[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.LeiferSi´gnijmy do gwiazdpoddawane wielkiemu ciÊnieniu i temperaturze, dzi´ki czemu od-leg"oÊç mi´dzy ich jàdrami staje si´ na dostatecznie d"ugo tak ma-odrÃ³Ý do gwiazd jest ideà tak fascynujàcà, Ýe wciàÝ powraca"a, Ýe mogà zlaç si´ w jàdra ci´Ýszych pierwiastków.RóÝnica ma-Pw niezliczonych wytworach ludzkiej kultury, od poezji z cza-sy mi´dzy substratami i produktami tych reakcji zamienia si´sów rzymskich do muzyki popularnej z ko’ca XX wieku.Tkwi 2w energi´, zgodnie ze s"ynnym wzorem Einsteina E = mc.w ÊwiadomoÊci g"´boko; gdy pisarze, poeci i dziennikarzePrzeszkody w praktycznym wykorzystaniu fuzji jàdrowej, Ýe niewspominajà o si´ganiu do gwiazd, wszyscy natychmiast rozumie-wspomn´ o anihilacji materii, sà olbrzymie.Istniejà dwie podsta-jà, Ýe jest to metafora dàÝenia do czegoÊ nieosiàgalnego.wowe metody kontrolowania syntezy termojàdrowej, czy to ma-Choç podróÝe mi´dzygwiezdne nadal pozostajà wspania"ym,jàcej s"uÝyç do wytwarzania ciàgu, czy do zasilania ziemskichlecz futurystycznym marzeniem, niewielka grupa naukowców i in-elektrowni.RóÝnià si´ sposobem utrzymywania niezwykle goràce-Ýynierów rozwaÝa Êmia"e koncepcje i przeprowadza eksperymen-go na"adowanego elektrycznie gazu, zwanego plazmà, w którymty, które mogà zaowocowaç technikami rozp´dzania statków ko-zachodzi reakcja.W tzw.systemach fuzji opartych na koncepcjismicznych do pr´dkoÊci pozwalajàcych na wyjÊcie daleko pozautrzymania magnetycznego plazma jest umieszczona w odpo-wiednio ukszta"towanym silnym polu magnetycznym.Natomiastw systemach inercyjnych male’kie kuleczki paliwa termojàdrowe-W NAP¢DZANYM ANTYMATERIÑ mi´dzy-go sà ogrzewane i kompresowane przez wiàzki laserowe lub stru-gwiezdnym statku trzeba by zachowaçmienie jonowe.pewnà odleg"oÊç mi´dzy "adunkiemW listopadzie 1997 roku naukowcom pracujàcym nad syste-a silnikiem.PierÊcie’ stanowi cz´Êçmem magnetycznym uda"o si´ wywo"aç reakcj´, w której uzyska-dyszy magnetycznej, która wli aÝ 65% energii zuÝytej na jej zainicjowanie.Osiàgni´to to w An-celu wytworzenia ciàgu nada-glii w Joint European Torus tokamaku, toroidalnym naczyniu,je kierunek rozp´dzonymw którym pole magnetyczne utrzymuje goràcà plazm´.Komercyj-elektrycznie na"adowa-ny reaktor dzia"ajàcy na zasadzie syntezy termojàdrowej musia"-nym czàstkom.by oczywiÊcie dawaç znacznie wi´cej energii, niÝ by"oby potrzeb-ne do zapoczàtkowania lub podtrzymania reakcji.Jednak nawet po zbudowaniu na Ziemi elektrowni termojàdro-wej pozosta"yby do rozwiàzania trudnoÊci zwiàzane z konstruk-cjà termojàdrowego silnika do nap´du statków kosmicznych.Pod-stawowy problem polega na takim skierowaniu bardzo szybkichczàstek powstajàcych w wyniku fuzji, by uzyskaç si"´ ciàgu.Pozatym trzeba by uporaç si´ z problemem pobierania i gromadzeniawystarczajàcych iloÊci paliwa do fuzji jàdrowej oraz uzyskania od-powiednio duÝego stosunku si"y ciàgu do masy statku.Od ko’ca lat pi´çdziesiàtych naukowcy zdàÝyli zaproponowaçdziesiàtki koncepcji budowy rakiet termojàdrowych.Choç w wy-niku fuzji jàdrowej powstaje mnóstwo bardzo szybkich czàstek,granice Uk"adu S"onecznego.Nap´d oparty na syntezie termojà-reakcja ta moÝe pos"uÝyç do nap´dzania statku tylko wtedy, gdydrowej umoÝliwi"by zapewne ludzkoÊci loty za"ogowe do planetczàstki zostanà skierowane w jednà stron´.W systemach ma-zewn´trznych i wysy"anie próbników bezza"ogowych na kilka ty-gnetycznych naleÝa"oby doprowadzaç paliwo do podtrzymaniasi´cy jednostek astronomicznych w g"àb przestrzeni mi´dzy-reakcji i jednoczeÊnie pozwoliç na ucieczk´ cz´Êci plazmy w jed-gwiezdnej (jednostka astronomiczna, równa oko"o 150 mln km,nym kierunku.PoniewaÝ plazma termojàdrowa zniszczy"aby kaÝ-to Êrednia odleg"oÊç Ziemi od S"o’ca).System taki powstaniedy materia", z którym by si´ zetkn´"a, do skierowania na"ado-prawdopodobnie za kilkadziesiàt lat.Jeszcze pot´Ýniejsze silnikiwanych czàstek na zewnàtrz rakiety trzeba uÝyç silnego pola wykorzystujàce anihilacj´ materii i antymaterii mog"yby pos"u-magnetycznego, ukszta"towanego przez urzàdzenie zwane dy-Ýyç do nap´du statków wysy"anych do pobliskich gwiazd, z którychszà magnetycznà.najbliÝsza, Proxima Centauri, znajduje si´ w odleg"oÊci oko"oW silniku inercyjnym male’kie kapsu"ki z paliwem do fuzji jà-270 tys.jednostek astronomicznych.drowej oÊwietlane by"yby z cz´stotliwoÊcià oko"o 30 Hz silnymiAtrakcyjnoÊç tych niezwyk"ych nap´dów polega na uzyskaniuwiàzkami laserowymi lub strumieniami jonowymi.RównieÝ w tymolbrzymiej iloÊci energii z jednostki masy paliwa.System opar-przypadku do skierowania produktów reakcji w jednà stron´ w ce-ty na syntezie termojàdrowej moÝe teoretycznie wytworzyç z ki-lu wytworzenia ciàgu moÝe wystarczyç dysza magnetyczna.lograma paliwa 1014 J, co odpowiada g´stoÊci energii aÝ 10 mlnRodzaj czàstek powstajàcych w reakcji fuzji jàdrowej zaleÝy odrazy wi´kszej niÝ we wspó"czesnych rakietach chemicznych.Od-uÝytego paliwa.Naj"atwiejsza do zainicjowania jest reakcja mi´-dzia"ywanie materii z antymaterià b´dzie jeszcze trudniejsze dodzy deuterem a trytem, izotopami wodoru o jàdrach z"oÝonychwykorzystania, lecz mog"oby daç niewyobraÝalnà wr´cz g´stoÊçz protonu i odpowiednio jednego lub dwóch neutronów.Produk-energii, równà 2 × 1016 J/kg ta iloÊç wystarcza do pokryciatami reakcji sà neutrony oraz jàdra atomów helu zwane czàstkamienergetycznego zapotrzebowania ludzkoÊci przez mniej wi´cejalfa.Do wytworzenia ciàgu mogà pos"uÝyç te ostatnie, poniewaÝ sà26 min.na"adowane elektrycznie; nie da si´ skierowaç w jednà stron´ obo-44 ÂWIAT NAUKI Kwiecie’ 1999BOB SAULSJohn Frassanito & Associates jonowych jest ksenon
[ Pobierz całość w formacie PDF ]