Re: Motore di Rubbia

From: Emanuele <emasoftNOSPAM_at_tiscalinet.it>
Date: 1999/11/08

On 1 Nov 1999 10:32:06 +0100, ernesto.alto_at_iol.it (ernesto) wrote:

>
>C'� qualcuno che sa spiegare bene come funziona il motore all'americio
>242 di Rubbia? Qui se non si danno una mossa, finisce che muoio prima
>di "vedere" Marte....
>Ernsto

 In effetti incuriosisce anche me e diversi miei compagni di
 universita'. Tutto quello che ho trovato e' questo articolo di
 Beatrice Bressan e Paola Catapano del Cern di Ginevra:

"La fissione nucleare indotta da neutroni ha una resa energetica
 molto alta (circa 200MeV) ed e' in grado di sostenere una reazione
 a catena modulata da opportune barre di controllo. Inoltre, la
 dinamica dei frammenti di fissione e' tale da fornire ben l'88%
 dell'energia in forma cinetica, mantenendo l'enorme entalpia del
 processo nucleare iniziale che in questo modo non viene ridotta
 perche' non c'e' conversione in calore dell'energia di fissione.
 Il problema era che fino all'idea di Rubbia la difficolta' di
 catturare la quantita' di neutroni necessaria ad attivare un motore
 spaziale (a causa della loro scarsa capacita' di penetrazione dei
 solidi).
 L'esperimento Tarc (Trasmutation by Adiabatic Resonance Crossing) ha
 dimostrato che e' possibile incrementare di circa 100 volte il flusso
 neutronico per diffusione nel volume di un mezzo trasparente, cioe'
 che non oppone reistenza al loro passaggio per tempi molto lunghi
 secondo gli standard subnucleari (circa 30 millesimi di secondo).
 L'elemento fissile che meglio risponde alle prestazioni richieste -
 alta probabilita' di fissione, tempo di vita sufficientemente lungo
 e tecnica di produzione relativamente semplice - e' l'americio 242.
 Una pellicola di americio 242 spessa 1 millesimo di millimetro e' in
 grado di raggiungere immediatamente lo stato critico, consentendo al
 combustibile di riscaldarsi fino a 0,5 milioni di gradi Kelvin,
 temperatura fuori portata per i combustibili chimici. L'energia
 sviluppata da un solo grammo di americio equivale a quella fornita
 da una tonnellata del miglior combustibile chimico. Basterebbero
 pochi chilogrammi di americio per raggiungere Marte in una settimana,
 di cui un terzo in fase di accelerazione, un terzo in volo e
 un terzo in fase di rallentamento, con un navicella riutilizzabile
 delle dimensioni di un Jumbo. [..] La geometria del motore sarebbe
 simile a quella di un Tokamak a confinamento magnetico semitoroidale.
 Una tecnologia gia' a lungo collaudata negli esperimenti di fusione a
 confinamento magnetico come Jet. L'equipaggio sarebbe protetto da
 schemi di un composto di boro e carbonio, che riducono notevolmente
 la probabilita' di assorbimento radioattivo. Va notato comunque
 che la radioattivita' prodotta dai neutroni sarebbe comunque
 inferiore a quella prodotta dal vento solare nello spazio
 interplanetario. Anche nello scenario catastrofico di un
 incidente in fase di rientro, con distruzione totale del reattore,
 l'emissione radioattiva sarebbe di appena un ventimilionesimo di
 quella dei test nucleari convenzionali."

 Sono estremamente curioso di sapere come esattamente verra'
 usato il Tokamak. Ci metteranno dentro un gas leggero simile
 a quello usato per realizzare il plasma nella fusione?
 Che cosa fornira' la quantita' di moto in verso opposto alla
 direzione dell'astronave? L'energia cinetica sara' quella dei
 frammenti della fissione stessi?

 L'idea di Rubbia e' incredibilmente bella. Dimostra che i fisici
 quando vogliono sanno fare 100 volte meglio degli ingegneri. E' solo
 che di solito sono troppo occupati a fare cose piu' importanti..;-)


 A presto!

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Received on Mon Nov 08 1999 - 00:00:00 CET