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原子弹的增殖因数大约为多少?铀的浓缩度大概在多少? 第1页

  

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这些数值绝对是高度敏感的。


裂变核武器的k(中子增殖因子)或是α(中子增殖率):通俗来讲,k是每吸收一个中子所放出的核裂变中子数目,则k-1就是(消耗一个中子)净增长的中子数量,若k大于1,此核链式反应状态被称为超临界,中子数目会呈指数增加。若k小于1,此核链式反应状态被称为次临界,中子数目会呈指数减少。若k等于1,此核链式反应状态被称为临界,中子数目会维持恒定。

α(中子增殖率),通俗来讲,就是k-1除以(每一代核裂变反应的平均时间),也就是中子总数量增加的速率:如果α很大,则核武器设计的水平很高————可以高效迅速地释放大量能量。

可见第18页:blog.nuclearsecrecy.com

裂变核武器的k(中子增殖因子)或是α(中子增殖率)涉及极端条件下的特殊核材料,只能通过复杂而危险的“综合试验”来进行测算,也是设计(高效率的)核武器的必要步骤————通过改变材料与几何构型,调整组装时间等手段,不断提高α,也能设计出更高效率的核武器。


因为直接涉及铀,钚(以及其他各种金属/非金属包层,结构),并对核武器设计直接有助益,这些数值是高度敏感的(测α是一些核武器试验的核心任务)。


美国业余核武器专家Carey Sublette称: In real fission weapons (unboosted) effective values for alpha are typically in the range 25-250 (doubling times of 2.8 to 28 nanoseconds). “现实裂变武器中(非助爆增强设计的裂变弹),有效α的区间是25到250(中子数量翻倍时间是2.8到28纳秒)”

他估计的k是最大到2左右。



至于武器级铀的浓度到底是多少,包括问“弹头内某一个部分,某一个作用的武器级铀是多少浓度”,回答均是:“这些数值是高度敏感的”——————虽然说一般把90%以上HEU的叫武器级铀,但是我们知道氢弹(热核武器)次级中使用的是高浓铀(不一定是武器级),有些核武器甚至使用些纯度更低的铀,更不用说钚武器中使用的铀,甚至是铀-钚符合弹芯中使用的铀,都完全可能“各有不同”。


可以看看Carey Sublette的大作品:

Nuclear Weapons Frequently Asked Questions

或是

Samuel Glasstone解密的内部教材:

nige.files.wordpress.com



《"零时"起爆:罗布泊的回忆》

捕捉纳秒信号的人们(选录一) ——记三室链式反应动力学组

作者:杨吉纯 李建华


......在原子弹起爆之后和闪光之前这段只能用纳秒(1秒的亿分之一)来描述的瞬间里,究竟发生了什么?这个过程是怎样开始的,怎样发展的,持续了多长时间,又是怎样结束的?

......要搞清这些问题,就必须用链式反应动力学的原理来诊断,来甄别。

......就是这个极短时间内发生的极微妙的物理过程,对核武器的设计和改进可是极为重要的。每次核试验,核武器设计家们,特别是两弹元勋邓稼先,都极为重视,极为关心,因为他们都急切地想看到那个能揭示核武器秘密的信号(波形)。

......在具体工作中,链式反应动力学组是利用核链式反应过程中产生的强大的γ射线束来捕捉这个稍纵即逝的纳秒信号的。核试验时,当强大的γ射线束照射到爆心西1300米处链式反应动力学组103工号顶上的闪烁核探测器上时,该探测器便产生一个脉冲信号,这个脉冲信号通过射频电缆传送到工事内的高速示波器上,于是在高速示波器的荧光屏上产生一个持续时间仅为几纳秒脉冲波形,“咔哒!”安装在示波器荧光屏前的一架高速相机迅速地将这个波形抢拍下来,成为最珍贵的底片。为了抢拍下这个持续时间仅为几纳秒的脉冲波形,关键在于神速,因此一定要用响应时间极快的闪烁探测器、高速示波器和高速相机,而且整个过程又必须是全部自动进行的。

几个小时之后,身穿防护服装、头戴防毒面具的一个班的战士冲到103工事门前,他们飞快地将一堆堵门的沙袋一袋袋抛出去,然后拉开第一道沉重的钢筋混凝土防护门,再拉开第二道、第三道钢板防护门。随后,链式反应动力学组几个负责抢收成果的同志身穿防护服装、头戴防毒面具,立即冲进测量室内,小心翼翼地取出照相机里的胶卷,装进一个铅罐中,之后抬着铅罐出了工号,上了卡车,风驰电掣般地乘车离去……

......在实验室里,抢收回来的胶卷冲洗出来了,他们终于看到了梦寐以求的波形,它,状如希腊字母λ,因此他们把它叫做λ曲线。然后他们在显微镜下耐心地、精细地判读这条λ曲线。再后,他们在办公室里摇着手摇计算机精心地计算每一个数据,直到获得两个数据的最后准确结果:γ射线强度的对数增殖率和链式反应持续时间。这两个数据可是鉴定核武器设计水平和改进核武器设计的最重要依据之一,因此也就是核武器设计院最关心的数据之一。邓稼先经常是迫不及待地赶来,和他们详细地讨论和分析这些数据……

捕捉纳秒信号的人们(选录一)




  

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