Kan en bil köra med kärnkraft?

På 1950-talet producerade Ford en konceptbil kallad Nucleon, avsedd att köra på kärnkraft, men fordonet producerades aldrig. Se fler kärnkraftsbilder. FPG / Hulton Archive / Getty

På 1950-talet, kanske höjden på den så kallade Atomic Age, utvecklade Ford en konceptbil som heter the Ford Nucleon. Denna kärnkraftsdrivna bil var enligt Ford designad utifrån antagandet att framtida kärnreaktorer skulle vara mindre, säkrare, lättare och mer bärbara [Källa: Ford]. Designen krävde en kraftkapsel beläget på baksidan av bilen, laddningsstationer som ersätter bensinstationer och 5 000 mil körning innan du laddar eller byter bränsle. Som är fallet med många konceptbilar, byggde Ford aldrig Nucleon - bara en modellbil som är halva storleken på en vanlig bil [Källa: Ford].

Nuclear Power Image Gallery

Det kan verka som en omöjlig uppdrag, eller något från en science fiction-film, men kärnkraftsdrivna bilar är värda att överväga, särskilt med de pågående energi- och klimatkriserna. Med tanke på dessa utmaningar tror vissa experter att användningen av kärnkraft, i olika former, kommer att göra ett comeback inom en snar framtid. När det görs ordentligt är kärnkraften relativt säker, ren och prisvärd. Så varför inte använda det för bilar?

För att få en idé, tänk på hur länder har använt kärnreaktorer för användning utöver traditionella kärnkraftverk, ubåtar och flygplan. Vissa användningar av specialiserade reaktorer inkludera tillhandahållande av uppvärmning i extremt kalla klimat och försöka omvandla kol till renbränningsgas. Både de fd USA och USA använde små reaktorer för att driva satelliter, även om praxis blev kontroversiell på grund av satelliternas benägenhet att falla tillbaka till jorden och bryta isär. Dessa är exempel på forskningsreaktorer, och de kan ge forskare några idéer om hur man anpassar kärnreaktorer för användning i andra fordon.

En sådan möjlighet är kärnbränslet väte -- använder kärnenergi för att skapa rent, säkert, prisvärt vätebränsle. Kärnreaktorer kan också vara kraftverk där bilister laddar mycket effektiva batterier. Slutligen kunde forskare skapa ett miniatyr kärnkraftverk och fästa det i en bil.

På nästa sida ska vi titta närmare på fördelarna och utforska några av problemen med en potentiell kärnkraftsdriven bil.

På grund av problem med avskärmning, vikt och radioaktivitet är det för det mesta osannolikt att en av dessa kommer att driva din bil snart. Bridget Webber / Stone / Getty

Det finns några stora fördelar med en kärnkraftsdriven bil. Det skulle sällan behöva tankas - kanske var tredje till femte år [Källa: Stanford University]. Mycket anrikat uran är så kraftigt att bara ett pund kan driva en ubåt eller flygplan. Även mindre mängder kan tänkas driva en bil. Förutsatt att bilen är tillräckligt avskärmad (ett ämne vi kommer att diskutera senare), skulle bilen släppa ut nästan inga utsläpp. Och glöm att vända tändningen: Din kärnkraftsdrivna bil skulle alltid vara på - även om det innebär att det troligtvis skulle behöva batterier för att lagra den energi som ständigt produceras av miniplanten.

Det kanske som står i vägen för att skapa en kärnkraftsdriven bil är kanske detta: Strömkällan är det radioaktiv, så detta fordon skulle kräva massor av skärmning. Utan korrekt skärmning kan kraftkällans radioaktivitet döda människor i och i närheten av bilen och sätta en spjäll på varje pendel.

Kärnkraftverk och kärnkraftsdrivna luftfartygsföretag och underordnade använder alla tung skärmning. Kärnkraftverk har i allmänhet tre lager av skärmning utöver inneslutningsstruktur, som är gjord av betong flera fot tjock och husar reaktorn. Enligt amerikansk lag måste de flesta reaktorer ha dessa lager av skärmning och inneslutning. Regeringsopererade reaktorer är ett undantag, även om den exakta mängden skärmning som används på flygplan och ubåtar fortfarande klassificeras.

Med all denna skärmning som behövs för att skydda mot radioaktivitet, förvänta dig att din kärnkraftsdrivna bil är extremt tung. Återge avskärmningen av en kärnreaktor i lämplig skala kan göra bilen praktiskt taget rörlig. Avskärmningen måste också vara motståndskraftig mot jordbävningar och andra trauma och måste vara lufttätt så att luft belastad med radioaktiva molekyler inte kan undkomma.

När någon nämner en kärnkraftsdriven bil kommer risken för radioaktivitet troligen att tänka på. Att ha radioaktivt material lättillgängligt är ett säkerhets- och folkhälsoproblem. Även om inte allt bränsle som används i kärnreaktorer kan användas omedelbart i en kärnbombe, kan till och med uran som inte är mycket berikat användas i en smutsig bomb eller annan skadlig radiologisk enhet. Vår kärnkraftsdrivna bil måste vara immun mot sådan manipulering. Sedan finns det också frågan om vad som händer i en bilolycka. Skulle skärmen förbli intakt, även i en katastrofal kollision?

-

I slutändan skulle energiföretag, biltillverkare och regeringen behöva samarbeta för att etablera infrastrukturen och en standardiserad process för att bortskaffa använt bränsle, vilket skulle vara mycket radioaktivt under hundratals år. Andra problem förknippade med kärnkraft inkluderar startkostnader och tid (upp till 10 år) för nya anläggningar. Sedan finns det rädslan för olyckor och behovet av att säkert demontera gamla anläggningar och bortskaffa använt bränsle och avfall. Det återupptagna intresset för kärnenergi har också drivit upp uranpriset. Logistiken och kostnaderna för en sådan strävan kan vara oöverkomliga.

Med tanke på alla dessa utmaningar förblir kärnkraftsdrivna bilar troligen långt utom räckhåll, åtminstone gjorda av dagens teknik. Men för mycket mer information om annan användning av kärnteknologi och bilens framtid, utforska länkarna på nästa sida.

Kraftverk på språng?

Ett mini-kärnkraftverk skulle ha ett uranbunt som värmer vatten i ånga som driver en ångturbin, i sin tur snurrar en generator och producerar el. Eller så kan ingenjörer avstå från turbin-och-generatormodellen och använda den överhettade ångan som skapats av bunten för att flytta en motor. I så fall skulle ytterligare kraftkälla krävas för bilens andra funktioner.

Relaterade artiklar

• Hur kärnkraft fungerar
• Så fungerar kärnstrålning
• Hur kärnbomber fungerar
• Hur flygbolag fungerar
• Hur bränsleceller fungerar

Fler bra länkar

• Safe Power och Green Hydrogen Fuel
• Att bygga en kärnkraftsdriven bil eller dö försöka

källor

• "Fords bilar från mitten av århundradet förutspår framtida fordon." Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
• "Kärnreaktor." Encyclopedia Britannica Online. http://search.eb.com/eb/article-45775
• "Kärnkraftverkets kraftverk." Thinkquest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
• Dunn, Philip. "Safe Power och Green Hydrogen Fuel." PhysOrg. 11 december 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
• McCarthy, John. "Vanliga frågor om kärnenergi." Stanford University. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
• Mutolo, Paul. "När det är möjligt är kärnbilar inte riktigt bra." Fråga en forskare. Cornell Center for Material Research. 10 januari 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
• Stevenson, Tom. "Oljeboffiner blir kärnkraft." The Telegraph. 13 mars 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
• Zaitsev, Yury. "Kärnkraft i rymden." RIA Novosti. 15 augusti 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html