Un'auto può funzionare con l'energia nucleare?


Negli anni '50, forse al culmine della cosiddetta età atomica, Ford sviluppò una concept car chiamata Ford Nucleon . Questa automobile a propulsione nucleare è stata progettata, secondo Ford, partendo dal presupposto che i futuri reattori nucleari sarebbero stati più piccoli, più sicuri, più leggeri e più portatili [Fonte:Ford]. Il progetto richiedeva una capsula di alimentazione situato nella parte posteriore dell'auto, stazioni di ricarica che sostituiscono le stazioni di servizio e 5.000 miglia di guida prima di ricaricare o sostituire il carburante. Come nel caso di molte concept car, Ford non ha mai costruito la Nucleon, solo un modello di auto grande la metà di un'auto normale [Fonte:Ford].

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Può sembrare una ricerca impossibile, o qualcosa da un film di fantascienza, ma vale la pena considerare le auto a propulsione nucleare, soprattutto con le crisi energetiche e climatiche in corso. Date queste sfide, alcuni esperti ritengono che l'uso dell'energia nucleare, in varie forme, tornerà nel prossimo futuro. Se fatto correttamente, l'energia nucleare è relativamente sicura, pulita e conveniente. Allora perché non usarlo per le auto?

Per avere un'idea, pensa a come i paesi hanno utilizzato i reattori nucleari per usi oltre le tradizionali centrali nucleari, sottomarini e portaerei. Alcuni usi dei reattori specializzati includono la fornitura di riscaldamento in climi estremamente freddi e il tentativo di convertire il carbone in gas a combustione pulita. Sia l'ex URSS che gli Stati Uniti hanno utilizzato piccoli reattori per alimentare i satelliti, sebbene la pratica sia diventata controversa a causa della propensione dei satelliti a ricadere sulla Terra e rompersi. Questi sono esempi di reattori di ricerca e potrebbero fornire agli scienziati alcune idee su come adattare i reattori nucleari per l'uso in altri veicoli.

Una di queste possibilità è l'idrogeno a combustibile nucleare -- utilizzando l'energia nucleare per creare combustibile a idrogeno pulito, sicuro e conveniente. I reattori nucleari potrebbero anche centrali elettriche dove gli automobilisti caricano batterie altamente efficienti. Infine, gli scienziati potrebbero creare una centrale nucleare in miniatura e installarla in un'auto.

Nella pagina successiva, daremo uno sguardo più da vicino ai vantaggi ed esploreremo alcuni dei problemi con una potenziale auto a propulsione nucleare.

>Pro e contro di un'auto a propulsione nucleare


Ci sono alcuni grandi vantaggi in un'auto a propulsione nucleare. Raramente avrebbe bisogno di essere rifornito, forse ogni tre o cinque anni [Fonte:Stanford University]. L'uranio altamente arricchito è così potente che solo una libbra può alimentare un sottomarino o una portaerei. Anche quantità inferiori potrebbero plausibilmente alimentare un'auto. Supponendo che l'auto sia adeguatamente schermata (un argomento di cui parleremo più avanti), l'auto non emetterebbe quasi nessuna emissione. E dimentica di accendere l'accensione:la tua auto a propulsione nucleare sarebbe sempre accesa, anche se ciò significa che probabilmente avrebbe bisogno di batterie per immagazzinare l'energia costantemente prodotta dal miniimpianto.

Forse la cosa principale che ostacola la creazione di un'auto a propulsione nucleare è questa:la fonte di alimentazione è radioattiva , quindi questo veicolo richiederebbe molta schermatura. Senza un'adeguata schermatura, la radioattività della fonte di alimentazione potrebbe uccidere le persone all'interno e nelle vicinanze dell'auto, ostacolando qualsiasi spostamento.

Le centrali nucleari, le portaerei e i sottomarini a propulsione nucleare utilizzano tutti una schermatura pesante. Le centrali nucleari hanno generalmente tre strati di schermatura oltre alla struttura di contenimento , che è fatto di cemento spesso diversi piedi e ospita il reattore. La legge statunitense richiede che la maggior parte dei reattori abbia questi strati di schermatura e contenimento. I reattori gestiti dal governo costituiscono un'eccezione, sebbene la quantità esatta di schermatura utilizzata su portaerei e sottomarini rimanga classificata.

Con tutta questa schermatura necessaria per proteggere dalla radioattività, aspettati che la tua auto a propulsione nucleare sia estremamente pesante. Riprodurre la schermatura di un reattore nucleare su scala adeguata può rendere l'auto praticamente immobile. La schermatura deve inoltre essere resistente ai terremoti e ad altri traumi e deve essere ermetica in modo che l'aria carica di molecole radioattive non possa fuoriuscire.

Quando qualcuno menziona un'auto a propulsione nucleare, probabilmente viene in mente il pericolo della radioattività. Avere materiale radioattivo prontamente disponibile è una preoccupazione per la sicurezza e la salute pubblica. Sebbene non tutto il combustibile utilizzato nei reattori nucleari possa essere utilizzato immediatamente in una bomba nucleare, anche l'uranio non altamente arricchito potrebbe essere utilizzato in una bomba sporca o in un altro dispositivo radiologico dannoso. La nostra auto a propulsione nucleare dovrebbe essere immune da tali manomissioni. Poi c'è anche la questione di cosa succede in un incidente d'auto. La schermatura rimarrebbe intatta, anche in una collisione catastrofica?

Infine, le compagnie energetiche, le case automobilistiche e il governo dovrebbero collaborare per stabilire l'infrastruttura e un processo standardizzato per lo smaltimento del combustibile esaurito, che sarebbe altamente radioattivo per centinaia di anni. Altri problemi legati all'energia nucleare includono i costi di avviamento ei tempi (fino a 10 anni) per i nuovi impianti. Poi c'è la paura degli incidenti e la necessità di smantellare in sicurezza i vecchi impianti e smaltire il combustibile esaurito e i rifiuti. Il rinnovato interesse per l'energia nucleare ha anche fatto salire il prezzo dell'uranio. La logistica e i costi di tale impresa possono rivelarsi proibitivi.

Con tutte queste sfide in mente, le auto a propulsione nucleare probabilmente rimarranno fuori portata, almeno fatte della tecnologia odierna. Ma per molte altre informazioni su altri usi della tecnologia nucleare e sul futuro delle automobili, esplora i link nella pagina successiva.

Centrale elettrica in movimento?

Una mini centrale nucleare avrebbe un fascio di uranio che riscalda l'acqua in vapore che aziona una turbina a vapore, che a sua volta fa girare un generatore, producendo elettricità. Oppure, gli ingegneri potrebbero rinunciare al modello di turbina e generatore e utilizzare il vapore surriscaldato creato dal fascio per muovere un motore. In tal caso, sarebbe necessaria una fonte di alimentazione aggiuntiva per le altre funzioni dell'auto.

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>Fonti

  • "Le auto Ford della metà del secolo prevedono veicoli futuri". Ford Motor Company. http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3359
  • "Reattore nucleare". Enciclopedia Britannica in linea. http://search.eb.com/eb/article-45775
  • "La centrale a fissione nucleare." Think Quest. http://library.thinkquest.org/17940/texts/fission_power/fission_power.html
  • Non so, Filippo. "Energia sicura e combustibile a idrogeno verde". PhysOrg. 11 dicembre 2005. http://www.physorg.com/news8956.html
  • McCarthy, John. "Domande frequenti sull'energia nucleare". Università di Stanford. http://www-formal.stanford.edu/jmc/progress/nuclear-faq.html
  • Mutolo, Paolo. "Le automobili nucleari, sebbene possibili, non sono davvero una buona idea". Chiedi a uno scienziato. Centro Cornell per la ricerca sui materiali. 10 gennaio 2007. http://www.ccmr.cornell.edu/education/ask/index.html?quid=1011
  • Stevenson, Tom. "I petrolieri diventano nucleari". Il Telegrafo. 13 marzo 2007. http://www.telegraph.co.uk/money/main.jhtml?xml=/money/2007/03/13/ccnuclear13.xml
  • Zaitsev, Yury. "Energia nucleare nello spazio". RIA Novosti. 15 agosto 2007. http://www.spacedaily.com/reports/Nuclear_Power_In_Space_999.html