Jaderné zbraně – Úvod do tématu

[redboy]

Ne puntičkařit nebudeme:

Pod označením БД7-95-242 (БД-242) dost dobře nemůže vyhledávač najít bombu. Toto je označení pro závěsné zařízení pumy v pumovnici (ani ne pumovnici, ale spíš v "dutině" ) upraveného bombardéru Tu-95 který byl nosičem této věci při pokusném shozu. Já tu stránku poslal kvůli poslednímu odstavci:

......."получившего на Западе имя - Царь-бомба"........
......." označovaného na západě jménem - Car-Bomba".......

Ale nechci se přít, já beru na vědomí, že tento pokus a bomba v něm použitá bude označována jako "Car-Bomba" Tady nejsme ve sporu. Já jen chci říct, že to není originální označení této zbraně. I kdyby to někoho v SSSR napadlo velmi rychle by to zapomněl. Pokud by se po někom jmenovala tak maximálně něco jako "Chruščov-bomba, Bomba-míru, bomba-sovětů, bomba dar-kolchozníkům........ nebo tak něco. Vážně, je to tak. Prostý "Ivan" však postačuje.

Já nejmenoval Andeje Sacharova, říkám, mohl bych plácnout hovadinu.... Ono, si myslím, problematiku nesmyslnosti takovýchto projektů odborníci chápali, politici na tom byli hůř.

Sacharov se ale "nenamočil" později. On vystupoval proti pokusným jaderným výbuchům již dříve, a to velmi vehementně. Andrej Sacharov už v roce 1957 jako reakci na Edwarda Tellera a i některé své kolegy popsal spousty papíru články dokazujícími škodlivost jaderných pokusů. Stal se hlavním strůjcem smlouvy o zákazu jaderných pokusů v atmosféře a tato smlouva je z velké části jeho dílo (hlavně morálně, ale i odborně). Tato smlouva byla podepsána 10. října 1963 (dva roky po „carovi“) Také se zúčastnil podpisu ratifikačních listin přímo ve Washingtonu.

Pro ty co by nevěděli, i když to píšu zbytečně, Andrej Dmitrijeviš Sacharov byl jaderný a teoretický fyzik, otec sovětské vodíkové pumy (osobně byl vedoucím projektu této pumy), autor teorií o kosmologii a kvantové fyzice, odpůrce války v Afganistánu, propagátor Sovětsko Americké spolupráce, bojovník za lidská práva, přítel Alexandra Solženicina, který ho také navrhl na Nobelovu cenu míru a tu v roce 1973 Sacharov dostal (na rozdíl od některých právem), jako první Sovětský občan.

[sa58]

Tak toto jdem vytáhl z toho Pegeho pdf (používej PDF Password Remover)

[Vallun]

Mohu být tak smělý a poprosit o alespoň základní vysvětlení toho, co ej to ta třífázová bomba? díky

[jersey.se]

Někdoto jistě vysvětlí líp - o jaderné zraně se zajímám spíše povrchně, ale dá se zjednosušeně říci, že třífázová puma je výkonnější typ termonukleární pumy.

Dvojfázová puma:
1. Štěpná puma zajistí dostatek tlaku a teploty pro zahájení druhé fáze
2. Druhá fáze: vodík (nebo izotop vodíku) se slučuje na helium

Třífázová puma:
1. Štěpná puma zajistí dostatek tlaku a teploty pro zahájení druhé fáze
2. Druhá fáze: vodík (nebo izotop vodíku) se slučuje na helium
3. využívá se neutronů vzniklých při druhé fázi ke štěpení přírodního uranu 238

[Vallun]

jersex.se - díky,t o v pdostatě stačí, už vím o co jde:)

[Ekolog]

V podstatě je třífázová bomba popsaná správně. Pouze ve druhé fázi dochází k více reakcím podle skladby izotopů jež se zúčastní jaderné fúze. U třífázové bomby je snaha použít takové skladby izotopů, aby byl výtěžek neutronů o velmi vysokých energiích nad cca 6 MeV co nejvyšší. Pokud bude zájem prohrabu poznámky a napíši reakce.
Třífázové bomby jsou velice špinavé a způsobují velké zamoření. Jsou však nejlevnější, jelikož náklady na 1 kT jsou nejmenší.

[jersey.se]

Ano, to větší zamoření mě napadlo, ale nechtěl jsem o něm spekulovat, abych nevypadal jako tydýt kdyby to nebyla pravda .
Jinak jestli máš ty reakce po ruce, docela bych je i shlédl

[Alchymista]

Uránové jadro 235U sa po zásahu neutrónom rozpadne obvykle na dve jadrá, ktorých súčet protonových čísiel je 89-93 a súčet atomových čísiel 225-236. Jedno z jadier vzniknutých štiepením uranového jadra je obvykle členom skupiny "ľahkých" produktov s protónovým číslom Z= 35 (Br) - 45 (Rh), druhé je členom skupiny "tažkých" produktov Z= 51 (Sb) - 62 (Sm). K tomu sa samozrejme uvoľnia neutróny (obvykle 2-3, priemerne 2,4, ale i žiadny alebo až 10), občas tiež nejaký protón, deutériové alebo tríciové jadro, jadro 3He alebo jadro 4He (alfačastica). Vzácne sa vyskytujú aj pozitróny.

Spôsob rozpadu uránu sa nedá nejak jednoducho vyjadriť, reakcie sa ale riadia určitou štatistikou, ktorá umožňuje odhadnúť, ktoré spôsoby rozpadu sú ako časté/pravdepodobné pre nejakú energiu pohlteného neutrónu. Jadro sa ale nemusí rozpadnúť vôbec a vnikne jadro 236U, alebo naopak, pri vysokej energii neutrónu, bude jadro uránu roztrieštené na viac ako dve časti.

Typické rozpady:
235U + n => 144Ba + 90Kr + 2n
235U + n => 142Ba + 92Kr + 2n
235U + n => 141Ba + 92Kr + 3n

235U + n => 140Xe + 92Sr + 2n

235U + n => 143Cs + 90Rb + 3n
235U + n => 140Cs + 93Rb + 3n

235U + n => 139Te + 94Zr + 3n

atď...

U trojfázovej bomby sa v tretej fáze štiepi urán 238U, nie urán 235U, takže štiepne reakcie budú mierne odlišné a tak budú vznikať rovnaké prvky a izotopy, ale v iných pomeroch a iných dvojiciach.

Vodík (presnejšie deutérium a trítium) pre vodíkovú bombu sa okrem prvých pokusov nikdy nepoužíval ako plyn (to by zrejme nefungovalo vôbec) a len výnimočne ako kvapalina. Obvykle je vo forme deuteritu lítia, čo je pevná látka. Lítium sa v prúde neutrónov štiepi a vzniká trítium.

[Ekolog]

Jediným pokusem, kdy bylo použito kapalného deuteria byl test Mike, 10.4 Mt, 1.11.1952. Test byl úspěšným ověřením Teller-Ulamova systému, využívajícím radiačně způsobenou implozi fúzní nálože. V USA v té době nebyla známa možnost použití pevného LiD jako fúzního paliva. To bylo známo v SSSR, kde tento systém později vyvinuli Sacharov a Zeldovič.
Při jaderné fúzi je vycházeno ze sumárních reakcí, jež jsou ve fúzní bombě poněkud komplikovanější.

6Li + D = 2x4He + 22,2 MeV

Pokud LiD obsahuje dostatek izotopu 7 dochází ke zvýšené produkci Tricia a následně i zvýšené produkci vysokoenergetických neutronů, jež jsou schopné naštípat i 238U.
To byl také důsledek 3 x většího účinku testu BRAVO, cca 15 Mt, který byl provázen silným radioaktivním spadem, jež zamořil 2 % zemského povrchu!

[Alchymista]

Fúzne reakcie:
D + D => T + p (1a)
D + D => 3He + n (1b)
p + T => 3He + n (2)
D + T => 4He + n (3)
T + T => 4He + 2n (4)
D + 3He => 4He + p (5)
T + 3He => 4He + n + p (6a)
T + 3He => 4He + D (6b)
3He + 3He => 4He + 2p (7)

Štiepenie lítia v deuteride lítia:
6Li + n => 4He + T (exotermická reakcia)
ale tiež 6Li + n => 7Li ( = záchyt neutrónu)
7Li + n => 4He + T + n (endotermická reakcia!)
V náloži je žiadúci malý obsah 6Li, pretože záchyt neutrónu znižuje počet neutrónov na štiepenie 7Li a 6Li má veľmi veľký prierez pre záchyt neutrónu.

[Alchymista]

Existovali úvahy o veľmi špinavej variante jadrovej bomby. Plášť nálože by sa zhotovil u kobaltu 59Co (prírodný kobalt, stabilný), ktorý by sa v prúde neutrónov zo štiepnej alebo fúznej reakcie zmenil na 60Co, betažiarič a gamažiarič s polčasom rozpadu 5,27 roku.
Takáto nálož nebola nikdy odpálená a pravdepodobne ani zhotovená.

[Vallun]

Alchymista - přesto hraje roli v Planetě opic. A obávám se, že nějaké varianty zhotovené byly:/ Každopádně se jí říkalo likvidátor země, protože by prý měla brutální dopad na použitelnsot zemědělské půdy...

[Alchymista]

Kobaltová bomba zamorí územie zhruba na polstoročie, maximálne storočie.
Ako u väčšiny typov zamorenia betažiaričmi, ani u kobaltu nie je zvláštny dôvod považovať dobu špecifického veľkoplošného zamorenie určitým izotopom za dlhšiu ako desať polčasov rozpadu tohoto izotopu, v prípade zvlášť nebezpečných izotopov (napríklad jód) alebo na lokálnej úrovni sa uvažuje dvadsať polčasov rozpadu (desať polčasov predstavuje pokles aktivity izotopu pod 1 promile - 1/1024 pôvodnej aktivity, dvadsať polčasov predstavuje pokles na menej než 1 miliontinu - 1/1 048 576). Zamorenie alfažiaričmi je zložitejšie, u krátkožijúcich sa často uvažuje dvadsaťnásobok polčasu rozpadu, alebo sa zamorenie často považuje za "trvalé" (tj. dlhšie ako 1000 rokov).

"Planeta opíc" a jej logika alebo informačná hodnota - bez komentára

"A obávám se, že nějaké varianty zhotovené byly" - zdroj? typové označenie? určenie alebo nosič? Inak je to JPP.

[Vallun]

Alchymista - Planetu opic neberu jako informační zdroj, ale jako zajímavost.

Zdroj - M. Přeček - Přednáška o špinavých bombách v rámci Asociace pro mezinárodní otázky. Jeho další zdroje tuším, ale nebudu komentovat.

[asija]

2 otazky

1) Nejak jsem slysel ze USA vyvijí / vyvijela relativne uspesne termojadernou pumu která nepotrebovala stepnou roznetku. Nechce se mi verit ze to jde? Vite o tom nekdo neco? Jak to má být fyzikálne mozné? Pokud vým melo to být na bázi nejaké super dobre navrzené explozivní čočky které fokusuje rázové vlny exploze do tak intenzivího ohnizka, že zde stlačí a urychlí fuzní materiál na dostatečné rychlosti a hustotty. To se mi ale nechce verit

2) Existují nejaké advanced moznosti jak pouzít atomovou bombu efektivne proti jaderným kapacitám nepritele? Tzn. zakopanym silum bunkrum? Napada me napr. puma která by se pred výbuchem zavrtala dost hluboko aby udelala razovou vlnu ze bunkr imploduje, ale asi zadna atomovka nema dost sily na to aby v rozumné vzdalenosti / hloubce donutila horninu chovat se plasticky. (aspon co jsem videl testy hloubení prístavů a jeskyní atomovkama, nebylo zas tak moc megalomanské). Nebo nejaké odpálení nekolika atomovek v konfiguraci aby se jejich rázové vlny složili do konvergentní vlny která by se fokusovala do ohnizka kde by byl cýlový bunkr.

Jake jsou vlastně schopnsoti zničit jaderné sila a bunkry nepřítele? Jaké byly předpokládané prognozy/statistiky v nějakých scénářích jaderné války které se furt na obou stranách vymýšlely a přehodnocovaly?

[Rosomak]

ad 1) V současné době máš tak kvalitní výbušniny, které se v podstatě vyrovnají atomové náloži (primární).
Tj. potřebuješ pouze způsob, jak sloučit (teplota, tlak po dobu než se zažehne reakce) např. deuterium a tritium (či jiné izotopy, případně neznámé izotopy).
Má to výhodu v levné výrobě, špatné zjistitelnosti, velikosti, životnosti.

ad 2) ano, samozřejmě existují proti-bunkrové rakety, otázka je jen, jakou je vybavíš hlavicí. Oficiálně se udává jejich průnik na desítky metrů. Otázku směřuj do příslušného tématu - více zde: http://www.palba.cz/viewtopic.php?p=49401

[Alchymista]

1) existujú úvahy o tom, že by bolo možné dosiahnuť potrebný tlak a teplotu v spoločnom ohnisku skupiny proti sebe umiestnených kumulatívnych náloží (kompresia nárazom letiacich kumulatívnych lúčov). Teoreticky to možné je, prakticky to však kladie obrovské nároky na technológiu výroby a spracovania výbušnín a materiálu vložiek, geometriu nálože a na iniciačný systém nálože - odhadujem asi o triedu až dve vyššie, ako konštrukcia klasického implózneho systému štiepnej nálože, ktorý vo variante s dvojbodovou iniciáciou predstavuje jeden z technologických vrcholov technológie výbušnín.
Takže áno, fungovať by to mohlo, ale spoľahlivosť bude značne neistá/nízka.
Druhým problémom je, že takéto nálože budú mať len malý výkon, maximálne rádu desiatok, skôr však len jednotiek či zlomkov kiloton pri pomerne značnej vlastnej hmotnosti nálože (zrejme až desiatky kilogramov) - do nálože sa nedá umiestniť väčšie množstvo fúzneho paliva, maximálne niekoľko desiatok gramov. Pritom skutočný výkon nálože bude značne neistý a môže kolísať až do 1% výpočtového výkonu.

2) odolnosť súčasných síl a v nich umiestnených rakiet je podľa všetkého na takej úrovni, že pre zničenie musí byť silo zasiahnuté priamo "ohnivou guľou" nálože alebo sa musí nachádzať priamo v kráteri výbuchu. Silo s raketou musí byť proste zničené "priamym" zásahom jadrovej zbrane, alebo priamym zásahom konvenčnou zbraňou s veľmi vysokou priebojnosťou.

Najodolnejšie ruské silá a v nich uložené rakety vydržia údajne pretlak až 250-350 atmosfér (4000-5000Psi), nepoškodí ich tepelný impulz, ktorý odparí vrchných 10mm veka šachty, vydržia povrchovú teplotu 1000°C po dobu niekoľkých hodín, znášajú extrémne silné otrasy - stranový posun o 1000-1500mm so zrýchlením do 50m/s2, stranový alebo vertikálny posun o 500mm so zrýchlením do 300m/s2 a stranový alebo vertikálny posun o menej než 300mm bez obmedzení. Mechanizmy otvorenia šachty sú schopné otvoriť šachtu zasypanú vrstvou zeminy a trosiek zodpovedajúcou polovici priemeru šachty, teda najmenej 2-3 metre. Rakety sú schopné opustiť šachtu naklonenú až o 10°. Je to dané okrem iného tým, že rakety sú uložené v robustných hermetických kontejneroch, ktoré sú v šachtách zavesené na celkom zložitom systéme amortizátorov. Silá obsahujú napríklad aj niekoľko ton ľadu ochladeného až na -30°C, dno šachty je v hĺbke viac ako 40 metrov (pri dĺžke rakety 35 metrov), steny šachty majú niekoľko vrstiev a celkovú hrúbku okolo 1 meter, hrúbka veka šachty je podľa niektorých snímkov 1,5-2 metre, železobetónový "límec" okolo ústia šachty má hrúbku viac ako 4 metre, siaha do vzdialenosti niekoľkých priemerov šachty a v niektorých prípadoch obsahuje okrem iného oceľovú vložku ("barbetu") hrubú viac ako 200mm a vysokú viac ako 3,5-4 metre.

Sovieti predpokladali, že v prípade prvého hromadného jadrového úderu USA stratia v horšom prípade až 70-75% svojho strategického potenciálu umiestneného v šachtách a počítali spotrebu 1,5-3 hlavice s výkonom 350kt na jednu vlastnú šachtu pri CEP lepšom ako 200 metrov.

[asija]

Alchymista > jj, presne to jsem slysel, ale nevim jak to chapat. Jednoduche odhady: Aktivacni energie termonuklearni reakce je minimalne 1keV (prekonani odpudiveho elektrostatickeho potencialu jader). To je ~ 12 Mega Kelvin, resp. stredni rychlost castic je asi 150 km/s. Co jsem si cetl o kumulativnich nalozich tak jejich limit je nejakych 15km/s a je to dano principialne (jsou tam nejake analyticky odvozene vztahy, za predpokladu ze razova vlna se v trhavine nesiri rychleji nez 10km/s v nejakem tetranitrokubanu nebo hexanitrobenzenu). Dost by me zajimala jaka novatorska myslenka/koncept by se dostala z 30km/s (dve kumulacky proti sobe) na 150km/s. Leda ze by to byla kumulacka na spici jejihoz paprsku by byla dalsi kumulacka a tak dale, jako jazyk aliena

Jinak uplne zasnu nad opet neuveritelne podrobnymi informacemi ktere mas (o tech silech)

rosomak>
"V současné době máš tak kvalitní výbušniny, které se v podstatě vyrovnají atomové náloži" - Eh? Nevim jak to myslis, prinejmensim je tam rozdil ve vyhrevnosti asi 6 radu ;)

co se tyce protibukrovych hlavic - jasne ty znam, prave by me zajimalo jestli je mozna nejaka atomova obdoba, kdyz nechces znicit bunkr 10 metru podzemi, ale treba kilometr, treba vybudovany v nejakem vytezenem cernouhelnem, zlatem nebo diamantovem dole.

[Alchymista]

K náloži - pokiaľ som to pochopil, nejakým spôsobom sa tam nemá využívať len samotná rýchlosť lúčov ale i zotrvačnosť materiálu lúča a obalu fúzneho paliva. Použiť by sa dali superkomulatívne nálože, "vojtenkov kompresor", alebo iné podobné nápady, ale nemyslím si, že by to malo nejaký význam - náplň fúzneho paliva vychádza vždy veľmi nízka, miera stlačenia zostáva blízko spodnej medze pre zapálenie reakcie, doba udržania špičkového tlaku je veľmi krátka, z malého objemu ľahko unikajú neutróny... efektiva nálože je teda veľmi biedna a tomu bude pravdepodobne zodpovedať aj jej výkon.

Priebojnosť "výbušných" penetrátorov je obmedzená, pretože nie je možné výrazne prekročiť dopadovú rýchlosť 2000-2500m/s, tomu by mala zodpovedať priebojnosť cca 30-50m horniny. Pri vyšších rýchlostiach už aj prebíjanie hornín prebieha v oblasti hydrodynamického prierazu a zároveň zrýchlenia pôsobiace na projektil pri dopade sú dostatočné, aby sa výbušnina aktivovala namáhaním vlastnou zotrvačnosťou.

Údaje o šachtách mám z niektorých ruských fór, dajú sa občas nájsť i nákresy konštrukcie šachiet a spôsobu umiestnenia rakety v šachte.

[asija]

co je ten "vojtenkov kompresor" nebo alespon nejakee klicove slova na ktere google neco vrati?

ad prubojnost - no to je mi jasne ze penetrator neprojde do kilometru. Spise me zajima jestli jaky je limit nejake zony nebezpecnosti kdyz ten projektil pak atomove vybuchne s nejakou rozumnou nalozi ( 0.5Mt je bezne ne u MIRV? 2Mt u nejake jedine hlavice? A co ta 50Mt car bomba?), a jestli je to mozne nejak vyrazne vylepsit.
Je napr. jasne (a testy prokazane) ze kdyz vybuchne atomova bomba na povrchu ze se naprosta vetsina jeji energie disipuje do atmosfery, kdyz vybuchne alespon metr pod povrchem je jeji seismicky efekt (razova vlna sirena zemi) nesrovnatelne vetsi. Kdyz vybuchne tech 50m pod povrchem bude asi jeste o hodne vyzsi. Ale co jsem videl dokumenty ("Nuclear dynamite" a "Atomic Journeys - Welcome To Ground Zero") tak i megatunova naloz explodujici vice nez kilometr pod povrchem neudela mnoho vice nez par set metrovou kavitu a trhliny v hornine nejsou vyznamne dale nez nekolik set metru od okraju kavity. Pripada mi ze za takove situace neni prakticky mozne bunkr v nejakem uhelnem dole (1-2 km pod popvrchem) ani minimalne poskodit libovolne silnym jadernym uderem. Pritom bych cekal ze o tohle bude pri vyvoji jadernych zbani enormni zajem.