परमाणु प्रणोदन

परमाणु प्रणोदन में प्रणोदन विधियों की एक विस्तृत विविधता सम्मिलित है। जो परमाणु प्रतिक्रिया के कुछ रूपों को उनके प्राथमिक शक्ति स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं। प्रणोदन के लिए परमाणु सामग्री का उपयोग करने का विचार 20वीं सदी की प्रारम्भ में प्रारम्भ हुआ। 1903 में यह अनुमान लगाया गया था कि रेडियोधर्मी सामग्री रेडियम कारों, विमानों और नावों को चलाने के लिए इंजनों के लिए एक उपयुक्त ईंधन हो सकता है। एचजी वेल्स ने इस विचार को 1914 में अपनी काल्पनिक कृति द वर्ल्ड सेट फ्री में उठाया गया था।

सतही जहाज, पनडुब्बी, और टॉरपीडो
परमाणु ऊर्जा से चलने वाले जलयान मुख्य रूप से सैन्य संचालन की पनडुब्बियां और विमान वाहक हैं। रूस एकमात्र देश है। जिसके पास वर्तमान में परमाणु-संचालित असैन्य सतह के मुख्य रूप से आइसब्रेकर जहाज हैं। अमेरिकी नौसेना के पास वर्तमान में (2022 तक) 11 विमान वाहक और 70 पनडुब्बियां सेवा में कार्यरत हैं तथा ये सभी परमाणु रिएक्टरों द्वारा ही संचालित हैं। अधिक विस्तृत लेखों के लिए देखें:

नागरिक समुद्री उपयोग

 * परमाणु समुद्री प्रणोदन देखें
 * नागरिक परमाणु जहाजों की सूची

सैन्य समुद्री उपयोग

 * परमाणु नौसेना
 * संयुक्त राज्य नौसेना रिएक्टरों की सूची
 * सोवियत नौसैनिक रिएक्टर
 * परमाणु पनडुब्बी

टारपीडो
रूस के चैनल वन टेलीविज़न समाचार ने लगभग 12 नवंबर 2015 को स्थिति-6 नामक एक परमाणु-संचालित टारपीडो की एक फोटो और विवरण प्रसारित किया। टारपीडो को 10,000 किलोमीटर तक की सीमा, 100 समुद्री मील की परिभ्रमण गति और परिचालन गहराई के रूप में बताया गया था। पानी की सतह से 1000 मीटर नीचे तक टारपीडो में 100 मेगाटन का परमाणु वारहेड था। 1958 की गर्मियों में वैज्ञानिक सलाहकार समूह की पहली बैठक से उभरने वाले सुझावों में से एक, जो जेसन (सलाहकार समूह) बन गया, एक परमाणु-संचालित टारपीडो के लिए था। जो लगभग अनिश्चित काल तक समुद्र में विचरण कर सकता था।

विमान और मिसाइल
संयुक्त राज्य अमेरिका और सोवियत संंघ द्वारा शीत युद्ध के दौरान परमाणु ऊर्जा से चलने वाले विमानों पर शोध प्रारंभ किया गया था क्योंकि वे संभवतः किसी देश को परमाणु आक्रमणकारियों को बहुत लंबे समय तक हवा में रखने की अनुमति देंगे। परमाणु प्रतिरोध के लिए एक उपयोगी रणनीति किसी भी देश ने कोई परिचालन परमाणु विमान नहीं बनाया। एक प्रारूप समस्या, जो कभी भी पर्याप्त रूप से हल नहीं हुई, चालक दल को विकिरण बीमारी से बचाने के लिए भारी परिरक्षण की आवश्यकता होती थी। 1960 के दशक में आईसीबीएम के आगमन के बाद से ऐसे विमानों का सामरिक लाभ बहुत कम हो गया था और संबंधित परियोजनाओं को रद्द कर दिया गया था क्योंकि तकनीकि स्वाभाविक रूप से खतरनाक थी। इसे बिना सैन्य संदर्भों में नहीं माना गया। इसी अवधि के दौरान परमाणु ऊर्जा से चलने वाली मिसाइलों पर भी शोध और छूट दी गई।

विमान

 * कनवेयर एक्स-6 -6
 * मयासिसेव एम-50 न्यूक्लियर बॉम्बर ने मायाश्चेव M-50 को धोखा दिया - विमानन सप्ताह और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी धोखा
 * विमान परमाणु प्रणोदन - परमाणु ऊर्जा से चलने वाला बॉम्बर बनाने के लिए जनरल इलेक्ट्रिक की परियोजना
 * टुपोलेव टीयू-95एलएएल

मिसाइल

 * प्रोजेक्ट प्लूटो - जिसने सुपरसोनिक कम ऊंचाई वाली मिसाइल विकसित की। जिसने प्रणोदन के लिए परमाणु-संचालित वायु रैमजेट का उपयोग किया । 2018 में व्लादिमीर पुतिन द्वारा घोषित ब्यूरेस्टनिक (मिसाइल) परमाणु ऊर्जा से चलने वाली क्रूज मिसाइल बनाई गयी।

अंतरिक्ष यान
कई प्रकार के परमाणु प्रणोदन प्रस्तावित किए गए हैं और उनमें से कुछ (जैसे नर्व) का अंतरिक्ष यान अनुप्रयोगों के लिए परीक्षण किया गया है।

नाभिकीय स्पंद प्रणोदन

 * परियोजना ओरियन (परमाणु प्रणोदन), परमाणु नाड़ी (अर्थात परमाणु विस्फोट) प्रणोदन का प्रथम इंजीनियरिंग प्रारूप अध्ययन।
 * प्रोजेक्ट डेडलस, 1970 के दशक में ब्रिटिश इंटरप्लेनेटरी सोसायटी ने एक संलयन रॉकेट का अध्ययन किया।
 * प्रोजेक्ट लॉन्गशॉट, अमेरिकी नौसेना अकादमी न्यूक्लियर पल्स प्रोपल्शन प्रारूप
 * एैमस्टार, एक प्रस्तावित एंटीमैटर-उत्प्रेरित परमाणु स्पंद प्रणोदन शिल्प। जो ईंधन छर्रों के भीतर विखंडन और संलयन प्रारम्भ करने के लिए एंटीप्रोटोन के बादलों का उपयोग करता है।
 * आईसीएएन-द्वितीय, एक प्रस्तावित कर्मीदल अंतर्ग्रहीय अंतरिक्ष यान। जो प्रणोदन के अपने मुख्य रूप के रूप में एंटीमैटर-उत्प्रेरित परमाणु स्पंद प्रणोदन इंजन का उपयोग करता है।
 * बाहरी स्पंदित प्लाज्मा प्रणोदन (ईपीपीपी), नासा द्वारा एक प्रणोदन अवधारणा है। जो अंतरिक्ष में किसी वस्तु के पीछे छोटे सुपरक्रिटिकल विखंडन/संलयन दालों की एक श्रृंखला से उत्पन्न प्लाज्मा तरंगों से अपना जोर प्राप्त करती है।

परमाणु थर्मल रॉकेट
बिमोडल परमाणु थर्मल रॉकेट परमाणु विखंडन प्रतिक्रियाओं का संचालन पनडुब्बियों सहित परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में नियोजित लोगों के समान करते हैं। तरल हाइड्रोजन प्रणोदक को गर्म करने के लिए ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। परमाणु-संचालित अंतरिक्ष यान के पैरोकार बताते हैं कि प्रक्षेपण के समय परमाणु रिएक्टरों से लगभग कोई विकिरण नहीं निकलता है। पृथ्वी से ऊपर उठाने के लिए परमाणु-संचालित रॉकेट का उपयोग नहीं किया जाता है। रासायनिक प्रणोदन प्रणालियों की तुलना में परमाणु थर्मल रॉकेट महान प्रदर्शन लाभ प्रदान कर सकते हैं। संचालन और वैज्ञानिक उपकरण के लिए विद्युत शक्ति के साथ अंतरिक्ष यान प्रदान करने के लिए परमाणु ऊर्जा स्रोतों का भी उपयोग किया जा सकता है।
 * नर्वा (रॉकेट वाहन अनुप्रयोगों के लिए परमाणु ऊर्जा) एक अमेरिकी परमाणु तापीय रॉकेट कार्यक्रम
 * प्रोजेक्ट रोवर परमाणु थर्मल रॉकेट विकसित करने की एक अमेरिकी परियोजना। यह कार्यक्रम 1955 से 1972 तक लॉस अलामोस साइंटिफिक लेबोरेटरी में चला।
 * परियोजना टिम्बरविंड (1987-1991), सामरिक रक्षा पहल का भाग
 * आरडी-0410 एक सोवियत परमाणु थर्मल रॉकेट इंजन 1965 से 1980 के दशक में विकसित हुआ

रैमजेट

 * बसर्ड रैमजेट एक अवधारणात्मक अंतरतारकीय संलयन रैमजेट का नाम रॉबर्ट डब्लू बसर्ड के नाम पर रखा गया।

प्रत्यक्ष परमाणु

 * विखंडन खंड रॉकेट
 * विखंडन पाल
 * फ्यूजन रॉकेट
 * गैस कोर रिएक्टर रॉकेट
 * परमाणु खारे पानी का रॉकेट
 * रेडियोआइसोटोप रॉकेट
 * परमाणु फोटोनिक रॉकेट

परमाणु बिजली

 * परमाणु इलेक्ट्रिक रॉकेट
 * प्रोजेक्ट प्रोमेथियस, लंबी अवधि के अंतरिक्ष उड़ान के लिए परमाणु प्रणोदन का नासा विकास वर्ष 2003 में प्रारम्भ हुआ।

रूसी संघीय अंतरिक्ष एजेंसी विकास
रूसी संघीय अंतरिक्ष एजेंसी के प्रमुख अनातोली पेर्मिनोव ने घोषणा की कि वह गहरी अंतरिक्ष यात्रा के लिए एक परमाणु-संचालित अंतरिक्ष यान विकसित करने जा रहा है। प्रारंभिक प्रारूप 2013 तक विकसित किया गया था और विकास के लिए 9 और वर्षों की योजना बनाई गई है (अंतरिक्ष विधानसभा में)। जिसकी कीमत 17 बिलियन रूबल (600 मिलियन डॉलर) निर्धारित की गई है। परमाणु प्रणोदन में मेगा वाट वर्ग होगा।  रोस्कोस्मोस हेड ने कहा कि आवश्यक धन उपलब्ध कराया।

इस प्रणाली में एक अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा और आयन इंजनों का एक मैट्रिक्स सम्मिलित होगा। रिएक्टर से 1500 डिग्री सेल्सियस की गर्म अक्रिय गैस का तापमान टर्बाइनों को घुमाता है। टर्बाइन जनरेटर और कंप्रेसर को चालू करता है। जो एक बंद सर्किट में काम कर रहे तरल पदार्थ को प्रसारित करता है। काम कर रहे तरल पदार्थ को रेडिएटर में ठंडा किया जाता है। जनरेटर उसी आयन (प्लाज्मा) इंजन के लिए बिजली उत्पन्न करता है। उनके अनुसार प्रणोदन 30 दिनों तक लाल ग्रह पर रहने वाले कॉस्मोनॉट्स के साथ मंगल ग्रह पर मानव मिशन का समर्थन करने में सक्षम होगा। परमाणु प्रणोदन और स्थिर त्वरण के साथ मंगल की इस यात्रा में रासायनिक प्रणोदन का उपयोग करके आठ महीने के स्थान पर छह सप्ताह लगेंगे। जो की रासायनिक प्रणोदन की तुलना में 300 गुना अधिक जोर सिद्ध हुआ।

कारें
ईंधन के लिए रेडियोधर्मी सामग्री रेडियम का उपयोग करने वाली कारों को बनाने का विचार लगभग वर्ष 1903 के समय का है। 1937 में अवधारणा के विश्लेषण से संकेत मिलता है कि ऐसे वाहन के चालक को विकिरण सुरक्षा के लिए 50 टन के नेतृत्व करना बैरियर की आवश्यकता हो सकती है। जो उन्हें आयनीकरण विकिरण से बचाता है। 1941 में कैलिफोर्निया प्रौद्योगिकी संस्थान के भौतिक विज्ञानी डॉ आर एम लैंगर ने लोकप्रिय यांत्रिकी के जनवरी संस्करण में यूरेनियम-235 -235 द्वारा संचालित कार के विचार का समर्थन किया। उनके बाद 7 अगस्त 1945 न्यूयॉर्क समय में विलियम बुशनेल स्टाउट, मोटा स्कारब के डिजाइनर और पूर्व इंजीनियरों का समाज के अध्यक्ष थे। रिएक्टर के परिरक्षण की समस्या ने इस विचार को अव्यावहारिक बना दिया। दिसंबर 1945 में लंदन के एक जॉन विल्सन ने घोषणा की कि उन्होंने एक परमाणु कार बनाई है। इसने अधिक रुचि उतपन्न की। ईंधन और बिजली मंत्री एक बड़े प्रेस दल के साथ इसे देखने के लिए आए थे। कार दिखाई नहीं दी और विल्सन ने प्रमाणित किया कि इसमें तोड़फोड़ की गई थी। बाद में एक अदालत की स्थिति में पाया गया कि वह एक ठग था और उसके पास कोई परमाणु-संचालित कार नहीं थी।  परिरक्षण समस्या के बिना 1940 के दशक के अंत और 1950 के दशक की प्रारम्भ में परमाणु-संचालित कारों की संभावना के आसपास बहस जारी रही। उस समय परमाणु ऊर्जा से चलने वाली पनडुब्बियों और जहाजों के विकास और परमाणु शक्ति से चलने वाले विमान के विकास के प्रयोगों ने इस विचार को जीवित रखा। 1950 के दशक के मध्य में रूसी पत्रों ने प्रोफेसर वी पी रोमाडिन द्वारा परमाणु-संचालित कार के विकास की सूचना दी। लेकिन फिर से परिरक्षण एक समस्या सिद्ध हुई। यह प्रमाणित  किया गया था कि इसकी प्रयोगशालाओं ने किरणों को अवशोषित करने वाले एक नए मिश्र धातु के साथ परिरक्षण समस्या को दूर किया था। 1958 में 1950 के दशक की अमेरिकी ऑटोमोबाइल संस्कृति की ऊंचाई पर कम से कम चार सैद्धांतिक परमाणु-संचालित अवधारणा कारें प्रस्तावित थीं। अमेरिकन फोर्ड न्यूक्लियॉन और पैकर्ड एस्ट्रल साथ ही रॉबर्ट ओप्रॉन द्वारा प्रारूप की गई फ्रेंच सिम्का  फुलगुर  और अर्बेल (ऑटोमोबाइल)अरबेल सिमेट्रिक। इन अवधारणा मॉडलों के अतिरिक्त कोई भी निर्मित नहीं किया गया था और न ही कभी कोई ऑटोमोटिव परमाणु ऊर्जा संयंत्र बनाया गया था। क्रिसलर इंजीनियर सी आर लुईस ने 1957 में अनुमान के कारण इस विचार की अनुमति को मना कर दिया था कि ए 80000 lb इंजन की आवश्यकता होगी 3000 lb गाड़ी। उनका विचार था कि परमाणु ऊर्जा के व्यावहारिक होने के लिए ऊर्जा भंडारण का एक कुशल साधन आवश्यक था। इसके बिना 1958 में क्रिसलर के स्टाइलिस्टों ने कुछ संभावित प्रारूप तैयार किए।

1959 में यह बताया गया कि गुडइयर टायर एंड रबड़ कंपनी ने एक नया रबर कंपाउंड विकसित किया था जो हल्का और अवशोषित विकिरण था। जिससे भारी परिरक्षण की आवश्यकता समाप्त हो गई। उस समय एक रिपोर्टर ने माना था कि यह परमाणु ऊर्जा से चलने वाली कारों और विमानों को एक संभावना बना सकता है। फोर्ड ने 1962 में सिएटल वर्ल्ड फेयर फोर्ड सिएटल-आईटीई XXI के लिए एक और संभावित परमाणु-संचालित मॉडल बनाया। यह भी प्रारंभिक अवधारणा से परे कभी नहीं गया।

2009 में जनरल मोटर्स द्वारा कैडिलैक के अधिग्रहण की सौवीं वर्षगांठ के लिए लोरेन कुलेसस ने थोरियम द्वारा संचालित एक कार को चित्रित करने वाली अवधारणा कला बनाई।

अन्य
क्रिसलर टीवी-8 -8 1950 के दशक में क्रिसलर द्वारा प्रारूप किया गया एक प्रायोगिक अवधारणा टैंक था। टैंक का उद्देश्य परमाणु विखंडन होना था | परमाणु संचालित मध्यम टैंक भूमि और उभयचर युद्ध में सक्षम था। प्रारूप कभी भी बड़े पैमाने पर निर्मित नहीं किया गया था। मार्स रोवर क्यूरियोसिटी (रोवर) 1976 में सफल वाइकिंग 1 और वाइकिंग 2 मार्स लैंडर्स की तरह एक रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (आरटीजी) द्वारा संचालित है।

यह भी देखें

 * सुरक्षित वहनीय विखंडन इंजन
 * विद्युत चालित अंतरिक्ष यान प्रणोदन

बाहरी कड़ियाँ

 * S. K. Borowski et al., "Nuclear Thermal Rocket/Vehicle Design Options for Future NASA Missions to the Moon and Mars", U. S. National Aeronautics and Space Administration, NASA-TM-0107071, September 1993.
 * RKA home page in English
 * ソヴィエト連邦における宇宙用原子炉の開発とその実用
 * RKA home page in Russian
 * Atomic Rockets -- Realistic Designs ten speculative concepts from NASA
 * RW Bussard, An advanced fusion energy system for outer-planet space propulsion, 2003
 * A Survey of Nuclear Propulsion Technologies for Space Applications, A. Micks, March 15, 2013
 * A Survey of Nuclear Propulsion Technologies for Space Applications, A. Micks, March 15, 2013