图片 阿尔弗雷德·T·卡马吉安 |
以色列内盖夫本-古里安大学的研究人员正在提出一种新的方法,以创纪录的速度在太空飞行:使用镅-242m(Am-242m)薄金属膜中裂变反应的产物来推进你的飞船。《核仪器与方法物理研究A》杂志12月刊描述的这种方法,有一天可能会将从地球到火星的旅行时间从8到10个月缩短到仅仅两周。
在他们的论文中,伊加尔·罗嫩和他的同事证明,Am-242m可以在厚度小于千分之一毫米的薄膜内维持核裂变反应。这种薄膜不仅制造出相对轻型的核反应堆——行星际高效巡航的必要条件——而且还允许高能量、高温的裂变产物逸出,从而可以用于推进。更常见的核材料不允许裂变产物有如此的自由:铀-235和钚-239都需要大型燃料棒,这会吸收反应碎片。
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在最近一次关于航天器核反应堆的会议上,诺贝尔奖获得者卡洛·鲁比亚提出了使用裂变产物加热气体以进行推进的想法。罗嫩在他的论文中说,Am-242m可以以这种方式使用,或者为产生电力的特殊发电机提供燃料。或者,裂变产物本身可以用作推进剂。罗嫩指出:“在镅-242m可以用于太空之前,仍有许多障碍需要克服。问题在于如何从钚-241和镅-241中大量生产燃料,这需要几个步骤且成本高昂。但是,这种材料已经以相当小的量存在。此外,实际的反应堆设计、燃料补给、散热和载人车辆的安全规定尚未得到检验。但是,我确信镅-242m最终将用于太空旅行,因为它是唯一被证明其裂变产物可用于高速推进的材料。”