Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Kan en bil drivas med kärnkraft?


På 1950-talet, kanske på höjden av den så kallade atomåldern, utvecklade Ford en konceptbil kallad Ford Nucleon . Denna kärnkraftsdrivna bil designades, enligt Ford, baserat på antagandet att framtida kärnreaktorer skulle vara mindre, säkrare, lättare och mer bärbara [Källa:Ford]. Designen krävde en kraftkapsel placerad bak i bilen, laddstationer som ersätter bensinstationer och 5 000 mils körning innan du laddar eller byter bränsle. Som är fallet med många konceptbilar, byggde Ford aldrig Nucleon - bara en modellbil som är hälften så stor som en normal bil [Källa:Ford].

Kärnkraftsbildgalleri

Det kan verka som ett omöjligt uppdrag, eller något från en science fiction-film, men kärnkraftsdrivna bilar är värda att överväga, särskilt med de pågående energi- och klimatkriserna. Med tanke på dessa utmaningar tror vissa experter att användningen av kärnkraft, i olika former, kommer att göra comeback inom en snar framtid. När det görs på rätt sätt är kärnkraften relativt säker, ren och prisvärd. Så varför inte använda den för bilar?

För att få en uppfattning, tänk på hur länder har använt kärnreaktorer för användning utanför traditionella kärnkraftverk, ubåtar och hangarfartyg. Vissa användningsområden för specialiserade reaktorer inkluderar att tillhandahålla uppvärmning i extremt kalla klimat och att försöka omvandla kol till rent brinnande gas. Både det tidigare U.S.S.R. och USA använde små reaktorer för att driva satelliter, även om metoden blev kontroversiell på grund av satelliternas benägenhet att falla tillbaka till jorden och bryta isär. Det här är exempel på forskningsreaktorer , och de kan ge forskare några idéer om hur man kan anpassa kärnreaktorer för användning i andra fordon.

En sådan möjlighet är kärndrivet väte -- Att använda kärnenergi för att skapa rent, säkert och prisvärt vätebränsle. Kärnreaktorer skulle också kunna kraftstationer där bilister laddar högeffektiva batterier. Äntligen kunde forskare skapa ett kärnkraftverk i miniatyr och stoppa in det i en bil.

På nästa sida kommer vi att titta närmare på fördelarna och utforska några av problemen med en potentiell kärnkraftsdriven bil.

>För- och nackdelar med en kärnkraftsdriven bil


Det finns några stora fördelar med en kärnkraftsdriven bil. Det skulle sällan behöva tankas -- kanske vart tredje till femte år [Källa:Stanford University]. Höganrikat uran är så potent att bara ett pund kan driva en ubåt eller hangarfartyg. Även mindre mängder kan tänkas driva en bil. Förutsatt att bilen är tillräckligt avskärmad (ett ämne som vi kommer att diskutera senare), skulle bilen släppa nästan inga utsläpp. Och glöm att vrida på tändningen:Din kärnkraftsdrivna bil skulle alltid vara på -- även om det betyder att den troligen skulle behöva batterier för att lagra den energi som ständigt produceras av minianläggningen.

Det kanske främsta som står i vägen för att skapa en kärnkraftsdriven bil är detta:Strömkällan är radioaktiv , så detta fordon skulle kräva massor av skärmning. Utan ordentlig avskärmning kan strömkällans radioaktivitet döda människor i och nära bilen, vilket kan sätta en dämpare på alla pendlingsresor.

Kärnkraftverk och kärnkraftsdrivna hangarfartyg och ubåtar använder alla tung avskärmning. Kärnkraftverk har i allmänhet tre lager av skärmning utöver inneslutningsstrukturen , som är tillverkad av flera fot tjock betong och inrymmer reaktorn. Amerikansk lag kräver att de flesta reaktorer har dessa lager av skärmning och inneslutning. Regeringsdrivna reaktorer är ett undantag, även om den exakta mängden avskärmning som används på hangarfartyg och ubåtar fortfarande är hemligstämplad.

Med all denna avskärmning som behövs för att skydda mot radioaktivitet, förvänta dig att din kärnkraftsdrivna bil är extremt tung. Att återskapa avskärmningen av en kärnreaktor i lämplig skala kan göra bilen praktiskt taget orörlig. Avskärmningen måste också vara motståndskraftig mot jordbävningar och andra trauman och måste vara lufttät så att luft laddad med radioaktiva molekyler inte kan komma ut.

När någon nämner en kärnkraftsdriven bil, kommer sannolikt faran för radioaktivitet att tänka på. Att ha radioaktivt material lättillgängligt är ett säkerhets- och folkhälsoproblem. Även om inte allt bränsle som används i kärnreaktorer omedelbart kan användas i en kärnvapenbomb, kan även uran som inte är mycket anrikat användas i en smutsig bomb eller annan skadlig radiologisk anordning. Vår kärnkraftsdrivna bil skulle behöva vara immun mot sådana manipulationer. Sedan är det också frågan om vad som händer i en bilolycka. Skulle avskärmningen förbli intakt, även vid en katastrofal kollision?

Slutligen skulle energiföretag, biltillverkare och regeringen behöva samarbeta för att etablera infrastrukturen och en standardiserad process för att omhänderta använt bränsle, som skulle vara mycket radioaktivt i hundratals år. Andra problem förknippade med kärnkraft inkluderar startkostnader och tid (upp till 10 år) för nya anläggningar. Sedan finns det rädslan för olyckor och behovet av att säkert demontera gamla anläggningar och kassera använt kärnbränsle och avfall. Det återuppväckta intresset för kärnenergi har också drivit upp priset på uran. Logistiken och kostnaderna för en sådan strävan kan visa sig vara oöverkomliga.

Med alla dessa utmaningar i åtanke förblir kärnkraftsdrivna bilar troligen långt utom räckhåll, åtminstone gjorda av dagens teknik. Men för mycket mer information om annan användning av kärnteknik och framtiden för bilar, utforska länkarna på nästa sida.

Kraftverk på språng?

Ett minikärnkraftverk skulle ha ett uranknippe som värmer upp vatten till ånga som driver en ångturbin, som i sin tur snurrar en generator och producerar elektricitet. Eller ingenjörer kan avstå från turbin- och generatormodellen och använda den överhettade ångan som skapas av bunten för att flytta en motor. I så fall skulle en extra strömkälla behövas för bilens övriga funktioner.

AutobränsleekonomiHur fungerar alternativa bränslepriserAutoAlternativa bränslenAlternativa bränsleAutoAlternativa bränslen10 Alternativa bränsleidéer som aldrig kom ur labbetAutohybridteknikVilka är de svåraste standarderna att uppfylla för en alternativbränslebil?AutohybridteknikHur alternativa bränsletankstationer ArbeteAutohybridbilsteknikVad är billigast världens alternativa bränsle? AutoBiobränslenÄr algerbiobränsle ett lönsamt alternativ till olja?AutoBiobränslen Främjar oljebolag alternativ energi?AutohybridteknikTopp 10 alternativa bränslen på vägen just nuBiobränslenÄr biobränsle ett rimligt (och säkert) flygbränslealternativ?Autoalternativa bränslenAlternativa bränslenAlternativa bensinfordonAlternativa bränslenAlternativa bränslenAlternativa bränslenAutomatiska bränslenAlternativa bränslen Bränsleceller ArbeteAutoalternativa bränslenHur biodiesel fungerarAutoalternativa bränslenÄr etanol verkligen mer miljövänligt än gas?Autoalternativa bränslenHur mycket majs för etanolAutoalternativa bränslenKan saltvattenbränsle ca. rs?AutoAlternative FuelsHur fungerar naturgasfordonAutoAlternative FuelsE85 Etanol Flex Fuel ÖversiktAutoAlternative FuelsKan etanol skada din motor?AutoAlternative FuelsVad är toppbränsle och hur skiljer det sig från bensin?AutoAlternative FuelsKan en bil köras på kärnkraft?Vetenskaplig forskning om alternativa bränslen ScienceEnergy ProductionVilket är det billigaste nya energialternativet?ScienceGreen ScienceVilken är den billigaste nya alternativa energin?ScienceGreen Science10 galna former av alternativ energiScienceGreen ScienceKommer alternativa bränslen att tömma globala majsförråd?

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Hur kärnkraft fungerar
  • Hur nukleär strålning fungerar
  • Så fungerar kärnvapenbomber
  • Så fungerar hangarfartyg
  • Så fungerar bränsleceller

Fler bra länkar

  • Säker kraft och grönt vätgasbränsle
  • Att bygga en kärnkraftsdriven bil eller dö i försök

>Källor

  • "Fords bilar från mitten av århundradet förutspår framtida fordon." Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
  • "Kärnreaktor." Encyclopedia Britannica Online. http://search.eb.com/eb/article-45775
  • "Kärnfissionskraftverket." ThinkQuest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
  • Dunn, Philip. "Säker kraft och grönt vätebränsle." PhysOrg. 11 december 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
  • McCarthy, John. "Vanliga frågor om kärnenergi." Stanford University. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
  • Mutolo, Paul. "Kärnkraftsbilar, även om det är möjligt, är inte riktigt en bra idé." Fråga en forskare. Cornell Center för materialforskning. 10 januari 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
  • Stevenson, Tom. "Oljeboffinerna blir nukleära." Telegrafen. 13 mars 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
  • Zaitsev, Yury. "Kärnkraft i rymden." RIA Novosti. 15 augusti 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html