Личная тема Дока

[dok34.ru]

Цитата:

"Всякий слышит лишь то, что понимает"
ПЛАВТ, (III в. до н.э.)

Да.
Хоть в подпись бери, актуально опять 🙂

 

[dok34.ru]

В смежную тему 🙂

 

[dok34.ru]

Сепараторы 🙂
В конце 19-го века в просвещенном мире молочных ферм без центрифужных сепараторов уже не существовало. Так что идея разделения газообразных изотопов лежала на поверхности. Вроде бы в 1919 первыми на бумаге об этом написали Линдеманн и Астон, но никакой революции они не сделали. Первое экспериментальное разделение изотопов хлора – это группа Бимса и Хэйнса из Виргинского универа в США, 1936 год. Свою центрифугу они начали строить в 1934. Бимс пошел по неправильному пути — он понимал правильно, что конвекция может размешать обратно обогащенную часть газа, и решал задачу о центрифуге без конвекции. Идейно вроде правильно, но то был тупик.

Перескочу сразу на уран, чтобы метки расставить. Линейная скорость стенки стакана — пара Махов. При этом давление гексафторида урана у стенки стакана выше, чем на оси, всего то в (привяжите себя к креслу!) сотни миллиардов раз. А вот концентрация 235-го у стенки выше, чем на оси, на какие-то жалкие 25%. При одном Махе на 6%.

Главная формула для производительности идеальной центрифуги — линейный рост с высотой стакана и пропорциональнсть скорости вращения стенки в четвертой степени — была получена нобелевским лауреатом Полем Дираком еще в 1941 году. Вывод Дирака был для идеального газа и не учитывает того, что в центре стакана изреженный газ, а у стенок вовсе не газ, а нечто, описываемое гидродинамикой, поправки к формуле Дирака очень не хилые, но это оказалось не столь принципиально.

В Германии Грот (Groth) сообразил еще в конце 30-х, как запрячь с пользой конвекцию и стал греть дно стакана и охлаждать крышку, чтобы организовать т.н. противопоток. Это в рамках немецкого атомного проекта.

За время Манхэттенского проекта в США разобрались во всех тонкостях физики центрифуги. Кроме двух пустяков.

Можно долго расписывать разные красивые детали, но этих пустяков-прорывов было два.

Первый скорее всего за Штеенбеком (тут не без жирного знака вопроса) , кто занимался центрифугами в Судрми. Он поставил стакан вертикально, подвесив её в магните с легким упором на иглу. Фриц Ланге, еще один немец, кто начал заниматься центрифугой еще в 39-м в Харькове, клал стакан горизонтально с осью в шарикоподшипниках. Американцы тоже сообразили, что стакан надо ставить вертикально, тоже дошли сами до противопотока, но застряли в шарикоподшипниках. А ведь магнитная подвеска была изобретена в самом начале 20-го века! Центрифуга в шарикоподшипниках жрала немыслимо много электричества, и с нужной скоростью вращаться долго не могла — шарикоподшипники на такое не тянули. И на центрифугу американцы поставили жирный крест. Но не только из-за этого.

Магнитной подвески и иглы было мало. Надо было научиться делать каскад из центрифуг. т.е. высасывать обогащенный газ из вращающегося с теми Махами стакана, не перемешивая газ внутри. До Каменева в (будущем) Институте Курчатова этого не смог сделать никто.

К тому времени работавший в Судрми трофейный австрийский инженер Гернот Циппе был при группе Курчатника, которая по механике была завязана на Кировский завод. К счастью, его отставили от этих работ до разработки настоящего прототипа и отправили в карантин в Киеве. Но Циппе был несомненно человек способный и понимал, к чему ему удалось прикоснуться.

Отпущенный домой в 1956, Циппе поехал на конференцию по обогащению урана и поразился, что нет ни одного доклада о центрифугах. Он попытался рассказать о советском центрифужном прорыве, но был послан на все три буквы (немцы посылают в Arschloch — целых восемь букв): откуда ты взялся дурачок, что не знаешь о центрифужном провале в Манхэттене?

В-общем, в Европе Циппе слушать не захотел никто. В 1957 Циппе, совместно с Штеенбеком и Шеффелем центрифугу на магнитной подвеске и на игле запатентовал. Утверждается, что в СССР об этом акте воровства знали, но вопрос о переходе в СССР с диффузии на центрифугу был в процессе решения, и был решено промолчать, чтобы врагов не всполошить.

Ближе к телу, как учил Мопассан. Подбираемся в ВОУ-НОУ.

Циппе кинулся в США в тому самому Бимсу в Виргинский универ и они смогли получить грант на разработку прототипа. Прототип заработал. Американцы слегка офигели. Первым делом, с начала 1961 США полностью засекретили все о центрифугах — до этого вся физика центрифуг считалась забавным, но бесполезным развлечением. К этому времени газодиффузионное обогащение вывело США по возможностям настолько вперед, что отвлекаться на крутящихся балерин особо не хотелось. Электроэнергии было завались, и было плевать на то, что центрифуги потребляют её в полста раз меньше.

Циппе вернулся в Европу, и в Европе родилась URENCO. Они создали работающее центрифужное обогащение. Честь и хвала.

Тем не менее, за американскую центрифугу взялись, и решили создать т.н. надкритический супер-пупер монстр. В начале 80-х его испытывали-испытывали, но крутиться 30 лет и дольше, как изящная небольшая советская балерина, она не пожелала. И в году 83-84 на центрифугу плюнули, да и диффузионное лобби не желало быть списанным.

С ВОУ-НОУ американцы сыграли грязный трюк. При его заключении Минатом полагал, что это межправительственное соглашение. Но это только приблазнилось. Через некое время USEC (Unites States Enrichment Corporation), прописанный в соглашении, из госпредприятия переродился в частное, и привидевшиеся нашему Минатому госгарантии развеялись, как туман. USEC немало попортил крови Минатому (ставшему потом Росатомом), угрожая вообще перестать покупать уран, когда Минатому даже на оружейный комплекс денег не хватало... Эта часть истории в публичных источниках по крупицам попадается, но в целом малоизвестна.

У нас мало написано и о том, что даже в американском Department of Energy, уж не говоря о других американских корпорациях, на делающий деньги из воздуха... тьфу... российского урана USEC глядели с ненавистью.

А пока USEC возродил проект американской центрифуги, поставив задачу производительности в 30 (!) раз выше, чем у этих русских (как они полагали, не особо ошибаясь). С длиннющим стаканом в десяток метров с сильфонами для гашения резонансов при ускорении в надкритические скорости. И в 6 раз производительнее тоже надкритических, что запускались в URENCO . Точные цифры тут непринципиальны.

Не было абсолютно никаких показаний к тому, что проект американской центрифуги закончится пшиком. Я не в состоянии описать, как они профукали свои сверхприбыли от ВОУ-НОУ. Но финальная стадия перед объявлением о банкротстве примечательна: USEC унизительно выпрашивал гранты на десяток-другой миллионов, обещая прорыв через квартал, но сверх работающего еле полгода маленького каскадика продвинуться они не смогли.

Не шмогла так не шмогла — как не мучилась, а умерла.

Показаний для провала через 55 лет после того, как СССР решил полностью перейти на центрифуги, не было никаких.

Я обозначил только канву событий, и так получилось длинно, тут надо книгу писать...
Коротко и вроде достаточно точно.

 

[dok34.ru]

Балерины в Е-бурге.

 

[dok34.ru]

Цитата:

Так, если шар делящегося вещества окружить замедлителем, многие нейтроны покинут замедлитель или будут поглощены в нем, но будут и такие, которые, потеряв свою энергию, вернутся в шар («отразятся») и с гораздо большей вероятностью вызовут акты деления (рис. 2.5). В процессе обмена нейтронами между замедлителем и делящимся веществом установится усредненная, пониженная в сравнении с той, с которой они рождаются, энергия нейтронов, вызывающих деление. Если шар окружить слоем бериллия толщиной 25 мм, то можно сэкономить 20 кг U235 и все равно достичь критического состояния сборки. Заплатить за такую экономию придется временем: каждое последующее поколение нейтронов, прежде чем вызвать деление, должно сначала замедлиться. Эта задержка уменьшает число поколений нейтронов, рождающихся в единицу времени, а значит, энерговыделение «затягивается». Чем меньше делящегося вещества в сборке, тем больше требуется замедлителя для развития в ней цепной реакции, а деление идет на все более низкоэнергетичных нейтронах. В предельном случае, когда критичность достигается только на совсем уж тепловых, например, в растворе солей урана в воде[30], масса сборок – сотни граммов, но раствор просто периодически вскипает. Выделяющиеся в объеме пузырьки пара уменьшают среднюю плотность делящегося вещества, и цепная реакция прекращается. Затем пузырьки, всплывая, покидают жидкость и вспышка делений повторяется. Можно, конечно, закупорить сосуд, и тогда пар высокого давления разорвет его. Это будет типичный тепловой взрыв, опасность которого заключается не в мощности, а в радиационных эффектах.

Вот как описан в книге Р. Юнга «Ярче тысячи солнц» закончившийся трагично эксперимент доктора Слотина, правда, не с ураном, а другим делящимся веществом – плутонием (рис. 2.6).

С водными , медленными реакторами теперь понятнее?

 

[dok34.ru]

Цитата:

…Неожиданно его отвертка соскользнула. Полушария сошлись слишком близко, и масса стала критичной. Мгновенно все помещение наполнилось ослепительным блеском. Физик, вместо того, чтобы укрыться и, возможно, спасти себя, рванул голыми руками оба полушария в разные стороны и прервал тем самым цепную реакцию».

Надеюсь, читателю очевидны «ляпы»: оказывается, человек в состоянии движениями рук прервать ядерный взрыв, а уж если таковой неминуем – может «укрыться» (уж не спрятавшись ли под стол?).

Авторам книги «Критические параметры систем с делящимися веществами и ядерная безопасность» удалось избежать безграмотного пафоса.

«Лос-Аламос, 1946 г. Случай неконтролируемой вспышки цепной реакции произошел на сборке, состоящей из плутониевой сферы[31], облицованной никелем толщиной 0,13 мм (плотность плутония равнялась 15,7 г/см, общий вес – 6,2 кг), окружаемой бериллиевыми полуоболочками. Экспериментатор, регулируя зазор между полуоболочками отверткой, неожиданно выронил ее. Бериллиевые полуоболочки сомкнулись, что явилось причиной вспышки цепной реакции, в результате которой в сборке произошло 3 ·1015 делений. Физик, проводивший эксперимент, умер через девять дней в результате переоблучения дозой 900 рентген».

Оружейник-ядерщик, мельком взглянув на характеристики «сферы», скажет, не раздумывая: сборка была изготовлена для заряда, где одно поколение быстрых нейтронов сменяется другим, более многочисленным, за неимоверно короткое, неуловимое живыми существами время. Не будучи окружена замедлителем, «сфера» была подкритичной, безопасной. В присутствии замедлителя процесс, начавшись либо с нейтрона, рожденного в спонтанных реакциях всегда присутствующих в оружейном плутонии примесных ядер, либо – что менее вероятно – со случайно попавшего в сборку фонового[32] нейтрона, далее происходил на частицах, каждое поколение которых долго замедлялось, и потому не был взрывным. Цепь делений угасла сама, когда сборка раскалилась, а значит – расширилась. Дальнейшие действия физика предотвратили два неприятных последствия: другую вспышку делений после остывания сборки и загрязнение всего окружающего плутонием, который, раскалившись, мог и сбросить с себя защитную оболочку из никеля[33].

Вероятно, целью опыта было выяснить, безопасно ли монтировать сборку в заряд, окружая при этом замедляющим нейтроны бериллием. Пошли на жутковатый эксперимент потому, что во все времена далеко не все, что необходимо для реализации новых идей, можно было рассчитать. Упоминание «ослепительного блеска» следует отнести на счет эмоциональной реакции свидетелей аварии. На самом деле, это было неяркое фиолетовое свечение ионизованного гамма квантами воздуха (обычно в такой ситуации ощущается и сильный запах озона).

Важный вывод, который следует из разобранных примеров: излюбленный журналистами параметр – критическая масса – сам по себе не характеризует способность к взрыву. Для одного и того же делящегося вещества критические массы могут отличаться на порядки (в зависимости от его формы, плотности, присутствия замедлителя), причем, даже если такая масса собрана и цепная реакция происходит, взрывной она бывает отнюдь не всегда.

Подробно и вроде профессионально разобраны пара мифов.

Спасибо!

 

[dok34.ru]

Цитата:

«Холодный синтез» считало шарлатанством большинство авторитетов в области ядерной физики, но к их мнению в подобных ситуациях надо относиться с осторожностью, потому что человеческая психика устроена так, что вторжение на свою территорию, будь то квартира или возделываемое поле – воспринимается с крайним неудовольствием. Правда, наука не принадлежит кому-либо лично, но это унылое утверждение верно лишь формально, а на самом деле – парадигма «Земля принадлежит тем, кто ее обрабатывает»[36] сидит одинаково крепко как под крестьянским треухом, так и (пусть и в слегка отредактированном виде) под академической шапочкой.

Теоретики обычно стремятся оценить осуществимость предложения, опираясь на известные законы, но дело в том, что и верные законы могут «работать» по-разному, в зависимости от формулировки задачи. И потом: даже если и задача сформулирована и все преобразования проделаны безупречно – как быть с численными значениями величин, от которых зависит ответ «да, возможно» или «нет, невозможно»? Если все они точно известны – есть ли в предложении новизна? А если их приходится выбирать, руководствуясь интуицией, вряд ли такой метод отличается от того, сущность которого можно сформулировать как: «Рожа мне его не нравится…» или: «С такими ногами, девушка, в стриптизерки надо пойти, а не по комиссиям шляться…»

Да, совершенно верно!
В сегодняшнюю тему, вовремя 🙂

Ах да, это и ответ Уилу в отношение реакции общества на инородные идеи 🙂

Любого практически общества.
Общество полинезийцев, столь позитивно относящихся к наготе и повязочкам - весьма репрессивно относятся к тому, что для них новое и непривычное.

 

[dok34.ru]

Цитата:

Автор прикинул, противоречит или нет рассматривавшееся предложение ранее известным, проверенным фактам. Доказательства, представленные изобретателями, при этом во внимание, конечно, не принимались: на столе лежали броне плиты с отверстиями, в которые можно было просунуть кулак, но ведь такой результат можно получить и не от «пуль холодного синтеза», а просто прилепив к плите кусок пластита и приладив к нему детонатор…

В обеденный перерыв пришлось съездить домой за книгой Глесстона «Действие ядерного оружия», а после перерыва – попросить специалистов по ядерным реакциям отдохнуть и задать изобретателям вопросы, проверяя, правильно ли занесены в протокол ответы на них.

В: Вы утверждаете, что источником энергии у вас является синтез, неважно – «холодный» или «горячий»?

О: Да.

В: Согласны ли вы, что в каждом акте синтеза выделяется свободный нейтрон?

О: Да.

В: Верно ли, что энерговыделение при взрыве вашего устройства эквивалентно взрыву нескольких килограммов ВВ?

О: Да.

В: У меня в руках книга Глесстона, там приведены данные об энергии, выделяющейся в акте синтеза – 17 Мэв, что соответствует 2,7-10-12 Дж, вы согласны?

О: Да.

В: А где лично вы находились при проведении опытов?

О: В блиндаже, метрах в десяти. А какое это имеет значение?

Имело это такое значение, что в каждом из опытов должно было выделиться по 1019-1020 нейтронов: достаточно было поделить заявленное значение энерговыделения в опыте на энерговыделение в одном акте синтеза, чтобы в том убедиться. В десяти метрах от смертельной дозы нейтронов не мог спасти ни один блиндаж.

Все стали мусолить книгу, раздалось неуверенное беканье изобретателей, что, может, у них и «не выделялись нейтроны», на что последовал заготовленный ответ: «Тогда вам надо не размениваться на прикладные мелочи, а сначала заявить об открытии совершенно нового класса ядерных реакций». Далее диалог продолжался вполне предсказуемо.

– Мы не намерены вступать в споры об открытии, есть эффект – и всё!

– Тогда следует продемонстрировать на полигоне, как и чем проделываются дырки в бронеплитах, а не затевать дискуссии о так называемом холодном синтезе…

Конечно, на этом активность первопроходцев не иссякла, впоследствии до автора доходили отголоски скандалов на эту тему, но на заседания комиссий его больше не приглашали.

В том числе к выделенному я привлеку внимание.

 

[dok34.ru]

Цитата:

Как-то так получилось, что я принялся защищать ребят младше меня, которым доставалось в школе. Я чувствовал, что должен приглядывать за ними, и это стало моей обязанностью.

Может быть, это началось из-за того, что я умел найти оправдание для драки, не влипнув в историю. Но мне кажется, дело не только в этом: привитое отцом чувство справедливости и стремление к честной игре влияли на меня больше, чем я тогда осознавал это. Даже больше, чем я могу объяснить сегодня, когда вырос. Но, в чем ни была причина, я мог драться, сколько захочу, благо поводов хватало.

Одни это назовут дрлиганством, другие - борьбой за справедливость.
А кроме прочего - есть и третья сторона 🙂
Парафило-подобная 🙂

Драка\секс запрещены. Но можно "вступаться за слабого", или скажем выпороть "непослушную девчонку"..

 

[dok34.ru]

Цитата:

Ты не ковбой, пока не объездил лошадь. Эту науку я начал постигать еще в школе. Поначалу я ничего не понимал в этом деле.

Я знал одно: надо залезть ей на спину и оставаться там, пока лошадь не прекратит брыкаться. Изо всех сил постараться не упасть оттуда.

Вариант "ты не мужик, пока не объездил лошадь"- просто из чуть другой культуры 🙂
Но оттенки - те же, по сути.
Нормативные.
Просто пацану из Техаса проще стать програмером, если не осилил лошадь. Проще, чем отрезать пипку для доказательства родителям, социуму "я не мужик и не хочу быть "мужиком"".