A A A A Автор Тема: Двигатель для межзвёздных перелётов  (Прочитано 1354861 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн Роман из Талицы

  • *****
  • Сообщений: 1 162
  • Благодарностей: 50
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Роман из Талицы
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6340 : 10 Сен 2017 [22:41:32] »
Тему совсем не читал , но уверен что двигатель для перелетов со скоростью света и выше , будет не сложнее велосипеда .
Просто не надо зацикливаться на законах физики которые в основном ещё не доконца изучены во первых и из за этого не могут являться законом во всех смыслах .
Может развитие технологий стало бы прооывным если поставить под сомнение фундаментальные основы законов , пусть не полностью но хоть какую то часть которая ограничивает в чем то .

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 11 463
  • Благодарностей: 619
    • Сообщения от Инопланетянин
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6341 : 10 Сен 2017 [23:07:08] »
Тему совсем не читал
Но Пастернак?

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 10 936
  • Благодарностей: 490
    • Сообщения от Кремальера
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6342 : 11 Сен 2017 [00:17:32] »
Цитата
т.к. просто боятся выпускать джина из бутылки. Одно дело когда установка по обогащению имеет масштаб огромного предприятия, а другое, если она поместится на лабораторном столе. Контролировать в этом случае распространение ядерных материалов станет совсем невозможным
Дык постройте ZEEP,и нарабатывайте себе плутоний.С лазером возни будет больше.
Fix me up with your sweet dose,
Now I'm feelin' like a ghost..(с)

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 10 671
  • Благодарностей: 228
    • Сообщения от petrovich1964
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6343 : 11 Сен 2017 [04:21:02] »
Просто не надо зацикливаться на законах физики
Достаточно сильно дёрнуть себя за волосы, чтобы взлететь к звёздам, или хотя бы до Луны, как Мюнгхаузен. Всё просто! :)
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 195
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6344 : 11 Сен 2017 [07:02:44] »
Просто не надо зацикливаться на законах физики
Достаточно сильно дёрнуть себя за волосы, чтобы взлететь к звёздам, или хотя бы до Луны, как Мюнгхаузен. Всё просто! :)
Нет! Это сложно! Лучше просто дать себе ногой пинка под зад. Размахнулся и как... и полетел телетранспортироваться!
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 572
    • Сообщения от AlexAV
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6345 : 11 Сен 2017 [07:29:37] »
Дык постройте ZEEP,и нарабатывайте себе плутоний.С лазером возни будет больше.

Реактор не спрячешь. Как минимум по выбросам радиоактивных инертных газов всегда можно обнаружить, что здесь занимаются чем-то не тем. Да и радиохимия - это отнюдь не просто, и без возможности обеспечить требуемые меры безопасности попросту очень опасно для тех, кто этим будет заниматься. Совсем не просто будет найти много шахидов с учёными спенями, которые возьмутся возиться с облучённым топливом в несоответствующих условиях...

А вот обогащением (если удастся создать компактную и при этом достаточно эффективную установку) можно заниматься незаметно и относительно безопасно. Каких-то ярких признаков, что в этом подвале занимаются чем-то странным не будет.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6346 : 11 Сен 2017 [08:40:27] »
А тихая лаборатория где нибудь на острове, в лесах или пароходе?
Или в Лондоне...

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 18 618
  • Благодарностей: 672
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6347 : 11 Сен 2017 [14:05:19] »
А тихая лаборатория где нибудь на острове, в лесах или пароходе?
Или в Лондоне...



Вы знаете, нас так много кормят легендами про лабораторию Бен-Ладона... и самого Бен-Ладона, что  и козе понятно: мировой исламский терроризм - пугало на привязи. Да. Это пугало может вырваться на свободу (и пытается это сделать). Как в с вое время вырвался нежно взращенный в Лондоне коммунистический интернационал. Но вот давать этому пугалу боНбу... Одно дело пугать нас, обывателей, что у пугала вот-вот появится боНба для террора (пугать можно бесконечно, тем более что это позволяет прибирать к рукам целые отрасли технологий, по сути безраздельно контролировать всю атомную технику на планете!). Другое - реально им это позволить.  Я уверен, что если у террористов и появится боНба (они проведут акцию) то это будет ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО с попустительства "мировой закулисы". То есть найдутся достаточно влиятельные люди на Западе, которым ядерный террор на их территории окажется просто необходим. Ну как крушение башен-близнецов.



Я ничего не утверждаю, но "скрытое государство", как его называют сами американцы, был главным БЕНЕФИЦИАРОМ от этой зрелищной акции.
До тех же пор, пока такой "социальный заказ" не появится (у тех кто реально имеет достаточно влияния в этом мире), нас просто будут пугать ядерным террором. И все сильней и сильней. Тем более что развитие, как мы видим, науки это вполне позволяет.
Так что можете считать, что и это наше спонтанное расследование темы атомных секретов (в меру сил и знаний) - часть программы запугивания (Но честное слово! никакая падла мне и копейки не заплатила! Все - на голом энтузиазме!).
:)
PS
И, кстати, возоможно это не совсем оговорка, что фильм об атомном терроризме "Все страхи мира" у нас перевели как "ЦЕНА СТРАХА". А вот, между прочим, книга "Все страхи мира" Тома Кленси - куда интересней кино (но в кино есть замечательная тонкость, бомбу террористы собирают в месте, куда мне отсюда пол дня-день на велосипеде). Всякий копатель атомных тайн мимо нее не проходит. Кленси- сказочник еще тот. И сказка про то как там делали самопальную водородную бомбу и особенно про тоненькие световодные трубочки в ней от первой ступени ко второй, имеют огромную популярность в народе. Так что не пропустите (для балованных сообщаю, есть аудиокнига).
« Последнее редактирование: 11 Сен 2017 [14:21:04] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 18 618
  • Благодарностей: 672
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6348 : 11 Сен 2017 [15:10:35] »
Проще сказать на сколько плохая. :) Благодаря фазовой диаграмме и этому самому переходу с плутонием можно сделать заряд вообще с плоской геометрией. Т.е. когда разогнанный взрывом плоский ударник бьёт по плоской поверхности слитка. Схема устройства в этом случае получается совсем примитивной. Конус со взрывчаткой с детонатором у вершины, метаемая пластина (возможно тоже из плутония) и мишень. Сжатия за счёт фазового перехода оказывается достаточно, для ядерного взрыва, пусть и довольно небольшой мощности, всего несколько сотен ттэ. Но тут существенно, что этого как раз достаточно для инициации термоядерной ступени.
В ходе поиска "пушечных" картинок попался вот такой нейтронный снаряд с запалов от "плутониевой пушки" (да еще по схеме "Вантуз"!) как уверяют от чдуотворцев китайцев:
Скорее это не классическая пушка, а именно схема основанная на альфа-дельта переходе. Т.е. обе части в сумме до критической массы не дотягиваю и поэтому свободно сближаются. А при ударе, благодаря сжатию в результате фазового перехода (что требует достаточно скромных значений давления), уже достигается критичность.
Гм... А вы знаете, Алекс... У меня много лет уже есть в заначке одна загадка-тайна... Безделица. Но одно время меня она сильно удивляла.
И вы, кажется, ее мне сейчас помогли сдвинуть.
В журнале Техника-Молодежи (я ведь на нем вырос!) в номере 4 за 1988 год в разделе "Артиллерийский Музей" была приведена очень странная схема атомного снаряда. Разъяснения в тексте не было. Но это был совершенно нетипичный по конструкции (не имплозия, не пушка) снаряд. Вроде как пушка. Но... Чувствовалось, что это срисовано  с чего-то действительно реального. Нет тут простой логики. Напротив, в снаряде сплошное удивление. Я ломал, ломал голову тогда и ... Может какой-то дурак нарисовал что попало? Но вряд ли. Как говорил Барон фон Мюнхгаузен Якобине фон, мол народ до такого маразма не додумается. И действительно. Почерк народной фантазии мы давно уже знаем назубок! Это явно что-то срисовано (возможно и криво) с чего-то настоящего...



Так вот. Я думаю что разгадка близка. Это действительно "хреновая" имплозия на дельта-альфа переходе. Я прикинул. Берем наши две простецкие формулы.

       где     

Из них считаем (в первом приближении). Пускай при плотности плутония 19.8 (альфа фаза) критическая масса составляет (как везде в открытой печати пишут) 11 кг. Калибруем формулу. Получаем w_c 101,110.. г/см2  и этот показатель от плотности не зависит. Теперь берем плутоний в дельта-фазе. Плотность у него при этом 15,9 кг. Высчитываем для нее  критическую массу по нашей же формуле. Я получаю  примерно (чуть больше) 17 кг. Легко вычислить что изменение дельта на альфа фазу - это уплотнение (кси) в 1.24. Поэтому давайте возьмем явно подкритическую массу в дельта-фазе 12 кг и переведем ее в альфу. Формула выдает  5 Кт тнт. Это идеал. Но в реале, я думаю, вполне можно рассчитывать на те самые 0.1-2 кт, которые снеженский рекордный снаряд в 152 мм (у америкосов самый маленький 155 мм) и выдает!
12 кг плутония вполне себе вписываются в 46 стандартных килограмм для "Геоцинта-Б" 
Кстати и сфера из 12 кг плутония в альфа-фазе будет 10,5 см в диаметре. Как раз на обечайку 152-мм снаряда остается. :)
Что мы видим на загадочной схеме из старого журнальчика?
Порохового заряда ну явно не хватает для имплозии. Пушка? Но что с чем тут соединяется? Что это КЛИН из кадмия делает? А еще можно рассмотреть и канал вверху. Здравым умом понять что происходит в этом девайсе при подрыве просто нельзя. Наверняка кадмиевый клин тут выполняет роль не только предохранителя но и некого толкателя. Но что происходит с "ядерной взрывчаткой". А вот то и происходит, что вы выше сказали. Происходит инициация перехода из дельта в альфа фазу. Тут, в этой безумной схеме, наверняка скрыта некая изящная, тонкая физика, гидродинамика. Мы ее можем понять только в общих чертах. Возможно возникающее от клина давление как-то формирует сферу, которая сжимается в 1.24 раза под действием фазового перехода? Там наверняка и химия (вернее кристаллография) чудесная спрятана. Поэтому не зря снеженцы с такой любовью гладят "малыша"?


Академик Б. В. Литвинов у 152 мм. ядерного снаряда. Музей РФЯЦ–ВНИИТФ г. Снежинск.


Самый малогабаритный ядерный боеприпас — артиллерийский 152-миллиметровый снаряд. Выдерживает перегрузки артиллерийского выстрела без разрушений и потери характеристик. Разработан в обводах штатного осколочно-фугасного снаряда к самоходной пушке. Музей РФЯЦ–ВНИИТФ г. Снежинск.

Замечу сразу. Для террористов эта "третья" схема ядерного заряда (не пушка не имплозия как бы), не смотря на КАЖУЩУЮСЯ простоту (на самом деле это мнимость) не годится. Просто по той причине что она слишком расточительна по материалу, да и материал не очень удачный (плутоний). Это действительно специзделие для очень специфической задачи.  Что не мешает ему быть чисто инженерно или физически изящным. Кстати, возможно именно эта конструкция выдает и рекорд испытываемой перегрузки. То есть таким снарядом можно бетонные стены пробивать и он внутри взорвется.
Но в этом случае (кстати) у него есть странный минус, на который обращают внимание чокнутые военные американцы. Плутоний для борьбы с подземными бункерами Бен-Ладана (у них по поводу подземелий повышенный шизоид со времен кротовых нор во Вьетнаме?) они учитывают даже такую возможность, что после взрыва, там образуется полость в которой весь испарившийся плутоний остается и поэтому террористы через время могут вернуться назад и его добыть чтобы сделать свою бомбу. Поэтому когда они делают ядерный бункеробой, они предпочитают U235. Он смешается с U238 (который в заряде есть и его больше) и добыть его террористам тогда будет невозможно. Вернее было невозможно. А вот лазерное разделение изотопов... Тяжело же пацанам!!!
Возвращаться к загадочному "третьему способу".
Для мирного применения эта идея тоже не годится. Во-первых (опять таки) расточительна (если речь идет о взрыволете). Во-вторых плутоний (если речь идет о чистоте взрывов). И тем не менее, важно знать что такая идея есть. Кстати, вот почему в народе гуляет легенда что дельта-альфа переход работает в бомбе. Всякая легенда имеет в своей основе правду. Да, работает, но в особого вида, очень специфических боеприпасах.
« Последнее редактирование: 11 Сен 2017 [16:03:29] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 690
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6349 : 11 Сен 2017 [15:47:39] »
Благодаря фазовой диаграмме и этому самому переходу с плутонием можно сделать заряд вообще с плоской геометрией. Т.е. когда разогнанный взрывом плоский ударник бьёт по плоской поверхности слитка.
В чем отличие от пушечной схемы? Плотность все равно растет не быстрее скорости ударника. Для быстрого роста плотности нужно механическое воздействие в трех измерениях.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 572
    • Сообщения от AlexAV
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6350 : 11 Сен 2017 [16:19:42] »
В чем отличие от пушечной схемы? Плотность все равно растет не быстрее скорости ударника. Для быстрого роста плотности нужно механическое воздействие в трех измерениях.

В пушечной схеме критичность возникает ещё до момента механического контакта частей, т.е. когда они ещё разделены слоем вакуума или воздуха, что совершенно не мешает развитию цепной реакции. Здесь же до момента механического контакта система находится в подкритическом состояние, и собственно процесс переводящий систему в надкритическое состояние начинается только после столкновения ударника с мишенью. Если ударник и мишень являются симметричными (т.е. скажем две половинки полусферы), то этот процесс занимает приблизительно D/(2c), где D - диаметр сферы, а с - скорость звука в плутонии (при интересующих нас давлениях скорость ударной волны в веществе достаточно близка к скорости звука). И это время всё же меньше, чем время между возникновения надкритичности и моментом механического контакта в классической пушечной схеме.

Что это КЛИН из кадмия делает?

Судя по тому что изображено скорее нужно что-то твердое, боридная керамика или борсодержащий интерметаллид, возможно.

Это явно что-то срисовано (возможно и криво) с чего-то настоящего...

Красиво. Оценил.:) Вероятнее всего это работает так.

На первом этапе клин входит в плутониевый цилиндр и сжимает слой плутония за счёт фазового перехода, переводя в слабонадкритическое состояние. Плутоний из-за цепной реакции начинает разогреваться, давление в плутонии растёт, но клин остаётся относительно холодным. Давление в слое плутония вызывает имплозию клина, его геометрическое сечение уменьшается, вероятность поглощения нейтрона в клине падает и соответственно на начальном этапе надритичность увеличивается с ростом температуры и давления в заряде. В случае реактора это бы назвали положительным температурным коэффициентом реактивности. :) А это обеспечивает то, что максимальная достигающаяся надкритичность оказывается существенно выше той, которая обеспечивалась бы только фазовым переходов в плутонии в том случае.
« Последнее редактирование: 11 Сен 2017 [16:54:06] от AlexAV »

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 385
  • Благодарностей: 170
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6351 : 11 Сен 2017 [16:45:36] »
Красиво. Оценил. Вероятнее всего это работает так.
Есть ещё другая мысль. Надкритическая реакция развивается в слоях плутония, наиболее удалённого от оси (где кадмиевый клин). Т.е. наружная часть резко разбухает от реакции, обжимая внутреннюю чусть плутониевой "шашки", а конический кадмиевый клин просто выплёвывается давлением.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6352 : 11 Сен 2017 [18:11:05] »
А тихая лаборатория где нибудь на острове, в лесах или пароходе?
Или в Лондоне...



Вы знаете, нас так много кормят легендами про лабораторию Бен-Ладона... и самого Бен-Ладона, что  и козе понятно: мировой исламский терроризм - пугало на привязи.
.....
В Лондоне я имею в виду полонистов......

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 18 618
  • Благодарностей: 672
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6353 : 11 Сен 2017 [18:27:48] »
В чем отличие от пушечной схемы? Плотность все равно растет не быстрее скорости ударника. Для быстрого роста плотности нужно механическое воздействие в трех измерениях.
В пушечной схеме критичность возникает ещё до момента механического контакта частей, т.е. когда они ещё разделены слоем вакуума или воздуха, что совершенно не мешает развитию цепной реакции.
Алекс, коль скоро возник вопрос и ваш ответ, задам давно мучивший дурацкий вопрос. А почему нельзя было пушку "модернизировать" поглотителем?
Скажем, тем же кадмием? Объяснять словами долго и я нарисовал:



Да, в классической пушке, рис A снаряд подлетает ме-е-е-е-е-дленно и критичность нарастает м-е-е-е-дленно.  И в итоге цепной процесс начнется задолго до того как снаряд займет положение максимальной критичности. Рис B. Но вот если мы и движущееся кольцо и неподвижный стержень снабдим "носовым" соответственно кольцом и стержнем из кадмия? Сделаем этакий "кадмиевый затвро". Рис С.
Тогда смотрите фазы от 1 до 4. Конечно все это надо считать. Но интуиция подсказывает, что такой "кадмиевый затвор" должен все время сближения масс глушить преддетонацию и только когда цилиндр начнет наезжать на стержень, появится реальная возможность для цепного процесса.
Разумеется, все это с практической точки зрения бессмысленно. Никто не будет делать классическую пушку.
Но все же, чисто теоретически?
Об устройстве с дельта-альфа переходом - отдельно. Но именно история с кадмием там, заставила вспомнить меня эту давно появившуюся у меня идею.
PS
Кстати, вместо кадмия в пушке с затвором можно было бы попробовать собствено и U238. Он  достаточно неплохо глотает быстрые нейтроны. И когда сборка соберется, наша критическая масса окажется со всех сторон окружена отражателем-темпером (из которого мы получим до 30% энергии взрыва).
« Последнее редактирование: 11 Сен 2017 [20:57:22] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн ВадимZero

  • *****
  • Сообщений: 8 690
  • Благодарностей: 94
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ВадимZero
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6354 : 11 Сен 2017 [19:20:44] »
В пушечной схеме критичность возникает ещё до момента механического контакта частей, т.е. когда они ещё разделены слоем вакуума или воздуха, что совершенно не мешает развитию цепной реакции. Здесь же до момента механического контакта система находится в подкритическом состояние, и собственно процесс переводящий систему в надкритическое состояние начинается только после столкновения ударника с мишенью. Если ударник и мишень являются симметричными (т.е. скажем две половинки полусферы), то этот процесс занимает приблизительно D/(2c), где D - диаметр сферы, а с - скорость звука в плутонии (при интересующих нас давлениях скорость ударной волны в веществе достаточно близка к скорости звука). И это время всё же меньше, чем время между возникновения надкритичности и моментом механического контакта в классической пушечной схеме.
А какая разница происходит контакт или нет? Критичность достигается когда плотность делящегося материала в определенном объеме пространства достигает нужной величины. КПД бомбы зависит от того насколько быстро растет критичность. А это в свою очередь зависит от того в скольких измерениях растет плотность. Если плотность растет в одном измерении, то какая разница по каким причинам это происходит?

Оффлайн Инопланетянин

  • *****
  • Сообщений: 11 463
  • Благодарностей: 619
    • Сообщения от Инопланетянин
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6355 : 11 Сен 2017 [20:20:08] »
Объяснять словами долго и я нарисовал
Исправьте перддетонацию, в остальном вопросов нет.

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 10 661
  • Благодарностей: 866
    • Сообщения от библиограф
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6356 : 11 Сен 2017 [20:22:28] »
    Вот и художественная иллюстрация к картинке Пушка с Кадмиевым Затвором

Космогоник, разгневанный их   неверием, пошел опять  в  горы,
насобирал там руды   урановой, выплавил из  нее  серебристый  металл и
начеканил сверкающих дукатов; на одной стороне сиял профиль Архитория,
на другой -- изображение его шестисот рук.
  Нагруженный урановыми  дукатами, воротился Космогоник в  долину и
показал палатинидам диво дивное:  бросал дукаты подальше от себя, один
на другой,  так  что выросла из них  звенящая  горка;  а когда добавил
дукат сверх положенной меры, воздух  содрогнулся, брызнуло из  дукатов
сияние  и   обратились они в   белый  пламенеющий шар;  когда же ветер
развеял пламя, остался лишь кратер, вытопленный в скале.
     В другой раз принялся Космогоник дукаты  бросать из мешка, но уже
иначе: бросит монету  и тотчас прикроет  ее кадмиевой плиткой, и, хотя
выросла   горка вшестеро  больше  прежней,   ничего не  случилось. Тут
поверили  ему палатиниды,  сгрудились  и с  величайшей охотой  немедля
заговор  против Архитория учинили.

Станислав Лем "Урановые уши".

Но такое возможно только в фантастических рассказах.
Прежде, чем нейтрон будет поглощен ядром кадмия, надо сперва его замедлить;
сечения поглощения нейтронов деления  (2.5 МэВ) невелики. А на замедление требуется время...

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 18 618
  • Благодарностей: 672
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6357 : 11 Сен 2017 [20:31:44] »
В чем отличие от пушечной схемы? Плотность все равно растет не быстрее скорости ударника. Для быстрого роста плотности нужно механическое воздействие в трех измерениях.
В пушечной схеме критичность возникает ещё до момента механического контакта частей, т.е. когда они ещё разделены слоем вакуума или воздуха, что совершенно не мешает развитию цепной реакции. Здесь же до момента механического контакта система находится в подкритическом состояние, и собственно процесс переводящий систему в надкритическое состояние начинается только после столкновения ударника с мишенью. Если ударник и мишень являются симметричными (т.е. скажем две половинки полусферы), то этот процесс занимает приблизительно D/(2c), где D - диаметр сферы, а с - скорость звука в плутонии (при интересующих нас давлениях скорость ударной волны в веществе достаточно близка к скорости звука). И это время всё же меньше, чем время между возникновения надкритичности и моментом механического контакта в классической пушечной схеме.
То есть. Процесс перехода из дельта фазы в альфа - это волна. Ну как замерзание льда в бутылке?



И этот процесс идет примерно со скоростью звука. В холодном металле это 3-6 км/c В любом случае быстрей чем движется "средний" снаряд, который имеет 0,3-1 км/с.

Цитата
Что это КЛИН из кадмия делает?
Судя по тому что изображено скорее нужно что-то твердое, боридная керамика или борсодержащий интерметаллид, возможно.
Вы имеете в виду что кадмий - слишком мягкий металл? У меня, кстати с самого начала и была гипотеза, что тут кадмий используется как жидкость. Но зачем- было не ясно. Понятно, что дабы запустить процесс перехода в альфа-фазу, нужно, что называется хорошенько "вставить". И мягким эм... тут не отделаешься.  :D

Цитата
Это явно что-то срисовано (возможно и криво) с чего-то настоящего...
Красиво. Оценил.:) Вероятнее всего это работает так.
Я не поленился и нарисовал картинку как я это УСЛОВНО себе представляю.



Цитата
На первом этапе клин входит в плутониевый цилиндр и сжимает слой плутония за счёт фазового перехода, переводя в слабонадкритическое состояние.
На моей картинке 1 - исходное состояние. Цвет A- плутоний в дельта-фазе 15.9 г/см3. Окружен отражателем, цвет С (это должно заметно снизить его критическую массу, скажем, с 17 кг до 15, допустим? Тогда и масса плутония в заряде получается, допустим 10 кг, а не 12. Но не суть сейчас это важно).
Фаза 2- стержень начал вдвигаться в цилиндр. Кстати, объем пустого канала - произвольный и возможно именно им точно регулируются, настраивают параметры системы в целом? Цвет В - это уже альфа-фаза плутония 19.8 г/см3. Вот тут появляются вопросы. Стержень движется явно медленней волны фазового перехода (чуть ли не на порядок!). Верно? Хотя на рисунке получается что верхний конец стержня опережает волну фазового перехода.
А как тут будет на самом деле?

Цитата
Плутоний из-за цепной реакции начинает разогреваться, давление в плутонии растёт, но клин остаётся относительно холодным.

Вот это поподробней. Плутоний начинает нагреваться когда?
Я, изображая фазу 3 показал стержень в верхнем состоянии, типа упор и плутоний остается холодным (разогретый - цвет G). Весь плутоний перешел из дельта-фазы в альфа. Его объем уменьшился в 1.24 раза, но этот объем занял вдвинутый стержень. Так? Пока стержень ме-е-е-е-дленно двигался, плутоний переходил в альфа-фазу, он ПАРАЛЛЕЛЬНО нагревался?
Это тонкий момент. Да, наверняка грелся. Ибо вряд ли они достигли такого точного равновесия, что кадмий, занимающий все больше и больше критического объема сборки так точно поглощал нейтроны что сборка не грелась. Но возможно нагревание шло медленно. Приемлимо медленно.
В общем. Можно предположить, что нагревание происходит уже в фазе 3 (клин дошел до верха). Но я нагрев изобразил как отдельную фазу 4, которая вроде как начинается сразу за 3. Важный момент в фазе 4 система должна быть чуть выше критической. Возможно вся фишка концепции в том, чтобы достигать этой сверхкритичности ме-е-е-е-дленно, пока стержень ме-е-е-е-дленно ползет вверх. Так? Для этого тормоз-ингибитор кадмий. Глушитель критичности.

Цитата
Давление в слое плутония вызывает имплозию клина, его геометрическое сечение уменьшается, вероятность поглощения нейтрона в клине падает и соответственно на начальном этапе надритичность увеличивается с ростом температуры и давления в заряде.

Да, это уже понятно.  Вот, собственно момент когда критичность сборки резко возрастает.  Но, кстати, если клин сжался, то в сущности плотность плутония вернулась к начальной (плюс начал раздуваться корпус). То есть реакция таки заглохла. Что успело выделится то и успело. Устройство ведь чудовищно неэффективно. даже 5 кт на 12 кг это ... 2.4% (если 17 кт/кг). Кстати, не так уж и плохо! Малыш был похуже. То есть 2 кт порядка 1%. Гм...

Цитата
В случае реактора это бы назвали положительным температурным коэффициентом реактивности. :)
Класс! Сразу вспоминается TRIGA Дайсона. Там обратная задача. Нужен отрицательный температурный коэффициент реактивности. И Дайсон это рассчитал. А сам Нильс Бор был на первом испытании. Он лично дал команду выдернуть стержни из реактора. Вспышка и реактор заглох.

Цитата
А это обеспечивает то, что максимальная достигающаяся надкритичность оказывается существенно выше той, которая обеспечивалась бы только фазовым переходов в плутонии в том случае.
То есть.
Суть всякой бомбы - это система которая соревнуется сама с собой. Вся эта хитрая система имеет смысл только в том случае, если фаза 1-3 (в том числе и фазовый переход плутония со скоростью звука из дельты в альфу) происходит заметно МЕДЛЕННЕЙ чем фаза 4-5. По-сути взрыв это и есть 4-5. Так?
Эх! Если бы это суметь хоть чуть-чуть просчитать... А так... красивые картинки...
 :(
Хотя. С другой стороны. "Нам же из него не стрелять!" (с).  :D
Нам как звездолетчикам и мирным атомным взрывникам вся эта схема - курьез и общее развитие.

Но такое возможно только в фантастических рассказах.
Прежде, чем нейтрон будет поглощен ядром кадмия, надо сперва его замедлить;
сечения поглощения нейтронов деления  (2.5 МэВ) невелики. А на замедление требуется время...
Понятно, что быстрые нейтроны в любом случае на порядки хуже поглощаются чем медленные. Но они все равно поглощаются. В конце концов, если бы кадмий был столь бесполезен для регулирования критичности сборки на быстрых нейтрона, то вся выше описанная схема теряет всякий смысл. Там как раз кадмий тормозит до поры до времени разгон цепного процесса. Пока система не подготовится выдохнуть в полную силу.

"перддетонация"... Может оставить? :) Блин. Морока же менять!

Кстати. Нашел в сети то место, где я пытался задать вопрос о работе этого устройства аж в 2008-м году. Но мне не ответили.
http://mininuke.livejournal.com/1722.html
Ссылки которые я давал на картинку тоже битые уже. Лонгольеры Сети не дремлют... То то я в этот раз не нашел картинку в сети и пришлось самому ее делать и выкладывать.
« Последнее редактирование: 11 Сен 2017 [21:04:34] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур.

Оффлайн Проходящий Кот

  • *****
  • Сообщений: 19 351
  • Благодарностей: 426
    • Сообщения от Проходящий Кот
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6358 : 11 Сен 2017 [20:52:38] »
"перддетонация" так рождаются термины......

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 572
    • Сообщения от AlexAV
Re: Двигатель для межзвёздных перелётов
« Ответ #6359 : 11 Сен 2017 [21:03:16] »
? Критичность достигается когда плотность делящегося материала в определенном объеме пространства достигает нужной величины.

Критичность определяется вероятностью нейтрона покинуть сборку не вызвав деления. А она зависит не только от плотности, но и от геометрии. Кубик из урана и сфера из урана будут иметь разные критические массы, хотя их плотность и будет совершенно одинаковой. :)

Если плотность растет в одном измерении, то какая разница по каким причинам это происходит?

В классической пушечной схеме кстати плотность вообще не меняется, меняется только геометрия (за счёт чего и достигается критичность). А это существенно. Просто пример (несколько оторванный от реалах конструкций, но хорошо иллюстрирующий этот момент). Пусть у нас есть два плоских диска с толщиной d<<R. Масса дисков почти равна критической. Нам нужно из подкритического состояния перевести в состояние с массой в два раза большей критической. Если это делать по пушечной схеме, то для обеспечения подкритичности диски исходно должны быть расположены на расстояние много большем R, а в конце соединиться. На это уйдёт время T>> R/V. Если же это делать с одним диском путём одномерного сжатия, то потребуется время порядка d/(2V). Как видите хотя в том и том случае имеет место одномерный процесс с одной и той же характерной скоростью V, но соотношение требуемых времён будет иметь порядок R/d>>1.

Менять геометрию (как в классической пушечной схеме) и плотность, даже путём одномерного сжатия - разные процессы и требуют разных характерных времён. Обычно сжимать получается быстрее.