S.I.> Если бы всё было так просто - все бы так делали. Имплозия там ПОСЛЕДУЮЩАЯ после пушки. Для того что бы сборка быстро не разлетелась.
Я вообще не понимаю этой логики. Давить химией против атома, который в 1000 000 раз "сильнее". Как можно удержать силу, которая в 1000 000 раз вас сильнее?
Все это бред. Если не наивность, то специальный фуфел для простаков.
Нельзя соединить два куска урана в пушке, если цепной процесс уже пошел. Не соединяются. Соединяются куски, а потом только идет процесс. Нельзя сжимать ядерное или термоядерное топливо, если оно уже загорелось. Сначала вы сжимаете, а потом что-то горит (цепной процесс, термоядерный синтез - не важно).
Утром деньги, вечером стулья.
Можно стулья утром, но деньги вперед.
Никак иначе.
Что может удержать разлет (ядерной, термоядерной) взрывчатки? Одна единственная сила в мире.
ИНЕРЦИЯ.
Герберта Уэллса в детстве читали?
Всего?
Есть у него такая повесть "Новейший ускоритель"
Там герои выпивают жидкость, которая ускоряет все процессы в организме в сотни (кажется) раз. И вот мир вокруг них как бы застывает в остановленном кино.
Уэллс описывает приключения героев в этом мире. В частности они там в какой-то момент пытаются бежать.
Это эпоха занимательной физики (не зря Перельман постоянно аппелирует к Жюль Верну и Г. Уэллсу).
Инерция.
Если у вас есть очень быстрые процессы, единственно что им сопротивляется - это "сила" инерции.
То есть сама скорость процесса удерживает себя. Чем быстрей процесс, тем больше сопротивление.
Поэтому, кстати, бустированной имплозии совсем не обязателен массивный темпер (вот почему ядерный заряд можно сделать ~1 кт/кг! 20-30 кг заряд мощностью в 20 кт!).
Бустирование - это ускоритель ускорителя.
Но если прцесс медленный (а в пушке он самый медленный) нужен массивный темпер. Или надо ускорить процесс. Скажем, бустировать заряд.
Но отличным ускорителем является имплозия сама по себе. Ибо в сжатой взрывчатке цепной процесс идет заметно быстрее. То есть бустированная имплозия - самый быстрый процесс. Пушка - самый медленный. Небустированная имплозия - по середине.
Это - общие соображения.
Возвращаясь к 155 мм снаряду. Сколько в нем урана?
Критическая масса ВОУ порядка 50 кг. Без отражателя. Пушка должна сильно перейти через крит массу. В Лос-Аламасском "букваре" ДОКАЗЫВАЕТСЯ, что дабы пушка имела ~1% выгорания, надо иметь 2.5 критических массы. То есть для урана ~125 кг
Как этого добились в Малыше (если там едва одна крит масса получалась)? Отражатель. Толстенный отражатель из карбида вольфрама. Толстый отражатель понижает крит. массу примерно в 2 раза. То есть до ~25 кг.
Таким образом схема Малыша вполне пушечная.
А вот снаряд 155 мм - тема отдельная.
Главнейший вопрос.
Сколько там урана?
Кстати это можно относительно точно определить. Ведь есть рентгеннограмма, где четко видны пропорции, и один параметр (внешний диаметр) мы знаем - калибр снаряда. 155 мм. От этого надо попытаться плясать. Правда мы не видим на рентгенограмме внешнего контура снаряда (те самые 155 мм). Но можно попробовать что-то выкрутить из рисунка слева?
Моя гипотеза (можно опровергнуть).
Там не боле 25-30 кг урана. Явно подкритическая масса (при нормальной плотности). При этом нет толстого отражателя. То есть "пушечная" сборка сама по себе (собранные три полых стакана друг в друге перед сжатием, отмеченное красным) просто не тянут на критическую массу.
Нет там цепного процесса после сборки.
Зато видно что имплозия сжимает цилиндр примерно в 1.5 раза. Может больше (это то как раз можно точно оценить). Оценим (на глаз) в 1.5-1.75 раз (хотя возможно я преувеличил).
Очень упрощенно. Крит масса обратно пропорциональна квадрату сжатия. Если крит. масса при нормальной плотности 60 кг (цилиндр хуже сферы), то при сжатии в 1.5-1.75 раз мы имеем крит. массу 26,6-19,6 кг.
В районе моего предположения.
Расчетный атомный взрыв хлипкий. Всего 0.1 кт. Если 1 кг урана по энергетике это 17 кт, то выход 100 т это сгоревшие 6 грамм урана. При массе заряда в 20 кг выгорает 1/3400 или 0,03% топлива.
Всего лишь! Это по-сути "шипучка".
То есть сборка тут не сильно заходит за крит. массу. По сути это опять таки импульсный реактор.
Зачем цилиндр изначально собирается из трех секций (три цилиндра въезжают друг в друга)?
Я допускаю что это СЕРВИСНАЯ функция.
Обеспечение безопасности.
Перед взрывом должна выполниться некая последовательность процедур. При этом сама имплозия не имеет сложной электроники подрыва. Это наверняка одноточечный подрыв вообще без электроники. Очень простое компактное устройство. Значит, будь цилиндр сразу собран, такой заряд очень опасен в обращении.
Случайность и ...
А вот если сначала складываются три цилиндра, а потом только идет обжатие...
Наверняка, там стоят какие-то механические вставки-заглушки не дающие трем цилиндрам собраться в режиме трансопртировки-хранения (может до прохождения по стволу даже? знаете как предохранители в авиационных снарядах?). Ну и сам запал наверняка не допускает несанкционированного выполнения последовательности сборки цилиндров и обжатия.
Сразу выдвигаю против всех этих рассуждений контраргумент.
Не уж то слабый цилиндрический имплозивный заряд (вписанный в 155 мм!) может так сильно сжать уран?
Это - самая хлипкая часть в моих рассуждениях.
Плюс ко всему обратите внимание - цилиндр очень длинный в сжатом состоянии (а значит у него более высокая критическая масса чем у сферы или даже у цилиндра где диаметр равен высоте).
Возможно что там сжатие гораздо меньше чем я оценил (плюс не лучшая форма цилиндра, даже не цилиндра а этакого гиперболоида вращения). Но это значит что масса урана (трех цилиндров) почти подкритическая. Скажем 45 кг. Это - очень опасная масса. Тем более нужен сложный механизм защиты.
В общем, очень интересная конструкция.
Надо исследовать. Реинжинерить.
Но ясно что цепной процесс в этой конструкции начинается ПОСЛЕ того как началось сжатие.
Есть тут пушечный элемент?
Он будет (как вы предполагаете) если три цилиндра собранных вмесле в сумме имеют надкритическую массу. Так что спор разрешается оценкой общей массы урана в этом снаряде.