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

Типичным видом работ по совершенствованию ядерных зарядов были разработки, связанные с повышением параметров удельного энерговыделения ЯЗ. В ядерных испытаниях 27 февраля и 12 октября 1958 г. был проверен ядерный заряд, который являлся непосредственным развитием схемы ЯЗ РДС-37: этот заряд характеризовался отношением длины к диаметру = 1,5 при абсолютном уровне энерговыделения, близком к РДС-37. Следующий шаг в разработке ЯЗ этого класса был сделан в ядерных испытаниях 23 февраля и 24 октября 1958 г. В этом случае отношение длины к диаметру = 2,2-2.


Источник: Ядерные испытания СССР. Т. 1. — 1997 / Просмотр издания // Электронная библиотека /// История Росатома

 

Большая часть энергии, высвобождаемой атомной бомбой, находится в форме рентгеновских лучей. Спектр приблизительно соответствует спектру черного тела при температуре 50 000 000 кельвинов (чуть более чем в три раза выше температуры ядра Солнца).

 

4.4.4.1.6 Selection of Pusher Materials

Another possible technique for creating a time varying pressure in the fuel is to modify the ablation process itself. The amount of ablation pressure generated by radiant heating depend on the properties of the material being ablated.

If the ablation surface has a very high atomic number, then the ablated gas will still be quite opaque to X-rays. This means that the radiation will have to reach the ablation front by diffusion - each X-ray being captured and re-emitted multiple times. Radiation diffusion is a relatively slow process. Also, the hot ablated gas will radiate energy back into the radiation channel, reducing the net flux reaching the ablation front.

A lower Z material, which completely ionizes at the radiation channel temperature, will become nearly transparent to X-rays when heated. The X-ray flux will thus reach the cold ablation surface unimpeded. Neither the cold surface, nor the hot gas, will radiate significant amounts of energy back into the channel so the thermal energy will be absorbed by the ablator very rapidly (with a correspondingly high mass loss rate).

The effective particle mass of a completely ionized low-Z material will be much lower than that of a partially ionized high-Z material. This gives a higher escape velocity, and a larger ablation pressure per unit of mass lost.

These factors give the designer a range of materials and effects to choose from to tailor the ablation rate and pressure. Using multiple layers of different materials offers the possibility of creating a time-varying ablation pressure even with constant radiation temperature.

No information is available indicating that this technique has been ever actually been used.

 

4.4.4.1.6 Выбор материалов толкателя

Другой возможный метод создания изменяющегося во времени давления в топливе — это изменение самого процесса абляции. Величина давления абляции, создаваемого лучистым нагревом, зависит от свойств материала, подвергаемого абляции.

Если поверхность абляции имеет очень большое атомное число, то аблированный газ все еще будет довольно непрозрачным для рентгеновских лучей. Это означает, что излучение должно будет достичь фронта абляции путем диффузии — каждый рентгеновский луч будет захватываться и переизлучаться несколько раз. Диффузия излучения — относительно медленный процесс. Кроме того, горячий аблированный газ будет излучать энергию обратно в канал излучения, уменьшая чистый поток, достигающий фронта абляции.

Материал с меньшим Z, который полностью ионизируется при температуре канала излучения, при нагревании станет почти прозрачным для рентгеновских лучей. Таким образом, поток рентгеновских лучей беспрепятственно достигнет холодной поверхности абляции. Ни холодная поверхность, ни горячий газ не будут излучать значительное количество энергии обратно в канал, поэтому тепловая энергия будет поглощаться аблятором очень быстро (с соответственно высокой скоростью потери массы).

Эффективная масса частиц полностью ионизированного материала с низким Z будет намного ниже, чем у частично ионизированного материала с высоким Z. Это дает более высокую скорость убегания и большее давление абляции на единицу потерянной массы.

Эти факторы дают проектировщику возможность выбирать из ряда материалов и эффектов, чтобы адаптировать скорость и давление абляции. Использование нескольких слоев различных материалов дает возможность создания изменяющегося во времени давления абляции даже при постоянной температуре излучения.

Нет никакой информации, указывающей на то, что эта технология когда-либо применялась.

 

4.4 Elements of Thermonuclear Weapon Design

Back to top of Section 4 This material may be excerpted, quoted, or distributed freely provided that attribution to the author (Carey Sublette), the document name (Nuclear Weapons Frequently Asked Questions) and this copyright notice is clearly preserved, and the URL of this website is included: Only authorized host sites may make this document publicly available on the Internet through the World Wide Web, anonymous FTP, or other means. Unauthorized host sites are expressly forbidden. The only authorized host site for the NWFAQ in English is the Nuclear Weapon Archive ( In the previous subsection (4.3) I discussed weapon designs that employ the easy-to-ignite D-T reaction. //  Дальше — nuclearweaponarchive.org

 

For weapons that use the soft X-ray kill mechanism (e.g. high altitude ABM or space-based interceptors), a radiation case that is transparent to the more energetic X-rays produced by the secondary is desirable. Since the average photon energy during implosion is only 2 KeV or so, and the bulk of the energy emerging from the secondary is carried by photons with energies >>20 KeV, this should not be too hard to arrange. In fact with a lining of sufficiently low Z, the hot photon flux should be capable of completely stripping the nuclei of electrons through photo-ionization, rendering it essentially transparent ("bleaching it").

Gold (Z=79) has been used in at least one weapon design as part of the tamper (or possibly the radiation case) - the W-71 warhead for the Spartan ABM missile. The W-71 used the thermal X-ray flux as its kill mechanism, so it was important for them to escape the weapon with as little hindrance as possible. The choice of gold may have been to tailor the opacity so that the hot X-rays present at the end of the fusion burn could escape without being absorbed. Gold is a good tamper material and has been used in ICF target designs due to its opacity.

4.4 Elements of Thermonuclear Weapon Design

Back to top of Section 4 This material may be excerpted, quoted, or distributed freely provided that attribution to the author (Carey Sublette), the document name (Nuclear Weapons Frequently Asked Questions) and this copyright notice is clearly preserved, and the URL of this website is included: Only authorized host sites may make this document publicly available on the Internet through the World Wide Web, anonymous FTP, or other means. Unauthorized host sites are expressly forbidden. The only authorized host site for the NWFAQ in English is the Nuclear Weapon Archive ( In the previous subsection (4.3) I discussed weapon designs that employ the easy-to-ignite D-T reaction. //  Дальше — nuclearweaponarchive.org

 

 

Взрывы на большой высоте могут забросить в стратосферу радиоактивные вещества, которые затем рассеиваются и в зависимости от метеоусловий в течение многих лет выпадают в разных районах земного шара, глобально его загрязняя.

ВКонтакте | ВКонтакте

Поддержка вашего браузера прекращена. Чтобы пользоваться мобильной версией сайта, установите один из браузеров: //  m.vk.com