近日,中国核工业集团有限公司首席专家赵守智领导的研究团队,在美国国家航空航天局(NASA)的核反应堆设计中发现了关键效率问题。这一发现不仅揭示了技术上的细微差异,更意味着中国在探月竞赛中的地位或将迎来重大转变。
赵守智及其团队通过深入研究,提出了一种更为高效和持久的设计的具体方案。这种新设计只需对现有结构可以进行微调,便能明显降低燃料消耗,同时提高功率输出并延长常规使用的寿命。具体来说,中国的新设计的具体方案仅需约18.5公斤的铀-235就可以实现持续链式反应,这相当于NASA裂变表面动力项目(FSP)所需70公斤铀-235的四分之一。如此巨大的节约不仅体现了技术的进步,也为未来的太空探索提供了更多可能性。
中国团队的创新在于采用了环形燃料棒与氢化钇慢化剂块相结合的方式,克服了传统设计中的诸多局限。双面环形燃料棒允许在内外表面一起进行中子慢化和散热,而氢化钇慢化剂则在极端温度下保持稳定,最大限度地减少了早期系统因氢泄漏导致的不稳定风险。此外,利用薄层铍反射层来捕获逃逸的中子,总系统的效率得到了进一步提升。
值得注意的是,中国的设计的具体方案还具备双重关闭保护机制,即三根碳化硼安全棒和八个旋转控制鼓。这些措施为反应堆的安全运行提供了多重保障。相比之下,美国的FSP反应堆虽然结构紧密相连,但其圆柱形铀燃料棒需要高浓缩水平和厚厚的铍屏蔽层来管理强中子通量,且常规使用的寿命仅为八年,受限于燃料膨胀及单一路径控制鼓的反应性调整方式。
此次突破对中国乃至全球的太空探索事业意义深远。随着中国计划在2030年前实施载人登月任务,并逐步建设月球基地,能源供应成为首要解决的问题。空间核反应堆电源以其结构紧密相连、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应能力强等优点,被视为星表基地最理想的能源解决方案。赵守智团队的研究成果无疑为中国在这场国际竞争中赢得了宝贵的时间和技术优势。
然而,就在中方取得一系列进展的同时,NASA却面临着来自内部的压力。马斯克领导的“政府效率部”不断施压,导致NASA首席科学家办公室人员被大幅裁减。加之美国主导的“阿耳忒弥斯”返月计划屡遭推迟,特朗普回归白宫后可能会对该计划做出调整。种种迹象说明,未来几年内,中美两国在探月领域的较量将更加激烈。
总之,中国核工程师们的这一发现不仅展示了我国科研实力的提升,也为人类共同的太空梦想注入了新的活力。面对马上就要来临的挑战与机遇,我们有理由相信,中国的探月之路将会越走越宽广。返回搜狐,查看更加多