Юний науковець з Чернівців бореться за право представити Україну в США

День Соборності – це нагадування про те, що сила нашої держави – в єдності українських земель
26.01.2018
Сучасне заняття професійної майстерності в коледжі: яке воно?
26.01.2018
172 переглядів

Юний науковець з Чернівців бореться за право представити Україну в США

Артур Качур, учень 11-го класу Чернівецької гімназії №5,  змагається за право участі у міжнародному конкурсі науково-технічної творчості школярів Intel ISEF (International Science and Engineering Fair) у США. 

Він та ще семеро школярів з усієї країни готує конкурсний проект в онлайн-режимі. За роботою молодих науковців можна стежити на Facebook-сторінці національного етапу Intel ISEF.

Чернівчанин у своєму проекті досліджує можливість створення ракетного двигуна з використанням радіоактивного розкладу речовини. 

“Основною проблемою звичайних ракет є обмежена швидкість виходу палива (~3 km/s) з сопла космічного апарату у вакуум. Для порівняння α-частинки, що вилітають при розпаді з радіоактивної речовини, мають значно більшу швидкість (~16,4 km/s) і загальна кількість руху з використанням однакових мас палива не є настільки обмеженою. Використовуючи запропонований ракетний двигун можна отримати значний виграш у кількості створеного руху (у 2-3 рази) навіть у випадку простого розміщення радіоактивної речовини на поверхні космічної ракети. А підібравши оптимальну форму дзеркала-концентратора α-часток, можна отримати виграш у 5-6 разів, в порівнянні з традиційними ракетними двигунами.

Постає питання про матеріал, з якого можна виготовити таке дзеркало-концентратор α-частинок. Адже α-частинки, в порівнянні з ядрами більшості елементів мають значно менші розміри, а тому виникає необхідність підібрати таку структуру матеріалу, щоб α-частинки могли відбиватися від нього. Одним з варіантів шуканого матеріалу є матеріал з шаруватою структурою. Цілком очевидно, що товщина матеріалу параболоїда зменшується зі збільшенням кута між нормаллю в точці падіння α-частинки та радіусом-вектором, проведеним в дану точку з фокуса параболоїда. Розрахунки показують, що, для існуючих на даний час матеріалів, у напрямку вершини параболоїду, умовою повного відбивання α-частинок, є товщина матеріалу ~1m, а при куті падіння 60°, вже ~0,5 m.

Отримані значення швидкостей космічного апарату, що використовує такий радіоактивний ракетний двигун, значно перевищують сучасні досягнення. До прикладу, якщо порівняти з апаратом “Voyager-1”, то за той самий час роботи (~40 years), корабель на радіоактивному двигуні матиме швидкість в ≈2 рази вищу, і це при однакових масах палива (адже в якості палива, можна використовувати радіоактивний елемент Pu-238). Враховуючи все вищезгадане, можна зробити висновок, що даний двигун для космічного апарату можливо виготовити (за відносно невеликі гроші), а виграш у кількості руху який він при цьому надає, є принциповим”, — коротко описує свій проект Артур Качур.