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

В.Д.>> По какому радио и когда?
Intro> Хотя логично, схема Улама-Теллера с неактивной третьею ступенью, зачем нам под боком лишняя радиация.

А если подрыв заряда с урановым тампером будет высотным вместо наземного, то риск радиоактивного заражения местности все равно сохраняется?

A.F.> А "Изделие 49", вероятнее всего, и явилось первой реализацией в СССР схемы Теллера-Улама.

Схема Улама-Теллера - это цилиндрическая вторая ступень. Она оказалась громоздкой и не особо эффективной. Посмотрите на ранние американские термоядерные бомбы: огромные длинные сигарообразные дуры. Для миниатюризации термоядерного оружия американцы в конце концов перешли к сферическим мишеням и схеме заряда похожей на опубликованные наброски по РДС-37. При этом американский дизайн требует уникального материала "fogbank", ни с каким пенопластом или другим дешевым заменителем сделать такой дизайн у американцев не вышло

"Изделие 49" описывается как компактный и высокоэффективный дизайн, решивший проблему миниатюризации термоядерного оружия в СССР и до сих пор лежащий в основе современных российских боеголовок. Так что это явно не классический Улам-Теллер. Но при этом, в отличие от текущего поколения американцев, похоже что fogbank для нашего дизайна не нужен

U235> Кстати: возникла тут мысль. в СССР/РФ этот материал так нигде и не всплыл, даже в эпоху разгула гласности и конверсии. Нет никаких сведений что он у нас когда либо кем либо производился.

По моему так очень всплыл - это обмазка бериллиевый паркет. По крайней мере в первых устройствах. А позже, скорей всего пенопласт.

zve1> А позже, скорей всего пенопласт.

Тогда почему у американцев с пенопластом не вышло и пришлось аэрогель городить

U235>> Кстати: возникла тут мысль. в СССР/РФ этот материал так нигде и не всплыл, даже в эпоху разгула гласности и конверсии. Нет никаких сведений что он у нас когда либо кем либо производился.
zve1> По моему так очень всплыл - это обмазка бериллиевый паркет. По крайней мере в первых устройствах. А позже, скорей всего пенопласт.

Аэрогель это наполнитель при чем здесь аблятор или я что-то путаю?

zve1>> А позже, скорей всего пенопласт.
U235> Тогда почему у американцев с пенопластом не вышло и пришлось аэрогель городить
А откуда известно, что не вышло? И что из себя представляет этот аэрогель? Может это пенопласт и есть. Лично я под пенопластом понимаю не обязательно бытовой пенопласт, а какой то состав на похожий на пенопласт.

U235>>> Кстати: возникла тут мысль. в СССР/РФ этот материал так нигде и не всплыл, даже в эпоху разгула гласности и конверсии.
В.Д.> Аэрогель это наполнитель при чем здесь аблятор или я что-то путаю?
Не спорю. Судя по описанию РДС-202 бериллиевый паркет занимал все пространство между корпусом и вторичным модулем. Так что наполнитель это или аблятор сказать сложно.

U235> Схема Улама-Теллера - это цилиндрическая вторая ступень. Она оказалась громоздкой и не особо эффективной. Посмотрите на ранние американские термоядерные бомбы: огромные длинные сигарообразные дуры. ....

Для схемы Теллера - Улама, не является принципиальным, цилиндрическая или сферическая форма 2 стадии используется, (соответственно сферическая или цилиндрическая радиационная имплозия). Принцип их работы, который также более-менее подробно описан в интернете, одинаков.

Во-первых, первые созданные в США термоядерные устройства были с использованием жидкого дейтерия в качестве термоядерного топлива, и были достаточно большой мощности (от 4,5 Мт (Иви Майк), до 15 Мт (Кастл браво)) и соответственно, довольно громоздкими, из-за использования огромных сосудов Дюара, для хранения жидкого дейтерия, (да еще дополнительно охлаждаемых вторым сосудом Дюара с жидким азотом). Огромный сосуд Дюара в таких случаях удобнее изготовить цилиндрической формы, а не сферической, и соответственно 2 ступень использовалась цилиндрической формы.

Во-вторых, при использовании крупногабаритной 2 ступени, возникает проблема обеспечения достаточной передачи энергии рентгеновского излучения на обратную ("затененную") сторону шаровидной второй ступени большого диаметра, так как диаметр поперечного сечения сферы намного больше, чем диаметр поперечного сечения удлиненного цилиндра. Для этого в РДС-202 и РН-602 (Царь-бомбе) даже пришлось использовать по 2 заряда для радиационной имплозии, расположенных симметрично с 2 сторон второй ступени. А некоторые авторы стали предполагать, что и цилиндрическая 2 ступень, возможно, имеет форму не цилиндра, а усеченного конуса, сужающегося в дистальном направлении.

Когда же возникла необходимость создания мощных малогабаритных термоядерных боеголовок, особенно для баллистических ракет с разделяющимися головными частями, (уже с использованием дейтерида лития 6), то США перешли на использование сферических форм 2 стадии.

U235> При этом американский дизайн требует уникального материала "fogbank", ни с каким пенопластом или другим дешевым заменителем сделать такой дизайн у американцев не вышло...

Как это не вышло? А разве есть какая-то информация, что в первых испытанных США термоядерных зарядах использовался какой-то там "фогбанк"? Известно только, что там использовались толстые листы полиэтилена, приколоченные к свинцовому корпусу медными гвоздями. Фогбанк, это "interstage" (межстадийный материал). Вариантов такого материала может быть много, какие-то лучше, какие-то хуже. Возможно, в его качестве в первых зарядах использовались окись бериллия, или вспененные пластики с какими то добавками, типа окиси бериллия, и др., перечисленными ниже, и заканчивая загадочным "фогбанк", который возможно является аэрогелем, (а возможно и нет). "Interstage" является самой засекреченной информацией, и нужно точно знать хотя-бы принцип его работы, и какие задачи он выполняет.

Одной из задач "interstage" является недопущение преждевременного попадания нейтронов из первой ступени внутрь второй ступени. Для этого могут использоваться нейтронные экраны из тяжелых металлов (например, из обедненного урана, или вольфрама), или линзы, например, из борированного полиэтилена, которые поглощают нейтроны и, кроме этого, направляют рентгеновское излучение вокруг второй стадии.

Следующими задачами "interstage" являются передача и равномерное распределение энергии рентгеновского излучения вокруг второй ступени. Считается, что для этого используются вспененные пластики, типа вспененного полистирола, или вспененного поликарбоната и т.п.

Следующей задачей "interstage" является поглощение и переизлучение энергии рентгеновского излучения, для обеспечения более "мягкой" (не ударной) и более продолжительной по времени радиационной имплозии. Для этого могут использоваться добавки (доли процента) элементов со средним Z, типа кремния, германия, селена и т.п., которые поглощают рентгеновское и гамма излучение, идущее от 1 стадии, и затем, переизлучают его в чуть более мягкой форме, в течении еще некоторого времени, обеспечивая более равномерную и более продолжительную радиационную имплозию.

Также одной из задач "interstage" может быть удержание 2 стадии в нужном месте заряда, до нужного времени (вспененный полистирол, вспененный поликарбонат, возможно и др.).

Как видим, какого-то принципиального значения его состав для упрощенного описания схемы Теллера-Улама не не имеет, и его вариантов может быть довольно много (например, пластиков и вспененных пластиков, например, вспененного полистирола, вспененного поликарбоната и т.п.. с различными добавками, типа перечисленных выше, и заканчивая загадочным материалом "фогбанк".

A.F.> Во-первых, первые созданные в США термоядерные устройства были с использованием жидкого дейтерия в качестве термоядерного топлива, и были достаточно большой мощности (от 4,5 Мт (Иви Майк), до 15 Мт (Кастл браво))

Майк был 10 Мт. Браво - уже литиевый Shrimp. Майк был единственным испытанным устройством на жидком криогенном топливе. На его основе собрали бомбу EC-16, и в серии касл должно было пройти испытание криогенных девайсов, но делать этого не стали, так как твёрдое топливо показало себя хорошо. Вместо Castle Yankee Runt II должен был испытываться криогенный прототип Jughead, сделанный на основе Майка на случай если Runt и Alarm Clock (устройства на литии разной степени обогащения) не сработают. Но они сработали, и вместо джагхэда был испытан Runt II, необходимый для дополнительной проверки работы твердотопливных устройств в связи с непредвиденным увеличением мощности Браво.
Так же, лоуренсы хотели вместе с моргенштерном испытать предположительно его криогенную версию Ramrod, но по результатам испытаний моргенштерна рэмрод отменили из-за наличия общего фатального недостатка.

zve1> А откуда известно, что не вышло? И что из себя представляет этот аэрогель? Может это пенопласт и есть. Лично я под пенопластом понимаю не обязательно бытовой пенопласт, а какой то состав на похожий на пенопласт.

Нет. Это хоть и материал с рекордно низкой плотностью, но совершенно не в ту степь, что пенопласт.

https://elektroshcola.ru/wp-content/uploads/c/2/3/c2372ec5c2c98bc25ae19e58987de4cb.jpeg [zero size or time out]
Это уникальный по характеристикам и весьма сложный в изготовлении материал

A.F.> Как это не вышло? А разве есть какая-то информация, что в первых испытанных США термоядерных зарядах использовался какой-то там "фогбанк"?

Я не про первые заряды, а современные. Про наши заряды пишут что они и по сей день основаны на схеме "49", и никаких данных что у нас когда либо где-либо было серийное производство аэрогелей нет. А вот американцы, как оказалось без аэрогелей не могут делать термоядерные заряды. То есть у нас дизайн, видимо такого материала не требует, а вот у американцев без него - никак. И заменить чем-то более простым его нельзя, иначе не тратили бы такие деньги на восстановление его производства


A.F.> и заканчивая загадочным "фогбанк", который возможно является аэрогелем, (а возможно и нет).

Чиновник из агентства по атомной безопасности США утверждает что фогбанк - это именно аэрогель

However, NNSA Administrator Tom D'Agostino disclosed the role of Fogbank in the weapon: "There's another material in the—it's called interstage material, also known as Fogbank", and arms experts believe that Fogbank is an aerogel material which acts as an interstage material in a nuclear warhead; i.e., a material designed to become a superheated plasma following the detonation of the weapon's fission stage, the plasma then triggering the fusion-stage detonation.[2]

 

U235> Чиновник из агентства по атомной безопасности США утверждает что фогбанк - это именно аэрогель

Не совсем так, ну если судить по цитате и вообще по первоисточнику. Чиновник утверждает, что фогбанк это interstage material.

А что это именно аэрогель, полагают некие неназванные "эксперты по вооружениям". Которые могут оказаться кем угодно, хоть бы и диванными экспертами. Никаких конкретных отсылок нет, лишь анонимное "мнение".

U235>> Схема Улама-Теллера - это цилиндрическая вторая ступень. Она оказалась громоздкой и не особо эффективной. Посмотрите на ранние американские термоядерные бомбы: огромные длинные сигарообразные дуры. ....
A Для этого в РДС-202 и РН-602 Царь-бомбе ) даже пришлось использовать по 2 заряда для радиационной имплозии, расположенных симметрично с 2 сторон второй ступени.
А откуда известно, что в РДС-202 было два заряда для имплозии? Это достоверно известно только про Царь-бомбу

zve1>> А откуда известно, что не вышло? И что из себя представляет этот аэрогель? Может это пенопласт и есть. Лично я под пенопластом понимаю не обязательно бытовой пенопласт, а какой то состав на похожий на пенопласт.
U235> Нет. Это хоть и материал с рекордно низкой плотностью, но совершенно не в ту степь, что

Откуда такая уверенность, что там использован именно аэрогель а не что то похожее ?

A.F.>> Во-первых, первые созданные в США термоядерные устройства были с использованием жидкого дейтерия в качестве термоядерного топлива, и были достаточно большой мощности (от 4,5 Мт (Иви Майк), до 15 Мт (Кастл браво))
SuppaTenko> Майк был 10 Мт.

Где-то так. Для меня, когда писал сообщение в тему, это было не принципиально, было там 4,5 Мт или 10 Мт. Все равно докуя. По этому не сверялся с источниками. Сейчас посмотрел статью в англисйкой Википедии, и там пишут, что мощность взрыва Иви Майк была оценена как 10,4 Мт ТЭ. Кое-где пишут, что оценочная мощность взрыва составила 10—12 мегатонн тротилового эквивалента.

В.Д.> У кого-нибудь есть этот документ, а то у меня не грузится?
В.Д.> Reddit - Dive into anything

Этот?

В.Д.> У кого-нибудь есть этот документ, а то у меня не грузится?
В.Д.> Reddit - Dive into anything

Пользователям из России из этого сайта не отдают файлы. Но есть один хитрый секрет.
На. Держи.

U235> Я не про первые заряды, а современные. Про наши заряды пишут что они и по сей день основаны на схеме "49", и никаких данных что у нас когда либо где-либо было серийное производство аэрогелей нет.

Да. Современные наши заряды и по сей день основаны на схеме "49", то есть схеме Теллера-Улама.

Про аэрогели, это только предположение некоторых "диванных экспертов" из США, То, что современные американские заряды никак не могут быть построены без "фогбанк", это ерунда. Просто на каком-то этапе его посчитали лучшим решением, хоть и дорогим. Есть где-то программа модернизации ядерных боеголовок США, где запланировано заменить этот дорогой "специальный" материал более дешевым и доступным.

Нашел и прикрепляю картинку.

Interstage:

• Заменены токсичные, хрупкие материалы (Наверно, из бериллия?).

• Заменены дорогие, «специальные» материалы, что устраняет необходимость в уникальном оборудовании (наверно, "фогбанк"?).

A.F.> A Для этого в РДС-202 и РН-602 Царь-бомбе ) даже пришлось использовать по 2 заряда для радиационной имплозии, расположенных симметрично с 2 сторон второй ступени.
zve1> А откуда известно, что в РДС-202 было два заряда для имплозии? Это достоверно известно только про Царь-бомбу

Известно. Ты плохо изучил тему. Я это раскопал, и выложил в интернет, когда редактировал соответствующие статьи википедии.

В РДС-202 использовалось 2 ядерных заряда (т.н. «бифилярная» схема), которая позже использовалась и при создании РН-602 («Царь» бомбы). Вероятно, РДС-202 была двухстадийной, в отличии от трехстадийной АН-602.

Дела и годы: 50-летию КБ-2 РФЯЦ—ВНИИТФ посвящается. — 2010 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома - Дела и годы: 50-летию КБ-2 РФИЦ-ВНИИТФ посвящается …. ("Дела и годы", с.18)

В СССР в ноябре 1955 года было проведено успешное испытание ЯЗ, основанного на использовании нового принципа обжатия, позволяющего создавать заряды большой и сверхбольшой мощности с высоким коэффициентом использования ядерных материалов. Расчетно-теоретические работы по обоснованию физической схемы заряда для новой СпАБ, предусматривающей применение, в отличие от испытанного прототипа, двух первичных инициаторов вместо одного и гораздо более тяжелого основного энерговыделяющего модуля, были завершены в июне 1956 года.

http://book.sarov.ru/wp-content/uploads/2018/07/Atom-73-2017-2.pdf - Н. П. Волошин. 'Его именем назван уральский ядерный центр'. Атом, №1, 73-2017, стр. 5

Группой теоретиков, возглавляемой Е. И. Забабахиным и Ю. А. Романовым (Е. Н. Аврорин, Ю. С. Вахрамеев, М. Н. Нечаев, В. Б. Розанов, Л. П. Феоктистов, М. Д. Чуразов, М. П. Шумаев), были выбраны удачные пути совершенствования физической схемы заряда, по сравнению с прототипом - РДС-37, направленные на обеспечение работы гораздо более тяжелого вторичного модуля. В частности, впервые было использовано два первичных модуля для обслуживания основного.

A.F.> Известно. Ты плохо изучил тему. Я это раскопал, и выложил в интернет, когда редактировал соответствующие статьи википедии.

Спасибо за информацию.

В.Д.>> У кого-нибудь есть этот документ, а то у меня не грузится?
В.Д.>> Reddit - Dive into anything
zve1> Этот?

Нет там должно быть что-то написано про interstage material B53, а у вас про W93.

A.F.> Interstage:
A.F.> • Заменены токсичные, хрупкие материалы (Наверно, из бериллия?).
A.F.> • Заменены дорогие, «специальные» материалы, что устраняет необходимость в уникальном оборудовании (наверно, "фогбанк"?).
Кто объяснит почему у меня не видны картинки и они не скачиваются?

В.Д.> Нет там должно быть что-то написано про interstage material B53, а у вас про W93.

Да там, в принципе, человек в посте самом пересказал что там написано...