美提出硼聚变推进器新设想，航天领域环保

环保理念已经从人们的生活和工业领域延伸到更深远的领域，例如航天领域。如何能用更经济环保可行的方式发射卫星或宇宙飞船成为科学家探索的新目标。近日，据美国电气和电子工程师协会（IEEE）出版的《IEEE波谱》杂志报道，美国科学家提出了使用无中子硼聚变作为动力源的推进器这一新概念。

现有推进器以氘氚为材料，其核聚变反应时会产生大量中子，这些中子冲击核反应堆壁时会产生放射性同位素。与现有推进器不同的是，该推进器不从氘和氚而从硼燃料中获取能量。硼发生聚变时，产生的中子能不超过总输出能量的1%——这种聚变被称为无中子聚变，可减少中子辐射引发的各种问题，能极大地降低生物防护、远距离控制及安全等方面的要求。最重要的是其产生推力的效率是现有最好推进器的40多倍，且更易于管理。

无中子聚变反应堆内，一个经济可行的激光器将开启该反应，一束能量强度为2×1018瓦特/平方厘米、脉冲频率为75兆赫、波长介于1微米到10微米之间的光束朝一个双层的、直径为20厘米的目标射击。

该双层目标的第一层是一个厚度为5微米到10微米的导电金属线圈，质子之间产生巨大的自我推力，导致金属材料爆炸，使质子在该目标的第二层—硼-11薄层方向上加速前进。在第二层上，复杂的核反应开始进行。每一对相互作用的质子-硼对产生3个动能为2.9兆电子伏特的α粒子。每束激光脉冲能产生约10万个粒子，这种推进器的效率非常高，经改进后效率可达到现有最好离子推进系统的40多倍。

这种无中子聚变技术使用的硼，储量丰富。这种推进方法产生的部分能量可被转化为电力为宇宙飞船上的控制系统所用。不过，这种想法应用于实践还需要10年左右来解决一些问题，比如，如何找到控制粒子路径的更好方法，减少α粒子撞击排气口墙壁产生的能量损失。