 |
| Навигация |
|
|
|
|
|
|
| Журнал |
|
|
|
|
|
|
| Атомные Блоги |
|
|
|
|
|
|
| Подписка |
|
|
|
|
|
|
| Задать вопрос |
|
|
|
|
|
|
| Наши партнеры |
|
|
|
|
|
|
| PRo-движение |
|
|
|
|
|
|
| PRo Погоду |
|
|
|
|
|
|
| Сотрудничество |
|
|
|
|
|
|
| Время и Судьбы |
|
|
|
|
| |
Re: ДНЯО – ложное солнце на небосклоне мировой политики (Всего: 0)
от на 16/02/2023 | Примем за критерий то, что если в начальный момент времени имеется один нейтрон, с которого начинается цепная реакция, для выделения 20 килотонн ТЭ должно прореагировать 2,8 * 10^24 ядер, примерно 2 в степени 80. А для 40 килотонн ТЭ 5,6 * 10^24 ядер, примерно 2 в степени 81. В результате деления возникнет 1,4 * 10^25 нейтронов.
Для сферической активной зоны, содержащей только делящееся вещество, например уран 235, эффективный коэффициент размножения нейтронов
K eff = Nu * (1 - P утечки),
где Р утечки – вероятность утечки нейтронов из активной зоны,
Nu – среднее число вторичных нейтронов, вызывающих следующие деления ядер.
Если активная зона находится в критическом состоянии, то
K eff = Nu * ( 1 - P утечки ) = 1
В такой системе самоподдерживающаяся цепная реакция – СЦР идёт на быстрых нейтронах, Nu=2,09, вероятность избежать утечки нейтронов = (1 - P утечки)= 1/2,09 =0,48.
52% нейтронов покинут активную зону, не вызвав деления ядер и пропадут вроде бы бесполезно. При взрыве это более 7,2 * 10^24 нейтронов.
Поместив на их пути толстый – порядка тройной длины среднего пробега нейтронов, слой кобальта 59 получим полную реализацию утекших из активной зоны нейтронов в реакции
Co59 + n => Co60.
Получается, что более половины нейтронов, возникших в результате взрывного развития СЦР, можно использовать для наработки кобальта 60. И хотя реальный процент значительно меньше из-за разлёта вещества изделия при взрыве, здесь также есть резервы оптимизации. Пусть в реакцию получения кобальта 60 вступит половина от утёкших нейтронов, возникших в результате деления - 3,6 * 10^24. Получим наработку 360 грамм кобальта 60. Это на 50 килограмм урана 235. Изделие должно быть без отражателя с максимальной утечкой нейтронов в оболочку из кобальта. Вроде и небольшая активность – всего 400000 кюри. Но это активность вещества, излучающего гамма кванты высокой энергии, имеющие высокую проникающую способность и убивающие всё живое. Добавим к этому два килограмма высоко активных продуктов деления ядер урана 235 и получим невозможность проживания на территории в 50000 квадратных километров. При взрыве кобальтовой бомбы важна наработка кобальта 60, а не выделенная энергия взрыва. Энергии и так достаточно для испарения и рассеяния полученного Со60.
Рассмотрим некоторые возможности оптимизации работы изделия. Простейшим является наращивание толщины кобальтовой оболочки. Ограничением является масса изделия, влияющая на дальность заброски носителем. Двойную длину свободного пробега каких нейтронов мы примем за толщину кобальтовой шубки изделия? Спектр энергии быстрых нейтронов деления для U235 0,1 – 10 МэВ. Средняя энергия нейтронов по спектру – 2 МэВ.
Существующая наработка кобальта 60 происходит в активных зонах реакторов на тепловых нейтронах. Для тепловых нейтронов сечение реакции поглощения их кобальтом значительно - 37 барн. С ростом скорости и энергии нейтронов сечение уменьшается. Дальнейший расчёт и оптимизацию можно строить как для среднестатистического нейтрона с энергией 2 МэВ, так используя групповые данные по нейтронному спектру деления урана 235. Можно использовать в кобальтовой оболочке прослойки из бериллия для оптимизации процесса наработки кобальта 60. У меня есть оригинальная конструкция эффективной кобальтовой оболочки с бериллиевыми прослойками.
Дело в том, что при высокой энергии нейтронов деления (2 МэВ и более) возможна реакция Be9 + n => 2He4 + 2n . Возможна также под действием гамма излучения фотоядерная реакция Be9 (gamma , n) He4 + He4 + n, энергетический порог которой – 1,67 МэВ. Хотя сечение этих реакций не велико, при большой интенсивности потоков излучения и нейтронов возможно некоторое увеличение потока нейтронов в среде кобальта 59. В результате оптимизации в простой, кобальтовой бомбе достигается наработка до 2 килограмм кобальта 60 на изделие. Первые кобальтовые бомбы были кобальтовыми оболочками для обычных атомных бомб. Как сейчас у северных корейцев. Кобальтовая оболочка продлевает реакцию деления, препятствуя разлёту делящегося вещества и ослабляя интенсивность деления за счёт поглощения нейтронов деления. Предполагалось добавить прокладку из дейтерида лития между урановой бомбой и кобальтовой оболочкой для усиления эффекта облучения нейтронами основной оболочки через демпфирующий, более тонкий слой Со59, который пропускал бы большую часть утекающих из зоны деления урана 235 нейтронов, и сжимал прокладку из дейтерида лития. При добавке перед кобальтовой оболочкой прокладки дейтерида лития (Li6D) в ней идут реакция n + Li6 => He4 + T + 4,8 МэВ, создающая горячие ядра трития с энергией 3МэВ. Этого достаточно, чтобы в прокладке зажечь реакцию T + D => He4 + n + 17,6 МэВ. Реакция D + D = n + He3, идущая в дейтериде лития на ядрах отдачи даёт нейтроны с энергией около 2 МэВ, приемлемой для образования кобальта 60. Она более выгодна, чем реакция D + T = n + He4. Ибо, в последней энергия нейтрона в 7 раз выше – 14,1 МэВ. Поэтому толщину основной кобальтовой оболочки надо выбирать равной не более трети свободного пробега нейтрона с энергией 14,1 МэВ, а внешнюю оболочку сделать из урана 238. Отражённые от слоя урана 238 нейтроны (14,1 МэВ) могут вернуться в зону термоядерных реакций или поглотиться в кобальтовой оболочке. Поглощённые в слое урана 238 нейтроны (14,1 МэВ) вызовут либо деление ядер, либо удвоение нейтронов. Получается изделие, похожее на сахаровскую «слойку». Однако, такое изделие гораздо сложнее оптимизировать. Примечательно, что если Li6D смешать с порошком бериллия, то выход нейтронов существенно повысится. С такой смесью изделие реально даёт выход порядка 50 кг Со60. Вот оно – Реальное оружие Судного дня. Именно такие изделия создал друг моего отца. Здесь я описал то, что услышал в ранней юности, запомнил, но не понял тогда до конца. Я специально упустил некоторые детали, чтобы не попасть под статью о разработке ядерного оружия (У нас за это 20 лет отсидки присуждают!), но любой, владеющий темой физик может разработать подобное изделие сам. Боцман грустный.
|
[ Ответить на это | Администратор ] |
|
|
