أنواع “الصاروخ النووي” وفقاً لطبيعة تفاعلاته النووية

2006 موسوعة علم الفلك والفضاء2

شوقي محمد صالح الدلال

KFAS

علم الفلك

صاروخ يستمد طاقته من التفاعلات النووية ، ويمكن تمييز فئتين من الصواريخ النووية وتصنيفها وفقاً لطبيعة التفاعلات النووية في كل منها :

1- صاورخ الانشطار النووي  (fission rocket):

تم بناء وتجربة صواريخ مزودة بمحركات تعمل بالانشطار النووي في الخمسينيات (1950s) والستينيات (1960s) لكنها لم تطلق أبداً.

وكانت هذه الصواريخ محصلة التجارب التي أجرتها الولايات المتحدة الأمريكية ضمن مشاريع نرفا (Nuclear Energy and Rocket Vehicle Application; NERVA) وكيوي (KIWI) وروفر (Rover)، وكان الغرض المعلن من هذه المشاريع هو القيام برحلة مأهولة لكوكب المريخ .

 

يتكون الصاروخ المزود بمحرك للانشطار النووي (fission rocket) من مفاعل نووي يستخدم فيه الهيدروجين باعتباره مادة داسرة بينما تستخدم الطاقة الناتجة عن انشطار اليورانيوم أو البلوتونيوم ، التي تأخذ شكلاً حرارياً ، في تسخين الهيدروجين إلى درجات عالية.

ويتمدد الغاز ويخرج من منفث في مؤخرة الصاروخ على شكل سيال ذي سرعة هائلة ، وتوجد ثلاثة أنواع من صواريخ الانشطار النووي وهي وفقاً لقوة الدفع النووي التصاعدي كالتالي : صواريخ نووية صلبة القلب أو سائلة القلب أو غازية القلب .

 

يتكون المفاعل في الصاروخ ذي القلب الصلب من وقود صلب ، وتتحدد طاقة هذا النوع من الصواريخ بدرجة الحرارة اللازمة لذوبان الوقود الصلب التي لا يمكن تجاوزها.

فبمقدورها بلوغ درجات حرارة عالية جداً، ففي صاروخ نموذجي ذي قلب سائل يندفع غاز الهيدروجين خلال حلقة دوارة من قطرات صغيرة من الوقود النووي السائل ، والغرض من الدوران هو حجز الوقود النووي والحفاظ على استمرار التفاعل الانشطاري .

أما الوقود الغازي فيستخدم للحصول على درجات حرارة أعلى حيث يدور الوقود النووي الغازي في دوامة عالية الحرارة لا تسمح بالتسرب إلا لكمية قليلة جداً منه .

 

ويتراوح الدفع النوعي في هذه الأنواع الثلاثة من المحركات النووية بين 500 – 1100 ثانية للقلب الصلب، و 1300 – 1600 ثانية للقلب السائل ، و 3000 – 7000 ثانية للقلب الغازي.

وتعود قوة الدفع النوعي في هذه المحركات الصاروخية إلى الوزن الجزيئي المنخفض للمادة المنفوثة التي تتكون عادة من جزيئات الهيدروجين المشردة أو الأحادية . (انظر الشكل) .

 

2- صاروخ الاندماج النووي (fussion rocket) :

لا زال الاندماج النووي الخاضع للسيطرة في طور التجربة ولكن مع ذلك فقد صممت العديد من الصواريخ التي تعمل بهذا النوع من الوقود.

وتمثل هذه الفئة من الصواريخ بزجاجة من البلازما المعزولة مغنطيسياً ولها فتحة صغيرة تتدفق من خلالها البلازما عالية الحرارة ، ويمكن اقتياد البلازما ومسارعتها بواسطة مجال مغنطيسي خارجي يتم توليده بمغانط فائقة التوصيل عند درجات الحرارة العالية.

ويفضل في استخدام هذا النوع من الدسر التفاعل بين الديتريوم والهليوم 3 – الذي من شأنه التقليل من فيض النيوترونات الخطرة التي لا يمكن اقتيادها بالمجال المغنطيسي نحو فتحة الدسر.

ويتراوح الدفع النوعي في صاروخ الاندماج النووي بين 2500 و 200000 ثانية .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]