موشک‌های هسته‌ای از راه رسیدند
۱ دقیقه خوانده شده
استفاده از فناوری شکافت برای تامین انرژی زیردریایی‌های هسته‌ای در سال‌های اخیر به خوبی جا افتاده است، اما اگر از این فناوری برای تامین انرژی یک موشک استفاده می‌شد، چه می‌شد؟
به گزارش وبسایت خبرآنلاین، سفر به مریخ در نتیجه استفاده زمینی ها از سوخت شیمیایی سنتی برای موشک ها زمان زیادی می برد. حال فرض کنید پیشرانه حرارتی هسته ای با استفاده از شکافت هسته ای جایگزین پیشرانه شیمیایی فعلی موشک ها شود و روزی برسد که موشک ها در نیمی از زمان کنونی از زمین به مریخ برسند!
شکافت هسته‌ای فرآیندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبک‌تر تبدیل می‌شود که طی آن مقدار باورنکردنی انرژی آزاد می‌شود. تا به امروز از فناوری شکافت هسته ای برای تامین انرژی زیردریایی های هسته ای استفاده می شود و امروزه این فناوری می تواند جایگزین سریعتر و قدرتمندتری برای پیشرانه شیمیایی موشک های ناسا باشد.
ناسا و آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته وزارت دفاع ایالات متحده به طور مشترک در حال توسعه فناوری نیروی محرکه حرارتی هسته ای هستند. آنها قصد دارند تا سال 2027 نمونه اولیه این موتور حرارتی را تولید کنند و حتی یک موشک مجهز به آن را در فضا مستقر کنند.
اما این فناوری هنوز در حال توسعه است. سیستم های پیشران شیمیایی معمولی از یک واکنش شیمیایی شامل یک پیشرانه ملایم مانند هیدروژن و یک عامل اکسید کننده استفاده می کنند. وقتی این دو با هم مخلوط می‌شوند، مشتعل می‌شوند و باعث می‌شوند سوخت خیلی سریع از نازل خارج شود تا موشک را به حرکت درآورد.
این سیستم ها به هیچ نوع احتراق نیاز ندارند، اما موشک های هدایت شونده مجهز به پیشرانه های شیمیایی باید اکسیژن را با خود به فضا حمل کنند که می تواند سنگین شود. برخلاف سیستم‌های رانش شیمیایی، سیستم‌های رانش حرارتی هسته‌ای بر واکنش‌های شکافت هسته‌ای متکی هستند.
در بسیاری از واکنش‌های شکافت، محققان یک نوترون را به سمت ایزوتوپ سبک‌تر اورانیوم، اورانیوم-235 می‌فرستند که نوترون را جذب می‌کند و اورانیوم-236 را می‌سازد و سپس اورانیوم-236 به دو بخش تقسیم می‌شود (فرایند شکافت) و این واکنش مولکول‌های مختلفی را آزاد می‌کند.
در حال حاضر بیش از 400 راکتور انرژی هسته ای در سراسر جهان از فناوری شکافت هسته ای استفاده می کنند. اکثر راکتورهای انرژی هسته ای عملیاتی راکتورهای آب سبک هستند. این راکتورهای شکافت از آب برای کاهش سرعت نوترون ها و جذب و انتقال گرما استفاده می کنند. آب می تواند به طور مستقیم در هسته یا در یک مولد بخار که توربین را برای تولید برق به حرکت در می آورد، بخار تولید کند.
سیستم‌های رانش حرارتی هسته‌ای به روشی مشابه کار می‌کنند، اما از سوخت هسته‌ای متفاوتی استفاده می‌کنند که حاوی مقدار بیشتری اورانیوم 235 است. سیستم های پیشران حرارتی هسته ای حدود 10 برابر قوی تر از یک راکتور آب سبک معمولی هستند.
نیروی محرکه هسته ای، پیشرانه را خیلی سریع از نازل موتور خارج می کند و نیروی رانش بالایی ایجاد می کند. این رانش بیشتر به موشک اجازه می دهد تا سریعتر شتاب بگیرد.
این سیستم ها همچنین دارای یک ضربه خاص هستند که میزان نیروی مورد نیاز برای تولید رانش را اندازه گیری می کند. سامانه‌های پیشران حرارتی هسته‌ای تقریباً دو برابر موشک‌های شیمیایی هستند، به این معنی که می‌توانند زمان سفر را تا ۲ برابر کاهش دهند.
