golos_dobra (golos_dobra) wrote,
golos_dobra
golos_dobra

Category:

Приложение B: Золотой Детонатор и Золотая Пыль

https://en.wikipedia.org/wiki/Exploding-bridgewire_detonator


Детонатор взрывающейся проволочной перемычки (EBW) был изобретен в Лос-Аламосе ближе к концу Второй мировой войны. Целью было создание безопасного детонатора с высокой повторяемостью времени работы (менее 1 мкс) в сочетании с мощным усилителем выходной мощности взрывчатого вещества.

Это было достигнуто путем разряда высоковольтного конденсатора через короткую очень тонкую золотую проволоку для создания воздушного удара, золотой плазмы и дуги рядом с таблеткой из тэна низкой плотности (≈50% от теоретической максимальной плотности, TMD) (2 , 2-бис [(нитроокси) метил] пропан-1,3-диилдинитрат). Было обнаружено, что взрыв проволоки, также называемый разрывом моста, воспроизводимо детонирует тэн низкой плотности с помощью некоторого механизма, и, связав этот детонационный выход низкого давления с бустерной таблеткой более высокой плотности, был получен надежный, хорошо воспроизводимый детонатор. изготовлены содержащие только вторичные взрывчатые вещества. На рисунке 1 показан вид в разрезе типичного детонатора EBW.

Фигура 1.
Рис. 1. Частичный чертеж типичного детонатора EBW, показывающий тонкую золотую проволоку, начальное прессование с низкой плотностью (IP) и мощную выходную гранулу с высокой плотностью (OP).

Взрывчатый материал низкой плотности обычно называют начальным прессованием (IP), а бустерный материал более высокой плотности - выходной таблеткой (OP). Первоначально ВП производился исключительно из тэна с большой площадью поверхности (ПП) (4000–12 000 см2 · г - 1), но со временем было обнаружено, что другие вторичные взрывчатые вещества (например, гексоген, 1,3,5-тринитро- 1,3,5-триазинан, октоген, 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразокан) можно было бы заменить при условии, что морфология порошка и SA были достаточно большими, а конденсатор, кабели и мосты подходящего размера. Как подсказывает интуиция, менее чувствительные взрывчатые вещества (например, гексоген и октоген) требуют перемычки большего диаметра и большего электрического тока, чем более чувствительный тэн для надежной работы.

Исследования показали, что вопреки интуиции, как правило, более низкая SA (более крупная) тэна оптимальна для более низкой энергии, необходимой для определенной длины и диаметра перемычки (3000–5000 см2 · г - 1). Однако тэн с более высокой SA быстрее разгоняется до полной детонации после взрыва. Следовательно, для обеспечения временной точности времени выхода после разрыва моста обычно используется более высокий SA PETN, несмотря на то, что для надежной детонации требуется немного больше электроэнергии (5000–12000 см2 · г - 1).

Насколько известно авторам, никто не производил практических EBW из взрывчатого HNS (1,3,5-тринитро-2- [2- (2,4,6-тринитрофенил) этенил] бензол), хотя он обычно используется для детонаторов, инициируемых взрывом фольги (EFI) (также известных как ударные детонаторы), где функциональным механизмом является мгновенный ударно-детонационный (SDT) в прессованном материале с более высокой плотностью. Возможное значение этого будет обсуждено позже.

Мосты, сделанные из золота, являются наиболее распространенными, но успешно используются и другие материалы, такие как алюминий, медь, серебро, железо, платина и вольфрам. Наиболее эффективные материалы для проволоки для ЭЛС имеют низкие температуры кипения, низкую теплоту испарения и высокое увеличение сопротивления при разрыве. Таким образом, в порядке эффективности лучше всего оказалось золото, за ним следуют серебро, медь, алюминий, платина, вольфрам и, наконец, железо. В этом списке не учитываются эффекты коррозии при длительном хранении, поэтому на практике предпочтительны драгоценные металлы, если не приняты особые меры для обеспечения того, чтобы взрывчатый порошок не содержал остаточной кислоты или других загрязнений, которые могут вызвать медленные химические реакции. .. с очень тонкими проводами. Было обнаружено, что длину проволоки необходимо оптимизировать для различных металлов в ПЭТ тэне для максимальной эффективности работы

Примечательно, что 75 лет спустя и после того,
как были запущены буквально миллионы детонаторов EBW,
все еще не ясно, как они на самом деле работают.


По общему мнению, могут произойти следующие ключевые события:

(я)
Ток от заряженного конденсатора нагревает проводник моста до температуры плазмы. Первоначально сопротивление моста увеличивается несколько линейно с температурой, но по мере плавления, испарения и расширения увеличение сопротивления становится сильно нелинейным [7].

(ii)
Во время испарения и образования плазмы металла из перемычки образуется серия ударных волн, которые соединяются с взрывчатым порошком низкой плотности. Первоначальный слабый удар наблюдается во время испарения, за которым следует более сильный удар при образовании плазмы. Учитывая короткие масштабы времени, расстояния и сложную физику, возможно, что эти два наблюдаемых толчка являются результатом совокупности толчков из ряда толчков меньшей амплитуды [8,9].

(iii)
Впоследствии дуга образуется в некоторой или всей проводящей плазме, воздухе, IP и продуктах реакции IP. Сопротивление этой дуги значительно ниже, чем у проводника при разрыве моста.

(iv)
Некоторым действием разрыва моста в IP формируется волна строительной реакции. Через некоторое время образуется устойчивая детонация, поглощающая остальную часть ИП.

(v)
Выходной шок от IP взрывает OP в результате быстрого процесса SDT.

+++

Перевод для гуманитариев:

Ну, во-первых, положа руку на сердце или
что там у вас, знали ли вы, что ядерный
арсенал США основан на Золотых Детонаторах?

Во-вторых, наверное забавно знать, что
принципы работы этих самых устройств
до сих пор не очень понятны науке -
вот если вставить такую вот хрендюлину туда-сюда
в особой нетривиальной форме, то сработает, а
что ни сделай чуть не так - будет пшик и все.

Подчеркну еще раз - никакой науки в
современном ее американском теньюрно-пирревьюд
варианте с индексами цитирования
и близко в реальных ядерных устройствах нет,
там совсем другая наука с эмпирикой царят.

Количество вещества, преобразованного в энергию в атомной
бомба, сброшенной на Хиросиму, составило около 700 миллиграммов,
менее одной трети массы монеты в десять центов.

Вот тебе и Эйнштейн, понимаешь-ли.
Вот тебе и наука академическая с ее
E = mc квадрат, на флаге, смех один.

Меньше грамма выхлопа на массу бомбы в четыре с половиной ТОННЫ...
И за кадром вообще - ГОРЫ переработанной руды и
сотни тысяч человеческих жизней, непосредственно потраченных
на превращение менее грамма вещества в энергию.

В-третьих, вот эти все знаменитые
твердотопливные американские ракеты, которые
СССР все копировал-копировал, да так толком
и не скопировал, тоже критически зависимы
от Золотых Детонаторов.


Вот такая Информация к Размышлению,
идем дальше...


+++

Во Вселенной большинство атомов существует в газовой фазе, и только около
1% атомов включены в твердые материалы, известные как «частицы космической пыли»
или просто «пыль» или «зерно». Несмотря на сравнительно низкую распространенность,
космическая пыль очень важна, потому что она образует строительный материал для
планетных систем, действует как субстрат для образования молекул и контролирует
энергетический баланс в астрономической среда.

Наша главная мотивация - понять жизненный цикл материалов по отношению к жизненным циклам звезд.

Знание исходного состояния материалов необходимо для моделирования их дальнейшей эволюции.
Первые твердые материалы образовались в газовых выбросах умирающих звезд,
таких как звезды асимптотической ветви гигантов (AGB) или сверхновые. На этом этапе не
было доступных субстратов для гетерогенного зародышеобразования, и, следовательно,
твердые материалы должны были зародиться гомогенно. Гомогенное зародышеобразование может
происходить только при условиях существенно высокого пересыщения.



В этих условиях размер критических зародышей будет порядка нескольких нанометров или меньше.

После образования исходных твердых материалов наночастицы должны быть
приняты во внимание, если мы хотим понять процесс зародышеобразования и
процессы, участвующие в образовании частиц космической пыли.

При зародышеобразовании необходимо преодолеть барьер свободной энергии
для атомов или молекул, чтобы сформировать объемные материалы.

Размер зародившихся частиц должен проходить через мезомасштаб.
Это создает одну из основных трудностей в понимании процесса зародышеобразования.
Рассмотрим рост наночастицы, состоящей из 44 атомов. Сколько шагов нужно сделать,
чтобы он увеличился вдвое по сравнению с первоначальным размером? Обычно на каждом этапе
атом материнской фазы прикрепляется к поверхности частицы и впоследствии встраивается
в частицу стохастически. Следующий атом затем исходит из
в другом месте и аналогичным образом прикрепится к поверхности частицы. По этому пути
потребуется 44 шага, чтобы удвоить размер исходной частицы. Однако наночастицы могут
расти другим, более коротким путем, который включает всего два этапа: прикрепление и диффузию.



Последний режим роста, называемый ростом слияния, можно увидеть на микрофотографиях,
сделанных in situ с помощью просвечивающей электронной микроскопии в светлом поле (ТЕМ).
На этих микрофотографиях видны наночастицы золота размером около 5 нм, лежащие на
частице кремнезема, показанной в правом нижнем углу диаграммы.



Как только наночастицы золота соприкасаются друг с другом, они диффундируют,
образуя более крупные частицы, уменьшая их общую поверхностную энергию.
Это явление обычно наблюдается с каплями воды. Однако в этом случае на наночастицах
золота видны дифракционные особенности,
свидетельствующие о том, что они являются кристаллическими образованиями.

Константа диффузии атома в наночастице на несколько порядков больше,
чем в массивном материале, при условии, что диаметр частицы меньше 10 нм или около того.

+++

Перевод для гуманитариев - помните, в начале
девяностых был жутко популярен фильм про робота из
жидкого металла? Там вот только что освоили толком
компьютерное моделирование для всяких задач гидродинамики
в целях проверки состояния ядерного оружия без натурных испытаний,
ну вот и кино заодно сняли по мотивам.

Потом еще целый Стар Трек (DS9) сняли про расу жидких Основателей,
которые “сделали” твердых белковых и жестко держат их всех
на пайке из наркотиков, без регулярной дозы которых они просто
погибают - аналог человеческой еды, короче.

В последнее время, правда, уже ничего подобного не снимают,
хотя очень интересные визуальные эффекты можно найти
и в Jupiter Ascending и в галактике Марвела безотносительно
к полному сюжетному хламу.

Нет, нельзя представлять Их в виде таких “роботов
из жидкого металла”, нет, конечно, суть иная, но
передать “ощущение” таких образом для лишенных научного
аппарата мысли лучше нет аналога, хотя лица в состоянии
белой горячки, стряхивающие с себя чертят, или там
под более тяжелыми веществами - когда видят что-то
типа морских ежей, с тысячами игл, втыкающимися в тела
других белковых - это тоже годное восприятие реальной реальности
вокруг нас.

Да, и кстати, раз разговор в комментариях уже прозвучал -
как-то люди совсем не понимают простого, даже тривиального факта -
сферическая Земля вовсе не двигается с одной и той же скоростью
в “пустом” пространстве, нет, солнечная система была буквально
“выброшена” эн лет назад из центра Галактики, ну типа
ссылки в далекую сибирскую провинцию из центра Москвы.

И звезды вокруг этой планеты были совсем, совсем иные,
и расстояния до них были куда меньше, и вообще -
раньше все, ну просто все, было совсем другим.

В ссылку, конечно, отправляют не всегда именно
с целью наказания, бывает, как в случае той же
кембриджской пятерки, там просто прячут нечто от
лишней огласки, чтобы избежать центрального галактического
правосудия подобного британскому.

Дальше все будет плохо с переходом в
совсем плохо, не грызите друг друга, люди -
вас и так есть кому съесть.

Конец связи.



Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 97 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →