Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 82 reacties, 28.393 views •

Medewerkers van een Amerikaans nucleair onderzoeksinstituut hebben, samen met researchers van ruimtevaartorganisatie NASA, een prototype van een nucleaire energiebron voor ruimtevoertuigen of ruimtebases ontwikkeld.

Het prototype van de energiebron werd ontwikkeld door het Los Alamos National Laboratory, NASA's Glenn Research Center en National Security Technologies. Het testmodel produceerde 24W aan energie, maar een productiemodel zou 500W moeten kunnen leveren. De nucleaire reactor zou gebruikt kunnen worden voor ruimtevoertuigen die ver van de zon bewegen: zonnepanelen leveren dan niet voldoende energie op. Ook zou een opgevoerde versie gebruikt kunnen worden als energiebron voor ruimtebases, zoals op de maan of Mars.

De reactor is gebaseerd op een ander experiment, Flattop genoemd: het acronym dat voor het energie-experiment gebruikt wordt, luidt dan ook DUFF, kort voor Demonstration Using Flattop Fissions. DUFF maakt gebruik van de warmte die bij het verval van uranium vrijkomt. Die warmte wordt door acht heatpipes, bekend van computerkoelers, naar acht Stirling-motoren gevoerd. Die zetten de warmte om in elektriciteit. DUFF werd in zes maanden, met minder dan een miljoen dollar budget, ontwikkeld. Omdat het systeem zo eenvoudig is, zou het een goede kandidaat voor gebruik als energiebron in de ruimtevaart zijn.

De deflector om het radioactieve materiaal van de DUFF-reactor, wordt van beryllium gemaakt en zou ongeveer dertig centimeter hoog worden en een vergelijkbare diameter krijgen. In de deflector worden de heatpipes, die overigens door het Los Alamos-lab werden ontwikkeld, gestoken. De gebruikte Stirling-motoren zijn gesloten systemen die warmte in beweging omzetten.

Veel ruimtesondes maken gebruik van een vorm van nucleaire energiewinning: nucleaire plutoniumisotopen leveren de warmte voor thermische elektrische generators. Een mogelijk tekort aan plutonium-238 zou aanleiding zijn om alternatieve, aanvullende energiebronnen te ontwikkelen.

Reacties (82)

Sorry maar de kop had moeten zijn: Nasa ontwikkeld alternatief op RTG
Het is ook spijtig dat ze geen verder onderzoek doen naar het gebruik van thorium als energie bron, ipv de huidige nucleaire brandstoffen, maar ja een miljoen $ is geen geld voor zo'n type project dus alsnog respect.

[Reactie gewijzigd door D0gtag op 27 november 2012 16:29]

Volgens mij kwam Ford wel eens in het heetst van de Koude Oorlog met een auto die, niet volgens dit proces, ook gedreven werd door nucleaire splijting. Echter zaten er nogal wat begrijpelijke addertjes onder het gras. (Wat gebeurt er bij een botsing ;) )
Niet helemaal, maar dit is inderdaad niet zo baanbrekend als het misschien lijkt. Sterling motoren zijn een van de oudste motoren, heel betrouwbaar en super efficiŽnt. Exacte nummers weet ik niet zo uit mijn hoofd maar met een goed ontwerp kun je makkelijk >90% halen. De nadelen zijn alleen dat het heel langzaam opstart en dat je een constante warmtebron nodig hebt.
Hier haal je Volts en Watts door elkaar. Zo'n nucleare reactor gaat nooit genoeg piekvermogen leveren om je startmotor aan te krijgen.
Zware Condensator tussen de generator & de motor ( indien we spreken over een benzine auto )?

Daarbij, dit zou beter van toepassing zijn, in een elektrische auto. Stilstaan => opladen van de batterijen. Rijden => op batterijen ( welke licht extra opgeladen worden door de "generator" + Extra's zoals energie uit remmen ).

Zou een voertuig meer autonoom maken, en heb je niet het probleem van een elektriciteit aansluiting te moeten hebben, overal waar je stopt.

Nadeel ... is traag ( toch tegen 24 watt, zelf met 500 watt versie zal het geen oplaad monster zijn ).

Grappig genoeg, doet dit me terugdenken aan de jaren 50, 60, waar men dacht dat mensen nucleaire auto's ging hebben.
Hier haal je Volts en Watts door elkaar. Zo'n nucleare reactor gaat nooit genoeg piekvermogen leveren om je startmotor aan te krijgen.
Dat ligt er aan hoe je hem af steekt ;)
Auto accus hebben meestal een voltage van 12V, maar moeten kortstondig een stroom kunnen leveren van een paar honderd ampŤre. Dus met 24W haal je dat lang niet - ook heeft het niet veel zin als de reactor lang nodig heeft om op te starten, en je wilt juist niet dat hij de hele tijd aanstaat (tenzij je met de motor af je airco aan wilt laten staan).
Probleem is dat je niet kan starten als je de startstroom niet kan leveren. Wil je het toch proberen dan heb je een buffer nodig, zoals .. een auto accu.
Of wellicht voor een smartphone? Daar zijn de accu's altijd in no-time leeg.
't vervelende van een kernreactor aan je oor, is dat je wel gloeiende oortjes krijgt :)
Meer uitleg vind je bij jijbuis; Small Reactor for Deep Space Exploration

[Reactie gewijzigd door himlims_ op 27 november 2012 16:36]

Dit is pertinent onwaar, een sterling motor haalt een efficiency beter dan een diesel motor maar nauwelijks meer dan 40%, 90% omzetting haalt een fuelcell niet eens. De enige reden dat ze een sterling motor gebruiken is het goedkope ontwerp en gebruik ervan en reeds 200 jaar bekend en beproeft ontwerp is. Veel aternatieven voor het omzetten van warmte hebben ze niet.
De reden dat gekozen is voor de Stirling motor heeft hoogstwaarschijnlijk te maken dat het een gesloten motor is die werkt op een externe warmtebron; in dit geval het Uranium. Daarnaast is de efficiŽntie grotendeels afhankelijk van het temperatuursverschil tussen warmtebron en koudeput. Dat het ontwerp 'goedkoop' zou zijn heeft er denk ik niet echt veel mee te maken.
Bovendien is de Stirling een van de weinige cycli die met de beschikbare vrijheden kan functioneren, dat zie ik een Diesel/Otto- motor dus niet doen.

De keuze komt voort uit de thermodynamische principes. In elke cyclus gaan op bepaalde momenten de arbeid en de warmte er in en op bepaalde punten er weer uit, maar de fase waarin dat zal gebeuren is ook belangrijk en de manier waarop.

Achtergrond info:
http://en.wikipedia.org/wiki/Stirling_cycle
Sorry maar de kop had moeten zijn: Nasa ontwikkeld alternatief op RTG
Het is ook spijtig dat ze geen verder onderzoek doen naar het gebruik van thorium als energie bron, ipv de huidige nucleaire brandstoffen, maar ja een miljoen $ is geen geld voor zo'n type project dus alsnog respect.
Inderdaad, het is niet eens een groot geheim meer dat de pioneers en voyagers op RTG achtige energievoorzieningen werken 8)7 (en dus dat thermonucleaire energiebronnen abijna 50 jaar gebruikt worden).

Ze hebben nu enkel een efficientere veranant ontwikkeld...
Nee niet efficienter, maar een die op een andere brandstof werkt. Plutonium 238 is bijna op.
Wat is hier het voordeel van Thorium t.o.v. Uranium? Dit is geen kweekreactor ofzo dus ik zie het voordeel niet zo 1 2 3.
Makkelijkst hier op te reageren is door je door te verwijzen :)

http://www.youtube.com/watch?v=P9M__yYbsZ4

Pak je eigen mening en kijk maar wat je er van vindt :)
Dit is zeker interessant voor projecten zoals mars one: http://mars-one.com/en/.
Krijg ik nu voor niks rillingen over mijn rug?

Dit is toch geweldig? Als het model dusdanig klein is dat het in een "ruimteschip" past... dan werkt dit toch ook voor auto's ed... ?

Tuurlijk is het de komende 50 jaar te duur om grootschalig te produceren, maar we zoeken toch al jaren naar een methode om op kleine schaal nucleaire energie te maken?

Schiet me rustig neer als ik er naast zit...
Ze hadden ook al een accu ontwikkeld die een laptop 30 jaar non/stop zou kunnen laten lopen. Echter was die iets van een kg per kubieke cm dus veeeeels te zwaar.

Als ik me goed herrinner las ik het hier op tweakers, als iemand de link heeft met de exacte gegevens, graag. Ik kan hem zo snel niet vinden.
Nou dat is niet helemaal zo veilig op de manier die zij voorstellen, hiervoor zou er dan een volledig schild om heel de reactor heen moeten en niet alleen aan de "onder / achterzijde" waar de instrumenten zitten maar ik moet wel toegeven dat het een stap in de goede richting is, en dan helemaal waar ze hem nu voor ontwikkeld hebben :)
In de ruimte is er zoveel straling, daarbij vergeleken valt dit ding echt in het niet.
Ik doelde op het gebruik in auto's uiteraard ;) Voor de ruimte kan het me worst wezen want daar leef ik niet :P
Probleem is wel dat uranium in een auto steken niet zo'n heel veilige bedoening is. Ik zie kwaadwillende mensen dat zeker misbruiken. Er is een goede reden dat uranium niet zo makkelijk te kopen is.

Ook is er nogal weinig uranium beschikbaar op de wereld om dit zomaar in producten te steken
Zat uranium in de wereld, het zit zelfs in zeewater, alleen "we" willen perse de isotoop die maar 0.0zoveel% van het totaal voorkomt, waardoor we dus massale hoeveelheden van het overige uranium ongebruikt weer afvoeren als "afval"/vulling voor kanonskogels enzo..

Er zijn wel reactor-ontwerpen die wel op de 99.9% van de rest van het uranium kunnen lopen, maar die zijn ergens in de jaren 80 als "onveilig" bestempeld, terwijl er eigenlijk niet zo veel mis mee is.. (weet je dat ene waterpark in duitsland wat gebouwd is in een nooit-voltooide kerncentrale? dat zou dr zo een worden..)
Voor ruimtevaart is ok, dan blijven de straling of afval tenminste niet op aarde achter.

Zijn ze niet meer bruikbaar dan gooi je ze de ruimte in, heel simpel. Maar ik moet er niet aan denken dat miljoenen auto's met mini kernreactor rond rijden.
Sterling motoren zijn al heel oud. (Niet dat dat zo slecht is). Als ze gebruikt konden worden in auto's en dergelijke was dat al lang gebeurt. Het nadeel van sterling motoren is dat ze zo traag opstarten. "Schat! Start jij de auto vast op? Ik moet over anderhalf uur naar mijn werk!"
Oeh dit klinkt zeer leuk. Maar nu vraag ik me toch af hoe groot het geheel is inclusief sterling motoren? Dit moet toch zeer compact zijn wil het rendabel zijn om genoeg energie naar motoren te krijgen om het gewicht van de bron + apparatuur voort te bewegen. 500W klinkt dan namelijk zeer magertjes.
500 W is echt meer dan voldoende. De Curiosity verbruikt maar een vierde...
De snelheid krijgt het eventuele voertuig al mee van de raket waarmee het wordt gelanceerd en de baan die het voertuig volgt langs maan/planeten.
Die 500watt heb je dan alleen nog maar nodig om de electronica te laten werken en om koerswijzigingen door te voeren.
Een object van richting laten veranderen kost niet zoveel energie, kijk maar naar de miniscule stuur raketten die bijvoorbeeld in de spaceshuttle gebruikt werden.
En wat doen ze met het nucliaire afval?

Zodra dat uranium atoom volledig is vervallen is het toch niet meer bruikbaar?
Euh, radioactiviteit is minder zeldzaam buiten de aarde/dampkring.

Wat denk je dat de zon is?
Het probleem hier op aarde is een gift in de ruimte. Na een tijdje zijn de uranium staven in een kernreactor niet meer efficiŽnt genoeg en is het radioactief afval. Het probleem is dat het nog een paar duizend jaar actief blijft.
Een sterling motor is niet zo kieskeurig wat de energiebron is, of hoeveel energie er aangedragen wordt. Dus hoe verder het atoom vervalt, hoe minder warmte het uitstraalt, hoe minder energie de sterling motor oplevert. Het stopt echter niet meteen.

En dat radioactief afval in de ruimte is geen probleem. Er is daar al zo veel straling dat het beetje wat wij de ruimte insturen geen probleem is.
Klinkt bijna als: de zee is zodanig groot dat een "beetje" afval van de mens wel geen kwaad zal kunnen. Kijk wat er van gekomen is ...
Oneerlijke vergelijking. We hebben allemaal spullen in de zee gegooid die er nooit waren. Olie, plastic en alles wat we niet meer wilden hebben. Dat is inderdaad heel slecht.
Maar dit moet je meer vergelijken met plassen in de zee. Dankzij al die vissen zit er al genoeg urine in het water. En dankzij de oerknal en ontploffende sterren zit er al genoeg straling in de ruimte. De straling die dat klompje uranium erbij doet is verwaarloosbaar. Je kunt zo'n beetje de hele aardse voorraad aan radioactief matieraal in de ruimte stoppen en nog verdwijnt het in de achtergrond straling. (Tenzij je er vlak naast staat natuurlijk)
Bijna ja, met relevant verschil dat het universum oneindig groot is in plaats van eindig groot zoals de oceanen..
Zie het als zout in de zee gooien ja.
De algemene gedachte is dat lang radioactieve stoffen zo gevaarlijk zijn, maar het tegendeel is juist waar. Stoffen zoals Uranium 235/238 en plutonium 239 hebben een hele lange halveringstijd (4.5 mljrd.. 24000jr) en ja dan zijn ze heel lang radioactief. Maar dat betekent tegelijk dat er slechts sporadisch een deeltje vrij komt; de afgegeven straling per tijd is laag.

In contrast, Jodium/Cesium 131, met een halfwaardetijd van iets meer dan een week is veel, en veel gevaarlijker; het is snel zijn radioactiviteit kwijt, maar als je er naast gaat staan is het over met je.

Dat opslagprobleem van verbruikt uranium is dan ook zwaar overdreven. Maar het is overigens wel nog steeds een giftige stof (net als vele zware metalen).
Tweakers heeft het hier vooral over de NASA en de DUFF reactor zelf. Het bron artikel noemt echter ook de DOE (Department of Energy) en stelt dat het aantonen dat nieuwe designs snel door een klein team getest kunnen worden een belangrijke mijlpaal is.

Deze zelfde DOE heeft enkele dagen geleden aangekondigd dat het gaat investeren in kleinschalige reactors, gewoon hier op aarde, maar dat de designs eerst nog getest moet worden. Wellicht is het kunnen testen van nieuwe designs in dit licht (ook) belangrijk.

Link: http://www.kesq.com/news/...24/-/15oqo2o/-/index.html ).
Kleinschalig? 180MW, we hebben het hier nog steeds over een grote reactor alleen klein in vergelijking met de bestaande reactoren. Kleine reactoren voor militaire toepassingen bestaan al sinds de jaren 60 (zoals een vliegtuig met kern reactor, gedachte alleen al...scary).
of gewoon een van deze: http://en.wikipedia.org/wiki/Gen4_Energy
Klinkt meer dan een nucleaire batterij, niet reactor.

Een reactor schept condities voor reactie, een batterij exploiteert natuurlijk verval.
Puur sec gezien is een batterij ook een reactor. De chemische reactie produceert ionen.

[Reactie gewijzigd door Durandal op 27 november 2012 17:45]

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iPhone 6Samsung Galaxy Note 4Apple iPad Air 2FIFA 15Motorola Nexus 6Call of Duty: Advanced WarfareApple WatchWorld of Warcraft: Warlords of Draenor, PC (Windows)Microsoft Xbox One 500GBWebsites en communities

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. Tweakers is onderdeel van De Persgroep en partner van Computable, Autotrack en Carsom.nl Hosting door True