A.s.>> Здесь нет и намека на источник нейтронов. Что настораживает.
U235> Это только в ранних зарядах стартовый источник нейтронов помещался внутрь них и инициировался он ударной волной. В современных зарядах применяют управляемые электрическим импульсом источники нейтронов и их нет необходимости внутрь физпакета помещать. Они могут и где-то в отсеке автоматики заряда находиться. Поэтому на схемах современных зарядов вы обычно эти источники и не увидите. Они где-то в стороне находятся
История источника нейтронов богата и заковыриста.
Но ее итог (как и положено хорошей богатой истории) - есть РАЗНЫЕ решения.
Концовка, как говориться, неоднозначна...
Простейшее(без всякой электрики и электроники) - типа "урчина"-ежика. На смешивании альфа-акитвного материала с берилием. Самые лучшие - полониевые. Но полонийево-берилиевые инициаторы недолговечны. Даже года не хранятся (кажется).
Достоинство - простота и положение в самом удачном месте. В центре.
Недостаток- срок хранения. С этим боролись и куда зашел прогресс - не ясно (пара лет? десять лет?). Тайна. Ибо решение возможно простое (и потому опасное). И еще. Такой инициатор срабатывал чуть раньше чем надо, что в половину снижало мощность.
Следующий шаг - внешний инициатор. Сначала дейтерий-тритиевая трубка-ускоритель (много нюансов у Бриша в воспоминаниях). Тритоны разгоняются в в трубке-ускорители (накапливаются в дрейфовой трубке для короткого но мощного импульса) и бьют по дейтронам в мишени. В результате реакции скалывания (никакая не термоядерная реакция!) нейтронов возникает хороший импульс нейтронов более-менее направленный.
Достоинство - точность момента срабатывания (двойное увеличение мощности при прочих равных). Удобство обслуживания (самая муторная операция в первых бомбах - помещение источника нейтронного инициатора в центр сборки и досборка изделия). Хотя тритий быстро "портится", смена внешнего генератора проста и удобна. Еще одно достоинство - так как тут элекрический "пускатель", источник нейтронов прекрасно вписывается в каскад защиты от дурака. То есть повышает надежность изделия (взрывается когда надо и не взрывается когда не надо).
Недостаток - не самое удачное место расположения (инициации). Большая часть сгерерированных нейтронов тупо теряется "по пути" к питу. Другая плохая вещь - та же электрозависимость. Нужен мощный источник электрической энергии и схема с высоким напряжением, что-по сути и привело к созданию целого института (которым и заведывал Бришь) для всего комплекса электрики и электроники на бомбе. В первых бомбах, где была сложная и мощная электрическая система запалов это было не так критично (хотя по-началу тоже считали поставить ускоритель на бомбу - сном разума). Скажем, конденсаторы для запалов в "Малыше" были с хорошее оцинкованное ведро размером. Но с миниатюризацией изделий, вся эта электическая "облуда" стала сильно садить массу и габариты изделия. Думаю, в итоге тут случился целый прорыв (который до сих пор - под секретом), когда научились получать электрическую энергию непосредственно при имплозии заряда (всякие взрыво-генераторы тока. Это направление теперь выродилось в отдельный род изделий - ЭМИ-бомбы).
Следующий подшаг внутри концепции внешних инициаторов.
Бетатрон, вокруг которого пляшет Виверн. Да, это был своего рода прорыв внутри прорыва. Мощный пучок релятивистских электронов попав в метал с большим Z скалывал в нем каскад нейтронов.
Достоинство - помимо всех перечисленных у внешнего инициатора, меньше теряется по пути частиц. Плюс прибор почти вечный в отличии от дрейфовой трубки.
Недостаток: помимо перечисленных, все-таки это хоть и мини но ускоритель. То есть масса даже больше чем у дрейфовой трубки которая паразитирует на волшебном свойстве трития (который теряет 5% исходной массы в год).
Обобщая, все равно, после всех ухищрений по миниатюризации, внешний инициатор - это ПРЕРОГАТИВА достаточно мощных и эффективных изделий (как мне кажется). Поэтому уже к концу 50-х были попытки вернуться к старым добрым "неэлектрическим" методам нейтронной инициации. Тем более что появились предпосылки для возврата к старому-доброму, мудрому-вечному.
Следующая идея и виток развития:
"Термоядерный инициатор". Вызывающий больше всего споров до сих пор у копателей атомных секретов.
Известно что Бриш был его противник. Но в итоге идея таки, видимо, пробилась на свет.
Сут в чем? В 50-х идут активные эксперементы по ГДТС. Гидродинамическому термоядерному синтезу, где пытаются напрямую обычным ВВ добится слияния ядер трития и дейтерия. Первые опыты показали отличный результат миллион нейтронов получен. Но дальше - не задалилось. Поэтому тему чуть рассекретили (во что в 1960-м и вцепился не знающий деталей Дайсон как в утечку от Арцимовича, предвещая появление абсолютно чистых водородных бомб в СССР).
В итоге к закату СССР в ГДТС получили уже
сто десять триллинов нйтронов (10
1513). И это уже были термоядерные нейтроны. Но прорыва (что бы выделившаяся энергия превышала вложенную энергию ВВ) так и не добились.
Но побочным выходом стал "термоядерный инициатор"
Если у вас полый пит (а эпопея с полыми питами - это отдельная история! Идея ведь появилась раньше чем пит Кристи!) то в него можно закачать чуть-чуть дейтерий-тритиевого газа. И если эта сборка как следует сжимается, у вас происходит то же "скалывание" нейтронов что и в дрейфовой трубке Бриша.
Достоинство - положение в центре. Простота. Но в отличи от "урчина", газ подается перед самым подрывом. То есть не нужно собирать-разбирать пит. Плюс защита от дурака.
Недостаток- нужен тритий (совсем немного, но в трубках внешних инициаторов тоже). И момент подрыва - чуть раньше чем нужно (чем тот что обеспечивают внешние источники нейтронов). Поэтому возник скандал-спор. Надо ли развивать это направление? Скорей всего направление таки развили но на стороне (не у Бриша).
И главное. С появлением бустинга зарядов, подобная "термоядерная" инициация стала как бы "попутной".
Бустированный заряд в отличии от "термоядерной инициации" содержит в полом пите уже не миллиграммы, а граммы дейтерий-тритиевого газа. В итоге вы имеете термоядерный инициатор в таком пите автоматически и внешний инициатор становится бессмысленным, так как он то запускается в идеальный момент, чуть позже чем произойдет "скалывание" при первой волне сжатия пита химическим ВВ.
Что спасает ситуацию? Бустированному заряду ПОФИГ точный и качественный момент инициации. Бустированный заряд может запускаться и не в идеальный момент. Чтобы запустить бустинг достаточно что бы выгорело 0.5% топлива в нем. А далее выход сборки уже определяется (по большому счету) количеством дейтерий-тритиевого газа в пите (чем и регулируют мощность в итоге).
Бустирование сняло не только проблему точной инициации. Оно сделало не нужным и толстый темпер. А раз вам не нужен толстый, тяжелый темпер, вам нужна и меньше взрывчатки все это сжимать.
Да и сжимать вам нужно не так уж и сильно теперь.
Но... если вы не сильно сжимаете сборку, то у вас может не случится скалывания нейтронов в полом пите. То есть, в некотором случае (дизайне) бустированной бомбы вам все же может понадобится внешний источник нейтронов.
Ну и последний путь. В начале 60-х начались тесты с реакторным плутонием. По-началу думали что нейтронный фон от Pu-240 просто не позволит имплозивной сборке взорваться (будет приинициация). Но вскоре выяснили что "не все тут так однозначно..." В итоге и возникли первые опасения про ядерный терроризм к концу 60-х. Оказалось, бомбу можно сделать из очень дрянного плутония.
Особенно маломощную.
Я уверен, что всякая бомба с "линейной имплозией" на доли килотонн запускается "собственными фоновыми" нейтронами. Никаких инициаторов там нет.
Хотя, тут много зависит от нюансов. Но ясно что если научиться взрывать маломощные заряды без дополнительного инициатора - это плюс идее.
В снаряд бетатрон не запихнешь. Бетотрону нужна как не верти электростанция (пусть и хитрая взрывная) и каскад "трансформаторов". Это все килограммы и килограммы.
Судя по тому, что рассказываю о наших ядерных снарядах, они хорошо грелись. То есть плутоний в них был достаточно "пестрого" состава. И по-всей видимости не зря.
Все-таки тратить в снаряде ~ 12 (если не 15) кг оружейного (очень чистого) плутония - это БАРСТВО. Из них можно было бы сделать даже 2 РДС-1 (по 6.2 кг) не говоря уже о всяких там "Татьянах" и более совершенных изделиях!
А вот если в снаряде научились рвать (пусть и с эффективность 0.0-дым) реакторный (сильно фонящий нейтронами) плутоний - это совсем другая цена этих 12-15 кг.
Снаряд - по-сути плутониевый реактор, который очень хитро запускается "в разнос". Так что там нафик не нужен источник нейтронов.