (esfera de radio <10 cm) requiere relativamente poco blindaje total de plomo para encerrar completamente el reactor con 11 "de plomo para proporcionar protección contra la radiación gamma penetrante para el operador del vehículo. Los reactores de fisión realmente pequeños pueden ser más prácticos de considerar por ese motivo.
Los reactores de fusión para aplicaciones móviles tienden a descontarse porque nadie ha producido recientemente un reactor de fusión que realmente genere energía.
Fusion tiene muchas ventajas significativas para la generación directa de energía móvil:
- ¿Puedes tener un ciclo infinito de fisión nuclear y luego fusión?
- ¿Cuál fue la razón detrás de la prueba nuclear india de Pokhran y su efecto en la región?
- ¿Cuáles son las ecuaciones más importantes relacionadas con la fusión nuclear?
- ¿Existe algo así como un reactor nuclear ‘limpio’, que utiliza cada partícula de combustible atómico?
- ¿La comunidad de Quora es capaz de crear fisión nuclear?
1) La fusión no requiere un requerimiento de masa crítica, todo lo que requiere una reacción de fusión es que se cumplan las condiciones adecuadas (temperatura, densidad plasmática y tiempo de confinamiento) para apoyar la fusión. Como resultado, se pueden construir plantas de energía de fusión muy pequeñas.
2) Los combustibles de fusión están ampliamente disponibles en el espacio. El hidrógeno (y el deuterio) es el elemento más abundante en el universo, completamente 10 ^ 10 veces más abundante que cualquier combinación de combustibles de fisión.
3) Cuando la fusión no funciona, tiende a encenderse, y los accidentes graves y la fusión no tienden a ocurrir
4) Los neutrones rápidos son algo más fáciles de proteger y más rentables. Una combinación de material High-Z como el bismuto cargado como un polvo en plástico polivinílico HPDE Borated ligero y económico es eficaz para detener los neutrones y es más liviano que el plomo requerido para el blindaje gamma. El HPDE se puede moldear fácilmente en cualquier forma que se desee formando blindaje sin espacios, lo que proporciona una excelente seguridad para el operador.
Mientras que los experimentos de fusión pura hasta ahora no han producido ninguna energía neta, la fusión impura producida a partir de ensambles de fusión por fisión funciona de manera rutinaria (y desde 1952) produce energía de fusión bajo demanda [3]. Los ensamblajes modernos de fusión de fisión pequeña que usan Fusion-> Fission-> Fusion han sido diseñados para usar tan solo 0.25 gramos de fisible y menos de 10 gramos de fluido criodeuterio-tritio para producir explosiones de fusión de 100 GJ (la energía aproximada producido al quemar 779 galones de gasolina). Las plantas de energía híbridas de Fisión-Fusión en aplicaciones móviles como vehículos o herramientas podrían usar ráfagas periódicas de energía de fusión para producir electricidad a través de la conversión de energía magnetohidrodinámica (sin partes móviles, cerca del 100% de eficiencia de conversión de energía del ciclo de Carnot) para recargar las baterías que impulsan el vehículo a través de la superficie de un planeta remoto [2].
¿Habrá alguna vez automóviles de propulsión nuclear?
Tal vez no en el corto plazo, pero los vehículos exploratorios con tracción en todas las ruedas y múltiples ejes propulsados por fusión de fisión o, en última instancia, fusión puramente aneutrónica de He3-He3 podrían ser otra cuestión.
[1] – Y. Ronen “El reactor nuclear térmico más pequeño”
Ciencia e ingeniería nuclear 153, 90-92 (2006)
https://www.researchgate.net/pro…
[2] – Mars Rover tripulado con energía nuclear gana el premio Good Design – Manned Mars Rover gana el premio Good Design
[3] – Una tercera vía hacia la liberación controlada de energía nuclear por fisión y fusión por F. Winterberg
http://www.znaturforsch.com/aa/v…