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原来世界上早就有核动力汽车了_最早的核动力汽车

佚名 2024-05-22 人已围观

简介原来世界上早就有核动力汽车了_最早的核动力汽车好久不见了,今天我想和大家探讨一下关于“原来世界上早就有核动力汽车了”的话题。如果你对这个领域还不太了解,那么这篇文章就是为你准备的,让我们一起来学习一下吧。1.核动力汽车可能有吗2.一节核电池比战斗机还贵,真能用1万年吗?60年前已在汽车试验3.既然核动力能带来巨大能源补给,为什么核动力汽车还没有被研发出来?核动力汽

原来世界上早就有核动力汽车了_最早的核动力汽车

       好久不见了,今天我想和大家探讨一下关于“原来世界上早就有核动力汽车了”的话题。如果你对这个领域还不太了解,那么这篇文章就是为你准备的,让我们一起来学习一下吧。

1.核动力汽车可能有吗

2.一节核电池比战斗机还贵,真能用1万年吗?60年前已在汽车试验

3.既然核动力能带来巨大能源补给,为什么核动力汽车还没有被研发出来?

原来世界上早就有核动力汽车了_最早的核动力汽车

核动力汽车可能有吗

       不可能。理由:

       1,公路交通事故太多,一旦相撞,就是一颗颗污染弹,城市将不得安宁;

       2,汽车是运动的,空气不足以冷却反应堆,反应堆得不到充分的冷却,就非常危险(核潜艇在海水里,有海水冷却;核电站一般也建在有水的旁边);

       3,核反应堆的体积很大,而汽车是小体积的交通工具,不可能装在汽车上。

一节核电池比战斗机还贵,真能用1万年吗?60年前已在汽车试验

       当今社会,环保的概念越来越深入人心,消费者们在选购一款汽车时可能更青睐于混动这一类节能汽车,不仅环保还能省钱,岂不是一举两得。但是无论是混动,电动还是传统汽油车都面临着频繁添加燃料或者充电的烦恼,脑洞大的小伙伴就开始寻找一些只需要加少许的燃料就能让车辆行驶很久的方法,虽然听起来有点不切实际,但是办法还是有的,就看你愿不愿意带着核反应堆出门了!这种车俗称核动力车,只需要非常少的核原料,就可以几十年甚至上百年不需要添加燃料。今天就聊一聊人类历史上出现的核动力车,看完你就知道为啥核动力好却得不到普及的原因了。

       1.Simca Fulgur(1958年)

       早在上世纪五六十年代,核能被认为会给人类带来无限发展可能的新能源,甚至认为会改变每个行业,包括汽车行业,此时核能汽车的概念也逐渐显现。这款名为Simca Fulgur的核动力概念车由法国公司Simca在1958年的日内瓦车展上发布,也算是真正意义上让装着核反应堆的汽车进入大众眼球。

       2.阿贝尔Symetric(1958年)

       这款概念车由法国阿贝尔公司设计,采用核废料驱动发电机,能够产生40千瓦的动力以供汽车行驶,而且核废料五年才更换一次。但是,由于法国政府并不打算接受阿贝尔的疯狂计划,导致这家公司不久后就关门大吉了。需要注意的是,核废料的处理一直是一个让人头疼的问题,如果能够加以利用想必十分完美,但是核废料依旧具有很强的核辐射,同样会危害驾驶人的健康。

       3.福特Nucleon(1959年)

       福特作为当年汽车界的领头羊,同样加入了当时的核动力风潮,在很长一段时间内,都致力于研发一款以核能驱动的汽车,希望借此为世界汽车行业带来一场革命。但是后来大家知道,福特并没有因为核能车改变世界。福特Nucleon是一款皮卡风格的核动力车,整个车身后部都用来搭载核潜艇上使用的反应堆,当然是缩小版的。福特设计师希望能够直接行使5000英里后直接换掉反应堆,不再添加燃料。不过,由于核辐射无法解决的问题,这款车最终没能行使在路上,而是进了福特的汽车博物馆。

       4.凯迪拉克Cadillac WTF(2009)

       凯迪拉克也曾在年向世人发布了一款核动力车,从上来看造型很有未来感,再加上核动力驱动,科技感爆棚。但是真正厉害当然不是什么外观,而是它的性能。因为设计师采用放射性元素钍作为这款车的驱动燃料,号称不添加燃料就能供汽车跑一百年,当然啦,二师兄认为一百年后车子早就废掉啦。

       5.奥迪Mesarthim F-TronQuattro(2015年)

       看着别人的新能源汽车做的有声有色,奥迪却另辟蹊径,直接入坑核动力。但是奥迪的核动力概念车却更加的成熟,更有实施的可能性,毕竟半个多世纪后的科技水平早就不能同往日相比。核动力汽车的结构原理是主要部件核反应堆与离子发射器位于前后轴之间,旁边是发热装置,产生的蒸汽进而驱动电机发电,动力电池安装在前舱,使用四个轮毂电机驱动车轮前进。如果奥迪真的能够在前人的基础上进一步研发和动力汽车,并能解决核辐射问题,绝对是人类汽车史上又一次飞跃。

       虽说核动力早就已经应用到核电站,航母以及潜艇上,并且能够提供源源不断地动力,以航母为例,世界上第一艘核动力航母是出自美国的“企业”号,更换一次核燃料可连续航行10年。但是,如果将核反应堆放置在汽车上,必须要将庞大的核反应堆缩小数倍,同时解决让人头疼的核辐射问题。即使是上世纪中叶就开始的设计构想,但是就今天来讲,依旧难以实现。人们也不得不想象如果车辆发生了车祸,是不是就会引发小型的核爆炸,如果核能汽车能够普及,就是满街奔跑的核弹!当然,这仅仅是设想,相信随着科技的进步,这些问题都会迎刃而解,也许到时加一次燃料能使用数年的核动力汽车将会成为大家挑选汽车的最佳选择!

既然核动力能带来巨大能源补给,为什么核动力汽车还没有被研发出来?

        太空探测器是人类揭开宇宙神秘面纱最有效的工具,探测器上会携带很多精密仪器,对探测对象开展科学研究,那你是否思考过,这些仪器到底是如何工作的?

        对于地球上的精密仪器而言,必须通电才能够工作,同样,就算是这些精密仪器被搬到太空,依然离不开电能。

        最早,航天的太空探测器都是采用太阳能提供能量,免费还相对好用的东西不用白不用。

        不过,免费的东西还是有弊端,一旦探测器进入星球的背面,就彻底没有了能源,整个设备不仅无法工作,而且太空低达-270 的温度,低温状态下,这些仪器会损坏。

        纵观世界范围内,能在太空中利用的能源中,目前只有核电池是寿命最长,稳定性最好的。

        小发电站

        其实,核电池用到探测器上已经不是什么新闻了,早在几十年前,美俄冷战时期就有大量航天器使用核电池。

        其实,核电池并不是严格意义上的电池,它的全称是放射性同位素热电发生器,简称RTG。

        核电池的原理并不难,跟核发电站有异曲同工之妙,它利用了放射性元素衰变过程中产生的热能,热能推动发电设备工作,产生电能,

        航天器上采用的核电池一般是放射性元素钚-238。

        钚的威力比铀还要大,钚和铀都是原子弹的材料,当年,美国在日本广岛用的是铀原子弹,在长崎用的是钚原子弹。

        不过核电池用的钚和原子弹不同,原子弹的钚是钚-239(239Pu),而大部分RTG则使用钚的另一种同位素钚-238(238Pu),它比前者的原子核中少一个中子。

        少了这颗中子非常重要,钚-238不会爆炸。

        顺便说一句,1940年末,美国科学家麦克米伦用60英寸回旋加速器加速的氘核,在轰击铀时发现钚238,次年发现了钚-239,四年过后,就用钚-239就毁灭了长崎市。

        真正将钚-238用到太空探测器是在美阿波罗计划。

        钚-238衰变

        一般来说,放射性元素衰变包括 阿尔法衰变、贝塔衰变和伽马衰变,不过,衰变没有聚变那么厉害。

        钚-238衰变过程中,仅会释放一个氦-4原子核(α粒子),当然这一过程属于α衰变。

        每克钚-238在衰变的过程中,自发产生的热量可以产生0.568W的电能。

        核电池有多贵

        由于钚-238是在高速器中人工合成的,这个合成的过程,成本极高,就目前来看,美俄有能力大规模生产。

        所以,核电池的热电转换效率非常重要,比如美好奇号毅力号核电池效率达到6.3%,在核电池领域算是效率很高的,如果转换率低化,意味着需要更多钚-238,成本会更高。

        那一个核电池组件究竟有多贵呢?

        美毅力号探测器

        美国当地时间2月18日下午,美国毅力号火星探测器成功登陆火星,成为美国第五个成功登陆火星的探测器,毅力号此行有一个重要目的,采集火星样本,试图找到有生命存在的证据。

        美国火星探测器毅力号,毅力号中有一个火星漫游车,重量达到1.03吨,长度接近3米,整个尺寸与小 汽车 差不多,它采用了RTG核电池,整个电池用了4.8公斤钚氧化物,总重量达到了45公斤,功率仅为110W,设计寿命14年,造价达到了7000万美元。

        毅力号漫游车(圆圈为核电池)

        一个核电池的价格比俄罗斯最贵战机米格35还要贵,确实是太贵了。

        天问一号没有核电池晚上怎么办?

        上一节说的美国毅力号是在今年7月30日发射,而我国的天问一号是在7月23日发射的,它们共同的目的都是火星。

        那么问题来了,美毅力号漫游车可是携带了核电池,我国天问一号仅携带了太阳能电池板,而火星表面,晚上温度为零下70度,天问一号保温成了一个比较大的问题,它晚上该如何过夜呢?

        我国航天人另辟蹊径,采用了相变保温系统,以正十一烷为工质,白天温度高时,正十一烷吸热变成液态存储能量,到晚上,正十一烷由液体凝固为固体释放热量,给机器设备保温。

        正十一烷相变保温系统的集热窗,位于火星车背部

        不过,按照探测器发展规律来看,我国探测器还是循序渐进,毕竟航天大国美国,也是慢慢才引进核电池。

        核电池寿命

        放射性元素寿命到底有多大,真的像有些人所说的无限寿命吗?

        目前而言,就航天器上的核电池来看,别说无限寿命了,能够达到100年就不错了。

        核电池的寿命是由其放射元素决定,一般太空探测区都采用钚-238,而钚-238的半衰期是87.7年,当87.7年过后,核电池中钚-238一半数量衰变成钚-234,这也就意味着发电的钚-238减少了一半,能量同样也会减半。

        也就是说,核电池的使用寿命是87.7年,这个时间用在太空探测器刚刚好,执行任务的时间足够了。

        航天技术可否民用

        经常看到新闻报道,很多高精尖的航天技术,转移到民用方面。

        毅力号火星漫游车,长有3米,重量达到1.03吨,与现在路上跑的 汽车 尺寸和重量差不多,如果将这个技术民用,基本达到永动机级别了,不需要充电和加油,可行吗?

        先来看下,1957年美国福特公司曾经做过第一款核动力 汽车 ,当时就做了一个外壳,拍了概念照片,一直没落地。

        距离福特公司的核电池概念 汽车 已经过去60多年了,那现在技术是不是更进一步?我们来进行一个简单的推理。

        驱动一台 汽车 正常运行约需要50Kw以上,这个功率是毅力号电池450倍,仅电池重量就要2160公斤,造价更是达到315亿美元,这还是抛开辐射问题的情况。

        因此,就目前来看,核动力电池依然是不可行的。

        写在最后

        考虑到核电池的种种因素,航天技术要用到民用上,还有很长时间的路要走。

       既然核动力能带来巨大能源补给,为什么核动力汽车还没有被研发出来?核动力列车一般运用在货运已经军事用途上,客运列车不提倡。核动力的机车大概需要四节车厢左右,是普通电力机车的两倍。但是它的优点是能够提供强大而持久的动力,这一点是没人可以否认的。中间不用补充燃料,这其实更适合航海和太空飞行,因为后两者的环境极为空旷。

       核动力本质都是核裂变产生热能,或是加热水,以蒸汽推动涡轮提供动能,亦或者是推动电机产生电能驱动。实质上都是把车变成了一台蒸汽车... 只是一个烧煤一个烧铀。讲道理还没内燃机来的有趣么初级的问题也有人问?核动力汽车看看成本就行了,成本高于汽油柴油的,一概淘汰。唯一能替代石油的,通过计算,只有煤炭和水生产的甲醇,没有其他,至于电池和氢能源。

       所以核动力汽车并不是什么以后才会有的事情。可能楼主的意思是,会不会出现在普通人的车子上,以后普通人的车子会不会有核动力。回答是不会的,因为如果核能普及,只要修核电大力普及电力就行了出自战斗民族俄罗斯的汽车设计师之手,代号为Mesarthim F-Tron Quattro,搭载了全新4驱核动力系统。外型前卫十足,跟蝙蝠侠的车很像,对不对?在新能源车动不动就是什么纯电动。

       但推进悬浮汽车也是现实的,但只能是特定的线路,利用类悬浮列车的技术,那么悬浮汽车还是能实现的。但是,悬浮不存在技术问题,利用喷射也可以实现悬浮,但消耗过多的能源动力,从理论上说,核动力的小型化完全存在发展空间,甚至小到独盏灯泡、打火机,更别说小到汽车了。

       好了,今天关于“原来世界上早就有核动力汽车了”的探讨就到这里了。希望大家能够对“原来世界上早就有核动力汽车了”有更深入的认识,并且从我的回答中得到一些帮助。