... wystarczającej ilość materiałów radioaktywnych do zainicjowania reakcji łańcuchowej..
Wydaje mi się, że chodziło o ilość potrzebną do uzyskania masy krytycznej, bo zainicjowanie reakcji łańcuchowej jest stosunkowo proste. Przede wszystkim, inny jest rodzaj np. Uranu potrzebny do inicjacji, a inny tworzący masę nadkrytyczną. Pierwszy to chyba U-235, a drugi U-236.
Kluczem do spełnienia dwóch pierwszych warunków jest fakt, iż masa krytyczna (lub nadkrytyczna) materiału rozszczepialnego jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu jego gęstości.
Dwa główne procesy wykorzystujące te zjawisko to: implozja i tzw. działo. Implozja jest bardzo szybkim i skutecznym procesem, wymaga jednak dużej dokładności. Działo natomiast jest dużo wolniejsze, mniej jednak skomplikowane.
Płytka z węglika wolframu tworzy zaporę pomiędzy materiałem inicjującym, a właściwym. Do inicjacji potrzeba jeszcze materiału wybuchowego.
Tworzenie masy krytycznej poprzez wszczepianie jednej części materiału rozszczepialnego w drugi jest metodą oczywistą i było pierwszą rozwiniętą metodą tego typu przeznaczoną dla bomb atomowych. Nie jest już jednak oczywiste w jaki sposób połączyć dwie masy podkrytyczne, aby otrzymać równowartość trzech mas krytycznych.
Jak się okazuje można tego łatwo dokonać.
Wyobraź sobie kulę będącą odpowiadającą trzem masą krytycznym materiału rozszczepialnego. Teraz usuń rdzeń (tak jak owocnię jabłka) kuli o masie ledwo mniejszej od masy krytycznej. Kiedy centrum naszej kuli jest już puste, gęstość materiału spadła do 2/3 oryginału. Redukcja w gęstości prowadzi do dalszego zmniejszenia (2/3)2=4/9, kula zawiera więc tylko 2*(4/9)=8/9 masy krytycznej.
Dwie podkrytyczne części mogą być złączone razem przez wsunięcie rdzenia (o kształcie zbliżonym do lufy) w centrum wydrążonego ładunku, za pomocą eksplozji zwykłego materiału wybuchowego o określonej sile. Czas tego wstawienia jest duży - około 500 mikrosekund. Rozwiązanie takie zostało użyte w Little Boy (Mały Chłopiec), bombie zrzuconej na Hiroszimę (z tym wyjątkiem, że wsunięto kulę na rdzeń).
Korzyści płynące ze stosowania tej metody są jasne. Zajmijmy się jednak wadami:
1. brak kompresji, przez co trzeba użyć większej ilości materiałów rozszczepialnych, co prowadzi również do zmniejszenia efektywności
2. tylko uran 235 może być użyty do osadzania rdzenia przy małej prędkości
3. waga i rozmiary lufy sprawia, iż bomba staje się ciężka i długa
Rozpisałem się, ale musiałem, bo wytłumaczenie podstaw jest rozwlekłe, a zrobienie tego w najprostszy sposób ( jak wyżej ), też nie jest łatwe.
Użytkownik Staniq edytował ten post 20.09.2014 - 10:14
