In einigen technischen Anwendungsbereichen, wie z. B. bei den durch Kernenergie aufgeheizten, thermischen Atomraketen, stellt sich das Problem, ein im Kessel auf sehr hohe Enthalpie aufgeheiztes Arbeitsmedium in einer Düse auf möglichst große Ausströmgeschwindigkeiten zu beschleunigen, ohne die noch beherrschbaren Wärmeübergänge an die Kesselwände zu überschreiten. Unter Voraussetzung isentropischer Entspannung und völliger Gleichgewichtseinstellung in Kessel und Düse wird zunächst der besonders interessierende Beispielfall gewöhnlichen Wasserstoffs als Arbeitsgas im Druckbereich zwischen 10—5 und 10+2 at und bis zu Temperaturen von 10000°K hinsichtlich Zustandsgrößen und Ausströmgeschwindigkeiten untersucht. Die weitere Untersuchung erfolgt getrennt für die durch Strahlung und die durch Konvektion bedingten Wärmeübergänge. Dabei werden an Stelle der unsicher und schwierig zu berechnenden Absolutwerte Parameter für die Wärmeübergänge eingeführt, die der Vergleichsbetrachtung genügen. Es sind dies: Die Temperatur für den Wärmeübergang durch Strahlung und das sogenannte „Konvektionsprodukt“ aus Gasdichte, Gasenthalpie und mittlerer Molekulargeschwindigkeit für den konvektiven Wärmeübergang. Die in Form von Diagrammen wiedergegebenen quantitativen Berechnungsergebnisse lehren, daß man bei Anwendung diathermer, wenig strahlender Arbeitsgase, wie des Wasserstoffs, und niedriger Kesseldrucke Ausströmgeschwindigkeiten bis gegen 30000 m/s verwirklichen kann, — bei gleichen Wärmeübergängen wie in den Brennkammern von bereits erprobten chemischen Raketen mit Ausströmgeschwindigkeiten zwischen 2000 und 3000 m/s. Eine überschlägige vergleichende Untersuchung des Heliums, als Prototyp für leichte Edelgase, ergibt bei gleichen konvektiven Wärmeübergängen höhere Ausströmgeschwindigkeiten im Bereich mäßiger Aufheizungsenthalpien. Wegen der gleichzeitig auftretenden, im Verhältnis zum Wasserstoff viel höheren Feuergastemperaturen kehren sich diese günstigen Verhältnisse jedoch infolge auftretender Ionisation und Strahlung um, bevor die erwünschten hohen Absolutwerte der Ausströmgeschwindigkeit oberhalb von 10000 m/s erreicht werden können.