Ядерная лампочка - Nuclear lightbulb

Схема ракетного двигателя замкнутого цикла с ядерным газовым сердечником, ядерная "лампочка"

Ядерная Лампочка является гипотетическим типом двигателя космического аппарата с использованием газообразного реактора деления для достижения ядерных силовых установок . В частности, это будет тип реактора с газовой активной зоной, в котором используется кварцевая стенка для отделения ядерного топлива от теплоносителя / топлива . Он будет работать при температурах до 22 000 ° C, где подавляющее большинство электромагнитных излучений будет в жестком ультрафиолетовом диапазоне. Плавленый кремнезем почти полностью прозрачен для этого света, поэтому он будет использоваться для содержания гексафторида урана и позволяет свету нагревать реакционную массу в ракете или генерировать электричество с помощью теплового двигателя или фотоэлектрических элементов . Этот тип реактора является многообещающим для обеих этих ролей.

Ракетный двигатель

В качестве ракетного двигателя он, как и все конструкции ядерных ракет, может значительно превосходить скорость истечения и удельный импульс химической ракеты. Однако он также не предполагает выброса какого-либо радиоактивного материала из ракеты, в отличие от конструкций с открытым циклом, которые могли бы вызвать ядерные осадки при использовании в атмосфере планеты (например, Проект Орион ). Теоретический удельный импульс ( I sp ) находится в диапазоне от 1500 до 3000 секунд.

Производство электроэнергии

В качестве метода выработки электроэнергии ядерные лампочки чрезвычайно эффективны, потому что высокая температура тепла содержит больше свободной энергии Гиббса, чем низкотемпературное тепло, производимое в существующих установках, работающих на ископаемом топливе, и ядерных реакторах с водяным охлаждением.

использованная литература

  • Кларк, Джон С .; Макдэниел, Патрик; Хау, Стивен; Хелмс, Ира; Стэнли, Марланд (апрель 1993 г.), Технология ядерных тепловых двигателей: результаты межведомственной группы экспертов в 1991 г. (PDF) , Технический меморандум НАСА, НАСА, стр. 38–9
  • Латам, Томас; Джойнер II, Клод (сентябрь 1991 г.). «Краткое изложение статуса разработки ядерных лампочек». Конференция по передовым технологиям SEI . Конференция AIAA / NASA / OAI по передовым технологиям SEI. Кливленд, Огайо: Американский институт аэронавтики и астронавтики. DOI : 10.2514 / 6.1991-3512 . AIAA 91-3512.
  • Латам, Томас (октябрь 1969). «Исследование критичности двигателя с ядерной лампочкой». Журнал космических аппаратов и ракет . Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA). 6 (10): 1148–1154. Bibcode : 1969JSpRo ... 6.1148L . DOI : 10.2514 / 3.29778 .