美首次演示热管核裂变动力系统

根据物理学家组织网络11月27日(北京时间)的一份报告，洛斯阿拉莫斯国家实验室和美国其他机构的科学家首次展示了使用热管冷却小型核反应堆，通过平顶裂变实验产生24瓦的电力，并驱动内华达国家安全网站设备的斯特林发动机。科学家说，一个飞行系统可能需要几个热管模块和斯特林发动机来产生大约1千瓦的电力。这一成功的演示证明，可靠的核反应堆有望被用作新的空间飞行动力系统。

热管技术是指洛斯阿拉莫斯国家实验室于1963年发明的一种传热元件——热管。它充分利用了导热原理和制冷介质的快速传热特性，广泛应用于航空航天、军事等行业。通过热管，反应器的热量可以快速传递到热源的外部，而不需要移动部件。斯特林发动机是一种相对简单的闭环发动机，它可以利用压缩气体移动活塞，并将热能转化为电能。这两种器件的配合可以形成简单可靠的电源，有望在航天领域得到应用。

科学家已经在现有的平顶实验中部署了核裂变实验，允许水基热管从铀中提取热量，并将裂变反应产生的热量传递给斯特林发动机。这是首次演示空间核反应堆系统产生的能量。实验中的核特性和热功率水平非常类似于空间反应堆飞行的概念。两者之间最大的区别是斯特林发动机的输入温度需要进一步提高，以达到空间任务所需的效率和功率输出。

今天的太空任务通常使用与一两个家庭照明相同的电量，更充足的电源可以有效地提高任务收集的数据返回地球的速度，并且可以为飞机装载更多的仪器和设备提供支持。研究人员还表示，一个小型、简单、便携的核裂变动力系统可能会增强未来的太空探索能力。更值得一提的是，这项研究从受孕开始到实验最终完成仅用了6个月，总费用不超过100万美元。阅读更多物理学家组织网络的相关报道