北京時間 11 月 8 日消息，鈾對人類而言是把雙刃劍。一方面，它可能毀滅整個人類文明，將雄偉的城市和自然景觀盡數(shù)化為帶有放射性的灰燼和廢墟；但另一方面，它卻能幫助我們實現(xiàn)一番“豐功偉業(yè)”。
在航空工程師羅伯特?祖布林設(shè)計的“核鹽水火箭”中，鈾作為燃料，可以使人類成為一種“星際物種”。這一概念有很大的潛力，同時完全處于現(xiàn)有的科學(xué)框架之內(nèi)，無需依賴新的物理理論、或奇異的新型物質(zhì)。
如果核鹽水火箭有朝一日真的成為現(xiàn)實，我們的飛行速度便可以達到光速的若干分之一。在人們提出的所有星際旅行方法中，核鹽水火箭也許是最有可能實現(xiàn)、也最為極端的一種。
當(dāng)鈾原子被中子擊中時，鈾會變得不穩(wěn)定，裂解為更輕的氪和鋇，從而激發(fā)鏈式反應(yīng)。這一過程會釋放出大量能量。核鹽水火箭中的水起到了慢化劑的作用，可以使鏈式反應(yīng)持續(xù)進行下去。
核鹽水火箭以持續(xù)進行的核反應(yīng)為基礎(chǔ)。反應(yīng)堆級別的鈾以四溴化鈾的形式、以 2% 的濃度溶解在水中，其中約 20% 至 25% 為鈾-235，從而提供更多可發(fā)生核反應(yīng)的裂變材料。這種鈾鹽（有時也可能是釙鹽）便是“核鹽水火箭”中“鹽水”的部分。
總的來說，這種火箭的推進劑是一種鈾鹽水的混合物，可以在引擎中持續(xù)進行強勁的核反應(yīng)。這種反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，是因為當(dāng)鹽水處于一定濃度時，便會達到臨界質(zhì)量，由此產(chǎn)生能夠自行持續(xù)下去的鏈式反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將水變成熾熱的等離子體，為火箭提供推力。這種核火箭噴出的尾氣溫度可高達傳統(tǒng)化學(xué)火箭的 100 倍，后者靠燃燒達到的溫度約為 3200℃。但利用效率更高、推力更強的引擎，溫度可以遠高于這一數(shù)字。
像這種效率極高、推力極大的引擎正是工程師夢寐以求的。因此一旦成功，核鹽水火箭將成為有史以來最強大的火箭引擎，能量產(chǎn)出可高達 700 吉瓦。
利用反應(yīng)堆級別的鈾作為燃料，核鹽水火箭只需短短數(shù)月便可抵達太陽系外層行星。而相比之下，利用現(xiàn)今的傳統(tǒng)火箭，前往土星單程需耗費 3 至 7 年。核鹽水火箭的排氣速度約為每秒 60000 米，而傳統(tǒng)火箭只有每秒 4500 米。
然而，要想實現(xiàn)我們抵達遙遠恒星的夢想，這個速度依然遠遠不夠。核鹽水火箭的速度要想達到光速的若干分之一，還需要把反應(yīng)堆級別的鈾替換成更強大的物質(zhì)，比如武器級別的鈾。這種鈾中含有 90% 的鈾-235，比用于探測太陽系的 20% 高得多。
碳化硼密度低、強度大，因此常被用于彈道學(xué)領(lǐng)域。它是硬度最大的材料之一，但之所以在核能領(lǐng)域得到廣泛采用，主要是因為它的中子吸收能力、以及強大的化學(xué)穩(wěn)定性。
假如一枚 330 噸的火箭攜有 3000 噸鹽水燃料，其中鈾-235 的含量為 90%，那么排氣速度可以達到每秒 470 萬米，約為光速的 3%。按照這一速度飛行，我們抵達半人馬星座需要 120 年。
當(dāng)然，這種火箭產(chǎn)生的熱量也會成為它最大的缺陷。能經(jīng)歷如此高溫和輻射的排氣噴嘴一定要用極其堅固耐用的材料制成。那么，燃料罐是否也要用特殊的、能夠吸收中子的材料制成呢，比如硼？如果沒有硼來吸收多余的中子，燃料就會發(fā)生失控核反應(yīng)。因此祖布林提議，用碳化硼制成長長的管道，讓燃料通過這些管道泵入反應(yīng)艙中、再發(fā)生鏈式反應(yīng)。此外，為了讓噴嘴和反應(yīng)艙冷卻下來，還需要用普通的水從這些部位表面流過，帶走此處產(chǎn)生的熱量。
但反應(yīng)艙本身要用什么制成呢？什么樣的材料才能承受住如此劇烈的能量反應(yīng)？而祖布林指出，他設(shè)計的火箭中最關(guān)鍵的并不是材料，而是液體的流動。如果液體在反應(yīng)艙中的流動速度保持在合適的水平，釋放的能量便會大多集中在反應(yīng)艙末尾，因此對材料本身不會造成太大壓力。
與核鹽水火箭相關(guān)的所有工程問題似乎都能用現(xiàn)有的科學(xué)知識解決。但由于目前尚未造出原型機，我們還無法確定祖布林提出的解決方案有多少能夠成為現(xiàn)實。
另外，核火箭的本質(zhì)決定了它在飛行過程中會不斷散播放射性物質(zhì)。因此在從地球剛進入太空時，該火箭不能使用核推進，否則會對周邊區(qū)域造成污染。但一旦進入深空后，這就不是問題了，因為遙遠的距離可以將放射性物質(zhì)稀釋到可以忽略的水平。即使剛從低地軌道上發(fā)射時，火箭排放物中原子的速度也足以脫離太陽的引力、飛出太陽系。即使有放射性物質(zhì)落到地球上，數(shù)量也可以忽略不計。
核鹽水火箭既沒有違反 1968 年的《禁止核試驗條約》（該條約規(guī)定不得在外太空中引爆核彈），又不屬于炸彈或武器。此前的各類核推進系統(tǒng)（如獵戶座計劃）便是由于違反了這一條約而遭到駁回。
然而，這并不意味著核鹽水火箭不危險、不冒進。光有這項技術(shù)還不夠，核鹽水火箭還需要借助類似激光加速系統(tǒng)等技術(shù)，才能離開地面、飛到距地球的安全距離之外。
此外，由于大部分燃料都將用于加速過程，科學(xué)家還不確定該火箭即將抵達目的地時該如何減速。不過，這仍然是我們借助現(xiàn)有技術(shù)能創(chuàng)造出的最佳星際引擎，還可以用含有鈾和釙的廢棄核武器來制作。因此我們要回答的問題是，這些元素的最佳歸宿究竟在哪里？是用在地球上、擴充我們的核軍火庫更好，還是帶領(lǐng)我們飛向深空、尋找新的家園更好呢？
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