Друзья! Есть один вопрос, связанный с ядерной бомбой. Точнее с имплозивной схемой ее взрыва. Не совсем понятно за счет чего происходит сжатие сборки, нигде не встречал детального анализа этого вопроса. Маловероятно, что бомба сжимается давлением газа, образовавшегося в результате детонации взрывчатки. Если бы это было так, тогда не надо были бы те самые «взрывчатые линзы» и формирование сходящейся ударной волны. А как происходит сжатие «ударной волной» я что–то плохо представляю. Пока у меня только такое объяснение: если взрывчатку рассмотреть как последовательность слоёв, то каждый слой при детонации «толкает» за счет бризантности следующий слой, и за счет этого формируется большая суммарная сила толчка, действующего на плутоний. Но в этой схеме сжимается и сама взрывчатка, а она вроде как не сжимается в реальной бомбе. В общем хотелось бы прояснить в деталях этот процесс. Спасибо.

GD Star Rating
loading...

12 Responses to Есть один вопрос, связанный с ядерной бомбой

  1. Zvnamore:

    Сжимается взрывной волной. Взрывчатые вещества тоже ей сминаются, в этом одна из сложностей точного рассчёта имплозивных схем. Вообще, на сегодняшний день это единственная часть ядерного оружия, о которой в открытых источниках очень мало информации.

  2. O2riv:

    Меня интересует как именно вообще что–то (не только ядерную бомбу) можно сжимать ударной волной. Верно ли моя аналогия про то, что взрывчатку можно представить как слои, каждый из которых, взрываясь, толкает следующий за счет бризантности, и таким образом накапливается усилие для сжатия?

  3. Zvnamore:

    это просто ударная волна, колебание плотности среды. Как звук сжимает воздух в определенных местах, так и тут, только в твёрдых телах.

  4. Sem-sdd:

    В том то и состоит сложность — рассчитать форму этих линз. Потому что при взрыве ударная волна от уже сдетонировавшей взрывчатки, воздействует и на ту, которая внутри и еще не сдетонировала.
    AFAIK и врывчатка там используется весьма специфическая — с невысокими бризантными свойствами, но очень стабильная по своим характеристикам.
    А сам заряд обжимается не очень то и сильно. Дело в том, что у плутония то–ли 4, то–ли 5 фазовых состояний в твердом виде (разная кристаллическая решетка). Причем эти фазовые состояния различаются, в частности, по плотности. Так вот вначале заряд изготовлен в виде шара закритической массы, но в фазовом состоянии с меньшей плотностью, поэтому не взрывается. А в бомбе обычной взрывчаткой провоцируется фазовый переход в другое, более плотное состояние. Причем переход между этими фазовыми состояниями происходит очень быстро, почти мгновенно и более плотный шарик в этом состоянии уже находится в надкритическом состоянии и взрывается.

  5. O2riv:

    Я читал (завтра откопаю пруф), что плутоний в состоянии квазижидкости находится (в процессе обжатия) и ни о каких фазовых переходах не может быть и речи в этих условиях, но это не суть важно. Я так понимаю что моя версия про слои более–менее адекватна, судя по «ударная волна от уже сдетонировавшей взрывчатки, воздействует и на ту, которая внутри и еще не сдетонировала«

  6. Zansteps:

    Такое зеркало ещё есть, говорят, что изначально это где–то на страницах Мембраны происходило.

  7. O2riv:

    Интересует механизм возникновения этого перепада, я понимаю что если б по взрывчатке синхронно ударили чем–то (с давлением в миллионы атмосфер), то оно бы все работало так же, мне интересно как вот этот удар формируется за счет детонации, если выделяющийся газ в этом не участвует. Если взрывчатка тоже обжимается, тогда слоистая аналогия уместна и я прояснил для себя вопрос, всем спасибо.

  8. Erodelbr:

    Я бы дополнил, что этот механизм до сих пор ещё не разработан до конца. У меня одногруппник после университета уехал в Снежинск, так он там как раз работал в группе, которая занимается компьютерным моделированием первых микросекунд взрыва боеголовок. Задача была — достигнуть как можно более равномерного распределения взрывной волны по окружности. Лично он решал очень узкую задачу — подбирал сплав и форму железной оболочки боеголовки. Говорит, регулярно их инновационные боеголовки взрывали на ближайшем полигоне — обычно 7–8 кг тротила.

  9. Yedalz:

    ух ты, а откуда ты столько подробностей знаешь? дай почитать что–нибудь, мне тут надо на огороде большой пень от изгрызенной муравьями секвои уничтожить

  10. Yedalz:

    обозначенная тобой квазижидкость по–видимому и есть переходный(ые) процесс(ы) между устойчивыми кристаллическими решетками, при котором часть связей между молекулами вещества не образует устойчивых пространственных структур, а потому ведет себя как вязкая жидкость

  11. O2riv:

    Я обещал линк. Вот здесь пишут следующее:
    Ядерные заблуждения
    Плотность плутония в момент взрыва увеличивается за счет фазового перехода

    Металлический плутоний существует в шести фазах, плотность которых от 14,7 до 19,8 г/см3. При температуре ниже 119°С существует моноклинная альфа–фаза (19,8 г/см3), но такой плутоний очень хрупок, а в кубической гранецентрированной дельта–фазе (15,9) он пластичен и хорошо обрабатывается (именно эту фазу и стараются сохранить с помощью легирующих добавок). При детонационном обжатии никаких фазовых переходов быть не может – плутоний находится в состоянии квазижидкости. Фазовые переходы опасны при производстве: при больших размерах деталей даже при незначительном изменении плотности возможно достижение критического состояния. Конечно, взрыва не последует – заготовка просто раскалится, но может произойти сброс никелирования (а плутоний очень токсичен).
    Я не очень силен в физике процессов фазового перехода, но по–моему там на него не хватит времени, даже если б он и мог произойти. С другой стороны, английская вика пишет: In fission weapons, the explosive shock waves used to compress a plutonium core will also cause a transition from the usual delta phase plutonium to the denser alpha form, significantly helping to achieve supercriticality.

    Так что вопрос о фазовых переходах тоже какой–то мутный.

  12. Yedalz:

    тут понятие «фаз» не физическое, а материаловедческое, т.е. у любого вещества между жидким состоянием и твердым на самом деле не тонкая линия–скачек (плавление–конденсация), а некоторая область, состоящая из нескольких подобластей с различными типами молекулярной, микро имакро структур.

    К примеру, есть в гугле диаграмма фазовых переходов «Железо–цементит», у из–за сильных различий механических свойств железа и углерода, но при этом достаточно прочных химических связей, образуемых ими, в зависимости от соотношения компонентов меняется структура упаковки атомов, молекул, в кристаллы, тех в свою очередь в зерна, и в конце концов в кластеры.

    Аналогичные вещи, как я понимаю, происходят даже в сплавах различных изотопов одного и того же химического вещества (металла), такого как плутоний.

    Материаловедение и металлургия, вообще очень интересные науки, не сильно воспринимаемые при помощи общих принципов механической физики.

Добавить комментарий