К вопросу о супербомбе

[fonzeppelin]

Благодаря коллеге Winchell Chung, автору замечательного сайта Atomic Rockets, удалось ознакомиться с интереснейшим документом — SURVEY OF THE THERMAL THREAT OF NUCLEAR WEAPON, подготовленным министерством обороны США в 1963 году. Помимо прочей занимательной информации (в частности, рассмотрения ситуации «N-country attack» — ядерной провокации третьей стороны, с целью спровоцировать полномасштабный обмен ударами между сверхдержавами), в нем также приводятся данные относительно супербомб гигатонного эквивалента.

Раздел, посвященный космическим взрывам (высота более 52 миль, т.е. 83 км) кратко, но исчерпывающе поясняет принцип поражающего действия супербомбы: нагрев верхних слоев атмосферы рентгеновским излучением взрыва, с образованием «плоского огненного шара в форме блинчика» («pancake-shaped fireball»), то есть дисковидного слоя перегретой плазмы над поверхностью. Поражающим эффектом становится вторичное тепловое излучение плазмы, достигающее поверхности.

Таблица демонстрирует изменение двух пороговых уровней термального излучения на поверхности Земли — 10 калорий на см2 и 25 калорий на см2 — для космического взрыва мощностью в 10 гигатонн (10000 мегатонн). По вертикали приведена высота взрыва в километрах, по горизонтали — расстояние от проекции эпицентра в километрах.

Приведенный выше график достаточно наглядно демонстрирует, каковы поражающие возможности 10-гигатонной супербомбы. При подрыве на оптимальной высоте (порядка 80 км), радиус зоны теплового поражения в 10 калорий на см2 составит около 560 километров. Учитывая, что время облучения не мгновенно, а продолжается от десятков секунд и до минуты, этого более чем достаточно, чтобы заставить воспламениться практически любые горючие материалы — дерево, пластик, листву, краску — на всей площади зоны поражения.

При этом:

* Поскольку огненный шар ни в одной точке не контактирует с поверхностью, долговременное радиационное заражение местности отсутствует.

* Поскольку отсутствует ударная волна и традиционное для ядерного взрыва восходящее грибовидное облако, сажа и пепел континентального пожара в основном остаются на малых высотах, не распространяясь в стратосферу.

Я попытался визуализировать поражающий эффект супербомбы следующими двумя симуляциями с помощью Missile Maps:

Детонация над Тверью, область поражения протягивается от Санкт-Петербурга на севере, до Липецка на юге, Нижнего Новгорода на востоке и Пскова на западе.

Детонация над Питтсбургом (штат Пенсильвания), область поражения от Барри (Канада) на севере, до Гринсборо (США) на юге, Нью-Йорка на востоке и Форт-Вэйн на западе.

Поражающий эффект 10-гигатонной супербомбы достаточно впечатляющий, чтобы понять, почему Теллер видел в этом оружии совершенного хранителя мира. Подрыв одной супербомбы в состоянии опустошить территорию, сравнимую с площадью Германии или Франции. При этом, подвергшаяся атаке территория будет выжжена континентального масштаба пожаром до состояния безжизненной пустоши. Никакое продолжение военной деятельности или партизанская активность на ней не будут возможны.

 

Comments

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

По проекту "Орион" прошли ядерные испытания, подтвердившие расчтеты. Это не то, что называется "дальше бумаги не пошел".

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

макет метали на химической взравчатке


https://www.youtube.com/watch?v=njM7xlQIjnQ&ab_channel=FootageArchive-VideosFromThePast




И проводили ядерные испытания для подтверждения расчетов плиты-толкрателя (графитовое покрытие, etc), и взаимодействия ее с продуктами ядерного взрыва. Испытание прошло успешно, расчеты оказались верны.

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

Это ппц как далеко ушло от бумаги, это испытание всех ключевых принципов.

И это я еще про запущенную в космос ядерным взрывом плиту не упомянул (по ряду причин, основная из которых: не зачем да и ни к чему).

То, что более близкие к финальному "Ориону" испытания были бы более интересны, не означает, что летные(!!!!) испытания доказывающие возможность полета взрыволета, и ядерные испытания, показывающие возможность того, чтобы этот взрыволет был ядерным, — не делают (не оставляют) "Орион" бумажным проектом.


Если бы не Договор — мы бы уже несколько десятилетий как рассекали бы по Солнечной системе на взрыволетах.

Мы бы даже то этическое ограничение, я про перевод загрязнения от взрывов в человеческие жертвы, преодолели бы. И даже не расчетами, показывющими, что жертв на тонну ПН все равно меньше, чем у химии, а чистыми зарядами: в СССР для нужд мирного атома научились в итоге создавать термоядерные заряды с предельно малой итоговой активностью (там сам заряд, конечно, песня, — заряд со второй ступенью на газообразном дейтерии, его при применении опускали в ствол с пустой второй ступенью, и лишь опустив, накачивали дейтерием).

И-ехЬ...

[Андрей Гаврилов (from livejournal.com)]

В ядерной части испытали то, что отличает его от любой другой не ядерной части: ядерную часть, взаимодействие продуктов с покрытием плиты, по сути — плиту (хотя там и были шары).

Это вообще хорошая идея для студенческого ++ проекта, сделать космическое испытание концепта. "++" его делает скорее часть про плиту.

Из стопперов тут набор небольшого количества трития (немного), наработка, а лучше просто приобретение достаточного количества дейтерия (зависит от того, насколько сильный взрыв вы хотите; кстати, это решение части проблемы с плитой, лучше, конечно, отработать полноценную двухступеньку, — DT—>DD (или больше ступеней: DT—>DD—>...—>DD), но максимально слабую, хотя взрыв "на все деньги", в килотонном масштабе, произвел бы больше шороху, конечно ^_______^), + отработка JPL до состояния "достояние студенчества" технологии разгона (маневром "от Солнца") солнечного парусника до скорости в 25 а.е. в год.

Правда, по совместительству это будет тестом кинетического зажигания.

Плюсы — у нас будет пруф создания пустотных "Орионов" не требующих добычи делящихся веществ, все, что им надо — дейтерий для зарядов, и литий для пустотных (или, хуже — Лунных) станций наработки трития облучением лития нейтронами термоядерных взрывов; то есть в пределе стартовать такая система может с нескольких грамм трития для инициации первого заряда.

А дальше, — как в "УТЯТКО" lj user'а antihydrogen (станция наработки трития — оттуда же, его идея), только вместо разгона кинетических инициаторов на низких встречных околосолнечных орбитах (при том — многоступенчатый), их разгон осуществляем солнечными парусами, как в новой JPL&NASA идее о способе вывода телескопа в гравитационный фокус Солнца (580 — 600 а.е. и далее). Способ — идея, а его применение — реальный их проект, который уже 3 стадии прощел, и начнет осуществляется в 2032-м, согласно планам (запуск парусов, ЕМНИП).

А так, конечно, было бы забавно запустить пару студенческих кубсатов, и спустя некоторое время увидеть космический ядерный взрыв.

Напомнить о космосе, так сказать.
________



Ну и о возможности "экологичных взрыволетов", тут тебе и Марс за месяц, и Сатурн — за семь, а если не очень ссыкотно на низкой околоземной орбите видеть ядерные взрывы (что может быть как раз проблемой, из-за больших низкоорбитальных спутниковых группировок, и ЭМИ от взаимодействия излучения и атмосферы; впрочем заряды-то маааленькие; так же может быть проблема запирания частиц в магнитном поле, но скорее всего все решаемо) — то и дешевый вывод конской ПН на орбиту и далее, по схеме "подброс на химии за границу атмосферы" (именно подброс, как у New Shepard, а не разгон до орбитальной скорости (как у Falcon 9)!), а далее — как "Орион", но на чистых термоядерных взрывах, используя бесплатную кинетическую инициацию.