출처: https://www.nextbigfuture.com/2017/11/small-and-passively-safe-nuclear-reactors-for-nasa-and-military-missions.html

This month NASA will start testing a tiny 1 kilowatt uranium fission reactor Stirling engines for use in possible future missions to Mars.

이번 달에 나사는 미래의 화성 임무에 사용될 1kW급 우라늄핵분열반응로 스털링엔진 시험을 시작할 예정이다.

The low power means very little of the uranium is burned up. Therefore, the fuel does not swell and releases very little gas.

낮은 출력은 곧 우라늄 소요량이 매우 적음을 의미한다. 따라서 연료는 팽창하지 않으며 아주 적은 양의 가스를 배출한다.

The kilopower reactor running for 15 years would have 0.12% swelling. This is less than 10% of swelling from the heat generated.

kW급 반응로를 15년간 가동시킬 경우 팽창율은 약 0.12%로 예상된다. 이는 발열로 인한 팽창율의 10%보다 적은 수치이다.

Radiation damage is also so little it can be ignored.

또한 방사능으로 인한 손상은 너무나도 작아서 무시할 수 있는 수준이다.

Generating heat at 1200K can be used to efficiently convert the heat to electricity with a Stirling engine. The core power would be limited to 4 kWt.

1,200 K로 발생하는 열은 스텔링엔진을 사용하여 높은 효율로 전기로 변환할 수 있다. 코어의 core power 출력은 4kWt로 제한된다.

Beryllium Oxide surround the core to reflect the neutrons back so that the system is only critical within the reflectors for safety and to keep the core smaller. 300 kilograms of low enriched uranium (7%) is enough to make the reactor work.

코어를 감싸고 있는 산화베릴륨은 중성자를 도로 반사시켜 시스템이 반사체 내에서만 임계상태에 있도록 유지시켜주어 안전을 보장하고 코어의 크기를 작게 유지시켜준다. 저농축 우라늄(7%) 300 kg만으로도 반응로가 작동하는데 충분하다.

Using more highly enriched uranium (19%) allows a 35 ton nuclear reactor that could generate 500 KWe to 2 MWe.

고농축 우라늄(19%)을 사용하면 35톤급 핵반응로를 기준으로 500 kWe에서 2 MWe의 출력을 낼 수 있다.  

Los Alamos National Research lab is helping to design small compact fast reactors like KiloPower and Megapower. They are designed to maximize mechanisms so the reactors are totally self-regulating. The Los Alamos objective is to design-in self-regulation as the front-line feature in order to minimize technical and programmatic risk and to demonstrate via testing that self-regulation is both reliable and repeatable.

로스앨러모스국립연구소가 KiloPower 및 Megapower라고 명명된 소형 고속반응로 설계에 참여하고 있다. 해당 반응로는 메커니즘을 최대화하도록 설계되어 완전히 자율적으로 가동된다. 해당 연구소의 목적은 이러한 자율식 설계에 중점을 둠으로써 기술적/프로그램적 위험을 최소화하는 동시에 시험을 통해 자율식 설계가 신뢰할 만하며 재현가능함을 보이는데 있다.

A scaled up 2 megawatt system would be expected to weigh about 35 metric tons. It would transportable by air and highway.

시스템을 2MW급으로 확장할 경우 무게는 약 35톤이 될 것으로 예상된다. 해당 시스템은 공중이나 고속도로로 운반이 가능하다.

These are clever and novel designs based upon well-established physics that simultaneously simplifies the reactor controls necessary to operate the plant and have inherent safety features that guard against consequences of launch accidents and operational transients.

이 디자인은 이미 확립된 물리적 법칙에 기반하고 있어 발전소를 운영하는데 필요한 반응로 제어를 단순화시켜주며, 발사 사고나 운영 과도기로 인한 결과로부터 발전소를 보호할 수 있도록 내재적 안정성을 보유하고 있다.

The design objectives are different from the conventional large nuclear fission reactors where the objectives were 500MW to 1.4 gigawatts of utility scale power at the lowest price per kw.

상기한 시스템의 설계 목적은 기존의 대형 핵분열반응로와 차이가 있다. 대형 핵분열반응로의 경우 500 MW에서 1.4 GW에 달하는 고출력과 낮은 kW당 단가를 실현하는데 있다.