Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 549

Jaderný reaktor pro pohon raket

Americká společnost General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) oznámila, že její koncepce tepelného reaktoru pro pohon (NTP, Nuclear Thermal Propulsion), který by mohl dopravit astronauty na Mars, již překročila klíčové provozní parametry a reaktor byl optimalizovaný tak, aby byl řiditelný. Důležitým rysem je kompaktní aktivní zóna, která používá palivo HALEU, což je palivo s vysokým obsahem nízkoobohaceného uranu (High-Assay Low-Enriched Uranium fuel.) Jaderný pohon funguje tak, že systémy NPT čerpají kapalnou pohonnou látku přes aktivní zónu reaktoru. Teplo uvolňované jaderným štěpením ohřívá pohonnou látku a přeměňuje ji na plyn, který skrz trysky expanduje a vytváří tah. Rakety NTP mají mnohem větší energetickou hustotu než rakety na chemické palivo a jsou dvakrát účinnější. Nabízejí rovněž větší flexibilitu pro mise v hlubokém kosmickém prostoru a mohou zkrátit cestu na Mars o 25 %.

Fotogalerie (1)
Koncepce reaktoru NTP (zdroj GA)

Rakety s chemickým palivem by se ale přesto používaly dál, a to ke startu misí ze Země, protože rakety NTP nemají dostatečný tah pro odpoutání od zemské přitažlivosti. Prezident GA-EMS, Scott Forny, prohlásil, že jeho společnost má jedinečné předpoklady k tomu, aby vyvinula a dodávala ekonomický a bezpečný systém NTP pro budoucí kosmické mise. Vynaložené úsilí navazuje na více než 60 let jaderného výzkumu, vývoje a zkušeností v oblasti kosmických jaderných pohonů. Vypracování koncepce reaktoru NTP navazuje na studii, kterou financovala NASA a vypracovala společnost Analytical Mechanics Associates (AMA), která rovněž analyzovala pokrok dosažený v oblasti moderních jaderných materiálů, výrobních metod a zkušeností společnosti GA, získaných v 60. letech v rámci programu NASA „Atomic Energy Commission Project Rover“. Jednalo se o jeden z prvních programů, který měl demonstrovat realizovatelnost jaderného tepelného pohonu v kosmickém prostoru. Společnost GA vyrobila 6 tun kuličkového jaderného paliva, podílela se na jeho zkoušení a na vypracování charakteristiky reaktoru SNAP-10A, což je jediný americký jaderný reaktor vypuštěný dosud do kosmu. 

Jaderné reaktory v kosmu 

Reaktor SNAP-10A byl vypuštěn v roce 1965 a poháněl satelit 43 dní. Potom byl odstaven pro poruchu regulátoru napětí, což se ale netýkalo jaderné technologie zařízení. Reaktor i nadále zůstává na orbitě. Rusko využívá více než 30 štěpných reaktorů ve vesmíru. Systémy NTP pro mise NASA s lidskou posádkou mohou být realizovatelné v krátké době, a to např. díky pokroku v oblasti jaderného paliva a díky vysokoteplotním keramickým kompozitním materiálům. 

Radioizotopové termoelektrické generátory 

Od roku 1961 používá NASA radioizotopové termoelektrické generátory. Na rozdíl od NTP nespoléhají tyto systémy na jaderné štěpení, ale místo toho přímo přeměňují teplo z rozpadu plutonia 238Pu na elektrickou energii. Z Cape Canaveral na Floridě v červenci 2020 úspěšně odstartoval Perseverance Mars rover, který je vybaven Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG). Podobné měla i dřívější marsovská vozítka, např. Curiosity. 

Zdroj: World Nuclear News, 17. 9. 2020: GA delivers HALEU-fuelled reactor concept for Mars mission.

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Fyziklání 2024 - výsledky

Jako každý rok se i letos dne 16. 2. 2024 v Praze na letňanském výstavišti PVA EXPO Praha konala mezinárodní týmová fyzikální soutěž s názvem Fyziklání. Organizátorem již 18.

Baterie vydrží 50 let bez dobíjení

Vědci v Číně sestrojili jadernou baterii, která dokáže vyrábět energii až 50 let bez dobíjení. BV100 od společnosti Betavolt je menší než mince a obsahuje radioaktivní izotop niklu, který ...

Unikátní izraelský chladicí systém v Hodoníně

Dosavadní průtočné chlazení elektrárny Hodonín vodou z řeky mělo hlavně v létě omezenou kapacitu. Po několikaměsíčním testu přešel do ročního zkušebního provozu nový chladicí systém.

Výběr střední školy: Plno mají i učiliště

Na střední školy míří početně nejsilnější generace za poslední léta. V loňském roce se tisíce žáků nedostaly ani na „učňák“.

Nanosatelit a horkovzdušný balón pro nouzové širokopásmové připojení kdekoli

Výzkumný tým katalánské univerzity navrhuje komunikační systém umožňující záchranným službám pracovat bezpečně v obtížných situacích.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail