Інженери запропонували створити гібридні реактори, що використовуватимуть як синтез, так і поділ речовини. Їх пропонується застосовувати у місіях, які досліджуватимуть крижані супутники планет-гігантів.
Крижані супутники планет-гігантів
У планет-гігантів Сонячної системи чимало супутників, які майже повністю складаються з водяної криги: Каллісто, Ганімед, Європа, Енцелад, Діона та Тритон. Вчені підозрюють, що в глибинах практично кожного з них криється океан рідкої води, який вони хотіли б дослідити.
Місії з вивчення цих небесних тіл мають стартувати вже у 2023 та 2024 роках. Йдеться про апарати ESA Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) та Europa Clipper від NASA. Вони мають дістатися системи Юпітера і розпочати там свої дослідження на початку 2030-х років.
Однак проблемою цих місій є крижана кора цих супутників, товщина якої може досягати кількох десятків кілометрів. Вчені продовжують сперечатися, який метод її подолання обрати: механічний бур або розплавлення високою температурою.
Зрештою, зонд, який спробує дістатися підлідного океану, має не тільки порушити цілісність криги, але й якимось чином викинути назовні результат своєї роботи, а також цінні зразки, які знайде. Зокрема вчені з Дослідницького центру Гленна в NASA запропонували використовувати для цієї мети тепло від ядерного реактора.
Реактор, що плавить кригу
Зазвичай для того, аби розтопити кригу супутників Юпітера, планується використовувати реакції поділу урану-235 чи плутонію-238. Але у проєкті, який обрали для першого етапу програми NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), цю роботу пропонується покласти на гібридний реактор зовсім нового типу.
По суті, йдеться про термоядерний синтез, реалізацію якого люди почали нещодавно. Він є потужним джерелом енергії, однак його достатньо важко здійснити. Тож вчені придумали спосіб, коли термоядерна реакція відбувається без створення екстремально високих тиску та температури.
Мова про реакції в дейтерованих матеріалах. Стаття про це вийшла ще 2020 року. Реактор являтиме собою кристалічну решітку, яка складатиметься зі з’єднання радіоактивних матеріалів із дейтерієм — важким ізотопом водню.
Дослідники вже показали, що атоми дейтерію чи тритію, потрапляючи у такі комірки та зазнаючи впливу рентгенівських променів від поділу дейтерованих урану, торію чи ербію, здатні зливатися воєдино. Внаслідок цього реактор продукує велику кількість енергії, яку можна використати для того, аби розтопити кригу.
За матеріалами Рhys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
