Motor cu reacție nuclear în fază solidă

În NRE-urile în fază solidă ( SfNRE ), materialul fisionabil, ca și în reactoarele nucleare convenționale , este plasat în ansambluri de tije ( TVEL ), ceea ce face posibilă încălzirea eficientă a fluidului de lucru gazos la o temperatură de 3000 ° C, care este simultan. un lichid de răcire care răcește elementele structurale și ansamblurile în sine. Din cauza expansiunii gazului, motorul funcționează.

Lucrează pe TfYARD în SUA

În anii 1950, oamenii de știință americani au adăugat diverse reactoare nucleare la tot felul de obiecte: tancuri , submarine , mașini, trenuri și chiar avioane . Unul dintre proiecte a fost un exploziv, care ar trebui să se miște din cauza încălzirii puternice a gazului dintr-un reactor nuclear. În 1954-1955, Laboratorul Los Alamos din SUA a devenit interesat de acest proiect. Oamenii de știință au pregătit un raport despre fezabilitatea construirii unui exploziv la acel moment. În 1957, a fost aprobat un proiect de construire a unui reactor de grafit cu combustibil nuclear, cu numele de cod „Rover”. Paralel cu aceasta, se construia un loc de testare pentru TFYARD din Nevada. Doi ani mai târziu, reactorul Kiwi-A a fost creat și testat la 1 iulie 1959. Finalizarea pentru Kiwi a fost explozia sa deliberată (după încălzirea lui la 4000 ° C) pentru a studia consecințele exploziei sale: 45 kg de combustibil radioactiv au fost împrăștiate pe un sfert de milă (CANTIA era la sol). Oamenii de știință au fost în aer și au măsurat cantitatea de radiație care a ajuns în atmosferă, dar până astăzi, aceste date rămân clasificate.

Lucrări la TfYARD în URSS

Dezvoltarea în URSS a început doar câțiva ani mai târziu, în 1959, când a fost prezentat un raport privind realizarea unui experiment la reactorul de cercetare IGR (reactor cu soluție de sare), a cărui prima pornire a avut loc în 1961. Dar proiectul nu a avut un succes complet și a continuat să se îmbunătățească până în anii 1980. În Biroul de Proiectare al Automatizării Chimice a fost dezvoltat YARD RD 0410 care, datorită unor studii mai îndelungate, a avut o rezistență mai mare la căldură, a avut un impuls specific mai mare - 9100 m/s (comparativ cu 8200 m/s american). În acest caz, puterea nu a depășit 230 MW la un debit de hidrogen de până la 16,5 kg/sec și temperatura sa la ieșirea din reactor de 3100 K (~2800 °C). Toate lansările au avut succes și conform planului.

Cum funcționează

În NRE-urile în fază solidă ( SfNREs ), materialul fisionabil, ca și în reactoarele nucleare convenționale , este plasat în ansambluri de tije ( TVEL ) de formă complexă cu o suprafață dezvoltată, ceea ce face posibilă încălzirea eficientă a fluidului de lucru gazos (de obicei hidrogen , mai rar amoniac , precum și aditivi precum hexan , heliu ) până la o temperatură de 3000 ° C, fiind în același timp un lichid de răcire care răcește elementele structurale. Temperatura de încălzire este limitată de punctul de topire al elementelor structurale (nu mai mult de 3000 °C).

Probleme și beneficii

Principala problemă a TfYARD este poluarea mediului atât cu radiații gamma, cât și cu compuși foarte radioactivi ai uraniului și gazelor (fluid de lucru), ceea ce face ca lansarea rachetelor cu TfYARD să fie inconsistentă de la suprafața unei planete populate.

Dintre avantaje: impulsul specific al unui NRE în fază solidă, conform estimărilor moderne, va fi de 850-900 s, ceea ce este de peste trei ori mai mare decât performanța celor mai avansate motoare de rachete chimice (2020), stocare semnificativă a energiei , compactitate, tracțiune mare (sute de tone în vid).

Link -uri

• Conversații despre motoarele de rachetă