На лампочку ядерный тепловой двигатель оказался похож не только по рабочей температуре, но и по материалу ключевой детали. Причем не на почти-уже-безнадежно-устаревшую лампу накаливания с вольфрамовой нитью, а именно на настолько-устаревшую-что-уже-опять-модную лампу Эдисона с угольной. Выбор материалов, способных хоть как-то работать при 2400 К, вообще крайне невелик, а все звучные имена из благородного рода тугоплавких металлов — молибден, тантал, вольфрам — не очень совместимы с ядерным реактором, потому что поглощают нейтроны как не в себя. Как и первый ядерный реактор Chicago Pile-1, реактор первого ядерного теплового двигателя состоял в основном из графита. Будущее творилось перемазанными руками.
(Поразительное всё-таки вещество. Никакая механическая прочность при нормальных условиях — и ровно та же никакая прочность в условиях, в которых всё остальное уже растворилось, расплавилось, а то и испарилось. Скромный неубиваемый хоббит мира конструкционных материалов).Легко всё равно не было. В среде раскаленного водорода под давлением корродирует даже графит. Блоки покрыли карбидом ниобия. В процессе пришлось сильно усовершенствовать CVD-технологию химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ). Покрытие вполне ожидаемо трескалось от перепада температуры. Пришлось разработать способ изготовления графита со специальными присадками, подгоняющими его собственный коэффициент теплового расширения под NbC.
В качестве собственно ядерного топлива сначала использовались микрочастицы оксида высокообогащенного урана UO₂, которые при запекании в графитовых блоках превращались в карбид UС₂. Оказалось, однако, что в холодном двигателе на хранении UС₂ охотно окисляется обратно при контакте с воздухом (особенно со влажным воздухом) — и при каждом цикле нагрев-охлаждение часть углерода улетучивается в виде CO. Ладно циклы — в конце концов, при реальном применении после запуска двигатель больше не увидел бы влажного воздуха никогда — но даже просто лежащие на складе топливные элементы от окисления разбухали на несколько процентов, сильно затрудняя последующий процесс вставки детали А в отверстие B при сборке. Решением стало покрытие 150-микронных частиц UС₂ 25-микронным слоем пиролитического графита. Потом развитие этой технологии приведёт к созданию TRISO, «самого прочного ядерного топлива» — микросфер с керамическим покрытием, надёжно удерживающих продукты деления внутри себя и слишком маленьких, чтобы их могло повредить какое-то внешнее воздействие. На их основе лениво разрабатываются проекты реакторов с газовым теплоносителем, приходящиеся NERVA дальними потомками, нашедшими нормальную работу™.
…но великий предок, похоже, остаётся непревзойденным. Phoebus-2A с объемом активной зоны в два кубометра был спроектирован на 5.3 ГВт — и 26 июня 1968 года успешно проработал двенадцать минут на 80% мощности.
Реакторов с тепловой мощностью три-четыре гигаватта — но при этом в сотни раз большего объема — немало. Реакторов более-менее постоянного действия с мощностью в пять гигаватт, кажется, нет. Получается, Phoebus-2A — не просто воплощенный довольно-таки безумный концепт ядерного реактивного двигателя, но и в принципе самый мощный ядерный реактор в истории.