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2022-09-20
原则上,建造一辆由核裂变或核衰变提供动力的车辆是可能的。然而,有两个主要问题:第一,必须将热能和辐射转化为可用于驱动的能量。一种可能是像核电站那样使用蒸汽轮机,但这种装置会占用太多空间。
更合适的方法是直接转换成电能,例如用热电元件或热离子装置。第二个问题是,核裂变会产生高水平的中子和伽马射线,这需要额外的屏蔽,这将导致车辆过大,无法在公共道路上使用。然而,福特核子公司以这种方式进行了研究。
对于核动力运载工具来说,更好的方法是在放射性同位素热电发电机中使用放射性衰变的能量,这也是非常安全和可靠的。这些设备所需的屏蔽取决于所使用的放射性核素。钚-238作为几乎纯的α辐射源不需要太多屏蔽。
由于合适的放射性核素的价格很高,而能量密度很低(用钚-238产生1瓦特需要半克),这种推进方式对于广泛使用来说太昂贵了。此外,放射性同位素热电发电机由于其高放射性材料的大量含量,在例如被恐怖分子滥用的情况下,提供了极大的危险。唯一使用的由放射性同位素热电发电机驱动的飞行器是火星探测器好奇号。
聚变和湮灭等其他形式的核动力目前无法用于车辆推进,因为没有可用的工作聚变反应堆,而且人们是否能够建造一个大小适合公路车辆的聚变反应堆也是个问题。湮灭也许在某些方面起作用(见反物质驱动),但是现在还没有技术可以生产和储存足够的反物质。