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先进核反应堆：技术概述和当前问题
先进反应堆通常被称为“第四代”核技术，现有的商用反应堆属于“第三代”，而最近建造的反应堆则属于“第三代+”。先进反应堆的主要类别包括先进水冷反应堆，这种反应堆在安全性、效率和其他方面都比现有的商用反应堆有所改进；气冷反应堆，可以使用石墨作为中子减速剂或不使用减速剂；液态金属冷却反应堆，使用液态钠或其他金属冷却，不使用减速剂；熔盐反应堆，使用液体燃料；聚变反应堆，通过轻原子核的结合而不是铀等重核的分裂（裂变）来释放能量。这些概念中的大多数都已得到研究，但很少有概念发展到商业规模的示范，而美国的此类示范已是几十年前的事了。
转型挑战：反应堆慢化剂材料的选择，以实现燃料最小化
TCR 堆芯将由传统制造的氮化铀涂层燃料颗粒 (TRISO) 和先进的碳化硅结构组成。如果碳化硅可以提供一些中子减速，额外的减速将有助于减少达到临界状态所需的燃料质量。已经研究了几种减速剂材料，发现钇氢化物是 TCR 燃料的极佳减速剂材料。钇氢化物体积分数约为 40% 将使堆芯设计能够舒适地进行低减速，同时大幅减少燃料需求。计算是在简单的几何形状下进行的，在更现实的堆芯设计中，钇氢化物的好处肯定会减少。尽管如此，人们相信本文描述的趋势将继续适用。致谢
气凝胶支撑裂变材料的辐射特性...
在载人火星任务的背景下，描述了裂变碎片火箭发动机概念的电离辐射特性。这种推进系统利用悬浮在气凝胶基质中的微米级裂变燃料颗粒，可以在高功率密度（> kW/kg）下实现非常高的比冲量（> 10 6 s）。裂变芯位于电磁铁孔内，并位于外部中子减速剂材料内。低密度气凝胶可以对燃料颗粒进行辐射冷却，同时最大限度地减少与裂变碎片的碰撞损失，与以前的概念相比，可以更有效地利用裂变燃料产生推力。本文介绍了来自外部（例如银河宇宙射线）和内部（反应堆）源的宇航员机组人员的稳态电离辐射当量剂量的估计值。航天器设计包括一个离心概念，其中过境居住舱围绕航天器的重心旋转，为机组人员提供人工重力，并与核心分离。我们发现，裂变碎片推进系统与离心相结合可以缩短过境时间，降低等效辐射剂量，并降低长期暴露于微重力环境的风险。这种高比重脉冲推进系统将使其他载人快速过境、高 delta-V 行星际任务成为可能，其有效载荷质量分数远高于替代推进结构（化学和太阳能电力）。