核融合推進の比推力について - 科学 - 教えて！goo

比推力の定義は、「排気速度を重力加速度で割ったもの」
であり、排気速度の理論値を出す場合、プラズマ圧力や質量流量は不要です。
以下、
ε：エネルギー変換効率
ｗ：排気速度
ｃ：光速
とします。
排気速度はεが決まれば自動的に決まります。（これ以外の値でも排気できるが効率が悪くなる。）
排気速度の理論値は、
「燃料の一部がエネルギーに変換し、残りカスがエネルギーで加速された状態」
を考えればよく、
結論だけ書くと、
（ｗ/ｃ）＝（ε（2-ε））^0.5
※講談社ブルーバックス　石原藤夫著　「銀河旅行」　Ｐ89

化学ロケットの場合、εが10^-10くらいで、ｗ＝4240ｍ/ｓ　比推力430秒。
核融合（重水素＋三重水素＝ヘリウム４＋中性子）の場合、ε＝0.0038　　ｗ＝光速の9％弱。　比推力3000万秒弱。
ただし、これは理論値（＝途中でエネルギーロスが発生しない）であるので、現実には化学ロケットで比推力430秒は無理で300秒くらい。
（この値がウィキペディアに載っている。）

核融合の場合、「船尾で水爆を爆発させる」という荒っぽいが最善に近い方法がとれるので、効率は相当高いはずであり、
比推力数万秒は、「そりゃ低すぎるだろ？」という値です。
※数万秒を5万秒と解すると、排気速度50万ｍ/ｓ（50ｋｍ/秒）となります。
※※理論値の光速の9％とは27000ｋｍ/秒であり、過小評価としか思えない。

たぶん、ウィキペディアでいう核融合推進システムとは、
「核融合のエネルギーを利用して別途積み込んだ推進剤（水素、あるいは氷、その他適当なもの）を噴射するもの」
と思われます。
この場合、燃料（重水素＋三重水素）と推進剤の比率が関係するので、比推力の値については、好きな値をとれる、としか言いようが
ありません。

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