Предложен новый тип термоядерного ракетного двигателя

<< К списку новостей  |  Показать новости:   2011, Январь 2011, Февраль 2011, Март 2011, Апрель 2011, Май 2011, Июнь 2011, Июль 2011, Август 2011, Сентябрь 2011, Октябрь 2011, Ноябрь 2011, Декабрь 2012, Январь 2012, Февраль 2012, Март 2012, Апрель 2012, Май 2012, Июнь 2012, Июль 2012, Август 2012, Сентябрь 2012, Октябрь 2012, Ноябрь 2012, Декабрь 2013, Январь 2013, Февраль 2013, Март 2013, Апрель 2013, Май 2013, Июнь 2013, Июль 2013, Август 2013, Сентябрь 2013, Октябрь 2013, Ноябрь 2013, Декабрь 2017, Ноябрь 2018, Май 2018, Июнь 2019, Апрель 2019, Май 2020, Апрель 2020, Август 2021, Март 2021, Май

Опубликовано: 11 Июля 2011

Тягу образуют альфа-частицы, которые получаются в результате воздействия на изотоп бора мощных ультракоротких лазерных импульсов. 

Технологию представил физик Джон Чепмен из Исследовательского центра НАСА Лэнгли на симпозиуме по управляемому термоядерному синтезу SOFE 2011, который завершился вчера в Чикаго (США).

Термоядерную реакцию должен инициировать коммерчески доступный лазер, использующийся в лабораторных экспериментах. С помощью техники усиления чирпированных импульсов (CPA) плотность его потока излучения повысится примерно до 2×1018 Вт/см², частота будет достигать 75 МГц, а длина волны составит 1–10 микрон. 

Лазер будет воздействовать на двухслойный элемент диаметром около 20 см. Первый слой, состоящий из проводящей металлической фольги толщиной от 5 до 10 микрон, служит ускорителем протонов, которые попадают на второй слой — плёнку из бора-11. Когда протоны, энергия которых составляет примерно 163 тыс. электрон-вольт, сталкиваются с ядром бора, формируется ядро углерода. Оно тут же распадается на альфа-частицу (гелий-4) и ядро бериллия, а последнее в свою очередь образует ещё две альфа-частицы.

Суммарная энергия трёх альфа-частиц составляет 8,7 млн электрон-вольт. Электромагнитные силы отправляют их в ту же сторону, куда направлен лазерный луч, и они в итоге вылетают из сопла двигателя, обеспечивая тягу. 

Каждый лазерный импульс высвобождает около 100 тыс. альфа-частиц. Разумеется, не все они выйдут из сопла, но даже при 50-процентной эффективности 40 мг борного топлива дадут гигаджоуль энергии, свидетельствуют расчёты г-на Чепмена. 

Главным преимуществом этой схемы перед другими управляемыми термоядерными реакциями, которые теоретически могут применяться в ракетных двигателях, является её анейтронный характер. Это значит, что на долю нейтронов приходится не более 1% от общего объёма высвобождаемой энергии, тогда как в других случаях (например, при реакции дейтерий + тритий) нейтронная радиация может составлять до 80%. Таким образом, отпадает необходимость в защите от ионизирующего излучения и системах преобразования кинетической энергии нейтронов в тепловую энергию. 

Звучит это, конечно, красиво, но, как признаёт сам автор технологии, до её реализации на практике хотя бы в стенах лаборатории (не говоря уже об испытаниях такого двигателя в космосе) нас отделяет как минимум десятилетие.

Источник:"Компьютерра-Онлайн"