Радиоизотоп позитронный двигатель
Антивещество неимоверно эффективное топливо, но попытки его использования сталкивается с множеством практических проблем. Производство большого количества антиматерии колоссально дорого и сложно. Проблема хранения антиматерии не менее сложная хотя и менее энергоемкая, но зато гораздо более ответственная, «ошибка» хранения с легкостью может привести к ядерному взрыву.
В прочем в природе существуют изотопы веществ являющиеся источниками частиц антиматерии, но из-за короткого периода полураспада не представляется возможным выделить их в хоть сколько нибудь приемлемых количествах и длительно хранить.
Решением проблемы может являть использование «промежуточных» изотопов. К примеру криптон-78, с периодом полураспада 9,2Е+21 лет, является стабильным изотопом, который под воздействием мощного нейтронного излучения претерпевает превращение в изотоп криптон-79, с периодом полураспада 35,0 часов, который при своем распаде выделяет позитрон и превращается в стабильный бром-79.
Рассмотрим цикл работы такого двигателя начиная с излучения позитронов криптоном-79.
Источник и аккумулятор позитронов
В правой части иллюстрации расположены криогенные цилиндры на поверхности которых происходит осаждение криптона-79. Позитроны излучаемые криптоном-79 увлекаются электромагнитным полем и по вакуумным трубам направляются в Аккумулятор где происходит накопление позитронов.
Компрессор и дозатор позитронов
Далее накопленные позитроны проходят через компрессор который сжимает позитронный луч и делит его на равные импульсы с частотой 400 герц, которые инициируют инерциальный термоядерный синтез в криогенной дейтериевой смеси подаваемой в камеру. В текущий момент подача дейтериевой смеси предполагается посредством ее нанесения на специальную ленту протягиваемую через камеру, но оптимально было бы подавать их виде криогенных частиц с той же частотой что и позитроны и пересекающиеся в одной точке.
Инициация происходит по следующему пути, позитроны аннигилируются с электронами дейтериевой смеси с образованием гамма квантов, гамма кванты поглощаются атомами дейтерия и получают значительный импульс позволяющий им осуществить акт слияния с другим атомом дейтерия. Продукты реакции за исключением нейтронов выталкиваются из сопла под воздействием мощного электромагнитного поля создавая Тягу.
Синтезатор криптона-79
Реакция слияние атомов дейтерия может протекать по двум путям с одинаковой вероятностью, с образованием трития и свободного протона и с образованием гелия-3 и нейтрона с энергией 2,45 MeV. В первом случае все частицы возникающие входе реакции слияния являются электрически заряженными и выбрасываются из сопла как это описанно выше.
Во втором случае при движении нейтрона сквозь слой стабильного криптона-78, окружающего сопло в специальном камере под давлением, он поглощается криптоном-78 с образованием криптона-79 который является источником позитронов.
Принципиальная схема работы
Фактически основным топливом двигателя является дейтерий для катализации синтеза которого применяются позитроны получаемые из криптона-78 под воздействием нейтронного излучения порождаемого термоядерным синтезом дейтериевой смеси. таким образом попутно реализуется и рекуперация энергии уносимой нейтроном при термоядерном синтезе.
Принципиальная схема
Основные параметры
Анимация
https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20190018063
