¿Cuáles son las dos configuraciones de las bombas de hidrógeno? ¿Por qué la configuración de Yu Min es más poderosa?
Pero hay dos rumores que contar aquí. La primera es que Yu Min tiene una configuración fuerte y la segunda es que solo China tiene 30 bombas de hidrógeno. Ambas informaciones son en realidad información falsa.
De hecho, el poder de las bombas nucleares poco tiene que ver con su configuración, ni podemos decir quién es más poderoso y quién no. Una bomba atómica explotará cuando alcance el valor crítico y la fusión nuclear se desencadenará cuando se alcancen las condiciones de reacción de fusión. Las únicas diferencias en la configuración entre las bombas de hidrógeno son la facilidad para lograr las condiciones de fusión y la eficiencia del material de fusión.
En términos de eficiencia, la configuración de lentes de rayos X de Yu Min es de hecho más alta que la de Butler.
Dado que la fusión del material de fusión causada por el enfoque de rayos X en una configuración sensible ocurre inicialmente en el centro de la bola de material, es un método de iniciación más efectivo a partir de un modelo teórico. Sin embargo, debido a problemas técnicos y a la estructura incontrolable del material tras la explosión de la bomba atómica, esta lente de rayos X en realidad se desvía del núcleo del material de fusión. Por lo tanto, esta estructura inducida todavía no tiene la ventaja absoluta de utilización de material del modelo de Butler-Ulam.
Otro problema es que todos sabemos que hay un componente muy importante en la configuración sensible llamado lente de rayos X, que literalmente significa un conjunto de lentes que recogen los rayos X dispersos en el centro de la material de fusión. Entonces la pregunta es, ¿cuál es el índice de refracción de los rayos X? Se puede decir que está infinitamente cerca de 1, lo que significa que los rayos X casi no se desvían después de atravesar materiales sólidos. Por lo tanto, esta sensible lente de rayos X no es una "lente" en absoluto, sino una estructura anidada hecha de fuertes capas reflectantes de rayos X:
¡Aquí está la cuestión! Al ver esta estructura, debe comprender que la lente de rayos X adopta una estructura anidada de múltiples capas con una apertura en el medio y bordes en los bordes para mejorar los rayos X irradiados a la esfera de material de fusión. Debería poder comprender por qué esta estructura no es muy eficiente.
Pero pase lo que pase, este diseño en una configuración sensible aún puede hacer que el material de fusión cumpla con las condiciones de fusión: este es un diseño innovador.
Desafortunadamente, esta estructura no es la más perfecta para fusionar materiales de fusión. Una estructura más completa es la Instalación Nacional de Ignición en los Estados Unidos. son las siguientes áreas:
El diámetro interior de esta esfera es de 10 metros. La gente que había dentro ya parecía muy pequeña.
Cuando se activa el dispositivo, 192 rayos láser de alta intensidad impactarán la bola de deuterio y tritio en el centro de la bola en 1 nanosegundo. Ionice la superficie de la esfera y comprima el centro de la esfera al mismo tiempo, de modo que el centro de la esfera alcance las condiciones para la reacción de fusión. ¿La pelota es pequeña? ¡Tan grande!
¡Teóricamente se puede liberar el equivalente a 120 toneladas de TNT!
El método de fusión nuclear con láser de rayos X más confiable fue desarrollado por Yu Min.
Lo siento, no puedo darte la foto.
A diferencia de la Instalación Nacional de Ignición de Estados Unidos, el proyecto de fusión por láser de rayos X de China utiliza láseres de rayos X para calentar esferas de berilio. Emite rayos X y los irradia uniformemente hacia la bola de combustible. Esto es más eficiente que el tiro directo al objetivo con láser multihaz.
Hablemos de otra configuración de la bomba de hidrógeno: la configuración de Taylor Ulam.
A diferencia de la configuración sensible a Yu, el material de fusión nuclear en esta configuración es cilíndrico y existe en el proyectil.
La diferencia entre el proceso explosivo y la configuración sensible es que el combustible de hidrógeno se funde a mayor presión. Cuando se detona, la presión interna de una bomba nuclear puede alcanzar los 6.400 MPa, lo que equivale aproximadamente a 64.000 millones de atmósferas estándar. Bajo una presión tan tremenda, comienza la reacción de fusión del combustible de fusión nuclear. Pero cabe señalar que en realidad existe una diferencia horaria en la transmisión de presión. La tasa de utilización del material de fusión subyacente no es alta. Básicamente similar al "centro excéntrico" de la estructura Yumin.
Por lo tanto, la diferencia en siglos entre las dos estructuras no es un mundo de diferencia. De hecho, es sólo una forma de configuración.
En cuanto a la estructura de Yu Min, es una tontería que China conserve sólo 30 bombas de hidrógeno en el mundo. La estructura no garantiza la estabilidad de los materiales radiactivos. La solución de Taylor ulam no tiene la desventaja de altos costos de mantenimiento. El material de fusión nuclear de las bombas de hidrógeno actuales es agua pesada o agua superpesada. Pero el deuteruro de litio.
Recuerda la fórmula aquí.
El litio 6 más un neutrón se puede dividir en helio 4 + tritio, liberando 5 MeV de energía.
A su vez D+T = He+N+17.5438+0 MeV. Puedes ver que en toda la reacción, en realidad no se desperdicia nada. Además, el deuteruro de litio no sólo proporciona el deuterio necesario para la reacción, sino que también produce tritio continuamente durante el proceso de reacción. Además, el deuteruro de litio es un combustible nuclear que puede almacenarse durante mucho tiempo y no tiene vida media.
En cuanto a los altos costos de mantenimiento de las bombas de hidrógeno extranjeras, sí. Fue la primera bomba de hidrógeno de Estados Unidos. Mira cómo se veía antes de la explosión:
Si puedes ver a la persona sentada en la esquina inferior derecha, casi puedes imaginar el tamaño de esta bomba de hidrógeno, pero no solo eso. Esta "bomba de hidrógeno" pesa hasta 62 toneladas. El cuerpo real es la pequeña caldera que se muestra en el lado izquierdo de la imagen. El equipo periférico pesa más de 50 toneladas y se utiliza para disipar el calor de la bomba de hidrógeno. ¿Por qué disipar el calor? -Las “bombas de hidrógeno” contienen deuterio y tritio líquidos. Por lo tanto, este tipo de bomba de hidrógeno se denomina bomba de hidrógeno húmeda. Incluso si hay equipos de refrigeración, esta bomba de hidrógeno no durará mucho y será desguazada. Debido a que las moléculas de deuterio líquido son tan pequeñas, pueden filtrarse fácilmente a través de la carcasa metálica.
Este tipo de bomba de hidrógeno no solo tiene altos costos de mantenimiento, sino que además no tiene ningún método práctico.
Es imposible construir tranquilamente una caldera tan pequeña en una ciudad enemiga durante una guerra, ¿verdad? Por lo tanto, la bomba húmeda de hidrógeno es sólo un dispositivo experimental diseñado para verificar la viabilidad de la reacción de fusión. Los costes de mantenimiento son ciertamente elevados.
Poder de explosión -654,38+004.000 toneladas equivalentes de TNT. Pero es grande e inútil.
Pero en agosto de 1953, la Unión Soviética llevó a cabo con éxito una prueba nuclear y detonó una bomba de hidrógeno con una potencia de 400.000 toneladas. Esta fue la primera bomba de hidrógeno de la Unión Soviética (no la configuración de Taylor Ulam), y su rendimiento de explosión fue sólo una fracción del de la primera bomba de hidrógeno estadounidense. Pero el gran avance fue el uso de deuteruro de litio sólido como combustible de fusión. Así, la Unión Soviética desarrolló con éxito la primera bomba de hidrógeno práctica. Debido al uso de materiales sólidos, este tipo de bomba de hidrógeno se denominó más tarde "bomba de hidrógeno seco". Le siguieron Estados Unidos, le siguió el Reino Unido, le siguió China, le siguió Francia... Todas las bombas de hidrógeno del mundo ahora lo son. bombas de hidrógeno seco. ¡No hay ningún problema con la vida útil!
Lo que pasó es que, en realidad, no hay tontos entre los expertos que desarrollan bombas de hidrógeno en varios países. Por supuesto, a excepción de la India, la India cree obstinadamente que añadir deuteruro de litio a una bomba atómica es una bomba de hidrógeno, pero ha dado lugar a una nueva forma de bomba nuclear. Aunque varias configuraciones parecen misteriosas fuera del círculo, no lo son tanto en el círculo interno de la investigación de la bomba de hidrógeno; a lo sumo, son solo unas pocas pruebas nucleares más. Por lo tanto, las ventajas de varias configuraciones se han combinado durante mucho tiempo. Por ejemplo, la bomba nuclear W-88 que vemos ahora:
¡Esto es! ¿Qué configuración crees que es? Si fuera más "en serio", ¿publicaría un artículo mañana: "Estados Unidos copió la configuración de la bomba de hidrógeno de China y tiene que pagar derechos de patente al Sr. Yu Min"?
De hecho, en el caso de las bombas de hidrógeno, esto es un secreto militar de todos los países. No importa qué configuración sea, es un secreto técnico absoluto. Ninguno de los países lo ha hecho público, pero el mundo exterior sólo conoce los principios. A juzgar por la información publicada, sólo los cinco miembros permanentes del mundo tienen la capacidad de fabricar bombas de hidrógeno, pero existen dos métodos para fabricar bombas de hidrógeno en el mundo.
Actualmente sólo existen dos configuraciones de bombas de hidrógeno, una es la configuración estadounidense Taylor-Ulam (denominada configuración T-U) y la otra es la configuración Yumin. Aunque la configuración es diferente, esencialmente no hay cambios. Todos utilizan la primera etapa para impulsar la estructura de la bomba de hidrógeno de la segunda etapa. La etapa primaria generalmente utiliza la energía de fisión de los átomos para emitir rayos X, detonando así la etapa secundaria, y fusiona materiales de deuterio y tritio para detonar la bomba de hidrógeno. Es un proceso muy simple, pero requiere tecnología absoluta para controlarlo. La dificultad radica en cómo utilizar los potentes rayos X producidos por la fisión nuclear para iluminar los átomos de isótopos de deuterio y tritio.
Estados Unidos adopta la “configuración Taylor-Ulam” (configuración T-U). Su característica estructural requiere el desarrollo de una funda protectora que recoge los rayos X a través de la reflexión en la superficie interna del cilindro, transformándolos. La energía de los rayos X se concentra para lograr el propósito de detonar una bomba de hidrógeno.
La dificultad en la configuración T-U aquí es fabricar una estructura reflectante cilíndrica relativamente grande, lo que requiere un volumen muy pesado y grande. Esto aumenta enormemente el peso extra de la bomba de hidrógeno, que tiene grandes limitaciones en misiles balísticos y bombarderos. Sin el desarrollo de la miniaturización de las bombas de hidrógeno, no se podrá lograr la situación de los equipos multiplataforma.
Sin embargo, la "configuración sensible al espacio" no utiliza el mismo método que la "configuración T-U", pero la "configuración sensible al espacio" utiliza rayos X enfocados para lograr el propósito de la irradiación enfocada. " El principio de la "configuración sensible al espacio" consiste en utilizar el principio de enfoque de lentes para enfocar la irradiación de rayos X en átomos de isótopos de deuterio y tritio, desencadenando así la fusión.
La ventaja relativa de la "configuración sensible" es que no crea una estructura cilíndrica grande, lo que reduce en gran medida el tamaño y el peso de la bomba de hidrógeno. Al mismo tiempo, esta estructura es relativamente simple, sin un diseño estructural complejo, y es fácil de fabricar y almacenar. Esto también hace que el costo de mantenimiento de la bomba de hidrógeno "Configuración Yumin" sea relativamente bajo y también reduce la presión sobre el apoyo logístico. Es una configuración de bomba de hidrógeno con el diseño más integral en comparación con otras configuraciones.
El Sr. Yu Min ha venido por el camino.
Por lo tanto, solo se puede decir que su diseño de "configuración sensible" es de tamaño pequeño, liviano, de estructura relativamente simple y fácil de mantener. Sin embargo, esto no significa que la bomba de hidrógeno de "configuración sensible" sea la bomba de hidrógeno más poderosa. Simplemente tiene ciertas ventajas en diseño. La letalidad de la bomba de hidrógeno no tiene nada que ver con su configuración. Es mejor no utilizar armas nucleares sino utilizarlas en el desarrollo de la energía nuclear, ¡que es más prometedor!
Sabemos que una bomba de hidrógeno es un arma que libera energía mediante fusión nuclear. El inicio de la fusión nuclear requiere altas temperaturas. En el uso real, las bombas de hidrógeno actualmente solo pueden detonarse mediante explosiones de bombas atómicas.
Pero la bomba de hidrógeno no es simplemente una combinación de la bomba atómica (la "mecha" de la bomba de hidrógeno) y el tritio (la "pólvora" de la bomba de hidrógeno), porque cuando realmente se detona, requiere una temperatura lo suficientemente alta y una temperatura lo suficientemente alta. Sólo una cierta concentración de combustible de fusión puede hacer que la fusión nuclear sea violenta y sostenida al mismo tiempo, la explosión de una bomba atómica es extremadamente violenta y la onda de choque de la explosión; destruye todo lo que lo rodea, lo que hace que las materias primas de fusión no alcancen una concentración suficiente en el centro de la explosión. Por tanto, el diseño de la estructura de la bomba de hidrógeno es extremadamente complejo.
Se dice que tanto Estados Unidos como la Unión Soviética estudiaron inicialmente una bomba de hidrógeno con estructura de “torta de mil capas”. La bomba atómica está en el medio y está recubierta con muchas capas de litio y tritio. Cuando se enciende una bomba atómica, todas las capas externas desaparecen y sólo una parte muy pequeña del tritio puede completar la fusión nuclear en un ambiente de temperatura ultra alta. Esto es un enorme desperdicio de combustible de fusión y reduce en gran medida su poder.