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1 # 黃驃馬主人
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2 # 航小北的日常科普
核電站為什麼不搬上太空呢?不不不,這個問題你問錯了,因為核電站已經搬上太空了。
你以為核電站都是下面這樣的?你這樣想就錯了。事實上,現在人們正常瞭解的核電站都是以核裂變為能量來源的電站,而事實上,核反應不僅僅包括裂變反應,還包括衰變和聚變。
所謂的核裂變,就是一個巨大的、不穩定的原子核被中子擊中,分裂成兩個原子核並且放出來更多的中子。因為這樣的反應往往呈鏈式發展,一個原子核裂變造成三個原子核裂變,然後是九個、二十七個……瞬間放出來大量的能量。
我們所說的原子彈一般都是透過核裂變瞬間產生大量能量來對敵人造成殺傷的,而如果讓裂變反應緩慢地進行,就可以驅動發電機轉動產生電能,而核電站就是利用這樣的原理進行工作的。
而核聚變就是兩個比較小的原子聚合成一個較大的原子,同時放出來巨大的能量,我們平時所說的氫彈就是依靠核聚變反應產生的大量能量來殺傷敵人的。太陽上也是無時無刻不在發生核聚變反應,才可以產生如此之多的能量。
目前和平利用核聚變發電的技術還在開發之中,中國在這方面就走在世界的前列,比如說中國的人造太陽“EAST”就是在為核聚變發電做研究(如下圖所示)。
但是,除了聚變反應和裂變反應之外,還有一種核反應,也會發出能量,那就是衰變。如下圖所示就是核衰變的過程。一個不穩定的原子核,在沒有外界影響的情況下,會有一定的機率發射出阿爾法射線、貝塔射線等,從而讓原子核產生變化,變成其他原子核。
這些不穩定的元素我們稱之為放射性元素,而這些原子核變化的過程稱為“衰變”。衰變過程也是核反應,同樣也會放出能量,不過放出能量的速度慢很多。
正是因為核衰變也會放出能量,並且放出能量的過程比較持久,結構也不復雜,所以經常被用在太空中。比如說著名的衛星——旅行者1號上,就攜帶有放射性元素電池,透過電池中的鈽元素髮生的衰變反應,為旅行者1號提供電能。所以在過去的幾十年間,雖然旅行者1號並沒有像其他衛星一樣有太陽能電池板,依然能夠正常工作。
如下圖所示,就分別是旅行者1號衛星和衛星上的放射性元素電池。
所以說,“核電站”早就已經被搬上了太空,只是你不知道而已。當然了,我這裡只是抖機靈,實際上,正經的透過核裂變或者核聚變反應產生大量電能的核電站現在還無法搬入太空,因為裂變核電站的結構相當複雜,為了保證核電站的安全執行需要有一系列的保障機構,所以核電站不可避免的是又大又重。
現在已經有了核電站小型化的技術,但是依然要輪船那麼大的空間才能夠運載核電站(如下圖所示,就是中國研製的小型核電站),而能夠上太空的東西,一般也就是幾十噸,根本不可能用核電站這麼笨重的東西。
不過,隨著太空技術的發展,未來人類如果想要長久地在太空生存下去,核能這種持久、高效的能源一定會應用到太空飛船上的。 -
3 # 瀟泗兒
如果人類有能力將任何一整套的工業設施仿製在太空的近地軌道並使其安全的為地面提供資源那麼已經說名人類已經進入到了一級宇宙文明階段,而現在不做的話一是技術不夠而是經濟條件不允許。當然了還會有許多的危害要考慮在內的,如果核電站在地面被破壞的話核汙染很嚴重,但如果一個核電站再近地軌道發生危險則它的核汙染有可能會被散射到半個地球面得可能,如果危險發生現在得能力根本就控制不了。而且我們目前所掌握的核聚變工藝還非常的粗糙,如果我們有能力把核電站般到太空那麼我們的可控核聚變已經出來了。也就不需要把它搬到哪裡了。
而且以現在的情況總得來說,與其在近地軌道安置核電站,真的不如安置太陽能發電站來的現實,和有意義。
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4 # 大偉140797056
現時的核電站都安裝在地基穩定的地方,主要原因是核電站及其附屬設施體量大,這種體量也正是導致核電設施不能隨意設定的原因。
冷戰時期美國和蘇聯都想利用核電技術應用於軍事上,兩個國家都在核電裝置小型化工作做了許多努力,美國把把核電裝置用在航母動力系統,把核動力做成核電池用在深空探測裝置中,蘇聯把核電裝置用在潛艇上,蘇聯搞的列寧號原子能破冰船還曾經名燥一時。
但是搬至太空的核電站卻有著難以解決的問題,結構複雜的核電站事故發生機率較大,一旦裝有核電站的飛船解體,核汙染造成的災害非常嚴重,除非這種飛船飛行軌道遠離地球(不能進入人造地球衛星軌道),核電站電力也不是供應地球上的人類活動的。
如果核電站設立在月球上,它又能夠源源地提供電力,而且發電成本足夠低廉,使用變電裝置並用微波技術向地球傳遞電力也是有可能的,但是這種情況必須在人類能夠在登月技術達到相當高的水平高度時才能達到。
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5 # 蛋科夫斯基
核電站為啥要搬上太空?我們還沒有能從太空往地球上直接輸電的技術啊。
就算把核電站完美地搭建在太空,按照我們目前的技術,是沒有辦法把核電站產生的電力輸送回地球的。假如我們有了這個技術,空間站和衛星還要太陽能電池板幹啥,直接從地面輸電上去,人類早就在整個太陽系開發房地產了。
人類科技以燒水為本,即使是核電站發電的原理也是類似的。只不過不是燒柴火來發熱,是透過核聚變或者核裂變來發熱。現在搬上太空也是如此,沒有什麼太大意義。
況且我們太陽系本來就有一個超級無敵核聚變反應堆,那就是太陽。它無時無刻在進行核聚變,把能量傳播到太陽系各個角落。你看金星水星都熱成啥樣了。
不過我們倒是有很多上太空的核燃料電池,這些電池都是依靠核裂變反應釋放的能量來發電。核燃料電池通常用在深空探測器上,比如旅行者號啊,新地平線號探測器啊之類的。因為這些探測器會飛的距離太陽很遠,這裡幾乎沒有辦法利用太陽能,只能用核燃料電池。
現實中的核電站還是安全的,只要不作死違反操作流程,不經常發生大地震,核電站是非常可控並且安全的。
既沒有目的,也沒有技術,所以核電站目前才不用上太空。
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首先是要鬧請核電站怎麼發電。核電站的發電原理是,用放射性物質裂變(或者聚變)產生的熱量燒水產生水蒸氣,用水蒸氣膨脹的力量推動蒸汽機活塞,帶動曲軸,使發電機轉動,產生電力。在這個過程中,活塞排出的蒸汽必須冷卻,才能使蒸汽機迴圈工作,產生熱工作效率。所有這一切搬到太空不太容易,如果在月球,必須在一個封閉的空間,否則因為月球的引力不夠而且沒有大氣,蒸汽的氣體分子和液體分子就有可能跑掉。其它星球各有各的問題。月球上據說有很豐富的氦3,可以作為核聚變的能源。所以在月球建電廠也是一種可以探討的情況。
另一個問題是在太空發了電,讓誰用呢?電力很難用無線傳輸。地球上的人想用這個電能,似乎非常困難,拉電線到月球純屬夢想。如果有一種超級充電寶,很小的體積能儲存很高的能量,讓飛船來回穿梭帶回這些能量,也是一個很夢幻的想法。