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2005年，美国Grassmere动力公司提出了一新型的空间推进概念——基于尘埃等离子体的裂变碎片火箭发动机（FFRE），NASA的NIAC项目2011年支持了这一概念的研究。其设计将裂变反应堆置于磁镜装置中，堆芯为磁约束的含铀尘埃等离子体，尘埃颗粒为半径100nm，高速裂变碎片从堆芯中逃逸，反冲产生推力，比冲理论上可达几百万s。本文将详细讨论FFRE中的物理过程，基于蒙特卡罗方法的MCNP和SRIM程序，模拟计算反应堆临界质量和裂变碎片的输运过程；基于热峰模型，计算尘埃颗粒温度的变化。反应堆设计的优化结