原子學(xué)說(shuō)的起源
原子世界的信息
認(rèn)識(shí)原子及核能
二戰(zhàn)期間核動(dòng)態(tài)
核武器來(lái)勢(shì)洶洶
核能的有效利用
核危害與核廢料
中國(guó)核工業(yè)發(fā)展
巧妙應(yīng)用放射性

 

 

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登上火星

  據(jù)1922年初報(bào)載,美國(guó)一些著名科學(xué)家和工業(yè)界人士指出,假如美國(guó)宇航員要登上火星的話(huà),必須依靠核動(dòng)力。

  在1975年美國(guó)阿波羅號(hào)和前蘇聯(lián)聯(lián)盟號(hào)對(duì)接中作為指令長(zhǎng)的托馬斯·斯塔福特,曾經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)小組在研究對(duì)太陽(yáng)系探險(xiǎn)的幾個(gè)計(jì)劃以及有關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

  1989年,當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)布什在慶祝首次登月20周年大會(huì)上的講話(huà)推動(dòng)了人們提出各種計(jì)劃。為響應(yīng)布什的號(hào)召,美國(guó)宇航局準(zhǔn)備對(duì)火星進(jìn)行探險(xiǎn)。

  在副總統(tǒng)奎爾的要求下,美國(guó)宇航局發(fā)出34500封信以征求實(shí)現(xiàn)布什目標(biāo)的意見(jiàn)。美國(guó)宇航局從全國(guó)各州的科學(xué)家和工業(yè)界人士中,以及從學(xué)校的孩子中收到1697封回信。斯塔福特小組將各種意見(jiàn)匯集起來(lái),并提出火星探險(xiǎn)的四條不同的途徑。所有意見(jiàn)都認(rèn)為,飛船要依靠核動(dòng)力,以縮短到達(dá)火星的時(shí)間,這將使宇航員少受太陽(yáng)耀斑和宇宙射線的照射。另外,核動(dòng)力反應(yīng)堆也比化學(xué)推進(jìn)器輕,可降低發(fā)射運(yùn)載火箭的費(fèi)用。

  1969年7月21日人類(lèi)就踏上了月球,實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)千百年來(lái)的夢(mèng)想。現(xiàn)在科學(xué)家們又把眼光轉(zhuǎn)向了火星,他們預(yù)言這一目標(biāo)將在21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)。盡管還不能確切指出具體的日期,但只要通過(guò)努力克服目前宇航技術(shù)方面尚存在的不足之處,人類(lèi)登上火星之日是可以期待的。

  作為可供完成火星之行的運(yùn)載火箭之一是核聚變動(dòng)力火箭,現(xiàn)在成了科學(xué)家們研究的課題。他們的方案為:將各種材料和構(gòu)件陸續(xù)運(yùn)送到地球軌道上,在那里組裝核聚變動(dòng)力火箭,因?yàn)樵诹阒亓臻g可以組裝起比在地球上巨大得多的火箭。利用這種火箭把宇宙飛船送上火星,可給宇航員贏得10-20天在火星表面活動(dòng)的時(shí)間,并能返回地球。

  核聚變動(dòng)力火箭采用氘和氦-3組合燃料,這種推進(jìn)方式具有很高的效率,但在技術(shù)上有很大困難,不易實(shí)現(xiàn)。此外,美國(guó)勞倫斯·利物莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的羅德里克·海德博士也提出了使用氘和氚作為核聚變動(dòng)力火箭燃料的設(shè)想:用數(shù)毫克這種燃料將50克固態(tài)氫包成小球,然后將這些小球以每秒50個(gè)的速率經(jīng)加速后噴向發(fā)動(dòng)機(jī)后方。在圓錐形反應(yīng)室中用激光照射這些小球,于是便可以引發(fā)微型核爆炸,在這種核聚變反應(yīng)中產(chǎn)生的等離子體經(jīng)線圈制成的拋物面狀超導(dǎo)磁場(chǎng)向火箭后方噴出。如果讓爆炸和加速以脈沖形式持續(xù)下去,宇宙飛船就能逐步達(dá)到相當(dāng)高的飛行速度。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)  目前世界各國(guó)火箭使用的多為化學(xué)燃料,氣體的噴射速度僅為每秒數(shù)公里,但是如果實(shí)現(xiàn)了這種激光核聚變,等離子體的噴射速度就能達(dá)到每秒6000~10000千米。

  這種核聚變動(dòng)力火星火箭的全長(zhǎng)為200米,重量為300噸,包括 5~10名乘員在內(nèi)可向火星運(yùn)送約100噸有效載荷。使用化學(xué)燃料火箭往返火星一次,無(wú)論如何也得用一年以上時(shí)間,而利用這種火箭用100天時(shí)間就足夠了,這對(duì)宇航員們來(lái)說(shuō),當(dāng)然是好事。

  要實(shí)際造出這種激光核聚變動(dòng)力火箭,必須使在超高溫條件下發(fā)生的核聚變及在超低溫條件下產(chǎn)生的超導(dǎo)技術(shù)趨于完善,還必須盡快開(kāi)發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)力激光脈沖光束的技術(shù)。盡管困難尚多,但完全可以把將人類(lèi)更快更遠(yuǎn)地送上其他行星的希望,寄托于核聚變動(dòng)力火箭身上。

飛出太陽(yáng)系  長(zhǎng)壽命的核電池

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