Alkuaine 115 eli Moskovium

Alkuaine 115 eli Moskovium (engl. Moscovium) joka tunnettiin ennen nimellä ununpentium saattaa mullistaa koko ydinteknologian. Vaikka tuota alkuainetta on valmistettu vasta noin sata atomia, niin noiden atomien ansiosta tiedetään, että tuollaisten superraskaiden alkuaineiden valmistus on mahdollista, ja vaikka Moskoviumin pitkäikäisin isotooppi on ollut olemassa vain 220 millisekuntia, niin kuitenkin tuon alkuaineen luomiseen käytetyillä menetelmillä voidaan luoda myös muita keinotekoisia alkuaineita. Eli sen ansioista voidaan valmistaa tehokkaita liikuteltavia ydinreaktoreita. Niiden ansiosta ydinkäyttöiset ajoneuvot voivat ehkä tulevaisuudessa olla mahdollisia. Tuo alkuaine on sikäli erikoista, eli se kuuluu superraskaiden alkuaineiden ryhmään, joiden valmistaminen on mahdollista ainoastaan hiukkaskiihdyttimien avulla.

https://fi.wikipedia.org/wiki/Moskovium

Tuollaisten alkuaineiden avulla voidaan toteuttaa hyvin pieniä sekä tehokkaita ydinreaktoreita, joiden polttoainesauvat eivät olisi lyijytäytekynän lyijyä suurempia, ja se tietenkin avaa uusia näkökulmia ydinreaktoreiden käyttöön. Toisin sanoen tuo alkuaineen avulla voidaan rakentaa ydinkäyttöisiä lentokoneita, joilla voidaan mutkattomasti operoida sekä ilmakehässä että vähintään Maata kiertävällä radalla. USA:lla tiedetään olleen suunnitelmia sekä ydinkäyttöisten lentokoneiden eli PROJECT TIMBERWIND:in että ydinkäyttöisten maa-ajoneuvojen valmistamiseksi. Tuo jälkimmäinen ohjelma tunnetaan ilmeisesti PROJECT NOMAD:in tai PROJECT ROVER:in nimellä. Onnistuessaan tuollainen ydinkäyttöinen ajoneuvo mullistaisi ajoneuvotekniikan.

Teoreettisesti voisi olla mahdollista valmistaa sellaisia superraskaita alkuaineita, jotka eivät olisi itse mitenkään radioaktiivisia. Tuolloin itseasiassa noiden reaktorin polttoaine-elementtien radiaktiivisen alkuainepitoisuuden pitäisi vain olla niin alhainen, että nuo aineet eivät ryhdy lähettämään radioaktiivisia hiukkasia. Tuolloin hyödynnetään sitä tietoa, että radioaktiiviset alkuaineet lähettävät sitä enemmän säteilyä, mitä enemmän niitä on jossain astiassa tai kappaleessa. Tuolloin voidaan ajatella, että valmistetaan sellaisia Moskoviumiin perustuvia polttoaine-elementtejä, joiden käsittely on yhtä helppoa kuin uraaniin perustuvien polttoainesauvojen, mutta koko vain olisi niin paljon pienempi.

Mikäli kyettäisiin valmistamaan radioaktiivista alkuainetta, joka reagoi magneettiin, niin silloin onnettomuuden sattuessa voimakkaan magneetin avulla voidaan estää näiden kappaleiden leviäminen maastoon.  Ydinreaktorin toimintaa voidaan tehostaa esimerkiksi voimakkaalla magneetilla, joka vetäisi puoleensa reaktorista lähteviä alfa- ja beta-hiukkasia, joiden kulkurataan voidaan magneettikentän avulla vaikuttaa. Tuolloin on kuitenkin vaarana se, että jos tuo alus suuntaa nuo hiukkaset väärään suuntaan, niin seurauksena on silloin kammottavia palovammoja, joiden paranemisesta ei ole mitään tietoa.

Toisin sanoen noiden hiukkasten lähtö reaktorista voidaan estää käyttämällä erittäin voimakasta magneettia, joka joko vetäisi noita hiukkasia itseään kohti, tai sitten ohjaisi niitä magneettikentän avulla tiettyyn suuntaan. Tietenkin tuolloin voidaan sitten luoda hyvin kevyt ydinkäyttöisen aluksen konsepti, joka kykenee liikehtimään erittäin tehokkaasti, ja se pystyisi lentämään jopa vuosikausia laskeutumatta maahan. Tuolloin tietenkin pitää muistaa se, että noiden alusten moottorien liikkuvat osat kuluvat noin pitkän toiminnan aikana, joten silloin kannattaa käyttää ramjet-eli patoputkimoottoria, jonka keskelle on asennettu ydinreaktori, jonka päälle suihkutetaan kylmää kaasua.

Lämpötilan kohotessa tuo kaasu sitten laajenee ja työntää alusta eteenpäin aivan kuten tapahtuu muissakin suihkumoottoreissa. Mutta tuon ydinkäyttöisen ramjetin toiminta-aika voisi olla vuosikausia, ja se kykenee sitten myös lentämään Maata kiertävälle radalle. Kuitenkin esimerkiksi Greenpeace ei varmaan olisi kovin myötämielinen tuollaiselle alukselle, eikä muutenkaan ydinkäyttöisille lentokoneille varmasti aivan heti löydy lupaa, eikä myöskään ydinkäyttöinen rekka olisi kuitenkaan ehkä katsastusmiehille mieleen.

Mutta tuollaisen synteettiseen isotooppiin perustuvan reaktorin avulla voidaan luoda sellaisia raskaan liikenteen ajoneuvoja, joissa olisi käytetty aivan uusia runkoa sekä rakenteita koskevia ratkaisuja, kuten esimerkiksi noissa ajoneuvoissa voisi olla ilmatyyny, joka mahdollistaa vaikka Atlantin ylityksen rekalla. Tuolloin ajoneuvon pohjaan asennetaan puhaltimet sekä alaslaskettava ilmatyyny, ja sitten tuota ajoneuvoa ajetaan kuin muitakin ilmatyynyaluksia, mutta mikään kovin yleinen tuosta välineestä ei missään nimessä ehkä kuitenkaan tule.

Tai sitten siitä voidaan tehdä vaikka meren pohjaa ryömivä sukellusvene, joka sitten toimii kuten Neuvostoliiton pienoissukellusveneet, jotka voivat ajaa meren pohjassa telaketjuilla, ja ehkä tällaisia ajoneuvoja käytetään tulevaisuudessa meren pohjaan sijoitettujen ohjus- ja muiden salaisten tukikohtien verkostojen  huoltamiseen. Eli tuolloin meren pohjaan tehdään vain tie, jota pitkin tämä sukellusvene sitten voi rauhassa ajaa. Kuitenkin noiden ajoneuvojen käyttö ei varmaan kovin yleistä olisi, koska tämänkaltainen kuljetuskalusto olisi todennäköisesti varattu vain hallituksen käyttöön, eikä muutenkaan ydinkäyttöinen auto tuskin koskaan tulee liikennöimään millään teillä, mutta kuten tiedätte, niin ydinkäyttöiset ajoneuvot ovat vain yksi höyrykäyttöistä autojen muunnelmista, joten ehkä jossain maailman teillä viilettää tuollainen ajoneuvo, jota ehkä testataan huomaamattomasti jossain kaduilla.

https://vapaaverkkojulkaiseminen.blogspot.fi/

Ydinmoottori on lentokoneen voimantuottoon käytettävistä laitteista eksoottisin sekä myös vaarallisin että kiehtovin

NB-36

Kun puhutaan lentämisen kiehtovimmista puolista eli hypersoonisesta lentämisestä, niin toki asia on niin, että emme voisi lentää tuollaisilla mach. 10-12 nopeuksilla, jos käytössämme olisi vain tavallisia lentokoneen turbiineja, vaan jotta pääsisimme noihin hypersoonisiin nopeuksiin, niin silloin meidän pitää käyttää joko rakettimoottoria tai jotain muuta eksoottista moottoria. Joista kaikkein erikoisin tietenkin olisi ydinkäyttöinen lentokone, jollainen oli USA:ssa testattavana 1950-luvulla, jolloin Convair B-36 “Peacemaker” muunnettiin käyttämään ydinvoimaa.

Tuon koneen sisään asennettiin ydinreaktori, jolla sitten tuotettiin voimaa koneen kuuteen turbiiniin, mutta se kuinka houkutteleva vaihtoehto ydinvoima olisi ollut esimerkiksi strategisissa pommikoneissa on jäänyt selvittämättä. Ydinkäyttöisen lentokoneen edut ovat saaneet ihmiset epäilemään, että USAF tai Venäjän ilmavoimat ovat kokeilleet ydinkäyttöisiä lentokoneita 1950-luvun jälkeen, ja että ehkä esimerkiksi B-1 “Lancer”-pommikoneesta olisi olemassa ydinkäyttöinen malli.

Tuo projekti näet lopetettiin siksi, että turvallisuusnäkökohdat estivät ydinkäyttöisen lentokoneen tuotantoon ottamisen. Kun keskustellaan siitä, millaista hyötyä ydinvoima olisi noille yhdysvaltain strategisille pommikoneille antanut, niin tietenkin kyseessä olisi voimanlaite, joka mahdollistaisi vuosien operaatiot sekä valtavan kokoisten lentokoneiden rakentamisen, ja noita ydinkäyttöisiä lentokoneita olisi voitu käyttää esimerkiksi myös planeettojen väliseen lentoon sekä on muistettava sellainen asia, että nuo lentokoneen eivät olisi olleet riippuvaisia ilmakehästä, eli niillä olisi sitten voitu lentää myös avaruudessa, eivätkä ne olisi tarvinneet mitään sen kummempaa polttoainetta, vaan pelkkä vesi olisi riittänyt viemään ydinkäyttöistä lentokonetta eteenpäin.

Ydinkäyttöinen moottori tietenkin toimii aivan kuten muutkin moottorit, eli siinä lämpö laajentaa kaasuja, jotka kulkevat moottorin läpi, jolloin moottori antaa työntövoimaa. Ja normaalissa hiilivety- tai vetykäyttöisessä moottorissa palaminen tuottaa tuon vaadittavan paineen, jotta lentokone lentää eteenpäin. Mutta kun puhutaan ydinmoottorista, niin siinä moottorin kuoren sisään on asennettu ydinreaktori, joka tuottaa tarvittavan lämpötilan, jotta moottori antaisi sitten työntövoimaa.

B-1 "Lancer"

Normaalisti ydinkäyttöinen suihkumoottori voisi muistuttaa rakenteeltaan normaalia suihkumoottoria, mutta siinä olisi polttokammiossa ainoastaan ydinreaktori, ja sen ilmanotto tapahtuisi erillisestä paikasta kuten koneen siipien etuosassa olevien reikien kautta. Tuo laite tarvitsee ilmaa nimittäin lämmönvaihtimiin, ja vaikka kone ei ilmaa palamiseen tarvitse, voidaan suurella nopeudella kulkevaa ilmaa johtaa reaktorin vierestä, jotta sen lämpötila ei nousisi liian suureksi. Syy miksi tuota syöksyilmaa tarvitaan kyseisen moottorin lauhduttamiseen johtuu siitä, että koneen pitää ilmassa lentäessään siirtää tuo moottorin valtava hukkalämpö pois sen kuorelta, ja siihen on kätevintä käyttää sisään johdettua ilmaa.

Polttoaineeksi sopii vesi aivan hyvin, mutta ongelmana sitten on radioaktiivinen jättövana, joka on tasoltaan Chernobylin luokkaa, ellei sitten ajoaineena käytetä vetyä. Vedystä ei helposti tule radioaktiivista, kun se syöksyy reaktorin sydämen läpi, joten ongelma tai pikemminkin unelma ydinkäyttöisestä lentokoneesta voidaan ratkaista niin, että tuo ajoaineena käytettävä vety pumpataan reaktoriin putken läpi, ja reaktorin ohi virtaava ilma pidetään erossa sen polttoaine-elementeistä, jolloin siitä ei tule radioaktiivista. Ilmakehässä lentävä ydinkäyttöinen raketti tai suihkukone voisi perustua NERVA:n mikä tarkoittaa Nuclear Energy Rocket Vehicle Application:ia  eli mars- lentoja varten kehitetyn ydinraketin toimintaan. Tuolloin koneen reaktorin ohi johdetaan ilmaa, jotta se jäähdyttäisi sitä tehokkaammin. Ja polttokammiot voidaan asentaa koneen jokaiseen kulmaan.

Ajoaineena voidaan käyttää vetyä, joka sitten johdetaan reaktorin kautta moottoreihin, ja tuo kone voisi tietenkin olla kolmion muotoinen.Syy miksi tuo lentokone ei jättäisi jälkeensä radioaktiivista vanaa, on se että tuossa koneessa ainoastaan vety on kosketuksissa tuon reaktorin sydämessä olevan korkeasti rikastetun  plutoniumin kanssa, ja tuo reaktori ei silloin painaisi kuin ydinpommin verran. Vetyä tuo kone voisi saada hajottamalla vettä elektrolyysin avulla hapeksi ja vedyksi. Tarpeellinen sähkövoima voitaisiin tuottaa moottorin yhteyteen asennetun turbogeneraattorin avulla.

NERVA-moottori

Eli moottorin johonkin osaan missä on nopeasti liikkuvaa kaasua asennetaan tuollainen turbiini, ja se sitten liitetään generaattoriin, jolla tuon koneen järjestelmiä käytetään. Siihen en ota kantaa, että onko “musta kolmio” oikeasti tällainen kone vai käyttääkö se voiman tuottamiseen normaalia suihkumoottoriin liitettyä generaattoria, jolla luodaan noihin moottoreihin valokaari, mikä toki ajaa saman asian kuin varsinainen ydinkäyttöinen moottori. Kyseessä on tuolloin kaarisuihkumoottoriksi kutsuttu laite, missä palotapahtuma korvataan valokaarella, mikä palaa moottorin polttokammiossa, ja tuo sitten antaa tarvittavan työntövoiman kyseiselle moottorille. 

Olen joskus miettinyt sitä, että mitä jos avaruusalukseen rakennetaan suihkuturbiini, jonka pakokaasut ohjataan aktiivihiilipuhdistimen kautta, ja tuo turbiini pyörittäisi sitten generaattoria, niin voitaisiinko tuolla tavoin rakentaa kaarisuihkumoottoria käyttävä avaruusalus, jonka voiman tuotto perustuu suljetun syklin turbiiniin. Käytettävä tekniikka olisi melkein sama, kuin mitä on kokeiltu sukellusveneissä. Tuo turbiini on sikäli ongelmallinen, että se tarvitsee valtavasti ilmaa toimiakseen, ja olisiko suljetun syklin tekniikka vastaus tuohon ilman riittävyyttä koskevaan ongelmaan..

Syy miksi nuo moottorit ovat kiehtoneet suunnittelijoita kautta aikojen, on se, että niiden kapasiteetti sekä lentoaika on paljon pidempi kuin rakettimoottorilla. Mutta kuten tiedämme, niin ihmiset vastustavat ydinvoimaa, niin uskon siksi että monet noista ydinkäyttöisistä lentokoneista ovat jääneet piirrustuspöydälle juuri turvallisuusnäkökohtien takia, ja se ehkä koskee myös tarunhohtoista B-1 pommikoneen ydinkäyttöistä versiota, jonka käyttöä USAF pohti ehkä joskus 1980-luvun alussa.

Kuten ehkä tapahtui monille muillekin vastaaville projekteille, kuten TU-95 tai TU-26 “Backfire” pommittajan ydinkäyttöiselle mallille

Convair NB-36H https://en.wikipedia.org/wiki/Convair_NB-36H 

B-1 Lancer https://fi.wikipedia.org/wiki/Rockwell_B-1_Lancer 

NERVA https://fi.wikipedia.org/wiki/NERVA 

vapaaverkkojulkaiseminen.blogspot.fi