自 20 世纪 50 年代以来,核火箭主要由洛斯阿拉莫斯国家实验室研发,以提供更快的太空旅行方法。(Bussard 和 DeLauer,1958 年;Dewar,1974 年;Borowski,1987 年;Dewar,2007 年)。这些技术利用核设计,以传统方式将热量从密封核心传输到液氢膨胀器或热电子转换器。从 20 世纪 80 年代开始,一种更有效的核能转换设计出现在火箭中(Haslett,1995 年;Lieberman,1992 年),当火箭远离地球大气层时,核心就会暴露在外,直接使用核碎片推力。从 2011 财年到 2014 财年,NASA 先进概念研究所研究了裂变碎片火箭发动机 (FFRE)。 (Werka 等人,2012 年;Chapline,1988 年;Chapline 等人,1988 年;Chapline 和 Matsuda,1991 年)。FFRE 会以极高的比冲(I SP)将裂变碎片的动量直接转化为航天器动量。I SP 是衡量发动机使用燃料产生推力的效率的指标。对于火箭技术,I SP 定义为每单位重量(地球上)推进剂在时间内的积分推力。(Benson,2008 年;Sutton 和 Biblarz,2016 年)。I SP 由公式 1 给出
洛斯阿拉莫斯中子科学中心测量了 233 U 裂变的特性,入射中子能量从热能到 40 MeV。使用带有弗里希格栅的双电离室同时观察到碎片。使用基于质量和动量守恒的双能量分析法确定了释放的平均总动能和碎片质量产额。使用 232 Th 验证了实验方法,并使用 235 U 的热中子诱导裂变校准了绝对能量。这项工作结合了多机会裂变通道截面和裂变模型的新应用,以解释高能下瞬时中子发射引入的复杂性,并将结果扩展到比以前测量的更高的入射中子能量。必须对这些参数进行准确的实验测量,以更好地了解钍燃料循环中同位素的裂变过程。