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以现在的技术，能制造核动力汽车吗？

核动力,汽车,反应堆以现在的技术，能制造核动力汽车吗？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

以现在的技术，能制造核动力汽车吗？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

核动力汽车已经有了呀，不要说现在的技术，早在1958、1959年的时候就有Simca Fulgur、阿贝尔Symetric和福特Nucleon这些概念车出现。




在2009年的时候，凯迪拉克还推出了Cadillac WTF概念车，这款概念车相比之前不成熟的设计极大地推动了核动力汽车落地的可能性。WTF是取自World Thorium Fuel的词首字母，意思是钍燃料。


钍在核反应中可以转化为铀-233，也就是原子燃料，以此产生电力来驱动车辆电机。1吨钍可以释放相当于350万吨煤炭所蕴含的能量，换算下来，8克钍燃料即可驱动汽车行驶155万公里。

去年年底的时候，奇瑞还因为商标注册中提到了核动力汽车引起了广泛关注。不过后来证实这只不过是文字游戏而已，并没有实际投入研发运作。事实上从世界范围看，核动力汽车到现在还只是概念而已。在100年之内“发动机”不需要保养、不需要补充燃料的远景还很难实现。


我们就拿核动力航母来说，建造一个反应堆需要的因素很多，不仅仅是材料的收集，场地的安全性与隔离性也同样重要，要知道核燃料的放射性是非常危险的。虽然汽车不需要这么多的反应堆来推动，但如何做好有效隔离会是一大难点。


其实不仅仅是汽车领域，核动力在飞行领域也是一大空白，上世纪苏联在核动力轰炸机领域也曾投入了大量的经费，但因为上述原因，没有成功。

除了以上这些，核资源可是非常珍贵的，放在汽车这种需要大量铺货的产品上并不合适。而且就使用情况看，一款车只要能满足综合续航里程在500~600km就能满足日常使用需求了。核动力汽车看似能行驶100年很吸引人，但噱头大于实用。

回答于 2019-09-11 08:43:50

我们目前利用核动力的流程，反应堆内部装有可控链式核反应的核燃料，核反应产生的热能作为电站的热源，蒸发水后带动汽轮机，汽轮机带动发电机，发电机产生电能。

其实核反应的原理非常简单，原子由原子核与核外电子组成，原子核由质子与中子组成。

当铀235的原子核受到外来的中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子，并分裂成两个质量较小的原子核，同时放出2—3个中子。这裂变产生的中子又会去轰击周围的铀235原子核，引起新的裂变。如此持续进行，就是裂变的链式反应，链式反应会产生大量热能。用循环水（或其他物质）带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气，推动汽轮机发电。

所以这就需要足够的水来循环，所以核电站基本都建立在水资源获取方便的河边、海边。

因为高速中子会四散分开，为了增加和减少中子轰击原子核的概率，就需要有控制设置来控制其反应过程和调节反应速度。一般都是硼、碳化硼、镉、银铟镉做成的控制棒（能吸收中子），用来控制反应堆的中子数量，这就是核反应堆的控制设施。插入控制棒，就能吸收四射的中子，完全插入，就能终止其裂变反应。

而铀及其裂变产物都有强放射性，会对环境和生物造成巨大伤害，因此要有可靠的防护措施；比如密封的燃料包裹壳体，要耐高压高温腐蚀和密闭的回路系统。防护措施不仅要防御辐射不外泄，还要有发生异常的防护安全冗余设施，比如硼水的紧急停堆系统，高压注水系统，消氢系统。在反应堆外围还要设置安全壳体，以免反应堆泄露，会直接暴露在外界环境中造成污染。（切尔诺贝利事故就是为了节省成本，外围没有设置安全壳体，导致放射性污染物直接进入了环境中，造成了数百公里的污染。）

所以，我们知道一个核动力转电力的系统需要：

核燃料、冷却系统、水循环系统、控制设施、防护设施，安全冗余设施，蒸汽循环系统，汽轮机，发电机这些部件。

如果要安全使用核燃料作为动力，以上这些设施都是必要的，这就意味着整个核动力系统的小型化，实际非常困难。

以核潜艇举例，这是目前实用的最小核动力载体了，其搭载的核动力仓所需的水资源可以方便从海里提取，但体积依旧不小。

比如中国2013年退役的“长征一号”核潜艇，后改为了中国核潜艇展馆，在青岛海军博物馆正式对外公开展出，其核反应仓就足足有一个大巴车的大小。

当然，如果你只想制造一个核弹，那就只需要核原料，一个壳体和中子激发装置，其他的啥都不需要，不需要冷却，不需要水，不需要控制、安全设备，这就可以做得很小。

美国冷战时期研发的W54型核弹头，直径27cm，长40cm,重23KG，一个背包就可以背走的那种。

回到正文，那么小型载具能够用上核动力吗？

答案是能，如果不惧核污染的情况下。

历史上，美国曼哈顿计划于1942年启动，仅仅三年的研究后，在1945年7月16日成功进行了第一次核爆炸实测。

在原子弹爆炸后的第六年，1950年的第一次“问号会议”中，美国陆军就提出了TV1核动力坦克计划。

核动力坦克的设计目标和新能源汽车的目标一样，为了长续航而不用进行燃料补给。使得核动力坦克能在后勤孱弱的地区，也能发起钢铁洪流的杀伤性。

当时对核动力辐射并无多少敬畏的军方甚至在坦克上增添了咖啡机这样高能耗设备，来提高士兵的舒适度，因为核动力可以解决一切的能源问题。

该型号的坦克也有常规能源版，TV1的兼容版——TV8坦克一开始使用克莱斯勒V8发动机提供动力。如果装配了微型核反应堆，则能解决续航的问题，可以连续开上万公里而不用添加燃料。

但是，坦克不能像战舰、潜艇一样用厚厚的保护层隔绝辐射，坦克内的核反应堆时刻辐射内部成员，且水源也成问题。强烈的辐射下，即便不考虑乘员的生命健康，也得采取每两小时更换乘员组，但这样反而大大增加了后勤压力。此外，坦克若被击毁，难免出现大范围的核泄漏，对周边的士兵、环境都是一种伤害。

在多重因素叠加下，最终让该项目被否决。

除了核动力坦克，实际历史上也出现过核动力汽车。早在1957年，福特就推出来概念车Nucleon.

这款车也用水来冷却反应堆，并用热蒸汽驱动车辆，甚至还提出了在加铀站补充燃料的构想。看到这里，是不是很熟悉，就和现在的加氢站一样……

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