Следовательно, при большем сжатии вторичные нейтроны деления могут успеть провзаимодействовать с веществом пушера, а при меньшем успевает произойти только первичная реакция деления на собственно термоядерных нейтронах.
Поэтому увеличение энерговыделения в уране для мишени из таблицы 1 означает фактически увеличение степени сжатия, т.е. увеличение энергии драйвера до максимально возможных величин. Однако увеличение энергии драйвера приводит к снижению суммарного усиления мишени.
Значениепри максимальном энерговыделении в уране зависит только от отношения массы DT-топлива к массе урана (т.е. от аспектного отношения пушера) и растет почти линейно с увеличением доли урана в мишени.
Таким образом, проведенный анализ позволил получить некоторые теоретические оценки эффективности рассматриваемой мишени для инерциального термоядерного синтеза, из которых следует, что урановый пушер может иметь существенное значение для повышения суммарного выхода энергии.
Пирофорными свойствами обладают частицы металлического урана несфероидной формы, получаемые в результате восстановления его оксидов. При отношении поверхности к объему меньше или равным 1 температура воспламенения составляет около 360 °C. Для значений больше единицы температура понижается примерно до 245 °C.
При переработке урановых отходов в процессе обезжиривания и травления возгорается стружка размером менее 0,4 мм.
Самовозгорание урана возможно в вакууме, под слоем воды и даже в атмосфере влажного аргона. Механическая нагрузка повышает склонность урана к самовозгоранию.
Компактный уран способен самовозгораться и взрываться при контакте с сухим льдом при комнатной температуре.
Возможно самопроизвольное воспламенение порошка урана в диоксиде углерода. Уран в виде стружки сгорает в оксиде азота при 400 - 500 °C
Профилирование энерговложения по времени позволяет реализовать т.н. безударное сжатие центральной зоны мишени и достичь параметров зажигания.
...критический радиус внешней оболочки равен приблизительно 0,25 микрон, т.е. сжатие по радиусу должно быть порядка 4000. Мы не будем обсуждать здесь достижимость таких величин сжатия, т.к. нас интересуют теоретические оценки максимально возможного энерговыделения для рассматриваемой конструкции мишени. Если такой «условно-критический» размер не достигнут, энерговыделение в уране существенно снижается.
Однако Кларк еще в 1961 году заметил, что все не так просто. На деле кобальт — не лучший выбор. Значительно эффективнее заменить «рубашку» на чистый натрий. Или, если нужно получить то же количество натрия на единицу объема, но повысить рабочую температуру активной зоны реактора, на соединения натрия с фтором и бериллием.
Получив один нейтрон, обычный натрий-23 становится натрием-24, а тот, сильно огрубляя, примерно столь же опасен в смысле гамма-излучения, как кобальт-60 (тоже дает по два гамма-фотона на атом). Только отдает он его в три тысячи раз быстрее. Иными словами, в единицу времени предоставляет намного больший поражающий эффект. Кларк описывает эффект «натриевой бомбы» морского (подводного) взрыва так:
«… Уничтожит всю животную жизнь, включая людей в типичном противоатомном подвальном убежище, всю растительность и почти все семена. Пейзаж временно будет опустошен до состояния лунного».
При подрыве приводимой Кларком в пример натриевой бомбы начальный уровень гамма-излучения в пораженном районе будет в 3000 раз выше, чем у кобальтовой. Близко к эпицентру человек погибнет от радиации в натриевом варианте за десяток минут, а в кобальтовом — наберет летальную дозу только через сутки. Если его оттуда эвакуируют (или он сам выберется), то с высокой вероятностью не погибнет вообще. Даже идя пешком без малейших средств защиты, он удалится от эпицентра за восемь часов настолько, что может так и не успеть набрать эту самую летальную дозу.
Период полураспада натрия-24 — всего 15 часов, что и делает его столь опасным в первые сутки после удара. Но по той же причине сверхбыстрого распада натрия-24 пораженные им площади уже через несколько месяцев абсолютно безопасны для людей даже безо всяких мер дезактивации. Ведь уже через примерно 1500 часов концентрация натрия-24 падает примерно в квадриллион квадриллионов раз, отчего натолкнуться на его атом в пораженном районе становится нереально.
Такая натриевая бомба имеет над кобальтовой несколько стратегических преимуществ. Первое: она абсолютно безопасна для создавшей ее страны. Даже если после взрыва натриевая пыль частично поднимется в стратосферу, где сможет с ветрами достичь отдаленных земель, то процесс такого подъема и опускания займет много суток. Следовательно, практически весь натрий-24 успеет распасться, и «возврат на родину» ему не грозит.
Второе: она куда более «убойная» на единицу стоимости, поскольку излучения в единицу времени дает много больше. Типичная кобальтовая бомба не даст такой плотности поражения, чтобы убить людей в убежище вне очень маленькой (и трудно прогнозируемой) зоны пикового уровня радиационного загрязнения. Можно, конечно, окружить термоядерный боеприпас толстым слоем кобальта, но тогда он будет слишком громоздким.
Третье преимущество: загрязнив хоть чью-то территорию кобальтом-60, вы будете выглядеть в глазах мирового сообщества крайне плохо. Даже если кто-то атаковал вас ядерным оружием первым, использование изотопа, требующего дезактивации больших площадей, резко испортит отношение к вам. Вдобавок кобальт-60 достаточно долго живет, чтобы с ветрами и течениями часть его пыли достигла других стран — включая те, что не участвуют в войне.
Натрий-24 не создает долгосрочного загрязнения вообще: слишком быстро распадается. В этом смысле он психологически куда ближе к обычной ядерной бомбе, только намного более убойной.
Период полураспада натрия-24 — всего 15 часов, что и делает его столь опасным в первые сутки после удара. Но по той же причине сверхбыстрого распада натрия-24 пораженные им площади уже через несколько месяцев абсолютно безопасны для людей даже безо всяких мер дезактивации. Ведь уже через примерно 1500 часов концентрация натрия-24 падает примерно в квадриллион квадриллионов раз, отчего натолкнуться на его атом в пораженном районе становится нереально.
Такая натриевая бомба имеет над кобальтовой несколько стратегических преимуществ. Первое: она абсолютно безопасна для создавшей ее страны. Даже если после взрыва натриевая пыль частично поднимется в стратосферу, где сможет с ветрами достичь отдаленных земель, то процесс такого подъема и опускания займет много суток. Следовательно, практически весь натрий-24 успеет распасться, и «возврат на родину» ему не грозит.
Второе: она куда более «убойная» на единицу стоимости, поскольку излучения в единицу времени дает много больше. Типичная кобальтовая бомба не даст такой плотности поражения, чтобы убить людей в убежище вне очень маленькой (и трудно прогнозируемой) зоны пикового уровня радиационного загрязнения. Можно, конечно, окружить термоядерный боеприпас толстым слоем кобальта, но тогда он будет слишком громоздким.
Достаточно расположить такой реактор (с охлаждением натрием или его солями) в торпеде с термоядерным зарядом впереди этого самого заряда, и она превратится в «натриевую бомбу». Да, натрий плохо захватывает нейтроны. Хотя это не столь плохо, поскольку означает, что до подрыва боеприпаса с натриевым реактором радиационная угроза от него минимальна (это важно для испытаний). Но в случае термоядерного взрыва бортового заряда все изменится. Натрия в реакторе не так уж мало — и он будет вытянут в длинную «трубу». То есть значительную часть плотного потока нейтронов от термоядерного заряда этот натрий уловит. Особенно если в схему внести пару небольших модификаций, от озвучивания которых мы предпочли бы воздержаться (нам не хотелось бы появления подобных систем у государств с умеренно стабильной внешней политикой).
Таким образом «натриевыми бомбами» может оказаться не только «Посейдон», который должен быть выпущен небольшой серией всего для пары подлодок (конечно, потенциально его можно запускать и с морского дна, однако на сегодня это весьма отдаленная перспектива), но и «Буревестники». Последних можно выпустить довольно много. Наличие на борту натрия превратит прорыв даже одного такого боеприпаса к целям на территории США в очень неприятное событие.
впереди - значит со стороны второй термоядерной ступени? Интересная деталь..Достаточно расположить такой реактор (с охлаждением натрием или его солями) в торпеде с термоядерным зарядом впереди этого самого заряда