Branduolinis reaktorius - įrenginys, skirtas pradėti ir kontroliuoti nepertraukiamą grandininę branduolinę reakciją. Dažniausiai branduoliniai reaktoriai yra naudojami gaminti elektros energiją ir varyti povandeninius laivus. Branduoliniai reaktoriai, kaip ir tradicinės elektrinės, įkinko terminę energiją. Kai didelis ir skalus atomo branduolys (uranas-235 arba plutonis-239) sugeria neutroną, jis gali pereiti branduolinį dalijimąsį. Sunkusis branduolys skyla į du arba daugiau lengvesnius branduolius (skilimo produktus), tai išlaisvina kinetinę energiją, gama spinduliuotę bei laisvuosius neutronus. Dalis šių neutronų gali būti vėliau sugerti kitų branduolių ir sukelti tolimesnius skilimo įvykius, kurie išleidžia vėl neutronus ir taip tęsiasi, kol skyla paskutinis branduolys. Grandininę branduolinę reakciją galima valdyti naudojant neutronų nuodus arba neutronų lėtiklius, taip pakeičiant neutronų porciją, kuri sukels daugiau skilimų. Reaktoriaus branduolys gamina šilumą keliais būdais.
Pirmasis branduolinis reaktorius „Chicago Pile-1“ buvo sukonstruotas 1942 m. JAV, Čikagos universitete, vadovaujant Enrikui Fermi.
Branduolinės energetikos aušra ir „Ford Nucleon“ koncepcija
Nuo XX a. 6-ojo ir 7-ojo dešimtmečio branduolinė energetika vis dar buvo pakankamai naujas dalykas. Kaip ir visos naujienos, branduoliniai reaktoriai kaitino žmonių vaizduotę. Atominiai lėktuvnešiai ir povandeniniai laivai žmonių nestebina, tačiau tai iš tikrųjų yra rimtas technologinis pasiekimas. Pagaminti mažą, bet saugų ir lengvai prižiūrimą branduolinį reaktorių tikrai nėra lengva. 1955 metais į vandenį buvo nuleistas „USS Nautilus“ - pirmasis atominis povandeninis laivas pasaulyje. Tai buvo išties didžiulis pasiekimas, vertęs žmones galvoti, kad ateityje reaktoriai tik mažės ir paprastės.
„Ford“ kadaise manė, kad tai įmanoma pasiekti ir kad ateityje visi važinėsime atominiais automobiliais. 1957 metais „Ford“ nusprendė dar labiau pakurstyti žmonių vaizduotę ir pristatė „Nucleon“ koncepciją - automobilį su branduoliniu reaktoriumi.
„Ford Nucleon“ dizainas ir veikimo principas
„Ford Nucleon“ pagal savo paskirtį turėjo būti paprastas lengvasis automobilis. Jo kabina buvo nustumta toli į priekį - vairuotojas ir vienas keleivis būtų sėdėję priešais priekinę automobilio ašį. Tuo tarpu gale būtų buvęs sunkus urano branduolinis reaktorius ir dvi garo turbinos - panaši sistema, kokią turi atominiai povandeniniai laivai. Viena garo turbina būtų sukusi ratus, kita būtų tarnavusi kaip generatorius - ji būtų gaminusi elektros energiją žibintams ir kitiems prietaisams. „Nucleon“ nebūtų varomas elektra - jo ratus turėjo sukti garo turbina, naudojanti urano branduolinio reaktoriaus energiją. „Nucleon“ būtų buvęs lengvai atpažįstamas dėl savo futuristinio dizaino ir tos matomos garo turbinos gale.
Aptarnavimas ir „Ford“ ateities vizija
„Ford Nucleon“ vairuotojai apie degalines būtų pamiršę. Tiksliau sakant, apie degalines turėjome pamiršti visi - „Ford“ teigė, kad ateityje degalinių apskritai nebeliks, nes visi važinėsime atominiais automobiliais. Vietoje jų turėjo būti įsteigti specialūs aptarnavimo centrai, galintys pakeisti automobilių reaktorius. „Ford Nucleon“ tokiame aptarnavimo centre turėjo lankytis pakankamai retai - maždaug kas 5000 mylių (8047 km). „Ford“ neketino tiesiai automobilyje pildyti branduolinio kuro atsargų ar vykdyti techninio aptarnavimo. „Nucleon“ reaktorius būtų atskirame, lengvai keičiamame modulyje. Vėliau kiekvienas reaktorius galėtų būti restauruojamas ir vėl paruošiamas naudojimui. Įdomu ir tai, kad „Ford“ svajojo kada nors siūlyti skirtingas reaktorių versijas - vairuotojai galėtų rinktis tarp vienos versijos, kuri leidžia nuvažiuoti toliau, ir kitos, kuri automobiliui suteiktų daugiau galios.
Kodėl atominis automobilis liko tik koncepcija?
Tačiau „Ford Nucleon“ taip niekada ir netapo realybe. „Ford“ sukūrė tik sumažintą atominio automobilio modelį ir rimtai niekada nesvarstė imtis šių mašinų gamybos. Priežastis labai paprasta - tokie maži reaktoriai taip ir nebuvo sukurti - tokių neturime ir dabar. JAV karinės pajėgos norėtų turėti itin mažą branduolinį reaktorių, kad galėtų jį panaudoti kaip priežiūros ir degalų nereikalaujantį generatorių tolimoms bazėms, tačiau kol kas nieko panašaus nėra.
Žinoma, atominis automobilis yra neįmanomas ir dėl kitų priežasčių. Visų pirma, dėl kainos. Net jei tokio dydžio branduolinis reaktorius ir būtų sukurtas, jis būtų tiesiog per brangus. Nerimą keltų ir saugumas - kiekviena avarija galėtų sukelti radiacinį užterštumą. Galiausiai, „Nucleon“ yra tiesiog nereikalingas. Tiek energijos nereikia jokiam automobiliui - mums visiškai pakanka tų 500-1000 km. Niekas nesiryžtų pirkti tokio brangaus ir įtartino automobilio, kad galėtų važiuoti 8000 km. Elektriniai, benzininiai ir dyzeliniai automobiliai yra pranašesni už „Nucleon“, todėl atominio automobilio tikriausiai niekada neturėsime.
tags: #atominis #rektorius #automobilyje