[image]

Взрыволет "Мартин" Коула 1960 г.

Насколько ТЕХНИЧЕСКИ был возможен вариант такого атомного импульсного привода?
Теги:космос
 
1 2 3 4 5 6 7 8
MD Serg Ivanov #05.07.2018 16:22  @Бывший генералиссимус#04.07.2018 20:56
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
A.s.>> В одном заряде по таблице ну никак не могло быть больше 2 кг в каждой бомб:
Б.г.> Не, если делать чисто урановую, надо килограмм 20-25.
Сегодня для создания атомной бомбы с энергией, эквивалентной 20000 тонн тротила, необходимо примерно 3 кг плутония-239, или 8,5 кг урана 235. Это при прогрессивной имплозивной схеме с отражателем, и в случае чистого оружейного плутония, и при использовании 93,5% 235U.
 

Атомная бомба. Элементарные физические основы — Большой Форум

Атомная бомба. Элементарные физические основы. Автор Боцман – энергия, которая используется в ядерных взрывных устройствах (ЯВУ), выделяется при делении атомного ядра в результате захвата этим ядром нейтрона. Поглощение нейтрона способно привести к делению практически любого ядра, однако для подавляющего большинства элементов реакция деления возможна только в случае, если нейтрон до поглощения его ядром обладал энергией, превышающей некоторое пороговое значение. Возможность практического использования ядерной энергии в ядерных взрывных устройствах или в ядерных реакторах обусловлена существованием изотопов химических элементов, ядра которых делятся под воздействием нейтронов любой энергии, в том числе сколь угодно малой. //  Дальше — bolshoyforum.com
 
   52.052.0
UA Alex_semenov #06.07.2018 00:25  @Serg Ivanov#05.07.2018 16:22
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

S.I.> Сегодня для создания атомной бомбы с энергией, эквивалентной 20000 тонн тротила, необходимо примерно 3 кг плутония-239, или 8,5 кг урана 235. Это при прогрессивной имплозивной схеме с отражателем, и в случае чистого оружейного плутония, и при использовании 93,5% 235U.

Я тут чуть-чуть поиграл с известной картинкой (см. приложенный рисунок). В частности, попробовал "как художник" экстраполировать кривули на мощность в 0.01 кт. Разумеется это фантазии ни к чему не обязывающие. На этой замечательной картинке (дающей достаточно широкую картину на тему сколько и для чего вам нужно оралоя при разных уровнях совершенства технологий ядерного оружия) 20 кт из ~8.5 кг оралоя - это СРЕДНИЕ технологии. То есть при всем уважении к Боцману, его данные не самые последние. К сожалению в исходной статье (где дернут этот график) нет уточнения что означают три уровня технологий. Тут можно только гадать. :(
Мое предположение:
Лоу тех - это видимо технологии уровня "гаджета", то есть сжатие ~2 раза. Возможно (но не факт) сюда входя простейшие версии левитирующего ядра.
Мидл тех - скорей всего более совершенная система имплозии (большая степень сжатия до 3), более совершенная гидродинамика сжатия левитирующего пита, плюс внешний источник нейтронов (бетатрон и пр.).
Хай тех. - скорей всего это технологии мидл тех плюс бустирование дейтерием с тритием. То есть использование схем деление-синтез-деление. Хотя в этом случае для НОМИНАЛЬНОЙ мощнсти (20 кт) совсем уже не обязательно ни высокая степень сжатия ни даже точная инициация из внешнего нейтронного источника (то есть технология даже в чем-то упрощается).
Прикреплённые файлы:
yield_vs_HEU_mass.png (скачать) [732x628, 202 кБ]
 
 
   44
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 00:54
UA Alex_semenov #06.07.2018 01:18
+
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

В принципе, ключевая проблема - как добиться критичности при малы массах 1-2 кг оралоя?
Прикинуть сложность этого - не сложно.
Мы знаем, что голый шарик оралоя достигает критичности при 47-52 кг. Возьмем 52 кг.
Первый способ снизить критическую массу - окружить сферу хорошим отражателем. Приводилась уже таблица:



Видно что даже железный отражатель снижает критическую массу в 2,8 раза!
То есть хороший отражатель, скорей всего вполне дает 2.5 раза.
Это первое допущение.
Далее. Фактор сжатия голого ядра "кси" - k уменьшает критическую массу в k2
Если мы сжимаем ядро с отражателем, а у отражателя фактор сжатия r, то критическая масса снижается в k1.2*r0.8 раз.
При этом сжать уран больше чем в 3 раза вряд ли получится:

На 0.33 (отношение сжатого объема к начальному) после 30-40 миллионов атмосфер кривая роста давления для урана становятся почти горизонтальная (и это еще надо правильно сжимать! это - лучший случай!).
Если отражателем (он же темпер) будет U238 и значит степень сжатия будет та же что и у ядра, то при эффекте отражателя 2.5 (хотя можно рассчитывать и на большее!), я получил в пите 2,31 кг урана 235.
Но что интересно?
А если мы используем "мягкий" отражатель? Скажем бериллий? Тогда, если при имплозии урановое ядро сожмется в 3 раза, а отражатель (давая тот же эффект что и урановый отражатель) при этом сплющится в 5 раз (хотя я не уверен что бериллий так легко сжимается, но допустим), тогда критичность по последней формуле снижается до 1,05 кг. То есть апроксимацию на графике для 0.01 кт для высоких технологий я таки вымутил? :)
Разумеется, не факт, что достигнув критичности мы получим 10 т тнт выхода. Но это уже следующая проблема. Но хотя бы можно понять как пит может содержать всего 2 кг урана:



Но для этого надо создать давление в 40 миллионов атмосфер, и это где-то на порядок больше чем в "гаджете" (там несколько миллионов). И вряд ли такую сильную имплозию можно обеспечить очень примитивной схемой, типа показанной выше. Ну и еще. На этой схеме нет отражателя. Без отражателя и при предельном сжатии в 3 раза (допустим это для схемы возможно) критическая масса будет 5-6 кг.
   44
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 01:41
MD Serg Ivanov #06.07.2018 08:51  @Alex_semenov#06.07.2018 01:18
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
A.s.> Но что интересно?
A.s.> А если мы используем "мягкий" отражатель?
А если сжимать ядро из водного раствора 235U с водяным же отражателем из той таблички? Заявленные 387 кг воды можно использовать. Успеет до разлёта выделиться 0,01Кт? Вот что интересно. Это всего 0,5г 235U должно прореагировать. При критической массе 568 г - 0,088%(!). В данном случае объём и масса изделия не особо критичны в отличие от оружия. Полое ядро, источник нейтронов ВНУТРИ отражателя, многослойная система имплозии - сначала на сжатие, потом на удержание..
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 09:05
MD Wyvern-2 #06.07.2018 09:09  @Serg Ivanov#06.07.2018 08:51
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
A.s.>> Но что интересно?
A.s.>> А если мы используем "мягкий" отражатель?
S.I.> А если сжимать ядро из водного раствора 235U с водяным же отражателем из той таблички?

1. Сжимая водичку (но КАК Бэрримор!!!??? :F) с уранчиком или плутончиком, ты максимум что получишь - пшик из водяного пара с температурой максимум 3740С :F
2. Сжатия бериллиевого отражателя ничего не меняет ибо альбедо нейтронов - функция отражения от ядер атомов...
   60.060.0
MD Serg Ivanov #06.07.2018 10:05  @Wyvern-2#06.07.2018 09:09
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
А если сжимать ядро из водного раствора 235U с водяным же отражателем из той таблички?
Wyvern-2> 1. Сжимая водичку (но КАК Бэрримор!!!??? :F) с уранчиком или плутончиком, ты максимум что получишь - пшик из водяного пара с температурой максимум 3740С :F
Бабушка надвое сказала. Взрывом ВВ вестимо. Полегче сжимать чем металл будет.
Wyvern-2> 2. Сжатия бериллиевого отражателя ничего не меняет ибо альбедо нейтронов - функция отражения от ядер атомов...
И расстояний между этими атомами.. :)
   52.052.0
UA Alex_semenov #06.07.2018 10:18  @Wyvern-2#06.07.2018 09:09
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

Wyvern-2> 2. Сжатия бериллиевого отражателя ничего не меняет ибо альбедо нейтронов - функция отражения от ядер атомов...
Гм... Да, логика в вашем замечании есть. Спасибо за хороший вопрос и логику возражения. Но Виверн, железная ли она? :)
Я ведь методику поправки на отражатель 1.2/0.8 вместо 2 не сам выдумал ("народ до такого сам не додумается!" ©). Я ее "дернул" из Библии доморощенных бомбоделов:

If the composition, geometry, and reactivity of a system are specified then the size of a system in MFPs is fixed. From Eq. 4.1.1-3 we can see that the physical size or scale of the system (measured in centimeters, say) is inversely proportional to its density. Since the mass of the system is equal to volume*density, and volume varies with the cube of the radius, we can immediately derive the following scaling law:
Eq. 4.1.1-4
mcrit_c = mcrit_0/(rho/rho_0)2 = mcrit_0/C2
That is, the critical mass of a system is inversely proportional to the square of the density. C is the degree of compression (density ratio). This scaling law applies to bare cores, it also applies cores with a surrounding reflector, if the reflector is density has an identical degree of compression. This is usually not the case in real weapon designs, a higher degree of compression generally being achieved in the core than in the reflector.
An approximate relationship for this is:
Eq. 4.1.1-5
mcrit_c = mcrit_0/(C_c1.2 * C_r0.8)
where C_c is the compression of the core, and C_r is the compression of the reflector. Note that when C_c = C_r, then this is identical to Eq. 4.1.1-4. For most implosion weapon designs (since C_c > C_r) we can use the approximate relationship:
Eq. 4.1.1-6
mcrit_c = mcrit_0/C_c1.7
These same considerations are also valid for any other specified degree of reactivity, not just critical cores.
 

Обращает на себя внимание тот факт, что данная формула-поправка на отражатель дана в предположении что отражатель то как раз сжимается МЕНЬШЕ, а не больше чем ядро (и это ведет к увеличению критической массы, а не ее снижению как мне захотелось). Поэтому в более грубом приближении 4.1.1-6 рекомендован не квадрат, а более реалистичный показатель 1.7.
То есть, мечтая сжать бериллий в 5 раз я явно раскатывал губу на "странное" и использовал формулу "не по назначению". Но это не меняет ТЕОРЕТИЧЕСКУЮ суть вопроса.
Все-таки плотность отражателя ВЛИЯЕТ на критическую массу (не важно в положительную или отрицательную сторону). Но если альбедо - функция свойства ядер материала а не плотности их расположения, то никак плотность не должна влиять! Ни в плюс ни в минус!
NFAC врет? Или ваша логика (я ведь согласен с ней в первом приближении) слишком упрощает?
   44
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 11:20
UA Alex_semenov #06.07.2018 11:51  @Serg Ivanov#06.07.2018 10:05
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

S.I.> А если сжимать ядро из водного раствора 235U с водяным же отражателем из той таблички?
Wyvern-2>> 1. Сжимая водичку (но КАК Бэрримор!!!??? :F) с уранчиком или плутончиком, ты максимум что получишь - пшик из водяного пара с температурой максимум 3740С :F
S.I.> Бабушка надвое сказала. Взрывом ВВ вестимо. Полегче сжимать чем металл будет.
Не знаю, не знаю... Вода очень плохо сжимается.
Но если возвращаться к бомбе с замедлителем (мы вокруг нее ходим кругами и в сущности не зря) то я бы ушел от воды... В воде на 2 атома водорода (отличный замедлитель 1 а.е.) один атом кислорода (16 а.е.) тоже неплохой, но хуже... Если уж с чем и мешать то наверное с каким-нибудь углеводородом. Метаном например СН4. Во-первых водородин больше в молекуле, во вторых углерод 12.а.е. сам как замедлитель получше. Тут конечно еще нужно и плотности смотреть (не зря я на гидрид лития сразу зарился). Но вообще говоря держать в СЖИМАЕМОЙ критической сборке примеси что углерода что кислорода - слишком большая роскошь. Хотя, если никуда без них... То что везде в справочниках в качестве идеального замедлителя выставляется вода - это понятно. В реакторах своя проблема. Здесь же другая. И если присматриваться к бомбе на замедлителе опять, то я бы все же шел по стопам Отцов-основателей. Того же Великого Хромого (спасибо Виверну, ткнул носом)... Он гад был не дурак. Очень даже не дурак. Они, начинающие ливерморцы, использовали кстати гидрид урана и... полиэтилен, то есть в самом гидриде видимо замедлителя было мало. Насколько я понял, по-началу тяжелый полиэтилен (где вместо водорода дейтерий) рассматривался на ранних стадиях как СУХОЙ вариант водородной бомбы. То есть первой гениальной идеей новой лаборатории было использовать углеродные мономеры как носители дейтерия (в 1952-м мокрую водородную бомбу американцы взорвали и бросили все силы, в том числе и новоиспеченной лаборатории на поиск сухого решения того же вопроса). Но "лидочка" оказалась настолько блестящим сухим горючим, что все подобные идеи тут же забросили.
Еще. Если речь идет уже об имплозии (а не пушке), то идея использовать рабочее тело в заряде взырволета Коула (100-300 кг воды) и как темпер, я думаю теперь, хоть и выглядит заманчиво, но увы, бесполезна. Темпером (ноистелем инерции, удерживающей заряд от разлета) при имплозии может быть только так же сжатый (как и ядро) темпер. Но чем вы собираетесь сжать эти сотни кг воды до сжатия килограмового ядра? И какой в этом тогда смысл? Вода тут - всего лишь масса, которая должна впитать энергию взрыва и, кстати, сама бомба в итоге должна (обязана!) быть гораздо легче этих самых 300 кг воды (иначе все теряет смысл). В общем, тут эта идея, мне кажется, отпадает.
А вот к истории с гидридной бомбой Эдварда нашего Тэллера..., я думаю надо к ней вернуться и повнимательней присмотреться. Известно мало... В основном всякий "нарратив" чем суть.

Но тем интересней всматриваться. "Фактов всегда хватает. Не хватает воображения!" © АБС ПНВС
:)

Wyvern-2>> 2. Сжатия бериллиевого отражателя ничего не меняет ибо альбедо нейтронов - функция отражения от ядер атомов...
S.I.> И расстояний между этими атомами.. :)
"Не будить! Пусть "Володя" помучается!" © "Комедия строгого режима".
:)
   44
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 12:06
MD Serg Ivanov #06.07.2018 13:49  @Alex_semenov#06.07.2018 11:51
+
+2
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
А если сжимать ядро из водного раствора 235U с водяным же отражателем из той таблички?
Wyvern-2>>> 1. Сжимая водичку (но КАК Бэрримор!!!??? :F) с уранчиком или плутончиком, ты максимум что получишь - пшик из водяного пара с температурой максимум 3740С :F
S.I.>> Бабушка надвое сказала. Взрывом ВВ вестимо. Полегче сжимать чем металл будет.
A.s.> Не знаю, не знаю... Вода очень плохо сжимается.
Вода сжимается очень хорошо:
Несжимаемость жидкостей подчеркивается школьными учебниками так настойчиво, что внушается мысль, будто жидкости в самом деле несжимаемы, — во всяком случае поддаются сжатию в меньшей степени, нежели тела твердые. На самом деле «несжимаемость» жидкостей есть лишь фигуральное выражение для их весьма слабой сжимаемости, и то по сравнению не с твердыми телами, а с газами. Если же сопоставлять сжимаемость жидкостей со сжимаемостью твердых тел, то окажется, что жидкость сжимается во много раз сильнее их.
Наиболее сжимаемый из металлов — свинец — уменьшает при всестороннем сжатии свой объем на 0,000006 первоначального под давлением одной атмосферы. Между тем вода под таким же давлением сжимается на 0,00005. т. е. приблизительно в 8 раз сильнее. По сравнению же со сталью вода сжимается в 70 раз больше*'.
Весьма сильной сжимаемостью из жидкостей отличается азотная кислота: она сокращает свой объем под давлением одной атмосферы на 0,00034, т.е. в 500 раз больше стали. Зато по сравнению с газами сжимаемость жидкостей действительно ничтожна: в десятки тысяч раз меньше.

*' Под давлением в 25 000 ат метровый водяной столб сжимается до высоты 65 см (опыты Джеймса Бассета, 1933 г.).
 

Тут есть и коэф сжимаемости урана и бериллия - Коэфициент сжимаемости - Справочник химика 21

Уран сжимается примерно в 1,7 раза лучше чем сталь. И примерно в 40 раз хуже чем вода.
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 14:19
MD Serg Ivanov #06.07.2018 14:03  @Alex_semenov#06.07.2018 11:51
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
A.s.> Еще. Если речь идет уже об имплозии (а не пушке), то идея использовать рабочее тело в заряде взырволета Коула (100-300 кг воды) и как темпер, я думаю теперь, хоть и выглядит заманчиво, но увы, бесполезна. Темпером (ноистелем инерции, удерживающей заряд от разлета) при имплозии может быть только так же сжатый (как и ядро) темпер. Но чем вы собираетесь сжать эти сотни кг воды до сжатия килограмового ядра?
Тем же чем и ядро - ВВ. Сжимаемость воды или раствора соединений урана в воде в 40 раз выше чем у металлического урана. Большая масса темпера - больше время разлёта. Понятно, что ни по объёму (особенно вариант с полым ядром), ни по мощности такой заряд военных даже теоретически не устраивал. Потому и делали гидридную бомбу, а не водяную. Но у нас-то задача иная - минимизировать количество 235U на один заряд независимо от его массы и объёма при мощности всего в 0,01Кт. Всё равно 387 кг воды надо - или стенки камеры разрушаться. УИ приходится искусственно снижать по сравнению с Орионом. Так почему это не использовать для экономии делящихся?
   52.052.0
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 15:06
UA Alex_semenov #06.07.2018 15:13  @Serg Ivanov#06.07.2018 14:03
+
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

S.I.> Тем же чем и ядро - ВВ.
То есть для сжатия 300 кг воды сколько еще кг ВВ надо? :)

S.I.> Потому и делали гидридную бомбу, а не водяную. Но у нас-то задача иная - минимизировать количество 235U на один заряд независимо от его массы и объёма при мощности всего в 0,01Кт.
Как не странно, Сергей, но уже сегодня (мы же растем над собой! :) Только дурни остаются при твердых убеждения во всем) у меня приоритеты поменялись. Вчера, считая не продешевили ли мы с народно-кровными 500 тоннами оралоя, продавая их супостату, я вдруг выяснил, что оказывается совсем уж минимизировать массу урана до предела - глупо. Что примерно 2 кг урана на заряд - это вполне себе божеский расход актиноида. Даже 3 было бы по-божески. То есть теперь уже достижение критичности (за что боролись в начале) при минимуме не ставится. Ясно что 2-3 кг сжать что бы получить 10 т тнт ВПОЛНЕ РЕАЛЬНО.
На повестке дня становится вопрос: как это сделать проще всего? То есть простота, экономичность, технологичность самого заряда. Ради этого и стоит заводиться с гидридом по сравнению с обычной имплозивной сборкой. Чтобы упростить.
Что касается массы. Суть ведь в чем? Если масса бомбы будет сопоставимо с массой рабочего тела, то получается, что мы этой массой (где масса тяжелых металлов) сильно разбавляем удельный импульс. Поэтому нам желательно чтобы бомба была примерно на порядок легче чем сама рабочая масса на один взрыв. Идеально - 30 кг. Но будет чудом, если будет 50 кг. Вы сможете придумать устройство, в котором бы менее 48 кг взрывчатки сжимали 300 литров воды?
Я бы пошел бы другим путем.
Я все-таки проектировал "карманную" гидридную бомбу на 30-40 кг и 10 т тнт. А вода нужна прежде всего на стенках камеры для охлаждения. Чует мое сердце (мы же за расчет камеры пока не брались!) там она нужней!

Кстати. Сразу идея. Инициатор. Бетатрон. Его надо попытаться сделать один на все тысячи зарядов внешним, частью корабля. Но сможет ли он точно попасть пучком электронов с 20 м в заряд и строго синхронно с имплозией? Коул ставил задачу для взрывателя - сработать "где-то в пределах камеры". В нашем случае точка взрыва должна быть точной чуть ли не до миллиметров.
И еще. В этом случае если бомбу будет окружать толстый слой воды, то пучок нужен ну очень мощный наверное...
А совсем без инициатора устройство не сработает. Имплозия без инициатора вообще не работает.
Конечно можно попробовать термоядерный инициатор... Опять тритий? Да и давления не хватит если мы хотим сжимать не сильно...
Гм...

S.I.> Уран сжимается примерно в 1,7 раза лучше чем сталь. И примерно в 40 раз хуже чем вода.
Так то оно так. В 40 раз. Гм... Да интересно. Но и плотность воды в ~20 раз ниже чем у металлического урана. А нам нужно сжимать сборку именно в разы от обычной плотности металла. То есть до нужной плотности водный раствор вроде как сжиматься должен всего в 2 раза лучше чем металл. Хотя и это - дело.
Интересно, а что с гидридом урана? Вообще что с гидридами?
Насколько я знаю гидриды сильно уплотняют любые металлы уже сами по себе?
И еще.
О каком диапазоне сжатия и давления идет речь? Насколько я знаю, по мере роста давления (за миллионы бар) свойства разных материалов как бы стремятся к общему знаменателю, то есть не сильно и различимы. Тот же уран и плутоний. Насколько разные они в нормальных условиях, но кривые сжатия для бомбы как раз у них почти не отличаются. Пока мы их сжимаем не сильно - разница есть. Но это только до 0.75. А после 0.5 (двойное сжатие) - уже нет.
Хотя в нашем девайсе как раз все сражение - за не очень то и сильное сжатие (мы не можем позволить себе очень мощные и прецизионные имплозивные линзы).
То есть речь идет (как мне кажется) о гидридном "Дэвид Кроккет". И там и там имплозия. Массы - похожи. Тротиловый выход - тоже. А вот масса заряда... Нам нужно всего 2 кг. В "Кроккете" наверняка в разы больше (возможно под 10 кг и возможно плутония). Но там вряд ли используются "замедлительные" хитрости. И еще. Нас не сильно беспокоят габариты как военных. У нашего устройства они могут быть с пол метра или даже под метр - не смертельно. Но это означает много пустого места внутри при наших ограничениях на массу. Гм... Пустоты - это хорошо. Это полезно при имплозии...
   44
Это сообщение редактировалось 06.07.2018 в 15:44
MD Wyvern-2 #06.07.2018 16:19  @Serg Ivanov#06.07.2018 10:05
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
Wyvern-2>> 2. Сжатия бериллиевого отражателя ничего не меняет ибо альбедо нейтронов - функция отражения от ядер атомов...
S.I.> И расстояний между этими атомами.. :)

И глубины отражателя :lol:
Т.е. сжимая отражатель ты просто...ничего не меняешь: глубина уменьшается, концентрация ядер строго пропорционально растет :P
   60.060.0
MD Serg Ivanov #06.07.2018 16:33  @Alex_semenov#06.07.2018 15:13
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
A.s.> То есть для сжатия 300 кг воды сколько еще кг ВВ надо? :)
Ну если затраты энергии пропорционально коэффициенту сжатия - то столько же сколько для сжатия 300/40=7.5 кг урана :)
A.s.> Что касается массы. Суть ведь в чем? Если масса бомбы будет сопоставимо с массой рабочего тела, то получается, что мы этой массой (где масса тяжелых металлов) сильно разбавляем удельный импульс.
Если масса бомбы, в которой тяжёлых металлов ~0,5кг 235U, а остальное - вода, будет ~400кг, то рабочее тело нам и вовсе не понадобится. Оно уже в бомбе. :)
   52.052.0
MD Serg Ivanov #06.07.2018 16:35  @Wyvern-2#06.07.2018 16:19
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
Wyvern-2> И глубины отражателя :lol:
И его поверхности.
Wyvern-2> Т.е. сжимая отражатель ты просто...ничего не меняешь: глубина уменьшается, концентрация ядер строго пропорционально растет :P
На единицу поверхности отражателя - увеличивается.
   52.052.0
MD Serg Ivanov #06.07.2018 16:39  @Alex_semenov#06.07.2018 15:13
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆
A.s.> Кстати. Сразу идея. Инициатор. Бетатрон.
Лучше несколько. С пересечением потоков в центре камеры.
S.I.- Уран сжимается примерно в 1,7 раза лучше чем сталь. И примерно в 40 раз хуже чем вода.
A.s.> Так то оно так. В 40 раз. Гм... Да интересно. Но и плотность воды в ~20 раз ниже чем у металлического урана. А нам нужно сжимать сборку именно в разы от обычной плотности металла.
С какой стати? В разы от обычной плотности подкиритического объёма раствора. У нас есть замедлитель.

   52.052.0
RU Бывший генералиссимус #06.07.2018 16:59
+
+2
-
edit
 
Блин, ну что вы опять цепляетесь за замедлитель!
Как только он начинает замедлять, он начинает нагреваться, при этом его качество замедления ухудшается (растёт температура и энергия нейтронов), а все цифры в этой табличке только для комнатной температуры.
Условно говоря, чтобы замедлить один нейтрон от энергии деления до комнатной температуры, нужно 24 молекулы воды. И, если речь идёт о бомбе, эти конкретные двадцать четыре молекулы уже не годятся для замедления других нейтронов - они имеют очень высокую температуру сами после столкновения.
   67.0.3396.9967.0.3396.99
MD Wyvern-2 #06.07.2018 19:30  @Бывший генералиссимус#06.07.2018 16:59
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
Б.г.> Блин, ну что вы опять цепляетесь за замедлитель!
Б.г.> Как только он начинает замедлять, он начинает нагреваться, при этом его качество замедления ухудшается...
И это только полбеды :) МЕДЛЕННЫЕ нейтроны медленно летают - и реакция растягивается во времени
И получается ..пшик :F
   61.061.0
+
-
edit
 

RAMON

новичок
A.s.>> ... Никаких 5-10% "в плазме" тут у космического взрыва нет.
Wyvern-2> Неправильно! Не в % считается. При взрыве в 10 тонн т.э. почти ВСЯ энергия уйдет именно на нагрев вещества самого устройства. А вот при 1 кт - процент будет столь мизерным, что его можно просто НЕ учитывать ;) Вещество НЕ МОЖЕТ нагреться при взрыве больше чем до ~10кэВ - отсюда и расчет.

А для дилетантов можно пояснить почему вещество нельзя нагреть более 10кэВ?
   61.061.0
MD Wyvern-2 #07.07.2018 10:48  @Serg Ivanov#06.07.2018 16:35
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
Wyvern-2>> И глубины отражателя :lol:
S.I.> И его поверхности.
,.....
S.I.> На единицу поверхности отражателя - увеличивается.

? НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ :F Сжимается и ядро и отражатель -СООТНОШЕНИЕ поверхностей - остается ± одинаковым :P
   60.060.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
Wyvern-2>> Неправильно! Не в % считается. .... Вещество НЕ МОЖЕТ нагреться при взрыве больше чем до ~10кэВ - отсюда и расчет.
RAMON> А для дилетантов можно пояснить почему вещество нельзя нагреть более 10кэВ?

Потери на излучение - равновесие где то 10кэВ. Чем сильнее ты нагреваешь плазму (это НЕ Стефан-Больцман!!! это уже рентген) тем сильнее она излучает.
   60.060.0
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
Есть старый-престарый топик: Миниатюрный [термо]ядерный заряд.

Там есть интересное с (ныне помершего) сайта:

Увеличение слоя отражателя способствует уменьшению массы плутония:
 Толщина бериллия (см) Плутоний в алфа-фазе (плотность 19.25) (кг) 
 0.00 10.47 
 5.22 5.43 
 8.17 4.66 
 13.0 3.93 
 21.0 3.22 
 32.0 2.47 
 


При помощи имплозии ВВ можно уменьшить массу еще (как минимум) вдвое.. НО! Оч. толстый отражатель будет трудно сжать...а почему бы не...??? Что именно? :F Ха! СОВМЕСТИТЬ ОТРАЖАТЕЛЬ И ВЗРЫВЧАТКУ!!!
Т.е. использовать ВВ содержащее много бериллия. Пусть даже избыточно для работы ВВ...
   60.060.0
RU Полл #07.07.2018 12:56  @Wyvern-2#07.07.2018 10:57
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Wyvern-2> Т.е. использовать ВВ содержащее много бериллия. Пусть даже избыточно для работы ВВ...
Мой любимый бериллиевый оксиликвит? :)
   61.061.0
MD Wyvern-2 #07.07.2018 13:44  @Полл#07.07.2018 12:56
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
☠☠☠
Wyvern-2>> Т.е. использовать ВВ содержащее много бериллия. Пусть даже избыточно для работы ВВ...
Полл> Мой любимый бериллиевый оксиликвит? :)

Больно хлопотно...хотя для взрыволёта заливка LOX перед отстрелом - доп.гарантия безопасноТе ;)

Но больше я думал о атСролите с 30-40% бериллия. Причем само ВВ - ДВУХслойное. Внешний слой высокой мощности с большой скоростью детонации, а вот внутренний - с бериллием. Что б не сильно разлеталСо ... %)
   60.060.0
Это сообщение редактировалось 07.07.2018 в 13:51
EE Татарин #07.07.2018 15:02  @Alex_semenov#29.06.2018 11:39
+
+2
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
A.s.> Вчера вечером, играясь с выше приведенной "формулой" (на самом деле это очень простая модель-приближение) я уже глубокой ночью изобрел чудо-устройство... для террористов!
...
A.s.> То есть. Надежного объяснения почему это чудо-устройство, мечта всех атомных террористов невозможно не получается. Но ведь наверняка невозможно!!! Поэтом я в своих художествах и наставил столько вопросительных знаков!
Наш мир устроен довольно удобно и халявы террористам не даёт.

Критичным тут будет, КМК, время термализации.

Фишка вот в чём: медленным нейтрон получается не мгновенно, а (примерно, порядка) через миллисекунду. Время жизни поколения без замедлителя, в обычной бомбе - порядка 20нс, а тут - аж целая миллисекунда, 50 поколений, целая вечность. Это, ессно, цифры сугубо статистические.

Легко прикинуть, что с таким запаздыванием "мгновенный К" будет лишь чуть выше единицы, на нём и произойдёт основной разогрев устройства. И когда поспеют замедленные нейтроны от первых поколений отрицательный Тк уже снизит реактивность до неинтересных для бомбы значений.
   67.0.3396.9967.0.3396.99
UA Alex_semenov #07.07.2018 15:14  @Wyvern-2#07.07.2018 10:57
+
+1
-
edit
 

Alex_semenov

втянувшийся

Wyvern-2> При помощи имплозии ВВ можно уменьшить массу еще (как минимум) вдвое.. НО! Оч. толстый отражатель будет трудно сжать...а почему бы не...??? Что именно? :F Ха! СОВМЕСТИТЬ ОТРАЖАТЕЛЬ И ВЗРЫВЧАТКУ!!!
Wyvern-2> Т.е. использовать ВВ содержащее много бериллия. Пусть даже избыточно для работы ВВ...

Блин, что называется на "пол головки" опередили! :)
Я второй день думаю именно над этим. И именно над использованием оксиликвитов (все верно, их недостаток для военных - достоинство для взрыволета). И поводом эта самая размытая схема:


Это, кстати детище все того же Ливермора, но 1963-го года. Тяговый модуль для проекта "Гелиос" в 5 т тнт. Я вот думаю не есть ли это некий родственник тех испытаний 1953-го с гидридом урана? Ведь провальный вывод о том тесте - неоднозначный! Для килотонн - да не получается на замедлителе. А для тонн?

Однако моя идея выглядит чуть по-другому чем ваша (хотя похоже).
Я ведь по-прежнему пока еще цепляюсь за гидридное ядро как основа сверхмаломощного ядерного заряда (10-5 т тнт). Если так (если эта концепция не пшик) то большое сжатие там и не нужно. 0.75-максимум. НО! Нужен сверх-"темпер". Тот, который придержит разлет медленно взрывающегося (из-за на порядок-три! о тепловых на восемь порядков никто и не говорит!) замедления движения нейтронов. Насколько я понял в гидридном дизайне это - главная проблема (съедающая все плюсы). Выиграть время для развития реакции.
Для этого я и хотел использовать двойную имплозию.
Я всегда был против идеи того, что некая наружная имплозия может удержать рвущуюся во-вне атомную энергию. Если помните, я был против вашей мысли что после зажигания во вторичке, какие то там манипуляции с дожиганием первички (ваша идея, одно время вы ею фонтанировали, не знаю как теперь) ничего не даст, ибо силы внутренние и внешние - не сопоставимы. Мол только инерция (кстати а как сахаризация?)...
Так вот (не будем спорить о термояде. там действительно все совсем иначе).
В данном конкретном случае я готов отступить. Я вполне допускаю, что дабы выжать из медленного цепного процесса 10 т тнт вместо килограммов, надо начальные рвущиеся наружу килограммы тнт подпереть некой "запирающей" имплозией опять же из килограммов обычного химического ВВ. А лучше "необычного".
И идея взрывающегося тэмпера-отражателя в этом смысле очень привлекательна.
Просто инженерно идеален.
Суть в чем?
(смотрите рисунок выше. Он - предмет моей двухдневной медитации).
Есть наружная имплозивная сборка, которая создает сжимающую ударную волну. Она и нужна чтобы схлопнуть ядро (и прижать темпер для начала). Эта детонационная волна дойдя до наружней поверхности "активного темпера" (назовем это так) делает две вещи. Во первых она его детонирует. Во-вротых создает УДАРНУЮ волну используя несдетонировавший внутренний слой оксиликвитной (плотной!) взрывчакти как "толкатель" (см устройство "гаджета", там для этого используестя две ступени алюминий, потом собственно темпер-отражатель из обычного урана) повышая давление на границе разных плотностей. И вот тут - хитрый момент. Если сама ударная волна от внешней имплозии идет через активный темпер быстрей чем детонирует сам темпер, мы получим интересный эффект. Двойную имплозию.
Первичная ударная волна (не такая и сильная) пройдя через темпер, сожмет ядро (которое гидридное и сжимается легко). Там начинается цепной процесс на средних нейтронах, который начинает нарастать очень медленно. В ядре быстро возникает внутренне давление, которое вот-вот разберет сборку и остоновит выделение атомной энергии на эквиваленте в килограммах тнт. Это в нашем случае и будет "пшик". Но в это время подходит волна детонации собственно "активного тампера" и подпирает на некоторое время разлет ядра. Задерживает критичность на некоторое время. В итоге мощность ядерного взрыва поднимается до нужных нам тонн тнт (больше нельзя ну и не надо!).
В чем тут возможная засада? В скорости детонации оксиликвитов. Одни рассказывают что в них детонация идет с чудовищной скоростью (что для моей схемы двойной имплозии - плохо) другие напротив, уверяют что НА САМОМ ДЕЛЕ она там очень низкая (из-за того что в этом типе взрывчатки окислитель долго "ищет" горючее, во взрывчатках с хорошей скоростью детонации окислитель и горючее чуть ли не на одной молекуле сидят).
Я понимаю откуда народ берет высокую скорость детонации у оксиликвитов. Она должна быть такой чисто теоретическая. Если взять плотность и калорийность, то да, детонация должна быть просто космической. Но это же ГЕТЕРОгенная взрывчатка. По-сути ракетное топливо которое горит а не детонирует. Поэтому скорей всего там скорость детонации все же очень небольшая. И если внешний слой имплозии создает обгоняющую ударную волну (что еще тоже надо предсказать) то двойная имплозия получается.

Зы. Кстати... Только сейчас вспомнил. Что-то я слышал про тесты у америкосов... там какой-то заряд на рубеже 50-х тоже использовал что-то созвучое... Какая-то там двойная имплозия, кажется была... даже "наблюдалась" визуально... Враки? Надо поднять первоисточники... Гм.

Wyvern-2> Но больше я думал о атСролите с 30-40% бериллия. Причем само ВВ - ДВУХслойное. Внешний слой высокой мощности с большой скоростью детонации, а вот внутренний - с бериллием. Что б не сильно разлеталСо ... %)
Вот, вы/ты то же самое по-сути (как я понял) и говорите. Заманчеиая идея, верно?
И наверняка не новая. :D
   44
Это сообщение редактировалось 07.07.2018 в 15:36
1 2 3 4 5 6 7 8

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