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

Я нашел косвенное доказательство, то что я прав!!!

Посмотрите на эту фотографию (если что перепроверьте информацию).
Это музей Военной академии РВСН имени Петра Великого.
Для Р-36 указана мощность: моноблоки 5 и 10 Мт, боевой блок РГЧ 3 Мт.
В интернете в основном все п**дят о 8,3 Мт для лёгкого моноблока и 20 Мт для тяжёлого моноблока, мощность боевого блока РГЧ 2,3 Мт. Кто, что думает?

Потом напишу своё мнение.

Решение задачи уменьшения наработки радионуклидов за счет нейтронной активации неделящихся материалов ЯЗ, ЯБП, носителя, а также грунта обеспечивается рядом способов. Прежде всего – это специальный выбор конструкционных материалов, которые заменяют делящиеся материалы во вторичном модуле. Этот выбор предполагает использование неактивируемых (слабо активируемых) материалов.

Источник: Андрюшин И. А. и др. Укрощение ядра. — 2003 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома

 

Более сложные вопросы возникали в случае необходимости разработки новых достаточно мощных зарядов с уровнем энерговыделения заметно большим 150 кт, которые нельзя было реализовать в виде простой модернизации уже созданных зарядов. Однако и здесь не было непреодолимых препятствий, поскольку проблема испытания новых ядерных зарядов в неполномасштабных режимах не была новой для наших специалистов. С начала создания двухстадийных ядерных зарядов (РДС-37; опыт 29 ноября 1955 года) ряд испытаний вторичных модулей проводился на неполную мощность. Достаточно сказать, что уже в период 1956–1958 годов в 7 испытаниях вторичный модуль испытывался на неполную мощность. При этом использовались различные способы снижения энерговыделения. Важным вопросом при разработке новых ядерных зарядов в условиях испытаний с неполномасштабным энерговыделением является вопрос о точности определения номинального энерговыделения. Этот вопрос нередко играл существенную роль при сдаче ядерного заряда заказчику или при конкурсном характере разработки нового заряда.

Источник: Андрюшин И. А. и др. Укрощение ядра. — 2003 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома

 

Если взрывать грязный термоядерный заряд (деление-синтез-деление) под землёй, то будет нейтронная активация грунта. Примерно 30 процентов подземных ядерных испытаний на полигоне Новая Земля были с выходом радиоактивных веществ (думаю от первичного узла), которые не привели к серьезному загрязнению полигону. Взрывать такие заряды на полную мощность под землёй - я считаю это идиотизм. В 50-е годы 7 зарядов испытаны на неполную мощность, в 60-е годы по открытым данным (данных для всех испытаний нету) как минимум три заряда были испытаны на неполную мощность. Во время подземных ядерных испытаний все термоядерные заряды деление-синтез-деление должны были с инертным тампером испытывать.

Жду аргументированную критику.

Масса этого боевого блока 650 кг, его приняли на вооружение в 1968 году в составе ракетного комплекса Д-5. Какая у него может быть мощность?

УНИКАЛЬНЫЕ ВОЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

В 1955 году была начата разработка первой стратегической ракеты средней дальности Р-12, которая являлась первой ракетой, использовавшей хранение компонентов топлива. Р-12 представляла собой одноступенчатую ракету с отделявшейся головной частью. Масса ее составляла 47,1 т. Масса головной части ~ 1,6 т, дальность полета ~ 2080 км. Ракета была принята на вооружение 4 марта 1959 года. В 1961 г. состоялись уникальные испытания этих ракет совместно с испытанием термоядерного боеприпаса на основе «изделия 49». 12 и 16 сентября со стартовых позиций, расположенных на континентальной части СССР, были осуществлены пуски ракет Р-12 на территорию испытательной площадки Новоземельского полигона. Ракеты достигли цели и над территорией площадки на высоте более 1 км были успешно осуществлены термоядерные взрывы их боеприпасов. Это были первые комплексные испытания баллистических ракет совместно с термоядерным боевым оснащением.

Источник: На благо России. К 75-летию акад. РАН Ю.А. Трутнева. — 2002 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома

 

Мощность взрывов была 1150 и 830 кт.

При КВО в 1100-2400 метров разница в радиусах поражения зарядов не существенная.
Более того в 1958 году были испытаны похожие по мощности заряды мощностью 900 и 1200 кт напомню, что официально в период 1956-1958 годов семь термоядерных зарядов были испытаны на неполную мощность.

Получается это были неполномасштабные испытания зарядов?

Характерным видом работ при разработке термоядерных зарядов большой мощности для США было создание ЯЗ повышенной чистоты, в которых вклад ядерного энерговыделения в полную мощность взрыва существенно снижался.
Первое испытание в этих же целях было проведено в СССР 20 октября 1958 г. на полигоне на Новой Земле в модификации ранее испытанного "грязного" двухстадийного заряда. Уровень ядерного энерговыделения, достигнутый в разработке, составил незначительную часть полной энергии, однако при этом полное энерговыделение существенно уменьшилось по сравнению с базовым зарядом.

Источник: Ядерные испытания СССР. Т. 1. — 1997 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома

 

20 октября 1958 года был испытан термоядерный заряд мощностью 440 кт разработки ВНИИТФ.
До этого испытания ВНИИТФ не испытывал ни одного заряда мощностью ~880-1000 кт, если взять широко тиражируемый бред про 50-ти процентный синтез. Испытание мощностью 680 кт, проведенное 10 апреля 1957 года также не имеет отношение к данному заряду.

В это же время НИИ-1011 на базе конструкции РДС-37 также разрабатывал мощные термоядерные заряды. 10 и 16 апреля 1957 года НИИ-1011 провел на Семипалатинском полигоне испытания двух термоядерных зарядов. Испытания 10 апреля 1957 года показали хорошие результаты. Это были испытания зарядов, проводившиеся со специальным снижением энерговыделения в интересах безопасности.

Источник: Андрюшин И. А. и др. Укрощение ядра. — 2003 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома

 

Если предположить, что в термоядерных зарядах реакции синтеза дают 30 процентов от полной мощности (я об этом здесь НЕОДНОКРАТНО писал), то единственными кандидатами подходящими на роль "ранее испытанного "грязного" двухстадийного заряда" являются: седьмое испытание ВНИИТФ мощностью 1,5 Мт, проведенное 27 февраля 1958 года и одиннадцатое испытание ВНИИТФ мощностью 1,45 Мт, проведенное 12 октября 1958 года.

Аргумент в пользу моей теории:
По данным открытых источников на ракетах Р-14, Р-16 и Р-9А стояли унифицированные боевые блоки, один из которых имел мощность 5 Мт.

В пятидесятые годы не было ни одного испытания мощностью 5 Мт или 2,5 Мт, если взять половинную мощность. Зато 15 октября 1958 года ВНИИЭФ испытал термоядерный заряд мощностью 1,5 Мт. Поскольку на тот момент времени ВНИИТФ уже разработал "грязный" термоядерный заряд мощностью 1,5 Мт, то с высокой долей вероятности данное испытание ВНИИЭФ является неполномасштабным испытанием термоядерного заряда мощностью 5 Мт.

Моё мнение по другим зарядам:

30 сентября 1958 года ВНИИЭФ испытал два термоядерных заряда мощностью 1200 и 900 кт.
Я предполагаю это были неполномасштабные испытания термоядерных зарядов мощностью 4 и 3 Мт соответственно.
Термоядерный заряд мощностью 3 Мт был использован в лёгких боевых блоках Р-12, Р-14, Р-9А, Р-16. У боевого блока МБР масса будет больше так как скорость входа в атмосферу и перегрузки будут больше.
Термоядерный заряд мощностью 4 Мт был использован в тяжёлом боевом блоке Р-12.

Напомню, что в 1956-1958 годах семь термоядерных зарядов были испытаны на неполную мощность. В данной книге ВНИИЭФ не сказано какой институт и сколько термоядерных зарядов испытал на неполную мощность. На данный момент я предполагаю, что семь термоядерных зарядов это только заряды ВНИИЭФ без учёта зарядов ВНИИТФ.

Жду аргументированную критику.

Я не понял, почему моя схема ядерного устройства с подробным описанием была отсюда удалена в Тартар и я получил от Факира по башке?
За что?
Я предположу лучшее. Что шутка с украинским флагом и названием устройств здесь не зашла.
Допустим.
Сменим флаг и шутку (побриться то не долго, а вот умище, умище куда девать?)... Но суть набора идей оставим тот же. Надеюсь не за них всё было удалено и я получил череп с костями?




Этот дизайн содержит 4 основные и спорные идеи. Каждую идею рассмотрим отдельно.

1. Первая идея. Схема Станислава Улама. Деление-деление.

Имеет ли смысл использовать одну бомбу деления для сжатия другой бомбы деления? С одной стороны, идея прекрасна в своем безумии, с другой, с рациональной точки зрения идея выглядит просто бесполезной. Во времена Станислава Улама (и на самом примитивном уровне знаний о ядерном оружии) это казалось полной ерундой. И когда я впервые услышал, что Улама предлагает использовать одну бомбу деления для сжатия другой бомбы деления, я подумал, что это не имеет никакого практического смысла. Но все меняется.

Почему идея поначалу кажется безумной? Для того, чтобы сжать делящийся пит методом имплозии или сферической кумуляции и получить от нее ядерный урожай в 20-50 кт энергии, нужно использовать всего лишь не более тонны обычной взрывчатки. При навыке (и использовании бусинга) достаточно менее 100 кг (5 кг на 1 кг материала, сжатого в 2-2,5 раза, учитвая что на имплозию идёт лишь 1/3 энергии взрывчатки надо 15 кг на 1 кг). Зачем использовать одну бомбу, и без того массивную за счет химической взрывчатки, чтобы она сжимала вторую, меньшую? Это имеет смысл в одном случае. Если у вас первичка легкая компактная маломощная линейная имплозия и вы получаете заметный прирост выхода на второй ступени и при этом выигрываете в целом по массе. Даже при ядерной мощности всего ~10 тонн тротила компактное устройство линейной имплозии всё еще выделяет больше энергии, чем необходимо для сжатия второй ступени деления, более мощной ступени деления (для чего в противном случае потребуется около тонны тротила). Энергии такой первичной ступени теоретически хватит даже не на одну вторичную ступень деления, а, скажем, на две.

Важное отличие такой двухступенчатой схемы деления-деления от деления-синтеза. В обычной, уже знакомой нам схеме Тэллера-Улама первичка сжимает термоядерную вторичку. При этом термоядерное топливо сжимается более чем в 300 раз (до 1000), а делящийся тампр (если он есть) из материала с большим Z сжимается до ~20 раз. Поэтому первичка должна представлять собой очень мощную полноценную бомбу деления в несколько килотонн. Даже в нейтронной бомбе, где сжимается легкая капсула с 15-20 граммами газа ДТ, по некоторым данным, первичная ступень должна выдать эквивалент энергии не менее 200 тонн тротила (более осторожная оценка - 0,5-1 кт). Используется ли субкилотонная линейная имплозию в качестве первичной в нейтронной бомбе? Тема для обсуждения и спора (я утверждаю что да). А вот очень сильно сжать радиационным взрывом вторичный пит деления, скажем, весом 10-15 кг физически гораздо проще, чем любую термоядерную ступень ибо тут не требуется ~100-кратного сжатия. Сжать такой пит нам нужно всего лишь в 2,5-3,5 раза (с чем справляется и химическое ВВ!) и поэтому даже чисто теоретически вам потребуется гораздо меньше мощная первичка в схеме Улама деление-деление. Здесь то как раз и напрашивается компактная линейная имплозия с ее обычно незначительной мощностью в 10-100 тонн тротила.

Единственный вопрос. При выходе всего в 50 тонн тротила в виде излучения хватит ли радиационной температуры для радиационного взрыва? Если считать типичный триггер для термоядерной ступени мощностью 5 кт, то 50 т — это 1/100 от этой энергии. Температура фотонного газа при прочих равных условиях (скажем, объём хольрауме) уменьшается в степени 1/4 от плотности энергии в хольрауме "при прочих равных". То есть 100^1/4 = 3,16 раза. Если равновесная температура излучения в эталонном термоядерном проекте при триггере в 5 кт составляет 2-4 кэВ, то при 50 т ТНТ энерговыделения из первичной ступени, температура фотонного газа упадет до 0,6-1,2 кэВ.

По идее должно работать. Хотя да, излучение уже «холодное» и потребует особого подхода к радиационной абляции (необходимо использовать в лайнире вещество не с высоким Z, а со средним Z, железо, никель и т.д.)

2. Вторая идея. Обратная бифилярность.

Напомню, что прямая бифилярность или просто бифилярность – это использование двух первичных устройств (обычно деления) для сжатия одного вторичного устройства (обычно синтеза). Схема использовалась в некоторых ранних советских и британских конструкциях термоядерных бомб, в первую очередь в «Царь-бомбе». Тогда не нашлось ни одной двухступенчатой бомбы, который мог бы справиться с задачей сжатия такого огромного шара термоядерного топлива в свинцовой оболочке третей ступени. В СССР взяли две бомбы меньшей мощности. Но позже от такого дизайна отказались.

Людям до сих пор нравится бифилярность, они считают ее отличной идеей, мол, она решает «проблему теней» при радиационном сжатии сферы. Я не считаю это выдающимся преимуществом. Однако, если людям так нравится эта идея, давайте присмотримся к бифилярности повнимательней. Попробуем оценить его потенциал. В частности. А как насчет обратной бифилярности? То есть все наоборот: одна первичная ступень сжимает два вторичных устройства. Имеет ли смысл использовать одну первичку для сжатия двух иди более вторичных устройств? Где это может быть полезно? Первое, что бросается в глаза, — продольная компоновка трех узлов (первичный узел между двумя вторичными узлами) очень хорошо вписывается в форму удлиненного баллистического снаряда.

Но стоит ли ради этого все так усложнять? В случае с классическим Теллером-Уламом нет. Как дизайнер я не вижу особых преимуществ (поэтому мы не видим эту конструкцию в большинстве конструкций оружия). Меньшая термоядерная ступень сложней поджигается. Поэтому проще поджечь одну чем две эквивалентных. Только в очень специфических случаях обратная бифилярность (полифилярность?) может оказаться полезной. На данный момент я обнаружил два таких случая. Усовершенствованная нейтронная бомба. Более 10 кт во вторичке нейтронной бомбы бессмысленна, а оптимальна до 4 кт. А если нужно в сумме больше (скажем, в космосе)? Это значит, что нам нужно сделать несколько "слабых" вторичных (даже не два, а много, скажем 32, образуя своего рода «вирус гриппа»).



Второй частный случай – это именно тот случай, когда вы хотите иметь мощное и компактное устройство деления мощностью 100–200 кт без использования термоядерного синтеза из "бросового" делящегося материала. Используйте схему деления-деления Улама и тем самым умножьте суммарную мощность вторичного устройства, разбив всю делящуюся массу вторички на два отдельных пита.

Когда и кому это может понадобиться? Допустим, вы молодая, но гордая держава, вы освоили технологию ядерных бомб и еще только работаете над технологией термоядерного оружия (это качественно новый уровень). Но для демонстрации стратегических сил действительно нужна бомба мощностью ~100 кт. Именно здесь обратная бифилярность может оказаться полезным решением. Вы не можете сделать один пит чистого деления слишком большой. Особенно, если ваш материал — плутоний. В один такой пит загрузить больше 10 кг не получится/неразумно (можно, но это уже опасно). И даже добившись 50% выгорания такого пита (для чего, скорее всего, потребуется бустинг), можно получить только 17*5=85 кт. Без бустинга вы получитие еще меньше. А вы хотите получить 100-150 кт в компактном устройстве деления плутония. Именно здесь обратная бифилярность может оказаться полезным решением. 2*50(75)=100(150).

Конечно, если у вас есть оружейный уран (весь цикл технологий), то можно сделать одноступенчатую, достаточно мощную бомбу (до 500 кт, но это будет очень опасное изделие). И ценность дизайна с обратной бифилярностью исчезает. Хотя не факт. Опять же, если ваша цель — получить практичное и безопасное устройство деления на 250–350 кт, то бифилярность на уране-235 также может вам это обеспечить. А если у вас нет оружейного урана, а есть только «отходный» плутоний из реакторов? Вот тогда обратная бифилярность станет для вас просто необходима.

100-150 кт – это подходящий выход для молодых, но гордых малых стран, обладающих реакторным плутонием. Способ быстро получить «жало» военного суверенитета.

100-150 кт - это конечно не мегатонна (для этого нужно реально освоить термоядерный синтез), но и не тактический уровень в 20 кт. Сегодня мегатоннами уже не разбрасываются. Это "не модно"/неразумно. Но 100 кт уже могут устрашить потенциального агрессора. Неудивительно, что шум вокруг ядерного оружия династии Кимов начался только тогда, когда они взорвали (предположительно) компактное термоядерное устройство мощностью 120 килотонн. Это настоящие «зубы дракона». 20 кт – еще «молочные зубы».

3. Третья идея. Как эффективно взорвать реакторный плутоний без бустинга? Сильно и быстро сожмите его радиационной имплозией а не обычным ВВ, предварительно расположив в центр пита полый поглотитель нейтронов.

Я буду честен. Это самая ненадежная идея из всего комплекса использованных здесь идей. И она является ключевой. В случае гонки за 100-150 кт мощности деления по бифилярной схеме мы хотим получить не менее 50 кт из каждого пита, где по 10 кг реакторного плутония (с очень мощным фоном нейтронов спонтанного деления). Конечно, хотелось бы получить 75, но остановимся пока на 50. Это 50/17 = 2,94 кг полностью сгоревшего плутония. Это почти 30% выгорание исходной массы.

Если у нас есть бустирование, то нет проблем получить такие параметры устройства деления. Даже на реакторном плутонии. В этом случае вам не нужно переводить свой плутоний в слишком высокую надкритичность (3-5 критических масс). Для воспламенения ДТ газа в полом, не сильно сжатом пите необходимо добиться лишь 0,5% выгорания делящегося материала в своем цепном процессе (остальная часть цепного процесса не имеет значения). В этом случае нужна лишь небольшая сверхкритичность, а это значит, что можно без особого риска использовать плохой (сильно «загрязненный» спонтанными нейтронами) плутоний. Сильно сжимать его не нужно, а значит, не придется сжимать относительно долго или (что по-сути одно и тоже) при предетонации и сильно пониженном выход бустинг всё равно запустится. Проблема преддетонационных нейтронов и нейтронов спонтанного деления возникает только в оружии деления первого и второго поколения. Но не третий (с бустингом). Бустинг окупит низкое качество плутония и обеспечит вам высокую степень выгорания (30%? Легко! 50% — тоже достижимо) Это прямой, очевидный и простой путь к использованию в оружии "мирного" плутония.

Одна проблема — нужен тритий. А поскольку он постоянно распадается, вам нужно производство трития. И не все молодые и гордые нации могут это найти. В Индии тритий спонтанно образуется в гражданских реакторах (тяжелая вода и торий). А если у вас обычная гражданская атомная энергетика на легководных реакторах и вы не можете извлечь из реакторных отходов ничего, кроме дрянного реакторного плутония? У вас проблемы.

Конечно, можно и без бустинга достичь 30% выгорания плутония как в оружии деления второго поколения. Но для этого нужно очень сильно и качественно его сжать в 2-3 раза. И это относительно длительный процесс. Значит нужен очень качественный плутоний с низким фоном спонтанного деления (то есть отдельная промышленность по оружейному делящемуся материалу). Поначалу эта проблема считалась надежным, непреодолимым барьером между мирными и военными ядерными технологиями.

Прежде всего нужен оружейный плутоний, чтобы его можно было уверенно перевести сильным сжатием в высокую надкритичность (до 5 критических масс) без особого риска, что спонтанный нейтрон вызовет преддетонацию до завершения сжатия "на пол пути". Следующий неизбежный в этом случае шаг — хороший внешний импульсный источник нейтронов, который инициирует процесс деления на самом пике сжатия. Раз вы избавились от нейтронов, которые вызовут предетонацию у вас нет нейтронов, которые вызовут детонацию когда надо. Их надо вовремя подать.
Реакторный плутоний с его нейтронным фоном в этом смысле бесполезен. Или... "голь на выдумку хитра" (бедность стимулирует интеллект). Не так ли?

Чем может оказаться плоха идея радиационной имплозии деления по схеме Улама "деление-деление"? Нейтроны из первичного узла. Они прилетят с опозданием, но их будет много и они смогут вызвать преддетонацию вторичного деления, если сжатие не завершилось. Это проблема. Хотя если у вас есть только реакторный плутоний, то какая вам разница? В любом случае, у вас здесь проблема преддетонации. Неважно, какие это нейтроны. Их много и они так или иначе создадут преддетонацию.

Однако чем радиационная имплозия устройства деления по схеме Улама может оказаться куда лучше, чем устройство сжатия обычного взрывчатого вещества? Ну во-первых, энергии у вас минимум в 10 раз больше (даже с учетом потерь в хольрауме, скажем, из первоначальных 50 тонн энергии на сжатие уйдет не менее 10 тонн тротила, это всё равно больше любой химической тонны ВВ). То есть здесь мы можем позволить себе более сильное сжатие, чем при использовании химической взрывчатки (5 раз? 10-20 критических масс?). Но главное. Во-вторых, временной масштаб того, что происходит при радиационной имплозии вторички. Это не микросекунды (как в случае с химией). Это уже «ядерные» наносекунды. То есть, схема Улама, не просто дает больше энергии на сжатие, но и дает более короткий всплеск энергии (недоступный никакой химии). То есть радиационная имплозия могла бы дать большую степень сжатия и сделать это заметно быстрее, чем обычное взрывчатое вещество. Это сильная идея. Очень. Это шанс, что преддетонация просто не успеет развиться. Но будет ли этой форы уже самой по себе достаточной, чтобы компенсировать проблему со спонтанными нейтронами в реакторном плутонии? Нам нужны гидродинамические расчёты. Если бы вы сжимали эту вторичку так же, как сжимаете термоядерную вторичку (очень условно за 100 нс), то преддетонация станет для вас безразличной. Напротив. Она даже становится... желанной. Условно, цепной процесс развивается примерно за 100 нс, и 2/3 этого времени составляет инкубационный период (хотя, конечно, многое зависит от плотности, которая меняется). Когда сжимается делящийся материал обычной химией за 5-10 микросекунд, цепной процесс происходит относительно мгновенно. Но здесь все не так. Сжатие происходит за время развития цепного процесса. То есть вы сожмете реакторный плутоний гораздо быстрее, чем в нем разовьется преддетонация, если та началась в самом начале сжатия. Вернее, самопроизвольная преддетонация разовьется именно в момент максимального, сильного сжатия. Очень быстрое сжатие решает проблему с преддетонацией. Но, боюсь, для такого очень быстрого сжатия понадобится первичный узел килотонной мощности. А мы хотим использовать компактную слабую линейную имплозию, всего в 50 тонн тротила (потому что по условиям задачи у нас есть только реакторный плутоний, и для первичного, и для вторичного узла, и не более того).

Как здесь можно подстраховаться? Это третья идея. Как задержать и отсрочить неизбежную преддетонацию реакторного плутония? Сумасшедшая идея. В центр плутониевой ямы вставьте полый шар-поглотитель нейтронов (кадмий, бор-10, что-то еще, есть материалы получше - не важно). Такой «предохранитель» позволит на относительно долгое время заметно снизить критичность сборки даже тогда, когда она уже достаточно сильно сжата. Просто из-за положения в центре сферы (что больше всего влияет на критичность сборки) и большого занятого ею объема. И только когда ударная волна дойдет до поглотителя и сожмет этот полый шар в плотную точку (что произойдет очень быстро при большой скорости сжатия), ее вредное влияние на критичность резко уменьшится. Тогда сборка за считанные десятки наносекунд резко перейдет в высокую сверхкритичность(даже с учётом влияния остаточного «предохранителя»). Это идея на пальцах. Никакого расчета нет. Возможно, ничего не получится. Но если получится, мы на коне!

То есть. Добавьте в центр каждой ямы не нейтронный инициатор как обычно (спонтанных нейтронов, которых в самом плутонии все равно будет всегда предостаточно), а поглотитель нейтронов (ингибитор), который «выключается» при коллапсе пита на пике сжатия. В сочетании с гораздо более быстрой и сильной радиационной имплозией это должно сработать и дать выход не хуже чем при бустинге.

4. Последняя, ​​четвёртая спорная идея. Дизайн первички. Ultima Ratio Regum!
Конечно. Хоть это и самая незначительная модификация, она, как обычно, вызовет больше всего споров и порицаний.

Я сразу и везде оговариваю, что первичное устройство - устройство линейной имплозии. Вариантов нет. Детали реализации механики могут быть разными, но это всегда линейная имплозия. Первичка в описываемой бомбе могла быть реализована по-разному. Я мог не дразнить толпу "экспердов" и не хитрить с четвертой идеей, нарисовав знакомый эллипс во взрывном цилиндре с концевыми детонаторами и шайбами. Вот так я изначально нарисовал.



Но в итоге в финальном дизайне я специально-провокационно использовал именно это, самое спорное, провокационное решение. Что бы дурак глянув на устройство бросился доказывать что оно работать не будет.
Тут я решил реализовать имплозию в виде «пушки». Я знал, что это взорвет умы. Но я этого и добивался.

Почему все-таки пушка? Ultima Ratio Regum. Почему "последний довод королей"? Я знал, что даже прямое упоминание о линейной имплозии никого не заставит задуматься критиканов. Увидев явно пушечную конструкцию, каждый рефлекторно вспомнит все, что связано с этой конструкцией. Это - безусловный рефлекс. И первая мысль – не получится! На плутонии? Даже в случае с оружейным плутонием это не сработает! А как насчет реакторного плутония? Еще большая ерунда! Автор совсем профан? Так и произошло. Люди предсказуемы.

А что если подумать? Повторяю еще раз. Это не схема "пушка". Это линейная имплозия. Да, кажется, что это пушка, но это принципиально другая схема! Всегда ли, когда вы видите пушку, оказывается пушкой?

Возвращаемся на исходную. Что мы вообще знаем о линейной имплозии?

Да, по сути, ничего. В связи с этим нам обычно показывают одну и ту же схему и быстро переводят разговор на другие темы.



Но давайте сосредоточимся на самом принципе. Чтобы плутоний, стабилизированный в дельта-фазе, начал переходить в альфа-фазу, к нему необходимо приложить давление 10 000 — 100 000 атм (в 10 раз меньше, чем при обычной имплозии).

Но кто сказал, что такое давление должно оказываться исключительно ударной волной фугасного взрывчатого вещества да еще и вокруг плутония? Как насчет того, чтобы просто поставить наковальню и сильно ударить по ней молотком? Процесс фазового перехода не запустится?

Мы знаем единственную диаграмму, показанную повсюду, где эллипс превращается в сферу ударной волной. Можно ли получить тот же эффект, ударив друг о друга двумя слегка вытянутыми полусферами (полуэллипсодами) и выстрелив ими друг в друга пушечным способом, чтобы они сами «сплющились» в сферу? Какая «религия» мешает нам это сделать?

Пока каждое полушарие находится в дельта-фазе, на любой стадии встречного выстрела они в сумме полностью подкритичны. Даже когда половинки встретились. И только в момент удара, когда волна фазового перехода катится по полусферам (со скоростью звука более 2 км/с) от того что металл сжимается, сборка как раз и начинает становиться сверхкритической (за счёт фазового перехода!). Но сборка уже собрана! То есть преддетонации как в классической пушке на подлете частей нет и быть не может!

Преддетонация была бы возможна, если вы собираете 2-3 критические массы с помощью пушки. Да, тогда есть момент, когда пушечная сборка еще не полностью собрана, но уже есть 1 критическая масса и должно пройти еще много микросекунд, прежде чем мы получим 1,5, 2, 2,5, 3 критические массы. И на этом длинном и медленном пути в классической пушке высоковероятна преддетонация случайными нейтронами. Отсюда и все проблемы. В случае «пушечной» линейной имплозии это не так. Здесь мы имеем в финале надкритичность всего 1,51 (и больше ничего). Собственно... Во-первых, путь от 1 до 1,51 намного короче, чем от 1 до 3. Но главное, что этот путь начинается с того момента, когда полушария уже очень сильно ударились друг о друга (вызвав фазовый переход). Когда молот уже ударился о наковальню (то есть вы сколько угодно долго ускорялись и приближались, но теперь очень быстро тормозите).

Конечно, и здесь (с учетом качества материала) возможна преддетонация (на стадии критичности 1), но она так же возможна, как и в случае известной нам двухточечной линейной схемы имплозии приведённой выше. Единственный тонкий нюанс. Здесь используется отражатель. Отражатель снижает массу делящегося материала (и вероятность преддетонации) как минимум в 2 раза.

Наконец, главное. Почему выбран тут такой механизм. Механика пушки почти гарантированно будет работать так, как задумано, с первого раза. Сделать это можно будучи полным профаном в области взрывчатых веществ, не проводя большой серии экспериментов. Поскольку мы ищем здесь кратчайший путь к самой эффективной бомбе, это важно.

Мы можем закончить здесь. Но это не все. Еще есть «рояль в кустах». Это называется «автокатализ» который сделает такое решение ультимативно рабочим. Но это уже пятая шокирующая идея. А я обещал только четыре. Давайте сначала разберемся с первыми четырьмя.