主题：聚变PK裂变 -- tojinge
家园 说的是，没注意到偏了。不过似乎裂变堆不行 反应堆我是外行。你的“太空推进反应堆”要维持3000度的散热器，似乎里边的燃料只能是熔融的（铀的熔点1千多度，沸点倒是高于3000度），那恐怕得用金属钨做外套。至于发光够不够强，可以当作黑体辐射，用斯特凡－玻尔兹曼定律（发光功率正比于温度的4次方）估算一下（我以前也没算过）：
地球附近太阳光压：约每平方米0.5毫克
日－地距离：1，5000，0000公里
太阳半径：69，5500公里
由此可以推算出太阳表面（5780K）处光压约为（每平方米）：
0.0005克 x (150000000/695500)^2 = 23.3克
但如果把温度降到3300K，则每平方米散热器的光压应为：
23.3克 x (3300/5780)^4 = 2.5克
在后面加个理想的反射器，可使光的冲量加倍成每平方米5克，这似乎还是太小了。
看来，要做“太空推进反应堆”还真有点难度，非聚变反应堆不可。假如让聚变反应器的光直接发出去，假如是1亿度，那光压可就大了去了（每平方米21亿吨！两万的四次方真不得了）。
看来，还是有希望的！不过聚变反应器中的等离子体，其最外层温度也许到不了1亿度，那一千万度也够了(每平方米21万吨)。
算着好玩，见笑。
家园 本来就是玩的 光子推进装置,我算过,不是专业人士,所以是算得玩的,非常小,不能够用于从地面发射飞船,甚至不能用于在太空状态下启动.但可以用于漫长太空旅行中的推进,持续时间可以很长.
但你这个算法,除了考虑光子能量(辐射体温度)外,还少考虑了光功率或功率密度,在地球轨道的太阳光功率密度大概才数百瓦每平米,很低.
所以,光子推进其必须是高温高功率才好.
返回到反应堆,铀的熔点不高,而且易氧化,没人用金属铀作燃料--那就成了金属粉末燃料了,是化学能而不是核能了.二氧化铀的熔点在2800度左右,另外可以封装在碳化硅内,熔融了也没有关系,物相和化学状态对核反应基本没有影响.
家园 热辐射没那么大推进能力吧 这个问题我也胡思乱想过。用光辐射或者热辐射是否可以推进火箭。实际上够呛。
能量=mv2，质量和速度平方之乘积。
动量=mv, 质量和速度乘积。
假如所释放出的能量是不变的话，动量=能量/V，也就是说，喷射物质的速度越快，获得的动量也就越小。如果是电磁波的话，速度等于光速，那么飞船获得的动量将是非常小的一个值。
当然如果核聚变，能量无穷的话，自然不在乎这个损耗。其他方式就无法忍受了。
家园 兄弟你弄错了 对经典力学，
Ek（动能）=1/2mv^2
p=mv=m*sqrt(2Ek/m)=sqrt(2mEk)
速度越快，动能越大、动量越大。
兄弟只看到分母上的v，没看到分子上的v^2
对光子，要用相对论公式，不能用经典的牛顿力学公式了
对光子，速度是v=c,
E^2=(pc)^2+E0^2
E0=0, p=E/c
E=hw
p=hw/c
所以，波长越短（按照德布罗意波的理解，波长越短，能量越高，粒子效应越显著），能量越高，动量也越大。
光子推进力是比较小的，但在太空中阻力小、持续作用时间长，微小的加速度持续很长时间，最后的速度还是很可观的。
- 复 兄弟你弄错了
家园 你说的和我的不矛盾呀 p=E/c E不变的话，C值很大，所以P小呀
至于波长啥的，还没轮到它说话。
家园 这个应该是正确的 田兄应该再好好想想。
家园 兄弟你是学物理的么? E=hw,h是普朗克常数,w是圆频率=2*pi*c/l,l是波长
对光子来说,p或者说E是很小,可这是微观
转换到宏观,阿夫伏伽德罗常数就要发威了
就像裂变,
微观上,每个U235裂变放出的能量只有200MeV大约才10^-11J啊
可宏观上,论kg计算,阿伏伽德罗常数10^23一发威,就成了10^12J了
家园 不理解! 比如说一公斤铀能量是100MJ，如果用电磁波做推进的话，如果转换效率是100%，那么产生的动量等于100MJ/C，对不对？也就是100MJ/(3*10^8）
如果把这些能量用于加热工质气体的话，喷出的速度为音速（300米/秒），那么动量等于100MJ/(300)。
很明显第二种情况产生的动量是第一种的10^5倍呀。
- 复 不理解!
家园 这里的重点是工质 简短回答你,这里的重点在工质
使用光子推进,无需工质
使用气体推进的话,根本不需要加热,冷的气体喷出去也一样有效,比光子推进器推力还大
但飞船本身需要带大量的工质
我粗略估算,光子推进器,没有持续10年的时间,飞船速度不如用火箭直接从地面发射的速度.
有兴趣咱们带上板砖石头另开楼,别毁了你这个好贴.
家园 裂变释放的是中子，完全反射中子的材料或力场不存在。 和用空气造不出内燃机一样。靠小型核弹爆炸推动的火箭有理论，没人实验过。
家园 反射的不是中子，是光~~~ 依靠裂变发热高温产生光辐射，向后的光辐射产生推力。
不需要其它工质。
如果要依靠工质喷射产生推力的话，漫长的宇宙航行就需要带大量的工质。
家园 裂变产生的伽马射线能量占３％而已，伽马射线也很难反射 WIKI
When a uranium nucleus fissions into two daughter nuclei fragments, about 0.1 percent of the mass of the uranium nucleus[6] appears as the fission energy of ~200 MeV. For uranium-235 (total mean fission energy 202.5 MeV), typically ~169 MeV appears as the kinetic energy of the daughter nuclei, which fly apart at about 3% of the speed of light, due to Coulomb repulsion. Also, an average of 2.5 neutrons are emitted, with a mean kinetic energy per neutron of ~2 MeV (total of 4.8 MeV).[7] The fission reaction also releases ~7 MeV in prompt gamma ray photons. The latter figure means that a nuclear fission explosion or criticality accident emits about 3.5% of its energy as gamma rays, less than 2.5% of its energy as fast neutrons (total of both types of radiation ~ 6%), and the rest as kinetic energy of fission fragments (this appears almost immediately when the fragments impact surrounding matter, as simple heat).大意是裂变能量包括３。５％的伽马射线，２．５％的中子流，其它８５％都是分裂后的原子动能或者热能。用这热能发电，就是１／３的热效率，发电加速离子流显然也是更有效的能量利用。
家园 伽玛射线和中子可以被吸收的 伽玛射线和中子在类似核电站的大型反应堆中都被屏蔽转换成热能，不能利用的是中微子那部分能量，和伽玛射线、裂变产物缓发衰变伽玛射线的占比差不多，大概3%左右。
但是空间反应堆基本上没屏蔽，所以用不了。
有一种核推进方案是磁约束的微尘核裂变。类似托卡马克一样约束等离子堆芯，利用磁约束的高密度实现临界，然后把具备高动能的裂变碎片作为推进工质，理论比冲上百万秒，比最好的离子推进发动机还要高一个数量级。
