A.s.>> А как без такой оболочки собираются удерживать и жечь сжатую мишень в лазерном УТС?
В.Д.> В УТС тоже используется литий-6д?
А какая разница? Речь о чем шла? Об УДЕРЖАНИИ. Исходная фраза:
U235> Во-первых толстая оболочка термоядерной ступени нужна не только для сжатия третьей ступени деления, но и для инерциального удержания сжатой термоядерной ступени, чтоб там успело выделиться значительное количество энергии.
В контексте УДЕРЖАНИЯ, какая разница что жгут? Сухую "лидочку", жидкий дейтерий или DT газ?
Вопрос был риторический. Ответ прост.
Тяжелый темпер нужен тогда и только тогда, когда сжатие невелико и горение относительно медленное. То есть топливо действительно горит как порох в гранате и нужен, условно "твердый корпус", чтобы горение было более полным. Вот рисунок из старой книги об артиллерии, объясняющий чем взрыв отличается от детонации:
Бризантное химическое ВВ (в отличии от порохов) именно и отличается тем что оно ДЕТОНИРУЕТ.
Похожее происходит и стермоядерным горением.
При не очень большом сжатии (200-300) термоядерное топливо горит относительно медленно и в общем-то во всем объеме. Зачем и нужен темпер.
Но при сжатии более 500 (это по Госпонеру) в термоядерном топливе уже возникает эффект детонации. То есть явно выделенный фронт горения.
Что такое детонация в широком смысле (отвлекаясь от скорости звука)?
Это самоорганизующися самоподдерживающийся, и самоформирующий себя процесс.
Пластиду С-4 оболочка, что бы он выгорел как следует, не нужно. Он детонирует.
Несколько иначе, но похоже при достаточно сильном сжатии, термоядерное топливо не надо удерживать внешним тэмпером (оно горит слишком быстро). Оно само себя сдежит. Поэтому "инерциальный" и вынесено в название метода УТС.
Вы читали ИСТОРИЮ открытия технологии?
Джон Х. Наколлс как пришел к идее в 1957? Он исследовали некий предельный случай. Как сильно можно ТЕОРЕТИЧЕСКИ сжать термоядерное топливо? Оказалось в теории аж 10 000 раз (до энергии Ферми). Но даже если сжать "всего" в 1000 раз, то можно заставить топливо по-сути детонировать. То есть поджечь (нагреть) не всю сжатую мишень, а только ее сердцевину. И горение пойдет наружу как детонационный фронт.
DT был выбран именно потому что он горит легче всего (в 100 раз легче) и ЗА СЧЕТ ЭТОГО минимально возможная сжимаемая так порция может быть микроскопической. То есть сжимающий драйвер может быть "всего" в 10 МДж... Потому что Найкллс искал способ уйти от ядерного драйвера для мирного применения взрывов (считая обычную бомбу расточительной и не практичной). В статье же все это есть! Его изначальная задача была использовать бомбы для получения энергии. Мне очень нравится эпизод, обыграный в фильме "Девять дней одного года" 1960...
Дама с изумлением восклицает: бомбу работать?!!! Собеседники снисходительно объясняют свецкой дуре, что не надо, мол, так же буквально!!!.. Но "так буквально" и была идея! Шизофрения и гениальность - всегда рядом.
Первое что удивило Найкллса при теоретическом исследовании, что таки да, ТЕОРЕТИЧЕСКИ можно попробовать сжечь ма-а-а-а-а-хонькую каплю DT используя неатомный драйвер относительно малой мощности (еще нет лазеров и он думает пока о потоке частиц или даже сверхскоростных пулях).
Вторая составляющая его открытия. Так как драйвер слабый, энергию надо тратить экономно ибо ее мало. В бомбе энергии много и можно сжимать грубо, при этом тискать и топливо и толстенный темпер! Но здесь - другая история! Сжимать мишень надо оптимально, а значит квазиадиабатически. Об этом всё есть в моём переводе! И кстати (что и замечательно!) Об этом есть в многочисленных популярных статьях 70-х и 80-х об лазерном УТС. Полистайте старые советские (хотя бы) журналы-мурзилки тина "Наука и жизнь", "Природа", "Знание-сила"! Но это будет позже. А пока...
Сам Найкллс пытался придумать безоболочечную каплю. Понимая, что сжатие оболочки - это паразитный расход энергии. И борясь с лишней тратой энергии в оболочке он приходит к тому что оболочка-темпер вообще не нужен!
Но есть еще и ТРЕТЬЯ составляющая "чуда". При таком "мягком" сжатии, от поверхности сжимаемой сферы внутрь возникает своеобразная РЯБЬ из ударных волн... Эта "рябь" движется в центр капли (что само по себе -кумуляция) и "гребни" ударных волн ДОГОНЯЮТ друг друга как раз сходясь в центре (это настраивается режимом облучения капли). То есть. Там возникает "сама собой" горячая точка, концентрация энергии. Мишень не просто оптимально сжата. Почти оптимально (совсем оптимально нельзя). "Неоптимальные" потери в виде ряби ударных волн тоже работают! Они создают горячий центр!
Там не нужна свеча. В ценртре "само собой" появится возгорание, которое пойдет наружу сферы как волна термоядерной детонации. И удержание тут уже не нужно. Много энергии для такого умного сжатия и поджига - тоже!
Нужна очень большая степень сжатия. Порядка 1000 раз.
Нужна ли полая конструкци? Насколько я понимаю, - это необязательное улучшение идеи.
Скорей всего полость желательна но не обязательна. Но она совсем уже делает чудо чудесным.
Это все - теория. Пока еще позволяющая сжигать махонькие капли DT с помощью неядерного драйвера. И все это в ядерном центре. В бомбоделотельной лаборатории Ливермор. В конце 1950х!
Для более тугоплавкого дейтерия или дейтерида лития, такую махонькую каплю не сделать. Нужно увеличивать размер "капли". И значит "слабым" драйвером не обойдешься. Так, по некоторым слухам, дейтерий (просто дейтерий!) можно сжать и поджечь близким к подобному образу лишь вложив на сжатие не менее 200 т ТНТ. Тут нужна уже хот и слабая, но бомба.
Топливо хуже? Больше минимальная капля! Понимаете? Но если за минимумом не гнаться? Если драйвер - обычная бомба полная дури?
Все принципы выше отлично масштабируются вверх. Очень хорошо! Если это можно сделать для капли, то для более крупного заряда - проще простого (даже если взять топливо похуже!) В чем и была суть экспериментов "Рябь" в 1962-м, которые полностью увенчались успехом (теория работала прекрасно!), хотя все делалось очень впопыхах, наколено.
По-сути все организовывалось на ходу, уже в ходе операции "Доминик".
Радостные, восторженные доклады физиков и функционеров Агенства Энергетики в кабинете Кеннеди, я думаю, имели неожиданные для энтузиастов последствия. Я полагаю, успех нации в овладении новыми принципами создания ядерного оружия испугал президента. Особенно пугала "девственная чистота" нового оружия. Он думал как бы весь этот гребанный военный прогресс затормозить, а тут такое (ему мало было двухметровой модели космического боевого крейсера "Орион" с любовью показанного генералами ВВС?).. Во всяком случае через год все испытания в атмосфере были остановлены Московским договором (и гребанный космический крейсер-врзыволет - в том числе!!!). Кеннеди по сути спрятался за Хрущева от своих вояк.
Но, видимо, они его все же решили достать по-другому, пулей (не столько за это, сколько, думаю по сумме его успехов в миротворчестве. Там очередь длинная была!).
Что дальше? Макнамара (остается) меняет ядерную стратегию США (продолжая линию, начатую Кеннеди). Они не устрашают теперь города. Они бьют ракетами по ракетам. Это "твердые" цели. Тут мегатонны ненужны. Нужны мелкие но точные килотонны. Идея жива до сих пор. Контрсиловой удар. Контрценностный - по остаточному принципу. И при нужной точности, в контрсиловом ударе можно даже обойтись обычными точными ракетами (на что и ставилось в последнее время).
США уходят от запугивания, которое сами же первые и начали. В общем, тут все широко известно.
А что сам автор идеи?
Через 10 лет, в 1972-м Найкллс печатает статью в английской "Природа" где (как не странно) рассказывает все эти секретнейшие идеи в приложении к лазерному управляемому термоядерному синтезу.
У меня еще год назад был искаженный взгляд на эту историю (но близкий). Я полагал что все это всплывает раньше и постепенно. Но нет. События как в детективе. Да, идеи обсуждаются и раньше. Басов в начале 1960х говорит что можно поджечь каплю топлива лазером... Лазер появляется в 1960-м (и сразу же появляются самые фантастические идеи его применения, в частности лазерный парус Форвард предлагает уже в 1963-м!!! Эпоха!!!). Но это все тогда еще было вилами по воде. Теория с формулами, цифрами, графиками, настоящими идеями от Найкллса появляется именно в "Природе" в 1972-м.
И это создает фурор. Новое направление (которое активно конкурирует со старым).
Почему именно 1972-й? Ну во-первых сложности с магистральным направлением (токамаками) начинают требовать поиска "радикально обходного пути". Лазерный УТС выглядит именно таким. Он рвется к рассекречиванию.
Почему политики разрешают ливерморцам выбросить на международную арену набор этих идей?
Тяжело сейчас сказать уверенно. Но ситуация сильно похожа с тем, как в рамках "борьбы за мир", в 1957-м Курчатов рассекретил советские работы по магнитному термояду, чем всех на Западе сильно шокировал и в общем-то купил тогда (СССР любили в засос! Некоторое время...).
Что сработало здесь? Тяжело сказать. Но и 1972-й - как раз эпоха начала разрядки. Именно в 1972-м подписывается договор по ПРО. Потом будет масса всего. Хельсенки, рукопожатие на орбите, газ-трубы-КаМАЗ... (лунный сговор?
) Оба ковбоя устали держаться за ручки пистолетов. То есть, возможно в США решили повторить подвиг Курчятова (но надо честно признаться, Курчатов слил... дерьмо-идею)? Тогда, 20 лет назад, ход Курчатова закончился подписанием Московского договора (через 6 лет, правда через Карибский кризис). Тут тоже была серия договоров и разрядка. Недолго... Но через 6 лет началась опять холодная война (1979). Заговорили о нейтронной бомбе... Ракеты в Европе... Протесты народа... Но эти 6 "золотых" лет были странным периодом, когда более древние термоядерные тайны все еще были под страшным секретом, а самые передовые идеи "Рябь" широко и постоянно обсуждались в международной научной печати посвященной УТС и даже в "мурзилках".
Ситуация курьезная и... неустойчивая.
Секрет водородной бомбы как бы проступал сам собой через гражданские исследования лазерного УТС. И если бы он так бы проступил, то проступил бы именно в версии... "Рябь"!!!
Что ни в коем случае нельзя было делать!
И тут появляется Морланд... Очень вовремя.
Реальность курьезна. Не правда ли? Ни во всяком романе можно найти такой заворот событий.