为什么宇宙航空器不适用核能推进?

既然都说核能这么好那么好,为什么现阶段无论是卫星、火箭、航天飞机、航天飞船等都是使用的各种燃料而不是核能呢,因为不安全?还是做不到小型化?大神们帮帮忙... 既然都说核能这么好那么好,为什么现阶段无论是卫星、火箭、航天飞机、航天飞船等都是使用的各种燃料而不是核能呢,因为不安全?还是做不到小型化? 大神们帮帮忙 展开
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高粉答主

2019-07-22 · 专注于娱乐内容解说介绍,带你了解娱乐圈
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核能释放率低,核反应产物极其微量。

为了保证燃料块不至于熔化,就需要将核能释放率控制在非常低的阈值以下,远未充分发挥核能的潜力。以此种能量释放率驱动的推进器,或者比冲远低于理论上限(热核推进),或者需要牺牲推力及系统重量以换取高比冲(核电推进)。

因为核能释放率低,核反应产物极其微量,且不易从固体燃料块中分离,所以核反应产物不能作为推进剂,必须外带推进剂。即使核能以如此远低于理论上可能的速率释放,通过合理的结构设计及推进剂、运行参数选择,仍然可以获得比化学推进高得多的性能。

扩展资料:

核能推进的原理:

1、将富含核燃料和中子慢化剂的堆芯材料制成具有较大换热面积的多孔结构,用氢作为冷却剂流过堆芯。

2、使其在冷却反应堆堆芯的同时吸收大量热能,变成高温氢气,高温氢气经喷管喷出后产生推力。RD-0410反应堆采用非均匀堆芯设计、氢化锆作慢化剂及三元碳化物纽带型燃料元件,极大地增加了堆芯内部的换热面积。

参考资料来源:百度百科-热核推进

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无名村庄的大尾巴猫
高粉答主

2019-07-22 · 说的都是干货,快来关注
知道答主
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1、因为宇宙航空器还在研发阶段。

2、核能推进器不够安全、小型化。

目前人类对核能的控制利用有两种,一种就是原子弹类的一次性爆炸,产生冲击波,辐射。

另一种是反应堆类的热能转换,利用核物质反应时发出的热量加热工作介质(通常是水或者其他一些液态物质),然后工作介质直接或通过二次回路传热最终产生蒸汽推动汽轮机发电。

前者需要足够强度的保护设备,才能保护宇宙航空器不被破坏,所以核能推进器不够安全。后者需要大量的物质进行反向抛射,核能推进器就做不到小型化。

扩展资料:

核反应堆是核电站的心脏  ,它的工作原理是这样的:

原子由原子核与核外电子组成。原子核由质子与中子组成。当铀235的原子核受到外来中子轰击时,一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核,同时放出2—3个中子。

这裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核,引起新的裂变。如此持续进行就是裂变的链式反应。链式反应产生大量热能。

用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁。导出的热量可以使水变成水蒸气,推动汽轮机发电。由此可知,核反应堆最基本的组成是裂变原子核+载热体。但是只有这两项是不能工作的。

因为,高速中子会大量飞散,这就需要使中子慢化增加与原子核碰撞的机会;核反应堆要依人的意愿决定工作状态,这就要有控制设施;铀及裂变产物都有强放射性,会对人造成伤害,因此必须有可靠的防护措施。

核反应堆发生事故时,要防止各种事故工况下辐射泄漏,所以反应堆还需要各种安全系统。综上所述,核反应堆的合理结构应该是:核燃料+慢化剂+载热体+控制设施+防护装置+安全设施。

还需要说明的是,铀矿石不能直接做核燃料。铀矿石要经过精选、碾碎、酸浸、浓缩等程序,制成有一定铀含量、一定几何形状的铀棒或者球状燃料才能参与反应堆工作。

参考资料来源:百度百科-核反应堆

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知道答主
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按照人类现有的技术水平,所谓的航空器的推进指的是向相反方向抛出物质根据动量守恒获得自身的速度。那么就很好解释了,使用各种燃料都可以向后抛出,但是使用核能如何抛出呢?(目前人类对核能的利用有两种,一种就是原子弹类的一次性爆炸,产生冲击波,辐射。另一种是反应堆类的热能转换,利用核物质反应时发出的热量加热工作介质(通常是水或者其他一些液态物质),然后工作介质直接或通过二次回路传热最终产生蒸汽推动汽轮机发电。如果按照第一种方法使用核燃料,那么这个飞船一定要能承受核爆炸的威力(其实有类似的设想,在尾部引爆微型核弹推进)。如果按照第二种方法则需要携带大量预备向后抛出的物质。)另外现在有一种电能火箭引擎利用电能将工作物质加速喷射出去以获得动能。工作物质可以是通过雷射、微波或射频波照射获得的电浆体,也可以是分子气体。电能往往来自于太阳能电池或是核同位素温差电池。常见的电火箭引擎包括离子推进器、霍尔推进器、磁电浆推进器等。与化学能火箭引擎相比,电火箭引擎所需要的工作物质少,整体质量轻巧。然而现有的电火箭引擎技术所能提供的推力都远远小于化学能火箭引擎。这使得电火箭引擎只能在没有空气阻力的太空航行中运用。不过由于电火箭引擎的工作时间可以比化学火箭引擎长久的多,所以在深空探测方面如新视野号探测计划更加具有优势。从这点看勉强也算是使用了核燃料吧……
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