С какой скоростью сталкиваются куски урана в ядерной бомбе?

Question

Интересно.

Answer 1

цитата с какого-то форума:

Теперь про подрыв. Уран можно взорвать, соединив куски докритической массы в один блок сверхкритической массы. И тогда произойдёт взрыв. Но вопрос в том, как именно осуществить соединение. Если сблизить два докритических куска У-235 на некоторое расстояние, то они начнут разогреваться от обмена друг с другом нейтронами и усилением от этого реакции распада и выделением энергии. Сблизим ещё сильне – раскалятся докрасна. Потом добела. Потом расплавятся. Расплав, сближаясь краями, начнёт разогреваться дале и испаряться. Причём запасы энергии в куске урана таковы, что раскалённые добела куски можно погрузить в поток воды, мчащийся с ледника – они будут такие же ослепительно-раскаленные, и при дальнейшем сближении будут расплавляться, и никакой теплосъём или остужение не смогут предотвратить расплавление и испарение.
-
Поэтому, как куски не сближай бытовыми способами, они до того, как соединиться, расплавят и испарят любое устройство, осуществляюще это сближение, и испарятся сами, разлетевшись, расширившись, удалившись друг от друга и тогда лишь остыв, потому что окажутся на возросшем взаимном удалении. Слепить же куски в один сверхкритический можно, только развив такие огромные скорости сближения, что рост плотности нейтронного потока не будет поспевать за сближением кусков. Это достигается при скоростях сближения порядка 2. 5 км в секунду. Вот тогда они успеют влипнуть друг в друга прежде, чем разогреются от энерговыделения. И тогда последующе энерговыделение будет таким пиковым, что возникнет ядерный взрыв с грибом. Порохом до таких скоростей разогнать невозможно – малы размеры бомбы и путей разгона, это не ствол зенитки. Поэтому разгоняют взрывчаткой, комбинируя «медленную» и «быструю» взрывчатки, ибо сразу «быстрая» взрывчатка вызовет бризантное разрушение куска урана высоконапорной ударной волной. Но в итоге получают главное – обеспечивают скорость перевода системы в сверхкритическое состояние до того, как она разрушится тепловым образом из-за растущего тепловыделения при сближении. И схему такую называют «пушечной», потому что докритические куски «выстреливаются» навстречу друг другу, успевая соединиться в один сверхкритический кусок и после этого пиковым образом высвободить мощность атомного взрыва.

Answer 2

Уран и пушечная схема в ядерных бомбах не используются со времён Хиросимы. Сейчас только плутоний и имплозивная схема.

Проблема в том, что в уране цепная реакция нарастает слишком медленно, а пушечная схема неспособна обеспечить эффективное удержание стремящихся разлететься кусков урана. Поэтому там успевает прореагировать лишь 1-2% урана, а всё остальное бесполезно распыляется. А вот в имплозивной схеме на плутонии успевает прореагировать до 20%, а если заряд бустированный - то до 30%.

Answer 3

Столкновение отдельных кусков урана - это устаревшая малоэффективная пушечная схема. Там один кусок урана выстреливается в другой со скоростью порядка 300 м/с.