Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 550

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

Přehled současného stavu SMR ve světě

O  SMR, malých modulárních reaktorech, jsme již psali několikrát. Ze souhrnného materiálu NEA (Jaderné energetické agentury OECD) jsme pro čtenáře Třípólu vybrali přehledy jednotlivých projektů (stav v r.

Co s vysloužilými fotovoltaickými panely, turbínami a bateriemi?

Růst výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie (OZE) a růst počtu elektrických vozidel (EV) je klíčem ke globálnímu snížení závislosti na fosilních palivech, snížení ...

Co nám vodní houby mohou říci o vývoji mozku

Když čtete tyto řádky, pracuje vysoce sofistikovaný biologický stroj – váš mozek. Lidský mozek se skládá z přibližně 86 miliard neuronů a řídí nejen tělesné funkce od vidění ...

Co uvádí vodní houby do pohybu

Vodní houby nemají neurony ani svaly, přesto se pohybují.  Jak to dělají a co nám to říká o vývoji krevních cév u vyšších živočichů, odhalili vědci z Evropské ...

Erupce sopky Santorini před 520 000 lety

Hluboko pod středomořským dnem, které obklopuje řecký ostrov Santorini, objevili vědci pozůstatky jedné z největších sopečných erupcí, které kdy Evropa viděla.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail