Миниатюрный [термо]ядерный заряд.

Достаточно несколько тонн обычного природного урана чтобы достичь критмассы и сделать бомбу, эту бомбу можно запихать на танкер с нефтью и отправить в какой-нибудь порт США.

>>Эти изотопы скорее всего вне пристального внимания всяких "государевых глаз", поэтому купить и собрать в одном месте чайную ложку этого дела огранизационно реально.
CaRRibeaN>Это с чего это вы взяли что вне внимания? Да и потом объемы существующих делящихся изотопов, кроме Р239 и У235 - микрограммы.

Я так предположил, и вы мою мысль лишь подтвердили. Раз их "микрограммы", то и искать их нет смысла. Ни в грязную, ни в обычную бомбу не применишь - искать будут уран, плутоний и активный мусор, а не щепотку редкого изотопа в каком-то растворе с надписью "глазные капли для собаки", или "вода, заряжённая Аланом Чумаком". До тех пор пока кто-то не проявит изобретательность. Что и было продемонстрировано 9/11. Т.е. "шах и мат", как говорится.
Наверняка есть люди, готовые предложить миллиграммы за большие деньги, и люди, желающие приобрести и собрать эти миллиграммы в граммы. Т.к. количества мизерные, операция многократно менее рискована, чем пытаться раздобыть несколько килограмм плутония (за которым следят все кому не лень) для тех же целей. Может я фантазирую - покритикуйте.

au>Сверху по-английски статейка выложена - прочитайте.

Это чего? Раз по английски, то лапки кверху?
Читал. Потому и переспрашиваю.

au>Про штаты. Про Австралию. С небольшими вариациями - про любую.

Вот то-то - что про любую. Про вариации(небольшенькие такие)
я чуть выше сказал.

Shurik>>Нет проблем. Метеорит радиоактивный и химически ядовитый был
au>Ага, и с самонаведением.

Дык естественно.
PR есть PR

>Shurik
>Не, погодите. Вроде общеизвестно уже 10г для Калифорния 251
>Только экспериментально не проверялось.

Первый раз слышу!

Вообще если извесны некоторые характеристики ядерного материала, то критическую массу можно и по формуле посчитать, а не верить на слово.

Опять же - http://nuketesting.enviroweb.org/hew/Nwfaq/Nfaq4-1.html

Вводятся такие понятия как число вторичных нейтронов (also called the number of secondaries) и среднее число нейтронов выделяющееся в одном акте деления (average number of neutrons produced per fission is emitted, this number is often designated by nu) обычно обозначается буквой "ню".

Поскольку не каждый нейтрон приводит к спонтанному делению, число вторичных нейтронов меньше чем "ню". Число вторичных нейтронов (= с) можно выразить через сечения ядерных реакций:

C = (сечение_ рассеяния + сечение_деления*"ню")/полное_сечение
полное_сечение = сечение_поглощения + сечение_ рассеяния + сечение_деления

Далее единственным парамером имеющим размерность длины является средняя длина свободного пробега нейтрона в делящемся материале (mean free path - MFP), поэтому удобнее вычислять не критическую массу, а критический радиус в единцах MPF.

MFP = 1/(полное_сечение * N)

где N - число атомов в единице объема.

Далее приводится табличка зависимости критического радиуса от числа вторичных нейтронов, формулка по которой эта табличка вычислялась к сожалению не приведена.

Table 4.1.1-1. Critical Radius (r_c) vs Number of Secondaries (c )
<h5>

c value          r_c
        (crit. radius in MFP)
1.0            infinite
1.02           12.027
1.05            7.277
1.10            4.873
1.20            3.172
1.40            1.985
1.60            1.476
2.00             ???
3.82             ???

</h5>

Для Cf-251 в литературе приведено значение "ню" = 3,82 нейтрона, однако нужно знать число вторичных нейтронов, которое меньше и видимо лежит в районе 2-3.

Интересным параметром так же является скорость развития цепной реакции alpha входящая в формулу
N(t) = N(0)*exp(alpha*t)

где N(t) - число нейтронов в момент времени t.

Alpha is determined by the reactivity (c and the probability of escape), and the length of time it takes an average neutron (for a suitably defined average) to traverse an MFP. If we assume no losses from the system then alpha can be calculated by:

alpha = (1/tau)*(c - 1) = (v_n/total_MFP)*(c - 1)

where tau is the average neutron lifetime between collisions; and v_n is the average neutron velocity (which is 2.0x10⁹ cm/sec for a 2 MeV neutron, the average fission spectrum energy). The "no losses" assumption is an idealization. It provides an upper bound for reaction rates, and provides a good indication of the relative reaction rates in different materials. For very large assemblies, consisting of many critical masses, neutron losses may actually become negligible and approach the alphas given below.

Типичные св-ва материалов

<h5>

Isotope   c   cross_total total_MFP density    alpha      
                (barns)     (cm)            (1/microsec)
U-233   1.43      6.5       3.15     18.9        273       
U-235   1.27      6.8       3.04     18.9        178         
Pu-239  1.40      7.9       2.54     19.8        315         

cf-251   ???      ???        ???      ???        ???

</h5>

Если у калифорния большое с, а MFP такое же как у Pu-239, то 10г - это вранье.


[ 19-04-2003: Message edited by: muxel ]

Для тех кого интересуют, подробности от Carey Sublette (автора http://nuketesting.enviroweb.org/hew/Nwfaq/) о расчете крит. массы Cf-251



Исходные данные

cross_scatter: 4 barns
cross_fission: 2.5 barns
cross_absorb: negligible
Assuming 3.9 neutrons per fission (about equal to the neutron emissions of
Cf-252 and Cf-254 from spontaneous fission) we get:
c = (4 + 2.5*3.9)/6.5 = 2.11

дальше вообще идет рассуждение убойной силы!!!

Unfortunately this is off the scale I have handy, but extrapolating the
critical radius curve gives an estimate of 0.88 as the critical radius.

и в итоге - critical mass of 1.7 kg


Еще одна интересная статейка на тему изотопов калифорния, где утверждается, что californium-251, a weapons-grade fissile material with a bare sphere critical mass of 9kg, californium-252 is not weapons-usable.

Ну вообщем, вот так.

Вопрос сугубо по теме.

Поместится ли нейтронный заряд в габариты: диаметр 250 мм, длина 400 мм; 150 х 400 мм? Необходимая мощь - 1-5 кт.
Возможна ли регулируемая мощь в этих пределах и габаритах? Какая получится масса? Разрешена ли разработка/модификация имеющихся подобных зарядов? Хотя кому не пофиг сегодня..

au>Поместится ли нейтронный заряд в габариты: диаметр 250 мм, длина 400 мм; 150 х 400 мм? Необходимая мощь - 1-5 кт.
au>Возможна ли регулируемая мощь в этих пределах и габаритах? Какая получится масса?

Есть артеллерийский 203 мм снаряд W79, длина пишут 1115, вес ок.90 кг. Мощность изменяемая 100т - 1,1кт (3 варинта).

au> Разрешена ли разработка/модификация имеющихся подобных зарядов? Хотя кому не пофиг сегодня..

Разработка/модификация зарядов никогда и никак не была регламентирована, да и как это проверишь в проивном случае?

Уточню. Опять же - http://nuketesting.enviroweb.org/hew/Nwfaq

An example of such a weapon is the US Mk 79-0 warhead for the XM-753 8" AFAP (artillery fired atomic projectile). This shell was 44 inches long and weighed 214 lb. The W-79-0 component was only about 37 cm long. The maximum yield of the W-79-0 was 1 kt, of which 0.75 kt was due to fusion, and 0.25 kt to fission.

The W-79 fissile core is plutonium and is assembled through linear implosion. It is known to contain tungsten and uranium alloys. The likely use of the tungsten is to provide a high-Z material for providing the radiation case, and for the fuel capsule pusher/tamper. Uranium may be used simply to provide inertial mass around the core compression system, it may also serve in part as a neutron reflector.

The fissile material mass in this design would be something like 10 kg. The 750 ton fusion yield indicates at least 10 g of D-T mixture for the fusion fuel. Under high static pressure hydrogen can reach densities of around 0.1 mole/cc (0.25 g/cm³ for DT). This indicates a fuel capsule volume of at least 40 cm³, or a spherical radius of 2.5-3 cm including wall thickness.

Особенностями этого боеприпаса являются наличие значительного вклада (~75%) термоядерной составляющей в общую энергию взрыва, а так же линейное сжатие плутониевого заряда.

au>Поместится ли нейтронный заряд в габариты: диаметр 250 мм, длина 400 мм; 150 х 400 мм?

У нас в учебнике по РХБХ от 1989 года упоминается американский нейтронный заряд для снаряда калибром 203,2мм. Думаю, сейчас и покомпактнее есть

Дополнение Combined Fission/Fusion Weapons

The U.S. developed and produced three neutron warheads, a fourth was cancelled prior to production. All have been retired and dismantled.

The W66 warhead for the Sprint missile was the first ER warhead to be developed. It was manufactured during 1974-75, and was retired in Aug. 1975 after only a few months of service when the Sprint system was deactivated (about 70 were made). It had a yield of several kilotons (20 kt has been reported) and may or may not have used D-T fuel.

The W70 Mod 3 warhead for the Lance missile had a total yield about 1 kt which was 60% fusion and 40% fission. It was manufactured during 1981-83, and was retired by 1992; 380 were built.

The W79 Mod 0 warhead for the 8 inch artillery shell had a variable yield from 100 T to 1.1 kt. At the lowest yield it was a pure fission weapon, at the highest yield 800 T was from fusion (73%) and 300 T from fission. It was manufactured during 1981-1986; this version began retirement in the mid-80s, all were retired by 1992; 325 were built.

The W82 Mod 0 155 mm artillery shell, with variable yields similar tot he W79, was canceled in Oct 1983 without going in to production.

W82 был еще меньше - 155мм. Возможно, что и более меньшие можно было создать, но применение не нашлось.

А вот САУ которая стреляла W79. Lawrence Livermore National Laboratory:

Спасибо. Ещё вопрос о регулировании мощности. Как это происходит внешне, т.е. что там за "крутилка"? Или есть лишь несколько фиксированных положений?

Мощность регулируется за счет уменьшения термоядерной составляющей, т.е. количества смеси D-T в заряде.

au> Ещё вопрос о регулировании мощности. Как это происходит внешне, т.е. что там за "крутилка"? Или есть лишь несколько фиксированных положений?


Что крутят конкретно на снаряде не знаю, но мощности всегда фиксированные, любую из диапазона выбрать нельзя.

Что значит мощность регулируется количеством смеси? С мензуркой перед боем солдат отвешивает и засыпает её туда?

Можно ли выбирать мощь электрически, типа для 100 т - 12В на зелёный провод, 500 т - на жёлтый, 1 кТ - на красный? Или что-то в этом роде.

Уменьшение мощности по сравнению с максимальной осуществляеться подрывом не всех шашек в имплозивной схеме.

au>Что значит мощность регулируется количеством смеси?

А по-моему мощность взрыва меняется различными схемами первоначальной инициации...

au>Можно ли выбирать мощь электрически, типа для 100 т - 12В на зелёный провод, 500 т - на жёлтый, 1 кТ - на красный? Или что-то в этом роде.

В авиабомбах так и делается.

All Зеленый провод, красный - ну ейбогу как дети малые.
Вы представляете, что стоимость такого снаряда на порядок больше, чем стоимость артустановки из которой этим снарядом стреляют! То-есть стоит такая пушечка в 40км от Багдада (Грозного, Белграда, Пхеньяна) и сандалит этими снарядами по цели. А еще 50 таких пушек стоят рядом и стреляют простыми снарядами для отвода глаз. Причем для полной конспирации никто не знает где нейтронные снаряды, а где обычные. А уж для совсем полной дезинформации противника, солдат на одном из фальшивых снарядов соединяет два зеленых проводка и заливает что-то внутрь из мензурки.

Мощность взрыва, а с ней и доза нейтронного излучения определяются кол-вом D-T смеси подрываемой маломощным ~200т ядерным зарядиком. D-T смесь находится в сферической капсуле по высоким давлением. Капсула большего объема - сильный взрыв, меньшего объема - слабый. Поменять капсулы можно в заводских условиях, и это видимо делается раз в несколько лет т.к. период полураспада трития ~12 лет. LiD в данном случае не используется потому, что инициируется труднее, чем D-T, т.е. требуется не 200т ядерный заряд, а скажем 1кт.

KBOB>All Зеленый провод, красный - ну ейбогу как дети малые.

Вы с Мукселом как-то договоритесь сперва, а потом докладывайте

KBOB>Вы представляете, что стоимость такого снаряда на порядок больше, чем стоимость артустановки из которой этим снарядом стреляют!

Стоимость заряда и установки никто вроде и не спрашивал.

KBOB> Мощность взрыва, а с ней и доза нейтронного излучения определяются кол-вом D-T смеси подрываемой маломощным ~200т ядерным зарядиком. D-T смесь находится в сферической капсуле по высоким давлением. Капсула большего объема - сильный взрыв, меньшего объема - слабый. Поменять капсулы можно в заводских условиях, и это видимо делается раз в несколько лет т.к. период полураспада трития ~12 лет. LiD в данном случае не используется потому, что инициируется труднее, чем D-T, т.е. требуется не 200т ядерный заряд, а скажем 1кт.

Насколько мне стало ясно из nwfaq, нейтронные заряды делались исключительно на Д-Т (с детонатором). Капсулы или не капсулы - это меня не интересует. Я спросил можно ли менять мощность в поле, а не на заводе. Лежит, значит, у нас пара на 1 кТ, начальство приказало стрелять 200 т, а мы говорим что дескать нет двухсоттонных зарядов. Начальство мгновенно закипает и спрашивает куда делись ядерные снаряды - а вы им объясняете что для 200 т надо на завод сгонять - например из Кувейта в какую-то Миссури, а пока есть только ТОЧНО ТАКИЕ ЖЕ, но только килотонные.
Уверен что кроме этого замечательного варианта с минимум тройным запасом ядерных снарядов в поле - по номиналам, как резисторы - есть другие, с РЕГУЛИРОВКОЙ.

Муксел, Карибин - подробнее можно?

Balancer>А вообще, скорее всего, сейчас D и T применяются не в газообразном виде, а в виде гидридов.

Вот-вот, я тоже что-то слышал про дейтрид лития.

Способ Каррибиана не подходит по двум причинам, первое, в случае сферической имплозионной системы даже неподрыв одного сегмента (шашки) приведет к отказу, второе, в случае с нейтронной бомбой имплозионная система линейная.
Перемещением встроенного нейтронного источника - ну, не знаю, не знаю, какой еще источник.

>Ну... Для 100т. взрыва нужно 0.8г T или 1.3г D+T. Какое там давление будет?

100-250т взрыва этоо ядерная составляющая, остальное термоядерная ее то и легче регулировать.
Процитирую сам себя:
The 750 ton fusion yield indicates at least 10 g of D-T mixture for the fusion fuel. Under high static pressure hydrogen can reach densities of around 0.1 mole/cc (0.25 g/cm³ for DT). This indicates a fuel capsule volume of at least 40 cm³, or a spherical radius of 2.5-3 cm including wall thickness.

>Нас учили не стрелять этой гадостью, а разгребать последствия стрельбы
А какая вообще тактика применения нейтронного оружия?

>Способ Каррибиана не подходит по двум причинам, первое, в случае сферической имплозионной системы даже неподрыв одного сегмента (шашки) приведет к отказу,

А конкретнее? По вашему несферичность просто сразу исключает возможность имплозии, или все таки немного снижает q и все?

>второе, в случае с нейтронной бомбой имплозионная система линейная.

Где-то в ФАСовском ФАКе есть расчетный разрез W79 - там видно, что нифига не линейная.

>Вот-вот, я тоже что-то слышал про дейтрид лития.

Балансер же ясно сказал, что LiD не применяеться в нейтронках.

CaRRibeaN>Уменьшение мощности по сравнению с максимальной осуществляеться подрывом не всех шашек в имплозивной схеме.

Ты опять путаешь В ТЯО ДВЕ имплозии - при помощи ВВ обжимается делящеееся вещество, энергия деления используется при ЛУЧЕВОЙ имплозии легких элементов(чаще LiD, в нейтронном БП он действительно не используеться из за сильного поглощения N). Энергия подводиться к термоядерному заряду при помощи специального устройства(хорошо описанно у Клэнси, типа "трубочек для коктейля" ) Эти подводящие элементы должны быть очень точно ПОЗИЦИОНИРОВАННЫ. Так вот изменением их положения , например при помощи эл.мех. устройства можно легко менять мощность боеприпаса с точность до %, причем делать это(ТЕОРИТИЧЕСКИ!)прямо в полете носителя Практически перед пускомвыстрелом устанавливается специальное положение(это один из ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ механизмов)подводящих элементов. На боеприпасах для миномета Тюльпан это делалось при помощи специального(он ни для чего больше не подходил ) гаечного ключа

Ник

Давно уже читал про штатную американскую ЯБ, в которой мощность устнавливается непосредственно при подготовке к полёту, в соответствии с заданием на полёт: 0.5кТ, 10кТ или 140кТ. А уж гаечным ключом или чем другим - не говорилось.

>>Ну... Для 100т. взрыва нужно 0.8г T или 1.3г D+T. Какое там давление будет?

Таак. А вот вопрос. Допустим, поставлена задача разработать нейтронный заряд калибра ~150 мм. Какая минимально возможная (без рекордов, очень новых технологий и проч. надрывания) мощность делящегося заряда? Это при желаемой общей мощи 1кТ, и неполной - 0.5.

KBOB>А какая вообще тактика применения нейтронного оружия?

Да просто всё. По скоплениям вражеского народа, будь он под бронёй или где. Если получают дозу около 8000 рентген - сразу готовы (что и требуется). Вот цитатка:

One problem with using radiation as a tactical anti-personnel weapon is that to bring about rapid incapacitation of the target, a radiation dose that is many times the lethal level must be administered. A radiation dose of 600 rads is normally considered lethal (it will kill at least half of those who are exposed to it), but no effect is noticeable for several hours. Neutron bombs were intended to deliver a dose of 8000 rads to produce immediate and permanent incapacitation. A 1 kt ER warhead can do this to a T-72 tank crew at a range of 690 m, compared to 360 m for a pure fission bomb. For a "mere" 600 rad dose the distances are 1100 m and 700 m respectively, and for unprotected soldiers 600 rad exposures occur at 1350 m and 900 m. The lethal range for tactical neutron bombs exceeds the lethal range for blast and heat even for unprotected troops.

The neutron flux can induce significant amounts of short lived secondary radioactivity in the environment in the high flux region near the burst point. The alloy steels used in armor can develop radioactivity that is dangerous for 24-48 hours. If a tank exposed to a 1 kt neutron bomb at 690 m (the effective range for immediate crew incapacitation) is immediately occupied by a new crew, they will receive a lethal dose of radiation within 24 hours.

 

Ещё по ядерным зарядам можно пулять в надежде что они выйдут из строя. Я думаю что элетронике тоже мало не покажется, и скорее всего слишком сложные системы сразу испортятся.