Nukleáris fegyverek elmélete és története

  • Ha nem vagy kibékülve az alapértelmezettnek beállított sötét sablonnal, akkor a korábbi ígéretnek megfelelően bármikor átválthatsz a korábbi világos színekkel dolgozó kinézetre.

    Ehhez görgess a lap aljára és a baloldalon keresd a HTKA Dark feliratú gombot. Kattints rá, majd a megnyíló ablakban válaszd a HTKA Light lehetőséget. Választásod a böngésződ elmenti cookie-ba, így amikor legközelebb érkezel ezt a műveletsort nem kell megismételned.
  • Az elmúlt időszak tapasztalatai alapján házirendet kapott a topic.

    Ezen témában - a fórumon rendhagyó módon - az oldal üzemeltetője saját álláspontja, meggyőződése alapján nem enged bizonyos véleményeket, mivel meglátása szerint az káros a járványhelyzet enyhítését célzó törekvésekre.

    Kérünk, hogy a vírus veszélyességét kétségbe vonó, oltásellenes véleményed más platformon fejtsd ki. Nálunk ennek nincs helye. Az ilyen hozzászólásokért 1 alkalommal figyelmeztetés jár, majd folytatása esetén a témáról letiltás. Arra is kérünk, hogy a fórum más témáiba ne vigyétek át, mert azért viszont már a fórum egészéről letiltás járhat hosszabb-rövidebb időre.

  • Az elmúlt időszak tapasztalatai alapján frissített házirendet kapott a topic.

    --- VÁLTOZÁS A MODERÁLÁSBAN ---

    A források, hírek preferáltak. Azoknak, akik veszik a fáradságot és összegyűjtik ezeket a főként harcokkal, a háború jelenlegi állásával és haditechnika szempontjából érdekes híreket, (mindegy milyen oldali) forrásokkal alátámasztják és bonuszként legalább a címet egy google fordítóba berakják, azoknak ismételten köszönjük az áldozatos munkáját és további kitartást kívánunk nekik!

    Ami nem a topik témájába vág vagy akár csak erősebb hangnemben is kerül megfogalmazásra, az valamilyen formában szankcionálva lesz

    Minden olyan hozzászólásért ami nem hír, vagy szorosan a konfliktushoz kapcsolódó vélemény / elemzés azért instant 3 nap topic letiltás jár. Aki pedig ezzel trükközne és folytatná másik topicban annak 2 hónap fórum ban a jussa.

    Az új szabályzat teljes szövege itt olvasható el.

  • Az elmúlt évek tapasztalatai alapján, és a kialakult helyzet kapcsán szeretnénk elkerülni a (többek között az ukrán topikban is tapasztalható) információs zajt, amit részben a hazai sajtóorgánumok hozzá nem értő cikkei által okozott visszhang gerjeszt. Mivel kizárható, hogy a hazai sajtó, vagy mainstream szakértők többletinformációval rendelkezzenek a fórumhoz képest a Wagner katonai magánvállalat oroszországi műveletével kapcsolatban, így kiegészítő szabály lép érvénybe a topik színvonalának megőrzése, javítása érdekében:

    • a magyar orgánumok, közösségi média oldalak, egyéb felületek hírei és elemzései (beleértve az utóbbi időkben elhíresült szakértőket is) nem támogatottak, kérjük kerülésüket.
    • a külföldi fősodratú elemzések, hírek közül az új információt nem hordozók szintén kerülendők

    Ezen tartalmak az oldal tulajdonosának és moderátorainak belátása szerint egyéb szabálysértés hiányában is törölhetők, a törlés minden esetben (az erőforrások megőrzése érdekében) külön indoklás nélkül történik.

    Preferáltak az elsődleges és másodlagos források, pl. a résztvevő felekhez köthető Telegram chat-ek, illetve az ezeket közvetlenül szemléző szakmai felületek, felhasználók.

T

Törölt tag 1945

Guest
Többi fissziós, fúziós bombáról is olvasnék mint a little boyról.

Jönnek majd szépen sorban, időrendben, sőt ott majd számolunk, és modellezünk is...

A neutron visszaverő burkot elmagyaráznád részletesebben? Ha jól tudom akkor azért van, hogy a kritikus tömeget megtartsa és a neutronok ne szóródjanak túl hamar szét mert akkor túl gyorsan megszűnik a kritikus tömeg.

A neutronok "hasitják" az atommagot.A neutron visszaverő azért kell,hogy meglegyen a kellő neutronsűrűség.Áttételesen ez csökkenti a kritkus tömeget,illetve javitja a töltet hatékonyságát,de majd Hpaps kifejti,türelem

Pontosan.
A plutónium magok folyamatosan neutronokat bocsájtanak ki, természetes hasadásuk folyamán.
Ezért sem lehet például bányászni plutóniumot, mivel a föld keletkezésekor esetlegesen jelenlévő mennyiség már rég elhasadt.
Ha 10kg plutóniumot egy gömbbe raksz, akkor már lesz annyi atommag egymás mellett, hogy a felszabadult neutron tutira eltalál egy másik atommagot, ahol megint felszabadul egy, és már indul is a lavina szerű láncreakció. -> BUMM
Mivel ezeket a fegyverminőségű hasadóanyagokat macerás előállítani, ezért drágák is, így két módszer is van arra, hogy kevesebbet kelljen felhasználni.
Az első a neutron reflektor héj alkalmazása a plutónium mag körül, ami visszaveri a kósza neutronokat a mag felé, így nagyobb eséllyel találnak el atommagot.
Második hogy összesűrítjük az anyagot, ezáltal a plutónium atommagok egymáshoz közelebb kerülnek, és nagyobb eséllyel találják el őket a neutronok.
 
T

Törölt tag 1945

Guest
Trinity

Minden maghasadáson alapuló bomba működésének lényege, hogy a bombában lévő szubkritikus ²³⁵U vagy ²³⁹Pu az adott pillanatban az elérje a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömegét, ami függ a hasadóanyag sűrűségtől, illetve az esetleges neutron visszaverő héj vastagságától.
A ²³⁹Pu kritikus tömege, ami képes fenntartani a láncreakciót; 10kg
A fenti érték normál sűrűségre (χ = 1), 100%-os (elméleti) dúsítottságra, és neutron visszaverő héj nélkül értendő.

Gadget2-sm.png



Los Alamosban az elkészült plutóniumot vizsgálva, kiderült hogy a fegyverkészítéshez szükséges ²³⁹Pu kívül jelentős százalékban tartalmaz ²⁴⁰Pu izotópot is, aminek aktivitása lehetetlenné teszi a plutónium felhasználását ágyú típusú (Thin Man) bombában, mivel az a kritikus tömeg elérése előtt (és csak töredék % hatásfokkal) robbanna.
A felfedezés rákényszerítette a Los Alamos-i tudósokat, az implóziós (Fat Man) bomba megalkotására.
Az implóziós fegyver lényege, hogy irányított robbantás segítségével a szubkritikus ²³⁹Pu mag sűrűségét (χ) megnöveljük, így az eléri a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömeget, mivel nagyobb sűrűségen kisebb tömeg is elég a láncreakcióhoz.

Fat-Man-Detonation.png

A robbantás lökéshullámának tökéletesen gömb alakúnak kell lennie, különben nem következik be a láncreakció, és a magot alkotó értékes plutónium szétszóródik.

A tökéletesen gömb alakú lökéshullám létrehozásához két féle robbanóanyagra, és speciális gyújtóra volt szükség.

A fenti ábrán látható, hogy két féle égési sebességű robbanóanyag alkalmazásával meg lehet törni a robbanás lökéshullámát, mint a fényt egy optikai lencsén.
A lassabb égési sebességű robbanóanyag (képen világos) Baratol volt (70% Bárium nitrát, és 30% TNT), a gyorsabb pedig a Composition-B nevű (60% RDX, és 40% TNT).
A gömböt körbevevő 32db gyújtónak nagy sebességűnek kell lennie, és itt már számít a gyújtókhoz vezető kábelek azonos hosszúsága is.

demon-core-slotin-26.jpg

Plutónium mag középen (illetve még két fél mellette), amit körül vesz a gyengített urán neutron reflektor.

A 9cm átmérőjű két félből álló plutónium mag összesen 6.19kg súlyú volt.
A mag érintésre meleg volt (~40 °C), a fegyver minőségű plutónium folyamatosan 2.4 W/kg hőt termel, a fenti 9cm átmérőjű gömb összesen úgy 15W-ot.
A magot körbe vette a 22cm átmérőjű gyengített uránium neutron reflektor.

Az első plutónium félgömböt (HS-1) 1945. július 2-án öntötték formába, Los Alamosban.
Július 23-án három további félgömb (HS-2,3,4) öntését fejezték be, így két bomba töltete elkészült.

HD-4-G-053-10540204545.jpg

Trinity kísérleti eszköz, az Alamogordó lőtéren, Új-Mexikóban

Mivel az implóziós módszer sikerében senki sem volt biztos, ezért a tudósok mindenképpen szerettek volna egy tesztrobbantást.
Groves tábornok, a Manhattan projekt vezetője viszont komolyan aggódott, hogy sikertelen robbantás esetén hogyan számol majd el a kongresszus felé a félmilliárd dollárt érő szétszóródott plutóniummal.

Enrico-Fermi-1943-49.jpg

Enrico Fermi

Enrico Fermi szatirikus stílusa és szemlélete felhúzta Groves-t:
Egy kicsit megnehezteltem Fermire,... amikor hirtelen fogadásokat ajánlott a többieknek, hogy a bomba fel fogja-e gyújtani a légkört, s ha igen, az egész világot elpusztítja-e, vagy csak Új-Mexikót.
Azt is mondta: valójában nem is számít igazán, hogy a bomba felrobban-e vagy sem, mert a kísérlet tudományos jelentősége mindenképpen óriási.
Hiszen ha történetesen csütörtököt mond, akkor bebizonyítottuk, hogy az atomrobbantás nem lehetséges.
Szigorúan realista szempontból - magyarázta a tőle megszokott szókimondással az olasz Nobel-díjas - az történik, hogy a világ legjobb fizikusai tettek egy próbát, aztán nem sikerült.

A tekintélyesebb fizikusok egydolláros nevezési díjjal fogadásokat kötöttek a robbanás hatóerejére.
Teller igen optimistán 45 000 tonna TNT-egyenértékre, Hans Bethe 8000, Kistiakowsky 1400, Oppenheimer mindössze 300 tonnára fogadott; a cinikus Norman Ramsey egyenesen nullára tett.
Amikor I. I. Rabi néhány nappal a teszt előtt megérkezett, már csak a 18 000 tonnás tét volt szabad, úgyhogy akár hitt a Trinityben, akár nem, azt kellett választania.

Trinity-Test-Shot-20-Sec-July-16-1945.jpg


Fermi az epicentrumtól 10km távolságban előkészített egy kísérletet a bomba által kibocsátott energiamennyiség nagyságrendjének meghatározására:
Megpróbáltam megbecsülni az erősségét oly módon, hogy körülbelül két méter magasságból kicsiny papírdarabokat ejtettem le a lökéshullám áthaladása előtt, alatt és után.
Minthogy szél nem fújt, meg tudtam figyelni és mérni is azoknak a daraboknak a helyzetét, amelyek épp a lökéshullám áthaladásakor voltak esés közben.
A különbség 2,5 méter volt, amiből akkor legalább tízezer tonna TNT-egyenértékű robbanásra következtettem.

Az összegyűjtött törmelék későbbi radiokémiai elemzése kimutatta, hogy a robbanás 18,6 kilotonnás volt - vagyis közel négyszer akkora erejű, mint amit Los Alamosban vártak.

I. I. Rabi nyerte a fogadást.

Trinity-Site-Obelisk-National-Historic-Landmark.jpg

Trinity robbantás epicentrumában emelt obeliszk

A Trinity kísérlet töltetét 6.19kg plutónium alkotta, és mivel 1kg ²³⁹Pu tökéletes hasadásakor 17kt energia szabadul fel, így kiszámolhatjuk a fegyver hatásfokát, 18.6kt hatóerőt feltételezve:
18.6kt / (6.19kg · 17kt/kg) = 17.8%
Ez több mint egy nagyságrenddel magasabb mint a Little Boy 1.5%-a.

1945 július 16-án, a Trinity robbantás pillanatában a Little Boy éppen azon darun függött, ami a USS Indianapolis fedélzetére emelte.
A világ legelső atomfegyvere már a hadszíntérre való szállítása közben elavult.
 

papajoe

Well-Known Member
2016. február 21.
16 934
53 511
113
Trinity

Minden maghasadáson alapuló bomba működésének lényege, hogy a bombában lévő szubkritikus ²³⁵U vagy ²³⁹Pu az adott pillanatban az elérje a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömegét, ami függ a hasadóanyag sűrűségtől, illetve az esetleges neutron visszaverő héj vastagságától.
A ²³⁹Pu kritikus tömege, ami képes fenntartani a láncreakciót; 10kg
A fenti érték normál sűrűségre (χ = 1), 100%-os (elméleti) dúsítottságra, és neutron visszaverő héj nélkül értendő.

Gadget2-sm.png



Los Alamosban az elkészült plutóniumot vizsgálva, kiderült hogy a fegyverkészítéshez szükséges ²³⁹Pu kívül jelentős százalékban tartalmaz ²⁴⁰Pu izotópot is, aminek aktivitása lehetetlenné teszi a plutónium felhasználását ágyú típusú (Thin Man) bombában, mivel az a kritikus tömeg elérése előtt (és csak töredék % hatásfokkal) robbanna.
A felfedezés rákényszerítette a Los Alamos-i tudósokat, az implóziós (Fat Man) bomba megalkotására.
Az implóziós fegyver lényege, hogy irányított robbantás segítségével a szubkritikus ²³⁹Pu mag sűrűségét (χ) megnöveljük, így az eléri a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömeget, mivel nagyobb sűrűségen kisebb tömeg is elég a láncreakcióhoz.

Fat-Man-Detonation.png

A robbantás lökéshullámának tökéletesen gömb alakúnak kell lennie, különben nem következik be a láncreakció, és a magot alkotó értékes plutónium szétszóródik.

A tökéletesen gömb alakú lökéshullám létrehozásához két féle robbanóanyagra, és speciális gyújtóra volt szükség.

A fenti ábrán látható, hogy két féle égési sebességű robbanóanyag alkalmazásával meg lehet törni a robbanás lökéshullámát, mint a fényt egy optikai lencsén.
A lassabb égési sebességű robbanóanyag (képen világos) Baratol volt (70% Bárium nitrát, és 30% TNT), a gyorsabb pedig a Composition-B nevű (60% RDX, és 40% TNT).
A gömböt körbevevő 32db gyújtónak nagy sebességűnek kell lennie, és itt már számít a gyújtókhoz vezető kábelek azonos hosszúsága is.

demon-core-slotin-26.jpg

Plutónium mag középen (illetve még két fél mellette), amit körül vesz a gyengített urán neutron reflektor.

A 9cm átmérőjű két félből álló plutónium mag összesen 6.19kg súlyú volt.
A mag érintésre meleg volt (~40 °C), a fegyver minőségű plutónium folyamatosan 2.4 W/kg hőt termel, a fenti 9cm átmérőjű gömb összesen úgy 15W-ot.
A magot körbe vette a 22cm átmérőjű gyengített uránium neutron reflektor.

Az első plutónium félgömböt (HS-1) 1945. július 2-án öntötték formába, Los Alamosban.
Július 23-án három további félgömb (HS-2,3,4) öntését fejezték be, így két bomba töltete elkészült.

HD-4-G-053-10540204545.jpg

Trinity kísérleti eszköz, az Alamogordó lőtéren, Új-Mexikóban

Mivel az implóziós módszer sikerében senki sem volt biztos, ezért a tudósok mindenképpen szerettek volna egy tesztrobbantást.
Groves tábornok, a Manhattan projekt vezetője viszont komolyan aggódott, hogy sikertelen robbantás esetén hogyan számol majd el a kongresszus felé a félmilliárd dollárt érő szétszóródott plutóniummal.

Enrico-Fermi-1943-49.jpg

Enrico Fermi

Enrico Fermi szatirikus stílusa és szemlélete felhúzta Groves-t:
Egy kicsit megnehezteltem Fermire,... amikor hirtelen fogadásokat ajánlott a többieknek, hogy a bomba fel fogja-e gyújtani a légkört, s ha igen, az egész világot elpusztítja-e, vagy csak Új-Mexikót.
Azt is mondta: valójában nem is számít igazán, hogy a bomba felrobban-e vagy sem, mert a kísérlet tudományos jelentősége mindenképpen óriási.
Hiszen ha történetesen csütörtököt mond, akkor bebizonyítottuk, hogy az atomrobbantás nem lehetséges.
Szigorúan realista szempontból - magyarázta a tőle megszokott szókimondással az olasz Nobel-díjas - az történik, hogy a világ legjobb fizikusai tettek egy próbát, aztán nem sikerült.

A tekintélyesebb fizikusok egydolláros nevezési díjjal fogadásokat kötöttek a robbanás hatóerejére.
Teller igen optimistán 45 000 tonna TNT-egyenértékre, Hans Bethe 8000, Kistiakowsky 1400, Oppenheimer mindössze 300 tonnára fogadott; a cinikus Norman Ramsey egyenesen nullára tett.
Amikor I. I. Rabi néhány nappal a teszt előtt megérkezett, már csak a 18 000 tonnás tét volt szabad, úgyhogy akár hitt a Trinityben, akár nem, azt kellett választania.

Trinity-Test-Shot-20-Sec-July-16-1945.jpg


Fermi az epicentrumtól 10km távolságban előkészített egy kísérletet a bomba által kibocsátott energiamennyiség nagyságrendjének meghatározására:
Megpróbáltam megbecsülni az erősségét oly módon, hogy körülbelül két méter magasságból kicsiny papírdarabokat ejtettem le a lökéshullám áthaladása előtt, alatt és után.
Minthogy szél nem fújt, meg tudtam figyelni és mérni is azoknak a daraboknak a helyzetét, amelyek épp a lökéshullám áthaladásakor voltak esés közben.
A különbség 2,5 méter volt, amiből akkor legalább tízezer tonna TNT-egyenértékű robbanásra következtettem.

Az összegyűjtött törmelék későbbi radiokémiai elemzése kimutatta, hogy a robbanás 18,6 kilotonnás volt - vagyis közel négyszer akkora erejű, mint amit Los Alamosban vártak.

I. I. Rabi nyerte a fogadást.

Trinity-Site-Obelisk-National-Historic-Landmark.jpg

Trinity robbantás epicentrumában emelt obeliszk

A Trinity kísérlet töltetét 6.19kg plutónium alkotta, és mivel 1kg ²³⁹Pu tökéletes hasadásakor 17kt energia szabadul fel, így kiszámolhatjuk a fegyver hatásfokát, 18.6kt hatóerőt feltételezve:
18.6kt / (6.19kg · 17kt/kg) = 17.8%
Ez több mint egy nagyságrenddel magasabb mint a Little Boy 1.5%-a.

1945 július 16-án, a Trinity robbantás pillanatában a Little Boy éppen azon darun függött, ami a USS Indianapolis fedélzetére emelte.
A világ legelső atomfegyvere már a hadszíntérre való szállítása közben elavult.


Van karaj a plutóniumban,kedvelem,valaki mérnök hajlamú aki fejből tudja az ide vonatkozó képletet,számolja mar ki nekem,hogy a 17kt kb mennyi energiának felel meg, hogy átszámolhassam a gázolajhoz képest,kb meddig mennék vele,a csettegővel.
:D:)
 

dudi

Well-Known Member
2010. április 18.
46 789
75 835
113
Trinity

Minden maghasadáson alapuló bomba működésének lényege, hogy a bombában lévő szubkritikus ²³⁵U vagy ²³⁹Pu az adott pillanatban az elérje a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömegét, ami függ a hasadóanyag sűrűségtől, illetve az esetleges neutron visszaverő héj vastagságától.
A ²³⁹Pu kritikus tömege, ami képes fenntartani a láncreakciót; 10kg
A fenti érték normál sűrűségre (χ = 1), 100%-os (elméleti) dúsítottságra, és neutron visszaverő héj nélkül értendő.

Gadget2-sm.png



Los Alamosban az elkészült plutóniumot vizsgálva, kiderült hogy a fegyverkészítéshez szükséges ²³⁹Pu kívül jelentős százalékban tartalmaz ²⁴⁰Pu izotópot is, aminek aktivitása lehetetlenné teszi a plutónium felhasználását ágyú típusú (Thin Man) bombában, mivel az a kritikus tömeg elérése előtt (és csak töredék % hatásfokkal) robbanna.
A felfedezés rákényszerítette a Los Alamos-i tudósokat, az implóziós (Fat Man) bomba megalkotására.
Az implóziós fegyver lényege, hogy irányított robbantás segítségével a szubkritikus ²³⁹Pu mag sűrűségét (χ) megnöveljük, így az eléri a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömeget, mivel nagyobb sűrűségen kisebb tömeg is elég a láncreakcióhoz.

Fat-Man-Detonation.png

A robbantás lökéshullámának tökéletesen gömb alakúnak kell lennie, különben nem következik be a láncreakció, és a magot alkotó értékes plutónium szétszóródik.

A tökéletesen gömb alakú lökéshullám létrehozásához két féle robbanóanyagra, és speciális gyújtóra volt szükség.

A fenti ábrán látható, hogy két féle égési sebességű robbanóanyag alkalmazásával meg lehet törni a robbanás lökéshullámát, mint a fényt egy optikai lencsén.
A lassabb égési sebességű robbanóanyag (képen világos) Baratol volt (70% Bárium nitrát, és 30% TNT), a gyorsabb pedig a Composition-B nevű (60% RDX, és 40% TNT).
A gömböt körbevevő 32db gyújtónak nagy sebességűnek kell lennie, és itt már számít a gyújtókhoz vezető kábelek azonos hosszúsága is.

demon-core-slotin-26.jpg

Plutónium mag középen (illetve még két fél mellette), amit körül vesz a gyengített urán neutron reflektor.

A 9cm átmérőjű két félből álló plutónium mag összesen 6.19kg súlyú volt.
A mag érintésre meleg volt (~40 °C), a fegyver minőségű plutónium folyamatosan 2.4 W/kg hőt termel, a fenti 9cm átmérőjű gömb összesen úgy 15W-ot.
A magot körbe vette a 22cm átmérőjű gyengített uránium neutron reflektor.

Az első plutónium félgömböt (HS-1) 1945. július 2-án öntötték formába, Los Alamosban.
Július 23-án három további félgömb (HS-2,3,4) öntését fejezték be, így két bomba töltete elkészült.

HD-4-G-053-10540204545.jpg

Trinity kísérleti eszköz, az Alamogordó lőtéren, Új-Mexikóban

Mivel az implóziós módszer sikerében senki sem volt biztos, ezért a tudósok mindenképpen szerettek volna egy tesztrobbantást.
Groves tábornok, a Manhattan projekt vezetője viszont komolyan aggódott, hogy sikertelen robbantás esetén hogyan számol majd el a kongresszus felé a félmilliárd dollárt érő szétszóródott plutóniummal.

Enrico-Fermi-1943-49.jpg

Enrico Fermi

Enrico Fermi szatirikus stílusa és szemlélete felhúzta Groves-t:
Egy kicsit megnehezteltem Fermire,... amikor hirtelen fogadásokat ajánlott a többieknek, hogy a bomba fel fogja-e gyújtani a légkört, s ha igen, az egész világot elpusztítja-e, vagy csak Új-Mexikót.
Azt is mondta: valójában nem is számít igazán, hogy a bomba felrobban-e vagy sem, mert a kísérlet tudományos jelentősége mindenképpen óriási.
Hiszen ha történetesen csütörtököt mond, akkor bebizonyítottuk, hogy az atomrobbantás nem lehetséges.
Szigorúan realista szempontból - magyarázta a tőle megszokott szókimondással az olasz Nobel-díjas - az történik, hogy a világ legjobb fizikusai tettek egy próbát, aztán nem sikerült.

A tekintélyesebb fizikusok egydolláros nevezési díjjal fogadásokat kötöttek a robbanás hatóerejére.
Teller igen optimistán 45 000 tonna TNT-egyenértékre, Hans Bethe 8000, Kistiakowsky 1400, Oppenheimer mindössze 300 tonnára fogadott; a cinikus Norman Ramsey egyenesen nullára tett.
Amikor I. I. Rabi néhány nappal a teszt előtt megérkezett, már csak a 18 000 tonnás tét volt szabad, úgyhogy akár hitt a Trinityben, akár nem, azt kellett választania.

Trinity-Test-Shot-20-Sec-July-16-1945.jpg


Fermi az epicentrumtól 10km távolságban előkészített egy kísérletet a bomba által kibocsátott energiamennyiség nagyságrendjének meghatározására:
Megpróbáltam megbecsülni az erősségét oly módon, hogy körülbelül két méter magasságból kicsiny papírdarabokat ejtettem le a lökéshullám áthaladása előtt, alatt és után.
Minthogy szél nem fújt, meg tudtam figyelni és mérni is azoknak a daraboknak a helyzetét, amelyek épp a lökéshullám áthaladásakor voltak esés közben.
A különbség 2,5 méter volt, amiből akkor legalább tízezer tonna TNT-egyenértékű robbanásra következtettem.

Az összegyűjtött törmelék későbbi radiokémiai elemzése kimutatta, hogy a robbanás 18,6 kilotonnás volt - vagyis közel négyszer akkora erejű, mint amit Los Alamosban vártak.

I. I. Rabi nyerte a fogadást.

Trinity-Site-Obelisk-National-Historic-Landmark.jpg

Trinity robbantás epicentrumában emelt obeliszk

A Trinity kísérlet töltetét 6.19kg plutónium alkotta, és mivel 1kg ²³⁹Pu tökéletes hasadásakor 17kt energia szabadul fel, így kiszámolhatjuk a fegyver hatásfokát, 18.6kt hatóerőt feltételezve:
18.6kt / (6.19kg · 17kt/kg) = 17.8%
Ez több mint egy nagyságrenddel magasabb mint a Little Boy 1.5%-a.

1945 július 16-án, a Trinity robbantás pillanatában a Little Boy éppen azon darun függött, ami a USS Indianapolis fedélzetére emelte.
A világ legelső atomfegyvere már a hadszíntérre való szállítása közben elavult.

Ma is ilyen "hatásfokúak" a bombák vagy azért már megközelítettük a belsőégésű motorok 40-50% körüli értékét?
Ha 100% lenne a hatékonyság akkor is lenne sugárszennyezés?
 

Celebra

Well-Known Member
2017. április 7.
5 514
2 544
113
Trinity

Minden maghasadáson alapuló bomba működésének lényege, hogy a bombában lévő szubkritikus ²³⁵U vagy ²³⁹Pu az adott pillanatban az elérje a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömegét, ami függ a hasadóanyag sűrűségtől, illetve az esetleges neutron visszaverő héj vastagságától.
A ²³⁹Pu kritikus tömege, ami képes fenntartani a láncreakciót; 10kg
A fenti érték normál sűrűségre (χ = 1), 100%-os (elméleti) dúsítottságra, és neutron visszaverő héj nélkül értendő.

Gadget2-sm.png



Los Alamosban az elkészült plutóniumot vizsgálva, kiderült hogy a fegyverkészítéshez szükséges ²³⁹Pu kívül jelentős százalékban tartalmaz ²⁴⁰Pu izotópot is, aminek aktivitása lehetetlenné teszi a plutónium felhasználását ágyú típusú (Thin Man) bombában, mivel az a kritikus tömeg elérése előtt (és csak töredék % hatásfokkal) robbanna.
A felfedezés rákényszerítette a Los Alamos-i tudósokat, az implóziós (Fat Man) bomba megalkotására.
Az implóziós fegyver lényege, hogy irányított robbantás segítségével a szubkritikus ²³⁹Pu mag sűrűségét (χ) megnöveljük, így az eléri a láncreakcióhoz szükséges kritikus tömeget, mivel nagyobb sűrűségen kisebb tömeg is elég a láncreakcióhoz.

Fat-Man-Detonation.png

A robbantás lökéshullámának tökéletesen gömb alakúnak kell lennie, különben nem következik be a láncreakció, és a magot alkotó értékes plutónium szétszóródik.

A tökéletesen gömb alakú lökéshullám létrehozásához két féle robbanóanyagra, és speciális gyújtóra volt szükség.

A fenti ábrán látható, hogy két féle égési sebességű robbanóanyag alkalmazásával meg lehet törni a robbanás lökéshullámát, mint a fényt egy optikai lencsén.
A lassabb égési sebességű robbanóanyag (képen világos) Baratol volt (70% Bárium nitrát, és 30% TNT), a gyorsabb pedig a Composition-B nevű (60% RDX, és 40% TNT).
A gömböt körbevevő 32db gyújtónak nagy sebességűnek kell lennie, és itt már számít a gyújtókhoz vezető kábelek azonos hosszúsága is.

demon-core-slotin-26.jpg

Plutónium mag középen (illetve még két fél mellette), amit körül vesz a gyengített urán neutron reflektor.

A 9cm átmérőjű két félből álló plutónium mag összesen 6.19kg súlyú volt.
A mag érintésre meleg volt (~40 °C), a fegyver minőségű plutónium folyamatosan 2.4 W/kg hőt termel, a fenti 9cm átmérőjű gömb összesen úgy 15W-ot.
A magot körbe vette a 22cm átmérőjű gyengített uránium neutron reflektor.

Az első plutónium félgömböt (HS-1) 1945. július 2-án öntötték formába, Los Alamosban.
Július 23-án három további félgömb (HS-2,3,4) öntését fejezték be, így két bomba töltete elkészült.

HD-4-G-053-10540204545.jpg

Trinity kísérleti eszköz, az Alamogordó lőtéren, Új-Mexikóban

Mivel az implóziós módszer sikerében senki sem volt biztos, ezért a tudósok mindenképpen szerettek volna egy tesztrobbantást.
Groves tábornok, a Manhattan projekt vezetője viszont komolyan aggódott, hogy sikertelen robbantás esetén hogyan számol majd el a kongresszus felé a félmilliárd dollárt érő szétszóródott plutóniummal.

Enrico-Fermi-1943-49.jpg

Enrico Fermi

Enrico Fermi szatirikus stílusa és szemlélete felhúzta Groves-t:
Egy kicsit megnehezteltem Fermire,... amikor hirtelen fogadásokat ajánlott a többieknek, hogy a bomba fel fogja-e gyújtani a légkört, s ha igen, az egész világot elpusztítja-e, vagy csak Új-Mexikót.
Azt is mondta: valójában nem is számít igazán, hogy a bomba felrobban-e vagy sem, mert a kísérlet tudományos jelentősége mindenképpen óriási.
Hiszen ha történetesen csütörtököt mond, akkor bebizonyítottuk, hogy az atomrobbantás nem lehetséges.
Szigorúan realista szempontból - magyarázta a tőle megszokott szókimondással az olasz Nobel-díjas - az történik, hogy a világ legjobb fizikusai tettek egy próbát, aztán nem sikerült.

A tekintélyesebb fizikusok egydolláros nevezési díjjal fogadásokat kötöttek a robbanás hatóerejére.
Teller igen optimistán 45 000 tonna TNT-egyenértékre, Hans Bethe 8000, Kistiakowsky 1400, Oppenheimer mindössze 300 tonnára fogadott; a cinikus Norman Ramsey egyenesen nullára tett.
Amikor I. I. Rabi néhány nappal a teszt előtt megérkezett, már csak a 18 000 tonnás tét volt szabad, úgyhogy akár hitt a Trinityben, akár nem, azt kellett választania.

Trinity-Test-Shot-20-Sec-July-16-1945.jpg


Fermi az epicentrumtól 10km távolságban előkészített egy kísérletet a bomba által kibocsátott energiamennyiség nagyságrendjének meghatározására:
Megpróbáltam megbecsülni az erősségét oly módon, hogy körülbelül két méter magasságból kicsiny papírdarabokat ejtettem le a lökéshullám áthaladása előtt, alatt és után.
Minthogy szél nem fújt, meg tudtam figyelni és mérni is azoknak a daraboknak a helyzetét, amelyek épp a lökéshullám áthaladásakor voltak esés közben.
A különbség 2,5 méter volt, amiből akkor legalább tízezer tonna TNT-egyenértékű robbanásra következtettem.

Az összegyűjtött törmelék későbbi radiokémiai elemzése kimutatta, hogy a robbanás 18,6 kilotonnás volt - vagyis közel négyszer akkora erejű, mint amit Los Alamosban vártak.

I. I. Rabi nyerte a fogadást.

Trinity-Site-Obelisk-National-Historic-Landmark.jpg

Trinity robbantás epicentrumában emelt obeliszk

A Trinity kísérlet töltetét 6.19kg plutónium alkotta, és mivel 1kg ²³⁹Pu tökéletes hasadásakor 17kt energia szabadul fel, így kiszámolhatjuk a fegyver hatásfokát, 18.6kt hatóerőt feltételezve:
18.6kt / (6.19kg · 17kt/kg) = 17.8%
Ez több mint egy nagyságrenddel magasabb mint a Little Boy 1.5%-a.

1945 július 16-án, a Trinity robbantás pillanatában a Little Boy éppen azon darun függött, ami a USS Indianapolis fedélzetére emelte.
A világ legelső atomfegyvere már a hadszíntérre való szállítása közben elavult.
Háromfázisut végül megcsinálta valaki?Amennyire tudom,az papiron maradt
 
T

Törölt tag 1945

Guest
Van karaj a plutóniumban,kedvelem,valaki mérnök hajlamú aki fejből tudja az ide vonatkozó képletet,számolja mar ki nekem,hogy a 17kt kb mennyi energiának felel meg, hogy átszámolhassam a gázolajhoz képest,kb meddig mennék vele,a csettegővel.
:D:)

1kt = 4.184 x 10⁶MJ
17kt = 7.1 x 10⁷MJ (71 millió MJ) <- ez egy kg plutónium 100%-os hatásfokú égésekor szabadul fel.
1kg plutóniumgömb átmérője 4.6cm (golflabda).
 
  • Tetszik
Reactions: Bleroka
T

Törölt tag 1945

Guest
1kt = 4.184 x 10⁶MJ
17kt = 7.1 x 10⁷MJ (71 millió MJ) <- ez egy kg plutónium 100%-os hatásfokú égésekor szabadul fel.
1kg plutóniumgömb átmérője 4.6cm (golflabda).

Ha 46MJ a gázolaj literje, és mondjuk 60l fogyasztásával 1000km-t tudsz megtenni, akkor saccra 60x46=2760MJ energia kell 1000km megtételéhez.
1kg plutónium 17millió MJ energiájával 17millió/2760= 6159ezre km -> 6 millió km plutónium kilogrammonként...
 
T

Törölt tag 1945

Guest
Ma is ilyen "hatásfokúak" a bombák vagy azért már megközelítettük a belsőégésű motorok 40-50% körüli értékét?
Ha 100% lenne a hatékonyság akkor is lenne sugárszennyezés?

Javulgatnak majd, de itt még a legelsőknél tartunk.

Háromfázisut végül megcsinálta valaki?Amennyire tudom,az papiron maradt

Jó kérdés, hogy mit értesz 3 fázisú fegyveren.
A jövő héten jön majd 1. fázisban hasadási, majd 2. fázisban fúziós, majd ismét 3.fázisban hasadást alkalmazó fegyver...
 

Celebra

Well-Known Member
2017. április 7.
5 514
2 544
113
Javulgatnak majd, de itt még a legelsőknél tartunk.



Jó kérdés, hogy mit értesz 3 fázisú fegyveren.
A jövő héten jön majd 1. fázisban hasadási, majd 2. fázisban fúziós, majd ismét 3.fázisban hasadást alkalmazó fegyver...
A 3. fázisban U235 hasadását használó fegyvert.Ugy tudtam,az papiron maradt
 

svajcibeka

Well-Known Member
2013. február 10.
932
2 573
93
Javulgatnak majd, de itt még a legelsőknél tartunk.



Jó kérdés, hogy mit értesz 3 fázisfú fegyveren.
A jövő héten jön majd 1. fázisban hasadási, majd 2. fázisban fúziós, majd ismét 3.fázisban hasadást alkalmazó fegyver...
Üdv.MESTER,tanÍts(idézett vmelyik Jégkorszak filmböl)!!!!
 
T

Törölt tag 1586

Guest
A tökéletesen gömb alakú lökéshullám létrehozásához két féle robbanóanyagra, és speciális gyújtóra volt szükség.

A fenti ábrán látható, hogy két féle égési sebességű robbanóanyag alkalmazásával meg lehet törni a robbanás lökéshullámát, mint a fényt egy optikai lencsén.
A lassabb égési sebességű robbanóanyag (képen világos) Baratol volt (70% Bárium nitrát, és 30% TNT), a gyorsabb pedig a Composition-B nevű (60% RDX, és 40% TNT).
A gömböt körbevevő 32db gyújtónak nagy sebességűnek kell lennie, és itt már számít a gyújtókhoz vezető kábelek azonos hosszúsága is.
Két kép miért is kell a robbanóanyag lencse megoldás:
1.) Lencse nélkül - a robbanás lökéshulláma nem egyformán érné a mag felszínét és csak behorpasztaná azt
explosive%20lens%201%201024%20C.jpg

2.) Lencsével : a két fajta égésidejű rommanóanyag és a lencse kialakítással a lökéshullám egyszerre éri a mag felszínét
explosive%20lens%202%201024%20C.jpg
 
T

Törölt tag 1945

Guest
Fat Man

A megmaradt HS-3, és HS-4 plutónium félgömböt, és újításként az R-1 plutónium gyűrűt, ami a félgömbök összeillesztését fedte, egy magnézium szállítódobozban, 1945 július 26-án rakták egy C-54-es szállítórepülő fedélzetére, a kirtlandi támaszponton.

Fat-Man-Assembled-Tinian-1945.jpg

Fat Man Tinian szigetén. Az illesztéseket szigetelésként, folyékony aszfalttal fújták le.

Három nappal Hiroshima bombázása után, augusztus 9-én 11:45-kor Nagaszakira mértek atomcsapást.

Nagasaki-damage-map-full-size-1946.jpg

A ~21kt hatóerejű Fat Man pusztításának mértéke (amit még jelentősebben befolyásolt a domborzat) Nagaszaki térképén.

Az epicentrumból kiinduló körök 1000 lábanként (~300m) vannak felrajzolva.
A pirossal jelölt területen, tüzek pusztítottak, bordó területen a tüzek mellett a lökéshullám is.
A zölddel jelölt területen, minden lakóépület szerkezete károsodott a lökéshullámtól.

Dél-keleti irányban az epicentrumtól 9000 lábra (2700m) a domb mögött maradtak ép épületek, viszont déli irányban az öbölben 16’000 láb (4900m) távolságban is volt a lökéshullámtól sérült lakóház.

Shigemitsu-signs-surrender.jpg

1945. szeptember 2., a japán külügyminiszter aláírja a fegyverletételi okiratot a USS Missouri fedélzetén.

First-three-Pu-cores.jpg

A magnézium szállító dobozok a világ első három plutóniummagjával.

Bal: Herb Lehr a Trinity alaptáborában, 1945. július.
Középen: Luis Alvarez Tinian szigetén a Fat Man maggal, 1945. augusztus.
Jobb oldalon: A harmadik „Démon” mag, Los Alamosban, 1946 elején.

A Manhattan projekt kiadásai 1945. október 1-ig 1,845 milliárd dollárt tettek ki (26 milliárd dollár 2019-es dollárban), ami kevesebb, mint az USA második világháborús kiadásainak kilenc átlagos napja.
Összesen négy fegyvert (Trinity, a Little Boy, a Fat Man és a Daemon Core) állítottak elő, így egyetlen bomba átlagos költsége 460 millió korabeli dollár volt. (2019-ben ez 6.5 milliárd dollárnak felelne meg, bombánként)
Összességében ez csak a második legdrágább fegyverprojekt volt, amelyet az Egyesült Államok a második világháború alatt indított, a Boeing B-29 Superfortress tervezése és gyártása mögött, ami 3 milliárd dollárt tett ki (42 milliárd dollár 2019-es dollárban).

1945-08-30-Los-Alamos-plutonium-inventory.jpg

1945 Augusztus 30-i kimutatás az Egyesült Államok plutónium készletéről.

Jobb oldali oszlopban a már “nem-használható” készlet 13kg; HS-1,2 (Hemisphere - félgömb) a Trinity kísérletnél elhasznált, HS-3, 4, R-1 (Ring - gyűrű) a Fat Man-be épített, és Nagaszakira ledobott mennyiség.
Középső oszlopban szintén 13kg áll rendelkezésre; HS-5, 6, R-2 alkotta a harmadik elkészült magot, ami augusztus végén még a minőség ellenőrzésen volt.
Ez lett a hírhedt Démon mag, ami kísérletezés közben, két balesetet is szenvedett, és több fizikust is megölt.
A negyedik mag részei HS-7, 8, R-3 még formába öntés alatt álltak ekkor, és csak szeptember 5-én készültek el.

A háború után, 1946 közepén a két fenti plutónium magot, a Bikini Atollon az Operation "Crossroads" kísérletekben felhasználták.
Mindkét fegyver ~23 kilotonna hatóerőt produkált.

Fat Man Mark III bombát 1946 közepén rendelték sorozatgyártásra.
1946 augusztusáig a Kirtland Army Air Field-ben mintegy 50 bomba elektromos és mechanikai alkatrészeit tárolták, de csak kilenc plutóniummag volt elérhető.
1948 decemberére már 53db mag készült el.
1949 végéig 120db Mark III Fat Man bomba állt rendszerbe, amikor azt a Mark 4 nukleáris bomba leváltotta.
A Fat Man Mark III végül 1950-ben lett a rendszerből kivonva.

A háború utáni 1940-es években egy nukleáris csapásmérés nehézkes vállalkozás lett volna a Fat Man Mark III korlátai miatt.
Az ólom-savas akkumulátorok, amelyek a gyutacs rendszert működtették, mindössze 36 órán át tartották a töltésüket megfelelő szinten, ezután újra kellett tölteni őket.
Ehhez viszont a bombát szét kellett szerelni, ami az akkumulátorok újratöltésével együtt 72 órát vett igénybe egy körülbelül 40-50 fős jól kiképzett csapatnak, 1948 júniusában viszont csak három ilyen csapat létezett.
A plutónium magot egy hétnél tovább nem lehetett a bombában hagyni, mert az általa termelt hő (~40 °C) károsította a körülötte elhelyezett robbanóanyagokat.
Az egyetlen repülőgép típus amely képes volt a bombát hordozni a B-29-es volt, és az egyetlen bombázó egység amely ki lett képezve a Fat Man Mark III bevetésére, a 509th Bombardment Group volt a Walker Air Force Base-en, Roswellben, Új-Mexikóban.

RDS-1.jpg

A Szovjetunió 1:1-ben lemásolta a Fat Man-t, ez lett az RDSz-1 típus, ami 1949 augusztus 29-én 20kt hatóerőt produkált a Szemipalatyinszki kísérleti lőtéren.

A következő hétvégén egy kis ország nukleáris fegyverprogramjának részleteiről írok majd, amelyik meghozta a politikai döntést, rendelkezett a szükséges anyagiakkal, és nem törődött a nemzetközi közvéleménnyel.

(úgysem találjátok ki…)
;)
 
T

Törölt tag 1945

Guest
Tudtommal a 3. fázisban U238 van.

Upsz.Köszi a javitást!Igen U238.Tudtommal a háromfázisu papiron maradt,de ha sorkerül rá,ezekszerint mégis megcsinálta valaki.

Csak azért okoskodok lérakosként, mert már végigolvastam az anyagot amiből dolgozok - amit fordítok.

Szóval, a harmadik fázis szempontjából (plutónium hasadás->fúzió által képzett extra neutronok által okozott hasadás) szinte mindegy hogy ²³⁵U fegyver minőségű uránról, vagy ²³⁸U természetes uránról, beszélünk.
Mindkettő hasadásakor 180MeV magenergia szabadul fel.
²³⁸U természetes urán sok nagyságrenddel olcsóbb mint a ²³⁵U fegyver minőségű urán.

Ettől függetlenül, már az 50-es években használták a harmadik fázisban a ²³⁸U természetes uránt, és a 80-as években (jó okkal) a drágább ²³⁵U fegyver minőségű uránt.

Kitárgyaljuk, kiszámoljuk, és modellezzük is majd ezeket...
...amikor oda érek.
:cool: