Kan en bil kjøre på kjernekraft?

På 1950-tallet produserte Ford en konseptbil kalt Nucleon, beregnet på kjøring med kjernekraft, men kjøretøyet ble aldri produsert. Se flere kjernekraftbilder. FPG / Hulton Archive / Getty

På 1950-tallet, kanskje høyden på den såkalte Atomic Age, utviklet Ford en konseptbil kalt the Ford Nucleon. Denne kjernefysiske bilen ble designet, i følge Ford, ut fra antakelsen om at fremtidige atomreaktorer ville være mindre, tryggere, lettere og mer bærbare [Kilde: Ford]. Designet etterlyste en kraftkapsel plassert på baksiden av bilen, ladestasjoner som erstatter bensinstasjoner og 5000 kilometer med kjøring før du lader opp eller bytter drivstoff. Som tilfellet er med mange konseptbiler, bygde Ford aldri Nucleon - bare en modellbil som var halvparten så stor som en vanlig bil [Kilde: Ford].

Nuclear Power Image Gallery

Det kan virke som en umulig søken, eller noe fra en science fiction-film, men kjernekraftdrevne biler er verdt å vurdere, spesielt med de pågående energi- og klimakriser. Gitt disse utfordringene, tror noen eksperter at bruken av atomkraft, i forskjellige former, vil gjøre et comeback i løpet av en nær fremtid. Når det gjøres riktig, er kjernekraft relativt sikker, ren og rimelig. Så hvorfor ikke bruke den til biler?

For å få en ide, tenk på hvordan land har ansatt kjernereaktorer til bruk utover tradisjonelle kjernekraftverk, ubåter og hangarskip. Noen bruksområder av spesialiserte reaktorer inkluderer å gi oppvarming i ekstremt kaldt klima og prøve å omdanne kull til rentbrennende gass. Både de tidligere USA og USA brukte små reaktorer for å drive satellitter, selv om praksisen ble kontroversiell på grunn av satellittenes tilbøyelighet til å falle tilbake til Jorden og gå i stykker. Dette er eksempler på forskningsreaktorer, og de kan gi forskere noen ideer om hvordan de kan tilpasse atomreaktorer til bruk i andre kjøretøyer.

En slik mulighet er atomdrevet hydrogen -- bruker kjernekraft for å lage rent, trygt og rimelig hydrogendrivstoff. Atomreaktorer kan også være kraftstasjoner der bilistene lader svært effektive batterier. Endelig kunne forskere lage et miniatyrkjernekraftverk og stikke det i en bil.

På neste side skal vi se nærmere på fordelene og utforske noen av problemene med en potensiell kjernekraftdrevet bil.

På grunn av problemer med skjerming, vekt og radioaktivitet er det for det meste lite sannsynlig at en av disse kjører bil snart. Bridget Webber / Stone / Getty

Det er noen store fordeler med en kjernekraftdrevet bil. Det vil sjelden være behov for å fylle bensin - kanskje hvert tredje til femte år [Kilde: Stanford University]. Sterkt anriket uran er så kraftig at bare ett kilo kan drive en ubåt eller et hangarskip. Enda mindre mengder kan tenkes å drive en bil. Forutsatt at bilen er tilstrekkelig skjermet (et tema vi vil diskutere senere), vil bilen nesten ikke gi utslipp. Og glem å vri tenningen: Din kjernefysiske bil vil alltid være på - selv om det betyr at den sannsynligvis vil trenge batterier for å lagre energien som produseres av miniplanten hele tiden.

Kanskje er det viktigste som står i veien for å lage en kjernekraftdrevet bil dette: Kilden er radioaktiv, så dette kjøretøyet vil kreve mye skjerming. Uten ordentlig skjerming, kunne kraftkildens radioaktivitet drepe mennesker i og i nærheten av bilen, og sette en demper på enhver pendel.

Atomkraftverk og atomdrevne flyselskaper og avdelinger benytter alle tunge skjerminger. Atomkraftverk har generelt tre lag avskjerming i tillegg til inneslutningsstruktur, som er laget av betong flere meter tykk og huser reaktoren. U.S. lov krever at de fleste reaktorer har disse lagene med avskjerming og inneslutning. Regjeringsdrevne reaktorer er et unntak, selv om den nøyaktige mengden skjerming som brukes på hangarskip og ubåter fortsatt er klassifisert.

Med all denne skjermingen som er nødvendig for å beskytte mot radioaktivitet, kan du forvente at kjernekraftdrevne bilen din er ekstremt tung. Å gjengi skjerming av en atomreaktor i passende skala kan gjøre bilen praktisk talt immobil. Skjermingen må også være motstandsdyktig mot jordskjelv og andre traumer og må være lufttett slik at luft belastet med radioaktive molekyler ikke kan slippe ut.

Når noen nevner en kjernekraftdrevet bil, kommer sannsynligvis faren for radioaktivitet opp i tankene. Å ha radioaktivt materiale lett tilgjengelig er et sikkerhets- og folkehelseproblem. Selv om ikke alt drivstoff som brukes i kjernereaktorer umiddelbart kan brukes i en atombombe, kan til og med uran som ikke er sterkt beriket, brukes i en skitten bombe eller andre skadelige radiologiske apparater. Vår kjernekraftdrevne bil måtte være immun mot slik tukling. Så er det også spørsmålet om hva som skjer i en bilulykke. Ville skjermingen forbli intakt, selv i en katastrofal kollisjon?

-

Etter alt å dømme ville energiselskaper, bilprodusenter og myndighetene trenge å samarbeide for å etablere infrastrukturen og en standardisert prosess for å avhende brukt brensel, som ville være svært radioaktivt i hundrevis av år. Andre problemer forbundet med kjernekraft inkluderer oppstartkostnader og tid (opptil 10 år) for nye anlegg. Så er det frykten for ulykker og behovet for å demontere gamle planter trygt og kaste bort brukt bensin og avfall. Den oppblåste interessen for kjernekraft har også drevet opp uranprisen. Logistikken og kostnadene ved en slik anstrengelse kan vise seg å være uoverkommelige.

Med alle disse utfordringene i tankene, forblir kjernekraftdrevne biler sannsynligvis langt utenfor rekkevidde, i det minste laget av dagens teknologi. Men for mye mer informasjon om annen bruk av kjerneteknologi og fremtiden til biler, kan du utforske koblingene på neste side.

Kraftverk på farten?

Et mini-kjernekraftverk vil ha et uranbunt som oppvarmer vann i damp som driver en dampturbin, og i sin tur snurrer en generator og produserer strøm. Eller ingeniører kan gi avkall på turbin-og-generator-modellen og bruke den overopphetede dampen som ble laget av bunten til å flytte en motor. I så fall vil en ekstra strømkilde være nødvendig for bilens andre funksjoner.

Relaterte artikler

• Hvordan kjernekraft fungerer
• Hvordan kjernefysisk stråling fungerer
• Hvordan kjernefysiske bomber fungerer
• Slik fungerer luftfartøyer
• Hvordan brenselceller fungerer

Flere gode lenker

• Safe Power og Green Hydrogen Fuel
• Å bygge en kjernedrevet bil eller Die Trying

kilder

• "Fords Midt-århundre biler spår fremtidige kjøretøy." Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
• "Kjernereaktor." Encyclopedia Britannica Online. http://search.eb.com/eb/article-45775
• "Atomkraftverket." Thinkquest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
• Dunn, Philip. "Safe Power og Green Hydrogen Fuel." NewScientist. 11. desember 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
• McCarthy, John. "Ofte stilte spørsmål om kjernenergi." Universitetet i Stanford. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
• Mutolo, Paul. "Selv om det er mulig, er ikke kjernebiler egentlig en god idé." Spør en forsker. Cornell Center for Materials Research. 10. januar 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
• Stevenson, Tom. "Oljeboffiner blir kjernefysiske." The Telegraph. 13. mars 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
• Zaitsev, Yury. "Atomkraft i verdensrommet." RIA Novosti. 15. august 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html