Электроядерный реактивный двигатель

Электроядерный реактивный двигатель (ЭЯРД) — реактивный двигатель, в котором для образования реактивной струи используется энергия деления ядерного топлива под действием ионных (протонных) пучков получаемых в ускорителе, и передаваемая эффективному теплоносителю (гелий, водород). Оличается исключительно большой мощностью, теплонапряжением в т.наз «горячей зоне», и гигантским удельным импульсом. В настоящее время не существует рабочего образца такого двигателя, и работа над ним находится в стадии экспериментальных исследований.

История[править | править код]

История (ЭЯРД) сравнительно молодая, и начинается в 2001 году от опытов по делению ядер в г.Дубна с помощью мощных ионных пучков. В ходе экспериментов было получено доказательство возможной и выгодной энергетически, области применения этого явления для производства энергии с помощью ускорительной техники, а также возможности трансмутации радиоактивных отходов. Особо важным и показательным результатом, оказался эксперимент с бомбардировкой протонами мишеней изготовленных из свинца и висмута. В этом эксперименте удельный выход энергии превысил затраты в 5-7 раз. В тоже время возникла и концепция электроядерного двигателя для космических транспортных средств.

Основные теоритические характеристики[править | править код]

Принцип работы ЭЯРД[править | править код]

Электроядерный ракетный двигатель схож по потребляемому топливу с другими ядерными двигателями, но в отличие от последних он обладает существенными отличиями. Так например отсутствие условий на критичность, существенным образом упрощает его производство и облегчает установку в целом. Принцип работы данного реактивного двигателя состоит в следующем: мишень сферической формы (уран, плутоний, торий) подается с высокой (сверхзвуковой) скоростью в камеру деления, в которой облучается несколькими ионными пучками. При таком импульсном облучении, мишень сжимается проходя критический размер и массу, и атомы топлива мишени под действием ионного пучка делятся с выделением значительного количества энергии.

Преимущества перед газофазными и твёрдофазными двигателями[править | править код]

Одним из важнейших преимуществ электроядерных двигателей перед другими ядерными двигателями является отсутствие условий критичности конструкции самого двигателя, так как камера деления представляет собой реактор инерциального деления. Другим приемуществом является широкий диапазон применяемого топлива и возможность реализации комбинированного ядерно-термоядерного топливного цикла. В последнем случае, топливные мишени представляют собой полые сферы изготовляемые из природного урана и заполняемые дейтеридом лития с необходимыми функциональными добавками.

Недостатки[править | править код]

В основном ряду недостатков такого двигателя, является: сложность фокусировки протонных пучков в условиях высокого давления в камере деления, что в свою очередь предъявляет более высокие требования к начальной мощности пучков и соответственно стоимости ускорителя. Другим недостатком является сверхвысокая мощность радиоактивного излучения из эпицентра камеры деления и высокие ударные нагрузки, так как деление мишени по-существу представляет собой ядерный микровзрыв. Сложность временной и геометрической синхронизации ионных пучков (влияние магнитных полей, струй газа и плазменные эффекты).