Изделия W62, W78, W87 и другие.

sas1975kr> А остальные?
А зачем? Мы ведь об Уране/Плутоне говорим, или нет?

sas1975kr> Не хочешь в америку позвонить - узнать сколько 235 стоит?
Какую "легенду" рассказать? В первую очередь почему с Украины звоню?

davex>> Чего я не понял: это цены за грамм? или "Size/Unit"?
sas1975kr> За "Size/Unit" насколько я понимаю...
Мого-буть... Мого-буть...

davex>> ЕМНИП там и Плутоний продавали...
sas1975kr> Ну так искай
А шо толку? Я точно помню, что сумма называлась на весь контракт. Плюс куча матюков, шо задарма отдают...

sas1975kr> П.С. Судя по кол-ву продаваемого добытого из боеголовок 235 это может быть причиной столь большой разницы в весе ББ. Если амеровские на плутонии, а наши старые на уране...
???
Мы не знаем сколько весят ББ ни у нас, ни у них, мы знаем, что большинство ГЧ у нас тяжелее. Старые моноблочные ББ отличались "условноприблизительно" на 14%.

sas1975kr>> ...Да и требование уменьшения длинны приводит к тому что ракету делают просто больше по диаметру. И на массе ряда систем (корпус, заряд ТТ) это только положительно сказывается.
davex> Если бы было все так просто, то все бы ракеты так делали.

А я и не говорил что это просто. Это позволяет снизить относительную массу корпусных конструкций. Но увеличение сопротивления приводит к увеличению потребной массы топлива. В итоге маршевые ступениполучаеются тяжелее.

Но ступень разведения не участвует в придании ракете скорости. И при этом от уменьшения относительной массы корпуса выигрывает...

sas1975kr>> А остальные?
davex> А зачем? Мы ведь об Уране/Плутоне говорим, или нет?

Остальные ссылки. Там кроме этого источника есть еще два...


davex> ???

Шо ???
Если жто действительно так, то объясняет большую разницу в весе ББ.

davex> Мы не знаем сколько весят ББ ни у нас, ни у них, мы знаем, что большинство ГЧ у нас тяжелее. Старые моноблочные ББ отличались "условноприблизительно" на 14%.

Они по идее не слишком показательны. Урана и плутония ля взрыва столко же нужно. У больших термоядерных основной объем должны были занимать литий6 и дейтерий/тритий. И соответсвенно увеличивается масса корпусных конструкций...

sas1975kr> Что в твоем понимании "не высокобогащенный"?
Я исходил из того что 87-й можно "апгрейдить":

[url=http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Weapons/W87.html:]The W87 Warhead[/url]

The warhead yield can be upgraded from 300 Kt to 475 Kt by adding rings or a sleeve of oralloy (highly enriched uranium) to the second stage. This probably entails replacing depleted uranium rings used in a cylindrical fusion tamper so that less energetic neutrons can produce additional fission.

 

Так, что изначально я был прав, замена обедненного на обогащенный...

sas1975kr> Остальные ссылки. Там кроме этого источника есть еще два...
SAS, ну шо тут смотреть? Напротив первой ссылки (кстати, в статье по ссылке те же цифры, только за кг, а не грамм)

Price of Plutonium:

Since the energy per fission from Pu-239 and U-235 is about the same, the theoretical fuel value of fissile Pu is $5600 per gram. Reactor grade Pu also contains non-fissile isotopes, reducing its value to about $4400 per gram.

 

Что в переведенном тексте звучит, как:

[url=http://www.ieer.org/ensec/no-1/no1russ/puuse.html:]Избыточный плутоний как источник энергии[/url]

Энергетическая стоимость плутония определяется ценой на уран. Предполагая, что цена 1 кг урана составляет 40 долл., стоимость 1 кг урана-235 достигает 5600 долл.. Поскольку выделение энергии на единицу распада у плутония-239 и урана-235 примерно одинаково, теоретическая цена расщепляющегося плутония эквивалентна примерно 5600 долл. за 1 кг. Реакторный плутоний также содержит нерасщепляющиеся изотопы, что снижает цену до 4400 долл. за 1 кг.

 

Во второй вообще говорят о заградительных от терроризма ценах...

Т.е. себестоимость мы таким способом не узнаем, увы, так как цену плутония либо привязывают стоимости урана, а стоимость последнего к нефти, либо назначают основываясь на политических решениях. Из чего может следовать, либо то что себестоимость "безумно" высока, либо "до смешного" мала. Приблизительно зная технологию производства склоняюсь к последнему.

Хотя, хотелось бы оценить относительную себестоимость производства плутония в сравнении с ураном.

davex>> ???
sas1975kr> Шо ???
sas1975kr> Если жто действительно так, то объясняет большую разницу в весе ББ.
А она большая?

davex> Хотя, хотелось бы оценить относительную себестоимость производства плутония в сравнении с ураном.
U-235.
В природном уране только один, относительно редкий, изотоп подходит для изготовления ядра атомной бомбы или поддержания реакции в энергетическом реакторе. Степень обогащения по U-235 в ядерном топливе для АЭС колеблется в пределах 2-4.5%, для оружейного использования - минимум 80%, а более предпочтительно 90%. В США уран-235 оружейного качества обогащен до 93.5%, промышленность способна выдавать 97.65% - уран такого качества используется в реакторах для военно-морского флота.
В 1998 году изотопное отделение Ок-Риджской Национальной лаборатории (ORNL) поставляло 93% U-235 по цене 53$/г.
Будучи еще более легким, U-234 пропорционально обогащается даже еще в большей степени, чем U-235 во всех процессах разделения, основанных на разнице в массах. Высокообогащенный U-235 обычно содержит 1.5-2.0% U-234.
Интенсивность спонтанного деления U-235 0.16 делений/с*кг. Чистая 60-килограмовая масса U-235 производит всего 9.6 делений/с, делая достаточно простой для изготовления пушечную схему. U-238 создает в 35 раз больше нейтронов на килограмм, так что даже маленький процент этого изотопа поднимает этот показатель в несколько раз. U-234 создает в 22 раза больше нейтронов и имеет похожее с U-238 нежелательное действие.
Удельная активность U-235 всего 2.1 микрокюри/г; загрязнение его 0.8% U-234 поднимают ее до 51 микрокюри/г.
Газовое центрифугирование.
Доминирующий способ разделения изотопов для новых производств, хотя уже существующие мощности - по большей части газодиффузионные. Каждая центрифуга обеспечивает гораздо больший коэффициент разделения, чем одна газовая ступень. Требуется много меньше ступеней, всего около тысячи, правда стоимость каждой центрифуги гораздо выше.
Газовое центрифугирование требует ~1/10 часть энергии, требующейся газовой диффузии (его энергопотребление 100-250 кВт-ч/МПП-кг) и обеспечивает более легкое наращивание масштаба производства.
Из развивающихся ядерных стран этой достаточно сложной технологией владеют Пакистан и Индия.

Аэродинамическая сепарация.
Аэродинамическое разделение разработано в ЮАР (процесс UCOR, использующий вихревые трубки с давлением 6 бар) и Германии (используются искривленные сопла, работающие с давлением 0.25-0.5 бар).
Единственная страна, применявшая этот метод на практике - ЮАР, где было произведено 400 кг оружейного урана на предприятии в Валиндабе, закрытом в конце восьмидесятых. Коэффициент разделения ~1.015, энергозатраты ~3300 кВт-ч/МПП-кг.
Приблизительные энергетические эффективности указанных методов по отношению к газовой диффузии:
менее 0.01? AVLIS (если доведена до промышленного употребления)
0.10-0.04 газовое центрифугирование
0.30 химическое разделение
1.00 газовая диффузия
1.50 аэродинамическая сепарация

Pu-239
На сентябрь 1998 года цены на плутоний, установленные изотопным отделением Ок-Риджской Национальной лаборатории (ORNL) были таковы: $8.25/мг за плутоний-238 (97% чистоты); $4.65/мг за плутоний-239 (>99.99%); $5.45/мг за плутоний-240 (>95%); $14.70/мг за плутоний-241 (>93%); и $19.75/мг за плутоний-242.

Pu-239 - единственный подходящий изотоп для оружейного использования, остальные изотопы рассматриваются только из-за их вредного действия. Pu-239 имеет большие сечения рассеивания и поглощения, чем уран и большее число нейтронов в расчете на одно деление, и, соответственно, меньшую меньшую критическую массу.
Чистый Pu-239 имеет среднюю величину испускания нейтронов от спонтанного деления примерно 30 нейтронов/с*кг (~10 делений/с*кг). Принимая во внимание малость критической массы, 6 кг или менее, пушечная плутониевая бомба может быть создана при наличии исключительно чистого плутония-239. Кроме того, из-за сильной альфа-радиоактивности доля включения легких элементов не должна превышать нескольких частиц к миллиону, для избежания реакций альфа частица -> n.
Относительно короткое время полураспада Pu-239 (по сравнению с U-235) подразумевает значительное выделение энергии при радиоактивном распаде. Pu-239 производит 1.92 Вт/кг. Это выше, чем средняя теплота обмена веществ у взрослого человека. Как следствие, на ощупь плутоний достаточно теплый. Если кусок плутония хорошо теплоизолировать, он разогреется до температуры свыше 100 °C за два часа и вскоре до точки перехода альфа в бета фазу. Такой разогрев представляет проблему для конструирования оружия из-за изменения объема, фазовых переходов нестабилизированниго плутония.
Удельная активность плутония-239 61.5 милликюри/г.
В США плутоний-239 производится в Хэнфорде, шт. Вашингтон и Саванне, шт. Джорджия.
Оружейный плутоний
Это название применяется в США к плутонию с содержанием Pu-240 менее 7%. Типичный состав оружейного плутония приведен ниже. Первые две колонки - средний состав плутония, произведенного в Хэнфорде и Саванне в июне 1968. Третья - базируется на образцах почвы, взятых поблизости от Роки Флетс в 1970-х с учетом америция-241 (продукта распада Pu-241).

Типичный состав оружейного плутония

Хэнфорд Саванна Почва Роки Флетс
(сред. 6/68) (сред. 6/68) (сред. 1970-е)
Pu-238 менее чем 0.05% менее чем 0.05% следы
Pu-239 93.17% 92.99% 93.6%
Pu-240 6.28% 6.13% 5.8%
Pu-241 0.54% 0.86% 0.6%
Pu-242 менее чем 0.05% менее чем 0.05% следы

В США производится и сверхчистый плутоний с 3% Pu-240, для обогащения обычного плутония, и, возможно, для специальных зарядов. Некоторые американские устройства требуют содержание Pu-240 менее 1.5%.
Существенный вопрос: что подразумевает название "оружейного качества". Самая распространенная интерпретация состоит в том, что это плутоний с содержанием изотопа Pu-240 менее 7%, действительно требующийся для успешного создания оружия. По крайней мере, превышение этой отметки означает серьезный компромисс с эффективностью.
Наличие Pu-240 точно определяет характеристики оружия, ибо именно от него зависит нейтронный фон и такие вторичные явления как рост критической массы (незначительный) и тепловой выход. Нейтронный фон влияет на проект ядерного взрывного устройства (ЯВУ) ограничением общей массы заключенного плутония, необходимостью достижения скоростей имплозии выше определенного порога. Как указывалось выше, некоторые проекты (преимущественно старые), требуют плутония с низкой концентрацией Pu-240 по эти причинам.
Однако, в современных усовершенствованных конструкциях, указанные сложности не являются критическими, по крайней мере с начала 1960-х. В недавно рассекреченных документах (WASH-1037, "Введение в ядерное оружие", июнь 1972) указывается, что обозначение плутония как "оружейной чистоты" - исключительно экономический вопрос. С одной стороны, стоимость плутония падает с ростом доли Pu-240. С другой - Pu-240 увеличивает критическую массу. Около 6-7% Pu-240 делает общую стоимость плутония, с учетом указанных причин, минимальной.
Это не означает, что существующие ядерные устройства сохранят работоспособность, если увеличить уровень плутония-240. Они спроектированы для достижения наилучшего эффекта с определенным делящимся материалом и пострадают в работоспособности при изменении изотопного состава.
Принимая средний состав оружейного плутония: 93.4% Pu-239, 6.0% Pu-240 и 0.6% Pu-241 (с пренебрежимым содержанием остальных изотопов) можно просчитать следующие его свойства. Начальная тепловая мощность свежевыработанного оружейного плутония 2.2 Вт/кг, уровень спонтанного деления 27 100 делений/с. Этот показатель деления позволяет использовать в оружии 4-5 кг плутония с очень низкой вероятность предетонации при условии хорошей имплозионной системы. По прошествии пары десятилетий, большая часть Pu-241 превратится в Am-241, существенно увеличив тепловыделение - до 2.8 Вт/кг. Поскольку Pu-241 прекрасно делится, а Am-241 - нет, это приводит к снижению запаса реактивности плутония и должно приниматься в расчет конструкторами.
Нейтронное излучение 5 кг оружейного плутония 300 000 нейтронов/с создает уровень излучения 0.003 рад/час на 1 м. Фон снижается отражателем и взрывчатым веществом, окружающим его. Облегченное оружие уменьшает радиацию в 5-10 раз. С другой стороны, высокая проникающая способность нейтронов увеличивает опасность. Длительный постоянный контакт с ЯВУ во время их обычного обслуживания может привести к дозе радиации, приближающейся к предельной годовой для профессионального состава. Сотрудники плутониевых предприятий, обрабатывающие плутониевый ядра непосредственно или в герметичных боксах, имеют ограниченную защиту от радиации и могут нуждаться в переводе с этой работы на другую, чтобы не превысить годового лимита облучения.
Вследствии малой разницы в массах Pu-239 и Pu-240, эти изотопы не разделяются промышленно широко распространенными способами обогащения. Единственный способ произвести более чистый Pu-239 - сократить время пребывания в реакторе кассеты м U-238. Малые количества плутония разделяются на электромагнитном сепараторе для исследовательских целей. Для развитых государств нет причин для снижения процента Pu-240 менее 6, так как эта концентрация не мешает создавать эффективные и надежные триггеры термоядерных зарядов. Очень малое количество Pu-240 позволяет достичь некоторой дополнительной гибкости, требующейся специализированным или экзотическим изделиям.

S.I.> В 1998 году изотопное отделение Ок-Риджской Национальной лаборатории (ORNL) поставляло 93%
U-235 по цене 53$/г.

S.I.> На сентябрь 1998 года цены на плутоний, установленные изотопным отделением Ок-Риджской Национальной лаборатории (ORNL) были таковы: $4.65/мг за плутоний-239 (>99.99%);

Т.е. соотношение
U235 - 5 400 $/кг
P239 - 4 650 000 $/кг

Нет.
U235 - 54 000 $/кг
sas1975kr> P239 - 4 650 000 $/кг
В 88 раз дороже.
Но! Это сверхчистый 99%, оружейный-90% дешевле.
А с учетом десятикратной разницы в критмассе и соответствующей разнице в массе системы имплозии - триггер на уране скорее всего невозможен в данных масогабаритах.
Урановый заряд был на нашем 8К14 Скаде - но там масса бч-980кг.

S.I.> А с учетом десятикратной разницы в критмассе и соответствующей разнице в массе системы имплозии - триггер на уране скорее всего невозможен в данных масогабаритах.

Вообще речь идет не о триггере, а об основном заряде.

S.I.>> А с учетом десятикратной разницы в критмассе и соответствующей разнице в массе системы имплозии - триггер на уране скорее всего невозможен в данных масогабаритах.
sas1975kr> Вообще речь идет не о триггере, а об основном заряде.

Основной заряд - дейтерид лития. Оболочка из урана или вольфрама/свинца. Запальная свеча - плутониевая или уран-235-но там их немного бо сжатие сильное.

marata> Рекомендую почитать
Спасибо за подсказку!
Уже начал читать!
Впрочем и "Отработанное ядерное топливо" тоже на очереди на прочтение с самого начала.

davex> массовые характеристики для ЯЗ W87.

Масса: 226 - 272; 199.5 кг Заряд: 300 кт; повышаема до 475 кт

S.I.> Нет.
S.I.> U235 - 54 000 $/кг
sas1975kr>> P239 - 4 650 000 $/кг
S.I.> В 88 раз дороже.
S.I.> Но! Это сверхчистый 99%, оружейный-90% дешевле.

Очень серьезная ошибка. Плутоний оружейного качества много дешевле оружейного урана - В РАЗЫ.

Почему: плутоний получают химическим методом из реакторного урана, т.е. урана очень низкого обогащения, а то и природного. При этом его изотопный состав зависит от частоты перегрузки реактора - чем чаще перегружать, тем меньше паразитных изотопов будет (поэтому оружейный плутоний дороже "реакторного") Но сам процесс выделения плутония 99% ХИМИЧЕСКОЙ чистоты гораздо дешевле, чем получение урана²³⁵ даже 10% степени обогащения. А "оружейное" обогащение урана (до 75-95%) стоит вааще запредельных денег.

Wyvern-2> Плутоний оружейного качества много дешевле оружейного урана - В РАЗЫ.
А буржуи пишут наоборот. Так и знал, что врут гады! Наверно Иран с пути сбивают..

Wyvern-2>> Плутоний оружейного качества много дешевле оружейного урана - В РАЗЫ.
S.I.> А буржуи пишут наоборот. Так и знал, что врут гады! Наверно Иран с пути сбивают..

МИнимум в одном месте проговорились: "..это было последнее устройство с урановым ядром, больше они не производились и не разрабатывались ввиду дороговизны"

S.I.> Урановый заряд был на нашем 8К14 Скаде - но там масса бч-980кг.

Это чтоб с термостатированием и подогревом БЧ не мучаться?

Wyvern-2>>> Плутоний оружейного качества много дешевле оружейного урана - В РАЗЫ.
S.I.>> А буржуи пишут наоборот. Так и знал, что врут гады! Наверно Иран с пути сбивают..
Wyvern-2> МИнимум в одном месте проговорились: "..это было последнее устройство с урановым ядром, больше они не производились и не разрабатывались ввиду дороговизны"

За шо я вас всех люблю ребята, так это зато что вы всегда основания для своих суждений приводите.
Ник, ну откуда ты это взял? Хоть бы ссылку какую дал..
1) Где ты читал что плутоний дешевле? мы тут две страницы исписали и достоверных источников не нашли. А тут пришел Ник и всех рассудил
2) Про последнее устройство с урановым ядром, это про W87? Оно как раз самое последнее и совершенное. Новее него для СЯС у американцев ничего нет. Причем указывается что W87 дешевле W78. За счет чего не понятно. Я предположил что как раз за счет использования U235.

П.С. Плиз Ник, объясни откуда такая уверенность что плутоний дешевле?

П.С. Вот судя по всему первоисточники данных Сержем ссылок
The W87 Warhead
и W78 сразу..

S.I.> Термодерная боеголовка W-87
Судя по тексту, как уже сказал SAS, это преведенная статья с The Nuclear Weapon Archive. Жаль, данные несколько спорные, впрочем авторы и сами не претендуют на точность.

Ник, ты брал данные по W87 из источника, который привел Serg Ivanov?
Если нет, то поделись своим источником, плиз... (если это возможно, конечно)

S.I.>> В 88 раз дороже.
S.I.>> Но! Это сверхчистый 99%, оружейный-90% дешевле.
Wyvern-2> Очень серьезная ошибка. Плутоний оружейного качества много дешевле оружейного урана - В РАЗЫ.
Я тоже так думаю, вот только доказать не могу. Помоги, а?!

Wyvern-2> Почему: плутоний получают химическим методом из реакторного урана, т.е. урана очень низкого обогащения, а то и природного. ...
К сожалению это говорит лишь о том, что химический метод выделения плутония дешевле чем "его же* обогащение. Есть данные о стоимости химии для плутония и обогащения Урана?

Wyvern-2> ... При этом его изотопный состав зависит от частоты перегрузки реактора - чем чаще перегружать, тем меньше паразитных изотопов будет (поэтому оружейный плутоний дороже "реакторного") ...
Угу, вопрос, на сколько? Всмысле сколько эта операция стоит?

Wyvern-2> ... Но сам процесс выделения плутония 99% ХИМИЧЕСКОЙ чистоты гораздо дешевле, чем получение урана²³⁵ даже 10% степени обогащения. А "оружейное" обогащение урана (до 75-95%) стоит вааще запредельных денег.
Вот бы еще найти какие-то циферьки...

sas1975kr> 2) Про последнее устройство с урановым ядром, это про W87? Оно как раз самое последнее и совершенное. Новее него для СЯС у американцев ничего нет. Причем указывается что W87 дешевле W78. За счет чего не понятно. Я предположил что как раз за счет использования U235.
Эээ... Насколько я понимаю, ни в W87, ни в W78 нет, ни уранового ядра, ни плутониевого, как и в любом ТЯЗ.

sas1975kr> П.С. Вот судя по всему первоисточники данных Сержем ссылок
Угу, очень похоже.
Кстати, если глянуть в переведенный текст:
1. Термодерная боеголовка W-78
2. Термодерная боеголовка W-87
видно, что мы пропустили еще один момент в оценке стоимости этих ЯЗ: Оболочка основного заряда у считающегося более дорогим 78-го из берилия (вроде совсем не дешевым считается), а у 87-го из обедненного урана (U²³⁸).

davex> Если нет, то поделись своим источником, плиз... (если это возможно, конечно)
Апиду на работу скину "Химию плутония" в 23 ПДФ-ках

Wyvern-2>> Почему: плутоний получают химическим методом из реакторного урана, т.е. урана очень низкого обогащения, а то и природного. ...
davex> К сожалению это говорит лишь о том, что химический метод выделения плутония дешевле чем "его же* обогащение. Есть данные о стоимости химии для плутония и обогащения Урана?
А самому прикинуть? Что дешевле: банальный химреактор и почти обычный химзавод или тысячи центрифуг аля "Манхэтэнский проект"?

Wyvern-2>> ... При этом его изотопный состав зависит от частоты перегрузки реактора - чем чаще перегружать, тем меньше паразитных изотопов будет (поэтому оружейный плутоний дороже "реакторного") ...
davex> Угу, вопрос, на сколько? Всмысле сколько эта операция стоит?
Не знаю. Но то, что КАЖДАЯ перегрузка стоит больших денег - есть сомнения?

Wyvern-2>> ... Но сам процесс выделения плутония 99% ХИМИЧЕСКОЙ чистоты гораздо дешевле, чем получение урана²³⁵ даже 10% степени обогащения. А "оружейное" обогащение урана (до 75-95%) стоит вааще запредельных денег.
davex> Вот бы еще найти какие-то циферьки...
Вот тут наверняка хрен на нос

Wyvern-2> А самому прикинуть? Что дешевле: банальный химреактор и почти обычный химзавод или тысячи центрифуг аля "Манхэтэнский проект"?
Забыли про реактор ядерный до химического. Переработка вполне может оказаться дороже центрифуг.
Скажем ЮАР пошла по пути обогащения урана. Нынешние центрифуги много совершеннее времён 40гг.
Да и процесс обогащения урана гораздо менее опасен чем получение плутония. Как и сам конечный продукт.
Натюр продукт так сказать. А плутоний - гадость ещё та..

U235> Это чтоб с термостатированием и подогревом БЧ не мучаться?
Нет её термостатировали. Термостатирование - чтоб оболочка из обычного ВВ не треснула в мороз. ИМХО.
А уран в тактической позволяли применить массогабариты. Почти тонна веса при мощности в 10-20кт. Плутоний был нужен для стратегов. ИМХО.