日常生活中 13 种非凡的核应用
第二次世界大战期间,核能被广泛滥用。科学家和工程师热衷于借助坚不可摧的力量来扩展他们的力量。尽管他们中的大多数人并没有像预期的那样成功,但他们展示了人类想象力的范围和对自己国家的意志力。今天我们介绍正常事物的核形式的独特列表。
13。鹦鹉螺号航空母舰
美国海军鹦鹉螺号 是世界上第一艘投入使用的核动力潜艇。该船于 1951 年获得批准,并于 1954 年下水。它于 1958 年 8 月 3 日成为第一艘完成北极水下航行的潜艇。核动力推进装置使其在水下的停留时间比任何柴油或电动潜艇都要长得多。该潜艇目前保存在康涅狄格州格罗顿,每年接待大约 250,000 名潜艇爱好者。
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12。项目油砂核油开采
油砂项目最初称为“大锅项目”,基本上是一项开采加拿大艾伯塔省阿萨巴斯卡油砂的提案。 1958 年,加拿大政府寻求从艾伯塔省的油砂中开采沥青。著名地质学家曼利·纳特兰博士想出了一种可能的方法来做到这一点。他认识到地下核爆炸可以从油砂中释放沥青(沥青),并将提供一种快速有效的矿物提取方法。
地下爆炸产生的热量和压力会使沥青沉积物沸腾,从而将其粘度降低到可以轻松使用标准油田技术的程度。
纳特兰博士随后与美国原子能委员会讨论了同样的提议,他们同意了这一提议,甚至表示他们将帮助他进行爆炸,爆炸计划在偏远的艾伯塔省地下 10 公里(6 英里)处进行。然而,加拿大政府决定停止任何形式的核爆炸,主要是因为可能存在环境和安全问题。
11。福特 Nucleon 核动力汽车
福特 Nucleon 是福特公司于 1958 年开发的一款概念车。该设计不包括内燃机;相反,该车辆将由位于车辆后部的小型核反应堆提供动力。这辆车应该使用铀裂变动力,类似于核潜艇。每个核子在其反应堆需要充电之前可以行驶大约 8,000 公里(5,000 英里)。但是,福特计划不为反应堆补充燃料,而是计划建立可以简单地将旧反应堆更换为新反应堆的加油站。
从概念上讲,这些充电站将取代标准加油站。拟议的福特 Nucleon 设计灵感来自 20 世纪 50 年代典型的汽车尾翼和简洁的线条。该车的模型可以在密歇根州迪尔伯恩的亨利·福特博物馆观看。经过明确评估后发现,核反应堆在美国城市和高速公路上超速行驶是危险的,因此该项目被搁置。
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10。木星冰冷卫星轨道飞行器
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木星冰卫星轨道飞行器(或简称 JIMO)应该具有大量前所未有的革命性特征。拟议中的美国宇航局航天器的目的地是木星卫星,特别是木卫二,这是一颗带有水的冰冷天然卫星。该航天器将通过高功率电力推进或 NEXIS 发动机由离子推进系统推进,并由小型裂变反应堆提供动力,提供比传统放射性同位素热电发电机电力系统多一千倍的电力输出。期待即墨能够做出进一步的探索。
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使用电力推进将更容易穿透木星卫星周围的轨道,从而创造更多机会进行更详细和更长时间的观测。该反应堆被放置在航天器的顶部,后面有一个坚固的防护罩,保护敏感的航天器设备免受太阳辐射。只有当航天器远离地球轨道时,反应堆才会被点燃,以便在发射过程中将放射性核素的量降至最低。后来,美国宇航局高管意识到这太昂贵了; 他们只是放弃了探测器。
9。 M-29戴维·克罗克特核火箭筒
有史以来最小的核武器系统之一,M-29 Davy Crockett 是冷战期间仅由美国部署的用于发射 M-388 核弹的战术核无后坐力炮。该设备以美国士兵、国会议员和民间英雄戴维·克罗克特 (Davy Crockett) 的名字命名。最初,M-29 可以由一群士兵携带到战场并由三人小组操作。
后来引入了修改后的设计,使其能够在吉普车和其他军用车辆上进行。想象一下,如果这个核火箭筒成功的话会发生什么。但不幸的是,或者在其他情况下,幸运的是戴维·克罗克特并不是一种特别有效的武器。由于爆炸半径小,精度高,它很快就变得毫无用处。在内华达州进行初步测试时,炮弹落在距离预定目标数百英尺的范围内,这对于核武器来说是一个尴尬的时刻。
8。康维尔 NB-36 核飞机
20世纪50年代和60年代是美国历史上最重要的章节之一。在那段时间里,核战争开始加强对常规或传统战争的控制。康维尔 B-36 和平缔造者战略轰炸机是美国空军第一架能够运输核武器的轰炸机。这架飞机足够大,可以携带核反应堆,仍然可以飞行,但由于当时战争需求的增加,进行了重大改变。
改装后的 B-36 也称为 NB-36H,尽管外观基本保持不变,但驾驶舱区域发生了重大变化。 1955 年至 1957 年间,NB-36H 已完成 40 多次试飞,飞行时间达 215 小时。美国空军对 NB-36 非常小心,尽管该飞机没有使用核反应堆提供动力。飞机上有各种放射性标志,还有一条与美国总统相连的特殊热线,可以向他通报任何进展情况。尽管试飞成功且前景广阔,但巨大的成本和安全问题导致 ANP 计划被取消并停止了 NB-36 飞机的生产。
7。冥王星项目核喷气发动机
1957 年 1 月,美国空军和美国原子能委员会启动了一项联合研究,研究将核反应堆的热量应用于冲压喷气发动机的可行性。这项研究被称为“冥王星计划 ”。使用核反应堆加热空气的概念是新的。反应堆必须足够小、足够紧凑才能飞行,但又必须足够坚固,能够在 7,000 英里的飞行中幸存下来。根据该原理,核发动机可以运行数月,因此导弹可以在空中停留很长时间。为冲压发动机分配了一种特殊类型的导弹,称为 SLAM,即超音速低空导弹。为了达到冲压发动机的速度,它将通过传统的火箭助推器从地面发射。
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一旦达到巡航高度并远离地球表面,核反应堆就可以被点燃。 SLAM被提议携带许多核武器的有效载荷,可以对多个目标投掷,使巡航导弹成为无敌的无人轰炸机。后来,洲际弹道导弹技术的出现被证明更容易开发且成本友好,减少了对此类核巡航导弹的需求。结果,“冥王星计划”于 1964 年 7 月 1 日被取消。
6。 SADM 和 MADM 核背包和地雷
这是我们今天的精选。特殊原子爆破弹药 (SADM) 是一种便携式核武器,或者简称为核地雷,于 20 世纪 60 年代开发。这个想法是为了阻止苏联入侵欧洲。
作为其他常规武器的微型核替代品,美国陆军工程师认为它适合摧毁、辐射和封锁苏联的关键通讯路线。部队需要接受特殊训练才能执行 SADM。使用 SADM 设备的特种部队操作员预计将通过空中部署到敌后,并使用小型核武器摧毁关键基础设施。操作员还可以在水肺潜水中使用它们。
另一种相关武器是 MADM,它是 SADM 核武器的相对较小版本。 SADM 和 MADM 从未上过战场。
5。图波列夫-TU-95LAL
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图波列夫 Tu-95LAL 是一款类似于美国康维尔 NB-36 的俄罗斯实验飞机。冷战期间,苏联正在对核飞机进行实验,就像他们的建议一样。该计划背后的主要思想是,与传统飞机相比,无需加油,核动力飞机的航程将大大延长,从而可以用于远程作战。
1955 年 8 月 12 日,根据苏联部长会议安德烈·图波列夫和弗拉基米尔·米亚西切夫的直接命令,苏联的两个主要航空航天设计局与 N.D.库兹涅佐夫和 A.M.柳尔卡一起启动了该计划,他们被指派开发发动机。他们选择专注于直接循环系统,测试冲压发动机、喷气发动机甚至涡轮螺旋桨发动机。但是,它的着陆与美国 NB-36 一样,弹道导弹技术的到来迫使实验飞机计划关闭。
4。列宁号(核破冰船)
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在季节性或永久冰况条件下,破冰船主要用于保持重要贸易路线的畅通。因此,波罗的海、五大湖和圣劳伦斯海道的主要地区以及北海航线沿线都需要专门的破冰船来促进顺畅的运输。
当时,蒸汽和柴油动力破冰船很常见,但燃料容量和寿命等一些限制造成了严重的问题。列宁于 1957 年进入现场(于 1959 年推出)。这是世界上第一艘核动力船舶,也是第一艘核动力民用船舶。在最初的几年里,列宁的表现令其前辈黯然失色。从 1960 年到 1965 年,该船航行了超过 85,000 英里,其中近 65,000 英里是在冰区航行。它于 1989 年正式退役,目前永久驻扎在摩尔曼斯克。
3。克莱斯勒 TV-8 核坦克
北约国家非常担心苏联军队可能会使用战术核武器危及他们的冷战行动。面对这种情况,美国感到迫切需要找到一个长期解决方案。随后克莱斯勒提出了一款实验性概念坦克 TV-8。
该坦克专门设计用于承受任何类型的核打击。因此,TV-8 采用了非常规的设计,机组人员、发动机和弹药存储在一个吊舱形炮塔内,该炮塔安装在一个轻质底盘上方,该底盘可以分离以进行空运。炮塔与外界完全隔绝,建议乘员使用闭路电视观察周围环境。
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最初该坦克由 V-8 发动机提供动力,但很快克莱斯勒考虑使用核裂变动力发动机。该设计在收到负面评论后失宠,结论是 TV-8 设计没有提供所需的灵活性,并且没有被证明比传统坦克设计具有显着优势。
2。 LENR家用核反应堆
好吧,如果您认为核能只能用作破坏性力量,那么您应该再想一想。芝加哥企业家刘易斯·拉森 (Lewis Larsen) 认为,核反应堆的未来就在日常生活中。 20世纪90年代,他开始研究在小型核反应堆中利用核能的可能性。低能核反应堆或 LENR 可以为房屋提供动力,几乎不产生任何排放,并且尺寸与普通微波炉一样小。许多批评者声称拉森的 LENR 与犹他大学的冷聚变反应堆很像,最终完全是一个骗局。
然而,2013 年,NASA 开始研究用于房屋和太空飞机的 LENR 发电厂。在研究过程中,NASA研究小组负责人物理学家约瑟夫·扎沃德尼确实发现了拉森的LENR研究与冷聚变有本质区别的证据。研究仍在进行中。
1。好奇号漫游车
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好奇心 是一个专门的汽车形状的机器人漫游车,作为美国宇航局火星科学实验室任务的一部分,探索火星上的盖尔陨石坑。它由放射性同位素热电发电机(RTG)提供动力,该发电机通过放射性同位素的衰变产生电力。自2012年8月6日首次登陆火星以来,截至2016年6月10日,好奇号已在火星上停留了1404天。
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好奇号火星车的目的是调查火星的气候和地质,包括调查水的作用;以及行星宜居性研究,为未来的人类探索做准备。 2012年,项目团队荣获美国航空协会颁发的Robert J. Collier Trophy。
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