NASA、月/火星向けの小型原子炉を開発中 33
ストーリー by reo
そして太陽系から一つの惑星が消えた 部門より
そして太陽系から一つの惑星が消えた 部門より
ある Anonymous Coward 曰く、
NASA が月や火星に設置するための原子炉を開発しているそうだ (本家 /. 記事より)。
MITの Technology Review によると、2020 年までには安全で信頼性があり、効率的なシステムが開発できる見込みとのこと。宇宙で原子炉を稼働させて電力を取り出すというアイデア自体は 1950 年代後期からあり、1960 年代には NASA により実験的な原子炉が開発されていたという。しかし、核の危険性を不安視する世論や、宇宙での核兵器の使用を禁止する協定などにより、開発は中止されていた。
この原子炉は、月や火星の「前線基地」での電力をまかなうことを目的としているとのこと。だいたい 2.3 キロワット程度の電力を安定して供給できるものになりそうだと、開発者らは語っている。
原子力電池 (スコア:1)
昔からボイジャーとかで使ってるよね。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E9%9B%BB%E6%B1%A0
Re:原子力電池 (スコア:2)
原子力電池の原料であるプルトニウム238が生産出来ないためでしょう。
techobahnの記事
http://www.technobahn.com/news/200905080452 [technobahn.com]
http://www.technobahn.com/news/200908111139 [technobahn.com]
kusanagi shin
Re: (スコア:0)
出力がまったく足りない。
爆発事故を起こして (スコア:1)
．．．．．．．．あれば、廃棄物貯蔵所か
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惑星ケイロンまであと何マイル？
小型原子炉と言えば (スコア:1)
ミノフスキー・イヨネスコ型熱核反応炉
全長 18m の鉄巨人稼働用
#まぁ一番小さいのはアトムの腹の中にある核融合炉でしょうけどｗ；
～パタポン教徒～
Re:小型原子炉と言えば (スコア:1)
知らないうちにアトムは核融合炉になっていたのか。
昔読んだマンガではエネルギーチューブとかいう大きな注射器みたいなので補給して放射能のウンコをしてたけど。
the.ACount
エコに (スコア:1)
コンポスト風味のを屋外に置くのをイメージしてみた。
...
モノリスになったドラえもんしか浮かばないorz
# 地球破壊ミサイルがなくてもドラえもんは危険だな
M-FalconSky (暑いか寒い)
どうやって冷すんだ？ (スコア:1, 興味深い)
# だから原子力発電所や(熱を得てから発電迄の原理は同じ)火力発電所は、冷却水を得易い海や川のそばに在る。
Re:どうやって冷すんだ？ (スコア:4, 参考になる)
宇宙用原子炉はいくつかありますが、基本的に熱を電気に直接変換です。炉心の外側に直接熱電変換部を貼り付けたり、NaK合金を循環させて外部に熱電変換部をつけてたり。
ソ連の"Romashka"と"BUK"、合衆国の"SNAP 10A"は熱電対発電、"Topaz"は熱電子発電です。
そのため、発電効率はRomashkaで1％以下、BUKやTopazでも一桁％程度となってます。
水銀タービンでランキンサイクルとかそういう構想もありましたが、可動部が多いと故障しやすく、また打ち上げ時のGでのトラブルなんかが怖くて構想で終わってます。とは言えそもそも打ち上がったのは上記の4種、実用化されてた宇宙炉はBUKだけなんですが…
放熱は放熱板を用いて赤外線の形で放射させてます。別に宇宙は真空だから冷やす方法がないって訳じゃないです。
ただし当然廃熱が大きいほどでかい放熱板が必要なので、原子炉積んだ衛星は大変でしょう。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
その往復が出来るなら原子炉なんて要らない。
この原子炉自体は2.3kwのスターリングエンジンの熱源部分に過ぎないのだから。
関連ストーリー (スコア:1)
ビル地下に超小型原発 [srad.jp]
昔話 (スコア:1)
NASAで開発して超小型原子炉と言えば、エイトマンだったんだが・・
the.ACount
どうやって電気を地球へ運ぶの (スコア:0)
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
むしろもし運べるなら、地球から前線基地に電力を運んだ方が早いですよね。
# 月や火星で発電となると冷却が大変そうだなぁ
冷却に関しては (スコア:0)
書いてない (スコア:1)
スターリングエンジンを駆動して発電するとは書いてあるが
余剰な熱をどうやって始末するか書いてないと思う。
むしろそちらこそががポイント。
地球上では巨大な放熱塔を建て、河川や海洋の水を使って熱交換で一次冷却水を復水させてるが
真空の月面や大気が極めて薄い火星でどうやって冷却系を冷やすのか。
特に月面では放射冷却しかないと思うが、
十分な出力を得ようとすると放熱器もかなり巨大化してしまう気がする。
火星では砂嵐で放熱器が砂かぶって原子炉あぼーんとか。
〜後悔先に立たず・後悔役に立たず・後悔後を絶たず〜
Re:書いてない (スコア:3, 参考になる)
＞余剰な熱をどうやって始末するか書いてないと思う。
？？？
Technology Review: A Lunar Nuclear Reactor
http://www.technologyreview.com/energy/23247/page2/ [technologyreview.com]
の先頭に放熱板の写真がばばーんと載っていて、
> The panel is six feet by nine feet. Twenty such radiators would be needed for a full-scale system.
と書いてあり、また、その後の本文で、
> The panel dissipated six kilowatts of energy, more than expected--a "very successfully test," says Palac.
と書いてあります。
Re:書いてない (スコア:2, 参考になる)
そうなんですよね. 原子炉を含むあらゆる熱機関は高熱源だけではなく冷熱源が必要なんですが, そこのところが抜けている議論が多くて.
放射冷却型放熱板を使うとすると, それらは全て天空を向いていないといけない(地球上の様に周囲の大気に放射して熱を逃がすという手が使えないため)し, 太陽光(温度としては6000℃)を受けると, その分だけ放熱効率が落ちますから何らかの日よけは必要ですし. 月面なら日よけを作りやすい極地に基地を建設するとか, 火星ならほぼ24時間で夜と昼のサイクルがあるので, 昼間に蓄熱しておいて夜間に放熱とかの工夫をしないとだめですね.
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
ダメだよ。
それじゃあ太陽電池板が加熱されて効率低下した上に、適当なところで平衡状態になって放熱できなくなる。
放熱板の方向の基本は真っ暗な宇宙空間に向ける事だよ。
Re: (スコア:0)
＞それじゃあ太陽電池板が加熱されて効率低下した上に、適当なところで平衡状態になって放熱できなくなる。
平衡状態になってる ということは、放熱できているということ。
効率の低下はそのとおりだけど、高熱源の温度が自然状態の温度より十分高ければ、利用可能。
月面に普通の軽水炉という組み合わせでも熱源の温度差は２００℃ほど取れるわけで、どうしようも無いほど低効率というわけじゃないと思う。
Re: (スコア:0)
＞月面に普通の軽水炉という組み合わせでも熱源の温度差は２００℃ほど取れるわけで
月面での地中放熱で温度差を200℃取れるという根拠は？
Re: (スコア:0)
＞月面での地中放熱で温度差を200℃取れるという根拠は？
地中放熱なんて言ってませんよ。放射冷却なら月面の昼間でもって話。
Re:書いてない (スコア:2, 参考になる)
想定出力は2.3kWなのに、なんで
十分な出力を得ようとすると放熱器もかなり巨大化してしまう気がする。
という話に？
地球用ディーゼル発電機ならこの程度(2.4kVA) [honda.co.jp]でまかなえる電力ですよ。
小規模なら変換効率のいいスターリングエンジンを使うってのは、廃熱を最小限にする意図もあるでしょう。(あと作動流体をコンパクトに密閉できることも利点)
とはいっても空気が薄くて空冷はきつそうだから、主な排熱先は地面じゃないですかね。
この規模ならそれだけでも十分に冷却可能で、地面を加熱することによる周囲への影響は比較的少ないと踏んでいるんじゃないかと。
うじゃうじゃ
Re:書いてない (スコア:1)
その程度の出力であってもほぼ真空断熱されてますから、
適当に大気中に放散される地球上と違って冷却系を作り込む必要があると考えて最初のコメントです。
逆に断熱されていると効率が向上するため熱源がコンパクトにできて、
冷却系もより簡易なもので済むのかもしれません。
＃＃小さすぎると臨界に達しない？
〜後悔先に立たず・後悔役に立たず・後悔後を絶たず〜
Re: (スコア:0)
＞地球用ディーゼル発電機ならこの程度(2.4kVA)でまかなえる電力ですよ。
それ、まさしく排気ガスとして熱を空気に捨てているシステムじゃないですか。
本体はそのサイズでも、空気のないところで熱を捨てようとしたら大変というのがこのツリーの趣旨でしょう。
＞とはいっても空気が薄くて空冷はきつそうだから、主な排熱先は地面じゃないですかね。
土中に定常的に排熱を続けたら、すぐに飽和して低熱源としての用をなさなくなるのでは。
地球と違って水分による熱輸送もないでしょうし。
そもそもボーリング用の掘削機を持ち込むのも大変そうです。
Re:書いてない (スコア:1)
そうですね。
スターリングエンジンならそれほど高温を必要としないので、臨界条件ギリギリでゆっくり反応させるのだと思います。
あまり高温にはならないので熱放射は無視できるレベルかも。
むしろ月面だと日光で地面が温められることによる効率低下の方がありそうです。火星なら陽射しもかなり弱くなりますが。
素人の勝手なイメージですが、レジャーシートのような数メートル四方の放熱シートの上に発電機を設置して、シートは地面に密着させるために上を砂などで覆うという形なら簡単にできるかなと。
昼間の温度上昇による効率低下を避けるためにシートの上をテントのような日除けで覆っておけば、冷却としては十分ではないかなと思っています。
月なら無風だし火星も気圧が低く、さらに低重力ということもあるので大きな日除けでも簡単な構造で十分保持できるはずです。
(火星だと日除けに積もった砂をたまに落とさなきゃいけないかも)
うじゃうじゃ
Re: (スコア:0)
赤外熱放射より明らかに効率が良いだろうし、実際に調べてないので確実なことはいえませんが、恐らく可能なはず。
プロが作るんだしその辺のことは考慮に入れているはずで、なんか否定的な意見ばかりで考察にかけるなぁ。
火星の砂嵐で原子炉あぼんとか書いている人も要るけど、それも恐らくクリーニングロボットとかをメンテナンス機構とか作って対策するはず。なんだかなぁ
もし事故ったら…？ (スコア:0)
月と火星じゃ条件がちがうだろうけれど、もし放射能漏れ事故とかが発生した場合って現地にどういう影響を及ぼすんだろう。
先生、質問！ (スコア:0)
これは良い核ですか、悪い核ですか？
Re: (スコア:0)
アメリカ製なので悪い核です
中国かロシアが作ると良い核になります
#と、どこかの「平和団体」が言いそうな気がした