目前世界上最小的核反应堆是美国拥有的Pu-238热电 Couple 核电源(SNAP 反应堆),它的尺寸只有大约23英寸高,13英寸宽,19英寸长,重量仅140磅。这种微型核反应堆使用钚-238作为核燃料,可以持续产生大约63瓦特的热量,通常用于美国的外层空间与深空探测器提供电力与热量。
除此之外,俄罗斯也开发出一种类似的微型核电源,产生功率只有5-10千瓦,仅有普通家用冰箱那么大。印度的已退役核科学家Anil Kakodkar,也声称已经成功研制出一个仅有6英寸高的微型核反应堆。
除小型放射性同位素热电机外,目前主要有两种较小的核反应堆:
1. 核熔盐反应堆:利用熔融氟化物盐作为冷却剂和中子慢化剂,由于工质沸点高,可以实现较高功率与小型化。美国Terratom公司开发的TMSR-LF1 Concept,高3米,产热兆瓦级。
2. 快堆:利用快中子实现链式反应,由于中子速度快,可以使用较少的裂变核燃料及小型化反应堆衬里实现高功率。俄罗斯研制的SVBR-100模块化快堆,仅有4米高,功率为280兆瓦。
虽然有多种小型核反应堆方案与概念,但目前实际应用并发电的最小商用核反应堆,还是俄罗斯的两艘核潜艇上的OKBM Afrikantov OK-550反应堆,长约5米,直径2.5米,功率仅为55兆瓦。这些微小的核反应堆展示了核能在小型化与模块化方面的巨大潜力。
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