Принципиально новый класс ядерного оружия

Теги:армия
 

Vale

Сальсолёт

Это, конечно всё хорошо...
Но, к сожалению, ПМСМ есть одна тонкость.

Насколько я понимаю, мы как бы "накачиваем лазер", потом его "откладываем в сторону", и в нужный момент, подсвеченный рентгеном, он "стреляет".

А если в "отложенном" состоянии через него пролетит "привет" от космического излучения? И случайно так "разрядит" пару -тройку атомов? А если те же атомы спонтанно "разрядятся"? И дальше пойдет "по цепочке"?

Я посмотрю на того, кто захочет иметь дело с такой "пороховой бочкой". Кстати - полураспад 30 лет- значит гамма излучение от несработавшего боеприпаса будет приличное... И вероятность самопроизвольного "срабатывания" тоже.

Термобарический боеприпас по крайней мере на обычный - не на "квантовый" предохранитель можно поставить. И что-то мне кажется, что при подсчёте массы боеприпаса выигрыш по массе ВВ съест проигрыш по массе защиты от спонтанной "гаммы".


Да еще. Little fallout, говорят? А по сравнению с нейтронкой?
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  

KBOB

опытный

Пытался я эту тему обсуждать вот тут.

http://www.scientific.ru/dforum/common/1059238338

Существует реакция спонтанного деления атомных ядер (в частности изотопов U, Pu), эта реакция в некотором смысле катализируется нейтронами. То-есть нейтроны могут вызыват эту реакцию, и при этом являются ее продуктами. Поэтому в определенных условиях (например в ядерном реакторе) реакция деления может протекать в самоподдерживающимся режиме, являясь источником тепловой энергии, а также нейтронов и осколков деления. Причем все три "продукта" могут находить определенное применение.

 В последнее время в печати появились сообщения, что могут существовать ядерные (фотоядерные) реакции катализируемые гамма квантами. Механизм таких реакций связан с существованием долгоживущих энергетически возбужденных ядерных состояний - ядерных изомеров. Ядерные изомеры стабильных изотопов, чаще всего, переходят в основное состояние с испусканием гамма квантов, этот процесс харрактеризуется определенным периодом полураспада. Однако, теоретики предсказывают, что такой процесс можно ускорить сообщив ядру с помощью другого гамма кванта, некоторую энергию, как бы помогая ему преодолеть потенциальный барьер отделяющий метастабильное состояние от основного. В результате ядро поглощая один гамма квант испускает один или несколько гамма квантов с суммарной энергие превышающей первоначально вложенную. В такой системе при определенных условиях может возникнуть самоподдерживающаяся (цепная реакция).

Преимущества такой реакции по сравнению с традиционными реакциями цепного деления изотопов U и Pu следующие.

1. Отсутсвие долгоживущих радиоактивных продуктов (если используются изомерные состояния стабильных изотопов).
2. Отсутствие наведенной радиоактивности в конструкционных материалах (поскольку гамма кванты не вызывают наведенной радиоактивности).
3. Меньшие критические размеры "устройства" (из-за того, что критический размер напрямую связан с длиной свободного пробега).

Однако существуют определенные неясности.
1. Существует ли ядерный изомер с походящими параметрами (энергией возбуждения, временем жизни,  спектром индуцированного гамма излучения).
2. Возможность управления такой реакцией (если вспомнить, что возможность управления ядерным реактором основана на существовании запаздывающих нейтронов) в данном случае запаздывающих гамма квантов вроде бы не существует.
3. Доступность/экологичность ядерно-изомерного топлива. Не будет ли оно слишком дорогим либо являтся продуктом ядерной энергетики (как плутоний) или более экзотичных, отнюдь не безотходных, ядерных превращений.

С другой стороны для создания ядерно-изомерной бомбы выполнение двух последних пунктов не обязательно.

Внесите ясность по последним трем пунктам, плиз.
 


не очень поддержали. Есть еще один изотоп Ta-180m более долгоживущий, но труднее активируемый.
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 
EE Татарин #14.08.2003 16:32
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Самоподдерживающаяся цепная реакция на одних изомерах, ИМХО, - сложная, почти невозможная штука. Большое количество фотонов застрянет на оболочках, большое - выйдет из полосы поглощения ядра и опять же рассеется, а бОльшая часть - сразу выйдет из системы вообще (кто сказал, что тут нет крит. массы? предполагается, что гамма-кванты имеют нулевой пробег и поглощаются абсолютно? ну-ну).

А кто мне скажет, зачем она, СПД, нужна?

Система должна работать как усилитель энергии первичного источника.
Засветили одно ядро, выделилось энергии от него + (при везении) еще от двух-трех. Засветили еще одно - снова поимели энергию. Прекратили засветку - все, энергия не выделяется. Все беды при такой (самой реальной вообще-то) схеме со случайной засветкой отпадают.
Ткскзть, "подкритичная" бомба.

А выбор источников для засветки богатый.
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  
Это сообщение редактировалось 14.08.2003 в 16:40

Anika

координатор
★★
Татарин, 14.08.2003 15:32:10:
Самоподдерживающаяся цепная реакция на одних изомерах, ИМХО, - сложная, почти невозможная штука.
 

Особенно если учесть, что инициируется это дело мягким рентгеном, а выделяется - гамма.
Когда говорит масло - пушки молчат. А голос пушек - это голос Муз. ©Ю.Шерман  
EE Татарин #14.08.2003 19:54
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Пара ссылок.
Обзор работ в этой области в России:
http://www.rfbr.ru/default.asp?doc_id=5919
Просто интересная работа, очень красивый метод управлять выходом энергии:
http://www.ioffe.ru/journals/ftt/1998/10/p.../p1832-1834.pdf
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  

KBOB

опытный

>Татарин
Хорошие ссылки!

Большое количество фотонов застрянет на оболочках, большое - выйдет из полосы поглощения ядра и опять же рассеется, а бОльшая часть - сразу выйдет из системы вообще (кто сказал, что тут нет крит. массы? предполагается, что гамма-кванты имеют нулевой пробег и поглощаются абсолютно? ну-ну).
 


Для Hf-178m2 энергия возбуждения 40-60 кЭв, выделяемая энергия 2,4 МэВ.
Энергия выдеряется в каскаде по 400 кэВ (примерно).
400кЭв не застрянет ни в каких электронных оболочках, таких электронных переходов нет!. На счет полосы поглощения ядра Hf-178m2 не знаю, но думаю если существует замедлитель нейтронов, то существует и уменьшитель энергии гамма-квантов.

Крит. масса есть ни кто не спорит! Но!
Чем определяется время сборки крит. массы в атомной бомбе? (ответ есть у Саблета)
Для бомбы на атомных изомерах это время IMHO <100 пс. То-есть крит. массу собрать не реально.

Время развития цепи опять же определяется скоростью фотонов (которая превышает скорость нейтронов спонтанного деления в сотни раз).

Вообщем бомба не получается. Получается что-то типа реактора.
В близком к критическому состоянию будет наблюдаться возрастание скорости радиоактивного распада (уменьшение эффективного времени полурапада с 31 года до ??? дней, часов, минут, секунд)
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 
Это сообщение редактировалось 15.08.2003 в 06:30

KBOB

опытный

на один рентгеновский фотон выходит один гамма
 

Дык, я об том и говорю! А потом гамму преващаем в рентген. И цепная реакция.

P.S. И по плутонию можно внешним источником нейтронов светить, но всем почему-то нравится цепная реакция.
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 

KBOB

опытный

Цепная реакция нравится не всем, иначе никто бы не заморачивался с этими изомерами. Интерес представляет именно извлечение энергии ядра без участия реакций деления.
 


Цепная реакция, но не деления, а размножения гамма квантов.

цепной реакции там нет - только "разряд" изомера под действием... чего-нибудь
 


Под действием излучения самого ядерного изомера.
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 

KBOB

опытный

Да нет там ни слова о цепной реакции, где вы его увидели???
 


Домыслил, прочитал между строк
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 

KBOB

опытный

Обратите внимание, буквально сегодня проходит научная конференция посвященная ядерным изомерам.

http://www.iac.isu.edu/isomerstorageworkshop.htm
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 
Для Hf-178m2 энергия возбуждения 40-60 кЭв, выделяемая энергия 2,4 МэВ.
Энергия выдеряется в каскаде по 400 кэВ (примерно).
400кЭв не застрянет ни в каких электронных оболочках, таких электронных переходов нет!.
 

А переходы тут совершенно не причем. При таких энергиях все решает комптон. Чтобы прорваться к ядру (а оно маленькое) и столкнуться с ним, кванту надо пройти много электронных оболочек, на каждый атом приходится по Z электронов, атомов встретится - тоже не одна сотня. Если надо, то я могу конечно, поднять учебник по Мессбауэру (практически та самая задача), но и так дело ясное, что дело темное.
ИМХО, КПД процесса будет заметно меньше единицы.

На счет полосы поглощения ядра Hf-178m2 не знаю, но думаю если существует замедлитель нейтронов, то существует и уменьшитель энергии гамма-квантов.
 

Всяко же. Тот же комптон-эффект. Берем свинец, берем материал с внутренними переходами в нужном диапазоне, и...
Фишка в том, что с нейтронами гораздо проще, у нас сечение поглощения быстро растет с падением энергии нейтрона. То есть, чем меньше, тем лучше, после определенного момента нейтрону особо некуда деваться кроме как быть поглощенным. А в быстрых реакторах энергия нейтронов падает достаточно плавно, опять же мимо резонанса мало их проскакивает.

С гамма-квантами все хуже.

Вообщем бомба не получается. Получается что-то типа реактора.
В близком к критическому состоянию будет наблюдаться возрастание скорости радиоактивного распада (уменьшение эффективного времени полурапада с 31 года до ??? дней, часов, минут, секунд)
 

ИМХО, это как раз не очень интересно, штука разрушит себя раньше, чем сумеет выделить большую часть энергии.

Тогда уж, если без подсветки, лучше сразу пытаться сделать гамма-лазер.
 
EE Татарин #16.08.2003 19:46
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
au, 16.08.2003 15:15:46:
Представим что есть некая полая [полу]сфера с дыркой, сделанная из этого m2.
 

Ну да, именно так я себе это и представляю.

Только сфера - из м1, в м2 его как раз рентгеном и переводят.
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  
EE Татарин #17.08.2003 17:21
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Нет, никаких вечных двигателей.
Есть м1 с уровнем в несколько МэВ и временем полураспада тау, есть м2 с уровнем над м1 в несколько кэВ и временем полураспада тау2 много меньше тау.
Есть еще стабильный Гф-178, из которого возбужденный м1 и получают, и в который в итоге и распадается м2.

Достаточно путанно?
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  

KBOB

опытный

Представим что есть некая полая [полу]сфера с дыркой, сделанная из этого m2. Сфера в "собранном" состоянии заполнена.. газом, или плазмой, например, или чем угодно, что способно достаточно ярко светиться рентгеном в течение, скажем, 1 мс и при этом не разрушает сферу, или даже вообще её не разрушает, по крайней мере не в порошок. Также предположим, что этой 1 мс достаточно для разрядки всего изомера, содержащегося в сфере. Вот и вся бомба!!!
 


Достаточно ярко светить рентгеном может ядерный взрыв! Но я не об этом. Взрыв может быть тепловой, как в термоядерной бомбе взрыв, поскольку скорость термоядерной реакции зависит от температуры или цепной как в ядерной бомбе.
 С ядерными изомерами, если цепной взрыв не проходит, то тепловой по любому пройдет.

Кстати, а какие способы получения Hf-178m2, где и в каких количествах?
Слышал в Дубне получают.
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 
Это сообщение редактировалось 18.08.2003 в 06:56

KBOB

опытный

Две ссылки по теме
http://ke.lebedev.ru/PDFKE/2000/551rivlin.pdf
http://ke.lebedev.ru/PDFKE/2000/937rivlin.pdf
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 
EE Татарин #20.08.2003 19:43
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
2 КВОВ:
Интересно.

Но автор подчеркнуто не касается конкретики. Я вот в силу своего разумения посчитал их сигму для того же гафния... :\

Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

KBOB

опытный

Но автор подчеркнуто не касается конкретики. Я вот в силу своего разумения посчитал их сигму для того же гафния... :\
 


Чего? Кого? Сигма это сечение (вспоминаю, с трудом, еще со школы).
Попроще можно (для таких тупых, как я), плиз.

Ну и что для Hf-178m2 получилось?
Раньше пользовался системой DOS и проблем с безопасностью не было, а тут поставил Windows и кто-то залез ко мне в компьютер!
 

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru