[image]

Прецизионный одноступенчатый ядерный заряд мощностью до 1 Ктн. Новая надежда Америки?

Как работает эта странная схема ядерного заряда? Фейк или за этим что-то есть?
 
1 118 119 120 121 122 250
RU Sandro #20.11.2021 18:09  @Serg Ivanov#19.11.2021 21:17
+
-2
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
S.I.> Носители ЯО, групповые цели, постановщики помех.

Всё это решается перехватчиками с осколочной БЧ. Нефиг просто так рвать ядрён-батон над своей головой.
   52.952.9
RU Владислав Демченкo #20.11.2021 19:27
+
+1
-
edit
 
Я на этом сайте 4.4 Elements of Thermonuclear Weapon Design нашёл вот такую интересную информацию:

If all of the excess neutrons had caused fission, then the expected fission fraction for Mike (assuming no subcritical multiplication took place in the tamper) would be 89.3% (10.4-1 fission-fusion energy production ratio), instead of the observed 77% (3.35-1 ratio). Isotopic analysis of Mike fallout shows a very high percentage of the tamper material that was not fissioned was transmuted to higher isotopes of uranium by these slower neutrons (~93% of the U-238 in the inner most layers was transmuted).

If the uranium tamper is significantly enriched in U-235 however, a much higher percentage of the neutrons released can be harnessed since this isotope is fissioned by neutrons of all energies. The superior fissile properties of U-235 boost yield in other ways also. It has a higher fission cross section than U-238 even for fast neutrons, so a thinner tamper can be equally effective in capturing these as well. U-235 also can achieve much higher subcritical multiplication factors in the tamper - making use of the fission neutrons to cause more fissions.
 


В случае применения высокообогащенного урана возможно ли сделать так, что синтез даст в заряде 7.64 процента от общего энерговыделения?
   95.0.4638.7495.0.4638.74
sam7: предупреждение (+1) по категории «Обширная цитата на иностранном языке без перевода [п.16]»

MD Serg Ivanov #20.11.2021 20:42  @Sandro#20.11.2021 18:09
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
S.I.>> Носители ЯО, групповые цели, постановщики помех.
Sandro> Всё это решается перехватчиками с осколочной БЧ. Нефиг просто так рвать ядрён-батон над своей головой.
Ничего они не решают из-за большого времени реагирования. РСД, особенно гиперзвуковые ничем кроме ЯБЧ не взять с достаточной вероятностью. Лучше свой ядрён-батон высоко над головой, чем от противника в голову.
   96.0.4664.4596.0.4664.45
RU Sandro #21.11.2021 09:38  @Serg Ivanov#20.11.2021 20:42
+
-1 (+1/-2)
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
S.I.> Ничего они не решают из-за большого времени реагирования. РСД, особенно гиперзвуковые ничем кроме ЯБЧ не взять с достаточной вероятностью. Лучше свой ядрён-батон высоко над головой, чем от противника в голову.

А ты знаешь реальную дальность поражения ЯБЧ ядерными же боеприпасами? Она не так уж и велика, и сравнима с дальностью поражения кинетическими. Что вообще-то несекретно и даже гуглится. Но вот эта атомная мифология про сверхмощные перехватчики распространена повсеместно.
А в реале ПРО Москвы уже давно переоснастили на кинетические. Так как это снимает кучу проблем.
   52.952.9
RU Владислав Демченкo #21.11.2021 09:53  @Sandro#21.11.2021 09:38
+
+1
-
edit
 
Sandro> А в реале ПРО Москвы уже давно переоснастили на кинетические. Так как это снимает кучу проблем.
Ссылку на авторитетный источник можете дать про кинетические боевые части?
   95.0.4638.7495.0.4638.74
RU Владислав Демченкo #21.11.2021 11:50
+
-
edit
 
Конструкции мишеней для термоядерного синтеза:

Дюдерштадт Д. Д., Мозес Г. А. Инерциальный термоядерный синтез. — 1984 — Электронная библиотека «История Росатома»

Дюдерштадт Д. Д., Мозес Г. А. Инерциальный термоядерный синтез / Пер. с англ. под ред. В. М. Колобашкина, Г. В. Склизкова. — М. : Энергоатомиздат, 1984. — 301 с. : ил. — Библиогр.: с. 274—299. //  elib.biblioatom.ru
 

Дюдерштадт Д. Д., Мозес Г. А. Инерциальный термоядерный синтез. — 1984 — Электронная библиотека «История Росатома»

Дюдерштадт Д. Д., Мозес Г. А. Инерциальный термоядерный синтез / Пер. с англ. под ред. В. М. Колобашкина, Г. В. Склизкова. — М. : Энергоатомиздат, 1984. — 301 с. : ил. — Библиогр.: с. 274—299. //  elib.biblioatom.ru
 
   95.0.4638.7495.0.4638.74
RU Sandro #21.11.2021 13:14  @Владислав Демченкo#21.11.2021 09:53
+
+1 (+3/-2)
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
В.Д.> Ссылку на авторитетный источник можете дать про кинетические боевые части?

Vanguard1802, для начала, назовите своё звание, должность, цель интереса к этому вопросу. А так же приведите скан соответствующей страницы из служебного удостоверения.
   52.952.9
MD Serg Ivanov #21.11.2021 17:57  @Sandro#21.11.2021 09:38
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
Sandro> А ты знаешь реальную дальность поражения ЯБЧ ядерными же боеприпасами? Она не так уж и велика, и сравнима с дальностью поражения кинетическими. Что вообще-то несекретно и даже гуглится.
Вот именно что гуглится. Может ссылки дашь? ;) Всё точно наоборот - сотни метров против десятков. Поэтому перехват на конечном участке ББ в т. ч. и в районе Москвы планируется антиракетами с ЯБЧ.
Одним из удачных решений комплекса А-135 была противоракета 53Т6 (по натовской кодификации GAZELLE), которая в состоянии перехватывать баллистические ракеты противника и их головные части, летящие со скоростью до 6-7 км/с на высоте от 5 километров до границ ближнего космоса. По ряду параметров даже эта ракета до сих пор не имеет аналогов во всем мире, а по переносимым нагрузкам и тяговооруженности она более чем в 1,5 раза превосходит лучшие иностранные образцы. «Газели» находятся в постоянной готовности к боевому применению. Причем ракеты готовы к использованию в течение всего срока эксплуатации без осуществления подготовительных технологических работ и в любых климатических условиях. Для надежности поражения баллистических целей ракеты 53Т6 были оснащены ядерным зарядом.
 

Комплекс противоракетной обороны А-135 «Амур» до сих пор остается на дежурстве и обеспечивает защиту центрального промышленного района и Москвы. После продления срока службы противоракеты 53Т6 «Амур» сможет оставаться на вооружении пока не завершится создание новой системы А-235 «Нудоль», которая сменит «Амур» на боевом посту.
 

 


Подрыв 20 кт выше 5 км практически не принесёт вреда наземным объектам и людям.
   96.0.4664.4596.0.4664.45
Это сообщение редактировалось 21.11.2021 в 18:26
RU Sandro #21.11.2021 18:26  @Serg Ivanov#21.11.2021 17:57
+
-2
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
S.I.> Подрыв 20 кт выше 5 км практически не принесёт вреда наземным объектам и людям.

А так же, как ты сам указал, объектам на расстоянии более нескольких десятков метров. Пресловутое "ведро с гвоздями" работает ничуть не хуже.
   52.952.9
+
+1
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Sandro> А так же, как ты сам указал, объектам на расстоянии более нескольких десятков метров.
Ты сейчас про какие объекты?

Sandro> Пресловутое "ведро с гвоздями" работает ничуть не хуже.
Примерно на два порядка хуже, если говорить про дальность поражения аэродинамических целей типа самолет или крылатая ракета.
   94.094.0
MD Serg Ivanov #21.11.2021 18:32  @Sandro#21.11.2021 18:26
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★★
S.I.>> Подрыв 20 кт выше 5 км практически не принесёт вреда наземным объектам и людям.
Sandro> А так же, как ты сам указал, объектам на расстоянии более нескольких десятков метров. Пресловутое "ведро с гвоздями" работает ничуть не хуже.

Ядерные боеголовки для зенитных ракет. Часть 2

Часть 1 Настоятельно рекомендую начать с неё. В США в это время заканчивалась разработка двух систем ПВО – ЗРК Найк Геркулес и Бомарк. Стартовая позиция ЗРК Найк Геркулес. Дальняя граница зоны поражения 140 км, верхняя 45 км. Принят на вооружение в июне 1958 года на год позже приёма нашего «изделия 215», а ядерную БЧ W-31 для него начали производить только в 1959-м. Тротиловый эквивалент около 20кт (в Хиросиме по разным оценкам было 13-15кт). Радиус поражения БЧ - 800м. Установленное ограничение по высоте применения ЯБЧ – более 3км. //  Дальше — zen.yandex.ru
 
Тротиловый эквивалент около 20кт (в Хиросиме по разным оценкам было 13-15кт). Радиус поражения БЧ - 800м. Установленное ограничение по высоте применения ЯБЧ – более 3км.
 
   96.0.4664.4596.0.4664.45
+
-1
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Sandro>> А так же, как ты сам указал, объектам на расстоянии более нескольких десятков метров.
Полл> Ты сейчас про какие объекты?

Типа урановое коническое ведро на скорости пролёта в 10 км/сек.
   52.952.9
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Sandro> Типа урановое коническое ведро на скорости пролёта в 10 км/сек.
У кого-то получилось перехватить такой объект "гвоздями"? Когда, где?
   94.094.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Полл> У кого-то получилось перехватить такой объект "гвоздями"? Когда, где?

Да вот недавно американцы заявили, что наше ведро гвоздей сбило нерабочий спутник ...
   52.952.9
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Полл>> У кого-то получилось перехватить такой объект "гвоздями"? Когда, где?
Sandro> Да вот недавно американцы заявили, что наше ведро гвоздей сбило нерабочий спутник...
Я правильно понял - у тебя есть информация о типе БЧ С-500? :)
И не принципиальные мелочи: ИСЗ - не урановое ведро, да и сбитие произошло на догонном курсе (то есть ИСЗ "догнал" ЗУР) при относительных скоростях менее 10 км/с.
   94.094.0
+
-1
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Полл> Я правильно понял - у тебя есть информация о типе БЧ С-500? :)

Об этом изделии — нет.

А вот о факторах поражения ядерным взрывом в космосе — есть.

Я несколько раз перелистывал методичку — запретных букв нет.

Хотя называется она странно. "О поражающих факторах космического излучения". Ну или как-то так, давно было. Фига се поражающие факторы, когда одним из основных факторов называется нагрев металлических проводников гамма-излучением.

Очень интересное космическое излучение.
   52.952.9
+
+1
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Sandro> А вот о факторах поражения ядерным взрывом в космосе — есть.
Мы в теме прыгаем от поражения аэродинамических целей в сложной помеховой обстановке в тропосфере до перехвата боевых блоков МБР в космосе.
ИМХО, это слишком широкий диапазон условий, чтобы в нем существовало единое оптимальное решение.
   94.094.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Полл> ИМХО, это слишком широкий диапазон условий, чтобы в нем существовало единое оптимальное решение.

Ну нельзя же так сходу кувалдой по шапке! Дай обдумать ответ.
   52.952.9
+
+1
-
edit
 

Naib

аксакал

Полл> ИМХО, это слишком широкий диапазон условий, чтобы в нем существовало единое оптимальное решение.

Если мы боремся с ЯБЧ, то оптимальное решение, которому очень трудно противостоять самим ЯБЧ - это заряды с повышенным выходом нейтронного потока. Что вызывает преждевременный запуск пита и превращение ядрён-батона в шипучку.

Ещё рентгеновских ёжиков нахваливали.

Опять же, кумулятивные боеприпасы никто не отменял (а там были очень оригинальные конструкции).

Ну и залповая защита, когда н цель наводится 2-4 ракеты. Да, дорого, но эффективность растёт.
   95.0.4638.6995.0.4638.69
RU Владислав Демченкo #22.11.2021 13:56  @Владислав Демченкo#18.11.2021 14:49
+
-
edit
 
В.Д.> Я недавно в библиотеки Росатома нашёл интересную статью, посвященную инерциальному термоядерному синтезу. После её прочтения у меня возник вот такой вопрос — слой из материала со средним Z может быть сделан из композиционного материала (органика + металл) плотность, которого такая же, как у материала с малым Z (аблятор, обмазка)?
В.Д.> http://elib.biblioatom.ru/text/boyko_upravlyaemyy-sintez_1999/go,7/

Alex_semenov, что вы думаете?
   95.0.4638.7495.0.4638.74
UA Alex_semenov #23.11.2021 12:23  @Владислав Демченкo#20.11.2021 19:27
+
-
edit
 

Alex_semenov

опытный

В.Д.> Я на этом сайте 4.4 Elements of Thermonuclear Weapon Design нашёл вот такую интересную информацию:
В.Д.> В случае применения высокообогащенного урана возможно ли сделать так, что синтез даст в заряде 7.64 процента от общего энерговыделения?

Вот тут вот я вам фантазировал 3-х мегатонное устройство почти на чистом делении с использованием первоначальной идеи Улама (без Теллора).

 



Идея фантазии была в следующем: найти границы возможного, допустив, почти невозможное (в неопределенных местах нам сильно везет и все срастается).
Кстати, концепция до сих пор выглядит не столь уж и невозможной. Даже напротив. Хотя нужны к тому что я нарисовал поправки (не только в слове "хольраум"). И я до сих пор допускаю что тут возможно 10-8 кт/кг! Все же в ней выкрутить можно. Другой вопрос - А ЗАЧЕМ? Дорого и смысл?
Но мы рассматриваем же теоретическую возможность?
И она вроде есть.
Обратите внимание. Тут предполагается использование 40% U-235 и 60% U-238. Исключительно для того что бы устройство всегда (до момента подрыва и имплозии) оставалось ПОДКРИТИЧНЫМ.
Еще раз обратите внимание.
В этом - засада использования для деление-синтез-деления вторичек с ~100% U-235 в двухступенчатых термоядерных устройствах. Вы не можете такую оболочку делать сильно массивней 50 кг (в Mk-18 было ~60 кг оралоя и это было страшно опасное устройство!). Если такая оболочка разделится на 100% (термоядерными нейтронами и затухающими цепными нейронами) то это все равно 880 кт. Но если предположить как предел 85% выгорания (я думаю, что дожечь до 100% оставшиеся 15% просто не дадут возникшие продукты деления ) то это 750 кт.
То есть как ни крути, но бомба где почти вся энергия из деления не может быть много мощней 500 кт.
Не мытьем так катанием.

Но возвращаясь к вашему вопросу. Считайте. Если это моё устройство (не смотря на 60% 238) сработает как я насчитал (что крайне оптимистично), то процент синтеза в общей энергетике его выхода составит всего 2.6%.
То есть ваши ~ 7% теоретически мыслимы.
Вообще же практикуется простая оценка.
По-идее если 3 грамм-моля трития с 2 грамм-молями дейтерия дают нейтрон, который разделит один грамм-моль ядер 235-го, то из этого примитивного расчета можно сказать, что доля синтеза не может быть ниже...

(3+2)*80/(235*17,6+(3+2)*80) =0,048 ~ 5%

Тут не учитываются положительные и отрицательные эффекты.
Отрицательные: не всей нейтроны вызовут деление.
Положительные: деление само создает вторичные нейтроны (меньших энергий), но из них можно рассчитывать на удвоение или утроение число делений в затухающем цепном процессе (это поддается регулированию через состав, конфигурацию сжатия).
Но в первом, грубом приближении, можно условно, считать все эффекты взаимно компенсирующими.
То есть ~5% - условный предел.
Хотя, если помните, обычно говорят про 20% синтеза в общем энерговыделении как предел (для "Слойки" например). Но так говорят при условии деления на последней стадии именно бросового по цене U-238-го и использовании "лидочки". Там действительно возможно лишь ~ 20% синтеза. В 4 раза больше энергии синтеза чем деления.
При этом я предполагал по-началу (дурак, виноват!) лишь два варианта потерь нейтронов.
1 - что тэмпер слишком тонкий и не ловит все нейтроны (они проходят насквозь, "нейтронная бомба"). Но это мыслимо в маломощных зарядах и при относительно небольшом сжатии самого темпера (стенка остается все равно прозрачной).
2 - термоядерных нейтронов (в силу выбранной термоядерной реации) просто тупо не хватает на всю массу тэмпера. Термоядерных нейтронов МАЛО. То есть они поглощаются все. Но их слишком мало выделяется. Ведь при выгорании "лидочки" (а в "Слойке" горела именно в основном "лидочка") действительно поставщик нейтронов лишь DD каскад, который составляет лишь ~ 30% реакций с дейтерием. А цикл Джеттера нейтронов "не производит". Все что он произвел - он по балансу по-сути и использует для поддержки себя же (условно, хотя в "Слойке" было все сложней и там надо учитывать и нейтроны деления 238-го).
Но есть и третий (по вашей цитате) канал утечки.Который я раньше не учитывал.
3 - термоядерные (и вторичные цепные) нейтроны в тэмпере тупо поглощаются тем же 238-м если он там есть или продуктами трансмутации. Да, это возможно 3-5%. Но учитывая что мы добиваемся высокой доли деления это уже могут быть разы именно для термоядерной реакции как источника нейтронов.

Но все это - чистая игра ума.
Я до сих пор не понимаю почему вы так рветесь к подобного рода рекордным устройствам деления.
Даже если они возможны, их цена будет куда выше чем у обычных ядерных боеприпасов.
Так зачем эти крайности?
Ясно что овчинка тут не будет стоить выделки.
   88
Это сообщение редактировалось 23.11.2021 в 12:42
UA Alex_semenov #23.11.2021 13:35  @Владислав Демченкo#20.11.2021 19:27
+
-
edit
 

Alex_semenov

опытный

В.Д.> Я на этом сайте 4.4 Elements of Thermonuclear Weapon Design нашёл вот такую интересную информацию:
В.Д.> В случае применения высокообогащенного урана возможно ли сделать так, что синтез даст в заряде 7.64 процента от общего энерговыделения?

If all of the excess neutrons had caused fission, then the expected fission fraction for Mike (assuming no subcritical multiplication took place in the tamper) would be 89.3% (10.4-1 fission-fusion energy production ratio), instead of the observed 77% (3.35-1 ratio). Isotopic analysis of Mike fallout shows a very high percentage of the tamper material that was not fissioned was transmuted to higher isotopes of uranium by these slower neutrons (~93% of the U-238 in the inner most layers was transmuted).

Если бы все избыточные нейтроны вызвали деление, то ожидаемая доля деления для Майка (при условии, что докритическое размножение не произошло в тампере) составила бы 89,3% (соотношение производства энергии деления-синтеза 10,4-1) вместо наблюдаемых 77%. (Соотношение 3,35-1). Изотопный анализ осадков Майка показывает, что очень высокий процент тамперного материала, который не был расщеплен, был преобразован в более высокие изотопы урана этими более медленными нейтронами (~ 93% U-238 в самых внутренних слоях было трансмутировано).

If the uranium tamper is significantly enriched in U-235 however, a much higher percentage of the neutrons released can be harnessed since this isotope is fissioned by neutrons of all energies. The superior fissile properties of U-235 boost yield in other ways also. It has a higher fission cross section than U-238 even for fast neutrons, so a thinner tamper can be equally effective in capturing these as well. U-235 also can achieve much higher subcritical multiplication factors in the tamper - making use of the fission neutrons to cause more fissions.

Однако, если тампер урана значительно обогащен U-235, можно использовать гораздо больший процент выпущенных нейтронов, поскольку этот изотоп делится нейтронами всех энергий. Превосходные расщепляющие свойства U-235 также повышают выход. Он имеет более высокое сечение деления, чем U-238, даже для быстрых нейтронов, поэтому более тонкий тампер может быть столь же эффективным для их захвата. U-235 также может достигать гораздо более высоких докритических коэффициентов размножения в тампере, используя нейтроны деления, чтобы вызвать большее количество делений.
 


Обратите внимание.
Термоядерные реакции как источник нейтронов в зарядах есть по-сути только трех типов.

1. Дейретий-тритий. Это отличное топливо (84 кт/кг) и лучший источник нейтронов. Притом как по количеству так и по качеству (~14 МэВ все!). 5 грамм-моля исходного вещества дает 1 грамм-моль нейтронов. Плюс реакция легко поджигается. В ~100 раз легче чем DD и LiD.
Лучшего варианта нет!
Но. За всё в этом мире надо платить. Тритий - крайне неудобное термояденое топливо. Его нет (считай) в природе. То есть он крайне дорог (энергетически производство в реакторах трития дороже плутония в 90 раз) и он быстро распадается (5% в год). Это газ. Он не удобен в обращении, если в больших количествах.
Обратите внимание выше приведенный "рекорд" в ~ 5% (хотя можно наверное помыслить и 3 и 2%) приводится именно для ЭТОЙ реакции синтеза как источника нейтронов. И гипотетическое чудо-устройство нарисованное выше с ~ 3% синтеза в балансе энергий - это опять таки за счет DT-реакции. Там предполагается аж килограмм трития!!! Он покупает все!!!


2. Дейтерий. DD-синтез. То что использовалось в "жидком" "Майке". Это тоже очень хорошая реакция. Поежде всего энергетически (с учетом всех каскадов) 82 кт/кг.
Что по производству нейтронов? DD-реакция занимает ПРОМЕЖУТОЧНОЕ положение. На 6 дейтронов рождается 2 нейтрона (при этом один из них отчень энергетичный из DT-реакции). То есть 12 грамм-молей исходного вещества дает 2 грамм-моля нейтронов. То есть почти как у DT!!! Там на 5 грамм один грамм нейтронов, а тут на 6 грамм один грамм нейтронов. Правда энергетика у них "половинная". Только один из этих двух нейтронов от DT-реакции. Для деления 238-го это хуже но не смертельно (на деление 235-го вообще не влияет). Главное достоинство дейтерия - он дешев. Второй по распоростаненности во вселенной изотоп (после протия). Стабилен.
Недостаток - газ или криогенная жидкость, если вам нужно взорвать много этого вещества. "Майк" был именно "жидкой" бомбой. Там горел DD. Поэтому там было так много нейтронов. Но самое интересное (из цитаты) заметная часть DD-нейтронов ушла на трансмутации!!!


3. LiD. "Сухое топливо". Самое практичное для использования в оружии. DT или DD в оружии спользуется как газ в граммовых количествах. В коллограммах (и мегатоннах) используется именно "лидочка".

 



Ее калорийность - ниже. Даже при горении по циклу Джеттера (исколючительно) она дает 64 кт/кг. И внимание! В этом случае нейтронов прость... нет.
Теоретически. Реакция "безнейтронная". Все нейтроны (при условии полного выгорания,чего не бывает) уходят в превращение Li в T.
Но реально она горит по двум направлениям. по DD-каскаду, который производит нейтроны для раскачки цепного процесса в цикле Джеттера. Доля каждого может быть разной. Но если принять калорийность в 50 кт/кг то это значит что 30% D (а весь D тут 25% массы топлива) выгорает по DD-каскаду и дает дополнительные нейтроны. Джеттер в идеале не дает ничего. Тогда считаем.
1 кг лидочки содержит 250 г дейтерия из которго 30% (75 грамм) горит по DD циклу. На 3 грамм-моля дейтерия производится грамм-моль нейтронов. Это значит что из 1 кг "лидочки" получается... 25 грамм-молей "лишних" нейтронов! ВСЕГО!!! 1/40! 1 грамм нейтронов на 40 грамм исходного топлива (DT 1 грамм на 5 грамм топлива у DD 1 грамм на 6 грамм топлива).
То есть реакция горения лидочки производит мало нейтронов...
Отсюда все эти "проблемы" у "бомбистов" с дожиганием 238-го или даже 235-го (в более совершенных устройствах). Улавливаете?

Конечно. Все выше сказанное - СХЕМА. Реальность сложней. Никакое термоядерное топливо не выгорает на 100%. А выше приведенные расчеты (для LiD) предполагают именно это. Реально же выгорает ~30% (хорошо если 50% шикарное если 75%), а это значит что тот же цикл Джеттера оказывается... разомнкнут. Нейтроны "накопленные" в нем "вырываются из цикла" и добавляются к DD-нейтронам. И значит даже при горении "лидочки" в итоге мы получаем грамм нейтронов не на 40, а на 20 (надо считать) грамм исходного топлива. Но нейтронов все равно оказывается в 2-4 меньше чем в "жидких" зарядах. Почему именно "жидкие" или "газовые" бомбы (в основном DD) и хотят использовать для некоторых мирных целей, скажем для трансмутации (наработки ценных изотопов, плутония, того же трития).

Зачем я все это уточняю?
Обратите внимание. В приведенной вами цитате Саблет рассказывает про "Майка".
Там было два обстоятельства. Во-первых тэмпер был из 238-го урана. А это значит что там был канал утечки термоядерных нейтронов на трансмутацию (о чем и говорит приведенная вами цитата).
И да. Если заменить 238-й на 235-й то все получится круче.
Но обратите внимание. В "Майке" горел чистый дейтерий. То есть там было столько нейтронов, сколько никогда не бывает ни в какой "лидочке". При этом если бы вы использовали вообще DT (как в том устройстве что я нарисовал выше) у вас вообще была бы ситуация еще круче! Ибо из тех нейтронов что возникают в DD реакции лишь половина (условно*) за 14 МэВ. А в DT - все.
  • Условно, потому что на самом деле заметная часть нейтронов подвергаются еще в сильно сжатой термоядерной плазме термализации. То есть по-сути замедляются и достаточно сильно (есть мнение что именно их торможение и поддерживает в значительной степени энергетический баланс саморазвивающейся реакции термоядерного горения!). В общем все рассуждения выше - это очень грубые рассуждения. Но качественно картину они дают.

Но, к сожалению, 1 кг трития - это чудовищно дорого (за все - расплата).
В больших количествах можно использовать дейтерий. Но он жидкость или газ и в оружии - не практичен.
В общем. Для бомбоделов тут - засада с низой нейтронностью "лидочки".
Нет в мире совершенства!!!
:)
Хотя... Мы вот мало что знаем про нейтронное оружие. Там как-то получают высокий выход именно 14.7 МэВ нейтронов на кт термоядерного выхода (чем меньше кт в нейтронной бомбе - тем лучше). Смысл этого оружия - приблизится к DT-идеалу. И когда нам рисуют нейтронную бомбу, то рассказывают что она "газовая" с DT. Но не факт что все они такие. Особенно высокомощные (до 10 кт в противоракетах, например).
Простейшее решение - да, это DT газ в компактной тонкостенной вторичке.
Но это единственное решение нейтронной бомбы?
Вопрос открыт.
   88
Это сообщение редактировалось 23.11.2021 в 13:53
UA Alex_semenov #23.11.2021 14:47  @Владислав Демченкo#22.11.2021 13:56
+
-
edit
 

Alex_semenov

опытный

В.Д.>> Я недавно в библиотеки Росатома нашёл интересную статью, посвященную инерциальному термоядерному синтезу. После её прочтения у меня возник вот такой вопрос — слой из материала со средним Z может быть сделан из композиционного материала (органика + металл) плотность, которого такая же, как у материала с малым Z (аблятор, обмазка)?
В.Д.> Alex_semenov, что вы думаете?

Я думаю, что изюминка технологии "Рябь" помимо всего прочего... использование "обмазки" (дурацкое название, сразу вспоминается стройотряд и шпаклевка швов на стройке) из материала с средним Z.
Я почти уверен что Найкл искользовал НИКЕЛЬ (никилированое жезело?)

 



Обратите внимание на скачек (что у железа что у никеля) через температуру 1 кэВ (у никеля за 1.5 кэВ).

В классической боНбе, излучение поступает в хольраум "мгновенно" и видимо дает сраду высокую температуру "стенок печки". В тэмпере возникает мощная тепловая волна и тут нужен материал с большим Z. Но при этом во-первых половина энергии сжатия тратится на общий нагрев сжимаемого вещества. Поэтому сжать термоядерное топливо получается в 300-500 раз. Вряд ли больше.
Во-вторых. Так как у вас толстый темпер с большим Z у вас большая часть энергии сжатия ушла на сжатие именно этого материала с большим Z (уран, вольфрам, свинец). То есть энергия первички расходуется не очень эффективно. И поэтому коэффициент усиления между ступенями получается <50 (<100 с учетом добавки от Джеккила-Хайда). И видимо это - предел совершенства для старых конструкций заряда. Тот самый "предел Тейлора".
Да, можно играться с заменой 238 на 235-й (или с использованием слоеного темпера, скажем волфрам снаружи, 235-й внутри). Но вряд ли тут получается что-то реально много выкрутить.

Однако технология "Рябь" тем и радикальна, что она все ставит с ног на голову. Она использует СВЕРХСЖАТИЕ.
Тут используется более холодное излучение чем обычно. Оно профилировано. Растянуто во времени . В итоге вторичка сжимается "мягко". Это приводит к трем эффектам.
Первый - почти адиабатическое сжатие почти не тратит энергию на разогрев термоядерного топлива.
Второй - да, там все же идет рябь ударных волн и они нагревают среду. Но эта энергия превращается в тепло только в самом центре. То есть она создает горячую точку, что делает ненужным "свечу".
Третий (о чем и речь). - "холодное" излучение делает НЕНУЖНЫМ (и даже невозможным?) использование в оболочке материала с высоким Z. Достаточно среднего Z. Того же никеля (например). И, собственно, это опять таки снижает затраты на сжатие. Ибо оболочка в любом случае разгоняется как ракета. И чем из более легкого материала сделана эта оболочка, тем меньшая доля энергии певички тратится на сжатие оболочки, а не самого топлива (сама "ракета" на старте имеет меньшую массу!).

В итоге. У данного подхода появляется ряд взаимосвязанных, усиливающих друг друга эффектов.
Первый - чудовищно высокая эффективность сжатия. Найкл показал что ТАК (в чем и вся фишка описанная почти в любой статье по инерционному УТС!) в принципе можно сжать топливо в 10 000 раз (до энергии Ферми). И, насколько я понимаю, в опытах "рябь" было достигнута уже чудовищная степнь сжатия (как для классического заряда) в 1000 раз! 1/10 от мыслимого.
Такое сжатие не требует длительного удержания топлива неким темпером. Оно само себя дежржит (инерциальный же термояд!). Даже в очень махонько капельке! А в бомбе - и подавно! И при большим объеме (термояд любит массу!) дает чудовищно высокое выгорания не менее 50% (я допускаю 75%).
Отсюда же невероятно хорошая степень усиления между ступенями. 1000 раз (не 50 и даже не 100!)
То есть маломощный триггер сжимает массивную вторичку с оболочкой из низкого Z (и в тонкостенном хольрауме).

Второй принципиальный эффект - эта схема ПРИНЦИПИАЛЬНО чистая. О чем есть несколько фраз в стенограмме у Кеннеди. То есть бомба не очищена. Она чиста сама по себе. По самой своей природе.
Эту бомбу не очищали. Она РОДИЛАСЬ быть чистой.
В чем прикол?
Она чиста во-первых потому что там нет свечи. Во-вторых потому что лайнер (функции темпера там тоже нет) из материала со средним Z. То есть вы не можете для такого холодного излучения использовать уран. Он просто не будет для него достаточно прозрачным. Понимаете? Тут можно использовать "обмазку" только из материала с средним Z, который УЖЕ не способен делиться. В статье что вы предлагаете говорят вообще о всяком там "стекле". То есть Z еще ниже, потому что температура сжимающего излучения в опытах по лазерному УТС еще ниже чем в классической бомбе. "Рябь" занимает промежуточное положение. Ракетное топливо тут не делящийстя уран а железо или никель. Но это уже изначально делает невозможным ее нагрузить функцией Джеккила-Хайда. То есть ее нельзя сделать грязной. Это неустранимо чистое устройство.
Ну и третье обстоятельство "девственной чистоты" "Ряби". Высокая степень межстадийного усиления (1000 раз) позволяет сделать долю грязи от от продуктов деления в триггере в 0.1%.
То ест 99.9% энергии - термоядерный выход. Хорошее, глубокое (до 75%) выгорание термоядерного топлива. Предельное облегчение всего и вся (и оболочки и стенок хольраума). Отсюда минимум двухкратный скачек за предел Тейлора (что есть предел лишь для обычных схем БОЕВЫХ зарядов о чем Тейлор и говорил. О том что боевые заряды можно сделать максимум 6 кт/кг). То есть где-то к 12 кт/кг. Ну может быть 10 кт/кг. Я почти уверен что 10 кт/кг - это реальная оценка для "Ряби".
Другой вопрос, что заряд "Рябь" поулчаеться не совсем "военным".

Во-первых все это хорошо работает при меготонном классе (еще лучше - десятки мегатонн). Военным такие мощности давно уже не нужны или нужны но в особых случаях. В массе же их интересует размер 100 кт. А вообще желательно 1-10 кт для тактических зарядов (книга Тейлора и Гаммова с провакационно-шутливым названием говорит сама за себя: "Все что миру нужно - хорошая 2-х килотонная ядерная бомба!")
В-вторых, устройство имеет НИЗКУЮ плотность энергии. То есть кт/м3. Есть подозрение что лучшие результаты "Ряби" - если вторичка полая. Но даже если вы ее сделали более компактной, цельнолитой из лидочки, сама природа основного носителя энергии (LiD - 40 кт/литр, в то время как у U 320 кт/литр) уже делает такие "пули" малоплотными. А теперь вспоминаем все что мы тут обсуждали о прохождении боеголовок через атмосферу и мы видим, что и тут "Рябь" не устраивает военных по плотности энергии.
И последнее. В-третьи.
Я последнее время больше думал (и читал) о применении ядерного оружия чем об его устройстве. И я заставил себя ПРИЗНАТЬ неприятное мне обстоятельство. Радиация. Это не просто неудобство. В случае стратегического применения она является важным дополнительным поражающим фактором. То есть вы мало того что разрушили объект (скажем электростанцию). Вы его "посыпали" заразой. Вы "заминировали" его радиоактивным фоном. То есть хозяева не могут сразу же бросится на его восстановление (если есть что восстанавливать). И хотя это нигде особо не афишируется, но НЕОБХОДИМОСТЬ радиационного минирования по-сути является неотъемлемой частью использования стратегического ЯО. Мало разрушить экономику противника. Ясно что полностью уничтожить вы ее не сможите никогда. Но вы ее еще и загадите радиацией. То есть заминируете местность, усложня противнику восстановительные работы. Сильно усложняя. Эффект локального радиационного заражения объекта бомбардировки в случае скоротечной войны (недели, месяцы) может дать куда больший эффект чем само разрушение.
При этом обратите внимание. 100 кт заряд взорванный на небольшой высоте даст ЛОКАЛЬНОЕ плотное заражение. А 20 мегатонная грязная бомба разнесет всю дрянь по всей стратосфере и она посыпется на голову тех, кто эту дрянь и произвел. Они им надо?
Поэтом замена мегатонных бомб на сто-килотонные имела еще один (я нигде этого не читал, сам додумался) смысл. Радиация останется НА МЕСТЕ. Будут локальные местные очаги радиационного заражения. А мегатонные бомбы поднимают ее высоко и разносят далеко (и даже нам достанется!). Ну и смысл в мегатонных грязных бомбах?

Ну, а что нам предлагает "Рябь"?
А "Рябь" нам предлагает "чистое" многомегатонное ядерное оружие. Да, там тоже будет наведенка, если взорвать у поверхности. Но наведенка без продуктов деления - это "выброшенные деньги". Фигня полная!
То есть.
Почему технология "Рябь" в в (самом своем лучшем виде, я уверен что элементы ее есть во всех современных зарядах в той же W-80 мы это отчетливо видим) не пошла?
Она такой как родилась, во всех отношениях не интересна военным.
Опять загибаем пальцы.
Заряды слишком мощные (чем меньше мощность заряда, тем эффект технологии ниже). Он не попадает в 100-10 кт.
Такой заряд плох по плотностным характеристикам (иголку-боеголовку из нее сделать сложно)
И он неустранимо "чист". Он создает мало радиации (даже при наземном взрыве).
Ну и нафик нам такое стратегическое оружие?

Ну а высокая удельная мощность (10 кт/кг вместо 1 кт/кг)? А это настолько ценное, решающее преимущество?
В чем, собственно, преимущество? Даже самые первые атомная бомбы при 0.02 кт/кг (20 кт в тонной бомбе) уже было достаточно для военных (выше крыши!). Ну, а значение в 1 кт/кг - это по-сути "мы и не мечтали!"
Ну да.
Есть ОТДЕЛЬНЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ задачи где может быть 10 кт/кг - имеет значение. Как и радиационная невинность, чистота заряда.
Но это не магистральное направление для СТРАТЕГИЧЕСКОГО ЯО. Спецзадаци, специзделие... Может быть.
Но массовый, основной заряд это что-то типа W-88.
Грязное, хищное-компактное, в 1 кт/кг мощностью в 100-килотонном диапазоне.
И это - ОПТИМУМ. Предел совершенства.
Картина маслом у меня именно такая на сегодняшний момент.
То есть целостная и объясняющая почему "Рябь" осталась "неизвестна массам".
Как тот суслик.
Мы ее не видим. А она - есть!
:)
   88
Это сообщение редактировалось 23.11.2021 в 15:28
RU Владислав Демченкo #23.11.2021 15:28  @Владислав Демченкo#14.11.2021 19:16
+
-
edit
 
В.Д.> Российский ядерный центр. — 2015 — Электронная библиотека «История Росатома»
В.Д.> Я предполагаю, если у нас в 1957...1959 годах был создан аналог B53 мощностью 9...10 Мт и массой ~4 тонны, то в 1970-е годы новая СпАб аналогичной мощности должна была иметь массу ~1,3 тонны. Если из 1,3 тонны масса заряда будет ~1000 кг, то удельное энерговыделение будет 10 кт/кг.

Alex_semenov, что думаете?
   95.0.4638.7495.0.4638.74
UA Alex_semenov #23.11.2021 18:41  @Владислав Демченкo#23.11.2021 15:28
+
-
edit
 

Alex_semenov

опытный

В.Д.> Если из 1,3 тонны масса заряда будет ~1000 кг, то удельное энерговыделение будет 10 кт/кг.
В.Д.> Alex_semenov, что думаете?

Не знаю. 1.3 тонны масса бомбы. При 10 кт/кг, итого ~10 мт...
10 мегатонн из под брюха тактического бомбера?
И зачем такое изделие? С какой высоты это бросать и куда?
Помимо удельной мощности у изделия есть еще ряд характеристик, не менее важных.
Например живучесть (способность срабатывать после близкого ядерного или нейтронного взрыва).
Или эксплуатационные характеристики (длительность нахождения на боевом дежурстве без обслуживания)
Надежность. Безопасность....
Насколько я могу судить в конце 60 начале 70 в основном занимались всем этим.
Ну спецбоеприпасы (те же нейтронные бомбы, артиллерийские снаряды...). То есть специализация издеилий. Но вот чтобы беспокоились об удельной мощность как об идее фикс... ну вот во времена Кеннеди был короткий момент и в принципе понятен контекст. Но далее - все поменялось. Радикально.
   88
1 118 119 120 121 122 250

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