Неядерные способы инициации термоядерных зарядов

Sandro> Неустойчивость Релея-Джинса?

Рэлея-Тейлора. Неустойчивости Релея-Джинса нет.
Она тоже всегда вылезает при инерциальном синтезе любого типа, но не единственная причина.

Sandro> А если плотности наоборот?

Найди плотность ниже, чем у водорода или хоть дейтерия

Sandro> Ссылку можно? А то же запаришься искать.

Не помню навскидку, искать тоже недосуг.

Fakir> Рэлея-Тейлора. Неустойчивости Релея-Джинса нет.


Хорошо хоть помню, что тут Релей замешан, уже что-то.


Sandro>> А если плотности наоборот?
Fakir> Найди плотность ниже, чем у водорода или хоть дейтерия

А мы сжульничаем, и будем плющить гидрид Можно дейтерид кремния взять, и хлопать его литиевой оболочкой. Вдруг чего выйдет?

Татарин> можно было б делать на её основе ТЯ-заряд с чисто химическим зажиганием

А если чисто электричество. Ну, там, сверхвысокая плотность разряда, сверхпроводники какие-нибудь в роли источника?

Татарин>> можно было б делать на её основе ТЯ-заряд с чисто химическим зажиганием
Balancer> А если чисто электричество. Ну, там, сверхвысокая плотность разряда, сверхпроводники какие-нибудь в роли источника?
Получится Z-пинч (самый измвестный пример - Z-Машина), если прямой разряд. Правда, там осевая симметрия (в чём и сила) + самосжатие в токовом канале.
Если подводить электричество со сферической симметрией получится банальный фузор и прочие на тему EIC.

У электричества - проблема с энергией и скоростью её подвода. У Z-машины сейчас что-то нескольких МДж.
У фузоров мощность импульса вообще смешная - единицы-сотни Дж.

Татарин>> ...если была б доступна взрывчатка с энерговыделением всего 200-300МДж/кг...
lenivec> ВСЕГО Да ты зажрался там! Штука содержащая "всего 200 мдж\кг" и космонавтику перевернет, и авиацию, и на колбасу хватит и автодело, и морской транспорт.
Ну, в принципе - да... просто для ТЯ-зарядов эта взрывчатка не обязана даже быть дешёвой.

Татарин> Ну, в принципе - да... просто для ТЯ-зарядов эта взрывчатка не обязана даже быть дешёвой.
Интересно, а если вот в мишень прилетает какая нибудь болванка на очень большой скорости (откуда такая взялас, неважно)? С какой скоростью надо чтобы так чисто механически инициировать? Или в результате просто мишень с разлетится?

s.t.> Интересно, а если вот в мишень прилетает какая нибудь болванка на очень большой скорости (откуда такая взялас, неважно)? С какой скоростью надо чтобы так чисто механически инициировать? Или в результате просто мишень с разлетится?

10% от скорости света. И никуда мишень не разлетится. Не успеет.

Татарин>> Ну, в принципе - да... просто для ТЯ-зарядов эта взрывчатка не обязана даже быть дешёвой.
s.t.> Интересно, а если вот в мишень прилетает какая нибудь болванка на очень большой скорости (откуда такая взялас, неважно)? С какой скоростью надо чтобы так чисто механически инициировать? Или в результате просто мишень с разлетится?
~1-5% для D+T в правильной мишени. Это ж уже нормальная имплозия.

Тут размеры уже имеют значение. Со слишком маленькой мишенью/пулей не пройдёт - именно что разлетится раньше.

TEvg-2> 10% от скорости света. И никуда мишень не разлетится. Не успеет.
Всё зависит от размеров.

Sandro>> Ссылку можно? А то же запаришься искать.
Fakir> Не помню навскидку, искать тоже недосуг.

P.S. Если набрать в поиске УФН-а слово "термоядерный" там еще и не то найдешь

TEvg-2>> 10% от скорости света. И никуда мишень не разлетится. Не успеет.
Татарин> Всё зависит от размеров.

Читайте УФН Ускорители макроскопических частиц и термоядерный синтез

Татарин> Получится Z-пинч (самый измвестный пример - Z-Машина), если прямой разряд.
почитал.. заинтересовало упоминание, что не выяснили природу "лишней" энергии в пучке..

The origin of this extra energy still remains unexplained, but it has been theorized that small-scale MHD turbulence and viscous damping would convert magnetic energy into thermal energy of the ions, which then would transfer their energy to the electrons through collisions.

 

интересно, а как-то развить этот эффект не представляется возможным? Для роста мощи еще на какой порядок?

Bredonosec> интересно, а как-то развить этот эффект не представляется возможным? Для роста мощи еще на какой порядок?
Так не выяснили даже, что за эффект - кто виноват и почему так бывает.
Как может представиться возможным использовать его для увеличения мощи на порядок?

Кроме того, это википедия, и параграф вообще, похоже, был предметом грубых правок. Не факт, что компетентным товарищем.

Fakir> Нейтронный запал для полноценной бомбы должен в нужный момент выделить ничтожное число нейтронов, буквально в пределах десятка.
Что-то пропустил...
Не, это неверно. Чем больше нейтронов выделяет запал, тем меньше влияние случайностей и неустойчивостей, тем предсказуемее дальнейшие процессы, и легче получить бОльшее выгорание (при заданом энерговыделении).

Sandro> А мы сжульничаем, и будем плющить гидрид Можно дейтерид кремния взять, и хлопать его литиевой оболочкой.

Гидрид кремния - это нестабильный газ, несколько похожий на фосфин. Так что с плотностью хреново будет, да еще и химическая нестабильность добавится

Sandro>> А мы сжульничаем, и будем плющить гидрид Можно дейтерид кремния взять, и хлопать его литиевой оболочкой.
U235> Гидрид кремния - это нестабильный газ,

Очень даже стабильный. Просто хранить его надо в химически нейтральной среде. Ну а кто его с воздухом, водой, и прочими активными окислителями мешает, тот ССЗБ

U235> несколько похожий на фосфин.

Примерно как пингвин на енота.

U235> Так что с плотностью хреново будет,

А маленькая плотность — это плохо для имплозии? Как по мне, так наоборот.

U235> да еще и химическая нестабильность добавится

Повторяю: нет её. Не надо путать стабильность с реакционной активностью. Это разные вещи.

khach> Понятно, химической взрывчатки для обжатия не хватит. А если призвать на помощь электромагнетизм? Взрывомагнитный генератор, возможно каскадный.
ВМГ дают электроэнергию и в этом смысле ничего нового (кроме компактности) в картинку не привносят.
Что делать с электричеством, и как его энергию быстро запихать в компактную мишень - вот вопрос на миллион.

Татарин> Что делать с электричеством, и как его энергию быстро запихать в компактную мишень - вот вопрос на миллион.
А омическим нагревом не? Через (еще ионизированные) продукты сгорания. Может с какими-то дополнительными проводящими (нагревающими и/или испаряющимися) фрагментами, типа медной или графитовой пыли.

Татарин>> Что делать с электричеством, и как его энергию быстро запихать в компактную мишень - вот вопрос на миллион.
AleX413> А омическим нагревом не? Через (еще ионизированные) продукты сгорания. Может с какими-то дополнительными проводящими (нагревающими и/или испаряющимися) фрагментами, типа медной или графитовой пыли.
Так при правильной организации дел это и получится Z-пинч.
А при неправильной - получится что-нить хуже.

Татарин> Так при правильной организации дел это и получится Z-пинч.
Ну да, Z-пинч одноразовый, только без Z-машины. Обычная аммиачная селитра с примесями, медная труба от кондиционера и литий - ионные аккумуляторы для начальной накачки соленоида ВМГ. Импульсный одноразовый коммутатор-обостритель- вещь достаточно тривиальная.
Электромагнетизм позволяет уйти от скоростей ударной волны химического взрыва к совсем другим временам обжатия- микросекундам и менее.
Сколько так рекорд по энергии у Z-машины в одном выстреле? Под 500 мегаджоулей именно термоядерной кажется?

khach> Электромагнетизм позволяет уйти от скоростей ударной волны химического взрыва к совсем другим временам обжатия- микросекундам и менее.
На конечном этапе имплозии (который, собссно, и интересен в скорости подвода энергии) мы имеем характерные времена ~= размеры мишени/скорость ударной волны. Если размер мишени - миллиметры-десятки мм, а скорости волны - километры/с, характерные времена будут порядка единиц-десятков нс.

Для сравнения, время импульса в Z-машине - сотня нс.

Так что (если рассматривать на таком школьном уровне) сам по себе переход с прямой механики к электричеству ничего не даёт.

Z-пинч силён тем, что радикально давит неустойчивости: однонаправленные токи притягиваются, а мишень при импульсе - вся из себя такой однонаправленный сверхток. Получается такое инерциально-магнитное удержание, что сильно помогает делу синтеза и достижению высоких температур. Можно ли Z-пинч запитать от ВМГ - тот ещё вопрос... Полагаю, что подвод энергии к мишени будет сложнее, чем Z-машине, а там всё и без того очень сложно.
Характерные напряжения там - мегавольты-десятки мегавольт, характерные токи - десятки МА, характерная мощность - сотни ТВт.

khach> Сколько так рекорд по энергии у Z-машины в одном выстреле? Под 500 мегаджоулей именно термоядерной кажется?
Я нигде не встречал (и после гугления не встретил) упоминания о том, что ТЯС-энергия превысила энергию накачки пинча.
А энергия накачки там около 4МДж сейчас с планами повышения до 20-30МДж в будущем (если верить википедии ).

Татарин>> можно было б делать на её основе ТЯ-заряд с чисто химическим зажиганием
Balancer> А если чисто электричество. Ну, там, сверхвысокая плотность разряда, сверхпроводники какие-нибудь в роли источника?

Меня, кстати, давно мучила ыдея: почему не использовать Z-пинчи? Так как их используют сегодня, для получения рентгена, далее аблирующего хольраум - но не для сжатия ТЯ-топлива, а для сжатия...делящегося материала? Ведь тех степеней сжатия, что получены на сегодня вполне достаточно, что бы сдавить до критической массы даже доли грамма плутония. А?
А уже дальше, использовать микроядерный взрыв (хотя какой нафиг "микро" - там могут тонны т.э. полезть!) для сжатия ТЯ_топлива...

Wyvern-2> ...для сжатия...делящегося материала?

есть некое почти константное время размножения нейтронов (читай требуемое время удержания).
С уменьшением массы ДМ время инерционного удержания падает ниже этой константы

пример воображаемого опыта. Как-то увеличим плотность урана в 8 раз. Крит масса упадёт в 64 раза. А время размножения 25 поколений нейтронов всего в два раза от исходной плотности.

lenivec> есть некое почти константное время размножения нейтронов (читай требуемое время удержания).
Так ведь и размножать надо будет меньше.