核火箭
正文
核火箭的構想核火箭
核火箭的構想最早由美國核科學家烏拉姆提出，利用核聚變使一顆顆小型核子彈在飛船尾部相繼爆炸而產生推力。若每顆核子彈的爆炸當量為1000噸TNT，估計爆炸50顆核子彈後飛船速度可達12千米／秒。20世紀50年代末，美國核科學家泰勒提出了類似的“獵戶座”計畫，每顆核子彈的爆炸當量為2000噸TNT（在大氣層外），爆炸50顆後飛船的最大速度可達70千米／秒。
編輯本段核火箭的原理
核火箭的發動機利用核反應或放射性物質衰變釋放出的能量加熱工作介質，工作介質通過噴管高速排出，產生推力，使宇宙飛船高速飛行。根據核能釋放方式的不同，核火箭可分為放射性同位素衰變型、核裂變型和核聚變型三種。所謂核裂變是在一定條件下，原子核發生分裂，同時釋放出大量的能量。所謂核聚變是在一定條件下，較輕的原子核會聚合成新的較重的原子核，同時釋放出大量的能量。1968年，曾參加過“獵戶座”計畫的科學家戴森首次提出利用核聚變推進的恆星際航行方案，飛船總質量為3000萬噸，攜帶3000萬顆氫彈。經過連續脈衝爆炸可在10年內將飛船加速到300千米／秒。1970年，美國內華達大學溫特伯格提出了用高能電子束引發核聚變。他設計的發動機每次核聚變可釋放出約100億焦的能量，可實現300千米／秒的高速航行。
編輯本段核火箭的研製
目前，美國科學家詹姆斯·鮑威爾和喬治·梅茲宣稱。在10年內將開發出用於未來宇宙航行的探險飛船用的核發動機。美國馬歇爾太空飛行中心太空運輸研究室負責人約翰·科爾認為有許多美國科學家對核火箭的研製饒有興趣。核火箭無疑是未來飛行器的發展方向，也是解決宇宙航行動力問題的發展方向之一。顯然，核火箭存在著很大的隱患。特別是核輻射對航天員健康可能造成威脅。因為核火箭飛船內的輻射量相當於航天員每天要做8次X線胸部透視，較長時間的作用會對航天員的身體造成嚴重的傷害。航天員返回地面後，肌肉量一般會減少30％，骨密度會下降。高效核燃料鎇的出現，催生了宇宙航行的一種最新方案。由於鎇產生裂變反應的臨界狀態的質量只需鈾和鈽的1％。因此其裂變極易發生，而且一經發生就會持續下去，這樣就可以大大減少宇宙飛船需要攜帶的燃料，也就可以縮短宇宙飛行的時間。以從地球飛往火星為例。使用核子動力火箭飛行時間只需2個星期，而用化學燃料火箭飛行時間至少需要6－10個月。這種核火箭有望於2020年前後研製成功。
編輯本段核火箭發動機
核火箭發動機用核燃料作能源，用液氫、液氦、液氨等作工質。核火箭發動機由裝在推力室中的核反應堆、冷卻噴管、工質輸送系統和控制系統等組成。在核反應堆中，核能轉變成熱能以加熱工質，被加熱的工質經噴管膨脹加速後，以6500～11000米／秒的速度從噴口排出而產生推力。核火箭發動機的比沖高（250～1000秒）壽命長，但技術複雜，只適用於長期工作的太空飛行器。這種發動機由於核輻射防護、排氣污染、反應堆控制，以及高效熱能交換器的設計等問題未能解決，至今仍處於試驗之中。
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