核动力火箭

早在20世纪初，得知居里夫妇提炼出放射性元素镭之后，俄国航天之父齐奥尔科夫斯基就预言："一吨重的火箭只要用一小撮镭，就足以挣断与太阳系的一切引力联系。"

那时科幻作家给予这种新能源以充分的关注。H.G.威尔斯在1914年出版的科幻小说《获得自由的世界》中设想了核武器运用在战争中给人类造成的苦难。1926年，雷金纳德-格罗索普在科幻小说《太空孤儿》中第一次将原子能与炼金术联系在一起。 但只有科学家在1938年发现了核裂变的秘密后，核武器及核动力才有可能成为现实。

原子核中蕴含的能量被发现以后，一方面立即被应用于军事，另一方面很多人也开始了和平利用原子能的尝试核电和核动力船舶很快就投入实用，但核动力飞机的尝试却失败了，因为大多数飞机无法运载一个庞大的反应堆50 年代，美国人终于造出了像B-36这样确实能装上一个反应堆的大型飞机，但这个机载反应堆的功率输出却很难满足驱动如此庞大飞机的需求，因此美国不久后就放弃了把B-36改装成核动力飞机的计划。为什么明明能量巨大的核反应堆驱动飞机时反而不如普通的化学燃料发动机呢？这都是因为在目前的技术水平下，原子能转化成动能的过程太复杂了，以致效率低下，或者用术语说，是功率密度不足。通常的船用核反应堆采用了所谓两回路方式第一回路直接从高放射性的堆芯中吸收能量，被加热后把热量带到堆芯以外，加热第二回路中的水，产生蒸汽推动蒸汽轮机先发电，再用电力推动船舶，或是直接通过减速齿轮机构带动螺旋桨产生推力。然而用这种方式驱动飞机无法得到令人满意的效果，因为整套装置太大也太重了，多余的体积和重量完全抵消了大功率带来的好处结果装了类似船用反应堆的核动力系统后，飞机根本就飞不起来。此外，对于飞船，最终的功率输出也不能靠螺旋桨，因为在太空中根本不能指望空气的反作用力，