Một chiếc ô tô có thể chạy bằng năng lượng hạt nhân?

Vào những năm 1950, có lẽ là đỉnh cao của cái gọi là Thời đại nguyên tử, Ford đã phát triển một mẫu xe ý tưởng mang tên Ford Nucleon . Theo Ford , chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân này được thiết kế dựa trên giả định rằng các lò phản ứng hạt nhân trong tương lai sẽ nhỏ hơn, an toàn hơn, nhẹ hơn và cơ động hơn [Nguồn: Ford ]. Thiết kế này yêu cầu một hộp năng lượng nằm ở phía sau xe, các trạm sạc thay thế các trạm xăng và 5.000 dặm lái xe trước khi sạc lại hoặc thay thế nhiên liệu. Như trường hợp của nhiều mẫu xe ý tưởng , Ford chưa bao giờ chế tạo Nucleon - chỉ là một chiếc xe mô hình có kích thước bằng một nửa chiếc xe hơi bình thường [Nguồn: Ford ].

Thư viện hình ảnh năng lượng hạt nhân

Nó có vẻ giống như một nhiệm vụ bất khả thi, hoặc một cái gì đó từ một bộ phim khoa học viễn tưởng, nhưng những chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân rất đáng được xem xét, đặc biệt là trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng và khí hậu đang diễn ra . Trước những thách thức này, một số chuyên gia cho rằng việc sử dụng năng lượng hạt nhân, dưới nhiều hình thức khác nhau, sẽ trở lại trong tương lai gần. Khi được thực hiện đúng cách, điện hạt nhân tương đối an toàn, sạch sẽ và giá cả phải chăng. Vậy tại sao không sử dụng nó cho ô tô?

Để có ý tưởng, hãy nghĩ về cách các quốc gia đã sử dụng lò phản ứng hạt nhân để sử dụng ngoài các nhà máy điện hạt nhân truyền thống, tàu ngầm và tàu sân bay . Một số ứng dụng của các lò phản ứng chuyên dụng bao gồm cung cấp hệ thống sưởi ở những vùng có khí hậu cực lạnh và cố gắng chuyển than thành khí đốt sạch. Cả Liên Xô và Hoa Kỳ trước đây đều sử dụng các lò phản ứng nhỏ để cung cấp năng lượng cho các vệ tinh , mặc dù cách làm này đã gây tranh cãi vì xu hướng quay trở lại Trái đất của các vệ tinh và vỡ ra. Đây là những ví dụ về lò phản ứng nghiên cứu và chúng có thể cung cấp cho các nhà khoa học một số ý tưởng về cách điều chỉnh lò phản ứng hạt nhân để sử dụng cho các phương tiện khác.

Một trong những khả năng đó là hydro sử dụng nhiên liệu hạt nhân - sử dụng năng lượng hạt nhân để tạo ra nhiên liệu hydro sạch, an toàn, giá cả phải chăng . Lò phản ứng hạt nhân cũng có thể cung cấp năng lượng cho các trạm phát điện nơi người lái xe sạc pin hiệu quả cao . Cuối cùng, các nhà khoa học có thể tạo ra một nhà máy điện hạt nhân thu nhỏ và gắn nó vào ô tô.

Trên trang tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn những lợi ích và khám phá một số vấn đề với một chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân tiềm năng.

Có một số lợi ích tuyệt vời đối với một chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân. Nó hiếm khi cần được tiếp nhiên liệu - có lẽ từ ba đến năm năm một lần [Nguồn: Đại học Stanford ]. Uranium được làm giàu ở mức độ mạnh đến mức chỉ cần một pound có thể cung cấp năng lượng cho một tàu ngầm hoặc tàu sân bay. Thậm chí số tiền nhỏ hơn có thể hình dung được sức mạnh của một chiếc xe hơi. Giả sử chiếc xe được che chắn đầy đủ (một chủ đề chúng ta sẽ thảo luận sau), chiếc xe sẽ hầu như không thải ra khí thải. Và quên bật lửa : Chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân của bạn sẽ luôn bật - mặc dù điều đó có nghĩa là nó có thể cần pin để tích trữ năng lượng liên tục được tạo ra bởi miniplant.

Có lẽ điều quan trọng nhất trong quá trình tạo ra một chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân là: Nguồn năng lượng là chất phóng xạ , vì vậy chiếc xe này sẽ cần rất nhiều lớp che chắn. Nếu không có biện pháp che chắn thích hợp, phóng xạ của nguồn điện có thể giết chết những người ở trong và gần ô tô, gây ảnh hưởng đến bất kỳ tuyến đường đi lại nào.

Các nhà máy điện hạt nhân và tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân và tàu ngầm đều sử dụng lớp bảo vệ dày đặc. Các nhà máy điện hạt nhân thường có ba lớp che chắn ngoài cấu trúc ngăn chặn , được làm bằng bê tông dày vài feet và là nơi chứa lò phản ứng. Luật pháp Hoa Kỳ yêu cầu hầu hết các lò phản ứng phải có các lớp che chắn và ngăn chặn này. Các lò phản ứng do chính phủ vận hành là một ngoại lệ, mặc dù lượng che chắn chính xác được sử dụng trên tàu sân bay và tàu ngầm vẫn được phân loại.

Với tất cả các biện pháp che chắn cần thiết này để bảo vệ chống lại phóng xạ, chiếc xe chạy bằng năng lượng hạt nhân của bạn sẽ cực kỳ nặng. Việc tái tạo lớp bảo vệ của lò phản ứng hạt nhân trên một quy mô thích hợp có thể khiến chiếc xe thực tế bất động. Lớp che chắn cũng phải có khả năng chống động đất và các chấn thương khác và phải kín khí để không khí chứa nhiều phân tử phóng xạ không thể thoát ra ngoài.

Khi ai đó đề cập đến một chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân, người ta sẽ nghĩ ngay đến nguy cơ phóng xạ. Có sẵn chất phóng xạ là mối quan tâm về an ninh và sức khỏe cộng đồng. Mặc dù không phải tất cả nhiên liệu được sử dụng trong lò phản ứng hạt nhân đều có thể được sử dụng ngay lập tức cho bom hạt nhân , nhưng ngay cả uranium chưa được làm giàu cao cũng có thể được sử dụng trong một quả bom bẩn hoặc thiết bị phóng xạ có hại khác. Chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân của chúng ta sẽ phải miễn nhiễm với những hành vi giả mạo như vậy. Sau đó, cũng có câu hỏi về những gì xảy ra trong một vụ tai nạn xe hơi. Liệu tấm chắn có còn nguyên vẹn, ngay cả trong một vụ va chạm thảm khốc?

­­­

Cuối cùng, các công ty năng lượng, nhà sản xuất ô tô và chính phủ sẽ cần hợp tác để thiết lập cơ sở hạ tầng và một quy trình tiêu chuẩn hóa để xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng, vốn sẽ có tính phóng xạ cao trong hàng trăm năm. Các vấn đề khác liên quan đến điện hạt nhân bao gồm chi phí và thời gian khởi động (lên đến 10 năm) cho các nhà máy mới. Sau đó là nỗi sợ về tai nạn và sự cần thiết phải phá bỏ một cách an toàn các nhà máy cũ và xử lý nhiên liệu và chất thải đã qua sử dụng. Mối quan tâm nhen nhóm đối với năng lượng hạt nhân cũng đã khiến giá uranium tăng lên. Hậu cần và chi phí của một nỗ lực như vậy có thể bị cấm.

Với tất cả những thách thức này, ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân có thể vẫn còn xa tầm tay, ít nhất là được làm bằng công nghệ ngày nay. Nhưng để biết thêm thông tin về các ứng dụng khác của công nghệ hạt nhân và tương lai của ô tô, hãy khám phá các liên kết trên trang tiếp theo.

Nhà máy điện trên đường đi?

Một nhà máy điện hạt nhân mini sẽ có một bó uranium làm nóng nước thành hơi nước để chạy tuabin hơi nước, quay một máy phát điện, tạo ra điện. Hoặc, các kỹ sư có thể từ bỏ mô hình tua-bin và máy phát điện và sử dụng hơi quá nhiệt được tạo ra bởi bó để di chuyển động cơ. Trong trường hợp đó, sẽ cần một nguồn điện bổ sung cho các chức năng khác của ô tô.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn