LA BOEING PRESENTA IL PRIMO PROPULSORE NUCLEARE

La la più grande costruttrice statunitense ha brevettato il primo aereo di linea a propulsione nucleare

Chi non ha mai sentito parlare della USS Enterprise (NCC-1701), navicella spaziale appartenente alla Flotta Stellare della Federazione Unita dei Pianeti della serie televisiva fantascientifica Star Trek? La peculiarità della USS Enterprise era data dai propulsori a curvatura che consentivano all’equipaggio di spingersi a velocità superluminari; l’energia necessaria per alimentare i propulsori era prodotta dalla reazione controllata tra materia e antimatateria regolata dal dilitio, minerale frutto di fantasia costituito da due atomi di litio ed uno di tellurio (in realtà esiste il dilitio ma costituita da una molecola diatomica di litio).

Purtroppo ad oggi non si è sviluppata una tecnologia tale da consentire all’uomo di creare reattori di spinta all’altezza della USS Enterprise ma la Boeing ha deciso di proiettarsi nel futuro brevettando il primo propulsore nucleare. È recente la notizia che la più grande azienda in ambito aerospaziale ha brevettato un propulsore nucleare, utilizzando luce laser ad alta energia e due isotopi gassosi dell’idrogeno: Deuterio e Trizio.

Prima di addentrarci in questo nuovo e affascinante viaggio nella tecnologia e doveroso soffermarci sugli attuali reattori installati sugli aerei e capirne il funzionamento per poi analizzare il passo avanti effettuato dalla Boeing.

Tutti gli aerei moderni adottano la turboventola (Turbofan) che, per motivi legati ai consumi e alle prestazioni, ha soppiantato il turbogetto.

Una turboventola (Turbofan) è fondamentalmente suddivisa in diverse sezioni: aspiratore (ventole) con compressore bassa pressione, compressore media pressione, compressore alta pressione, camera di combustione, turbina alta pressione, turbina media pressione, turbina bassa pressione; nello specifico le ventole aspiranti con il compressore bassa pressione sono collegati coassialmente alla turbina bassa pressione, il compressore media pressione è collegato coassialmente alla turbina media pressione, il compressore alta pressione è collegato coassialmente alla turbina alta; una sistema cosi configurato è denominato “triple-spool system”.

Le ventole, che garantiscono la maggior parte della spinta, sono poste nella parte anteriore del propulsore e aspirano una grande quantità d’aria la quale viene immessa per 1/5 nel core e per i 4/5 nel diaframma esterno. L’aria aspirata, attraversando lo stadio compressori, arriva in camera di combustione con pressione e temperatura elevati, condizione che innesca la combustione spontanea del kerosene finemente nebulizzato da appositi iniettori.

La combustione genera un aumento delle temperature determinando l’espansione del gas verso le turbine le quali mettendosi in rotazione trasferiscono il loro moto ai relativi compressori collegati coassialmente, immettono in tal modo nuova aria ad alta pressione nella camera di combustione.

Diverso è il sistema adottato sul propulsore nucleare brevettato dalla Boeing, la quale è riuscita ad utilizzare sia la fissione che la fusione; è arrivato il momento di varcare la porta del futuro ed entrare nei particolari tanto attesi:

La camera di combustione tradizione è stata sostituita dalla camera di fusione la quale è costituita da due laser i quali indirizzano i relativi raggi sul combustibile formato da deuterio e trizio; si assiste in tal modo ad un aumento della pressione all’interno della camera che a sua volta provoca il surriscaldamento ed implosione degli isotopi, reazione conosciuta come fusione a confinamento inerziale.

Il processo di fusione genera Elio ed Idrogeno i quali sono indirizzati verso la parte posteriore del propulsore, creando la spinta; ma l’innovazione non finisce con la solo creazione della forza necessaria per mantenere in volo l’aereo ma si estende ben oltre: infatti la fusione nucleare produce l’emissione  di neutroni veloci i quali vanno a collidere con le pareti della camera di fusione rivestite con materiale radioattivo come l’uranio 238 dando vita ad una nuova reazione nucleare: la fissione.

La fissione genera una grande quantità di calore che verrebbe tenuta sotto controllo grazie all’utilizzo di una serpentina refrigerante posta all’esterno, la quale è attraversata da un liquido che riscaldandosi e trasformandosi in vapore entrerà in una turbina collegata ad un generatore di corrente, fornendo energia ai due potenti laser, chiudendo in tal modo il ciclo.

Nonostante la grande invenzione brevettata dalla Boeing, esistono ad oggi molteplici dubbi e domande sui rischi in cui si va incontro uno dei quali utilizzare del materiale radioattivo su velivoli che potrebbero cadere.

Per chi volesse approfondire l’argomento potete trovare il brevetto depositato  Brevetto Prop_Nucl 

Categoria: Attualità

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