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地球上の貨物船と火星へのロケットのための原子力

プラトン再発行
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  • 地球上の貨物船と火星へのロケットのための原子力
  • BWXT、DARPA宇宙プロジェクトに原子炉エンジンと燃料を提供
  • NASA、月面用途向けに Zeno Power 放射性同位体パワーシステムを選択
  • 海事/英国の第XNUMX世代原子炉開発者が輸送研究の契約に署名
  • カイロス、建設業許可申請をNRCに提出
  • 英国の核融合会社、日本の住友と提携

地球上の貨物船と火星へのロケットのための原子力

  • DARPA 核熱ロケット契約、ロッキード社と BWXT に落札。 DRACO 実験用核熱ロケット (NTR) ロケットの設計、製造を開始

ドラコ宇宙船の図

ロケットのデモンストレーションのアーティストのコンセプト
Agile Cislunar Operations (DRACO) 宇宙船へ (画像: DARPA)

DARPAはNASAと協力して、 進捗状況を発表 世界初の核熱ロケット（NTR）エンジンの軌道上実証という目標に向けて アジャイルCislunar操作用のデモンストレーションロケット 通称ドラコ。

今週、DARPAは以下との協定を締結した。 ロッキードマーチン 同社は実験用 NTR 車両 (X-NTRV) とそのエンジンの製造と設計の作業を開始します。 BWX Technologies この取り組みにおけるロッキード・マーチン社のパートナーのXNUMXつであるBWXT社は、原子炉を開発し、エネルギー省から供給されるHALEU燃料を製造する予定である。

DRACO プログラムは 449 億 XNUMX 万ドルの連邦資金に基づいており、以前のロケット車両用途用原子力エンジン (NERVA) プログラムによる国の核熱技術への初期投資を利用していますが、物流上のハードルがより低い新しい燃料オプションが付いています。

DARPA が使用している 高分析低濃縮ウラン (HALEU) 燃料は、宇宙原子力発電と推進に関する米国の政策を更新した国家安全保障大統領覚書 20 (NSPM-20) によって可能になりました。 追加の安全対策として、DARPAは、指定された軌道に到達するまでエンジンの核分裂炉がオフのままになるようにシステムを設計する予定である。

米国宇宙軍は、2027 年に X-NTRV を宇宙に打ち上げる打ち上げロケットを提供します。エネルギー省は、実行者によって燃料に加工される HALEU 金属を提供します。

「DRACOプログラムは、国家に飛躍的な推進力を与えることを目的としています」と、この取り組みのプログラムマネージャーであるタバサ・ドッドソン博士は述べた。

「NTR は宇宙内の化学推進と同様の高推力を実現しますが、効率は XNUMX ～ XNUMX 倍です。 実証が成功すれば、人類が宇宙でより速く、より遠くへ行くための手段を大幅に進歩させ、あらゆる核分裂ベースの核宇宙技術の将来の展開への道を開くことができるでしょう。」

　 アジャイルCislunar操作用のデモンストレーションロケット (DRACO) プログラムは、宇宙で核熱推進技術を開発およびテストするための 2027 段階のプログラムです。 目標は、核熱ロケット (NTR) を軌道上で実証することです。 この技術を利用すれば、宇宙飛行士を火星やその先へ輸送したり、火星への高速輸送ミッションが可能になったりする可能性がある。 計画では、XNUMX年にDRACO試験機を宇宙に送り、原子力エンジンを稼働させる予定だ。

原子力推進システムは、化学推進システムよりも 30 ～ 70% 高い車両速度を生み出すことができます。 たとえば、オリオン宇宙船は時速約 5,000 マイルで月面を飛行しましたが、原子力ロケット エンジンを使用すれば時速 6,500 マイルから 8,500 マイルの速度で飛行できた可能性があります。

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BWXT、DARPA宇宙プロジェクトに原子炉エンジンと燃料を提供

  • DRACO プログラムは宇宙船を推進する原子力の能力を実証する

核のシンボルBWXテクノロジーズ株式会社（ニューヨーク証券取引所: BWXT）は、原子炉と燃料が核熱推進を利用した世界初の実証宇宙船の主要コンポーネントとなることを発表した。

ロッキード・マーティンが率いるチームの一員として、BWXTアドバンスト・テクノロジーズLLCは、原子炉の最終設計を完了し、原子炉のハードウェアと燃料を製造し、コンポーネントを組み立て、国防先端研究に統合するための完全なサブシステムとして燃料原子炉を納入する予定である。プロジェクト庁 (DARPA) の機敏なシス月運用のための実証ロケット (DRACO)。 このプログラムの作業は主に、バージニア州リンチバーグ近くの BWXT のマウント・アトス・ロード複合施設で実施されます。

原子炉のエネルギーは推進力を可能にし、DRACO が長期間にわたって高速かつ機敏に宇宙を移動できるようになります。 この核熱推進システムは、高分析低濃縮ウラン (HALEU) 燃料を使用して、液体水素などの超低温ガスを急速に加熱するように設計されています。 ガスが加熱されると急速に膨張し、一般的な化学燃焼エンジンよりも効率的に宇宙船を動かすための推力が発生します。 目的は、地球から火星までの通過時間を大幅に短縮することです。

この宇宙船は、2027 年に「低温」状態で地球から打ち上げられることを目標としています (打ち上げ安全プロトコルの一環として原子炉が停止されることを意味します）従来のロケットによって打ち上げられ、宇宙船が地球低軌道上の適切な位置に到達すると、原子炉の電源がオンになります。 DRACO の開発は核熱エンジンの飛行試験で最高潮に達します。

実証用宇宙船は高度435～1,240マイルの軌道を周回する。 DARPAは、この軌道は試験機が300年以上軌道上に留まるのに十分な高さであり、これは原子炉燃料中の放射性元素が安全なレベルまで減衰するのに十分な期間であると述べた。

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NASA、月面用途向けに Zeno Power 放射性同位体パワーシステムを選択

ゼノパワーRPSNASAは、以下が率いるチームが発表した。 ゼノパワー商用放射性同位体発電システム（RPS）の開発会社である は、月面ミッション用のアメリシウム 15（Am-241）放射性同位体スターリング発電機（RSG）の開発に対して、241 万ドルの Tipping Point 賞を受賞しました。

Harmonia と呼ばれるこのプログラムのチームには、Blue Origin、Intuitive Machines Inc. (ナスダック: LUNR、LUNRW)、NASA グレン研究センター、NASA マーシャル フライト センター、サンパワー社、およびデイトン大学研究所が含まれています。

2027 週間の月の夜や永久影域 (PSR) での運用は、これらの環境での極端な条件のため困難です。 このティッピング・ポイント構想を通じて開発された RSG は、月面資産が月の夜に存続して稼働できるようにする可能性があり、ミッション期間を XNUMX 週間から数年に延長することができます。 また、月の南極にある科学的に重要なPSRの長期探査も可能になる可能性がある。 Harmonia の目標は、XNUMX 年の月面実証に向けて飛行可能な技術を開発することです。

Zeno と Blue Origin は、数十年にわたる NASA スターリング RPS 研究に基づいて、NASA グレン研究センターと協力して、スターリング コンバーターの新しい RSG 設計への統合を拡張し、最適化します。 最適化された RSG は、従来の放射性同位元素電源システムと比較してシステム効率を XNUMX 倍向上させ、NASA や商業宇宙の顧客によって幅広く使用される最先端の RSG テクノロジーを生み出します。

NASA のアルテミスのミッションは、有人宇宙探査、惑星科学、国際協力の次の時代を導くことを目的としています。 過酷な環境で活動するために、月面ミッションには放射性同位体エネルギーなど、信頼性が高く、長期間持続するエネルギー源が必要です。

Harmonia により、NASA とそのパートナーはロボットや宇宙飛行士による持続可能な月面での存在を確立できる可能性があります。

RPS は、放射性同位体の崩壊によって発生する熱をクリーン エネルギーの継続供給に変換するコンパクトな電源です。 宇宙用途の RPS はこれまで、米国エネルギー省のプルトニウム 238 を燃料としており、NASA の主要ミッションに電力を供給するのに十分な燃料サプライ チェーンを備えています。

材料科学と核燃料製造の革新を利用した Zeno の斬新な設計は、現在核廃棄物として分類されている代替放射性同位体を使用することにより、追加の燃料オプションを提供します。 アメリシウム241 は、現在のプルトニウム 238 ベースの RPS を補完し、まだ追求されていないミッションクラスを可能にする、好ましい熱および放射線プロファイルを備えた長寿命同位体です。

「このプロジェクトは、月着陸船、探査車、有人活動のいずれであっても、プラグアンドプレイの相互運用可能なシステムを確立する際に、この燃料源がどれほど広範囲に適用できるかを実証することができます」とゼノのエンジニアリング担当副社長リンジー・ボールズは述べた。

「この同位体の熱出力が予測可能で半減期が長いことを考慮すると、私たちのシステムは月面で何十年にもわたって持続的に使用できます。」

NASA の宇宙技術ミッション総局は、Tipping Point の募集を通じて、商業宇宙能力の開発を促進し、将来の NASA ミッションに利益をもたらすことができる、民間産業が開発した宇宙技術を求めています。 このプログラムは、受賞者の技術的準備を促進し、地球に向けたアプリケーションを含む新しい政府および商業目的にサービスを提供し、研究室から最初のデモンストレーションに至るまでに導きます。

ゼノについて

Zeno Power は、商用放射性同位体電源システムの大手開発者です。 同社は 2018 年に設立され、ワシントン DC とワシントン州シアトルにオフィスを構えています。 最近30万ドルの契約に署名した 米国国防総省と協力し、2025年までに飛行可能な放射性同位元素を搭載した人工衛星の実証を目指す。

アメリシウム-241について

アメリシウム 241 は煙感知器のイオン化源として使用され、毎年製造されるアメリシウムのほとんどがこの方法で使用されます。 また、機械や装置の非破壊検査における中性子源として、またガラス産業における厚さ計としても使用されています。

アメリシウム 241 からの放射線は、紙切れや数センチメートルの空気で阻止でき、人間の表皮を貫通することはできません。 2001年のNRCの調査では、自宅に煙感知器を0.002台設置している人が年間に受ける放射線量はXNUMXミリレム未満であることが判明した。

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海事/英国の第XNUMX世代原子炉開発者が輸送研究の契約に署名

(ナックネット) ニュークレオ第XNUMX世代原子炉の開発企業であるイタリアの造船大手と協力協定を締結した。 フィンカンティエリ と RINA船級協会 海運業界への原子力応用の実現可能性調査を実施する。

1ABS原子力船ロンドンに本拠を置くニュークレオは、核廃棄物を燃料として使用する鉛冷却高速炉（LFR）技術を開発している。 ニュークレオ社は、船舶推進用のLFRの配備には、30MWの電気出力を生成する小型核電池として密閉型ミニ原子炉を船舶に設置することが含まれると述べた。

設計中の原子炉は、燃料交換が 10 ～ 15 年に XNUMX 回と頻度が低く、メンテナンスが非常に限られており、耐用年数が経過した際の交換が簡単です。

Newcleo 会長兼最高経営責任者 ステファノ・ブオノ Fincantieri と RINA は海運部門の XNUMX 人のリーダーであり、「両社の専門知識と当社の技術革新を組み合わせることで、海運における炭素排出問題に真の解決策をもたらすことができる」と述べました。

同社は今年初め、30年までに2030MWの革新的燃料の実証機とパイロット原子力発電所を稼働させることを目指していると発表した。

最近の アメリカ船級協会 ABS は、大型コンテナ船に最新型原子炉を導入すれば、25 年の耐用期間全体にわたって船の燃料補給の必要性がなくなると結論付けた。

ABS 会長兼最高経営責任者 クリストファー・ウィアニッキ 同研究は、海運業界が排出削減と運航効率の両方の観点から原子力推進がもたらす膨大な可能性を無視できない理由を示していると述べた。

勉強 依頼された 米国海運局 (ABS) は、商用船舶推進用の高度な原子力技術の可能性を調査しました。 この研究によると、コンテナ運搬船に30MWの高速炉を25基搭載すれば、XNUMX年の耐用年数全体を通じて燃料補給の必要性を排除しながら、貨物積載量と運航速度が向上する可能性が高いという。

同社は、世界の商品の90％を運ぶ海運業界が最近、2050年頃までに温室効果ガス排出実質ゼロを達成するという温室効果ガス排出削減の新たな目標を承認したと発表した。

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カイロス、建設業許可申請をNRCに提出

(WNN) カイロスパワー は、テネシー州オークリッジに建設を計画しているエルメス溶融塩試験炉の隣にエルメス２プラントを建設する許可を求める申請書を米国原子力規制委員会（ＮＲＣ）に提出した。 2 つのユニットからなる実証プラントでは、電力の生産と販売が行われます。 ヘルメス２はヘルメス無動力実証プラントの隣に建設される。 (技術説明 – PDF ファイル)

画像カイロスパワーを受け入れる

TRISO燃料を使用した新型炉「カイロスパワー」の概念図
画像: カイロスパワー 米国NRCに提出されたもの

NRCは現在、14月XNUMX日にカイロスによって提出された申請書を評価し、それが受け入れ可能であり、正式な技術審査プロセスを開始するのに十分な完全性があるかどうかを判断している。

35月、NRCは同社の最初のヘルメス溶融塩試験炉（同社のフッ化物塩冷却高温炉、KP-FHRのXNUMXMW（熱）非動力版）の建設申請に対する最終安全性評価報告書を発行した。 、オークリッジにて。 同社は今年後半にその建設許可を取得する予定だ。 同社は原子炉を運転するには別途ライセンスが必要となる。

ヘルメス 2 は、ヘルメス原子炉から得た知見に基づいて、より小規模で将来の商業プラントの完全なアーキテクチャを実証することを目的としているとカイロス氏は説明しています。 これは、発電システムを共有する 35 つの XNUMX MW (熱) 原子炉 (それぞれ元の試験原子炉と同じサイズ) で構成されています。

ヘルメス 2 の目的は、KP-FHR 技術の商業化に至る過程でのリスクをさらに軽減し、複数の原子炉プラントのライセンス供与、建設、運転、訓練、廃止措置を実証して、最初の商用ユニットのコストの確実性を達成することにあります。

申請書類によると、ヘルメス2の建設開始日は最短で2025年2027月となり、初号機は早ければ2027年11月、遅くともXNUMX年XNUMX月までに完成する予定だ。 XNUMX 号機の建設は、XNUMX 号機の XNUMX 年後に完了する予定です。 XNUMX基の試験炉はそれぞれXNUMX年間の運転期間が見込まれている。

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英国の核融合会社、日本の住友と提携

  • 目的は原子力発電所を「共同で設計、建設、運転」すること

トカマク_エネルギー_ロゴ(ナックネット) 英国拠点 トカマクエナジー は、日本の住友商事と協力して「日本および世界」における商用核融合エネルギーの開発、導入、規模拡大に取り組む計画を発表した。

新しいパートナーシップにより、 住友建設から化学まで幅広い分野に興味を持つ多国籍企業である同社は、世界的な核融合サプライチェーンの規模拡大と工業化に焦点を当てたトカマク・エナジーとの一連の共同プロジェクトに専門知識と投資を提供している。

両社は、日本およびその他の国におけるトカマク・エナジーの核融合技術の初期市場戦略を共同で開発する予定である。

トカマク・エナジーは声明で、「両組織の最終的な目標は、核融合発電所を共同で大規模に設計、建設、運営することだ」と述べた。

声明によると、今回の提携により住友商事は核融合発電所の融資、建設、運営を提供できるようになるという。 トカマク・エナジーは、2030年代後半に球状トカマク装置の商業化と産業化を加速する予定である。

トカマク・エナジーは商用核融合発電所を開発中で、50,000年代には2030万世帯に電力を供給するのに十分な電力を生成できるという。

同社の ST-E1 パイロットプラントは、2030 年代初頭に電力網に電力を供給する能力を実証し、電力と電力が集中する大規模な人口と産業の中心地の隣に建設できる、世界的に展開可能な 500 MW 商業プラントへの道を開くことを目的としています。熱が必要です。

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