當今世界上，論及核電技術，一直都是中美兩個國家遙遙領先，已經全部步入了第三代核電技術之中。但是前不久，美國計劃研發微型核反應堆的訊息一經爆出就引起了全球人民的關注。難道鋼鐵俠的那種微型方舟反應堆即將要成為現實了嗎？這種黑科技的研發是不是意味著將來鐳射大戰將成為現實？美國又要率先研發微型核反應堆標誌著什麼？我國該不該引起警惕？今天就讓我們來了解一下吧。
核武器一直是人們平時口頭上的禁忌，自從二戰首次使用過核武器，使得人們看到其強大的威力以及後遺症之後，各國嚴令禁止在常規戰爭中使用核武器。即使當初美蘇爭霸形勢搞得那麼嚴峻，雙方最後依舊沒能按下核武器開關，使得人類文明免遭毀滅性打擊。為了讓人類文明更加的安全，聯合國同各國還一起簽署了
不再研發核武器的條約
，相當於除了已經擁有核武器的國家之外，其他國家一律不再支援研發核武器了。在前路基本上已經被禁令不允許的情況下，各個國家都開始把核能這個大殺器化戈為犁，大力發展核反應堆技術，打算把這能輕易毀滅一切的核能變成
利國利民的
電能。
自從人們把重點放到對核反應堆的研究之後，各國都安心開始發展核研究。核研究可以算得上是所有核應用的基礎研究之一。雖然說有一部分核應用可能會給人類帶來極大的隱患，但是它也極大程度上促進了
人類社會的發展
。
想要了解美國研發的微型核反應堆是怎麼一回事，就必須要了解我們一般見到的核反應堆是什麼工作原理。接下來我們來講一講核反應堆的相關原理。
核反應堆又被人們稱之為原子能反應堆或者反應堆，它是一種能完成啟動、控制以及維持核裂變或者核聚變反應的裝置。在反應堆中，核裂變的反應速率能夠得到精準的把控，可以將它反應出的能量，以較慢的速度向外釋放，方便人們採集和利用。核反應堆有許多用途，但是現在人們最需要的就是讓它產生熱能，可以取代煤炭等不可再生資源，為水加熱併產生大量的水蒸氣，用來發電或者驅動交通工具。當然，還有一部分反應堆也常會被應用在
醫療領域或者工業領域
。
傳統的熱電站原理是利用諸如煤炭等不可再生資源的燃燒，釋放出熱能轉化成電能的原理。而核電站的原理也相差無幾，核電站是由被人們掌控的核裂變，所釋放的能量轉化成熱能，然後再轉化成機械能，最後由機械能轉化為電能，提供給大家的能源形式。
核能的形式主要分為兩種：核裂變與核聚變。當然，人類目前還控制不了核聚變的發生，只能勉強造出氫彈這種簡單粗暴的利用手段，現如今，最主要的還是對核裂變的應用。用大家都能聽懂的話來講，核裂變就是把一部分質量非常大的原子核比如鈾，鈹等高分子材料，這些原子的原子核在吸收一箇中子之後，可以分裂成兩個或者更多質量比較小的原子核，與此同時再放出2~3箇中子，以及釋放出強大的能量。而這些被分裂出來的中子，又能使其他的原子核反應，接著進行核裂變，就像套娃一般持續進行下去。這一過程被人們稱之為“鏈式反應”。原子核在發生裂變時會釋放出巨大的能量，這些能量被人們稱為
原子核能，簡稱原子能
。由鏈式反應所釋放出來的龐大熱能，再透過冷卻劑傳匯出來，加熱水，使得產生大量的水蒸氣，然後經過產生機械能來推動蒸汽渦輪發動機的運轉。
燃燒3000噸煤炭所釋放的全部能量
，可供一個20兆瓦的電站成功執行1000多小時。這種核反應轉化成電能的方式，比傳統的熱電站效率以及消耗成本都要更優越。
而反應堆的具體型別也有不少，主要由燃料棒，慢化劑和控制棒三個部分組成。其中，燃料棒一般是採用半徑不到一釐米的片式核燃料進行封裝。裡面一般會含有鈾235等材料，而一片核燃料僅僅有4。5克的重量，但是它所能釋放出的能量比400公斤重的煤炭還要多。在大型動力反應堆中，
燃料棒的數量會因為反應堆的大小不同而各不相同
。反應堆的堆芯一般會浸泡在水中，讓水起到慢化和冷卻的作用。而慢化劑的作用就是用來將快中子的能量減少，使它們慢化成為中子或者中能中子的相關材料。控制棒是為了確保反應堆裡的全部能量穩定的輸出。我們可以把它當成開車時經常踩的油門，起到終止和保護的作用。它是透過吸收中子來控制任何時間內可以被利用的中子數。
不止如此，核反應堆的外部還有一套裝置，可以用來操控控制棒。當這些控制棒被完全插入反應爐中心時，它可以吸收大量的中子，用來阻礙裂變鏈式反應繼續進行。只要把這些控制棒稍微拔出一點點，整個反應堆就會開始正常執行，到時候鏈式反應的速度就能達到預期的穩定值。而如果想增加反應堆所釋放的能量，僅需要將那裡的
控制棒稍微抽出一點
。這樣就會導致被吸收的中子減少，然後會有更多的中子加入到核裂變的反應當中。反過來也是同理，要想把鏈式反應給停下來，只要把控制棒完全插入核反應堆的中心，然後讓控制棒吸收掉大部分的中子就行。
再往大的說，那就要提到控制室了，這裡是整個核反應堆的控制中心，你可以在這裡看到反應堆的一切相關資料，這裡必須要24小時全部都要有人在此處看守著，以防止出現意外事故，杜絕當初
切爾諾貝利核洩漏事件
再次發生。這些就是一般的核反應堆的工作原理，那麼接下來我來說一下美方最新研究的微型核反應堆吧。
美方之所以會對微型反應堆產生濃厚興趣，起因是因為近些年來，美軍在對外戰爭中暴露出的各種問題之上。他們作為目前世界上實力最強的國家，主要依靠戰爭來刺激本土國內的發展，但是最近參與的幾場戰爭中，美軍發現位於境外的作戰所需燃料的成本，實在是太高了，如果美方成功研發出微型核反應堆，將能徹底改變消耗燃料成本過高的問題，還可以在第四代核反應堆領域佔據領先地位。於是美方發訊息稱，即將投入大量資金，將要開發出一種
可移動式微型核反應堆。
按照美方公佈的相關資料來看，微型核反應堆的改進方向大致有三個。第一點需求，在保證能為機械提供足夠多的能源時，體積要儘可能地縮小，最好是可以車載的那種，同時也方便隨車攜帶。最喪心病狂的是，在他們的設想中，有一種叫做
KRUSTY的斯特靈千動力反應堆
，它十分的小巧輕便，體積僅僅相當於一卷捲紙那麼大。雖然小，但還是用鈾235作為反應堆堆芯的核裂變系統，按照構想，當它的被動式鈉熱管將反應堆所產生的熱量傳到高效斯特靈發動機上時，這個反應堆足以提供出十千瓦以上的電力，真心是喪心病狂，這麼小的一個，和鋼鐵俠的方舟反應堆都相差不多了吧？
第二點需求，希望能為大型定向能武器提供足夠的電力，還要具備反衛星作戰能力。很明顯，這種說法就是在為鐳射武器打底子。眾所周知，美國在武器上的花費幾乎從不吝嗇，據有關人士統計，
從起初的6000萬美元的起步資金
，到現在不停地追加，又追加了1600萬美元，這個相關計劃一直都是由美國國會全面指導，對於這件事美方各界人員都異常重視，他們一直都是依靠強大的武器裝備獨霸全球，在更為先進的鐳射武器面前，他們自然是耐不住的。
第三點需求，就是希望把微型反應堆應用到航天領域上。隨著現在近地軌道空間資源被人們開發得越來越多，相對應的，這些航天器的能源供應問題一直得不到解決，發射一次所需要的成本實在是太高了，人類再次登月以及進一步開發火星等等，這些工程都需要強大的能源供應，而微型核反應堆就是一個很好的選擇，前面提到的那種斯特靈千動力反應堆，根據相關工程師解釋，只需要
四個千動力單元的反應堆
，就可以達到在外太空為航天器提供足夠的動力。這項技術就是人類未來步入太空領域的關鍵技術。
不僅如此，這種微型反應堆最最重要的一點，就是杜絕核能汙染的危害，美方要求，這種反應堆必須要使用三結構同位素作為燃料，這三結構同位素必須是鈾、氧、氫三種構成。這樣要求是為了保護操作人員和自然環境的安全，它的包裝是由碳基材料製成，可以有效地
防止放射性核裂變產物
的洩漏。據相關報道顯示，美方首要解決的就是這個問題，他們希望微型核反應堆不會再發生核洩漏，並且在被襲擊破壞後，及時將影響降到最低。
至於研發程序，這個專案早已開始進行了，根據美方給出的資料，這種微型反應堆將有希望在明年進行試用階段，首個微型核反應堆將達到
5兆瓦的輸出功率
，並且不會出意外的話，至少能安全執行三年。雖然說5兆瓦的功率確實偏小，但是它的體積優勢在那裡擺著，從應用性來比較，完爆現有的大部分核反應堆。
美國已經開始研發微型核反應堆的訊息，給了我國一個不小的警示，微型核反應堆在未來的
能源領域
一定能佔據不小的份額，希望國家重視起來，不能落於他國之後，也慢慢開始進行這項技術的研發。今天的內容就分享到這裡，喜歡我的內容，請留下你寶貴的關注、點贊和評論吧！我們下期節目再見。
