КВС в космосе

[Андрей Курилов]

Интересно, а какой максимальный взрыв можно сделать в каверне внутри планетозимали размером в несколько км...

[Кремальера]

http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Gnome?uselang=ru

Апосля Гнома мощностью 3Кт http://en.wikipedia.org/wiki/Project_Gnome?uselang=ru ,осталось полость 20х50 метров,чтобы сделать аккуратную каверну-котелок в 3-4 км диаметром ,наверное надо рвать не меньше 400-500Кт.Но тут для получения более-менее сферического котелка нужно исхитриться и рвать в очень гомогенном геологическом пласте.В Гноме,кстати,детонацию устраивали в соляном пласте,не спроста.Хотя и идеальной сферы не вышло.Хотели подать воду,на расплавленную соль,и полуть пар для выработки энергии,а затвердевшую соль затем пролить водой и извлечь продукты деления и радиоактивные изотопы.Это к вопросу об сборе продуктов.

[Andrew Gontchev]

Вообще, строить гравицапу может себе позволить только единое человечество/алиенство, полностью решившее проблему терроризма. Иначе так и видится картина - разворачивается эта гравицапа лучом в сторону Земли, и...

Возвращаю должок 
Как-то приключилось у меня толковище по теме лазерного терроризма (это когда мальчишы-плохиши пилотов на посадке лазерными указками якобы слепят).  Вспомнилось - что я еще и инженер  , сделал грубую прикидку какая требуется угловая точность наведения и тракинга, чтобы с забора охранной зоны аэропорта попасть в ночной (!) зрачок пилота, когда он проходит ближний привод глиссады. Получилось что-то близкое к точности "Хаббла". Попасть из Койпера в Землю будет не сильно проще - так что это нам не грозит 

[alex_semenov]

И так.
Я попробовал собрать все сказанное здесь и спроектировать заряд.
Вот что получилось.

Заряд предельной мощности 57 600 000 000 тонн тнт (по проекту надо несколько меньше)
Количество ступеней - 6.

Триггер.
Ядерный заряд, использующий 30 кг урана или плутония и обеспечивающий выгорание 20% ядерного горючего.  Мощность 120 Кт

Степень усиления следующих дейтериевых термоядерных ступеней и процент выгорания их топлива:

2-я  -20  ~ 100%
3-я  -20  - 95%
4-я - 15  -85%
5-я -10   -85%
6-я - 8    -85%

Идейный подход к проекту следующий.
Первые (самые легкие) ступени сделаны самыми дорогими  и  степень усиления их максимальна. Поэтому и такая высокая степень выгорания. Далее, ступени постепенно "упрощаются" (удешевляются), но за счет повышения оптической толщины и времени удержания заряда, степень усиления и процент выгорания, как ожидается,  останется высоким.

Так, для выжимания максимума, на второй и третьей ступенях используется боровая грелка и в дейтериевое топливо подмешан  1% трития. Толкатель используется из дефицитного свинца  (максимизация Z) толщиной 10 см.
Четвертая ступень (уже достаточно массивная) не имеет грелки, но в заряд все же подмешивается 0.5% трития. Толкатель - железо 50 см толщиной.
Пятая и шестая ступень - чисто дейтериевый заряд, толкатель из железа 100 и 80 см  толщиной соответственно.
Разумеется, толщина толкателя взяла "с потолка" (на глаз) по принципу: " это можно себе еще позволить по массе или гарабитам".

Еще один параметр, взятый чисто художественно - конфигурация оптического канала.
Наиболее очевидная форма заряда - "капля" (см. приложенный файл), хотя рассматривалась и схема "бубл" (две последние ступени разбиты на 6 сфер).
"Капля" все же кажется  предпочтительней по массе и по форме. Острая часть капли получится тяжелее и этим острием, ее и надо направлять в центр реактора, через горячую  мантию. То есть, падает капля развернутой на 180 градусов. Но я это понял уже в конце.
Для капли и проще было найти  объем (для расчета массы светового канала). Это конус плюс пол сферы.

Все  пропорции (на рисунке) достаточно точно высчитаны (в рамках сделанных допущений, разумеется). Так для второй и третьей ступени сделана поправка на объем грелки (хотя на рисунке эти поправки не видны, но при расчете, например, массы толкателя, все эти поправки к объему учитываются).

Не стану приводить все полученные весо-габаритные параметры. Основные габариты приведены на рисунке (для сравнения приведен атомный ракетоносец).

Приведу только окончательную сводку по массам.

Компоненты топлива               

   Уран 233 или плутоний 239----30 кг      
   Термоядерное топливо (Дейтерий)---- 3 690 706 кг      
   Тритий (катализатор реакции)----196 кг----0,0053% от массы дейтерия
   Бор-10 (зажигалка в первых двух ступенях)----864 кг      

Элементы конструкции
               
   Свинец (толкатель 2-й и 3-й ступени) ----37 551 кг      
   Железо (толкатель 4, 5, 6-й ступени) ----42 787 875 кг      
   Полиэтилен (световой канал)----35 265 495 кг      
   Пенопласт (другая версия светового канала)----1 875 824 кг
   Стальная оболочка (2 см  толщиной)----1 936 026 кг      

ИТОГО:
   
83 718 744 кг  при полиэтиленовом световом канале
50 329 073 кг  при пенопластовом световом канале

Удельная мощность изделия  688,0 тонн тнт/кг  и 1144,5 тонн тнт/кг при  полиэтиленовом и пенопластовом канале  соответственно.

Световой канал, оказывается, по массе может соперничать с темпером (толкателем), если допустить его объем как на рисунке.

Разумеется, весь этот проект склеен "соплями" массы умозрительных допущений (прошу критиковать, если видите вопиющие неувязки!). Многие параметры считались в обратную сторону. От необходимого.  Задача этого расчета - попытаться оценить габариты и массу такого изделия в первом приближении, понять, "срастется" ли желаемая конструкция с реальностью?
Проект как раз и  вписывает в первом приближении заряд в 57 Гигатонн в разумно допустимую  массу  ~50 000 тонн и показывает вполне разумный расход дефицитных материалов.
Если сделанные  мною здесь  допущения в РАМКАХ физически мыслимого, мы можем считать возможность построения такого заряда доказанной (хотя реальный  заряд, спроектированный профессионалами, во многих деталях может сильно отличаться от приведенного).

[Андрей Курилов]

Так, для выжимания максимума, на второй и третьей ступенях используется боровая грелка и в дейтериевое топливо подмешан  1% трития.

Я про литий как горелку и источник трития одновременно - зачем говорил?

Толкатель используется из дефицитного свинца  (максимизация Z) толщиной 10 см.

Олово достаточно распространено.

[Diivanych]

[Прохожий]

И чтобы это значило?

[Andrew Gontchev]

страя часть капли получится тяжелее и этим острием, ее и надо направлять в центр реактора, через горячую  мантию. То есть, падает капля развернутой на 180 градусов

Вы предполагаете размещать это "изделие" на небесном теле, у которого имеется заметная собственная сила тяжести?  Каком?

[alex_semenov]

Я про литий как горелку и источник трития одновременно - зачем говорил?

Может быть. Хотя, как я понимаю, грелка - это устройство в центре. И если там же нарабатывать тритий, то от него будет мало толку. Тритий должен быть именно равномерно размешан в топливе как катализатор.
То есть, если использовать литий, как источник трития, то только в размешанном состоянии с дейтерием. Получится ли в итоге из него и грелка в таком случае? Не знаю…
Интуитивно (и возможно неверно) я считаю что грелка должна быть в центре, там, куда давит тампер.
И именно такое расположение (подальше от края давления) как раз грелке и место.
Но вообще говоря, все это - "шашечки". Непринципиально.
Главная идея. На первых ступенях надо иметь хороший коэффициент усиления и их можно делать достаточно дорогими. В более мощных ступенях работает оптическая плотность и время удержания (как я понимаю зависящее и от объема заряда).

Олово достаточно распространено.

Гм…
118 против  207… (железо, Z=56)
Спасибо. Да, не заметил!… Учтем.
Хотя на Земле, олово, кажется, первое на исчезновение…
Кстати, а что еще можно использовать?

[alex_semenov]

Вы предполагаете размещать это "изделие" на небесном теле, у которого имеется заметная собственная сила тяжести? 

А в чем проблема?
И что значит "заметная"?
Считаем.



Масса у нас ~10^19 кг. Радиус порядка 150 км. Ускорение свободного падения  0,029663 м/с2 Это в 330 раз меньше чем на Земле.
Да, "заметная". В смысле заметить уже можно, если прислушаться!

Наши  57 000 тонн будет "весить" 172 тонны.
Какие проблемы с тяжестью?
С инерцией - да. Но с тяжестью - никаких!

[Andrew Gontchev]

С инерцией - да. Но с тяжестью - никаких!

Начали соображать, это хорошо (без иронии), Ньютон работает немного по-другому, я бы проинтегрировал по объему, ну да ладно.
"Капать-то" все равно будет омерзительно медленно....

[alex_semenov]

Кстати, прикинул установку для запуска.
Скорость на выходе из установки 70 м/с (с запасом)
Время разгона 100 с.
Длина установки 3500 м
Ускорение изделия 0.7 м/с2
Мощность при запуске ~ 1,4 ГВт. То есть потребляемая мощность ~2 Гвт.
Кинетическая энергия изделия 1,3965E+11 Дж.

[Andrew Gontchev]

Кстати, прикинул установку для запуска.
Скорость на выходе из установки 70 м/с (с запасом)
Время разгона 100 с.
Длина установки 3500 м
Ускорение изделия 0.7 м/с2
Мощность при запуске ~ 1,4 ГВт. То есть потребляемая мощность ~2 Гвт.
Кинетическая энергия изделия 1,3965E+11 Дж.

Бродит шальная мысль (отоспался), а если взять магнитный газ как рабочее тело и разгонять его "Гаусс-ганом"(снаряды уже до кмс разгоняют), получить бегущее магнитное поле с ГГц на километр в сек - тоже не проблема (транзисторы - мощные клапаны на десятки ГГц такта уже есть) - не эффективнее мотор получиться?

[Андрей Курилов]

И если там же нарабатывать тритий, то от него будет мало толку. Тритий должен быть именно равномерно размешан в топливе как катализатор.

Я так не думаю. При достаточно хорошей оптической толщине реакцию достаточно просто поджечь в одном месте, чтобы она распространилась сама дальше.

Гм…
118 против  207… (железо, Z=56)
Спасибо. Да, не заметил!… Учтем.
Хотя на Земле, олово, кажется, первое на исчезновение…
Кстати, а что еще можно использовать?

Да больше и ничего. Кстати, по другим данным, олова вовсе не больше, чем свинца. Так что тут ещё вопрос, что будет удобнее.

[alex_semenov]

Ну я и предпологал разгонять по "монорельсу" (скорость то всео 256 км/ч!). Линейный электроматор.
Вопрос только в том, что тележку, на которой бомба лежит (висит), вернуть бы. Не бросать с бомбой. Жалко!

[Andrew Gontchev]

Ну я и предпологал разгонять по "монорельсу". Линейный электроматор.
Вопрос только в том, что тележку, на которой бомба лежит, вернуть бы. Не бросать с бомбой. Жалко!

Не, рэил-ган не катит, газ так не разгонишь, а вот магнитный газ должен гауссом разгоняться (надо будет смеха ради попробовать)

[alex_semenov]

А зачем делать сложно, когда можно просто?

[alex_semenov]

Я так не думаю. При достаточно хорошей оптической толщине реакцию достаточно просто поджечь в одном месте, чтобы она распространилась сама дальше.

И это при том что весь процесс наносекунды?
То есть, диффундировать куда-либо, по-настоящему заметно могут только фотоны, электроны и нейтроны.

Да больше и ничего. Кстати, по другим данным, олова вовсе не больше, чем свинца. Так что тут ещё вопрос, что будет удобнее.

Отож. Тут подарков от природы сильно ждать не приходится.
Первые ступени - это все мелочи.
Главный вопрос - сработает ли такая ПОСЛЕДНЯЯ ступень?
Конец - всему делу венец!

[Инопланетянин]

Вопрос только в том, что тележку, на которой бомба лежит (висит), вернуть бы. Не бросать с бомбой. Жалко!

Это элементарно, особенно на фоне остальных проблем. Перед входом в камеру сгорания рельсы заворачивают и тележка возвращается по соседнему туннелю, а бомба по инерции отрывается и летит дальше. Надо будет сделать аккуратно, чтобы бомба не теряла направления движения. А то ещё врежется в стенки туннеля или котла да там и взорвётся - обидно будет.

[Andrew Gontchev]

Это элементарно, особенно на фоне остальных проблем. Перед входом в камеру сгорания рельсы заворачивают и тележка возвращается по соседнему туннелю, а бомба по инерции отрывается и летит дальше. Надо будет сделать аккуратно, чтобы бомба не теряла направления движения. А то ещё врежется в стенки туннеля или котла да там и взорвётся - обидно будет.

Зачем вообще какие-то рельсы, тележки?