"Хиус" - фотонная ракета? Да ладно!

Ещё в детстве я "запал" на творчество братьев Стругацких, классе в 6-м, ЕМНИП. Впрочем, в этом я совершенно не уникален, нас таких много было.    

"Страна багровых туч" буквально потрясла меня (хотя для самих братьев она была лишь "первым опытом", они только учились писать фантастику). Фразы  "фотонная ракета - покорённая Вселенная" и «Ту-ут, ту-ут, ту-ут», – пели далекие маяки – плакали, ликовали, звали…" - стали своеобразными паролями для многих из нашего поколения.

Образ получился ярким и так глубоко впечатался в душу, но лишь в "нулевые" я задумался и решил "немного посчитать". А недавно вспомнил и решил поделиться с вами.  Итак! 

1) Энергию для движения "Хиусу" даёт термоядерная реакция  D + T ->  He4 + n + 17,6 МэВ

2) Законы сохранения импульса работают и микромире, поэтому импульсы нейтрона и альфа-частицы равны между собой.

Mn * Vn = Ma * Va

3) При этом Мa = 4 Mn => Va = 1/4 Vn 

4) Отсюда следует, что энергия нейтрона En = Mn * (Vn**2) / 2 = 0,25 Ma * (4*Va)**2 / 2 = 4 * Ea

Т.е. 80% энергии реакции достаются "быстрому" нейтрону, который магнитными полями не удерживается и покидает зону реакции.

5) А заряженные частицы (получившиеся в результате реакции альфа-частицы, непрореагировавшие ядра дейтерия и трития и электроны) на какое-то время остаются в "магнитном коконе". При этом часть их энергии уходит с фотонами, а оставшаяся часть - достаётся быстрым заряженным частицам.

6) Ещё раз! Суммарная энергия фотонов - меньше 20%  всей энергии реакции, причём  существенно меньше. И при этом скорость у них равна скорости света. 

7) А теперь ещё раз считаем: на нейтроны приходится 80% всей энергии, и скорость у них ~ 40 тыс. км/с

А у фотонов энергия - "менее 20%" и скорость у них - 300 тыс. км/с

Т.е. импульс, который дают фотоны, более, чем в (80%/20%) * (300 000 / 40 000) = 30 раз ниже, чем импульс. получаемый за счёт нейтронов.

Вывод:  На самом деле "Хиус" имел не фотонный, а нейтронный двигатель!   

PS Любопытная деталь: чем меньше фотонов излучает "зона реакции", тем выше у этого движка тяга.  В идеале (который недостижим) на фотоны придётся 0% энергии и импульса, и тогда импульс, даваемый нейтронами будет равен импульсу, даваемому непрореагировавшими ядрами, альфа-частицами и электронами.

Т.е. "чем меньше фотонности, тем лучше работа!"   

PPS "Живите теперь с этим!"