वर्तमान में एक नई अंतरिक्ष दौड़ चल रही है, जिसमें छह या सात देश और गठबंधन 21वीं सदी की अंतरिक्ष शक्ति के रूप में पहचाने जाने की होड़ में हैं क्योंकि वे चंद्रमा पर नई पीढ़ी के लैंडर और रोवर्स बनाने के लिए दौड़ रहे हैं। नासा चंद्रमा की सतह पर स्थायी मानव उपस्थिति स्थापित करने के अपने वादे को पूरा करने के लिए कमर कस रहा है। यूके अंतरिक्ष एजेंसी के अनुबंध के तहत, वेल्स में बैंगोर विश्वविद्यालय रोल्स-रॉयस माइक्रोरिएक्टर के लिए एक नया परमाणु ईंधन विकसित कर रहा है जो 2030 तक भविष्य में मानवयुक्त चंद्र चौकी को बिजली देगा।
चंद्रमा पर एक दीर्घकालिक मिशन मिशन या स्थायी चौकी स्थापित करने में एक बड़ी बाधा 14 दिनों की चांदनी रात थी, जिसके दौरान दिन का तापमान 250°F (120°C) से गिर गया था। -208°F (-130°C) तक. जमा देने वाली ठंड और अंधेरे के इस संयोजन का मतलब है कि अगर मशीनों और चौकियों को जीवित रहना है तो उन्हें परमाणु ऊर्जा प्रणालियों पर निर्भर रहना होगा, काम करना तो दूर की बात है। किसी भी चीज़ के लिए जिसे वास्तविक कार्य करने की आवश्यकता है, उसका मतलब वायरलेस थर्मल जेनरेटर के बजाय परमाणु रिएक्टर है।
ये रिएक्टर पृथ्वी पर उपयोग किए जाने वाले बड़े पारंपरिक रिएक्टरों से अलग हैं जो ईंधन छड़ों पर निर्भर हैं। इसके बजाय, वे तथाकथित ट्राइसो कण ईंधन का उपयोग करके बहुत छोटे, फैक्ट्री-निर्मित रिएक्टर होंगे।
ट्राइसो ईंधन पेबल बेड रिएक्टर ईंधन का एक रूप है जो ईंधन छड़ों के बजाय बिलियर्ड बॉल के आकार के ईंधन छर्रों का उपयोग करता है। बैंगोर ट्राइसो ईंधन को जो चीज़ अलग बनाती है वह यह है कि ईंधन छर्रों को खसखस के बीज के आकार तक छोटा कर दिया जाता है। ये ईंधन छर्रों को 3डी प्रिंटिंग तकनीक के माध्यम से समृद्ध यूरेनियम, कार्बन और ऑक्सीजन से बनाया गया है, जिसमें यूरेनियम कोर को कार्बन और सिरेमिक की परतों में सील कर दिया गया है।
ईंधन छड़ों के विपरीत, ये ईंधन कण बहुत मजबूत होते हैं और बहुत उच्च तापमान का सामना कर सकते हैं और न्यूट्रॉन विकिरण, संक्षारण और ऑक्सीकरण से होने वाले नुकसान का प्रतिरोध कर सकते हैं।
परमाणु सामग्री के प्रोफेसर और बैंगोर विश्वविद्यालय में न्यूक्लियर फ्यूचर्स इंस्टीट्यूट के सह-निदेशक साइमन मिडिलबर्ग के नेतृत्व में, बैंगोर विश्वविद्यालय रोल्स-रॉयस जैसी कंपनियों द्वारा विकसित किए जा रहे चंद्र रिएक्टरों के लिए उपयुक्त TRISO ईंधन विकसित कर रहा है। इसका उपयोग न केवल बिजली रिएक्टरों में बल्कि भविष्य के परमाणु प्रणोदन प्रणालियों में भी किया जा सकता है।
TRISO ईंधन रिएक्टर के बारे में महत्वपूर्ण बात यह है कि इसका डिज़ाइन अपेक्षाकृत सरल है और इसे रेडिएटर छतरी की छाया के नीचे रखकर एयर-कूल्ड किया जा सकता है। शीतलक प्रणाली. उच्च तापमान पर काम करने के कारण, ये रिएक्टर पारंपरिक दबावयुक्त जल रिएक्टरों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं।
ऑपरेशन के दौरान, ईंधन कणों को रिएक्टर के शीर्ष में डाला जाता है। जब ईंधन खत्म हो जाता है, तो यह नीचे चला जाता है और खर्च किया गया ईंधन हटा दिया जाता है। क्योंकि रिएक्टर का तापमान अधिक है, यदि प्रतिक्रिया बहुत हिंसक है, तो बढ़ती गर्मी प्रतिक्रिया को रोक देगी और रिएक्टर को सुरक्षित स्तर पर लौटा देगी।
मिडलबर्ग ने कहा: "यह परियोजना परमाणु ईंधन में हमारे न्यूक्लियर फ्यूचर्स इंस्टीट्यूट की विशेषज्ञता लेगी और इसे सबसे रोमांचक अनुप्रयोगों में से एक में लागू करेगी: अंतरिक्ष अन्वेषण। दिन और रात के साथ चंद्रमा और ग्रह निकायों पर, हम अब ऊर्जा के लिए सूर्य पर भरोसा नहीं कर सकते हैं, इसलिए हम अब ऊर्जा के लिए सूर्य पर भरोसा नहीं कर सकते हैं। छोटे माइक्रोरिएक्टर जैसे सिस्टम को जीवन को बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। परमाणु ऊर्जा ही एकमात्र तरीका है जिससे हम कर सकते हैं वर्तमान में इतनी लंबी दूरी के लिए ऊर्जा अंतरिक्ष यात्रा के लिए ईंधन इतना मजबूत होना चाहिए कि वह प्रक्षेपण के प्रभाव को झेल सके और कई वर्षों तक विश्वसनीय रूप से काम कर सके।"इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर फ्यूचर्स के उत्कृष्ट वैज्ञानिक और इंजीनियर इस चुनौती का सामना कर रहे हैं, लेकिन आने वाले वर्षों में कई और की आवश्यकता होगी, और हमें उम्मीद है कि विश्वविद्यालय की नई इंजीनियरिंग प्रमुख उन छात्रों के लिए कई रोमांचक अवसर प्रदान करेगी जो अनुसंधान और विकास के इन रोमांचक क्षेत्रों में अपना करियर बनाना चाहते हैं।"