书城科普核能前景
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第24章 太空核电站

高新技术的发展,人们将反应堆搬到卫星上,从而形成太空中的核电站。

人造卫星和太空飞行器在太空中飞行,一般需要电池发电,什么燃料电池、太阳能电池等都可以使用。然而,他们又都存在这样和那样的问题,无法满足大容量的电能需求。

怎么来克服这种弊端呢?

科学家们经过努力,终于找到了比较理想的卫星和太空飞行器用的电源——太空核反应堆。

太空核反应堆的电容量可达500瓦至几千瓦,甚至可高达百万瓦。比较先进的核电池同其相比,也是小巫见大巫。

太空核反应堆的工作原理同陆地上的核反应堆基本是相同的。所不同的是,太空核反应堆体积小,轻便实用。

太空核反应堆所用的燃料是纯铀-235。这种核反应堆连同控制装置,大约像2千克重的小西瓜一般大。

通常,反应堆运行产生的热能,可以通过三种方法转换成电能。

第一种方法,将装有液态金属的管子从反应堆中通过,液态金属就会吸收热量变成蒸气,来推动汽轮发电机组发电。它的能量转换率高,可达30%,但汽轮发电机的转速高,这在太空飞行无人维修的情况下,难以长时间安全运行。

第二种方法,以热电偶或热离子方式发电,它不需要转速很高的汽轮机,所以使用简便,可以长期稳定地发电。

第三种方法,是能量转换效率比热电偶高得多的热离子换能法。它是利用热离子二极管来完成能量转换的。

太空核反应堆不仅可用作太空飞行器和卫星的主要能源,而且还是未来用于考察和开采月球矿藏的理想电源。