Термоядерная Бомба. На кухне. На коленке.. Легко..

Какой такой приём? Вы просто описываете нейтронный инициатор. Без него вообще ничего не будет.
Прошу прощения, но буду цепляться к словам. Изучая инженерно-физическую проблему, нужно научится думать как "инженер-минус-физик". Физические вопросы отдельно, инженерные - отдельно. А то будет, как с ув. Шутником, который перепутал принципиальную возможность и техническую трудность, и облажался с Pu-238.

Нужен ли ИНИ с точки зрения физика? Нет. Но цепная реакция должна ведь начаться с внешнего нейтрона. Верно, нейтрон для начала нужен. Но в заряде постоянно присутствует паразитный нейтронный фон (и спонтанный распад заряда, и примеси неизбежные), это тысячи нейтронов в секунду на кг, нейтрон гарантированно будет.

Без ИНИ подрыв будет. В пушечной схеме вообще ИНИ нафик не нужен, и в схеме с удалением поглотителя также не нужен ИНИ. ИНИ - это приспособа для повышения эффективности имплозивной схемы. Без нее взрыв возможен. Просто повышен риск преждевременного взрыва (см выше).

Преждевременный подрыв - это инженерная часть вопроса. Физика свою работу сделала, условия сверкритичности огласила (в условиях идеального сферического коня в вакууме), физики умываю руки, дальше упираются инженеры.

Да, нейтрон гарантированно будет. Но когда и где? Начало цепной реакции нужно в окне оптимального сверхобжатия (1 мкс) и желательно в центре. А природа нам ничего не гарантирует, спонтанный нейтрон может появится и раньше времени, и не в центре заряда. Это вынуждает инженеров-конструкторов бомбы внимательно бороться с паразитным нейтронным фоном, удалять примеси, что чрезвычайно дорого и непрактично. Дешево и практично поставить инициатор. Он не обязателен, но удобен.

в отличии от полоний-бериллевых инициаторов применявшихся в первых бомбах.
Полоний-бериллевые вполне вовремя срабатывали и давали хороший импульс. Причину, по которой отказались от изотопных источников - я вам уже называл. Вам нужно привыкнуть к этому языку инженеров - практично, удобно, эффективно. Если вы не хотите слышать меня - почитайте рассекреченные материалы из Лос-Аламос, они в первом оружии достаточно хорошо отработали этот инициатор, узнаете и про успехи, и про его реальные неудобства.
 
Нужен ли ИНИ с точки зрения физика? Нет. Но цепная реакция должна ведь начаться с внешнего нейтрона. Верно, нейтрон для начала нужен. Но в заряде постоянно присутствует паразитный нейтронный фон (и спонтанный распад заряда, и примеси неизбежные), это тысячи нейтронов в секунду на кг, нейтрон гарантированно будет.
Хорошо, давайте немного посчитает. Берём оружейный плутоний, паразитный фон у него ~64000 нейтронов в секунду на килограмм. Берём заряд плутония в 5 кг, как уже выше говорилось после имплозии находится он в критическом состоянии будет совсем недолго, счёт на микросекунды. Сколько фоновых нейтронов будет в микросекунду? Всего 0.3. Ни о каких гарантиях при таких раскладах говорить не приходится.

Полоний-бериллевые вполне вовремя срабатывали и давали хороший импульс.
Ну не совсем вовремя хотелось получше. Но да, основная его беда была не в этом.
 
Теперь про бустирование. Суть оного в том, чтобы дать сразу и много сторонних нейтронов
И здесь фраза выглядит с точки зрения, как физики, как ошибка.

Мы уже разобрали энергии, необходимые для реакции слияния d+d и d+t. Точнее мы говорили про бомбардировку ионом d мишени (атома) D, но в случае бустера весь водород будет ионизирован, так что пишу d+d и d+t.

Это сотни килоэлектронвольт, на первый взгляд невысокие энергии. А какая это температура?

Вспоминаем учебник (школьный), там где постоянная Больцмана (которая и связывает шкалу энергий со шкалой температур)
E = mc² = 3/2 k•T, откуда 1 эВ приблизительно 10 тысяч градусов, а 100 кэВ - миллиард градусов.

Итак, наука говорит, что надежное протекание реакции (ваши "дать сразу и много сторонних нейтронов") потребует нагреть водород бустера до миллиарда градусов. А какая температура в центре ядерного взрыва? Жалкие пять миллионов градусов. Итак вопрос - будет ли у нас сразу и много сторонних нейтронов?

Подсказка: сразу и много сторонних нейтронов от синтеза дает двухэтапная схема (настолько много, что хватает на трехэтапную Кузькину мать). Что там такого, чего нет в одноэтапной?
 
Хорошо, давайте немного посчитает. Берём оружейный плутоний, паразитный фон у него ~64000 нейтронов в секунду на килограмм. Берём заряд плутония в 5 кг, как уже выше говорилось после имплозии находится он в критическом состоянии будет совсем недолго, счёт на микросекунды. Сколько фоновых нейтронов будет в микросекунду? Всего 0.3. Ни о каких гарантиях при таких раскладах говорить не приходится.
Это очень упрощенный и ошибочный расчет. Считать нужно динамику, фоновый поток при сжатии резко растет. Сжатие прикидочно идет в десяток км/c, что в размерах типичного заряда занимает 50-100 мкс перед появлением окна. За это время альфа повышается на ... ммм ... нужно подумать, как эту Density Dependent Efficiency Equation описать без дифуров, на пальцах.
 
Итак, наука говорит, что надежное протекание реакции (ваши "дать сразу и много сторонних нейтронов") потребует нагреть водород бустера до миллиарда градусов. А какая температура в центре ядерного взрыва? Жалкие пять миллионов градусов. Итак вопрос - будет ли у нас сразу и много сторонних нейтронов?
Речь идёт не о температуре ядерного взрыва, а о температуре внутри бустера. Бустер это небольшая капсула с газовой смесью Д/Т в центре плутониевого заряда, т.е. она у нас будет очень сильно сжиматься ядерным взрывом и как следствие температура очень сильно повышаться, с созданием условий достаточных для слияния. Да, такая конструкция подразумевает ограниченные размеры капсулы, немасштабируемость. Но свою цель - создать много нейтронов - она выполняет.

Причём, что интересно, в своё время проводились эксперименты где имплозию капсулы с Д/Т делали не ядерным взрывом, а обычной взрывчаткой. Нормальной термоядерной реакции там конечно не возникало, но небольшой нейтронный фон регистрировался.
 
Речь идёт не о температуре ядерного взрыва, а о температуре внутри бустера. Бустер это небольшая капсула с газовой смесью Д/Т в центре плутониевого заряда, т.е. она у нас будет очень сильно сжиматься ядерным взрывом и как следствие температура очень сильно повышаться, с созданием условий достаточных для слияния. Да, такая конструкция подразумевает ограниченные размеры капсулы, немасштабируемость. Но свою цель - создать много нейтронов - она выполняет.
Извините, но давайте уже праздную болтовню ограничивать, раз уж занялись физикой. Я хочу увидеть, на каком основании вы утверждаете, что там будет миллиард градусов. Пусть это будут даже не серьезные источники, а ваши прикидки - но я хочу видеть расчет.
Причём, что интересно, в своё время проводились эксперименты где имплозию капсулы с Д/Т делали не ядерным взрывом, а обычной взрывчаткой. Нормальной термоядерной реакции там конечно не возникало, но небольшой нейтронный фон регистрировался.
Что такое Internal Tritium/Deuterium Initiators, и как он работает, и какой там нейтронный выход - я готов вам рассказать. После вашего доказательства (попытки) того, что при характерных для ядерного распада энергиях водород способен создать много нейтронов.
 

valdo

 
...
("Укрощение ядра", с.116-118 )


Поскольку уровень "специального образования" "специалиста", который противопоставляет (!!!) бустинг и стадийную схему, вполне понятен (и он не сильно выше, чем у Вашего коллеги @Eugen von Savoyen , который считал Pu-238 оружейным изотопом) - за сим откланиваюсь, желаю успехов в деле создания ядерного оружия незалежной Украины :) ни в коем случай не используйте там бустинг! он ведь для только бедных :)
Напрасно язвите.

Лично у меня нет особых знаний по ЯО, но у меня есть высшее образование по теоретической физике, и я понимаю суть дискуссии. И @Келлер производит впечатление человека разбирающегося в сабже. Не скажу на 100% по поводу технических тонкостей (сам в этом не разбираюсь), но он явно использует правильную терминологию и (судя по всему) понимает суть процессов.

Если не придираться к словам, то Ваше многабукаф его слова не опровергает. Там речь про увеличение энергии "первичного" (т.е. непосредственно ядерного) взрыва в ТЕРМОядерном оружии за счёт более оптимальной имплозии. А то каким образом первичная ядерная реакция катализируется - это в общем-то отдельная тема. То что для этого можно использовать т.н. "external neutron initiator" - это факт. То что есть стабильные ядра которые высвобождают свободные нейтроны при бомбардировании альфа-частицами с энергией порядка (десятков) KeV - также факт.

Что более практично и используется в современном ЯО? Вот этого я не знаю. Но по крайней мере теоретически можно сделать ЯО со сроком хранения измеряющимся тысячелетяими.

Кстати, опять-таки по поводу вашего многабукаф. АФАИК схема Teller-Ulam не требует особой мощности первичного взрывателя.
 
Напрасно язвите.

Лично у меня нет особых знаний по ЯО, но у меня есть высшее образование по теоретической физике, и я понимаю суть дискуссии. И @Келлер производит впечатление человека разбирающегося в сабже. Не скажу на 100% по поводу технических тонкостей (сам в этом не разбираюсь), но он явно использует правильную терминологию и (судя по всему) понимает суть процессов.

Если не придираться к словам, то Ваше многабукаф его слова не опровергает. Там речь про увеличение энергии "первичного" (т.е. непосредственно ядерного) взрыва в ТЕРМОядерном оружии за счёт более оптимальной имплозии.
Эх... ну вот неужели трудно прочитать???

Речь о принципиальной важности Д-Т газового бустинга для первичных узлов термоядерных зарядов, что там и написано прямым текстом.

А то каким образом первичная ядерная реакция катализируется - это в общем-то отдельная тема. То что для этого можно использовать т.н. "external neutron initiator" - это факт.
Что секретная арийская украинская физика с достойным лучшего применения упорством путает нейтронное инициирование с бустингом - я уже понял, но Вы-то зачем идёте по их стопам? Речь именно о Д-Т газовом бустинге, а не о нейтронном инициировании и не о чём-либо другом.

Что более практично и используется в современном ЯО? Вот этого я не знаю.
Так вот я могу Вам сказать, что все спецбоеприпасы США, стоящие на вооружении на данный момент, являются термоядерными, и во всех используется Д-Т бустинг первичного узла. Пруф легко нагуглить на сайте DOE по словам типа "Tritium, a radioactive isotope of hydrogen, is an essential component of every weapon in the current and projected U.S. nuclear weapons stockpile".

Что касается отечественного ядерного оружия, то официальных источников, к сожалению, нет. Но фраза из интервью Л.Д.Рябева - человека, 16 лет стоявшего во главе отечественного ядерно-оружейного комплекса - которую я цитировал: "Без трития нет ядерного оружия" - ИМХО как бы намекает, что и с российским ЯО дела обстоят точно таким же образом.

Кстати, опять-таки по поводу вашего многабукаф. АФАИК схема Teller-Ulam не требует особой мощности первичного взрывателя.
Что значит "особая мощность"? Мощность, необходимая для обжатия термоядерного узла, так или иначе пропорциональна его размерам и энерговыделению. Сверхмощные заряды (американская Mk.41 и наша "602") имели трёхступенчатую схему, когда радиационная имплозия основного термоядерного узла обеспечивалась излучением двухступенчатого заряда, т.к. создавать заряд деления необходимой для обжатия основного узла мощности было бы непрактично.

Современные заряды, как правило, имеют мощность на два порядка меньше упомянутых выше монстров 60-х, и там "особая" мощность, действительно, не нужна. Но там идёт жесточайшая борьба за габаритное и весовое совершенство, по которому небустированные первичные узлы безнадёжно проигрывают бустированным.
 
Если не придираться к словам, то Ваше многабукаф его слова не опровергает.
Как я уже отметил - обычное взаимонепонимание. Я готовил академическую телегу, с историческими экскурсами, о пути развития ЯО, о переходе от одноступенчатой схемы к двухступенчатой, о том, почему в одноступенчатой синтез неполноценный, и почему схема Teller-Ulam выиграла у Alarm Clock.

В качестве примера "термояда для бедных" у меня был в запасе один забавный исторический казус, как в Лос-Аламос в 1946 в начале разработки термояда облажались теоретики и ошиблись на два порядка при расчете (несложном) энергии, необходимой для преодоления кулоновского отталкивания ядра водорода. Откуда там возник неоправданный энтузиазм о том, что ТЯО близко, ставим литровую банку жидкого трития рядом с плутониевым поджигом и супербомба наша. Самое забавное в истории, что вслед за американцами аналогичный просчет сделал и русский Сахаров. То ли русские свято верили в разведданные и не перепроверили расчет энергии, то ли в те времена в теорфизике была в ходу формула с косяком - истории это неведомо.

Почему ув. Шутник не увидел (или не понял) моих слов про переход от одноступенчатой к двухступенчатой схеме, почему так резко стартовал - я хз. То ли у него подгорало от моего замечания о плутонии, то ли у него, как и у многих россиян, проблемы при упоминании слова Украина. Попустит человека - продолжим разговор, нет - увы.
Кстати, опять-таки по поводу вашего многабукаф. АФАИК схема Teller-Ulam не требует особой мощности первичного взрывателя.
Ключевым элементом схемы Teller-Ulam есть радиационное (рентгеновское) обжатие легкого ядра. Обжатие светом - расточительная процедура, одной килотонной поджига там не отделаться.

Кстати, упоминание Шутником о газообразном бустере навело меня на один познавательный вопрос. Вообще целью своих писулек про ЯО я не ставлю рассказ о том, какой ток нужен в катоде из дейтерида скандия для инициации заряда диаметром (...) см из смеси изотопов (...) и изотопов (...) в пропорции (...) при альфа (...) на (...) микросекунде подрыва. Рассказа о том, как сделать бомбу на коленке - не планирую. Мое желание - показать умное и красивое в физической и инженерной частях задачи. И научить наших энтузиастов не только коллекционировать воспоминания разработчиков ЯО и директоров советских атомных заводов, но и сводить эту кашу мозаику в разумную цепочки успехов (и неудач).
 
что там будет миллиард градусов.
Общая температура как среднее значении кин. энергии нас здесь не сильно интересует. Важно что будет достаточное количество отдельных частиц с нужными скоростями.
Да, я кажется понял суть вашей придирки. Моя фраза "сразу и много" некорректна, да тут я ошибся. Будет много но не сразу, а по мере деления нашего плутония. Т.е. наш бустер будет "гореть" не отдельно, а так скажем "в общем пламени костра".

Но это всё не меняет сути бустированя - дать много дополнительных нейтронов. Причём ваша фраза что для бустирования сгодится абы что - тоже скажем мягко не совсем корректна. Реакции на одном лишь D и/или LiD мало того что идут труднее, они не дают новых (дополнительных) нейтронов вообще, либо дают их значительно меньше чем реакции T+D.

Тут кстати интересно будет обратиться к конструкции нейтронных бомб. Там уже не получается отделаться лишь несколькими граммами трития (для бустера и инициатора), там счёт уже идёт на десятки грамм.
 
Напрасно язвите.
pfc_joker в вопросе ЯО подкован достаточно хорошо, я бы даже сказал лучше всех из тех кто пишет на этом форуме. Плюс он делает большой труд по сбору и фильтровке кучи всякой информации (конкретной и точной инфы об ЯО в открытом доступе катастрофически мало), и делится потом результатами.
Минус его тут в том, что он сразу начал давать ссылки на матчасть, думая что одного этого будет достаточно, оппонент сразу всё прочитает и поймёт. Но оппонент оказался не так прост:)
Минус Келлера в том, что он увидев как ему показалось ошибки в высказываниях, сразу переключился в режим учителя. Дескать давайте детки я вам сейчас всё расскажу как на самом деле. Ни на секунду не допуская что он тоже может где-то ошибаться и чего-то не знать. Да, для человека не шибко разбирающегося в вопросе такой стиль может показаться прикольным. Но для тех кто тоже что-то понимает и видит ошибки, это вызывает как минимум ухмылку...
 
террористическое ЯО России, например Калибры в стандартных морских контейнерах (вроде комплекс назывался "Клуб").
Тут возникает интересный вопрос: что говорят Конвенции о ведении войн, Гаагская и Женевская, про комбатантов без униформы или про рейдеры нацистов, замаскированные под гражданские суда?
РФ нашла топор под лавкой и дальше что? Весь её гражданский флот теперь легальной целью будет... упс,опять офф :rolleyes:
 
Общая температура как среднее значении кин. энергии нас здесь не сильно интересует. Важно что будет достаточное количество отдельных частиц с нужными скоростями.
Достаточно - это уже лучше, чем много. Но достаточно - это сколько? 1%, 0.1%, 0.0001%? Так как меня вы не слышите, то я хочу, чтобы сами вычислили это число и ужаснулись честно ответили себе - то число можно будет назвать сразу и много сторонних нейтронов.
Да, я кажется понял суть вашей придирки. Моя фраза "сразу и много" некорректна, да тут я ошибся. Будет много но не сразу, а по мере деления нашего плутония. Т.е. наш бустер будет "гореть" не отдельно, а так скажем "в общем пламени костра".
То, что бустер не может "гореть" отдельно - следует из определения термина "одноступенчатая схема" и из определения термина "бустер". Я это определение давал, но вы его также похоже не удосужились прочесть.

Пояснить разницу между тремя способами использования водорода в одноступенчатой схеме (внутренний инициатор, распределенный и объеме бустер, или слойка) - я вроде смогу, но лишь услышав от вас нормальный ответ по вопросу о миллиарде градусов.
Но это всё не меняет сути бустированя - дать много дополнительных нейтронов.
Суть бустирования я также рассажу. Для любого из трех вышеупомянутых способов применения водорода в одноступенчатой схеме.
Реакции на одном лишь D и/или LiD мало того что идут труднее, они не дают новых (дополнительных) нейтронов вообще, либо дают их значительно меньше чем реакции T+D.
Сколько нейтронов дает реакция d+D и реакция d+T - я специально показывал в отсканированой страничке учебника. Если вы научитесь читать те куски учебника, что вам показывают - наш процесс изучения непростой ядерной науки пойдет значительно быстрее.
Тут кстати интересно будет обратиться к конструкции нейтронных бомб. Там уже не получается отделаться лишь несколькими граммами трития (для бустера и инициатора), там счёт уже идёт на десятки грамм.
Популяризаторский материал по принципу работы нейтронной бомбы у меня вроде был. Я готов его даже перевести и пояснить сложные моменты, но лишь после того, как я увижу, что у нас есть хотя бы минимальное понимание того, что такое термоядерная реакция.
 
pfc_joker в вопросе ЯО подкован достаточно хорошо,
Читайте своего эксперта (отчего он на меня дуется)

Б... Е... Мда. Это же надо быть настолько упоротым.

Если кто не в курсе, Pu-238 - это единственный изотоп плутония, использовать который в боеприпасах в принципе невозможно :)
У плутония 27 изотопов. Из них цепную реакцию поддерживают 6, в том числе и Pu-238. В одном предложении две грубые ошибки.

Отчего так получилось? Ведь очевидно, что Шутник много коллекционировал мемуаров о ядерном оружии и знает много воспоминаний участников ядерного проекта. Но на примере этой лажи вы видите, что много воспоминаний не помогает узнать про изотопы плутония. Мозаика не складывается в картину. Хотите знать физику - читайте учебники по физике.
(конкретной и точной инфы об ЯО в открытом доступе катастрофически мало),
Конкретной и точной инфы по ЯО первого поколения, и американской инфы, и советской - и инете полно, она уже рассекречена. Три тома (afair разбито на восемь книг) советского Атомного проекта - на полгода читать хватит, по всем первым советским атомным бомбам. Хотел было полистать эти тома, дабы привести вам пример серийных бомб, где не были использованы ни инициатор, ни бустер - но убедился в том, что вас мало интересуют факты, и решил не трудится. Ищите там сами (или просите Шутника, он явно Атомный проект читал).

И в советских, и в американским документах изъято то, что требует Договор о нераспространении. Но это не изъято из учебников. Я их хоть и помню с трудом, но готов кое-какие неясные моменты подсказать.
 
Тут возникает интересный вопрос: что говорят Конвенции о ведении войн, Гаагская и Женевская, про комбатантов без униформы или про рейдеры нацистов, замаскированные под гражданские суда?
РФ нашла топор под лавкой и дальше что? Весь её гражданский флот теперь легальной целью будет... упс,опять офф :rolleyes:
Проблема ЯО в морских контейнерах в том, что отслеживать нужно не только российский гражданский флот, а вообще любые суда, заходившие в российские порты.

Ну а на то, что говорят Конвенции о ведении войн, Гаагская и Женевская - боюсь людям без чести плевать, как и всем остальным террористам планеты. Русские что, много смотрели на Конвенцию о ведении войн, сбивая гражданский MH-17?
 

russo

 
У плутония 27 изотопов. Из них цепную реакцию поддерживают 6, в том числе и Pu-238
Тут дело в том, что Pu-238 выделяет большое количество тепла. Его в некоторых количествах можно "примешать" к другим изотопам плутония дабы получить боNбу, но из чистого 238 на практике создать бомбу невозможно (ибо расплавится ядро изделия) -- видимо это и имел в виду ув. pfc_joker. Собственно, материал на более чем 80% состоящий из Pu-238 по международным стандартам не подлежит той же степени охраны, что любые другие изотопы плутония, как раз по этой причине.

См. эту крайне интересную публикацию DOE, начиная со стр. 37: http://fissilematerials.org/library/doe97.pdf
 
Последнее редактирование:
Сколько нейтронов дает реакция d+D и реакция d+T - я специально показывал в отсканированой страничке учебника. Если вы научитесь читать те куски учебника, что вам показывают - наш процесс изучения непростой ядерной науки пойдет значительно быстрее.
Извините, но я не собачка на дрессировке чтобы "читать те куски что показывают". В вашем отрывке приведены реакции в которых образуются нейтроны (ну разумеется, ведь речь там о получении нейтронов). Но дейтерий с дейтерием может реагировать и по другому, скажем:
D+D=> T + p + 4,03 МэВ (вероятность этой реакции схожа с той что вы привели)
Ну и о том что энергии для реакций D+D нужны на порядки большие и о том что скорость таких реакций будет также сильно меньше чем Т+Д вы надеюсь знаете.
 
Тут дело в том, что у Pu-238 относительно малый период полураспада, и следовательно тот выделяет огромное количество тепла.
Не огромное. 560 Вт на кг. Огромное (200 кВт на кг) выделяет другой изотоп, Pu-236.

Ограничение по примеси Pu-238 в оружейном плутонии есть, но вводится оно не по теплу. А по паразитному нейтронному фону, там больше 2,5 млн нейтронов спонтанного деления на кг в сек.
Его в некоторых количествах можно "примешать" к другим изотопам плутония дабы получить боNбу, но из чистого 238 на практике создать бомбу невозможно (ибо расплавится нафиг почти сразу же)
Если мой справочник не врет, и там правильное удельное тепловыделение Pu-238 - то всего от заряда нужно отвести 4 кВт, это по силам теплоотводу ценой до $1000. У некоторых компьютерных маньяков из компа больше тепла отводится.
-- видимо это и имел в виду ув. pfc_joker.
Можно пойти по ссылке и увидеть, что я пытался прояснить с Шутником неувязку. У меня не получилось, осталось лишь впечатление, что термин "удельное тепловыделение" ему был не понятен.
 
Последнее редактирование:
Ну и о том что энергии для реакций D+D нужны на порядки большие и о том что скорость таких реакций будет также сильно меньше чем Т+Д вы надеюсь знаете.
Я уже три раза написал, что энергии для реакций d+D и d+T определяются кулоновским отталкиванием. Так как в обеих вариантах заряды одинаковы (различно лишь количество нейтронов в ядре, а нейтроны нейтральны), то и энергии ... стоп, теперь вы пытаетесь сами подумать, насколько отличаются энергии в этих двух реакциях.

По тому, что вам практически все приходится повторять по три-четыре раза - я вижу, что тексты длинной более одного предложения вам сложноваты. И при этом вы умудряетесь делать по пять ошибок в одном посте. Как же нам разобраться с таким интересным для вас ЯО? Давайте договоримся - концентрируемся на одном вопросе, и пока не разберемся окончательно, дальше не скачем. Ok?
 
Сверху Снизу