RU2518467C2 - Ionic power plant for spacecrafts - Google Patents
Ionic power plant for spacecrafts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518467C2 RU2518467C2 RU2012123178/11A RU2012123178A RU2518467C2 RU 2518467 C2 RU2518467 C2 RU 2518467C2 RU 2012123178/11 A RU2012123178/11 A RU 2012123178/11A RU 2012123178 A RU2012123178 A RU 2012123178A RU 2518467 C2 RU2518467 C2 RU 2518467C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- source
- energy
- isotope
- aluminum
- gamma
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к двигательным установкам (ДУ) космических аппаратов (КА), предназначенным для перемещения космических аппаратов в космическом пространстве.This invention relates to propulsion systems (DU) of spacecraft (SC), designed to move spacecraft in outer space.
Аналогом предлагаемой ДУ может служить проект прямоточного фотонного двигателя с электронным зеркалом [1]. В этих двигателях используется реакция аннигиляции, поэтому удельный импульс имеет максимально возможное значение и равен скорости света. ОднакоAn analogue of the proposed remote control can serve as a direct-flow photon engine project with an electronic mirror [1]. These engines use the annihilation reaction, so the specific impulse has the highest possible value and is equal to the speed of light. However
для осуществления реакции аннигиляции в этом двигателе предлагается использовать антиводород, который должен подаваться в зону реакции из бортового аккумулятора антивещества, и обычное вещество, которое может подаваться в зону реакции как из бортового аккумулятора, так и из окружающего пространства. To carry out the annihilation reaction in this engine, it is proposed to use anti-hydrogen, which should be supplied to the reaction zone from the on-board antimatter battery, and ordinary substance, which can be supplied to the reaction zone from both the on-board battery and the surrounding area.
Недостатком аналога является тот факт, что на сегодняшний день бортовой аккумулятор антивещества не создан и неизвестно каким образом возможно его создать. Кроме того, проблематично будет и создание электронного зеркала, особенно на низких околоземных орбитах ввиду влияния верхних слоев атмосферы, а также в радиационных поясах ввиду влияния заряженных частиц радиационных поясов.The disadvantage of the analogue is the fact that to date, the on-board antimatter battery has not been created and it is not known how it is possible to create it. In addition, it will be problematic to create an electronic mirror, especially in low Earth orbits due to the influence of the upper atmosphere, as well as in radiation belts due to the influence of charged particles of radiation belts.
Прототипом предлагаемой ДУ может служить ионный двигатель [2], состоящий из: источника рабочего тела, последовательно соединенных источника электрической энергии и преобразователя электрической энергии, ионизационной камеры, магнитной системы, нейтрализатора и ускоряющей системы, электрически связанных с преобразователем электрической энергии.The prototype of the proposed remote control can be an ion engine [2], consisting of: a source of a working fluid, a series-connected source of electric energy and an electric energy converter, an ionization chamber, a magnetic system, a converter and an accelerating system, electrically connected to the electric energy converter.
В ионном двигателе не существует температурных ограничений, поэтому в принципе возможно достижение сколь угодно больших скоростей истечения вплоть до приближающихся к скорости света.There are no temperature restrictions in an ionic engine, therefore, in principle, it is possible to achieve arbitrarily large flow rates up to those approaching the speed of light.
Однако недостатком ионного двигателя является тот факт, что для повышения скорости истечения необходимо повышать затраты электроэнергии на разгон ионов рабочего тела и, соответственно, мощность источника электрической энергии, находящегося на борту КА, а следовательно и его массу. При этом масса источника электроэнергии будет возрастать гораздо сильнее, чем тяга и в результате будет сильно снижаться реактивное ускорение, сообщаемое КА [3], [4, с.28]. Достижимые значения скорости истечения лежат в диапазоне от 15 до 100 км/с [2], [4, с.24].However, the disadvantage of the ion engine is the fact that in order to increase the flow rate, it is necessary to increase the cost of electricity for accelerating the ions of the working fluid and, accordingly, the power of the source of electric energy on board the spacecraft, and therefore its mass. In this case, the mass of the electric power source will increase much more than the thrust and, as a result, the reactive acceleration reported by the spacecraft will greatly decrease [3], [4, p. 28]. The achievable values of the outflow velocity lie in the range from 15 to 100 km / s [2], [4, p.24].
Одной из основных величин, определяющих энергетический КПД ионного двигателя является энергетическая цена иона в пучке, которая представляет собой отношение электрической мощности, потребляемой ионным источником (ионизационной камерой) к количеству ионов, поступающих в ускоряющую систему в единицу времени, которая характеризует энергозатраты на ионизацию рабочего тела [4, с.30], [5, с.53-54].One of the main parameters determining the energy efficiency of an ion engine is the energy price of an ion in a beam, which is the ratio of the electric power consumed by an ion source (ionization chamber) to the number of ions entering the accelerating system per unit time, which characterizes the energy consumption for ionization of the working fluid [4, p. 30], [5, p. 53-54].
Чем меньше цена иона, то есть затраты электроэнергии на ионизацию рабочего тела, тем выше энергетический КПД, и соответственно, КПД ионного двигателя [5, с.53-54]. Ионы в ионных двигателях образуются в основном либо в газовом разряде в результате электронных ударов, либо при контакте атомов рабочего вещества с нагретой поверхностью [5, с.50-51]. В обоих случаях происходят затраты электроэнергии, в первом случае - на поддержание разряда, во втором - на нагрев корпуса ионизатора, которые происходят непрерывно весь цикл работы двигателя. Затраты электроэнергии на ионизацию атомов рабочего тела являются еще одним недостатком ионного двигателя, так как они могут существенно снизить энергетический КПД, и соответственно, КПД ионного двигателя [6] и могут достигать величин порядка 20-40% [4, с.26, 30, 237-239, 247, 251].The lower the price of the ion, that is, the cost of electricity for ionization of the working fluid, the higher the energy efficiency, and accordingly, the efficiency of the ion engine [5, p. 53-54]. Ions in ion engines are formed mainly either in a gas discharge as a result of electron impacts, or when atoms of the working substance come into contact with a heated surface [5, p. 50-51]. In both cases, energy is consumed, in the first case, to maintain the discharge, in the second, to heat the ionizer body, which occur continuously throughout the entire engine cycle. The cost of electricity for the ionization of the atoms of the working fluid is another drawback of the ion engine, since they can significantly reduce the energy efficiency, and accordingly, the efficiency of the ion engine [6] and can reach values of about 20-40% [4, p. 26, 30, 237-239, 247, 251].
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение затрат электроэнергии на ионизацию атомов рабочего тела и, как следствие, увеличение КПД двигателя, а также увеличение скорости истечения рабочего тела при сохранении затрат электроэнергии на разгон ионов рабочего тела и, соответственно, сохранении мощности источника электрической энергии, находящегося на борту КА.The objective of the invention is to reduce the cost of electricity for the ionization of the atoms of the working fluid and, as a consequence, increase the efficiency of the engine, as well as increasing the speed of the expiration of the working fluid while maintaining the cost of electricity for accelerating the ions of the working fluid and, accordingly, maintaining the power of the source of electrical energy on board KA.
Эта задача решается тем, что в предлагаемой ионной двигательной установке КА, включающей источник рабочего тела, последовательно соединенные источник электрической энергии и преобразователь электрической энергии, ионизационную камеру, магнитную систему, нейтрализатор и ускоряющую систему, электрически связанные с преобразователем электрической энергии источник рабочего тела выполнен в виде системы хранения и подачи изотопа алюминия 27 в твердой фазе, также в ионную двигательную установку введен источник паров изотопа алюминия 27, вход которого связан с выходом системы хранения и подачи изотопа алюминия 27 в твердой фазе, а выход источника паров изотопа алюминия 27 сообщен с ионизационной камерой, введены также источник тепловой энергии, теплообменник для нагрева источника паров изотопа алюминия 27, связанный по теплу с источником тепловой энергии и источником паров изотопа алюминия 27, а также теплообменник для нагрева ионизационной камеры, связанный по теплу с источником тепловой энергии, введены также источники альфа-частиц, содержащие радиоактивные изотопы, испускающие длиннопробежные альфа-частицы (например изотопы полония
На чертеже изображена схема, иллюстрирующая предложенную ДУ КА, где:The drawing shows a diagram illustrating the proposed remote control KA, where:
1 - источник электрической энергии;1 - source of electrical energy;
2 - преобразователь электрической энергии;2 - electric energy converter;
3 - ионизационная камера;3 - ionization chamber;
4 - магнитная система;4 - magnetic system;
5 - нейтрализатор;5 - neutralizer;
6 - ускоряющая система;6 - accelerating system;
7 - система хранения и подачи изотопа алюминия 27 в твердой фазе;7 - system for storage and supply of aluminum isotope 27 in the solid phase;
8 - источник паров изотопа алюминия 27;8 - source of aluminum isotope vapor 27;
9 - источник тепловой энергии;9 - a source of thermal energy;
10 - теплообменник для нагрева источника паров изотопа алюминия 27;10 - a heat exchanger for heating a source of vapor of an aluminum isotope 27;
11 - теплообменник для нагрева ионизационной камеры;11 - heat exchanger for heating the ionization chamber;
12 - источники альфа-частиц;12 - sources of alpha particles;
13 - слой высокопористой структуры, состоящий из смеси карбида бора и оксида бериллия, нанесенный на внутреннюю поверхность ионизационной камеры, имеющий высокопористую структуру.13 - a layer of highly porous structure, consisting of a mixture of boron carbide and beryllium oxide, deposited on the inner surface of the ionization chamber having a highly porous structure.
Ионная двигательная установка космических аппаратов включает источник рабочего тела в виде системы хранения и подачи изотопа алюминия 27 в твердой фазе 7, последовательно соединенные источник электрической энергии 1 и преобразователь электрической энергии 2, ионизационную камеру 3, магнитную систему 4, нейтрализатор 5 и ускоряющую систему 6, электрически связанные с преобразователем электрической энергии 2, в двигательную установку введен источник паров изотопа алюминия 27 поз.8, вход которого связан с выходом системы хранения и подачи изотопа алюминия 27 в твердой фазе 7, а выход источника паров изотопа алюминия 27 поз.8 сообщен с ионизационной камерой 3, введены также источник тепловой энергии 9, теплообменник для нагрева источника паров изотопа алюминия 27 поз.10, связанный по теплу с источником тепловой энергии 9 и источником паров изотопа алюминия 27 поз.8, а также теплообменник для нагрева ионизационной камеры 11, связанный по теплу с источником тепловой энергии 9, введены также источники альфа-частиц 12, содержащие радиоактивные изотопы, испускающие длиннопробежные альфа-частицы (например, изотопы
Функционирование предлагаемой ионной двигательной установки КА происходит следующим образом. Из системы хранения и подачи изотопа алюминия 27 в твердой фазе 7 изотоп алюминия 27 поступает в источник паров изотопа алюминия 27 поз.8, в источнике паров поз.8 алюминий с помощью теплообменника для нагрева источника паров изотопа алюминия 27 поз.10 нагревается до температуры не ниже температуры кипения и переходит в газообразное состояние, затем пары изотопа алюминия 27 поступают в ионизационную камеру 3, причем температура ионизационной камеры при помощи теплообменника для нагрева ионизационной камеры 11 поддерживается на уровне не ниже температуры кипения алюминия 27 с целью исключения конденсации паров алюминия на стенки ионизационной камеры 3.The functioning of the proposed ion propulsion system of the spacecraft is as follows. From the storage system and supply of the aluminum isotope 27 in the
В ионизационной камере происходит облучение алюминиевых паров альфа-частицами, образующихся в результате альфа-распада радиоактивных изотопов из источников альфа-частиц 12.In the ionization chamber, aluminum vapors are irradiated with alpha particles resulting from the alpha decay of radioactive isotopes from sources of
Причем при альфа-распаде атомных ядер довольно часто в кинетическую энергию движения альфа-частицы и ядра продукта превращается не вся энергия ядра. Часть этой энергии может пойти на возбуждение ядра продукта. Это ядро спустя короткое время после вылета альфа-частицы испускает один или несколько гамма-квантов и возвращается в нормальное состояние [7, с.338], [8, с.106]. Таким образом, источники альфа-частиц будут излучать не только альфа-частицы, но и гамма-кванты. При этом энергия испускаемых в результате альфа-распада гамма-квантов обычно не превышает 0,5 МэВ [8, с.106].Moreover, with alpha decay of atomic nuclei, quite often not all of the energy of the nucleus is converted into kinetic energy of motion of the alpha particle and product nucleus. Part of this energy can go to excite the product core. This core, shortly after the emission of an alpha particle, emits one or more gamma rays and returns to its normal state [7, p.338], [8, p.106]. Thus, sources of alpha particles will emit not only alpha particles, but also gamma rays. The energy of gamma rays emitted as a result of alpha decay usually does not exceed 0.5 MeV [8, p. 106].
При облучении атома изотопа алюминия 27 альфа-частицей образуется изотоп фосфора 30 и нейтрон [7, с.341]:When an atom of an aluminum isotope is irradiated by 27 with an alpha particle, a phosphorus 30 isotope and a neutron are formed [7, p. 341]:
где
Ядро изотопа фосфора 30 неустойчиво и склонно к бета-распаду, в результате которого образуется изотоп кремния 30 и позитрон [7, с.341]:The core of the phosphorus isotope 30 is unstable and prone to beta decay, resulting in the formation of a silicon isotope 30 and a positron [7, p. 341]:
где
Бета-распад часто сопровождается гамма-излучением [8, с.94], оно сопровождает бета-распад в тех случаях, когда часть энергии бета-распада затрачивается на возбуждение ядра продукта. Возбужденное ядро через малый промежуток времени (среднее время жизни гамма-активных ядер обычно порядка 10-7-10-11 с [8, с.108]) освобождается от избытка энергии путем испускания одного или нескольких гамма-квантов, энергия которых может достигать нескольких МэВ [8, с.105-106, 158].Beta decay is often accompanied by gamma radiation [8, p. 94], it accompanies beta decay in cases where part of the beta decay energy is spent on excitation of the product core. An excited nucleus after a short period of time (the average lifetime of gamma-active nuclei is usually on the order of 10 -7 -10 -11 s [8, p. 108]) is freed from excess energy by emitting one or more gamma-quanta, the energy of which can reach several MeV [8, pp. 105-106, 158].
Поэтому в результате бета-распада будут также образовываться гамма-кванты. Причем радиоактивные атомы одного и того же сорта испускают бета-частицы самых различных энергий, начиная от нуля и заканчивая некоторым предельным значением [8, с.93], которое может достигать 2-2,5 МэВ [8, с.106].Therefore, beta decay will also produce gamma rays. Moreover, radioactive atoms of the same kind emit beta particles of various energies, starting from zero and ending with some limiting value [8, p. 93], which can reach 2-2.5 MeV [8, p. 106].
В процессе испускания гамма-кванта энергия возбужденного ядра передается не только гамма-кванту, но и самому ядру в виде кинетической энергии поступательного движения последнего или энергии отдачи [8, с.109]. Таким образом, ядро кремния 30, получившееся в результате бета-распада фосфора 30, в случае излучения гамма-кванта приобретет скорость. Оценим скорость, приобретаемую ядром кремния 30. Предположим, что до излучения гамма-кванта атом покоился, тогда после излучения гамма-кванта, в соответствии с формулой:In the process of emitting a gamma quantum, the energy of the excited nucleus is transferred not only to the gamma quantum, but also to the nucleus itself in the form of the kinetic energy of the translational motion of the latter or the recoil energy [8, p. 109]. Thus, the silicon core 30, resulting from the beta decay of phosphorus 30, in the case of gamma ray emission will gain speed. Let us estimate the speed acquired by the silicon core 30. Suppose that the atom was at rest before the emission of the gamma ray, then after the emission of the gamma ray, in accordance with the formula:
(где Кяд - кинетическая энергия ядра, Еγ - энергия гамма-кванта, Мяд - масса ядра, с - скорость света),(where K poison is the kinetic energy of the nucleus, E γ is the energy of the gamma quantum, M poison is the mass of the nucleus, s is the speed of light),
скорость ядра кремния 30 ϑяд, будет вычисляться по формуле:silicon core speed 30 ядра poison , will be calculated by the formula:
В соответствии с формулой {2}, при излучении гамма-кванта энергии 2,5 МэВ, скорость, приобретаемая ядром кремния 30, может достигать 2,5·104 м/с.In accordance with the formula {2}, when a gamma ray energy of 2.5 MeV is emitted, the speed acquired by the silicon core 30 can reach 2.5 · 10 4 m / s.
В результате реакции (1) помимо фосфора 30 образуется, как показано выше, еще и нейтрон. При захвате медленных нейтронов легкими ядрами (А≤50), т.е. ядрами элементов, присутствующих в рабочей камере, за исключением
При больших энергиях падающих нейтронов становится возможным неупругое рассеяние, при котором конечное ядро получается не в основном, а одном из возбужденных состояний [8, с.228], нейтрон при этом теряет часть своей энергии, а возбужденное ядро испускает гамма-квант при переходе в основное состояние. Таким образом, взаимодействие нейтронов с ядрами приводит к генерации этими ядрами гамма-квантов [8, с.217, 222], соответствующих квантовым уровням этих ядер.At high energies of incident neutrons, inelastic scattering becomes possible, in which the final nucleus is obtained not in the ground but in one of the excited states [8, p.228], the neutron loses part of its energy, and the excited nucleus emits a gamma quantum upon transition to ground state. Thus, the interaction of neutrons with nuclei leads to the generation by these nuclei of gamma rays [8, p. 217, 222], corresponding to the quantum levels of these nuclei.
Поэтому быстрые нейтроны, возникающие в результате реакции (1) при взаимодействии с ядрами алюминия 27, подаваемого в рабочую камеру, кремния 30, получаемого в результате реакции (2), кислорода 14 и углерода 12, входящих в состав позиции 13, будут передавать часть своей энергии этим ядрам, возбуждая их, а ядра, в свою очередь, при переходе из возбужденного в основное состояние будут испускать гамма-кванты.Therefore, fast neutrons resulting from reaction (1) in interaction with the nuclei of aluminum 27 supplied to the working chamber, silicon 30 obtained as a result of reaction (2), oxygen 14 and
Бериллий и его оксид являются одним из наиболее эффективных замедлителей нейтронов, применяющихся в ядерных реакторах, замедляющий быстрые нейтроны до тепловых энергий [8, с.275-276, 280].Beryllium and its oxide are one of the most effective neutron moderators used in nuclear reactors, slowing fast neutrons to thermal energies [8, pp. 275-276, 280].
Эффективное сечение поглощения нейтрона ядром
Поэтому при уменьшении энергии нейтронов после взаимодействия с ядрами алюминия 27, подаваемого в рабочую камеру, кремния 30, получаемого в результате реакции (2), кислорода 14 и углерода 12, входящих в состав позиции 13, и особенно с ядрами
Причем, сечение этой реакции примерно в 105 раз превосходит сечение радиационного захвата нейтрона. Столь большая вероятность испускания альфа-частицы связана с тем, что захват нейтрона ядром сопровождается выделением энергии, значительная часть которой (1,77 МэВ) уносится альфа-частицей. Поэтому кулоновский барьер не оказывает альфа-частице серьезных препятствий для вылета из ядра [8, с.227-228].Moreover, the cross section for this reaction is approximately 10 5 times greater than the cross section for radiation capture of a neutron. Such a high probability of alpha particle emission is due to the fact that neutron capture by the nucleus is accompanied by the release of energy, a significant part of which (1.77 MeV) is carried away by the alpha particle. Therefore, the Coulomb barrier does not provide an alpha particle with serious obstacles to escape from the nucleus [8, p.227-228].
Позитрон, полученный в результате реакции (2), через короткое время (миллионные доли секунды) аннигилирует с электроном [8, с.103, 380], причем если это будет электрон одной из электронных оболочек атома, то произойдет ионизация атома.The positron obtained as a result of reaction (2) annihilates with an electron in a short time (millionths of a second) [8, p. 103, 380], and if this is an electron in one of the electron shells of an atom, atom ionization will occur.
При аннигиляции свободных электрона и позитрона не может появляться только один гамма-квант, так как в противном случае нарушалось бы одновременное выполнение законов сохранения энергии и импульса [8, с.152, 379], при этом энергия гамма-квантов будет равна энергии аннигиляции.When annihilating a free electron and positron, only one gamma quantum cannot appear, since otherwise the simultaneous fulfillment of the laws of conservation of energy and momentum would be violated [8, p. 152, 379], while the energy of gamma rays would be equal to the annihilation energy.
Позитроны, проходя через вещество, испытывают аннигиляционные потери за счет двухфотонной аннигиляции с электронами вещества [8, с.157], поэтому в основном в результате реакции аннигиляции позитрона с электроном будут появляться 2 гамма-кванта с энергией не менее ~0,51 МэВ каждый.Positrons passing through a substance experience annihilation losses due to two-photon annihilation with the electrons of the substance [8, p.157], therefore, as a result of the annihilation reaction of a positron with an electron, 2 gamma rays with an energy of at least ~ 0.51 MeV each will appear .
Часть гамма-квантов, образовавшихся в результате вышеперечисленных процессов, будет участвовать в реакции:Part of the gamma rays generated as a result of the above processes will participate in the reaction:
Причем для данной реакции энергия освобождения нейтрона мала, и для осуществления данной реакции достаточно энергии гамма-квантов, испускаемых радиоактивными веществами [8, с.230].Moreover, for this reaction, the neutron liberation energy is small, and for the implementation of this reaction, the energy of gamma rays emitted by radioactive substances is sufficient [8, p. 230].
Альфа-частицы, возникающие в результате реакций (3) и (4), будут взаимодействовать с
Часть альфа-частиц, возникающих в результате реакций (3) и (4), а также из источников альфа-частиц будут взаимодействовать с бериллием [8, с.227]:Part of the alpha particles resulting from reactions (3) and (4), as well as from sources of alpha particles will interact with beryllium [8, p.227]:
С нейтронами, возникающими в результате реакции (4) и (5), будет происходить то же, что и с нейтронами, возникающими в результате реакции (1), то есть быстрые нейтроны будут испытывать неупругое рассеяние при взаимодействии с ядрами алюминия 27, подаваемого в рабочую камеру, кремния 30, получаемого в результате реакции (2), кислорода 14 и углерода 12, входящих в состав позиции 13, и будут передавать часть своей энергии этим ядрам, возбуждая их, а ядра, в свою очередь, при переходе из возбужденного в основное состояние будут испускать гамма-кванты, медленные нейтроны будут испытывать упругое рассеяние при взаимодействии с теми же ядрами, а нейтроны, взаимодействующие с ядрами бериллия, независимо от их энергии могут замедлиться до тепловых энергий, после чего может произойти захват нейтронов бором, входящим в состав поз.13, в соответствии с реакцией (3).With neutrons arising as a result of reaction (4) and (5), the same thing will happen as with neutrons arising as a result of reaction (1), that is, fast neutrons will experience inelastic scattering when interacting with the nuclei of aluminum 27 supplied to the working chamber, silicon 30, resulting from reaction (2), oxygen 14 and
Кроме всего прочего, часть нейтронов, образовавшихся в результате реакций (1), (4) и (5), будет покидать рабочую камеру, придавая двигателю реактивное ускорение. Причем скорости нейтронов могут достигать величин ~3·107 м/с [8, с.234-236].Among other things, part of the neutrons formed as a result of reactions (1), (4) and (5) will leave the working chamber, giving the engine reactive acceleration. Moreover, the neutron velocities can reach ~ 3 · 10 7 m / s [8, p.234-236].
Таким образом, в рабочей камере двигателя будут образовываться гамма-кванты широкого спектра энергий в результате следующих процессов:Thus, gamma-rays of a wide range of energies will be formed in the working chamber of the engine as a result of the following processes:
- альфа-распада, происходящего в источниках альфа-частиц (энергия ≤0,5 МэВ);- alpha decay occurring in sources of alpha particles (energy ≤0.5 MeV);
- бета-распада фосфора 30 (энергия ≤2,5 МэВ);- beta decay of phosphorus 30 (energy ≤2.5 MeV);
- реакции аннигиляции (энергия ≥0,51 МэВ);- annihilation reactions (energy ≥0.51 MeV);
- взаимодействия нейтронов с ядрами;- interactions of neutrons with nuclei;
- а также кулоновского возбуждения ядер при столкновениях с заряженными частицами в ядерных реакциях [8, с.107].- as well as Coulomb excitation of nuclei in collisions with charged particles in nuclear reactions [8, p. 107].
Гамма-кванты будут взаимодействовать с веществами, присутствующими в рабочей камере следующим образом.Gamma rays will interact with substances present in the working chamber as follows.
Часть гамма-квантов, в основном энергией менее 0,1 МэВ, будут производить фотоэффект, поскольку фотоэффект является преобладающим механизмом поглощения при низких энергиях гамма-излучения, а при высоких энергиях его роль становится ничтожной [8, с.151]. То есть один электрон из электронной атомной оболочки будет выбрасываться за пределы атома, и таким образом будет происходить ионизация атома.Some gamma rays, mainly with energies of less than 0.1 MeV, will produce a photoelectric effect, since the photoelectric effect is the predominant absorption mechanism at low gamma radiation energies, and at high energies its role becomes negligible [8, p.151]. That is, one electron from the electron atomic shell will be ejected outside the atom, and thus the atom will be ionized.
Причем вероятность фотоэффекта выше для электронов, которые сильнее связаны с атомами [8, с.151]. Поэтому вырывание электронов будет происходить в основном с нижних уровней (т.е. близких к ядру) в том случае, если энергия гамма-кванта больше энергии ионизации электронной оболочки нижнего уровня [8, с.150-151]. При вырывании электронов с нижних уровней (т.е. близких к ядру) будет происходить переход электронов с вышележащих электронных слоев и оболочек на место, освобожденное электроном, вырванным в результате фотоэффекта, переходы электронов на более низкие уровни будут сопровождаться рентгеновским излучением [8, с.107]. Например, при удалении электрона с нижнего электронного уровня атома алюминия может быть выделено до 12 квантов рентгеновского излучения (в случае перехода 12 оставшихся электронов на более низкие уровни), которые могут ионизировать посредством фотоэффекта еще 12 атомов алюминия.Moreover, the probability of the photoelectric effect is higher for electrons that are more strongly bound to atoms [8, p. 151]. Therefore, the ejection of electrons will occur mainly from the lower levels (ie, close to the nucleus) in the event that the gamma-ray energy is higher than the ionization energy of the lower-level electron shell [8, p.150-151]. When electrons are pulled out from lower levels (that is, close to the nucleus), there will be a transition of electrons from overlying electron layers and shells to a place freed by an electron torn out as a result of the photoelectric effect, transitions of electrons to lower levels will be accompanied by x-ray radiation [8, p .107]. For example, when an electron is removed from the lower electronic level of an aluminum atom, up to 12 x-ray quanta can be extracted (in the case of the transition of 12 remaining electrons to lower levels), which can ionize another 12 aluminum atoms through the photoelectric effect.
Свободный электрон принципиально не может поглощать и испускать гамма-квант, так как в противном случае было бы нарушено одновременное выполнение законов сохранения энергии и импульса [8, с.150], поэтому гамма-кванты небольших энергий будут поглощаться только связанными электронами и производить фотоэффект.A free electron cannot fundamentally absorb and emit a gamma ray, because otherwise it would violate the simultaneous fulfillment of the laws of conservation of energy and momentum [8, p.150], therefore gamma rays of low energies would be absorbed only by bound electrons and produce a photoelectric effect.
Электроны, освобожденные в результате фотоэффекта, будут разгоняться электрическим полем, создаваемым ускоряющей системой. И при взаимодействии с электронами оболочек атомов рабочего тела, присутствующего в рабочей камере, будут передавать им часть своей кинетической энергии и таким образом ионизировать атомы рабочего тела (ионизация электронным ударом).Electrons released as a result of the photoelectric effect will be accelerated by the electric field created by the accelerating system. And when interacting with the electrons of the shells of the atoms of the working fluid present in the working chamber, they will transfer part of their kinetic energy to them and thus ionize the atoms of the working fluid (ionization by electron impact).
При увеличении энергии гамма-квантов вплоть до нескольких МэВ, существенную роль во взаимодействии гамма-квантов с веществом, находящимся в рабочей камере, будет играть эффект Комптона [8, с.151, 154].With an increase in the energy of gamma rays up to several MeV, the Compton effect will play a significant role in the interaction of gamma rays with matter in the working chamber [8, p. 151, 154].
В случае эффекта Комптона будет происходить рассеяние гамма-квантов (изменение направления движения) и частичное уменьшение энергии гамма-квантов за счет передачи части энергии комптоновским электронам отдачи [8, с.152], при этом электроны отдачи могут получать релятивистские скорости [9, с.27, 31, 32] и соответственно покидать атом, таким образом будет проводиться ионизация атома. Причем электроны отдачи, вектор скорости которых параллелен линиям напряженности электрического поля рабочей камеры или отклонен на небольшой угол и направлен в сторону, противоположную движению положительно заряженных частиц в рабочей камере, во время своего движения будут получать дополнительное ускорение от электрического поля и развивать еще большие скорости.In the case of the Compton effect, gamma-quanta will be scattered (a change in the direction of motion) and a partial decrease in the energy of gamma-quanta due to the transfer of part of the energy to the Compton recoil electrons [8, p.152], while the recoil electrons can receive relativistic velocities [9, p .27, 31, 32] and accordingly leave the atom, thus the atom will be ionized. Moreover, recoil electrons, the velocity vector of which is parallel to the lines of the electric field of the working chamber or deviated by a small angle and directed in the direction opposite to the movement of positively charged particles in the working chamber, during their movement will receive additional acceleration from the electric field and develop even greater speeds.
При столкновении со стенками камеры или частицами, находящимися в объеме рабочей камеры, они будут испытывать резкое торможение из-за кулоновского взаимодействия не только с электронами, но и с атомными ядрами, при котором будет возникать тормозное излучение электронов, которое может сопровождаться возникновением мощных потоков гамма-квантов, направленных преимущественно вперед [8, с.155-157]. Гамма-кванты, полученные в результате тормозного излучения электронов будут участвовать во всех процессах, описанных выше, в том числе и в реакции
Кроме того, электроны, движущиеся с большими скоростями, будут взаимодействовать с электронами оболочек атомов рабочего тела, присутствующего в рабочей камере, будут передавать им часть своей кинетической энергии и таким образом ионизировать атомы рабочего тела (ионизация электронным ударом).In addition, electrons moving at high speeds will interact with the electrons of the shells of the atoms of the working fluid present in the working chamber, will transfer part of their kinetic energy to them and thus ionize the atoms of the working fluid (electron impact ionization).
Рассеянный на электроне в результате эффекта Комптона гамма-квант может сам в дальнейшем претерпеть комптоновское рассеяние, в результате чего получит кинетическую энергию еще один электрон отдачи, и таким образом ионизировать еще один атом и так далее до тех пор, пока этот гамма-квант не покинет рабочую камеру или пока его энергия не уменьшиться настолько, что он произведет фотоэффект.A gamma ray scattered by an electron as a result of the Compton effect can itself undergo Compton scattering, as a result of which one more recoil electron will receive kinetic energy, and thus ionize another atom, and so on, until this gamma quantum leaves the working chamber or until its energy decreases so much that it produces a photoelectric effect.
Как уже говорилось выше, фотоэффект преобладает при низких энергиях гамма-квантов, при средних (несколько МэВ) будет преобладать эффект Комптона, а при высоких преобладающую роль во взаимодействии гамма-квантов с веществом будет играть рождение пар [8, с.154].As mentioned above, the photoelectric effect prevails at low gamma-ray energies, at medium (several MeV) the Compton effect will prevail, and at high energies, pair production will play a dominant role in the interaction of gamma-quanta with matter [8, p. 154].
Часть гамма-квантов, будет преобразовываться в пары, состоящие из электрона и позитрона. Превратиться в электрон-позитронную пару гамма-квант может только тогда, когда его энергия больше суммы энергий покоя электрона и позитрона (1,02 МэВ), это порог рождения пар [8, с.152-153].Part of gamma rays will be converted into pairs consisting of an electron and a positron. A gamma-quantum can turn into an electron-positron pair only when its energy is greater than the sum of the rest energies of the electron and positron (1.02 MeV), this is the pair production threshold [8, p.152-153].
Процесс образования пар происходит лишь в кулоновском поле какой-либо частицы, возможно также рождение пар при столкновении двух гамма-квантов. Однако с наибольшей вероятностью происходит рождение пар гамма-квантами в кулоновском поле ядра. Ядро воспринимает импульс отдачи в соответствии с законами сохранения энергии и импульса, причем передача импульса отдачи ядру происходит посредством его кулоновского поля [8, с.153]. Таким образом, при рождении электрон-позитронных пар импульс гамма-кванта воспринимается ядром [8, с.153, 380].The process of pair formation occurs only in the Coulomb field of a particle; pair production is also possible in the collision of two gamma quanta. However, it is most likely that pairs are produced by gamma rays in the Coulomb field of the nucleus. The nucleus receives the recoil momentum in accordance with the laws of conservation of energy and momentum, and the transfer of the recoil momentum to the nucleus occurs through its Coulomb field [8, p.153]. Thus, at the birth of electron – positron pairs, the momentum of the gamma ray is perceived by the nucleus [8, p. 153, 380].
Оценим скорость ядра алюминия 27 приобретенную в результате получения импульса отдачи при рождении электрон-позитронной пары в его кулоновском поле. Предположим, что ядро до получения импульса гамма-кванта покоилось. Тогда в соответствии с законом сохранения импульса
и в случае превращения в пару гамма-кванта с энергией ~1,02 МэВ будет порядка 1,2·104 м/с.and in the case of conversion into a pair of a gamma quantum with an energy of ~ 1.02 MeV will be of the order of 1.2 · 10 4 m / s.
Таким образом, будет происходить увеличение кинетической энергии и соответственно скорости истечения ионов рабочего тела.Thus, there will be an increase in kinetic energy and, accordingly, the velocity of the outflow of ions of the working fluid.
Полученные в результате рождения пар позитроны будут, проходя через вещество, аннигилировать с электронами с образованием гамма-квантов, которые будут взаимодействовать с веществом, находящимся в рабочей камере посредством процессов, описанных выше.The positrons resulting from the production of pairs will pass through the substance and annihilate with electrons to form gamma rays, which will interact with the substance in the working chamber through the processes described above.
Электроны, полученные в результате рождения пар, будут разгоняться электрическим полем, создаваемым ускоряющей системой. И при взаимодействии с электронами оболочек атомов рабочего тела, присутствующего в рабочей камере, будут передавать им часть своей кинетической энергии и таким образом ионизировать атомы рабочего тела (ионизация электронным ударом).The electrons obtained as a result of the production of pairs will be accelerated by the electric field created by the accelerating system. And when interacting with the electrons of the shells of the atoms of the working fluid present in the working chamber, they will transfer part of their kinetic energy to them and thus ionize the atoms of the working fluid (ionization by electron impact).
Таким образом, в рабочей камере двигателя будет происходить ионизация атомов рабочего тела:Thus, the ionization of the atoms of the working fluid will occur in the working chamber of the engine:
- в результате фотоэффекта, производимого гамма-квантами (в основном гамма-кванты с энергией <0,1 МэВ);- as a result of the photoelectric effect produced by gamma rays (mainly gamma rays with energy <0.1 MeV);
- в результате эффекта Комптона, производимого гамма-квантами (в основном гамма-кванты с энергией ≥0,1 МэВ);- as a result of the Compton effect produced by gamma rays (mainly gamma rays with an energy of ≥0.1 MeV);
- в результате фотоэффекта, производимого рентгеновскими квантами, получаемыми при вырывании электронов с нижних уровней;- as a result of the photoelectric effect produced by x-ray quanta obtained by pulling electrons from the lower levels;
- в результате аннигиляции позитронов с электронами атомных оболочек;- as a result of annihilation of positrons with electrons of atomic shells;
- за счет электронных ударов от электронов, получивших большие скорости в результате эффекта Комптона, либо возникших в результате превращении гамма-квантов в электрон-позитронные пары, либо от электронов, освобожденных в результате фотоэффекта;- due to electron impacts from electrons that have received high speeds as a result of the Compton effect, or that have arisen as a result of the conversion of gamma rays into electron-positron pairs, or from electrons freed as a result of the photoelectric effect;
- за счет кулоновского взаимодействия альфа-частиц с атомами рабочего тела.- due to the Coulomb interaction of alpha particles with atoms of the working fluid.
За счет этих эффектов ионизация атомов рабочего тела будет протекать без внешнего вмешательства, и электрическая энергия на ионизацию атомов рабочего тела затрачиваться не будет.Due to these effects, the ionization of the atoms of the working fluid will proceed without external intervention, and electric energy will not be spent on the ionization of atoms of the working fluid.
При аннигиляции электронов и позитронов будут возникать гамма-кванты сплошного спектра энергий от 0,51 и выше ввиду того, что суммарные скорости электронов и позитронов в момент встречи также будут представлять широкий интервал значений от 0 м/с до релятивистских скоростей. Т.о., часть гамма-квантов будет иметь энергию, равную энергии перехода ядра атома алюминия (или ядра кремния) на более высокий энергетический уровень плюс энергия на сообщение ядру поступательного движения, которое должно присутствовать при поглощении гамма-квантов ядрами [8, с.109]. Эти гамма-кванты будут поглощаться ядрами рабочего тела. При поглощении энергия гамма-кванта идет не только на возбуждение внутренней энергии ядра, но и на сообщение ему поступательного движения [8, с.109-110].Upon annihilation of electrons and positrons, gamma-quanta of a continuous energy spectrum from 0.51 and higher will appear due to the fact that the total velocities of electrons and positrons at the time of the meeting will also represent a wide range of values from 0 m / s to relativistic velocities. Thus, part of the gamma rays will have an energy equal to the energy of the transition of the aluminum atomic nucleus (or silicon nucleus) to a higher energy level plus the energy per message to the translational motion nucleus, which should be present during the absorption of gamma quanta by nuclei [8, p. .109]. These gamma rays will be absorbed by the nuclei of the working fluid. When absorbed, the energy of the gamma-ray goes not only to the excitation of the internal energy of the nucleus, but also to the message of translational motion to it [8, pp. 109-110].
Через некоторое время (10-7-10-11 с [8, с.108]) возбужденное ядро испустит гамма-квант. Причем в процессе испускания гамма-кванта энергия возбужденного ядра передается не только гамма-кванту, но и самому ядру в виде кинетической энергии поступательного движения последнего или энергии отдачи [8, с.109]. Таким образом, ядро получает кинетическую энергию при поглощении и испускании гамма-квантовAfter some time (10 -7 -10 -11 s [8, p.108]) the excited nucleus will emit a gamma quantum. Moreover, in the process of emitting a gamma quantum, the energy of the excited nucleus is transferred not only to the gamma quantum, but also to the nucleus itself in the form of the kinetic energy of the translational motion of the latter or the recoil energy [8, p. 109]. Thus, the nucleus receives kinetic energy through the absorption and emission of gamma rays
В соответствии с формулами {1-2} также можно оценить скорость, полученную ядром при поглощении/испускании гамма-кванта, которая будет иметь порядок ~104 м/с.In accordance with the formulas {1-2}, it is also possible to estimate the velocity obtained by the nucleus upon absorption / emission of a gamma ray, which will be of the order of ~ 10 4 m / s.
Таким образом, с учетом всего вышеизложенного ускорение частиц в рабочей камере двигателя помимо ускорения заряженных частиц электрическим полем будет происходить в результате следующих процессов:Thus, taking into account the foregoing, the acceleration of particles in the working chamber of the engine in addition to the acceleration of charged particles by an electric field will occur as a result of the following processes:
- получения кинетической энергии продуктами ядерных реакций (скорость частиц может достигать порядка 107 м/с, например, в случае реакции (3)
- получения импульса отдачи ядром-продуктом при бета-распаде (скорость частиц порядка 104 м/с);- receiving a recoil momentum by the product core during beta decay (particle velocity of the order of 10 4 m / s);
- получения импульса отдачи ядром при образовании электрон-позитронной пары в его поле (скорость частиц порядка 104 м/с);- receiving a recoil momentum by the nucleus during the formation of an electron-positron pair in its field (particle velocity of the order of 10 4 m / s);
- получения импульса отдачи ядром при поглощении/испускании гамма-кванта (скорость частиц порядка 104 м/с);- receiving a recoil momentum by the nucleus upon absorption / emission of a gamma-ray (particle velocity of the order of 10 4 m / s);
- взаимодействия нейтронов с ядрами.- interactions of neutrons with nuclei.
При этом кинетическая энергия, получаемая частицами рабочего тела в результате этих процессов, будет добавляться к кинетической энергии, сообщаемой иону электрическим полем, в результате скорость истечения частиц рабочего тела будет выше, чем в ионном двигателе.In this case, the kinetic energy received by the particles of the working fluid as a result of these processes will be added to the kinetic energy transmitted to the ion by the electric field, as a result, the velocity of the particles of the working fluid will be higher than in the ion engine.
Таким образом, предлагаемый двигатель позволяет:Thus, the proposed engine allows you to:
- снизить затраты электроэнергии на ионизацию атомов рабочего тела практически до нуля и таким образом существенно увеличить КПД;- reduce the cost of electricity for the ionization of the atoms of the working fluid to almost zero and thus significantly increase the efficiency;
- увеличить скорость истечения рабочего тела без увеличения затрат электроэнергии;- increase the flow rate of the working fluid without increasing the cost of electricity;
- применять рабочее тело с низкой стоимостью (алюминий);- apply a low-cost working fluid (aluminum);
- упростить процедуру хранения рабочего тела по сравнению с существующими ДУ;- to simplify the storage procedure of the working fluid in comparison with existing remote controls;
- увеличить тягу без увеличения затрат электроэнергии.- increase traction without increasing energy costs.
То есть достигнута задача предлагаемого изобретения: уменьшение затрат электроэнергии на ионизацию атомов рабочего тела и, как следствие, увеличение КПД двигателя, а также увеличение скорости истечения рабочего тела при сохранении затрат электроэнергии на разгон ионов рабочего тела и, соответственно, сохранении мощности источника электрической энергии, находящегося на борту КА.That is, the objective of the invention is achieved: reducing the cost of electricity for ionizing the atoms of the working fluid and, as a result, increasing the efficiency of the engine, as well as increasing the speed of the expiration of the working fluid while maintaining the cost of electricity for accelerating the ions of the working fluid and, accordingly, maintaining the power of the electric energy source, aboard the spacecraft.
Список использованной литературыList of references
1. Бурдаков В.П., Данилов В.И. Физические проблемы космической тяговой энергетики. // М.: Атомиздат. 1969. С.279-280.1. Burdakov V.P., Danilov V.I. Physical problems of space traction energy. // M .: Atomizdat. 1969. S. 279-280.
2. Космические двигатели: состояние и перспективы. Под редакцией Л.Кейвни. // М.: Мир. 1988. С.184-185.2. Space engines: state and prospects. Edited by L. Cavney. // M .: World. 1988. S.184-185.
3. Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении. 3-е изд., дополненное и переработанное. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1980. С.43-44.3. Levantovsky V.I. The mechanics of space flight in a simple way. 3rd ed., Supplemented and revised. - M .: Science. The main edition of the physical and mathematical literature. 1980. S. 43-44.
4. Горшков О.А., Муравлев В.А., Шагайда А.А. Холовские и ионные плазменные двигатели для космических аппаратов. Под. ред. академика РАН Коротеева А.С. - М.: Машиностроение, 2008. 280 с.4. Gorshkov O. A., Muravlev V. A., Shagayda A. A. Kholovskie and ionic plasma engines for spacecraft. Under. ed. Academician of the RAS A. Koroteev - M.: Mechanical Engineering, 2008.280 s.
5. Гришин С.Д., Лесков Л.В. Электрические ракетные двигатели космических аппаратов. - М.: Машиностроение. 1989. 216 с.5. Grishin S.D., Leskov L.V. Electric rocket engines of spacecraft. - M.: Mechanical Engineering. 1989.216 p.
6. С.Нейдиш, Л.Галлагер, Р.Гринфилд, Дж. Раулитт. Экспериментальные ионные источники для двигателей. Сборник статей. Ионные, плазменные и дуговые ракетные двигатели. - М.: Государственное издательство литературы в области атомной науки и техники. 1961. С.68.6. S. Neidish, L. Gallager, R. Greenfield, J. Raulitt. Experimental ion sources for engines. Digest of articles. Ion, plasma and arc rocket engines. - M .: State publishing house of literature in the field of atomic science and technology. 1961. S. 68.
7. А.Т.Глазунов, О.Ф.Кабардин, А.Н.Малинин, В.А.Орлов, А.А.Пинский. Физика. Учебное пособие для 11 класса школ и классов с углубленным изучением физики. 2-е издание. - М.: Просвещение. 1995. 432 с.7. A.T. Glazunov, O.F. Kabardin, A.N. Malinin, V.A. Orlov, A.A. Pinsky. Physics. Textbook for 11th grade schools and classes with in-depth study of physics. 2nd edition. - M .: Education. 1995.432 s.
8. Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: Учебное пособие для ВУЗов. В 2-х ч. Ч. 2. Ядерная физика (Общий курс физики; T.V). - М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит. 1989. 416 с.8. Sivukhin D.V. Atomic and Nuclear Physics: A Textbook for High Schools. In 2 hours.
9. Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика: Учебное пособие для ВУЗов. В 2-х ч. Ч. 1. Атомная физика (Общий курс физики; T.V). - М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит. 1986. 417 с.9. Sivukhin D.V. Atomic and Nuclear Physics: A Textbook for High Schools. In 2 hours.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123178/11A RU2518467C2 (en) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | Ionic power plant for spacecrafts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123178/11A RU2518467C2 (en) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | Ionic power plant for spacecrafts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012123178A RU2012123178A (en) | 2013-12-10 |
RU2518467C2 true RU2518467C2 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=49682791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012123178/11A RU2518467C2 (en) | 2012-06-05 | 2012-06-05 | Ionic power plant for spacecrafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518467C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU978172A1 (en) * | 1981-06-25 | 1982-11-30 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Ionisation chamber for smoke detecors |
EP0560742A1 (en) * | 1992-03-11 | 1993-09-15 | PROEL TECNOLOGIE S.p.A. | Plasma generator and associated ionization method |
RU2330181C2 (en) * | 2003-03-20 | 2008-07-27 | Элвинг Ллс | Spacecraft low-thrust engine |
US20090000268A1 (en) * | 2007-03-20 | 2009-01-01 | Yurash Greg J | Thermonuclear plasma reactor for rocket thrust and electrical generation |
RU2416734C1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-04-20 | Владимир Степанович Григорчук | Atmospheric ionic engine |
-
2012
- 2012-06-05 RU RU2012123178/11A patent/RU2518467C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU978172A1 (en) * | 1981-06-25 | 1982-11-30 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Ionisation chamber for smoke detecors |
EP0560742A1 (en) * | 1992-03-11 | 1993-09-15 | PROEL TECNOLOGIE S.p.A. | Plasma generator and associated ionization method |
RU2330181C2 (en) * | 2003-03-20 | 2008-07-27 | Элвинг Ллс | Spacecraft low-thrust engine |
US20090000268A1 (en) * | 2007-03-20 | 2009-01-01 | Yurash Greg J | Thermonuclear plasma reactor for rocket thrust and electrical generation |
RU2416734C1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-04-20 | Владимир Степанович Григорчук | Atmospheric ionic engine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Космические двигатели: состояние и перспективы. Под ред. Л.КЕЙВНИ. М., Мир. 1988, с.184-185 (рис.2.5). * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012123178A (en) | 2013-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tavernier | Experimental techniques in nuclear and particle physics | |
Nikjoo et al. | Interaction of radiation with matter | |
Baym et al. | Is Cygnus X-3 strange? | |
Cheng et al. | Annihilation emission from the galactic black hole | |
Acevedo et al. | Nuclear fusion inside dark matter | |
Holmlid et al. | Future interstellar rockets may use laser-induced annihilation reactions for relativistic drive | |
Podgorsak | Basic radiation physics | |
Chup | Gamma ray and neutron emissions from the Sun | |
RU2518467C2 (en) | Ionic power plant for spacecrafts | |
Sigl | High energy neutrinos and cosmic rays | |
Drobyshevski | Solar neutrinos and dark matter: cosmions, CHAMPs or DAEMONS? | |
Bertulani | Nuclear reactions | |
Parvu et al. | Can strangelets be detected in a large LAr neutrino detector? | |
Gahl et al. | The fission fragment rocket engine for Mars fast transit | |
Gusev et al. | A relativistic neutron fireball from a supernova explosion as a possible source of chiral influence | |
Hewitt | MCNP design of radiation shielding for pulsed fusion propulsion | |
Spjeldvik et al. | Sources of inner Radiation Zone Energetic Helium Ions: cross-field transport versus in-situ nuclear reactions | |
LaPointe | Antimatter Propulsion | |
Pissarenko | Radiation environment during the long space mission (Mars) due to galactic cosmic rays | |
Dar | The origin of cosmic rays-A 96-year-old puzzle solved? | |
Lamotte et al. | Simulation of heavy-ion slowing-down tracks with the SCENA code | |
Fortov | Cosmic Shock Waves | |
Kammash et al. | Muon-Boosted Fusion Propulsion System | |
Nielsen et al. | Dark Matter Macroscopic Pearls, 3.55 keV X-ray line, How big? | |
Semyonov | Radiation conditions in relativistic interstellar flight |