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

Татарин>>>> В больших термоядерная часть (даже на детериде лития) даёт много лишних нейтронов.
Wyvern-2> Wyvern-2>> Откуда там "лишние" нейтроны?
Татарин>> От ....

Wyvern-2> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны? Они появяТцо - в самом конце, когда среда закончиТцо - но их будет оч. и оч. мало. И добавка от деления U²³⁸ будет малой по сравнению с любым способом увеличенным кол-вом ТЯ-горючего...

Реакция D+D даёт нейтроны, не учтённые в твоих расчётах. Она начинает идти одновременно с реакцией D+T, хотя и с меньшей интенсивностью, но, на пике интенсивности примерно сравниваются.

Татарин>>>>> В больших термоядерная часть (даже на детериде лития) даёт много лишних нейтронов.
Wyvern-2>> Wyvern-2>> Откуда там "лишние" нейтроны?
Б.г.> Татарин>> От ....
Wyvern-2>> "У попа была собака - стало две!"...
Б.г.> Реакция D+D даёт нейтроны, не учтённые в твоих расчётах. Она начинает идти одновременно с реакцией D+T, хотя и с меньшей интенсивностью, но, на пике интенсивности примерно сравниваются.

Во-1х - учтенные у меня (внимательней ), во-2х сравни сечения и скорости реакций - ФСЕ остальные кроме TD - глубоко вторичны. В-3х энергия нейтрона в DD реакции недостаточна для эффективного деления U²³⁸ ИТОГО: реакция DD может играть в ТЯ-заряде роль первичного источника нейтронов/трития, не более (но и не менее)

Wyvern-2> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны? Они появяТцо - в самом конце, когда среда закончиТцо - но их будет оч. и оч. мало. ...

n + Li⁷ + Li⁶ + 2D = 4He⁴ + 2n
Я правильно сложил?

А куда тут могут деться нейтроны так, чтобы их в конце появилось очень мало?

Wyvern-2>> "У попа была собака - стало две!"....Они появяТцо - в самом конце, когда среда закончиТцо - но их будет оч. и оч. мало. ...
haleev> n + Li⁷ + Li⁶ + 2D = 4He⁴ + 2n
haleev> Я правильно сложил?
Угу.

haleev> А куда тут могут деться нейтроны так, чтобы их в конце появилось очень мало?

Ход реакции энергия/время будет иметь кривулю что то вроде Максвелловской - т.е. нарастание, пик и быстрое падение. И откуда в конце, когда материала уже мало, их, нейтронов т.е., возьмется много?

С другой стороны каждый нейтрон в 14,1 МэВ деля ядро урана дает больше 200 МэВ...казалось бы... НО! Деление урана это около ~0,7 МэВ на нуклон А ТЯ-реакция - больше 3,5 МэВ на нуклон (на нуклон = на единицу массы). Поэтому если добавить БОЛЬШЕ ТЯ-горючего, вместо оболочки из делящегося в-ва, то и удельная мощность заряда вырастет значительно больше.

haleev>> А куда тут могут деться нейтроны так, чтобы их в конце появилось очень мало?
Wyvern-2> Ход реакции энергия/время будет иметь кривулю что то вроде Максвелловской - т.е. нарастание, пик и быстрое падение. И откуда в конце, когда материала уже мало, их, нейтронов т.е., возьмется много?
Откуда берутся нейтроны показывает уравнение реакции. Но мне интересно - куда же они денутся, если в процессе реакций их становится только больше?

Татарин>>>>>> В больших термоядерная часть (даже на детериде лития) даёт много лишних нейтронов.
Wyvern-2> Wyvern-2>> Wyvern-2>> Откуда там "лишние" нейтроны?
Б.г.>> Татарин>> От ....
Wyvern-2> Wyvern-2>> "У попа была собака - стало две!"...
Б.г.>> Реакция D+D даёт нейтроны, не учтённые в твоих расчётах. Она начинает идти одновременно с реакцией D+T, хотя и с меньшей интенсивностью, но, на пике интенсивности примерно сравниваются.
Wyvern-2> Во-1х - учтенные у меня (внимательней ), во-2х сравни сечения и скорости реакций

Вот как ни смотрел, не учтены они у тебя. И не надо мне про скорости рассказывать. Скорости единичных реакций одинаковы. Если таки реакция произошла, она произошла за одинаковое время, что для D+D, что для D+T. Сечение же реакции имеет максимум от температуры (энергии), и на пике энерговыделения сечения примерно равны (там температура выше оптимума для Д+Т)

Wyvern-2> - ФСЕ остальные кроме TD - глубоко вторичны. В-3х энергия нейтрона в DD реакции недостаточна для эффективного деления U²³⁸ ИТОГО: реакция DD может играть в ТЯ-заряде роль первичного источника нейтронов/трития, не более (но и не менее)

Ты ошибаешься достаточна. В принципе, он и при 2 МэВ изредка делится, но очень изредка. Мало того, при делении его нейтроном 14 МэВ вторичных нейтронов вылетает не 2,5, как при делении 235-го тепловыми нейтронами, а заметно больше. Они, конечно, не могут дальше делить уран, но могут извлекать тритий из лития-6.

Wyvern-2> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны?
С краю зоны реакции, вылетающие из нее.

Б.г.> Вот как ни смотрел, не учтены они у тебя.
Это, что?
Wyvern-2>>(описана только основная ветвь - есть еще масса и DD и He³D и черт в ступе )

Wyvern-2>>.... В-3х энергия нейтрона в DD реакции недостаточна для эффективного деления U²³⁸ ИТОГО: реакция DD может играть в ТЯ-заряде роль первичного источника нейтронов/трития, не более (но и не менее)
Б.г.> Ты ошибаешься достаточна. В принципе, он и при 2 МэВ изредка делится, но очень изредка. Мало того, при делении его нейтроном 14 МэВ вторичных нейтронов вылетает не 2,5, как при делении 235-го тепловыми нейтронами, а заметно больше. Они, конечно, не могут дальше делить уран, но могут извлекать тритий из лития-6.

Тут такое дело: термоядерный нейтрон , т.е. с энергией >10МэВ запускает в U²³⁸ цепную реакцию длинной максимум в четыре шага. В среднем получается - два. Так как практически половина нейтронов даже в беЗконечном слое урана пролетит мимо (затормозится раньше, чем прореагирует - кстати, поэтому оптимальный слой U²³⁸ ~200мм) то на выходе получаем 14,1 МэВ->~200 Мэв. А вот у нейтронов меньше 10МэВ, но больше 1 Мэв - по энергии (!) фсё будет гораздо печальней....

Wyvern-2>> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны?
Полл> С краю зоны реакции, вылетающие из нее.
Да я ж не спорю, что там есть "лишние" нейтроны Пытаюсь донести мысль о том, что конструкторы ЯБЧ считают (и правильно считают), что попытки увеличить мощность ТЯ-зарядов при помощи третьей ступени деления беЗперспективные. Потому, что удельная мощность при этом не растет, а даже падает...

Wyvern-2> пробег нейтронов - меньше сантиметра):
Wyvern-2> (описана только основная ветвь - есть еще масса и DD и He³D и черт в ступе )
Wyvern-2> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны? Они появяТцо - в самом конце, когда среда закончиТцо

Как минимум из "корочки" толщиной порядка сантиметра порядка половины нейтронов пойдёт наружу. А в хорошо обжатом ядре доля такой корочки будет заметна.

Wyvern-2> Да я ж не спорю, что там есть "лишние" нейтроны Пытаюсь донести мысль о том, что конструкторы ЯБЧ считают (и правильно считают), что попытки увеличить мощность ТЯ-зарядов при помощи третьей ступени деления беЗперспективные. Потому, что удельная мощность при этом не растет, а даже падает...

Кроме удельной мощности на массу есть ещё удельная мощность на объём, удельная мощность на поперечное сечение. И про защиту от поражающих факторов ядерного взрыва тоже надо помнить.

Wyvern-2> кстати, поэтому оптимальный слой U²³⁸ ~200мм
Что вы имеете ввиду?

Б.г.> Из этого, кстати, следует, что в "Литтл Бой" прореагировало меньше полкило урана. Меньше одного процента! а в Фэт Мэн - чуть больше 10% плутония, что, конечно, большой успех. С газовым усилением можно довести до 80%.

Сомнительно как-то... 80% Гм... Я полагал что 50-60% - это верхний предел для самого крутого бустинга...
Хотя... я допускаю что есть и такие заряды... Но это явно что-то ну очень специальное.

Б.г.>При наличии термоядерной ступени праймер всегда делится на 100% - нейтроны термоядерного взрыва "дожигают" материал праймера досуха.

Кстати. Всегда смущало это утверждение (часто слышал от Виверна). На чем оно основано? Да, нейтронный поток от вторички огромен (очень плотный). Но он "сбоку". И сам праймариз уже "разобран". То есть это же БЛАНКЕТ!
Какие 100%?
Кроме того, та же нейтронная линза (преграда), что мешала нейтронам от первички прежде времени поджечь вторичку, будет теперь гасить поток нейтронов от вторичке к первичке. Я могу поверить в 80% выжигания в бустированной первичке (и то с трудом), где источник термоядерных нейтронов находится в центре "бланкета" (притом там дейтерий-тритиевый источник нейтронов!). Но когда материя первичного заряда уже расширяется и где-то сбоку от вторичного сверхмощного источника нейтронов... Не верится в 100% выжигания первички! Тупо не верится!!!
Другое дело "свеча". Если она есть. Тогда да. Она может выгореть там внутри пекла на 100%. С этим - согласен. Но что бы первичка догорала от нейтронов вторички на 100%... Маловероянто...

Кстати. А нейтронный поток от вторички вообще обязателен (есть же данные что нейтронный фон от типичной водородной бомбы такой же како от ядеронй)? И его энергетика? Ладно дейтерий-тритий эти дают очень энергичные нейтроны (то есть, есть разные "водородные бомбы"), но чистый дейтерий плюс дейтерий - уже в 10 раз менее энергичные нейтроны и куда меньше плотность. Лидочка? Тут вообще мыслимы самые разные составы (в зависимости от соотношения изотопов) и нейтронный поток. Плюс погоду строит по-сути урановый темпер. Если это грязный заряд, то вообще говоря нейтронный всплеск от синтеза вязнет и сильном меняет свой спектр в темпере (тут тоже появляются нейтороны уже деления но они опять таки ~1 Мэв).
В общем, легенда про то что дожигается 100% урана в первичке - не верю. Ну 10% - максимум. Даже в тэмпере вторичны выгораеют те же.. 10% (надо просто посчитать). Ибо это всего лишь бланкет (поглощающая стенка с коэффициентом умножения менее 1). Да, "свеча" во вторичке, та горит "до тла". Но если она там есть.
В современному термоядерному заряду свеча не нужна. Это допотопная технология.
А сборка в первичке, после того как оно уже "разобралось" (потеряло 4-5-и кратную критичность, а бустированая сборка вообще не нужнается в такой надктиричности!) уже не способно на серьезное горение.

Vanguard1802>>> Тампер из урана-235 в форме полого эллипсоида возможно сделать?
Naib>> В принципе - да. За толщину стенки ничего не скажу. Ну, если для чистого изотопа потребная толщина стенки тампера будет критической - его разбавляют 238 ураном.
Vanguard1802> Если толщина тампера будет допустим 20 мм, а масса ~210 кг это будет критично?

Вот вам мяч! Вскачь!!!




Это критическая масса "голой" сферы из урана с разной степенью обогащения изотопом 235.
Ясно что любая иная форма той же массы будет подкритичной.
Скажем, если сфера урана с 40% обогщением массой 200 кг еще не критична, значит и любая иная форма из 200 кг 40%-го урана (скажем полая сфера с любой толщиной стенки) будет подкритичной.

Vanguard1802>>> Речь идёт о корпусе вторичного энерговыделяющего узла термоядерного заряда, то есть о тампере.
Sandro>> Тампер является в первую очередь элементом, служащим для инерционного удержания. Энерговыделяющая функция у него — побочная. Так-то можно и из вольфрама его делать. Просто энерговыход упадёт сильно.
Vanguard1802> Меня конкретно интересует возможно ли сделать тампер из высокообогащенного урана с большим содержанием урана-235? Я считаю у такого материала будет кпд ~17 кт/кг, а кпд термоядерного заряда будет ~10...13 кт/кг.

Я сам сражался с этой проблемой одно время.
Насколько я могу судить, для ГРЯЗНОЙ бомбы работает тот самый "предел Тейлора" в 6 кт/кг.
Он был получен еще в 50-х.
На тех самых многомегатонных огромных, тяжелых зарядах с толстенными темперами из бросового U238.
Современные заряды - просто масштабированные вниз (с большим трудом) эти же грязные бомбы (и их удельная мощность ниже 1-2 кт/кг). Военных это устраивает. Зато у них очень высокая удельная плотность энергии (кт/м³)
При этом пропорционально падению мощности (до ~ 500 кт) пришлось делать стенку темпера тоньше. Более прозрачной для нейтронов. И что бы получить обычные для мегатонных бомб хотя бы половинную добавку от реакция Джекила—Хайда приходится добавлять в темпер урана 235 (у него явно больше сечение захвата). Благо обогащение урана за пол века развития обогащающих технологий стала в 100 раз дешевле. Но... не для США... США - явно отстали в технологиях обогащения. В середине 80-х в США разразился скандал вокруг головок W-88 и W-87. Это однотипные головки, которые требовали хорошо обогащенного урана для вторички (все что выше 20% считается уже оружейным ураном). Но засада была в том, что головки W-88 были разработаны для флота, а W-87- для армии. На все программы обогащенного (какой процент? ну пусть 50%) урана не хватало. В итоге флот сцепился с армией. Известное дело! Каждый тянул одеяло на себя. Начался сенатский скандал. Газеты его раздули. Так народ, широкие массы и узнал что во вторичке современных термоядерных бомб во всю используется не чистый 238-й (это было известно еще с 50-х), а сильно обогащенный 235-м уран и что у США не хватает обогатительных мощностей на модернизацию ядерной триады.

Татарин>> Термоядерными нейтронами уран-238 делится хорошо. Поскольку термомояд на 1 свободный нейтрон даёт в 10 раз меньше энергии, даже 10% использование его свободных нейтронов даёт равный выхлоп термояду с третьей ступени.
Wyvern-2> Наиболее энергетически выгодная конфигурация - это темпер из...вольфрама Который вообще не делится Любое ядерное деление дает на нуклон/ед.массы в разы меньшее энерговыделение, чем ТЯ-реакции. Поэтому перспективно максимально увеличивать массу ТЯ-топлива (DLi⁶/⁷) в заряде, а не гоняться за нейтронами, которые и так утилизируются на 50-60%...

Вот-вот!
Если вы хотите поднять кт/кг, вам нужено повышать долю термоядерной энергии (50 кт/кг) а не ядерной (которая все равно не выше 17 кт/кг). Другое дело, достаточно ли вольфрама?
Вольфрам, конечно дает лучшее давление абляции чем уран или свинец.
Но само по себе давление - не фактор.
Факторов несколько.
Первый - ФОРМА (профиль) кривой сжатия вторички. Если вы создадите адиобатическое обжатие, вы выиграете в толщине тэмпера (и массе заряда). Но совсем тонким тэмпер все равно быть не может. Ибо он все равно должен обеспечивать сжимаемой вторичке теплоизоляцию.
Но главное.
Тэмпер потому и называется тэмпером что первая (из четырех прочих) функций тэмпера - УДЕРЖАТЬ термоядерный заряд пока он не успеет достаточно (30-70%) перегореть.
И тут работает закон обратных квадратов. Что бы удержать сборку в 3 раза дольше чем если бы она удерживалась собственной инерцией, вам нужна оболочка к ней массивней самой сборки в 3² раз.
Это касается и ядерных и термоядерных зарядов.
Ядерные заряды избавились от толстого темпера за счет бустирования.
А термоядерные?
Во-первых они и не избавлялись. Им толстый темпер выгоден, если у вас грязная бомба. Деление-синтез-деление. Тут у зарядов ниже 1 мт даже при классической тупой схеме тепмер получается слишком тонким уже (для чего его и усиливают 235-м).
Но если вы хоите сделать чистую (или нейтронную) бомбу и максимально увеличить выход энергии на кг?
Вольфрама мало.
Нужно обеспечить... ДЕТОНАЦИЮ термоядерного горючего.
Если горючее у вас не горит (как в первых термоядерных бомбах для которых и выведен предел в 6 кт/кг) а именно детонирует, вашему заряду не нужен темпер.
Возможно в этом и был смысл операции "рябь"?
Не знаю.
Это все покрыто тайной. Военной. Какой на самом деле предел кт/кг? Остается загадкой. Но 6 кт/кг - это предел для "классических" бомб из 50-х. Которые, кстати, и были рассекречены в "утечке" Морланда 1979-го в журнале "Прогрессив".

В чем загадка? Морланд, собирая секреты термоядерного оружия по барам вокруг заводов-подрядчиков и насобирал секретов о современном на то время оружии. И то что он нарыл содержало массу "ошибок". Например, в его первоначальных схемах отсутствовала "свеча". Но в окончательном варианте, на последней странице журнала появились схемы из 50-х с кучей важных дополонений. Появилась та же свеча, например. Сразу вопрос: откуда Морланд это взял?
Ответ. Ему это подсунули... Ему подсунули для рассекречивания старый дизайн. Он сейчас и считается окончательным дизайном термоядерного оружия. Лучшая ложь - неправильно понятая правда.

haleev>> нашел данные для урана 235
Vanguard1802> Меня конкретно интересует как получилось 37 кт/кг для урана-238
haleev>> получается 20.02 кт/кг
Vanguard1802> Почему в этом источнике сказано, что кпд урана-235 17,6 кт/кг?
Vanguard1802> https://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq12.html
Правильный источник.
Гони всех нах! Верь ему.
Хотя тоже "казачек засланный" местами. Но все равно это правильный источник.
20 кт/кг - это полный баланс энергии. Сразу выкидываем энергию нейтрино. Получаем 19 кт/кг.
Если откинуть еще 10% то и получаем ~17 кт/кг.
Что такое эти 10%?
Это как раз энергия дальнейшего распада продуктов деления. То есть 20 кт/кг это с учетом 10% которые выделятся ПОТОМ при распаде перегруженных нейтонами осколков. Поэтому для реакторов надо считать именно 19 кт/кг, а для бомбы надо брать 17 кт. Точнее 17.6. Это мгновенно выделяющаяся энергия.
Все знают почему ядерные реакторы тяжело останавливать? Потому что после остановки еще 10% энергии продолжает выделяться "распадом миноров".... Поэтому Фокусима и жахнула. Та самая разница между 19 и 17 его и взорвала...

A.s.> Скажем, если сфера урана с 40% обогщением массой 200 кг еще не критична, значит и любая иная форма из 200 кг 40%-го урана (скажем полая сфера с любой толщиной стенки) будет подкритичной.

Такой тампер с 40% обогащением какой кпд в кт/кг будет иметь?

Wyvern-2> 1. 1n^14,1MeV + Li⁷ = T + n^>4MeV
Wyvern-2> 2. n^>4MeV + Li⁶ = T + He
Wyvern-2> 3. 2T + 2D = 2He + 2n^14,1MeV
Wyvern-2> (описана только основная ветвь - есть еще масса и DD и He³D и черт в ступе )
Wyvern-2> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны? Они появяТцо - в самом конце, когда среда закончиТцо - но их будет оч. и оч. мало. И добавка от деления U²³⁸ будет малой по сравнению с любым способом увеличенным кол-вом ТЯ-горючего...

Да.Согласен. Нейтроны всегда в дефиците.И все-таки нейтроная бомба существует.


Я как-то "медитировал" на тему "калорийность лидочки"
При этом я смотрел лишь чистую лидочку-6 (с 6-м изотопом).
Получилось вот что (см прикрепленный файл).
То есть, "лидочка" все же в основном резервуар для дейтерия. А сам литий выгорает далеко не весь. И если выгорело много лития, лишних нейтронов не будет. А если выгорел не весь, лишние нейтроны можно получить (то есть через литий-7) но тогда много лидочки недогорело и калорийность топлива падает до 30 или даже 20 кт/кг. То есть разные составы "лидочки" горят ну очень по-разному!
И известный расчет для сахровской "Кузиной Мамы" (мол взорвали 50 но заменив свинец на уран получили бы 100) - это расчет "на коленке" и достаточно спорный.
Чтобы удвоить выход, мало было просто заменить свинец на уран. Надо было изменить и изотопный состав лидочки. При этом сама лидочка силно потеряла бы в калорийности и это как-то надо было бы компенсировать.
50 кт/кг - это самый чистый, оптимальный вариант. 64 кт/кг - надо где-то со стороны брать нейтроны. Я такую ситуацию могу представить только в "слойке" Сахорова, где один термоядерный нейтрон меняется на 3 нейтрона от деления 238-го (если достигнут баланс синтез-деление). Но пределы возможностей "слойки" всем известны.

A.s.>> Скажем, если сфера урана с 40% обогщением массой 200 кг еще не критична, значит и любая иная форма из 200 кг 40%-го урана (скажем полая сфера с любой толщиной стенки) будет подкритичной.
Vanguard1802> Такой тампер с 40% обогащением какой кпд в кт/кг будет иметь?
Это непростой вопрос.
Смотрите. Тэмпер, ловя нейтроны из термоядерного "ядра" ПРЕЖДЕ ВСЕГО работает как бланкет.
Плюс, все-таки в стенке рождаются вторичные нейтроны. Но они почти все летят мимо.
Поэтому мы можем потом учесть эти вторичные как поправку (скажем, удвоив число делений).
Главное понять как много нейтронов задержались в бланкете?
Сначала мы рассматриваем обычную "стенку", которая поглощает нейтронное излучение.
Как посчитать коэффициент ослабления потока нейтронов?
Это же обычная задача из учебника ЗОМП:



здесь l- толщина стенки (бланкета или тэмпера в нашем случае),
n - концентрация вещества:



N_A - число Авогадро
p - плотность материала.
M_m - молярная масса

e - сечение деления с термоядерными нейтронами.
Если у вас 238-й уран это берется по графику (для энергии нейтронов). Но если вы разбавляете его 235-м то усредненное e увеличится. Скажем считается как:



f - фракция 235-го в 238-м уране. Степень обогащения.

Зная толщину стенки, вы узнаете какая доля нейтронов, пролетевшая через стенку в ней задержалась.
Ну а зная диаметр сборки (то есть поверхность) умножив на толщину (объем бланкета-темпера) и разделив на концентрацию вы получите массу. В общем посчитаете ДОЛЮ разделенных атомов на килограмм.
Умножив долю на калорийность (17.6) вы получите МИНИМАЛЬНУЮ калорийность вашего темпера.

К этому надо добавить поправку на вновь рожденные в темпере нейтроны.
В сущности, вам нужно проделать то же самое. Но теперь надо знать сколько родилось нейтнонов нужной энергии и по-сути посчитать ветки цепочек для разных энергий. Если у вас это только 238-уран, то у вас будет меенее 1 нейтрона с подобной энергией (процесс явно затухающий) и по-сути вы мало ошибетесь, если умножите предыдуший результат тупо на 1.5-2.
Но если у вас 235-й уран, то все сложней. Этот уран делится любыми нейтронами. И тут нужно оценить затухающий цепной процесс в несколько итераций что бы не ошибиться. Именно он и дает заметную прибавку выхода в бланкете, обогащенного 235-м.
Это большая работа. Я не готов ее вам проделать на вскидку.
Меня вообще мало интересовали "грязные" заряды...
Но я видел тут когда-то что-то подобное считал Виверн. Прадва для термоядерного гибридного реактора (та же задача!)
Так что я бы для начала предложил бы вам решить задачу для 238-го урана.
Задачу попроще как базу рассуждений (отправную точку).
Скажем, решите задачу оценки толщины l для половинного (k=0,5) ослабления исходного нейтроного потока:



Я сам не считал, но вообще говоря я всегда был уверен, что итоговая эффективность тэмпера в реакции Джекила-Хайда ЯВНО ниже или сопоставима с эффективностью при делении обычной бомбы без бустинга. Получается не бог весть какая от максимально возможной. Ну там делится 1-10% ядер. Не более. Вряд ли больше (хотя я не проверял. могу ошибаться). То есть от 20 кт/кг, 1-2 кт/кг. Ну 3-4 кт/кг в лучшем случае. Так где-то и получается судя по суммарной калорийности современных грязных термоядерных головок типа W-88.
Кстати. Может возникнуть вопрос, а какую брать плотность и толщину слоя? Сжатую или нет?
Тонкий вопрос.

Главное. В КЛАССИЧЕСКОЙ (тупой) водородной бомбе толщина стенки тампера корень кубический от мощности. То есть отношение радиуса термоядерного заряда R (если это сфера) к h (толщине тэмпера) - константа.
Если вы из 5 Мт (где хорошо ловит нейтроны 238) переходите к 500 кт (мощность упала в 10 раз), то у вас в кубический корень из 10, в 2.15 раз упала толщина стенки h. И это падение приходится затыкать более обогащенным ураном.
Почему?
Первая тут формула. Экспонента в степени 2.15, это... 8,6
То есть у вас толщина стенки упала вдвое, но прозрачность стенки возросла почти 10 раз!
Улавливаете?
А если заряд уменьшить в 100 раз (50 кт) то прозрачность стенки возрастет в 100 раз!
Кстати так и была изобретена нейтронная бомба.
Именно из-за проблем с масштабированием вниз обычных мегатонных термоядерных зарядов со стенкой из бросового 238-го урана.
Физики поняли, что могут уменьшить термоядерный заряд до "карманных" размеров (развивая это они дошли до идеи лазерного УТС) но... проблема была в том что нейтроны улетали сквозь стенку темпера с 238-м ураном у маломощных зарядов. Тут то и появилась идея с этим не бороться, а напротив это использовать. Улетают? Ну и прекрасно! Будут главным поражающим фактором!

Vanguard1802> Возможно ли создать экран из специального материала, который располагался между литием-6д и ураном-238, его задача была бы увеличивать нейтронный поток от лития-6д и тем самым сделать всё возможное чтобы добиться кпд урана-238 не ниже 17 кт/кг?

Вы скажите, чего вы в эту идею фикс вцепились?
Я прям вижу ваши потуги изобрести некое новое чудо-оружие.

Вы хотите сделать дешевую бомбу из бросового 238-го?
А зачаем?
Современная атомная бомба УЖЕ - дешевле грязи. Вы знаете что обогащение урана 235 с 1945-го по цене упала более чем в 100 раз? СТА РАЗ Карл! Центрифуги творят чудеса!
Ядерное оружие на самом деле - дешевле грязи.
Нет смысла изобретать как сжечь 238, если и 235-й теперь стоит "как навоз".
Почему все так держатся за идею "нераспространения"?
Ибо пытаются удержать джина в бутылке.
Хранителям тайны все страшней и страшней.
Вот даже такие страны как Сверная Корея получили доступ к технологии!

Единственное что реально сдерживает расползание ЯО "по карманам" (и как следствие его применение) - жупел о его радиоактивности.
Все панически (мистически) боятся радиации!
Только радиация и держит от его широкого применения.
И самая страшная тайна ЯО (которая на поверхности) что при желании ЯО можно сделать очень даже низкорадиоактивным (списав головки типа W-88 в утиль).
В СССР в 80-х проведены 150 килотонные взрывы с коэффициентом термоядерности 99.85.
То есть. В бомбе разделилось лишь 20 грамм урана (или плутония). 20 грамм миноров... Остальная энергия - все энергия синтеза дейтерия (возможно использовались бораны. Дейтерий с бором-10 для поглощения любого нейтронного потока "в зародыше"). Чистый как слеза младенца синтез! По-сути безнейтронный! Взрыв делался для экскавации полезных ископаемых. Через пару месяцев руда пошла наверх и люди с этим работали без всяких проблем с радиацией. То есть в тесте подавили даже НАВЕДЕННУЮ радиацию в подземном (самом грязном по наведенке) взрыве.
Улавливаете?
Нет?
Зря.
Ужас в том что мы уже сейчас можем сделать, скажем, мегатонный боевой заряд, который по-сути не оставит после себя заметного (ощутимого) радиоактивного следа. Только приборы зафиксируют. А на людях это практически не скажется. То есть, можно смести город с лица земли и через сутки уже по развалинам гулять в шортах и майке.
На месте взрыва "Кузькиной Мамы" разведчики сели через 2 часа (кажется) и были потрясены низким уровнем радиации в эпицентре. Но это был только первый шаг к чистой бомбе. Теперь та бомба - чудовищно грязная по сравнению с тем, что можно сделать сейчас.
В этом и ужас.
Поэтому и развели жупел радиоактивного страха. На ровном месте. Что бы "заколдовать" технологию.

A.s.> Кстати. А нейтронный поток от вторички вообще обязателен (есть же данные что нейтронный фон от типичной водородной бомбы такой же како от ядеронй)?

Фигня такие данные. При взрыве "Майка" нейтронов было столько, что из урана-238 образовывался менделеевий.

A.s.> И его энергетика? Ладно дейтерий-тритий эти дают очень энергичные нейтроны (то есть, есть разные "водородные бомбы"), но чистый дейтерий плюс дейтерий - уже в 10 раз менее энергичные нейтроны и куда меньше плотность.

Во-первых, почему меньше плотность? Во-вторых, только в 4 раза менее энергичные, отнюдь не в 10.

A.s.> Лидочка? Тут вообще мыслимы самые разные составы (в зависимости от соотношения изотопов) и нейтронный поток. Плюс погоду строит по-сути урановый темпер. Если это грязный заряд, то вообще говоря нейтронный всплеск от синтеза вязнет и сильном меняет свой спектр в темпере (тут тоже появляются нейтороны уже деления но они опять таки ~1 Мэв).

В любом случае, нейтронов МНОГО! и они активируют грунт в месте ТЯ взрыва - это у "чистых" зарядов основной источник радиоактивного заражения.

A.s.> А сборка в первичке, после того как оно уже "разобралось" (потеряло 4-5-и кратную критичность, а бустированая сборка вообще не нужнается в такой надктиричности!) уже не способно на серьезное горение.

при внешних нейтронах критичность первичного узла не важна. Кроме того, процесс реакции вторичного узла как бы не быстрее первичного, "далеко" разобраться первичный узел не успеет.

Wyvern-2> Внимательно следи за руками (среда Li⁷:Li⁶ - 60:40, сверхконцентрированная, плотнее иридия, пробег нейтронов - меньше сантиметра):
Wyvern-2> 1. 1n^14,1MeV + Li⁷ = T + n^>4MeV
Wyvern-2> 2. n^>4MeV + Li⁶ = T + He
Wyvern-2> 3. 2T + 2D = 2He + 2n^14,1MeV
Wyvern-2> (описана только основная ветвь - есть еще масса и DD и He³D и черт в ступе )
Wyvern-2> "У попа была собака - стало две!"- эта песТня не стоном зовется , а нейтронной цепной реакцией - даром, что термоядерная ГДЕ ты тут видишь "лишние" нейтроны? Они появяТцо - в самом конце, когда среда закончиТцо - но их будет оч. и оч. мало. И добавка от деления U²³⁸ будет малой по сравнению с любым способом увеличенным кол-вом ТЯ-горючего...
Получивший свой надпороговый нейтрон литий-7 даёт два нейтрона - первый при получении трития, второй при его сгорании. Это удвоение нейтронов, очевидно, когда-то закончится (уж когда закончится сам литий - закончится точно). Куда пойдут нейтроны последних, самых многочисленных поколений, по-твоему?
Как это "мало", если их количество сравнимо с общим количеством ядер горючего в штуках?

Замечу, более лёгких ядер, чем уран. То есть, на кило дейтерида лития приходится гораздо бОльшее число нейтронов в шутках, чем ядер в штуках на кило урана.

Это во-первых.

Во-вторых, каждая Д+Д реакция даёт бесплатный нейтрон (сразу, с результирующим гелием-3 или после, после сгорания вышедшего из этой реакции трития).
Это тоже очень много. В силу той же причине: дейтерия в дейтерированом дейтериде лития (с дополнительным растворением) в штуках больше, чем урана.

И да, термоядерное горючее в пересчёте на массу выгоднее. Именно поэтому нейтронов избыток, уж на вещество триггера-то и на тампер точно хватит.