Интересная информация о
W-47
Declassified British documents indicate that the W47 contained 2.5 kilograms (5.5 lb) of plutonium, 60 kilograms (130 lb) of uranium, 36 kilograms (79 lb) of lithium deuteride and 4 grams (0.14 oz) of tritium.[4]
Рассекреченные британские документы показывают, что W47 содержал 2,5 кг (5,5 фунта) плутония, 60 кг (130 фунтов) урана, 36 кг (79 фунтов) дейтерида лития и 4 грамма (0,14 унции) трития [4].
Вот первоисточник:
Если это так, то зная прочие ее параметры (массу, габариты, чистую и грязную мощность) мы можем достаточно точно РЕКОНСТРУИРОВАТЬ устройство этой боеголовки.
Скажем. 36 кг дейтерида лития дает очень много ценной информации. Первое что выясняется. Представим сплошной шар такого материала. Он не вписывается в диаметр устройства. Вернее диамерт устройства равен диаметру этого шара. Значит сферическая вторичка невозможна чисто технически. Значит вторичка наверняка имеет цилиндрическую форму.
Неопределенно, можно гадать где находится вторичка в физическом пакете. Впереди или сзади? С точки зрения смещения центра тяжести логично предположить первичку сзади боеголовки, вторичку - ближе к носу. Но это не факт. Мы остаемся в догадка.
Однако 36 кг LiD дает вот какую ценную и НЕОСПОРИМУЮ информацию.
Заряд в грязном виде выдает 1.2 Мт. В чистом 600 кт. Если ГРУБО принять всю энергию заряда как энергию вторички (и принебречь энергийей свечи) то мы видим что соотношение термоядерной и ядерной энергии в устройстве 50/50. То есть энергия термоядерного топлива во вторичке ~ 600 кт. Приняв энергию выгорания LiD в "обычные" 50 кт/кг мы видим что штатно в устройстве выгорает 12 кг "лидочки" или треть (0.33) всего заряженного во вторичку термоядерного топлива.
Это первый повод для удивления. Я раньше полагал, что в подобного рода устройстве уже тогда выгорало больше (до 50%, реинжениринг "Кузькиной матери" подталкивал меня к этому). Одндако нет. В других источниках говорится что треть - своего рода предел (который в ходе эксперимента "Рябь" видимо был преодолен).
Еще один интересный факт. Масса урана. Не сказано какого. И где. Всего 60 кг. Удивлен что так мало.
Если предположить (грубо) что почти вся эта масса в тэмпере (лайнере, оболочке, толкателе) вторички, то легко подсчитать какая часть этого урана разделилась в ходе реакции Джекилла-Хайда.
Предположим что грязная мощность бомбы - половина и почти вся она - деление тэмпера. То есть 600 кт.
При калорийности урана в 20 кт/кг мы обнаруживаем что разделилось 50% этого урана.
Я раньше утверждал что делится 10%.
Но как видим, здесь получается куда больший выход!
Есть подозрение что в этом и была "изюминка" изделия. Напомню что боеголовка имеет очень высокую удельную мощность. Масса боеголовки 330 кг. Есть инфрмация (но не найду на вскидку) что сам физический пакет составлял 250 кг (четверть тонны, Сам "баллистический кейс" ~0.25 массы боеголовки). При выходе 1.2 мт удельный выход 3,6 (по боеголовке) и 4,8 (по физическому пакету) кт/кг. Очень близко к пределу Тейлора. Наследница этой гловки,
W-56* подошла к 5 кт/кг (без кейса к ~6 кт/кг)
* [показать]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
Однако, первоначально эту боеголовку специально создавали в Ливерморе в конце 1950-х как предельно облегченную боеголовку для флота (для твердотопливных ракет на подводных лодках).
Вот тут написано:
Teller recalled that "The Navy asked if we could make a nuclear explosive of such and such dimensions and such and such a yield. What they wanted was a small, light, nuclear warhead in the 1-megaton range. Everyone at the meeting, including representatives from Los Alamos, said it could not be done- at least in the near future. But I stood up and said, 'We at Livermore can deliver it in five years and it will yield 1 megaton. ' On the one hand, the Navy went away happy, and the program got approved. On the other hand, when I came back to Livermore and told them of the work that was in store for them, people's hair stood on end. They said, 'What have you done? We can't get a megaton out of such a small device, not in five years!"
Теллер вспоминал, что «Военно-морской флот спросил, можем ли мы сделать ядерное устройство таких-то размеров и такой-то мощности. Им нужна была небольшая, легкая ядерная боеголовка в диапазоне 1 мегатонны. Все присутствующие на заседании, в том числе представители Лос-Аламоса заявили, что это сделать невозможно - по крайней мере, в ближайшем будущем. Но я встал и сказал: «Мы в Ливерморе можем предоставить такое изделие через пять лет, и оно даст 1 мегатонну». Военно-морской флот ушел с заседания счастливым, и программа была одобрена. Однако, когда я вернулся в Ливермор и рассказал им о предстоящей работе, у людей волосы встали дыбом. Они сказали: «Что вы наделали? Мы не сможем получить мегатонну в таком маленьком устройстве и за пять лет! "
То есть это было несомненно хитрое устройство. Явно рекордное.
И можно догадаться как же была получена такая уникальная мощность. Все просто. Они обогатили вторичку U235-м. Это просто следует из высокой степени выгорания тэмпера (50%)
То есть 10% выгорания темпера, это "типичная" доля выгорания для бомб ~ 10 мегатонн с тэмпером из 238-го урана. Бюджетное решение. Но теперь битва была за массу. Для задач флота. И видимо именно в этой головке впервые был применен темпер из обогащенного урана.
Мы знаем что в W-87 и W-88 в оболочки вторички НАВЕРНЯКА используется обогащенный 235-м уран.
Это известно просто из сенатского скандала середины 80-х. Когда просто флот и армия "не поделили" остатки обогащенного урана при дележе. Но как давно это решение используется для продвинутых боеголовок?
Можно предположить что с W-47.
Если так, то это еще одна добытая ценная информация.
Другая ценная инфорация (хотя мало что нового открывающая). Первичка (триггер) скорей всего построена по схеме "Лебедь" (это фирменная и ключевая концепция Ливермора).
Если там всего 2.5 кг плутония (и пит не композитный), то при бустировании (выгорает ~30-40% ядерного горючего) мы имеем мощность триггера 15-20 кт. Ну и "чистую" степень усиления между ступенями (600/15 - 600/20) 40-30 раз. "Грязную" соответственно 80-60 раз. Это хорошо вписывается в наши "знания" что в классической бомбе (до эксперимента "Рябь") межстадийная степень усиления не была выше 50-100 раз (это можно вычислить из открытых данных).
Массу всей первички можно оценить в 45-55 кг (из удельной мощности 0.3-0.25 кт/кг для очень продвинутых устройств деления).
4 грамма трития из документа выше тоже хорошо вписывается в известные нам оценки для бустинга от Гспонера (~ 3 грамма, 1 моль).
В общем, детали устройства достаточно хорошо вписываются в наши "филотелистические" представления об самых продвинутых устройствах конца 50-х годов.
Что остается неясным?
Свеча. Была ли свеча? Должна была быть неприменно (безсвечных зарядов тогда еще не было).
Но из чего? Вряд ли из плутония (его едва хватает для пита). Значит уран. Но сколько кг? 5?
Значит оболочка вторички была еще тоньше? 55 кг? И процент выгорания оболочки был еще выше?
Вторая тонкость. Не была ли уже тогда оболочка слоеной?
55 кг урана - слишком мало (я до сих пор не могу поверить в столь легкую оболочку вторички).
Возможно уран был лишь внутри оболочки? А снаружи был вольфрам?
Но учитывая бюджет массы всего устройства (330-250 кг) мы видим что такая гипотеза маловероятна. Скорей использвалось всего ~60 кг урана, но разного обогащения. Внутренний - высокообогащенный, наружний - низко.
Моя попытка реконструкции боеголовки приложена к сообщению. Объем цилинда "лидочки" расчитан из данных 36 кг. Пунктиром показана сфера этой же лидочки, занимающая по-сути корпус полностью без зазора.