Domanda:
In che modo la testata termonucleare produce scala con le dimensioni?
Shalvenay
2015-02-18 08:05:22 UTC
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La Tsar Bomba ha racchiuso una resa di 50 megatoni in un pacco di 2,1 m di diametro per 8 m di lunghezza. Supponendo che la modifica della manomissione del piombo non sia stata utilizzata (che aumenta la resa del progetto Tsar Bomba a 100 megatoni), quanto sarebbe scalato il rendimento come una testata termonucleare a più stadi (supponendo che gli stadi extra vengano aggiunti secondo necessità) è stato ridimensionato fino a 3,5 m di diametro e 20 m di lunghezza?

Probabilmente staresti guardando la legge del cubo quadrato qui.
@MontyWild - Penso di esserlo, ma in questo caso non giocherebbe a mio favore? (cioè il mio pensiero è che la resa è proporzionale al volume di materiale fusibile disponibile)
Mentre la "resa" in megatoni può aumentare come un cubo quadrato, il raggio dell'esplosione aumenta solo con la radice cubica della resa. Ecco perché MIRV ecc. Sono più efficienti; 100MT di rendimento distribuito tra 100 bombe da 1MT causeranno molta più distruzione di una singola bomba da 100MT (a meno che non prendi di mira bunker sotterranei molto profondi).
Due risposte:
#1
+5
Olek Wojnar
2015-02-19 08:58:54 UTC
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Dichiarazione di non responsabilità: non sono un ingegnere nucleare.

Da quello che ho letto, la progettazione di armi nucleari è una scienza molto complessa. Non penso che potresti descrivere in modo affidabile una regola di ridimensionamento. Quello che potresti fare è esaminare alcuni dati storici ed estrapolarli da lì. Tuttavia, l'estrapolazione è pericolosa ™ e non dovresti presumere che qualcosa continuerà a scalare nello stesso modo in cui ha avuto luogo per i tuoi punti dati esistenti.

Poiché è improbabile (si spera) di ottenere dati empirici da una detonazione di oltre 50 megatoni, l'estrapolazione è il meglio che possiamo fare. Wikipedia contiene alcune informazioni che possiamo utilizzare per eseguire questi calcoli. Non elencano le dimensioni ma elencano un numero di masse. Forniscono anche numeri di resa per massa (6 MT / ton o 25 TJ / kg teorici, 5,2 MT / ton pratici). Sulla base della pagina che hai citato, lo zar Bomba aveva una resa per massa di 8,89 TJ / kg. Questo è chiaramente significativamente al di sotto del massimo teorico. Come con molti dispositivi di ingegneria, è probabile che su una scala di 50 MT non si possa ottenere nulla di vicino alla massima efficienza teorica.

Se presumi di poter mantenere questo livello di efficienza per un dispositivo di dimensioni maggiori (e quindi di massa maggiore) puoi moltiplicare 8,89 volte la massa in kg del dispositivo ipotetico e questo ti darebbe un ragionevole WAG relativo alla resa. Immagino che la tua efficienza continuerà a diminuire, quindi puoi tenerne conto arrotondando per difetto la tua risposta per renderla un po ' più accurata.

Spero che sia di aiuto! >

#2
+3
Loren Pechtel
2015-02-19 10:00:09 UTC
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Non sono nemmeno un ingegnere nucleare, ma ecco i miei pensieri al riguardo:

La mia impressione è che potresti avere problemi a ridimensionare un'arma in una dimensione arbitraria, ma che dovrebbero scalare sostanzialmente in modo lineare con la massa assumendo una configurazione dell'arma accettabile.

In pratica raggiungi una dimensione massima per la tua bomba h basata sull'energia in ingresso disponibile e sulle varie meccaniche che cercano di mantenere segrete. Tuttavia, per far esplodere una bomba h è semplicemente necessario un flusso di energia adeguato, la fonte di quel flusso di energia è irrilevante. In pratica è una bomba a fissione perché niente di meno che questa può fornire l'energia necessaria. Tuttavia, non c'è nulla nella parte di fissione che sia effettivamente necessaria: un detonatore a fusione funziona ancora meglio. (Inoltre, lo stadio di fusione di una bomba h contiene in realtà un dispositivo di fissione semplificato nel suo cuore - c'è un'asta di Pu-239 lì, dopo che il flusso di energia ha schiacciato i lati del dispositivo di fusione, il risultato viene schiacciato longitudinalmente, trasformando l'asta in una massa critica e innescando il deuteruro di litio frantumato.)

Quindi puoi semplicemente impilare gli stadi di fusione delle bombe h uno dopo l'altro, il flusso di energia da uno fa scattare Il prossimo. Puoi anche disporre più dispositivi di fusione attorno al grilletto di fissione. Controlla la tua configurazione per non distruggere uno stage prima che venga attivato.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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