Kjernefysisk fremdrift er et sett med teknologier som bruker atomenergi til å sette eller holde ethvert legeme (og spesielt et transportmiddel ) i bevegelse .
Av de forskjellige typene i feltet, bruker den for tiden mest utbredte en atomfisjonsreaktor for å produsere elektrisitet som en spesiell motor drives i serie med .
På grunn av den svært lange driftstiden og den svært høye energitettheten til drivstoffet i forhold til alle de fysiske prosessene som bruker det ( kjedefisjon , kjedefusjon , radioaktivt forfall ), kjernefysisk fremdrift, om enn til tider i nærvær av høyere kostnader initialer og med lavere egensikkerhet sammenlignet med andre kjøremaskiner , brukes den ikke sjelden i romfremdrift , mens den i marinefremdrift for tiden er begrenset til hangarskip ,kryssere og militære ubåter (og en kommandoenhet) samt isbrytere , frakte- og forskningsfartøy.
Skip drevet av kjernekraft har fordelen av å kunne operere lenge før de fylles på, i motsetning til de som drives av olje eller gass. Videre er drivstoffet inne i reaktoren, så ingen plass ellers dedikert til forsyninger eller last er okkupert. På grunn av de store drifts- og infrastrukturkostnadene er imidlertid nesten alle atomfartøyer militære. Atomdrevne militærfartøyer er i stor grad ubåter og hangarskip . [1] Fra og med 2018 hadde USA 11 operative hangarskip og alle er drevet av atomreaktorer. Bare Russland har sivile atomfartøyer, for det meste isbrytere . [2]
I romlig sammenheng finner kjernekraft det største antallet anvendelser i bruken av radioisotop termoelektriske generatorer , som utnytter radioaktivt forfall for å generere energi. Disse generatorene har relativt lav effekt (i størrelsesorden noen få kilowatt), og brukes mest til å drive kjøretøy eller romeksperimenter i lange perioder, i tilfeller der ikke nok solenergi er tilgjengelig, som i Voyager 2 -sonden . [3] Noen romfartøyer ble skutt opp ved bruk av atomreaktorer : 34 reaktorer tilhører den sovjetiske RORSAT- serien og en var den amerikanske SNAP-10A . [3]
Utviklingen av kjernefysisk fisjon og fusjon kan føre til lovende anvendelser relatert til romfremdrift , ettersom de genererer høyere hastigheter med mindre reaksjonsmasse (massen som kastes ut av kjøretøyet). [3] [4]
Under den kalde krigen begynte USA og Sovjetunionen å forske på produksjonen av atomdrevne fly. Imidlertid har ingen nasjon noen gang bygget operative atomfly. [1] En av hovedårsakene var vanskeligheten med å skjerme mannskapet tilstrekkelig mot stråling. Videre, siden fremkomsten av interkontinentale ballistiske missiler på 1960-tallet, falt den strategiske fordelen med slike fly kraftig og relaterte prosjekter ble kansellert. [1] På samme måte ble atomdrevne missiler også studert og kastet i samme periode. [1] På grunn av den iboende faren ved teknologien, ble den aldri vurdert for ikke-militær bruk.
Ideen om å lage biler drevet av radioaktive materialer går tilbake til i det minste begynnelsen av det 20. århundre. I 1937 konkluderte en studie med at en 50-tonns blybarriere er nødvendig for å skjerme føreren. [5] På 1940-tallet ble noen prosjekter avansert, men skjermingen gjorde dem upraktiske. [6] I desember 1945 vakte nyheten om en angivelig atomdrevet bil interesse, men det viste seg å være en svindel. [7] [8]
Til tross for skjermingsproblemet fortsatte debatten inn i 1940- og 1950-årene, holdt i live av utviklingen innen kjernekraft for sjøfremdrift og eksperimenter for luft. [9] Det ble rapportert i noen russiske artikler utviklingen av en atombil takket være en påstått ny legering som var i stand til å skjerme stråling, men faktisk var skjermingen ikke nok. [10] [11]
Ulike konseptmodeller ble foreslått på 1950- og 1960-tallet, men ingen kom seg forbi den innledende designfasen. [12] [13] [14]
I militæret jobbet Chrysler på 1950-tallet med Chrysler TV-8 , en mellomstor amfibisk tank, som imidlertid aldri ble masseprodusert. [1]