Pregunta:
¿Cómo escala el rendimiento de la ojiva termonuclear con el tamaño?
Shalvenay
2015-02-18 08:05:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La Tsar Bomba empacó una producción de 50 megatones en un paquete de 2,1 m de diámetro por 8 m de largo. Suponiendo que no se utilizó la modificación de manipulación de plomo (lo que aumenta el rendimiento del diseño de la bomba Tsar a 100 megatones), se escaló la escala de rendimiento como una ojiva termonuclear de etapas múltiples (suponga que se agregan etapas adicionales según sea necesario) hasta, digamos, 3,5 m de diámetro y 20 m de longitud

Probablemente estarías mirando la ley del cubo cuadrado aquí.
@MontyWild - Creo que sí, pero en este caso, ¿no jugaría a mi favor? (es decir, mi pensamiento es que el rendimiento es proporcional al volumen de material fusible disponible)
Mientras que el 'rendimiento' en megatones puede aumentar como cubo-cuadrado, el radio de explosión aumenta solo con la raíz cúbica del rendimiento. Es por eso que MIRV, etc. son más eficientes; 100MT de rendimiento distribuido entre 100 bombas de 1MT causarán mucha más destrucción que una sola bomba de 100MT (a menos que apuntes a búnkeres subterráneos muy profundos).
Dos respuestas:
#1
+5
Olek Wojnar
2015-02-19 08:58:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Descargo de responsabilidad: no soy un ingeniero nuclear.

Por lo que he leído, el diseño de armas nucleares es una ciencia muy compleja. No creo que pueda describir de manera confiable una regla de escala. Lo que podría hacer es mirar algunos datos históricos y extrapolarlos. Sin embargo, la extrapolación es peligrosa ™ y no debe asumir que algo continuará escalando de la misma manera que lo ha hecho para sus puntos de datos existentes.

Dado que (con suerte) es poco probable que obtengamos datos empíricos de una detonación de más de 50 megatones, la extrapolación es lo mejor que podemos hacer. Wikipedia tiene información que podemos utilizar para realizar estos cálculos. No enumeran dimensiones, pero sí enumeran una serie de masas. También proporcionan cifras de rendimiento por masa (6 MT / tonelada o 25 TJ / kg teórico, 5,2 MT / tonelada práctica). Según la página que citó, la Tsar Bomba tuvo un rendimiento por masa de 8.89 TJ / kg. Esto está claramente significativamente por debajo del máximo teórico. Como ocurre con muchos dispositivos de ingeniería, es probable que en la escala de 50 MT no pueda lograr nada cercano a la eficiencia máxima teórica.

Si asume que puede mantener este nivel de eficiencia para un dispositivo de mayor tamaño (y por tanto de mayor masa) puede multiplicar 8,89 veces la masa en kg del dispositivo hipotético y esto le daría un WAG razonable con respecto al rendimiento. Supongo que su eficiencia seguirá disminuyendo, por lo que puede explicarlo redondeando su respuesta para que sea un poco más precisa.

¡Espero que eso ayude!

#2
+3
Loren Pechtel
2015-02-19 10:00:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tampoco soy un ingeniero nuclear, pero aquí están mis pensamientos al respecto:

Mi impresión es que puede tener problemas para escalar un arma en una dimensión arbitraria, pero que deberían escalar básicamente de forma lineal con la masa asumiendo una configuración aceptable del arma.

En la práctica, alcanzas un tamaño máximo para tu bomba h basado en la energía de entrada disponible y varias mecánicas que intentan mantener en secreto. Sin embargo, para detonar una bomba h simplemente necesitas un flujo de energía adecuado, la fuente de ese flujo de energía es irrelevante. En la práctica, es una bomba de fisión porque nada menos que esto puede proporcionar la energía necesaria. Sin embargo, no hay nada sobre la parte de fisión que realmente se necesite: un detonador de fusión funciona aún mejor. (Además, la etapa de fusión de una bomba h en realidad contiene un dispositivo de fisión simplificado en su corazón: hay una varilla de Pu-239 allí, después de que el flujo de energía ha aplastado los lados del dispositivo de fusión, el resultado se aplasta longitudinalmente, convirtiendo la varilla en una masa crítica y activando el deutruro de litio triturado.)

Por lo tanto, puede simplemente apilar las etapas de fusión de las bombas h una tras otra, el flujo de energía de una activa el siguiente. También puede colocar varios dispositivos de fusión alrededor del disparador de fisión. Solo observe su configuración para no destruir una etapa antes de que se dispare.



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
Loading...