Ядерный ракетный двигатель

В земных условиях атомный реактор, являющийся главной частью атомных электростанций, окружают толстыми бетонными стенами. Конечно, такой вид защиты не пригоден на космических летательных аппаратах (КЛА). Какая же защита экипажа от проникающей радиации, возникающей при работе атомного реактора, возможна на КЛА? По-видимому, ядерная энергетическая установка во время работы должна находиться не на борту, а на некотором расстоянии от аппарата. При такой схеме нейтроны и гамма-лучи будут рассеиваться в космическом пространстве, минуя корпус КЛА, но все же какая-то часть излучения будет попадать в помещение, где находятся люди, и от нее также нужна защита в виде экранов из металлических пластин. Но толщина - это масса, а увеличение массы для космических объектов очень нежелательно.

Экраном, защищающим человека от потока заряженных частиц и гамма-лучей, может служить свинец. Взаимодействуя с атомами свинца, эти излучения быстро поглощаются, но для нейтронов даже толстые свинцовые стены не преграда. Эти частицы хорошо замедляются в водородосодержашей среде и очень сильно поглощаются ядрами атомов некоторых элементов: кадмия, гафния, гадолиния. Тонкая пластинка из этих металлов, установленная после водородосодержащего экрана, преграждает путь почти всем нейтронам. Практические разработки ЯРД, использующих твердое ядерное горючее, были начаты в середине 50-х годов, т. е. одновременно с введением в строй первых атомных электростанций.

Существуют и более экзотические проекты ядерных ракетных двигателей, в которых делящееся вещество находится в жидком, газообразном или даже в плазменном состоянии, однако реализация подобных логически возможных конструкций при современном уровне техники встречает значительные трудности.

8 Импульсный ядерный ракетный двигатель

Это очень интересный и перспективный двигатель. В нем используется энергия большого числа небольших ядерных зарядов (в том числе и термоядерных), находящихся на борту ракеты. Эти ядерные заряды последовательно выбрасываются из ракеты и на некотором расстоянии за ней взрываются. При каждом взрыве часть расширяющихся газообразных продуктов в виде плазмы с высокой плотностью и скоростью ударяет об основание ракеты - толкающую платформу.

Под действием удара платформа движется вперед с большим ускорением. Ускорение гасится демпфирующим устройством таким образом, чтобы возникающая при этом перегрузка не превышала предела выносливости человека. После цикла сжатия демпфирующее устройство возвращает толкающую платформу в начальное положение, после чего она готова принять новый очередной удар. Суммарное приращение скорости полета ракеты зависит от числа ядерных взрывов.

Термоядерные ракетные двигатели

Ядерные ракетные двигатели, по-видимому, не пригодны для установки на ракеты, стартующие с Земли. Для таких ракет может оказаться более предпочтительным термоядерный двигатель (ТЯРД). В качестве горючего для ТЯРД могут использоваться изотопы водорода. Энергопроизводительность водорода в этой реакции составляет 6,8 х 1011 кДж/кг, т. е. примерно на два порядка выше энергопроизводительности ядерных реакций деления. Ученые во многих странах мира работают над созданием термоядерных установок на их основе.

ОСНОВНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛИ: