核動力汽車：科幻還是現實？

你也許會覺得這是一個比較新的核能利用設想，但其實早在上世紀40年代人類剛起步利用核能的時候，科學家就提出了核動力汽車的構想，1941年加州理工大學的物理學家R.M. Langer博士就提出了用U235作為動力源驅動汽車，1945年著名的汽車設計師William Stout也提出用原子能驅動汽車的設想，40年代末到50年代初核動力潛艇和艦船的大力研發也激起了開發核動力汽車的熱潮，美國、歐洲以及俄羅斯都開始研究這類「永動機」式的交通工具。事實上，50年代核能的成功應用及其顯示出的巨大潛力給了人類很大的想像空間，那段時期也被稱為原子時代，各種核能利用的設想層出不窮，50年代後期到60年代初的幾年間，就前後出現了五款核動力概念汽車。

1958年福特汽車公司設計出世界上第一款核動力概念汽車模型，取名為「核子」（Nucleon），這款核動力模型汽車的尺寸僅為正常汽車的3/8, 兩個突起的尾鰭讓其看上去奇異醒目。

（福特設計的「核子」核動力汽車模型）

「核子」概念汽車的驅動原理和當時已經開始服役的世界上第一艘核潛艇——美國 「鸚鵡螺號」相似，按照設計構想，提供動力的小型反應堆位於車尾後備箱的位置，使用兩個由裂變核能驅動的蒸汽發動機，動力室可完全拆除，根據裂變釋放的核能推算，這款汽車能夠一次行駛5000英里。位於密歇根州迪爾伯恩市的亨利·福特博物館裡至今仍保留有一款仿製的「核子」核動力汽車模型。

（位於亨利·福特博物館裡的仿造「核子」核動力汽車模型）

1958年的瑞士日內瓦車展上同時展出了兩款分別來自法國和美國的核能概念汽車，法國的Arbel Symétric概念汽車由Arbel汽車公司設計。Symétric概念汽車的設計構想是採用一個40KW的核能熱發生器，稱為Genestatom，利用熱電效應產生的電帶動電動機然後再驅動汽車。Arbel Symétric概念汽車的另一大特點是規劃使用放射性廢料作為燃料，但法國政府沒有批准核燃料在汽車上的應用，Arbel公司也因高額的負債很快便倒閉。

（法國的Arbel Symétric核動力概念汽車）

1958年日內瓦車展上展出的另一款核動力概念汽車是來自美國的Astral，這款概念汽車由Studebacker-Packard公司設計推出，其最大的特點是全盤的科幻樣式，整台車僅有一個車輪，靠陀螺儀平衡，按照設計構想，這款車還能在水上行駛，並配備一種類似於力場的保護性能量簾（protective energy curtain），將能夠避免發生碰撞車禍，後面會提到，如何避免碰撞是核動力汽車面臨的最大難題和障礙之一。遺憾的是，Studebacker-Packard公司僅僅一年之後就倒閉了。

（Studebacker-Packard公司設計的Astral核動力概念汽車）

一年後的1959日內瓦車展上又展出了一款核動力概念汽車，由法國的Simca汽車公司設計，取名Fulgur（拉丁語中意為閃電），這款汽車的設計構想和特點是用核能驅動，聲音控制並由雷達導向，整車只有兩個車輪，也使用陀螺儀平衡，車輪隱藏在車底，讓其看上去像一款飛行器。Fulgur核動力概念汽車之後還分別在紐約和芝加哥車展上展出。

（法國Simca公司設計的Fulgur核動力概念汽車，看得出那時候的車模還穿著衣服）

1962年福特汽車公司推出其第二款核動力概念汽車，並在西雅圖世界博覽會上展出，這款汽車被命名為Ford Seattle-ite XXI，也是一款尺寸僅為正常汽車3/8大的模型汽車，其在外形結構上的最大特點是有六個車輪，前面四個為導向輪，後面兩個則是固定的，動力設計構想是小型核推進裝置。

（福特汽車公司設計的第二款核動力汽車）

從那之後一直到2009年的將近50年里，再沒有出現過新的核動力概念汽車設計，50年代人們關於核動力汽車的各種幻想和熱情全部化為泡影，上述五款汽車也都僅存於概念設計之中，從未變成現實。

原因很簡單，核動力汽車在技術和安全上存在諸多壁壘，首先安裝在汽車上的核反應堆受尺寸的限制很難獲得自持的鏈式反應，除非使用高濃縮鈾，那樣一來每一輛行駛在馬路上的汽車都將變成一顆原子彈，而車禍永遠都不可能避免甚至是較高概率事件；

其次即使是非常Mini的反應堆也必須進行輻射防護，根據推算對車載反應堆進行輻照防護需要重達50噸的鉛，這顯然是不可能的，五六十年代出現的幾款核動力概念汽車全都是基於輕型防護材料將在不遠的將來成功研製這一假定之上，而這種材料到目前仍未開發出來；

另外，汽車不同於核潛艇或者核電站那樣的大型且受嚴格管制的核設施，而是屬於普通大眾商品，核動力汽車意味著核材料的無限制擴散，五六十年代之所以興起核動力汽車的各種設計構想，就是因為當時「核不擴散」這一國際安全機制還沒有提出來，另外恐怖主義在當時也不像現在這樣活躍。

儘管核動力汽車存在諸多困難和障礙，但是在能源短缺和氣候變化的大背景下，人類利用核能驅動汽車的願望並沒有完全破滅。2009年凱迪拉克推出了一款核動力概念汽車，取名為World Thorium Fuel（簡稱WTF），從名字可以看出，這款汽車的構想是使用釷作燃料來提供動力。

（凱迪拉克WTF核動力概念汽車）

眾所周知釷基核反應堆與傳統反應堆相比在安全性、經濟性、燃料供應以及核廢料毒性上均具有很大優勢，但釷基反應堆仍處於研發階段距商用還有很長一段時間。然而，車載釷基反應堆在構想上的確是邁出了較大一步，首先釷燃料幾乎不存在核擴散的問題，釷燃料本身以及裂變後的產物都很難用於製造武器級核材料；其次釷的放射性很弱，只需用很輕的鋁箔就可以完成輻射防護。

凱迪拉克WTF核能概念汽車在2009年芝加哥車展上展出，按照設計構想，將使用特殊強化材料和多重備件，號稱可以連續運行100年而不需要任何維護和添加燃料續航。但是，釷基反應堆在技術上仍不成熟，安裝在汽車上也存在許多需要解決的問題，因此這款汽車仍舊停留在概念階段。

（凱迪拉克WTF核動力概念汽車）

2011年位於美國馬薩諸塞州的一家名叫激光發電系統（Laser Power Systems）的創新企業宣布其正在研究用加速器激發釷金屬產生的激光作為能量源驅動汽輪發電機系統，這是一種全新的技術，其核心是使用釷作為激光源，但是與傳統激光不同的是，釷被激發後發射出的並不是相干光束，而是產生高聚集的熱量，剩餘的過程則與通常的蒸汽熱電轉換系統無異。

激光發電系統公司的創始人Charles Stevens指出，這樣的一個250KW的完整系統大約僅為500磅重，體積和重量的大小都完全可以被汽車容納，按照其推算，使用8克釷就可以讓汽車連續行駛3萬英里。這項技術最大的創新就是用放射性材料作為激光源產生高聚集熱量，由加速器激發釷金屬，而非自持的鏈式核裂變反應，但是釷作為核燃料的一種，用加速器激發其釋放能量，雖然與通常的核裂變反應原理不同，但這種能量形式仍被稱為核能，裝載激光發電系統的汽車也被歸為核動力汽車。

使用釷燃料的核動力汽車設想在可行性上可謂邁出了很大的一步，著名科學雜誌《科學美國人》的特約編輯Steven Ashley將釷燃料核動力汽車稱為「具有合理性內核（kernel of plausibility）的設想」。科學技術正在以常人難以想像的速度發展，按照未來學家提出的加速回報定律（Law of Accelerating Returns），出現讓人們驚訝的新事物的「嚇尿單位」變得越來越短，也許在我們有生之年，核動力汽車也會變得和現在的智能手機一樣稀鬆平常。

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