军事评论

物理与炸弹:苏联原子能项目

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物理与炸弹:苏联原子能项目



常见技术问题的最常见解决方案是找到已知元素的最有效组合。 热核弹的制造是基于对完全前所未有的过程的研究。

该项目的直接参与者之一是FIAN,RAS通讯成员Vladimir Ivanovich Ritus的成员 - 在期刊Uspekhi Fizicheskikh Nauk发表了他对他必须参与的任务的评论。 我们为您提供此评论的一些摘录。

在1948,该研究所由I.E.领导。 Tamm是一组理论家,受特别政府法令委托从事氚等离子体热核爆轰研究。 小组I.E. Tamm进入A.D. 萨哈罗夫,V.L。 Ginzburg,S.Z。 Belenky和Yu.A. 罗曼诺夫。 VI Ritus从莫斯科国立大学物理系毕业后从5月1951出现在这个小组中,并从研究生院的意外发布中出现。 VI Ritus写道,命运的转折非常急剧。

氢弹的创造包括,首先,利用核能,氢的重同位素 - 氘。 当加热氘核弹到非常高的温度千电子伏10的量级(1电子伏特= 1,16 104×开氏度,乘以一个常数k =波兹曼×1.38 10-16尔格DEG-1)的氘核之间 - 氘核 - 热核反应发生

d + d→p + t + 4MeV(1)
d + d→n + He3 + 3,3 MeV(2)

以反应产物的动能形式释放能量(4 MeV和3,3 MeV)。 结果,在1 kg氘燃烧期间释放的能量等于1,3 kg钚或U235燃烧期间释放的能量。 在这些反应中形成的氚核 - 氚核和氦原子核He3进入热核反应

t + d→n + He4 + 17,6 MeV(3)
He3 + d→p + He4 + 18,34 MeV(4)

达到明显更高的能量释放。 这是由于He2核中非常强的核子耦合(2p + 4n) - 氦的主要同位素。 考虑到二次反应导致1kg氘燃烧过程中的总能量释放在4时间内增加。

理论上反应(3),(4)是在该第一个的有效横截面非常有趣在碰撞约100 keV的颗粒具有由复合核Ne5的激发能级与能量每4 MeV的和部分大于n + Ne17,7重量谐振特性的能量当能量粒子碰撞的化合物核的顺序260千电子伏由于Li5激发能级与能量超过p + Ne4对18,6 MeV的质量的第二反应行为相似。 由于大宽度细胞核和Ne5 Li5剖反应的共振水平(3),(4)和显著在碰撞粒子的低能量(〜10千电子伏)升高的。 其结果是,反应的横截面超过随时间100反应DT-DD剖面图。 反应Ne3d截面视图增加较少,由于双电荷氘核Ne3强烈库仑斥力。

对于热核反应速率的显着增加,A.D。 提出了糖层,以围绕所述氘天然铀的传统护套,这对减缓膨胀和,更重要的是,增加显著氘浓度的上述结构。 电力氘聚变过程可以大大来源于由氚取代氘的开始改善。 但是氚非常昂贵,而且还具有放射性。 因此,V.L。 金斯伯格建议改用Li6,它通过中子产生氚。 事实上,随着熔6氘化锂(Li6D)进行充电导致了功率过程的急剧增加和从铀裂变壳由于数次聚变能量释放优越聚变能量。

这是苏联热核的第一版中的“第一”和“第二”物理概念(在A.D.Sakharov的术语中) 武器.

V.I的主要职业 Ritus和他的同事Yu.A. Romanov,有一个关于“第二个想法”的详细研究 - 使用Li6D的想法。 他们不知道如何提高能源,如果与氘氚的一定量的替代,因为在100倍的横截面DT-反应截面DD反应。 或者会发生什么,如果一个自然的李,包括7,3%Li6,不会完全从地面清除,第七同位素Li6D使浓度变得与Li7D浓度相媲美。 他们参与了相应的能量释放计算。

弗拉基米尔·伊万诺维奇回忆起他参加有关这一主题的会议:
“在1951结束时。 在Yu.B.的办公室 Khariton参加了I.V.的会议。 Kurchatov,致力于Li6D的问题。 在邀请KB-11实验室和部门负责人中,Yura和我是最年轻的人。 我在这里第一次见到I.V. 库尔恰托夫带着他的随从而来。 马上开始传播他的绰号胡子。 没错,他的胡子给我留下了不好的印象 - 它非常薄。 然而,他美丽,聪明的脸庞,高大的身材和大老板缺乏语调仍留在他的记忆中。

当然,Andrei Dmitrievich派我们参加了这次会议,因为Romanov和我密切参与了Li6D问题,但我们所有的结果都是A.D. 他报道说。 大厅已经满了,每个人都坐着,形成一个半圆形,但是中间和椅子后面的空间仍然是自由的。 库尔恰托夫独自走过这个自由空间。 起初,Khariton向他报告,然后是Sakharov。 而且,特别是有这样的场景。 库尔恰托夫停在我的椅子后面,靠在他的背上,开始谈论一些事情。 他的胡子开始触摸我当时可用的头发。 在我看来,每个人都在看着我,我不知道该去哪里。“

在1953的开头。 在KB-11中,开始准备RDS-6的测试。 在理论物理学家和实验者的非常有代表性的会议上A.D. 萨哈罗夫讲述了测试期间必须解决的主要任务。

首先,有必要确定爆炸能量的大小,热核反应的可靠性和进展。 为此目的,它旨在衡量:
- 从产品开始到产品反应开始的时间;
- γ射线和14-MeV-中子通量,其记录允许判断产品中的反应过程达百万分之一秒;
- 冲击波的压力和速度;
- 来自放射性云的γ-量子流。

弗拉基米尔诺维奇被指示记录氟探测器使用反应F14 + N→19n + F2与阈18兆电子伏的总能量充分流11-MeV中子关联。 在来自爆炸的中心不同距离的几个检测器为检测与分半钟β+ -r​​adioactive含氟18 112衰变。

测量12 August 1953g。 已经证明,6,3 MeV以上能量产生的1024×11中子出现了爆炸。 这个数字与多层电荷的热核反应产生的快中子的预期总数很好地吻合,300 - 400千吨级TNT的功率。

能量“噗”,在八月12 1953城市测试,是如此之大 - 400千吨 - 由于相比于运算时,真实截面DT-反应和使用氚的是不仅在第一,因为在计算中,但在肺的第二层。 这是Tamm集团的辉煌成就。 IE Tamm和A.D. 萨哈罗夫成为社会主义劳动的英雄,获得了非常大的斯大林奖,别墅和汽车。
原文出处:
http://www.km.ru/science-tech/2014/12/12/issledovaniya-rossiiskikh-i-zarubezhnykh-uchenykh/752237-fizika-i-bomba-sove
7 评论
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  1. volodimer
    volodimer 18 1月2016 15:27
    +3
    伙计们,干得好,这很有必要-他们解决了这个问题。 显然,科学官员强加给我们的各种prnd,hirsch指数,赠款和其他废话,我的头都没有受到伤害。
  2. Chony
    Chony 18 1月2016 15:53
    +2
    总是,当您“回到”那几年时,出色的苏联人员(科学家,工程师,技术人员)的头脑,思想和“增长率”令人震惊...

    而在我们的时代...-什么是进口替代?
    -...好吧...直到现在的单词被发明出来我才知道!
  3. 帝国
    帝国 18 1月2016 16:05
    +3
    是的,有一个邪教,但有一个人!

    我还记得:
    “-是的,在我们这个时代有人
    不是现在的部落:
    勇士不是你!
    他们得分不大:
    从田间回来的人很少...”
  4. EVGE-malyshev
    EVGE-malyshev 18 1月2016 17:46
    0
    没有“莫斯科国立大学物理系”,谁做不到。
    1. 船长
      船长 18 1月2016 20:50
      0
      引用:evge-malyshev
      没有“莫斯科国立大学物理系”,谁做不到。


      是的“做饭的孩子”已经做事了,整个世界仍然独自一人。
      d + d→p + t + 4MeV(1)
      d + d→n + He3 + 3,3 MeV(2)
      t + d→n + He4 + 17,6 MeV(3)
      He3 + d→p + He4 + 18,34 MeV(4)
      我什么都不懂,我不得不在神学院学习。 笑
      1. 1rl141
        1rl141 18 1月2016 22:46
        0
        有什么要了解的? 将He3和d按等比例倒入三升的广口瓶中,拉出皮条客,在皮条客中打喷嚏,然后将铜皮藏在沟中。 然后你跑了半公升,因为它没有杀死。
  5. 怀疑论者31
    怀疑论者31 19 1月2016 00:32
    0
    我不了解这篇关于热核爆炸的物理原理或苏联热核炸弹出现历史的文章。 外观是一样的。 实际上,在制造热核炸弹的某个阶段,上面有一个十字架。 不仅在联盟,而且在美国。 在美国,他们甚至解散了参与该项目的团队,认为这个方向绝对是没有希望的。 但是,有一个发现可以更改所有内容。 此外,文章中列出的所有科学家,包括萨哈罗夫(Sakharov),都与这无关,只是他们向美国泄露了这些信息,他们担心我们将是热核炸弹的唯一拥有者。 这就是为什么我们而不是美国人比第一个引爆热核弹的人拥有更多的机会。 不要与美国人最初爆炸的热核电荷相混淆。 这里是所有公式,公式以及作者在各大人物中的坐姿的描述。