¿Cuál sería el reactor nuclear controlable más pequeño? ¿Podría ser del tamaño de un motor de automóvil?

La respuesta simple es no, no se puede tener un reactor nuclear del tamaño de un motor. Sin embargo, es posible tener un núcleo de reactor del tamaño de un motor. El problema es que necesita una forma de obtener energía utilizable del reactor y esto requiere una gran cantidad de infraestructura, incluida protección para protegerse de la radiación. Se le puede dar una “batería” nuclear. Estos se utilizan en sondas de espacio profundo para proporcionar electricidad. El trabajo al emitir radiación de partículas. Cuando la partícula en la radiación en una partícula cargada, tienes una carga en movimiento y eso es corriente eléctrica. Sin embargo, para obtener mucha energía, necesitaría mucha radiación. Esto no es un problema real para una sonda de espacio profundo porque es poco probable que se encuentre con alguien y lo exponga a la radiación. Por otro lado, si usara esta tecnología para alimentar un automóvil, suponiendo que incluso pudiera producir suficiente energía para mover el automóvil, es probable que reciba una dosis letal de radiación en su camino al trabajo. Si quedara atrapado en un embotellamiento, las personas cercanas a usted también recibirían una dosis letal de radiación.

Cuando estaba buscando escuelas y visité UCSB (UC Santa Bárbara) me mostraron su reactor de entrenamiento en una habitación en el Edificio de Física. Docenas de estos reactores de capacitación fueron entregados a escuelas de todo el mundo, principalmente en los Estados Unidos. Estas cosas eran cilindros de unos 5 pies de diámetro y 6 pies (2 metros) de altura. Solo produjeron unos pocos vatios de energía y nada de energía real (tal vez una bombilla de muestra como prueba de concepto). Su moderador tendía a ser una combinación de grafito y agua pesada (para fines de entrenamiento). Este era un descendiente del original Chicago Pile 1 (CP-1). Me viene a la mente el acrónimo TRIGA, pero no lo he comprobado. Hasta el día de hoy, los sitios donde se ubicaron estos reactores de entrenamiento muestran una pequeña radiación residual del bombardeo de neutrones y alfa donde se sentaron. No tenían un complemento completo de blindaje como lo consideramos hoy. Fuera de mi cabeza, no recuerdo el enriquecimiento del combustible, pero hoy tenía que ser más del 3% en los reactores de gran potencia. Estos reactores de entrenamiento tienen todo el control básico necesario para demostrar el control. No es como el énfasis del entrenamiento hoy en día considerando los reactores SCRAMing.

Los reactores más pequeños de hoy se colocan a bordo de submarinos fabricados por Westinghouse y General Electric. El más pequeño de estos se colocó en el NR-1 de la Marina de los EE. UU., Recientemente dado de baja y no reemplazado. Estos reactores usan U-235 altamente enriquecido (sí, alrededor del 90%, que es de grado de armas) para mantener su tamaño compacto y el mínimo de blindaje. La mayoría de estos reactores son un poco más grandes que los NR-1.

El reactor propuesto más pequeño más cercano a un automóvil podría ser la propuesta de colocar uno en una locomotora. Y se propusieron reactores por varias razones en las aeronaves (incluido un escenario del fin del mundo propuesto) y un reactor se hizo volar en una capacidad pasiva a bordo de un NB-36 para demostrar el control; Sin generación de energía.

Algunos reactores de generación de energía se colocaron en McMurdo, Groenlandia, en barcazas, etc.

Creo que el tamaño no dependerá de la masa de los reactivos, sino más bien del tamaño del volumen de control que se requiere para contener la radiación con éxito (suponiendo que se descubra un método alternativo de producción de energía a partir del calor, ya que el método actual implica una turbina voluminosa y presurizada línea de agua (200-300 bar) que en sí mismos son muy voluminosos. Además, si se usa metal líquido, hacer que la tubería general sea casi adiabática sería una tarea en sí misma) El tamaño de los reactores prototipo actualmente no es tan grande, en cuanto al volumen es casi el tamaño de una mini furgoneta, pero nuevamente los engranajes requeridos para cambiar el movimiento rotativo a translatorio también se sumarían. Nuevamente, se necesita descubrir un reemplazo viable de la carcasa de concreto para que también se pueda solucionar la inmensa presión de CV.
Una persona más experta en fisión podría ser más propensa a responderla.

Ford, en 1958 tenía un automóvil conceptual que llamaron Ford Nucleon, que construyeron una maqueta que no funciona y que funcionaría con un pequeño reactor nuclear de fisión basado en uranio que impulsa una turbina de vapor. Decidieron no hacerlo por razones de seguridad … La responsabilidad de la fusión nuclear y la explosión nuclear podría haber sido un problema …