Ядролық қуат көлігінің болашағы

Кіріспе

Көлікті қозғалту үшін ядролық қуат. Ядролық қозғалту – негізгі қуат көзі ретінде ядролық реакцияның әртүрлі түрлерін пайдаланатын қозғалту әдістерінің кең ауқымын қамтиды. Ядролық материалды қозғалту үшін пайдалану идеясы 20 ғасырдың басында пайда болған. 1903 жылы радиоактивті материал, радий, машиналардың, ұшақтардың және қайықтардың қозғалтқыштары үшін қолайлы отын болуы мүмкін деген гипотеза айтылды. Х.Г. Уэллс осы идеяны 1914 жылғы «Әлемді азат ету» атты көркем шығармасында қолданды. Қазіргі таңда көптеген әскери кемелер мен суасты қайықтары ұзақ мерзім бойы отын құюсыз қозғалыс күшін қамтамасыз ете алатын уранмен жұмыс істейтін ядролық реакторларды пайдаланады. Сонымен қатар, ғарыш саласында дәстүрлі ракеталық қозғалтқыштардан артық тиімді болуы мүмкін ядролық жылулық және ядролық электрлік қозғалтқыштар қолданылады.

Су бетіндегі кемелер, су асты кемелері және торпедалар

Ядролық қуатпен жүретін кемелер көбінесе әскери су асты қайықтары мен авианосецтер болып табылады. 1958 жылдың жазында JASON аталған ғылыми кеңесші топтың алғашқы отырысында «теңізде дерлік шексіз уақыт бойы қозғала алатын ядролық қуатты торпеда» жасау ұсынылды.

Ғарыш кемесі

Ядролық қоздырудың көптеген түрлері ұсынылған, және олардың кейбіреулері (мысалы, NERVA) ғарыш аппараттарында сынақтан өткен.

Рамжет

Буссард реактивті қозғалтқышы, Роберт В. Буссардтың құрметіне аталған концептуалды жұлдызаралық термоядролық реактивті қозғалтқыш.

Ресей Федеративтік Ғарыш Агенттігінің дамуы

Ресей Федералды ғарыш агенттігінің басшысы Анатолий Перминов, терең ғарыш саяхаттары үшін ядролық қуатпен жұмыс істейтін ғарыш кемесін әзірлеуге кірісетінін хабарлады. Алдын ала жобалау 2013 жылы аяқталды, ал дамытуға (ғарышта құрастыру) тағы 9 жыл көзделген. Бағасы 17 миллиард рубль (600 миллион доллар) деп белгіленді. Роскосмос басшысы, қажетті қаржы қарастырылса, ядролық қозғалтқыштың қуаты мегаватт деңгейінде болады деді. Бұл жүйе ғарыш ядролық қуат станциясы мен иондық қозғалтқыштар жиынтығынан тұрады. "Реактордан шығатын 1500 °C температурадағы ыстық инерттік газ турбиналарды қозғалтады. Турбина генератор мен компрессорды айналдырады, олар жұмыс сұйықтығын жабық циклда айналдырады. Жұмыс сұйықтығы радиаторда салқындатылады. Генератор сол иондық (плазмалық) қозғалтқышқа электр энергиясын береді."

Оның сөзіне сәйкес, бұл қозғалтқыш Марсқа адамдарды тасымалдауға мүмкіндік береді, сондай-ақ ғарышкерлер Қызыл планетада 30 күн болуына жағдай жасайды. Ядролық қозғалтқыш пен тұрақты үдеудің арқасында Марсқа сапар химиялық қозғалтқыштарды пайдаланудың орнына сегіз айдың орнына алты аптаға дейін қысқарады – бұл химиялық қозғалтқыштарға қарағанда 300 есе жоғары итермелі күшті болжайды.

Көліктер

Радиоактивті материалды, радийді отын ретінде пайдаланатын автомобиль жасау идеясы кем дегенде 1903 жылға дейін жетеді. 1937 жылы жасалған талдау көрсеткендей, мұндай көліктің жүргізушісіне радиациядан қорғану үшін 50 тонналық қорғасын қоршауы қажет болуы мүмкін. 1941 жылы Калифорния Технологиялық институтының физигі Р.М. Лангер «Popular Mechanics» журналының қаңтар санында уран-235 отынымен жұмыс істейтін автомобиль туралы идеясын жариялады. 7 тамыз күні, 1945 жылы «The New York Times» газетінде оған «Stout Scarab» дизайнының авторы және Инженерлер қоғамының бұрынғы президенті Уильям Бушнелл Стоут қосылды. Реакторды қорғау мәселесі осы идеяны іске асыруға кедері келтіре берді. 1945 жылдың желтоқсан айында лондондық Джон Уилсон атомдық автомобиль жасағанын мәлімдеді. Бұл көп қызығушылық тудырды. Отын және энергетика министрі және көптеген журналистер оны көруге келді. Бірақ автомобиль көрсетілмеді, ал Уилсон оған саботаж жасалғанын айтты. Кейінгі сот процесінде ол алаяқ екені және ядролық қуатпен жұмыс істейтін автомобильдің жоқ екені анықталды. Қорғау мәселесіне қарамастан, 1940-шы жылдардың соңы мен 1950-ші жылдардың басында ядролық қуатпен жұмыс істейтін автомобильдердің мүмкіндігі туралы пікірталас жалғасты. Ядролық қуатты су асты кемелері мен кемелерді жасау, сондай-ақ сол кезде ядролық қуатты ұшақ жасау бойынша жүргізілген тәжірибелер осы идеяны тірі ұстады. 1950-ші жылдардың ортасында ресейлік газеттер профессор В.П. Ромадиннің ядролық қуатпен жұмыс істейтін автомобиль жасағанын хабарлады, бірақ тағы да қорғау мәселесі туындады. Оның зертханалары радиацияны сіңіретін жаңа қорытпа арқылы қорғау мәселесін шешкенін мәлімдеді. 1958 жылы, американдық автомобиль өнеркәсібінің өркендеген кезеңінде кем дегенде төрт теориялық ядролық қуатпен жұмыс істейтін автомобиль концепті ұсынылды: американдық «Ford Nucleon» және «Studebaker Packard Astral», сондай-ақ француздық «Simca Fulgur» (дизайнері Роберт Опрон) және «Arbel Symétric». Осы концепт-модельдерден басқа, ешқандай автомобильдер жасалмады және ешқандай автомобильдік ядролық электр станциялары құрылмады. «Chrysler» инженері К.Р. Льюис 1957 жылы автомобильге үлкен қозғалтқыш қажет екендігіне байланысты осы идеяны жоққа шығарды. Оның пікірінше, ядролық энергияны тиімді пайдалану үшін энергияны тиімді сақтау қажет. Осыған қарамастан, 1958 жылы «Chrysler» стилисттері бірнеше мүмкін дизайн эскиздерін жасады. 1959 жылы «Goodyear Tire and Rubber Company» компаниясы жеңіл және радиацияны сіңіретін, ауыр қорғау қажеттілігін жоятын жаңа резеңке қоспасын жасағанын хабарлады. Сол кездегі бір тілші бұл ядролық қуатпен жұмыс істейтін автомобильдер мен ұшақтарды жасауға мүмкіндік беретінін айтты. «Ford» компаниясы 1962 жылы Сиэтлдегі әлемдік көрмеге арналған тағы бір потенциалды ядролық қуатпен жұмыс істейтін модель жасады – «Ford Seattle-ite XXI». Бірақ ол да бастапқы концепциядан асып түспеді. 2009 жылы «General Motors» компаниясының «Cadillac»-ті сатып алғанының жүз жылдығына орай Лорен Кулесус ториймен жұмыс істейтін автомобильді бейнелейтін концептуалды суреттер жасады.

The idea of making cars that used radioactive material, radium, for fuel dates back to at least 1903. Analysis of the concept in 1937 indicated that the driver of such a vehicle might need a 50 ton lead barrier to shield them from radiation. In 1941, a Caltech physicist named R. M. Langer espoused the idea of a car powered by uranium 235 in the January edition of Popular Mechanics. He was followed by William Bushnell Stout, designer of the Stout Scarab and former Society of Engineers president, on 7 August 1945 in The New York Times. The problem of shielding the reactor continued to render the idea impractical. In December 1945, a John Wilson of London, announced he had created an atomic car. This created considerable interest. The Minister of Fuel and Power along with a large press contingent turned out to view it. The car did not show and Wilson claimed that it had been sabotaged. A later court case found that he was a fraud and there was no nuclear powered car. Despite the shielding problem, through the late 1940s and early 1950s debate continued around the possibility of nuclear powered cars. The development of nuclear powered submarines and ships, and experiments to develop a nuclear powered aircraft at that time kept the idea alive. Russian papers in the mid 1950s reported the development of a nuclear powered car by Professor V P Romadin, but again shielding proved to be a problem. It was claimed that its laboratories had overcome the shielding problem with a new alloy that absorbed the rays. In 1958, at the height of the 1950s American automobile culture there were at least four theoretical nuclear powered concept cars proposed, the American Ford Nucleon and Studebaker Packard Astral, as well as the French Simca Fulgur designed by Robert Opron and the Arbel Symétric. Apart from these concept models, none were built and no automotive nuclear power plants ever made. Chrysler engineer C R Lewis had discounted the idea in 1957 because of estimates that an engine would be required by a car. His view was that an efficient means of storing energy was required for nuclear power to be practical. Despite this, Chrysler's stylists in 1958 drew up some possible designs. In 1959 it was reported that Goodyear Tire and Rubber Company had developed a new rubber compound that was light and absorbed radiation, obviating the need for heavy shielding. A reporter at the time considered it might make nuclear powered cars and aircraft a possibility. Ford made another potentially nuclear powered model in 1962 for the Seattle World's Fair, the Ford Seattle ite XXI. This also never went beyond the initial concept. In 2009, for the hundredth anniversary of General Motors' acquisition of Cadillac, Loren Kulesus created concept art depicting a car powered by thorium.

Басқа

Chrysler TV 8 — 1950 жылдары Chrysler компаниясы жасаған тәжірибелік концепт-танк. X 12 — 1954 жылы Юта университетінде жүргізілген қолайлылық зерттеуінде ұсынылған ядролық қуатпен жұмыс істейтін локомотив. Марс ровері Curiosity, 1976 жылы сәтті қонған Viking 1 және Viking 2 Марс қондырғыштары сияқты, радиоизотопты термоэлектрлік генератормен (RTG) қуаттанады.