Nükleer silah verimi - Nuclear weapon yield

Birleşik Devletler tarafından geliştirilen çeşitli nükleer silahların verimini (kiloton olarak) ve kütlesini (kilogram olarak) karşılaştıran log-log grafiği .

Patlayıcı bir nükleer silahın verim miktarı enerji o zaman serbest Nükleer silah patlatılır genellikle olarak ifade, TNT eşdeğer (standart eşdeğer kütlesi arasında trinitrotoluen kilotons halinde, patlatılmış ise, aynı enerji boşaltım üretecektir) (kt—binlerce ton TNT), megaton (Mt—milyonlarca ton TNT) veya bazen terajoule (TJ) cinsinden . Bir terajoule'lik bir patlayıcı verim, 0,239 kiloton TNT'ye eşittir . TNT tarafından salınan enerjinin herhangi bir ölçümünün doğruluğu her zaman sorunlu olduğundan, geleneksel tanım, bir kiloton TNT'nin basitçe 10 12 kaloriye eşdeğer olduğu şeklindedir .

Verim-ağırlık oranı, silahın kütlesine kıyasla silah verimi miktarıdır. Füzyon silahları ( termonükleer silahlar ) için pratik maksimum ağırlık-verim oranının, metrik ton bomba kütlesi (25 TJ/kg) başına altı megaton TNT olduğu tahmin edilmektedir. 1960'ların başında tek savaş başlığı kullanımı için yapılmış büyük silahlar için 5,2 megaton/ton ve daha yüksek verimler rapor edilmiştir. O zamandan beri, çoklu savaş başlığı sistemlerinin artan net hasar verimliliğini (bomba hasarı/bomba kütlesi) elde etmek için ihtiyaç duyulan daha küçük savaş başlıkları , tek modern savaş başlıkları için verim/kütle oranında artışlarla sonuçlandı.

Nükleer silah verimi örnekleri

Artan verim sırasına göre (çoğu verim rakamları yaklaşıktır):

Bomba Teslim olmak Notlar Nükleer maddenin ağırlığı
kt TNT TJ
Davy Crockett 0.02 0.084 Değişken verimli taktik nükleer silah—kütlesi yalnızca 23 kg (51 lb), Birleşik Devletler tarafından şimdiye kadar konuşlandırılmış en hafifi ( Özel Atom Yıkım Mühimmatı ve GAR-11 Nükleer Şahin füzesi ile aynı savaş başlığı ).
AIR-2 Cin 1.5 6.3 Bombardıman uçaklarını engellemek için geliştirilmiş W25 nükleer savaş başlığına sahip güdümsüz havadan havaya roket . Nükleer madde ve bombanın toplam ağırlığı 98,8 - 100,2 kg
Hiroşima'nın " Küçük Çocuk " yerçekimi bombası 13-18 54-75 Silah tipi uranyum-235 fisyon bombası (savaşta kullanılan iki nükleer silahtan ilki). 64 kg Uranyum-235, uranyumun yaklaşık %1.38'i parçalandı
Nagazaki'nin " Şişman Adam " yerçekimi bombası 19–23 79-96 Patlama tipi plütonyum-239 fisyon bombası (savaşta kullanılan iki nükleer silahtan ikincisi). 6,2 kg Plütonyum-239, yaklaşık 1 kg parçalanmış
W76 savaş başlığı 100 420 Bunlardan on iki tanesi MIRVed Trident II füzesinde olabilir ; antlaşma sekizle sınırlıdır.
W87 savaş başlığı 300 1.300 Bunlardan on tanesi MIRVed LGM-118A Peacekeeper'daydı .
W88 savaş başlığı 475 1.990 Bunlardan on iki tanesi bir Trident II füzesinde olabilir; antlaşma sekiz ile sınırlıdır.
Ivy King cihazı 500 2.100 En güçlü ABD saf fisyon bombası, 60 kg uranyum, patlama tipi. Hiç konuşlandırılmadı. 60 kg Yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum (HEU)
Turuncu Haberci Küçük 720 3.000 En güçlü test edilen Birleşik Krallık, güçlendirilmiş fisyon füze savaş başlığı . 117 kg Uranyum-235
B83 nükleer bomba 1.200 5.000 Değişken verimli silah, aktif hizmetteki en güçlü ABD silahı.
B53 nükleer bomba 9.000 38.000 1997 50 "Hedge" kısmının bir parçası olarak muhafaza edilene kadar en güçlü ABD bombanın aktif hizmette oldu Kalıcı stoğu 2011 yılında tamamen Mod 11 varyantını sökülmüş kadar B61 bombalarının rol bozma sığınakta B53 yerini aldı. Silahtaki W53 savaş başlığı , sistem 1987'de hizmet dışı bırakılıncaya kadar Titan II Füzesinde kullanıldı .
Kale Bravo cihazı 15.000 63.000 En güçlü ABD testi. Hiç konuşlandırılmadı. 400 kg Lityum-6 deuterid
EC17/Mk-17, EC24/Mk-24 ve B41  (Mk-41) 25.000 100.000 Şimdiye kadarki en güçlü ABD silahları: 25 megaton TNT (100 PJ); Mk-17 aynı zamanda alan kare görüntüleri ve kütle kübik görüntüler açısından da en büyüğüydü: yaklaşık 20 kısa ton (18.000 kg). Mk-41 veya B41 , 4800 kg kütleye ve 25 Mt verime sahipti; bu, şimdiye kadar üretilmiş en yüksek ağırlık-verimli silah olmaya eşittir. Hepsi B-36 bombardıman uçağı tarafından taşınan yerçekimi bombalarıydı (1957'de emekli oldu).
Tüm Operasyonu Kale nükleer deneme serisi 48.200 202.000 ABD tarafından yürütülen en yüksek verimli test serisi.
Çar Bomba cihazı 50.000 210.000 SSCB, şimdiye kadar patlatılan en güçlü nükleer silah, 50 megaton verim, (50 milyon ton TNT). "Nihai" biçiminde (yani , kurşundan yapılma yerine tükenmiş bir uranyum kurcalama ile ) 100 megaton olurdu.
1996 itibariyle tüm nükleer testler 510.300 2.135.000 Tüm nükleer testler sırasında harcanan toplam enerji. [1]
Çeşitli nükleer silahlar için karşılaştırmalı ateş topu yarıçapları. İlk ateş topu yarıçapını gösterebilecek görüntünün aksine, 15 megatonluk bir yüzey patlaması olan Castle Bravo'nun maksimum ortalama ateş topu yarıçapı , resimde gösterilen 1,42 km değil 3,3 ila 3,7 km (2,1 ila 2,3 mi) arasındadır. . Benzer şekilde, şişman adam için modern tahmin olan 21 kiloton alçak irtifa hava patlamasının maksimum ortalama ateş topu yarıçapı , görüntünün 0,1 km'si değil, 0,21 ila 0,24 km'dir (0,13 ila 0,15 mi).

Karşılaştırıldığında, GBU-43 Massive Ordnance Air Blast bombasının patlama verimi 0,011 kt ve Oklahoma City'nin kamyon bazlı gübre bombası kullanılarak bombalanmasının patlama verimi 0,002 kt idi. Beyrut Limanı'ndaki patlamanın tahmini gücü 0,3-0,5 kt. Çoğu yapay nükleer olmayan patlamalar çok küçük nükleer silah olarak kabul edilir hatta olandan oldukça küçüktür.

verim sınırları

Verim-kütle oranı, silahın kütlesine kıyasla silah verimi miktarıdır. Nükleer silah tasarımcısı Ted Taylor'a göre , füzyon silahları için pratik maksimum verim-kütle oranı, metrik ton (25 TJ/kg) başına yaklaşık 6 megaton TNT'dir. "Taylor limiti" ilk ilkelerden türetilmemiştir ve metrik ton başına 9,5 megatona kadar verimi olan silahlar teorize edilmiştir. Elde edilen en yüksek değerler biraz daha düşüktür ve değer, verimli MIRV kullanımı veya seyir füzesi sistemleri tarafından teslim edilmek üzere tasarlanmış, günümüzün cephaneliklerinde vurgulanan türden daha küçük, daha hafif silahlar için daha düşük olma eğilimindedir.

  • B41 için bildirilen 25 Mt verim seçeneği , ona metrik ton başına 5,1 megaton TNT'lik bir verim-kütle oranı verecektir. Bu, mevcut diğer herhangi bir ABD silahından çok daha yüksek bir verimlilik gerektirse de (bir lityum döteryum füzyon yakıtında en az %40 verimlilik), bu, muhtemelen lityum döteryumda normalden daha yüksek lityum-6 zenginleştirmesinin kullanılmasıyla, görünüşe göre elde edilebilirdi. füzyon yakıtı. Bu, B41'in şimdiye kadar tasarlanmış en yüksek kütle verimine sahip silah rekorunu elinde tutmasıyla sonuçlanır .
  • W56 aygıt kütlesinin 4.96 kt her kilogramı için bir verim-kütle oranı gösterdi ve çok yakın 5.1 kt / kg elde en yüksek verim-kütle silahta şimdiye kadar yapılmış, 25 megatonluk B41 öngördü. Hiçbir zaman tam verimle test edilmeyen B41'den farklı olarak, W56 , 1962'de Dominic Operasyonunun XW-56X2 Bluestone çekiminde etkinliğini gösterdi , bu nedenle, kamuya açık bilgilerden W56 , kanıtlama özelliğini taşıyabilir. bir nükleer silahta bugüne kadarki en yüksek verimlilik.
  • 1963'te DOE, ABD'nin Titan II'ye 35 Mt'lık bir savaş başlığı veya B-52'lere 50-60 Mt'lık bir yerçekimi bombası yerleştirebilecek teknolojik kapasiteye sahip olduğuna dair açıklamaları kaldırdı. Her iki silah da takip edilmedi, ancak her ikisi de 25 Mt Mk-41'den daha yüksek verim-kütle oranları gerektiriyordu. Bu, B41 ile aynı tasarımın kullanılmasıyla, ancak Teller-Ulam termonükleer silahlarında en yaygın olarak kullanılan kurcalama malzemesi olan daha ucuz ancak daha düşük enerji yoğunluğuna sahip U-238 kurcalama yerine bir HEU kurcalamanın eklenmesiyle başarılabilirdi. .
  • Mevcut daha küçük ABD silahları için verim, metrik ton başına 600 ila 2200 kiloton TNT'dir. Karşılaştırıldığında, Davy Crockett gibi çok küçük taktik cihazlar için metrik ton başına 0,4 ila 40 kiloton TNT idi. Tarihsel karşılaştırma için, Little Boy için verim, metrik ton başına sadece 4 kiloton TNT idi ve en büyük Çar Bomba için verim, metrik ton başına 2 megaton TNT idi (aynı silah için yaklaşık iki kat verimden kasıtlı olarak düşürüldü, bu yüzden bu bombanın tasarlandığı şekliyle ton başına 4 megaton üretim kapasitesine sahip olduğuna dair çok az şüphe var).
  • Şimdiye kadar yapılmış en büyük saf fisyon bombası olan Ivy King , muhtemelen bu tür tasarımlarda üst sınır aralığında olan 500 kiloton verime sahipti. Füzyon güçlendirme, muhtemelen böyle bir silahın verimliliğini önemli ölçüde artırabilir, ancak nihayetinde tüm fisyon tabanlı silahların, büyük kritik kütlelerle uğraşmanın zorlukları nedeniyle bir üst verim sınırı vardır. (İngiltere'nin Orange Herald'ı , 750 kilotonluk bir verime sahip, çok büyük bir güçlendirilmiş fisyon bombasıydı.) Ancak, bir füzyon bombası için bilinen bir üst verim sınırı yoktur.

Büyük tekli savaş başlıkları nadiren bugünün cephaneliklerinin bir parçasıdır, çünkü yassı şekilli yıkıcı bir alana yayılmış daha küçük MIRV savaş başlıkları, belirli bir toplam verim veya yük kütlesi birimi için çok daha yıkıcıdır. Bu etki, tek bir savaş başlığının kara üzerindeki yıkıcı gücünün, patlamanın kabaca yarım küre şeklindeki bir patlama hacmi üzerinde "boşa harcanması" ve stratejik hedefin dairesel bir kara alanı üzerine dağıtılması nedeniyle yaklaşık olarak yalnızca veriminin küp kökü kadar ölçeklenmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Sınırlı yükseklik ve derinlik ile. Bu etki, balistik füze savaş başlıklarının tek savaş başlıklı bir füze tarafından taşınabilecek maksimum boyuttan ayrı ayrı küçültülmesi durumunda karşılaşılan verim/kütle verimliliğindeki azalmayı telafi etmekten daha fazlasını yapar.

Kilometre taşı nükleer patlamalar

Aşağıdaki liste, kilometre taşı nükleer patlamalardır. Hiroşima ve Nagazaki'ye yapılan atom bombalarına ek olarak, bir ülke için belirli bir silah türünün ilk nükleer testinin yanı sıra dikkate değer olan testler (şimdiye kadarki en büyük test gibi) dahildir. Tüm verimler (patlayıcı güç), TNT'nin kilotonları cinsinden tahmini enerji eşdeğerlerinde verilmiştir (bkz. TNT eşdeğeri ). Varsayılan testler ( Vela Incident gibi ) dahil edilmemiştir.

Tarih İsim
verim (kt)
Ülke Önemi
( 1945-07-16 )16 Temmuz 1945 üçleme 18–20 Amerika Birleşik Devletleri İlk fisyon cihazı testi, ilk plütonyum patlaması patlaması.
( 1945-08-06 )6 Ağustos 1945 Küçük çoçuk 12-18 Amerika Birleşik Devletleri Hiroşima , Japonya'nın bombalanması , uranyum tabancası tipi bir cihazın ilk patlaması, savaşta nükleer bir cihazın ilk kullanımı.
( 1945-08-09 )9 Ağustos 1945 Şişman adam 18–23 Amerika Birleşik Devletleri Nagasaki , Japonya'nın bombalanması , bir plütonyum patlama cihazının ikinci patlaması (ilki Trinity Testidir), savaşta bir nükleer cihazın ikinci ve son kullanımı.
( 1949-08-29 )29 Ağustos 1949 RDS-1 22 Sovyetler Birliği Sovyetler Birliği'nin ilk fisyon silahı testi.
( 1952-10-03 )3 Ekim 1952 kasırga 25 Birleşik Krallık Birleşik Krallık tarafından ilk fisyon silahı testi.
( 1952-11-01 )1 Kasım 1952 sarmaşık mike 10.400 Amerika Birleşik Devletleri Kriyojenik füzyon yakıtlı ilk " aşamalı " termonükleer silah, esas olarak bir test cihazı ve silahla donatılmamış.
( 1952-11-16 )16 Kasım 1952 sarmaşık kral 500 Amerika Birleşik Devletleri Şimdiye kadar test edilen en büyük saf fisyon silahı.
( 1953-08-12 )12 Ağustos 1953 Joe 4 400 Sovyetler Birliği Sovyetler Birliği tarafından yapılan ilk füzyon silahı testi ("aşamalı" değil).
( 1954-03-01 )1 Mart 1954 Bravo Kalesi 15.000 Amerika Birleşik Devletleri Kuru füzyon yakıtı kullanan ilk "aşamalı" termonükleer silah. Ciddi bir nükleer serpinti kazası meydana geldi. Amerika Birleşik Devletleri tarafından gerçekleştirilen en büyük nükleer patlama.
( 1955-11-22 )22 Kasım 1955 RDS-37 1.600 Sovyetler Birliği Sovyetler Birliği tarafından ilk "aşamalı" termonükleer silah testi (yerleştirilebilir).
( 1957-05-31 )31 Mayıs 1957 turuncu haberci 720 Birleşik Krallık Şimdiye kadar test edilen en büyük güçlendirilmiş fisyon silahı. İngiliz termonükleer gelişiminin başarısız olması durumunda "megaton aralığında" bir geri dönüş olarak tasarlanmıştır.
( 1957-11-08 )8 Kasım 1957 kıskaç X 1800 Birleşik Krallık Birleşik Krallık tarafından ilk (başarılı) "aşamalı" termonükleer silah testi
( 1960-02-13 )13 Şubat 1960 Gerboise Mavisi 70 Fransa Fransa tarafından ilk fisyon silahı testi.
( 1961-10-31 )31 Ekim 1961 Çar Bombası 50.000 Sovyetler Birliği Şimdiye kadar test edilen en büyük termonükleer silah - ilk 100 Mt tasarımından %50 oranında küçültüldü.
( 1964-10-16 )16 Ekim 1964 596 22 Çin Çin Halk Cumhuriyeti tarafından yapılan ilk fisyon silahı testi.
( 1967-06-17 )17 Haziran 1967 6 Numaralı Test 3.300 Çin Çin Halk Cumhuriyeti tarafından ilk "aşamalı" termonükleer silah testi.
( 1968-08-24 )24 Ağustos 1968 kanopus 2.600 Fransa Fransa tarafından ilk "aşamalı" termonükleer silah testi
( 1974-05-18 )18 Mayıs 1974 Gülümseyen Buda 12 Hindistan Hindistan tarafından ilk fisyon nükleer patlayıcı testi.
( 1998-05-11 )11 Mayıs 1998 Pokhran-II 45-50 Hindistan Hindistan tarafından yapılan ilk potansiyel füzyon destekli silah testi; Hindistan tarafından ilk konuşlandırılabilir fisyon silahı testi.
( 1998-05-28 )28 Mayıs 1998 Chagai-I 40 Pakistan Pakistan tarafından ilk fisyon silahı (artırılmış) testi
( 2006-10-09 )9 Ekim 2006 2006 nükleer testi 1'in altında Kuzey Kore Kuzey Kore'nin ilk fisyon silahı testi (plütonyum bazlı).
( 2017-09-03 )3 Eylül 2017 2017 nükleer testi 200–300 Kuzey Kore Kuzey Kore tarafından iddia edilen ilk "aşamalı" termonükleer silah testi.
Not

Verimleri ve tartışmayı hesaplama

Kiloton veya megaton aralığındaki (tek tek terajullerin çözünürlüğünden çok daha az) kadar kaba sayılar kullanarak bile nükleer patlamaların verimlerini hesaplamak çok zor olabilir . Çok kontrollü koşullar altında bile, kesin verimleri belirlemek çok zor olabilir ve daha az kontrollü koşullar için hata marjları oldukça büyük olabilir. Fisyon cihazları için en kesin verim değeri " radyokimyasal / Fallout analizinden" bulunur; yani, kimyasal reaksiyon ürünlerindeki kimyasal verimin bir kimyasal reaksiyondan sonra ölçülebilmesi gibi, üretilen fisyon ürünlerinin miktarının ölçülmesi . Radyokimyasal analiz yöntemine Herbert L. Anderson öncülük etmiştir .

Serpinti ulaşılabilir değil veya olacaktır nükleer patlayıcılar için yanıltıcı , nötron aktivasyon her ikisinin de verimi belirlemek için kullanılmış olan ile analiz, çoğunlukla, ikinci en doğru yöntem olarak kullanılmaktadır küçük Boy ve thermonuclear Sarmaşık Mike 'in ilgili verim. Verimler, patlama boyutuna, kızılötesine , ateş topu parlaklığına ( Bhangmeter ), sismografik verilere ( CTBTO ) ve şok dalgasının gücüne dayalı ölçekleme kanunu hesaplamaları dahil olmak üzere bir dizi başka uzaktan algılama yöntemiyle de çıkarılabilir .

Çağdaş temel fiziğin yanı sıra, nükleer testlerden elde edilen veriler, deniz seviyesine yakın fisyon patlamaları için aşağıdaki toplam patlama ve termal enerji fraksiyonasyonunun gözlemlenmesiyle sonuçlandı.
Büyük patlama %50
Termal enerji %35
İlk iyonlaştırıcı radyasyon %5
Artık serpinti radyasyonu %10

Enrico Fermi , küçük kağıt parçalarını havaya bırakarak ve patlamanın patlama dalgası tarafından ne kadar uzağa taşındıklarını ölçerek Trinity testinin veriminin (çok) kaba bir hesaplamasını yaptı ; yani, patlamadan uzaktaki patlama basıncını , kağıtların dikeyden düşüşünü ham bir patlama göstergesi/barograf olarak kullanarak ve daha sonra psi cinsinden X basıncıyla, inç kare başına pound cinsinden buldu. Y , mil rakamlarıyla, yaklaşık 10 kilotonluk patlama enerjisi bulduğu Trinity cihazının verimini tahmin etmek için geriye doğru tahminde bulundu  .

Fermi daha sonra şunları hatırladı:

Trinity'deki Ana Kampta, patlama yerinden yaklaşık on mil [16 km] uzakta bir konumda bulunuyordum... Patlamadan yaklaşık 40 saniye sonra hava patlaması bana ulaştı. Patlama dalgasının geçişinden önce, geçiş sırasında ve sonrasında yaklaşık altı fitlik küçük kağıt parçalarından düşerek gücünü tahmin etmeye çalıştım. O sırada rüzgar olmadığından[,] çok net bir şekilde gözlemleyebiliyordum ve patlama geçerken düşme sürecinde olan kağıt parçalarının yer değiştirmesini gerçekten ölçebiliyordum. Vardiya yaklaşık 2 1/2 metreydi, o zamanlar on bin ton TNT tarafından üretilecek patlamaya karşılık geldiğini tahmin ediyordum.

Yüzey alanı bir kürenin (A) ve hacim (V) ve sırasıyla.

Bununla birlikte, patlama dalgasının, Trinity aygıtının yaklaşık olarak yarıküresel yakın yüzeye yakın patlama patlama dalgasının yüzey alanı olarak büyüdüğü varsayılmıştır . Kağıt dalga tarafından 2,5 metre hareket ettirilir, bu nedenle Trinity cihazının etkisi, 2,5 m × 2π(16 km) 2 hacmindeki yarım küre hava kabuğunun yerini almaktır . enerjisini elde etmek için 1 atm ile çarpın4.1 × 10 14  J ~ 100 kT TNT.

Berlyn Brixner tarafından yakalanan Trinity patlamasının bu fotoğrafı, G. I. Taylor tarafından verimini tahmin etmek için kullanıldı.

Trinity test cihazının veriminin iyi bir tahmini, 1950'de İngiliz fizikçi GI Taylor tarafından basit boyutsal analizden ve çok sıcak hava için ısı kapasitesinin bir tahmininden elde edildi. Taylor ilk olarak bu çok gizli çalışmayı 1941'in ortalarında yapmış ve 1950'de Trinity fotoğraf verilerinin gizliliği kaldırıldığında (SSCB bu bombanın kendi versiyonunu patlattıktan sonra) Trinity veri ateş topunun bir analizini içeren bir makale yayınlamıştı.

Taylor kaydetti yarıçapı R, patlamanın ilk enerji sadece bağlı olmalıdır E patlama, süresi t patlamasından sonra, ve bir hava yoğunluğu r. Bu niceliklerden oluşturulabilecek uyumlu boyutlara sahip tek denklem ,

Burada S , ısı kapasitesi oranının veya adyabatik indeksin düşük mertebeden fonksiyonu olduğu için yaklaşık olarak 1'e eşit bir değere sahip boyutsuz bir sabittir.

bu, tüm koşullar için yaklaşık 1'dir.

(Alenen ABD hükümeti tarafından yayınlanan ve yayınlanan edilmişti Burada gösterilen Trinity testinin resmini kullanarak Yaşam patlamanın ardışık çerçeveler kullanarak, dergi), Taylor bulundu R 5 / t 2 Verilen nükleer patlamada bir sabiti (olduğu özellikle şok dalgası oluştuktan sonra 0.38 ms ve termal radyasyonla önemli enerji kaybından önce 1.93 ms arasında). Ayrıca, S için sayısal olarak 1 değerini tahmin etti .

Bu nedenle, ile T = 0.025 ler ve yüksek yarıçapı 140 m olan, ve alma p 1 kg / m olduğu 3 , yaklaşık 1.3 kg deniz seviye değerlerine karşı, test gününde Trinity'deki (ölçülen değer / m, 3 ), ve çözme için E Taylor verim TNT 22 kilotons (90 tj) ilgili olduğu elde edilmiştir. Bu, yarım küre şeklindeki bir patlama için enerjinin bu değerin sadece yarısı kadar olması gerektiği gerçeğini hesaba katmaz, ancak bu çok basit argüman, bombanın 1950'deki resmi değerinin 20 kiloton olan resmi değeriyle %10 içinde hemfikirdi. TNT (84 TJ) (bkz. GI Taylor, Proc. Roy. Soc. London A 200 , s. 235–247 (1950)).

Taylor'un sabiti için iyi bir yaklaşım S için ise 2 hakkında aşağıda

Buradaki ısı kapasitesi oranı değeri, tamamen ayrışmış hava moleküllerinin 1,67'si ile çok sıcak iki atomlu hava (1.2) için daha düşük değer arasındadır ve bir atomik ateş topu koşulları altında (tesadüfen) STP (standart) gamaya yakındır. 1.4 olan oda sıcaklığındaki hava. Bu Taylor değerini veren S sabit adyabatik hypershock bölge için 1.036 olduğu sabit R, 5 / ton 2 durumu tutar.

Temel boyut analiziyle ilgili olduğu için, tüm değişkenler kütle M , uzunluk L ve zaman T cinsinden ifade edilirse :

(kinetik enerji ifadesini düşünün, ),

ve daha sonra , , , ve genel ilişkide değerlerini bularak, diğer değişkenler cinsinden E için bir ifade türet

öyle ki sol ve sağ taraflar boyutsal olarak M , L ve T açısından dengelidir (yani, her boyutun her iki tarafta da aynı üssü vardır).

Diğer yöntemler ve tartışmalar

Bazı durumlarda olduğu gibi, bu verilerin mevcut olmadığı durumlarda, özellikle siyaset sorunlarına bağlı olduklarında, kesin sonuçlar tartışma konusu olmuştur. Örneğin Hiroşima ve Nagazaki'ye yapılan atom bombalamalarında kullanılan silahlar son derece bireysel ve çok özel tasarımlardı ve bunların getirilerini geriye dönük olarak ölçmek oldukça zordu. Hiroşima bombası " Küçük Çocuk "un 12 ila 18 kiloton TNT (50 ve 75 TJ) (%20 hata payı) arasında olduğu tahmin edilirken, Nagazaki bombası " Şişman Adam " ın ise 12 ila 18 kiloton TNT olduğu tahmin ediliyor. 18 ila 23 kiloton TNT (75 ve 96 TJ) arasında (%10 hata payı). Değerlerdeki bu tür görünüşte küçük değişiklikler, diğer bombaların savaşta nasıl davranacağını yansıtacak şekilde bu bombalamalardan elde edilen verileri kullanmaya çalışırken önemli olabilir ve aynı zamanda diğer silahların kaç tane "Hiroşima bombasının" eşdeğer olduğuna (örneğin, , Ivy Mike hidrojen bombası ya 867 ya da 578 Hiroşima silahlarına eşdeğerdi - hesaplama için yüksek veya düşük rakamın kullanılmasına bağlı olarak - retorik olarak oldukça önemli bir fark). Diğer tartışmalı verimler arasında , verimin "yalnızca" 50 megaton TNT (210 PJ) veya maksimum 57 megaton TNT (240 PJ) arasında olduğu iddia edilen devasa Çar Bomba yer aldı. bombanın gücünü abartmak ya da onun altını oyma girişimi olarak.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ B-41 Bombası
  2. ^ a b "Tüm ABD Nükleer Silahlarının Tam Listesi" . Nükleer Silah Arşivi . 14 Ekim 2006 . 29 Ağustos 2014 tarihinde alındı .
  3. ^ Ackerman, Spencer (23 Ekim 2011). "Son Nükleer 'Canavar Silah' Parçalandı" . kablolu . Erişim tarihi: 23 Ekim 2011 .
  4. ^ Üvez, Ariana. "Castle Bravo: En Büyük ABD Nükleer Patlaması" . Brookings Enstitüsü . 23 Eylül 2017'de alındı .
  5. ^ Walker, John (Haziran 2005). "Nükleer Bomba Etkileri Bilgisayarı" . Fourmilab . 2009-11-22 alındı .
  6. ^ a b Walker, John (Haziran 2005). "Nükleer Bomba Etkileri Bilgisayar Revize Edilmiş Baskı 1962, Nükleer Silahların Etkilerinden Elde Edilen Verilere Dayalı, Gözden Geçirilmiş Baskı" . Fourmilab . 2009-11-22 alındı . Bilgisayarda gösterilen maksimum ateş topu yarıçapı, hava ve yüzey patlamaları için olanın ortalamasıdır. Böylece, bir yüzey patlaması için ateş topu yarıçapı, belirtilenden yüzde 13 daha büyük ve bir hava patlaması için yüzde 13 daha küçüktür.
  7. ^ Walker, John (Haziran 2005). "Nükleer Bomba Etkileri Bilgisayarı" . Fourmilab . 2009-11-22 alındı .
  8. ^ İçeriden, RYAN PICKRELL, İş. "Uzmanlar, Beyrut'un Yıkıcı Patlamasının Birkaç Yüz Ton TNT'ye Eşdeğer Olduğunu Söyledi" . Bilim Uyarısı . 2020-08-06 alındı .
  9. ^ Carey Sublette. "B-41 (Mk-41) Bombası" .
  10. ^ a b Franco Cozzani (26 Temmuz 2011), FİSYON, FÜZYON VE EVRELEME: Nükleer silah tasarımının temel kavramlarına ve bu konudaki meraklı fikirlere kuş bakışı , IERI , alındı 3 Şubat 2017.
  11. ^ "Dominic Operasyonu" . Nükleer Silah Arşivi .
  12. ^ "Pakistan Nükleer Silahları: Pakistan'ın Nükleer Programının Kısa Tarihi" . Amerikan Bilim Adamları Federasyonu . 11 Aralık 2002 . 30 Ekim 2019 alındı .
  13. ^ Kerr, George D.; Genç, Robert W.; Cullings, Harry M.; Christy, Robert F. (2005). "Bomba Parametreleri" (PDF) . Robert W. Young'da, George D. Kerr (ed.). Hiroşima ve Nagazaki için Atom Bombası Radyasyon Dozimetrisinin Yeniden Değerlendirilmesi – Dozimetri Sistemi 2002 . Radyasyon Etkileri Araştırma Vakfı. s. 42-43. Arşivlenmiş orijinal (PDF) 2015-08-10 tarihinde . 2014-11-08 alındı .
  14. ^ Malik, John (Eylül 1985). "Hiroşima ve Nagazaki Patlamalarının Getirileri" (PDF) . Los Alamos Ulusal Laboratuvarı . 9 Mart 2014 tarihinde alındı .
  15. ^ ABD Ordusu (1952). Ivy Operasyonu Nihai Rapor Müşterek Görev Gücü 132 (PDF) .
  16. ^ Nükleer patlamaların verimlerinin tahmin edilmesi. bölüm 7. Nükleer test anlaşmalarının sismik doğrulaması.
  17. ^ "BÖLÜM 3 NÜKLEER PATLAMALARIN ETKİLERİ BÖLÜM I – GENEL" .
  18. ^ NÜKLEER OLAYLAR VE SONUÇLARI Borden enstitüsü tarafından : "Fisyon enerjisininyaklaşık %82'si , iki büyük fisyon fragmanının kinetik enerjisi olarak salınır. Bu fragmanlar, kütleli ve oldukça yüklü parçacıklar olup , madde ile kolayca etkileşirler. Enerjilerini aktarırlar. hızla ısınan çevredeki silah malzemelerine hızla".
  19. ^ "Nükleer Mühendisliğine Genel Bakış" (PDF) . Viyana Teknik Üniversitesi. Arşivlenmiş orijinal (PDF) 15 Mayıs 2018 tarihinde.. Fisyon olayı başına yayılan çeşitli enerjiler s. 4: Fisyon fragmanlarının "kinetik enerjisi" şeklini alan 2 yavru çekirdek arasındaki itici elektrostatik enerji vasıtasıyla "167 MeV" yayılır, bu kinetik enerji hem daha sonra patlama hem de termal etkilerle sonuçlanır. "5 MeV" ani veya ilk gama radyasyonunda, "5 MeV" ani nötron radyasyonunda (toplamın %99,36'sı), "7 MeV" gecikmeli nötron enerjisinde (%0,64) ve "13 MeV" beta bozunmasında ve gama bozunması(artık radyasyon).
  20. ^ Jack Aeby'nin fotoğrafından bahsettiği makale .
  21. ^ Rodos 1986 , s. 674–677.
  22. ^ E. Fermi. 16 Temmuz 1945'te Trinity'deki Patlama Sırasında Gözlemlerim .
  23. ^ "Trinity Testi, 16 Temmuz 1945, Görgü Tanıklarının Anlattıkları – Enrico Fermi" . 4 Kasım 2014'te alındı .
  24. ^ "Trinity'ye Görgü Tanıkları" (PDF) . Nükleer Silahlar Dergisi, Sayı 2, 2005 . Los Alamos Ulusal Laboratuvarı. 2005. s. 45 . Erişim tarihi: 18 Şubat 2014 .
  25. ^ "Fiziksel anlama için analitik matematik, soyut sayısal hesaplamaya karşı" . Nükleer silahların etkileri. Güvenilir nükleer caydırıcılık, "silahsızlandırın ya da yok olun". Büyük konvansiyonel veya nükleer savaşlara dönüşebilecek agresif istilaları ve saldırıları caydırmak veya durdurmak için gerçekçi etkiler ve güvenilir nükleer silah yetenekleri . 2006-03-29.
  26. ^ Thayer Watkins. Bir Patlamanın Ateş Topunun Genişlemesi . San Jose Eyalet Üniversitesi.

Dış bağlantılar