Ядерное движение включает в себя широкий спектр методов движения, которые используют некоторую форму ядерной реакции в качестве основного источника энергии. [1] Идея использования ядерного материала для движения восходит к началу 20-го века. В 1903 году была выдвинута гипотеза, что радиоактивный материал, радий , может быть подходящим топливом для двигателей, чтобы приводить в движение автомобили, самолеты и лодки. [2] Герберт Уэллс подхватил эту идею в своем фантастическом произведении 1914 года « Освобожденный мир» . [3] Многие авианосцы и подводные лодки в настоящее время используют ядерные реакторы на уране , которые могут обеспечивать движение в течение длительных периодов без дозаправки. В космическом секторе также существуют приложения с ядерными тепловыми и ядерными электрическими двигателями, которые могут быть более эффективными, чем обычные ракетные двигатели.
Атомные суда в основном представляют собой военные подводные лодки и авианосцы . [1] Россия — единственная страна, которая в настоящее время имеет атомные гражданские надводные корабли, в основном ледоколы . В настоящее время ВМС США (по состоянию на 2022 год) имеют в эксплуатации 11 авианосцев и 70 подводных лодок, все из которых оснащены ядерными реакторами. Более подробные статьи см. в статьях:
Новости Первого канала российского телевидения показали фотографию и детали атомной торпеды под названием « Статус-6» примерно 12 ноября 2015 года. Было заявлено, что торпеда имеет дальность до 10 000 км, крейсерскую скорость 100 узлов и рабочую глубину до 1000 метров под поверхностью. Торпеда несла ядерную боеголовку мощностью 100 мегатонн. [4]
Одним из предложений, выдвинутых летом 1958 года на первом заседании научно-консультативной группы, которая впоследствии стала JASON, было создание «атомной торпеды, которая могла бы бороздить моря практически бесконечно» [5] .
Исследования в области ядерных самолетов проводились во время Холодной войны Соединенными Штатами и Советским Союзом , поскольку они, по-видимому, позволили бы стране держать ядерные бомбардировщики в воздухе в течение чрезвычайно длительных периодов времени, что было полезной тактикой ядерного сдерживания . Ни одна из стран не создала ни одного действующего ядерного самолета. [1] Одной из проблем проектирования, которая так и не была адекватно решена, была необходимость в мощной защите для защиты экипажа от лучевой болезни . С появлением МБР в 1960-х годах тактическое преимущество таких самолетов значительно уменьшилось, и соответствующие проекты были отменены. [1] Поскольку технология была по своей сути опасной, она не рассматривалась в невоенных контекстах. Ракеты с ядерными двигателями также исследовались и были исключены в тот же период. [1]
Было предложено много типов ядерных двигателей, и некоторые из них (например, NERVA ) были испытаны для применения в космических кораблях. [9]
Бимодальные ядерные тепловые ракеты проводят ядерные реакции деления, аналогичные тем, которые используются на атомных электростанциях, включая подводные лодки. Энергия используется для нагрева жидкого водородного топлива. Сторонники ядерных космических аппаратов отмечают, что во время запуска ядерные реакторы практически не выделяют радиацию. Ядерные ракеты не используются для взлета с Земли. Ядерные тепловые ракеты могут обеспечить большие преимущества в производительности по сравнению с химическими двигательными установками. Ядерные источники энергии также могут использоваться для обеспечения космических аппаратов электроэнергией для операций и научного оборудования. [12] Примеры:
Анатолий Перминов, глава Федерального космического агентства России , объявил [ когда? ] , что оно собирается разработать ядерный космический корабль для дальних космических путешествий. [13] [14] Предварительное проектирование было завершено к 2013 году, и еще 9 лет запланировано на разработку (в космической сборке). Цена установлена в размере 17 миллиардов рублей (600 миллионов долларов). [15] Ядерная двигательная установка будет иметь мегаваттный класс, [16] [17] при условии необходимого финансирования, заявил глава Роскосмоса.
Эта система будет состоять из космической ядерной энергетики и матрицы ионных двигателей. "...Горячий инертный газ температурой 1500 °C из реактора вращает турбины. Турбина вращает генератор и компрессор, который циркулирует рабочее тело в замкнутом контуре. Рабочее тело охлаждается в радиаторе. Генератор вырабатывает электроэнергию для того же ионного (плазменного) двигателя..." [18] [ проверка не пройдена ]
По его словам, двигательная установка сможет поддерживать человеческую миссию на Марс , при этом космонавты будут находиться на Красной планете в течение 30 дней. Это путешествие на Марс с ядерным двигателем и постоянным ускорением займет шесть недель, вместо восьми месяцев при использовании химического двигателя – предполагая, что тяга будет в 300 раз выше, чем у химического двигателя. [19] [20]
Идея создания автомобилей, использующих в качестве топлива радиоактивный материал радий , возникла как минимум в 1903 году. Анализ концепции в 1937 году показал, что водителю такого транспортного средства может понадобиться 50-тонный свинцовый барьер для защиты от радиации . [21]
В 1941 году физик из Калифорнийского технологического института по имени Р. М. Лангер поддержал идею автомобиля, работающего на уране-235, в январском выпуске Popular Mechanics . За ним последовал Уильям Бушнелл Стаут , конструктор Stout Scarab и бывший президент Общества инженеров , 7 августа 1945 года в The New York Times . Проблема экранирования реактора продолжала делать эту идею непрактичной. [22] В декабре 1945 года Джон Уилсон из Лондона объявил, что он создал атомный автомобиль. Это вызвало значительный интерес. Министр топлива и энергетики вместе с большим контингентом прессы пришел посмотреть на него. Автомобиль не был показан, и Уилсон заявил, что он был саботирован. Более позднее судебное разбирательство установило, что он был мошенником, и не было никакого автомобиля с ядерным двигателем. [23] [24]
Несмотря на проблему экранирования, в конце 1940-х и начале 1950-х годов продолжались дебаты вокруг возможности создания автомобилей с ядерным двигателем. Развитие атомных подводных лодок и кораблей, а также эксперименты по созданию атомного самолета в то время поддерживали эту идею. [25] В российских работах середины 1950-х годов сообщалось о разработке автомобиля с ядерным двигателем профессором В. П. Ромадиным, но экранирование снова оказалось проблемой. [26] Утверждалось, что лаборатории преодолели проблему экранирования с помощью нового сплава, который поглощал лучи. [27]
В 1958 году, на пике американской автомобильной культуры 1950-х годов, было предложено по крайней мере четыре теоретических концепт-кара с ядерным двигателем : американские Ford Nucleon и Studebaker Packard Astral , а также французский Simca Fulgur, разработанный Робертом Опроном [28] [29] и Arbel Symétric . Помимо этих концепт-моделей, ни одна не была построена, и ни одна автомобильная атомная силовая установка никогда не производилась. Инженер Chrysler CR Lewis отклонил эту идею в 1957 году из-за оценок, что для автомобиля весом 3000 фунтов (1400 кг) потребуется двигатель весом 80 000 фунтов (36 000 кг). Он считал, что для того, чтобы ядерная энергия была практичной, требовалось эффективное средство хранения энергии. [30] Несмотря на это, стилисты Chrysler в 1958 году разработали несколько возможных проектов.
В 1959 году сообщалось, что Goodyear Tire and Rubber Company разработала новый резиновый состав, который был легким и поглощал радиацию, устраняя необходимость в тяжелой защите. Репортер того времени считал, что это может сделать возможным создание автомобилей и самолетов с ядерным двигателем. [31]
В 1962 году для Всемирной выставки в Сиэтле компания Ford выпустила еще одну потенциально ядерную модель — Ford Seattle-ite XXI . [32] [33] Она также так и не вышла за рамки первоначальной концепции.
В 2009 году, к столетию приобретения Cadillac корпорацией General Motors , Лорен Кулесус создал концепт-арт, изображающий автомобиль, работающий на тории . [34]
Chrysler TV-8 был экспериментальным концептуальным танком, разработанным Chrysler в 1950-х годах. [1] Танк был задуман как средний танк с ядерной силовой установкой , способный вести наземную и амфибийную войну. Проект никогда не производился серийно. [35]
X-12 был локомотивом с ядерной силовой установкой, предложенным в технико-экономическом обосновании, проведенном в 1954 году в Университете штата Юта. [36]
Марсоходы Curiosity и Perseverance питаются от радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), как и успешные марсоходы Viking 1 и Viking 2, побывавшие на Марсе в 1976 году. [37] [38]
