Gyurkity Péter

Atomreaktort tesztelt a NASA

Ezt hosszabb küldetéseknél használnák, hogy biztosítva legyen az áramellátás.

Az atomenergia évtizedek óta jelen van az űrkutatás területén, hiszen itt a Voyager-űrszondák és a Curiosity marsjáró is RTG-technológiára (radioizotópos termoelektromos generátor) támaszkodik – előbbiek több, mint 40 év után is üzeneteket küldenek vissza a Földre, míg utóbbi immár hatodik éve száguldozik a Mars felszínén, további kutatásokat végezve. Ez a természetes bomlásból származó hőt hasznosítja, azt elektromos árammá alakítják át. A NASA most egy nagyobb reaktoron dolgozik, amely hosszabb emberi küldetéseknél jöhet majd jól.

Az ügynökség által közzétett bejelentés szerint a Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY) névre keresztelt reaktor több előnyt is kínál. A megszokottnál nagyobb egység kereken 1 kilowattot biztosítana az akár a Mars felszínén hosszabb ideig tevékenykedő űrhajósok számára, ezt pedig ezúttal nem passzív bomlásra, hanem aktív fisszióra támaszkodva tenné, méghozzá önmagát szabályozva, hiszen itt nem lesz mindig jelen az ehhez szükséges személyzet. Az akár 10 éven át működtetni kívánt reaktor egy része a felszín alá lenne beásva, az űrhajósokat pedig ellátnák az esetleges sugárzás elleni védelemmel, bár itt nem lenne radioaktív hűtőfolyadék, a mag hőmérsékletét pedig automatikusan szabályoznák, elkerülve a túlmelegedést.


Mivel az RTG-vel ellentétben a folyamatos működés nem eleve elrendeltetett, a fellövést és az utazást végigaludhatná a reaktor, amely csak a felszínen való elhelyezkedés után kapcsolna be. A rendszer egy termosztáthoz hasonlóan működik, az önszabályozás itt nagyon fontos szempont, az eddigi tesztek során pedig nagyon is jó eredményt kaptak, hiszen a sorrendben harmadik, immár a beüzemelést és 28 órán keresztüli használatot is magába foglaló kísérlet szintén nem jelzett gondokat. A beindulás és a teljes kapacitáson való üzemelés jól ment, semmilyen komolyabb akadályra nem bukkantak, bár azt kizárólag számításokkal tudták csak igazolni, hogy kikapcsolt állapotban nem fordulhat elő nagyobb katasztrófa a fellövés esetleges kudarcánál.

A prototípushoz képest változtatni fognak a végleges példányokon, itt azonban még szükség lesz a repülés közbeni tesztekre is – ezen repüléseket egyelőre csak tervezik.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • gaszton421 #16
    Nem , nem tudsz , az elméleti hatásfok nem azonos az elvi hatásfokkal. arról sokan tudnak de. Amikor azt mondtam hogy sokat kereshetnél vele akkor arra céloztam hogy használható rendszert kiépíteni ilyen hatásfokkal, továbbra is fenntartom hogyha tudod hogyan kell ilyet építeni akkor annyit kérsz érte amennyit csak akarsz. Persze annál kicsivel több kell mint amit itt írtál róla. Hidd el oka van annak hogy azok az atomerőművek az "elavult" Brayton ciklust használják és nem más csodás módszert 80% vagy afelett hatásfokkal.
  • gaszton421 #15
    Tényleg kaptál érte de azt hiszem ott a rendszer skálázhatóságában kételkedtek leginkább, kicsiben 1-10 KW tényleg rendben van de így is látszik hogy a reaktor méretéhez képest hatalmas hűtőfelület kell. Épp ezért ezt a rendszert nem igazán tevezik nagy méretre, inkább több azonos berendezés bekötésével érik el a kívánt teljesítményt.
  • gaszton421 #14
    Attol tartok totálisan el vagy keverve a terminológiában.

    Először is az RTG-ből csak egyfajta van, (Radioisotope Termoelectric Generator) a T az a termolelektromos-t jelenti , tehát ha valami RTG akkor az egy olyan berendezés amiben a lassan bomló izotóp, (jellemzően PU238) höjét termoelektromos efektus segítségével alakítjuk át elektromos energiává , alacsony, jelemzően 5% hatásfokkal.

    Az üzemanyag cella az egy olyan berendezés ahol megfelelű katalizátor, (platina) jelenlétében az oxigén és hidrogén mlekulák alacsony hőmérsékleten egyesülnek, vizet hoznak létre és a hideg "égés" energiáját elektromos energia formájában lehet elvezetni. Elég magas a hatásfoka, jellemzően 80% feletti. Az üzemanyag cella attól üzemanyagcella hogy a működéséhez üzemanyag, (oxigén és hidrogén) utánpótlás kell,

    Az öszzes többi atomenergiát használó dolgot pedig reaktornak hívjuk mert a radioizótópos generátorral ellentétben nem a spontán bomlás energiáját használják fel hanem az egyébként viszonylag stabil izotópot neutronok segítségével késztetünk láncreakcióra és az így keletkezett höt azután valamilyen módszerrel átaakítjuk elektromos energiává, ez lehet az egyszerűség kedvéért hasonló alacsonyhatásfokú de mozgó alkatrészt nem tartalmazó megoldás mint az RTG-nél, (de ez nem RTG mert nem a radioizotópok spontán bomlásakor keletkező hővel operál), vagy mint a Földön gyakorlatilag minden erőműben gőzturbinák segítségével, vagy pedig ehhez most már hozzájön a stirling generátor is, de ezek egyike sem RTG és nem üzemanyagcella.
  • teddybear #13
    Ami a hatásfokot illeti, talán nem kéne összekeverni egy egy erőművi részegység hatásfokát egy komplett erőművéével. Az utóbbi ugyanis mindenképp kisebb lesz, hisz a részhatásfokok adják ki a végsőt.

    Ami pedig ezt a tervezetet illeti, ennek kisebb lesz a hatásfoka mint egy földi erőműnek, mert ennél a hűtést csak hősugárzással lehet megoldani. Ahogy egy másik topokban már kifejtettem. (kaptam is eleget miatta, de a kritikusaim egyszerűen nem fogták fel a probléma jellegét.)
    Ami pedig az atomerőművet illeti, egyszerűen nincs más, amivel nagy teljesítménnyel és kis térfogattal egyszerre rendelkezik.
  • teddybear #12
    Nem. Ott egy nukleáris hulladéklerakó robbant fel, és ez lökte ki a Holdat a pályájáról.
  • Sanyiahegyrol #11
    Dejavu érzésem van. Nem így indult el az Alfa Holdbázis? :)
  • overseer-7 #10
    RTG készülék két részből áll, az üzemanyag cellákból, fűtő egységek ..és a hőerőgép ami a cellák hőenergiáját alakítja elektromossá.
    A peltier hő-elektromos megoldás kb 5% os hatásfokú.. nincs benne mozgó alkatrész, ma már értelmetlen a használata, a Stirling RTG cellák, kombinált ciklusban 80% körül mennének. Ezért bonyolultabb, de kisebb súly, kevesebb üzemanyag kellene hozzá.

    "nem tudom elérhető-e 80% egy atomreaktornál, jelenleg a Földőn nincs ilyen energia konverziós hatásfok, szerencséd van ha tudsz ilyet"
    Igen..szerencse, hogy tudok ilyet.. és nem csak én tudok ilyet, hanem minden tankkönyv és szakirodalom beszámol a kombinált ciklusú hőerőgépekről.
    Gáz-turbánák esetén használatban van az iparban.
    De még nem érte el az elméleti max hatásfokát, mert itt is csak még a régi elavult Brayton állandó nyomású turbinákat alkalmazza az ipar.

    "üzemanyag cellák... kémiai üzemanyagnál kell a kémiai anyag utánpótlás"
    Nem tudom miről beszélsz.
  • gaszton421 #9
    Ezt nem igazán értem, most az RTG cellákról írsz hogy tudnak fejlődni utána meg a Stirlinges generátorokról. azaz elsőállíts igaz de már nem nagyon, a mostani 5-6% még fejleszthető mondjuk 7-re de sokkal többre nem igazán.
    A stirling igen, itt a Földön vannak sokkal jobbak de a passzív heat-pipe technológia amivel a szervizmentes űzembiztonság és a passzív radiátoros hűtés amivel kombinálták a magasabb üzembiztonság és a szerviz mentesség miatt az nem. nem tudom elérhető-e 80% egy atomreaktornál, jelenleg a Földőn nincs ilyen energia konverziós hatásfok, szerencséd van ha tudsz ilyet, sorban fognak érte az energetikai cégek, Paks 2 fel sem kelene építeni mert egy csapásra majdnem a duplájára nőne az elektromos teljesítménye a mostani 4 blokknak, (azt hiszem 44% körül van a hő/elektromos konverió aránya a VVER 440-es blokkoknak).
    RTG-t, vagyis a korábban említett kis hatásfokú de hosszan és megbízhatóan uzemelő PU238-as termolelektromos generátorokat csak ott érdemes használni ahol a napelemek nem tudnak megfelelő teljesítményt öszehozni, ez egy drága rendszer a PU238 izotóp veszélyes és bonyolult és drága előállítani. csak ott érdemes használni ahol a napelem nem elégséges.
    Nem tudom hogy keveredtek ide, az üzemanyag cellák, azt eddig az Apollo programon és az űrrepülőgépen kívül nem használták sehol, kémiai üzemanyagnál kell a kémiai anyag utánpótlás ,(ez esetben oxigén és hidrogén), az előbb említett esetekben azért volt jű választás mert így az űrhajósok vízutánpótlását is meg lehetett oldani a végtermékkel.
  • overseer-7 #8
    Az RTG cellák, elméletileg még tudnak fejlődni.
    Egy nagy gáz nyomású Stirling motorral, bőven elérhető az 50% feletti hő-hatásfok. Kombinált ciklusban, 80% körül is lenne, ez kb 30% al nagyobb tömeget és majdnem kétszer nagyobb motor súlyt, bonyolultabb és több alkatrészt jelent.

    Az üzemanyag cellák, szerintem nagyon fontos, hogy szabályozhatóak legyenek, amit itt végre már megoldottak.. ki be kapcsolhatóak is.

    Mindenhol érdemes használni RTG egységeket, kivéve a föld körüli pályákat.
  • jkedzs #7
    szerintem inkább kettő küldjenek egyszerre. hátha az első nem indul be. ^^'