Чтобы обсуждение было более предметным, считаю необходимым привести оригинальный текст, на который ссылается Е.Золотов, и его перевод.
URL:
http://www.newswise.com/articles/2001/1/MARS.BGU.html
Текст:
EXTREMELY EFFICIENT NUCLEAR FUEL COULD TAKE MAN TO MARS IN JUST TWO WEEKS
Beer-Sheva, December 28, 2000 - Scientists at Ben-Gurion University of the Negev have shown that an unusual nuclear fuel could speed space vehicles from Earth to Mars in as little as two weeks. Standard chemical propulsion used in existing spacecraft currently takes from between eight to ten months to make the same trip. Calculations supporting this conclusion were reported in this month's issue of Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A (455: 442-451, 2000) by Prof. Yigal Ronen, of BGU's Department of Nuclear Engineering and graduate student Eugene Shwagerous.
In the article, the researchers demonstrate that the fairly rare nuclear material americium-242m (Am-242m) can maintain sustained nuclear fission as an extremely thin metallic film, less than a thousandth of a millimeter thick. In this form, the extremely high-energy, high-temperature fission products can escape the fuel elements and be used for propulsion in space. Obtaining fission-fragments is not possible with the better-known uranium-235 and plutonium-239 nuclear fuels: they require large fuel rods, which absorb fission products.
Ronen became interested in nuclear reactors for space vehicles some 15 years ago at a conference dedicated to this subject. Speaker-after-speaker stressed that whatever the approach, the mass (weight) of the reactor had to be as light as possible for efficient space travel. At a more recent meeting, Prof. Carlo Rubbia of CERN (Nobel Laureate in Physics, 1984) brought up the novel concept of utilizing the highly energetic fragments produced by nuclear fission to heat a gas; the extremely high temperatures produced would enable faster interplanetary travel.
To meet the challenge of a light nuclear reactor, Ronen examined one element of reactor design, the nuclear fuel itself. He found at the time that of the known fission fuels, Am-242m is the front-runner, requiring only 1 percent of the mass (or weight) of uranium or plutonium to reach its critical state. The recent study examined various theoretical structures for positioning Am-242m metal and control materials for space reactors. He determined that this fuel could indeed sustain fission in the form of thin films that release high-energy fission products. Moreover, he showed how these fission products could be used themselves as a propellant, or to heat a gas for propulsion, or to fuel a special generator that produces electricity.
"There are still many hurtles to overcome before americium-242m can be used in space," Ronen says. "There is the problem of producing the fuel in large enough quantities from plutonium-241 and americium-241, which requires several steps and is expensive. But the material is already available in fairly small amounts. In addition, actual reactor design, refueling, heat removal, and safety provisions for manned vehicles have not yet been examined.
"However, I am sure that americium-242m will eventually be implemented for space travel, as it is the only proven material whose fission products can be made available for high speed propulsion. Indeed, Carlo Rubbia has also recognized that this is the most probable fuel that will be getting us to Mars and back. I think that we are now far enough advanced to interest international space programs in taking a closer look at americium-based space vehicles."
Перевод (мой):
ЧРЕЗВЫЧАЙНО ЭФФЕКТИВНОЕ ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО МОЖЕТ LОСТАВИТЬ ЧЕЛОВЕКА К МАРСУ ВСЕГО ЗА ДВЕ НЕДЕЛИ
Бир-Шева, 28.12.2000. Ученые в Университете Бен-Гуриона показали, что нетрадиционные двигатели на ядерном топливе могут доставить человека к Марсу всего за две недели. Космические корабли с обычными ракетными двигателями на химическом топливе, используемые в настоящее время, делают это за 8-9 месяцев. Статья с соответствующими выкладками опубликована в этом месяце в журнале "Nuclear Instruments and Methods in Physics Research" профессором И.Роненом.
В статье исследователи показывают, что довольно редкий изотоп Am-242m может поддерживать реакцию деления в пластинах всего в микрометр толщиной; при этом высокоэнергетичные и высокотемпературные продукты деления могут выходить из ТВЭЛов и использоваться для двигателя в космосе. Такой процесс невозможен для широко используемых U-235 и Pu-239: они требуют массивных топливных стержней, которые поглощают продукты деления.
Ронен заинтересовался ядерными реакторами для космических аппаратов приблизительно 15 лет назад, побывав на конференции по этой теме. Докладчик за докладчиком критиковали любые подходы, ведь для эффективного двигателя масса реактора должна быть как можно меньше. На более поздней встрече профессор К.Руббиа (ЦЕРН; лауреат Нобелевской премии по физике за 1984 г.) осветил новую концепцию: использовать для нагрева газа высокоэнергетичные осколки ядер, полученные в процессе деления ядра; получаемые сверхвысокие температуры способствовали бы быстрейшему межпланетному перелёту.
Для ответа на проблему лёгкого ядерного реактора, Ронен исследовал ядерное топливо и нашёл, что из известных расщепляющихся материалов, Am-242m - лидер, его критическая масса составляет лишь 1 процент от массы урана или плутония. Последовало исследование предполагаемой конструкции космических реакторов на Am-242m. Ронен определил, что это топливо может поддерживать реакцию деления, будучи в форме тонких пленок, испускающих высокоэнергетические продукты деления. Кроме того, он показал, что продукты деления могут использоваться как непосредственно как рабочее тело, так и нагревать газ или быть топливом электрогенератора.
По словам Ронена, "имеется всё ещё множество препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде, чем Am-242m сможет использоваться в космосе. Имеется проблема наработки топлива в достаточных количествах из Pu-241 и Am-241, процесс которой многоступенчат и дорог. Но материал уже доступен, хотя и в довольно малых количествах. Кроме того, ещё пока нет реального проекта конструкции реактора, систем заправки, отвода тепла и средства защиты обитаемых аппаратов.
Однако, я уверен, что Am-242m будет в конечном счете использован для космического путешествия, поскольку это - единственый материал, в отношени которого доказано, что его продукты деления могут быть использованы для высокоскоростного двигателя. Кроме того, К.Руббиа также считает, что это наиболее вероятное топливо, которое доставит нас к Марсу и обратно. Я думаю, что наши исследования продвинулись достаточно далеко, чтобы заинтересовать международные космические программы, чтобы они рассмотрели космические аппараты с двигателями на америции."
И наконец, мой ко всему этому комментарий:
15 лет назад товарищ Ронен упёрся в стену в той области, в которой он тогда работал (для нас неважно, в какой именно). Лихорадочные поиски золотой жилы привели к реакторам для ЯРД. Ясное дело, деньги можно было получить лишь под модную, но свеженькую тему, таковой темой стало исследование экзотических ядерных топлив. После опубликования отчётов внутри Университета имени Бен-Гуриона выяснилось, что Университет сей не так богат, чтобы покупать для опытных реакторов требуемые килограммы америция-242. Профессора вместе с его опытами послали нафиг, куда он и направился, по дороге делая хорошую мину при плохой игре и взывая к международному сообществу.
Короче, мы это не единожды проходили: дайте мне денег, дайте, я вам такую хреновину изобрету, все рты пораскрываете! Правда, вам это обойдётся в годовой бюджет планеты, ну да это ерунда, зато пока я это буду изобретать, я и сам денег наживу, и прапраправнукам своим на хлебушек с икорочкой оставлю.
[This message has been edited by Oleg Lazouttchenko (edited 09-01-2001).]
О.Л.