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維生素e 缺乏   検査   数値 セクション4の先頭に戻る  COPYRIGHT CAREY SUBLETTE この資料は、著者(Carey Sublette)に帰属することを条件として、抜粋、引用、または自由に配布することができます。 文書名(核兵器に関するよくある質問)とこの著作権表示は明確に保存されており、このウェブサイトのURLはhttp:// nuclearweaponarchive. 組織 許可されたホストサイトだけが、この文書をインターネット上でWorld Wide Web、匿名FTP、または 他の意味. NWFAQのための唯一の許可されたホストサイトは、核兵器アーカイブ(http:// nuclearweaponarchive. 3フィッション・フュージョン・ハイブリッド武器 Uの融合爆弾のために提案された最初のデザイン. 核分裂誘発剤からの熱がそれに隣接する液体重水素の塊の中で自立的な融合反応に点火すると仮定した. 40代後半と50代前半には、改善された計算ではこれは不可能であることが示されました. 単に燃料を核分裂爆弾で加熱することによって達成される唯一の融合反応は、D- T反応:D T→He-4(3. 1 MeV)  この反応を使用するための素朴なアプローチ - 核分裂誘発を伴う大量のD-T燃料混合気の点火により大きな爆発を起こす - は、非常に高価です. プルトニウムは、D-T燃料と比較して放出されるエネルギーの単位当たり10倍安価であり、HEUは3-5倍安い. これらの設計の中には、中性子を利用して重要な核分裂収率を高めることができるため、特定の歩留まりでの核分裂性物質の消費を削減できます.

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フュージョンブースティングと目覚まし時計/レイヤーケーキのデザインは、1950年代初めに米国とソ連によって開拓されました. 中性子爆弾は明らかに1960年代後半から1970年代初頭にかけてどちらの国によっても開発されなかった. 1融合ブーストされた核分裂兵器 フュージョンブースティング(Fusion Boosting)は、軽量の核分裂爆弾の効率を向上させる技術であり、 核分裂炉心の内部にトリチウム混合物(典型的には2〜3gのトリチウムを含む). 核分裂連鎖反応が進行し、核温度がある時点で上昇すると、核融合反応がかなりの速度で起き始める. この反応は炉心に核融合中性子を注入し、中性子の集団を核分裂のみより速く上昇させる(すなわち、αの実効値が増加する). 核融合中性子は非常にエネルギッシュで平均核分裂中性子よりも7倍のエネルギーを持っているため、アルファ全体のアルファ値をその数値. これらのエネルギーの高い中性子が核分裂核に衝突すると、はるかに多くの数の二次中性子が放出される(e. 5gのトリチウム(原子半分のモル)は、120gのプルトニウムを直接核分裂させるのに十分な中性子を生成し、二次中性子を考慮すると660gとなる. 核融合反応を最初に発火させるのに必要な核分裂のみの連鎖反応を無視し、核分裂誘発セパレーターに起因する核分裂を大幅に超えて分裂増殖が継続するので、より大きな総収量およびより高い効率がもちろん可能である. 溶融反応速度は、所与の温度における密度の2乗に比例するので、溶融燃料密度はできるだけ高いことが重要である. 達成される密度が高ければ高いほど、ブースティングを開始するのに必要な温度はより低くなる.

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ブースティング開始温度が低いほど、ブースト前の核分裂が少なくなり、より低いアルファコアが使用できることを意味します. 高い融合密度は、初期密度の高い燃料(高度に圧縮された気体、液体水素、または水素化リチウム)、爆縮中の効率的な圧縮、または両方の可能性が最も高い燃料を使用することによって達成することができる. 最初の米国の追加試験(Greenhouse Item)で液体D-Tが使用されていましたが、極低温を達成し維持することが難しいために実用的なアプローチではありません(特に3gのトリチウムが約1ワットの熱源を構成することを考慮). 米国の核兵器は、高圧ガスとしてトリチウムを組み込むことが知られており、それは炉心の外部にある貯留槽(恐らく重水素 - トリチウム混合物)に保持され、. 室内での初期濃度は、 (非常に高圧のものでさえも)は液体密度よりも実質的に低い. 外部ガス溜めには重要な利点がありますが、サービスが不要な密封プルトニウムコアである「密封ピット」の使用が可能です. トリチウムリザーバーは、武器の核を乱すことなく、再精製と補充(He-3崩壊生成物を除去し、崩壊損失を補うためにトリチウムを加える)のために容易に除去することができる. 可能な代替の高圧ガス貯蔵器の使用は、ガスを金属水素化物粉末、例えば水素化ウラン(UH 3)の形で貯蔵することである. 水素は、水素化物を高温に加熱することによって迅速かつ効率的に放出することができる - 火工または電気熱源. 水素ガスを使用する際の問題は、ウランとプルトニウムの両方と非常に迅速に反応して固体水素化物(特にプルトニウム、Pu-H反応速度は他のどの金属よりも数百倍高い)を形成し、. 水素化物の形成は、高Z材料でガスを希釈するので、昇圧プロセスにとって非常に望ましくない. これは、不浸透性材料でブーストガスキャビティをライニングすることによって防止することができる. あるいは、デュオネーションの直前に核燃料の注入を簡単に行うことができ、核と水素同位体混合物との接触を数秒以内に短縮することができる. 水素化物は液体状態より約50%高い水素の原子密度を達成し、水素化物は(比較的)安定した不活性固体であるため、取り扱いが容易である. 重要な欠点は、トリチウムを補充して浄化するために完全な炉心の取り外しと分解を必要とする水素化物を炉心に恒久的に組み込む必要があることである. ブースティングガスの理想的な場所は、中性子捕獲の可能性を最大化するため、核分裂塊の中心の空洞内にあるようであり、中核温度もそこで最高である.

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これは、効率的な核分裂性物質圧縮の観点からは望ましくないが、衝撃が空洞壁に到達するとすぐに希薄な波が発生するので. 米国のブーストされたプライマリが、浮上している内側のシェルではなく、外側のシェル内にブースターガスを実際に含んでいるという証拠があります. W-47初心者は、武器装備中に炉心から引き出された中性子吸収安全ワイヤーを使用したが、まだ気密シールを形成するためにその端部をシェルと同一平面に保った. 崩壊シェルと浮上コアとの間でガスを圧縮することによって生成される条件は、液体水素が7km /秒のガスガン駆動プレートの衝突によって金属状態に圧縮されるローレンスリバモアで行われた最近報告された衝撃圧縮実験を連想させる. 衝突するシェルの速度は3km /秒に似ていますが、ブーストガスはより低い初期密度にありますが、予想される圧力は少なくとも同じほど高いので、同様の水素密度(約0. 浮上したピットを完全になくし、ブースターガスで満たされた中空の球体を単に崩壊させることも可能である. 核分裂性の殻は崩壊初期に通常の密度に戻るので、これを行うことには何の利点もないようである. 南アフリカ人は核分裂爆弾にそれを加えることを検討した。これは収量を5倍(20ktから100ktまで). 代わりに、弾丸の運動エネルギーが静的カプセルを打つことによって利用されるある種のピストン装置が使用されてもよい. その後、水素イオンのその後の加熱は、二段階のプロセスとして起こる - ブーストプラズマ中の電子へのコア移動エネルギーによって放出された熱光子は、繰り返し衝突によってエネルギーをイオンに移動させる. 結合は約10 ^ 7 Kまで効率的であり、その後、燃料は光子束の減少する部分を遮断する(これは、磁束強度が大きく増加しても温度平衡に保たれるはずである). 融合プロセスは、そのエネルギーの80%を中性子の運動エネルギーとして放出し、燃料から直ちに逃げる. 残りの20%は、ヘリウム-4イオンによって運ばれる運動エネルギーとして堆積される. このエネルギーはガス中に残り、潜在的に燃料の著しい加熱を引き起こす可能性がある. 熱核火傷が顕著になると核燃料が核と平衡状態を維持するかどうか、 加熱は燃料をより高い温度に高めることができる. このプロセスは、原則として、核燃料の温度を炉心温度から「逃げる」ようにして、より早く燃料を燃焼させることができる.

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私はこの問題を満足に解決していませんが、融合燃料は暴走することなく平衡状態に留まる. ヘリウムイオンエネルギーの大部分は、実際にはプラズマ中の電子(80〜90%)に移動し、それを重水素とトリチウムイオンに再分配し、光子を制動する. エネルギーは、それが融合反応を加速するために利用可能になる前にイオンに移さなければならず、光子放出と競合しなければならないプロセス. 光子 - 電子結合が十分に弱い場合、ブーストガスは依然として炉心温度から暴走する可能性があり、さもなければ熱平衡状態に留まる. イオンの効率的な昇圧は、イオンが中性子を生成するのに十分なほど高温で、核分裂のみによる中性子の生成速度と比較して有意な速度で始まる. これにより炉心内のアルファの実効値が増加し、より速いエネルギー生産と中性子増倍につながる. ブースティングが起こる温度範囲では、D-T融合率は温度(指数関数または高次多項式関数としてモデル化される)に伴って非常に急速に増加するため、コア温度が上昇するにつれてブースト効果が急速に強くなります. いずれの特定の瞬間においても、増強によるアルファ増強への寄与は、核分裂スペクトル中性子2次子による中性子の増加率と核融合中性子2次子による増加の割合との比によって決定される. 核分裂スペクトル寄与は、アルファの非ブースト核分裂スペクトル値によって決定され、核中の核分裂スペクトル中性子集団. 歩留まりを最適化するには、分解が始まるのと同じようにこの強化を最大にする必要があります. この温度は、核分裂性材料の1%未満が核分裂した(数百トンの収率に相当する)非常に低い効率で達成され、. 中性子が臨界の瞬間を呈していても、この範囲の歩留まりを達成する爆縮兵器を設計することができるので、核融合ブースティングは、発射前に免れた効率的な武器の製造を可能にする. 2中性子爆弾(「強化武器」) 1960年代と70年代に開発された戦術中性子爆弾の設計目標は、中性子の致命的なバーストを生み出す低歩留まりのコンパクトな武器を作り出すことでした.

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これらの中性子は鋼製の甲冑に比較的容易に浸透することができ、核兵器の影響を強く受けている戦車やその他の装甲車に効果的である. 副次的な損傷、中性子のキル半径の外側での熱放射および爆発の影響を最小にするために、中性子束以外の形態で放出されるエネルギーを最小にすることも非常に望ましい. この強力な中性子束を生成する手段は、低収率の核分裂爆発を伴って多量の重水素 - トリチウム燃料に点火することである. しかし、これらの中性子が爆弾内に吸収されるのを避け、特にトリガーに対する融合促進効果を妨げることが不可欠です. そのような武器の一例は、XM-753 8 "AFAP(砲兵射撃原子弾)のためのUS Mk 79-0弾頭であり、. W-79-0の3:1核融合:核分裂収率は、核分裂ごとに540MeV(31核融合中性子)を放出する31の核融合反応が必要であることを示している(180 MeVを放出する). これは核融合中性子の97%以上が核分裂を起こさずに炉心から脱出しなければならないことを意味する. 臨界質量は、中性子が核分裂を起こさずに脱出する可能性が35〜40%未満であるという定義によるものであるため、核融合反応はそこでは起こり得ない. シミュレーションでは、250トンの核分裂爆発によって到達した温度、および通常の密度(液体密度に近いガス、または水素化リチウム)では、重水素 - トリチウム燃料でさえも、解体を起こす. 計算はまた、燃料を対称的に加熱するように注意しなければならないことを示している. 加熱中の放射圧およびアブレーション力は非常に大きいため、大きな非対称性が生じると、多くの融合が起こる前に燃料が分散する. まとめると、これらの考察から、中性子爆弾は段階的放射線爆縮核融合爆弾の小型化された変種であることが明らかにされている(下記の熱核武器に関する節を参照).

維生素e 缺乏 検査 数値 まとめる

核分裂塊は、核分裂核から分離され、核分裂核からの熱放射束によって圧縮されて加熱される. 融合燃料の質量が小さく、点火温度が低いため、融合カプセルの内部の核分裂点火プラグは、反応を点火するために必要ではない. 熱放射が融合カプセルのプッシャー/タンパー壁を通って拡散すると、おそらく点火が起こる. 燃料カプセル内の衝撃が中心に収束するときに生じる強烈な加熱の局所化された領域が、融合反応の点火の原因となるか、またはそれに寄与する可能性がある(これは、慣性閉じ込めにおける点火プロセスに類似している融合実験). タングステンを使用する可能性が高いのは、放射ケースを提供するための高Z材料を提供することであり、燃料カプセルプッシャー/タンパー. ウランは、単にコア圧縮システムの周りに慣性質量を提供するために使用することができ、一部は中性子反射体. 一般的なスクリーンフォーマットは、線の幅:文字の幅の比率は通常5:3のようなものなので、グラフィックを垂直方向に引き伸ばす傾向があります. 0CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC 9CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCRRRRRRRRC 8CCEEEEEEEEEEEEEEEEE RRRR RRRRC 7CCEEEEEEEEEEEEEEEEE RRR RRRC 6CCEEEEEEEEEEEEEEEEE RRC 5CCEEEEEfffffEEEEE RRC 4CCEEEffffffffffEEERRRR RRC 3CCEEffffffffffffEERRR HH RC 2CCEEfffffffffffferEERR HHHH RC Ogive End - > 1CCEEfffffffffffffEERR HHHHHH RC(先端部) 0CCEEfffffffffffffEERR HHHHHH RC 9CCEEfffffffffffffEERR HHHH RC 8CCEEfffffffffffferEERRR HH RC 7CCEEEffffffffffEEERRRR RRC 6CCEEEEffffffffffEEE RRC 5CCEEEEEEEEEEEEEEEEE RRC 4CCEEEEEEEEEEEEEEEEE RRR RRC 3CCEEEEEEEEEEEEEEEEE RRRR RRRRC 2CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCRRRRRRRRRC 1CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC 01234567890123456789012345678901234567凡例: C - ケーシング(鋼とウラン)? E - 爆発物 f - 核分裂性物質(プルトニウム) R - 放射線シールド/放射線ケース(タングステン) D-Tガスを充填したタングステン製H-水素燃料カプセル  この設計における核分裂性物質の質量は、10kg. 3アラームクロック/レイヤーケーキのデザイン 兵器に核融合反応を使用するための最も初期の、最も明白なアイデアは、核分裂炉心を核燃料で囲むことである. 拡大核分裂炉心からの放射線を主体とする衝撃波は、核融合燃料7- 16倍にして、それを爆弾コアとほぼ同じ温度まで加熱する. 計算は、これを有用にするのに十分な容易さで1つの反応のみが点火されたことを直ちに示した - 重水素 - トリチウム反応. 核融合反応から生成されるエネルギーと比較してトリチウムを製造するコストは、この魅力的ではなかった. 2つのアイディアが後でこのコンセプトに追加され、実用的な武器設計がなされました。第1は、燃料としてリチウム6重水素を使用します。. 核分裂爆弾によって放出された過剰な中性子は、Li-6 n→T He-4 4を介して燃料ブランケット内でトリチウムを直接繁殖させる. ほとんどの放出された中性子を捕獲するためには、少なくとも12cmの厚さの層が必要である. この改ざんがなければ、容易に完全にイオン化され、加熱されると透明になる低Z融解燃料は効率的に加熱されず、核分裂トリガーのエネルギーの多くを逃がすことができる.

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不透明なフュージョンタンパーはこのエネルギーを吸収し、それを燃料ブランケットに戻します. 溶融タンパーの高密度化はまた、溶融燃料の膨張および脱出に抵抗することによって、燃料の圧縮を向上させる. この高速核分裂プロセスは、核融合反応そのものよりもはるかに多くのエネルギーを放出し、実践全体を実用的にするために不可欠です. この考え方は、段階的な放射線爆縮設計の発明よりも前であり、明らかに少なくとも3回独立して発明された. それはソ連のAndrei SakharovとVitalii Ginzburg(それを「層のケーキ」と呼んでいた)、そして最後に英国の発明者不明). これらの兵器研究プログラムのそれぞれは、このアイデアを打ち破り、最終的には難しいが、より強力な段階的な熱核アプローチに到達する. しかし、この全体的な計画がどのように使われているかに大きな変化の余地があります. このスキームでは、脱出する核分裂中性子がトリチウム、トリチウムヒューズを繁殖させ、核融合中性子が融合タンパーを核分裂させ、こうしてプロセスを完了する. トリガーの各核分裂は約1つの過剰中性子(2つの核分裂を生成するが1つを消費する)を放出するため、1つのトリチウム原子を繁殖させることができ、1つの核分裂中性子を溶断して放出する。トリガーの歩留まりの約2倍(おそらくもう少し). 利得はかなり高められる(おそらく、より厚いリチウム重水素ブランケットおよびより厚い融着タンパを通って). この設計では、溶融タンパーでの高速核分裂によって生成された二次中性子の十分な量が、溶融ブランケット内に散乱して戻って、第二世代のトリチウム. したがって、結合された核融合 - 核分裂連鎖反応が確立される(または、より正確には、高速核分裂 - >トリチウム育成 - >核融合 - >高速核分裂連鎖反応). ある意味では、このプロセスの融合部分は、中性子加速器として作用して、高速核分裂連鎖反応がウランタンパー内で持続することを可能にする. 融合タンパーがあまりにも多くの中性子が逃げるのを十分に拡大したときにプロセスは終了する.

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欠点は、所与の歩留まりのためにはるかに多い量の高価な核分裂性材料が必要であることである. 対応する大き​​な核分裂トリガが使用される場合、メガトンを超える歩留まりが可能である. Orange Heraldのデバイスはこのコンセプトを採用し、Grapple 2(1957年5月31日). 300 ktの範囲の歩留まりを持つU-235核分裂トリガーが使用され、720 ktの総収量 - 2のオーダーのブースト. バリアントデザインは、Violet Clubという名前で50年代にしばらくの間展開されたようです. 第2のアプローチは、ソビエトによって採択され、1953年8月12日にカザフスタンのセミパラチンスクで西(実際は第5回ソビエトの試験)としてジョー4として知られているテストで証明された. 少量の核分裂性物質が必要とされるため、非常に巨大ではあるが安価な爆弾が得られた. 融解反応と不正開拓高速核分裂との間に実際の増倍効果があるので、爆発の前に核融合層をトリチウムでスパイクすることによって、妥当なコストで収率を改善することができる. Joe-4装置は40キロトンのU-235核分裂爆弾をトリガーとして使用し、トリチウムスパイクが部分的に責任を負いましたが、10倍増強のために400キロトンの総収量を生じました. エネルギーの15〜20%が融解(60〜80kt)によって放出され、残部(280〜300kt)はU-238速分裂.
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