А как же оно тикает?

Цитата: VaSъa от 01.12.2008 22:47:45
Слышал, что собственно ядерная реакция заканчивается ещё ДО разрушения корпуса бомбы  ;) и длится , соответственно, куда меньше секунды.

Насчет много меньше секунды все правильно. Вспомним университетскую ядерную физику. Все дело в размножении нейтронов и главных параметров в достаточно большом блоке делящегося материала всего два: число нейтронов на акт деления   Nu и вероятность   Р, что захват нейтрона
 закончится именно делением. P < 1 и из-за других ядерных реакций помимо деления, и из-за захвата нейтронов в других конструкционных материалах, и из-за вылета нейтронов из топлива реактора (бомбы). Цепная реакция пойдет, если

Р*Nu  > 1

Осталось разобраться со скоростью реакции. В классическом U235 сечение деления порядка 1 барна, т.е., при табличной плотности урана нейтрон должен продраться порядка  L = 20 см урана, чтобы вызвать одну реакцию деления. При скорости нейтронов  V на это нужно время

t = L /V

Цепная реакция будет идти с характерным временем нарастания

Т= t/(Р*Nu  - 1)

Для нейтронов с энергией порядка 1 МэВ скорость  V порядка 10^9 см/сек. Для (Р*Nu  - 1) ~ 1 отсюда получаем  Т ~ 10^-8 сек.

УжОС! Для бонбы куда бы ни шло, а вот в промышленном реакторе никакая механика не сможет мгновенный взрыв реактора остановить. Так как же оно тогда тикает по всему миру?

Мы обсудили сейчас т.н. мгновенные нейтроны, которые получаются мгновенно после захвата нейтрона. А есть т.н. запаздывающие нейтроны, которые идут из ядер-осколков, которые обычно сами по себе нестабильны, и после бета-распада испускают нейтроны. А бета-распад обычно медленный, в том же классическом уране есть аж пять групп запаздывающих нейтронов которые идут после бета-распадов с временами от полсекунды до минуты. В режиме стабильной работы запаздывающих нейтронов примерно 0.5 процента от мгновенных. Т.е., реактор должен быть подкритичным относительно мгновенных нейтронов, и критичным по сумме мгновенных и запаздывающих нейтронов. Так вот, автоматика контролирует именно запаздывающие нейтроны.
И всякий должен сообразить, что наращивать мощность реактора за времена быстрее той самой минуты означает потерять контроль за цепной реакцией. Лекцию о том, что было сделано в Чернобыле, на этой ветке уже выложил Мимохожий.

А вообще обилие численных совпадений в ядерных константах, позволивших человеку овладеть ядерной энергией, ввергает лично меня в мистический ужас.

Доброе утро, Николай.
Хотя какое доброе? Вы меня с Мимохожим огорчили больше, чем Авантюрист с его неизбежной ВД, переходящей в ещё более неприятное...
Как-нибудь дразнилку сочиню на эту тему

Но хорошо бы и знать, чем же я огорчил, чтобы в следующий раз мог и обрадовать?
[/quote]
Высокой опасностью промышленных реакторов. Как вы знаете,я на 8К63 служил, даже излучения подхватил в 68-м году, когда во время чехословацких событий по боевой ГЧ двое суток ползал (регламент изделию проводили), но знал, что заряд здесь никогда не взорвётся. И прочёл здесь, что опасность ПР выше, чем в боевых зарядах. Или неправильно понял и напрасно волновался, да ещё с утра?

Цитата: OV SPb от 02.12.2008 09:34:54
Или неправильно понял и напрасно волновался, да ещё с утра?

На 8К63 как навигатор я сдавал на обьекте "Береза" экзамен по наводке просто-напросто на Белый Дом --- чего уж размениваться. Дуракоустойчивость промышленного реактора намного выше того, что можно вообразить из моего примитивного введения в предмет. Так что мимо Соснового Бора можно ездить спокойно. Я уж не буду повторять, что уже было рассказано Мимохожим, просто пара слов: в Чернобыле люди без должного понимания ядерной физики втащили реактор в запрещенный режим, а автоматика им руки не поотрубала.

Цитата: Dobryak от 02.12.2008 08:55:07В классическом U235 сечение деления порядка 1 барна

Вообще-то не "порядка 1", а 580, ЕМНИП...

Цитата: Мимохожий от 02.12.2008 10:40:33
Вообще-то не "порядка 1", а 580, ЕМНИП...

Мимохожий, как в анекдоте про мудрого раввина, правы мы оба ( а где тут жена ребе?):  я взял 1 барн для нейтронов с энергией 1 МэВ уж не знаю, зачем (почти вру, околобомбовая ситуация, где нет замедлителя). Для тепловых нейтронов с энергией ~ 0.025 эВ будут те самые 577 барн, и скорость самих нейтронов будет в 5 тыщ раз меньше, чем у 1 МэВ-ных, так что на мгновенных тепловых нейтронах время нарастания цепной реакции было бы Т ~ 10^-7сек. Рискуя получить у моего тогдашнего профа Н.А.Бургова "двояк", я тут забыл  на чуток, что после деления нейтроны надо бы еще замедлить, на что тоже нужно время.... Что в лоб, что по лбу: никакая механика такое не отслеживает, так что без запаздывающих нейтронов никуда.

Цитата: Dobryak от 02.12.2008 09:49:02а автоматика им руки не поотрубала.

Угу.., Много тут поотрубаешь, когда тебе мало того, что руки-ноги эффекторы в трёх местах переломали, так ещё лоботомию сделали и галлюциногенами (не забываем про некую кнопку с надписью "имитация МПА"... ) накачали...

Цитата: Dobryak от 02.12.2008 10:54:36Что в лоб, что по лбу: никакая механика такое не отслеживает, так что без запаздывающих нейтронов никуда.

С этим - согласен на 101%, но у 235-го и в области резонансов сечение деления всё-таки больше единиц барн, не только "в тепле".., Иначе бы БНки не работали - весь "пар" в свисток уходил бы (ЕМНИП, захват у 238-го в околоМЭВной области - что-то в районе 0,23 барна, так что он банально выжрал бы столько, что реакция затухла).

Доброго времени суток.

Меня (как человека, прогулявшего сопромат) давно интересовал такой вопрос. А каков механизм пробивания брони снарядом?

Для простоты возьмем двух придурков - Васю и Петю. По условию задачи Вася должен врезать Пете по животу кувалдой, а Петя может защитить живот пластиной из любого материала весом... ну скажем в 1 кг.

Как применить к этой задаче научный подход? Какую кувалду взять Васе? Понятно, что меньшая площадь "ударной" части поспособствует, но как насчет массы? Т.е. какова формула бронепробиваемости кувалды в зависимости от массы и скорости в момент встречи с броней?

Аналогично с Петей. Какой материал ему взять - сталь, резину, дерево? А почему? А если можно использовать композит? Понятно, что конечный результат делится на две ветки "если броню пробьют" и "если броню не пробьют" и в обоих случаях Пете можно только посочувстовать, но хотелось бы понять принцип действия.

Понимаю, что это далеко не ядерная физика, но что делать, темные мы... Спасибо  :)

Цитата: Мимохожий от 02.12.2008 11:44:01
С этим - согласен на 101%, но у 235-го и в области резонансов сечение деления всё-таки больше единиц барн, не только "в тепле".., Иначе бы БНки не работали - весь "пар" в свисток уходил бы (ЕМНИП, захват у 238-го в околоМЭВной области - что-то в районе 0,23 барна, так что он банально выжрал бы столько, что реакция затухла).

Конечно это так, просто хотел показать, что ядерный масштаб времени невообразимо мал по сравнению с тем, что рисует воображение с вдвигаемыми-выдвигаемыми механикой стержнями. Поэтому о порядке-другом заботы не было.

Цитата: Mong от 02.12.2008 11:50:10
Доброго времени суток.
Меня (как человека, прогулявшего сопромат) давно интересовал такой вопрос. А каков механизм пробивания брони снарядом?

Если кумулятивный снаряд, то он броню не пробивает, а типа прожигает.
Если бронебойный подкалиберный, то механизм простой: ЭмВеквадрат пополам (кинетическая). Такшта, массу делаем поболе (вольфрам, обедненный уран), поперечное сечение поменее.
Скорость встречи с броней тоже желательно иметь поболе.
Придет Мимохожий, по полочкам разложит. Он это любит  :)

Цитата: Mong от 02.12.2008 11:50:10
Меня (как человека, прогулявшего сопромат) давно интересовал такой вопрос. А каков механизм пробивания брони снарядом?

Вы не сопромуть прогуляли. А начальную школу.
Пару "снаряд- броня" можно иллюстрировать парой "живот - нож", а не "живот - кувалда".  Против кувалды (150 мм++) защиты нет вообще. Против лому, нет приёму. Окромя второго лому.

Всем, кто еще не обратил внимаения. К форуму прикрутили энциклопедию-википедию. Можно там развернуться. Для опчественной пользы!
http://glav.su/wiki/

Это не совсем о броне, а просто как курьез: на одной конференции лет 20 тому назад один физик лег на доску йогов, из которой точали гвозди, профилированную по фигуре, на живот ему аккуратно положили бетонную чушку в килов 100-150 весом, и самый здоровый участник конференции вмазал по плите кувалдой: она была не шибко велика и с довольно короткой ручкой. Публика ахнула, плиту сняли, и спину у йога нигде гвоздями не проткнуло. Потом, конечно же, предьявили расчет из почти Перышкина, что пострадать он не мог.

Цитата: mid от 02.12.2008 12:02:45

Если бронебойный подкалиберный, то механизм простой: ЭмВеквадрат пополам (кинетическая). Такшта, массу делаем поболе (вольфрам, обедненный уран), поперечное сечение поменее.

Я нигде об этом толком прочитать не смог, но в пересказе участника/советника звучало так: когда в войну Судного дня в октябре 1973-го египетские танковые части форсировали Суэцкий канал и вышли на оперативный простор, то евреям амеры срочно поставили подкалиберные наряды с урановым сердечником, которые и спасли ситуацию.

Цитата: mid от 02.12.2008 12:02:45
Если кумулятивный снаряд, то он броню не пробивает, а типа прожигает.

Про прожигает мне в данном контексте не интерестно.

Цитата: mid от 02.12.2008 12:02:45
Если бронебойный подкалиберный, то механизм простой: ЭмВеквадрат пополам (кинетическая). Такшта, массу делаем поболе (вольфрам, обедненный уран), поперечное сечение поменее.
Скорость встречи с броней тоже желательно иметь поболе.

Дело в том, что чем тяжелее кувалда, тем сложнее развить максимально возможную скорость. Т.е. сил-то у Васи по-любому одинаковое количество, следовательно максимальное ускорение будет достигнуто как раз при очень легкой кувалде, следовательно по формуле m*v*v/2 лучше всего броню проламывать не кувалдой, а прутиком. Здравый смысл подсказывает, что процесс несколько сложнее.

Цитата: ursus от 02.12.2008 12:02:53
Вы не сопромуть прогуляли. А начальную школу.
Пару "снаряд- броня" можно иллюстрировать парой "живот - нож", а не "живот - кувалда".  Против кувалды (150 мм++) защиты нет вообще. Против лому, нет приёму. Окромя второго лому.

Я очень рад наконец повстречаться с человеком, который закончил начальную школу!

Вас не затруднит мне, неучу, поподробнее рассказать (желательно с формулами), чем именно с точки зрения физики удар ножом отличается от удара кувалдой за исключением площади соприкосновения снаряда с броней и прочности самого снаряда?

Более того, я вас огорчу, но от ударов кувалдой защита таки есть. Сам видел - правда по телевизору. Так что насчет школы, Вы, боюсь, немного погорячились.

Цитата: Mong от 02.12.2008 12:53:21
Вас не затруднит .......   поподробнее рассказать (желательно с формулами), чем именно с точки зрения физики удар ножом отличается от удара кувалдой за исключением площади соприкосновения снаряда с броней и прочности самого снаряда?

с формулами у меня не получится (сам сопромат прогуливал)
2 в металлургии (при обсчете раскатного стана, например) реальные допуски (по мат-модели !!!!) составляют 50%
да и к тому же будем различать удар КУВАЛДОЙ и удар КОЛУНОМ (а не ножем)

1. кувалдой совершается работа по
а) деформации
б) разрыву кристаллической решетки (под воздействем деформации || вектору действия силы на площади l*p (l - толщина, p - периметр)
2. для колуна процесс будет состоять из 2 частей:
а) деф + разрыв для (дельта)l*p₁("острый край колуна")
б)
- деформация решетки
- разрыв кристаллической решетки (фактически на площади l*p1(2p₁ < p < 4p₁) в перпендикулярномдействию силы направлении. Собственно если я правильно понимаю именно перпендикулятность воздействия и дает выигрыш в энергии для "раскалывания" по сравнению с "???" в общем ударом кувалдой

Цитата: Mong от 02.12.2008 12:49:31
Дело в том, что чем тяжелее кувалда, тем сложнее развить максимально возможную скорость. Т.е. сил-то у Васи по-любому одинаковое количество, следовательно максимальное ускорение будет достигнуто как раз при очень легкой кувалде, следовательно по формуле m*v*v/2 лучше всего броню проламывать не кувалдой, а прутиком. Здравый смысл подсказывает, что процесс несколько сложнее.

У ОБПС, а это "оперенный бронебойно-подкалиберный снаряд с отделяемым поддоном", конструкция продумана для получения нужного рез-та, т.е. пробития брони.
Легкий поддон отделяется от массивного сердечника на начальном участке.
Фтыкайте здесь:
http://ru.wikipedia.…ые_снаряды
http://btvt.narod.ru/4/bps.htm
http://ru.wikipedia.…биваемость
А оно всё очень непросто с формулами:

ЦитатаТеоретическая бронепробиваемость кинетических боеприпасов может быть вычислена по формулам Сиаччи и Круппов, Гавра, Якоба де Марра (де Марре), Томпсона, Дэвиса, Кирилова, USN и др. постоянно совершенствуемым формулам. Для вычисления теоретической бронепробиваемости кумулятивных боеприпасов применяются формулы гидродинамических течений и упрощенные формулы, например Макмиллана, Тейлора-Лавреньтьева, Покровского и т. д. Теоретически рассчитанная бронепробиваемость, далеко не во всех случаях сходится с реальной бронепробиваемостью.

Цитата: Mong от 02.12.2008 12:53:21
Я очень рад наконец повстречаться с человеком, который закончил начальную школу!

Вас не затруднит мне, неучу, поподробнее рассказать (желательно с формулами), чем именно с точки зрения физики удар ножом отличается от удара кувалдой за исключением площади соприкосновения снаряда с броней и прочности самого снаряда?

Более того, я вас огорчу, но от ударов кувалдой защита таки есть. Сам видел - правда по телевизору. Так что насчет школы, Вы, боюсь, немного погорячились.

Моng, не надо сердиться...

Спецы поправят, но по законам сопромути, надо обеспечить максимум кинетической энергии снаряда на квадратный сантиметр брони. Но снаряд нелься делать бесконечно тонким, так как он будет неустойчив в полете, и согнется при ударе. Так что практически речь идет о сердечниках  2-3 см в диаметре при полуметровой длине. Стабилизация оперением: нарезные стволы слишком быстро выходят из строя. Начальная скорость от 1.5 до почти 2 км/сек. Урановые стержни интересны пирофорностью металлического урана.

Механизм пробоя в целом прост. При скорости снаряда выше скорости звука в броне сама броня была мы просто как жидкость --- Земля при ударе метеоритов так и "расплескивается". Хотя 1.5-2 км/сек для брони скорость все еще дозвуковая, в грубом приближении работает закон, выведенный еще стариной Ньютоном: стержень входит в броню на глубину,  равную длине стержня помножить на отношение плотности стержня к плотности брони. Это все чистый закон сохранения импулъьса. Для урановых стержней это грубо 2.5 длины стержня. А сопромутьное содержание: деформация материала брони должна стать выше границы пластичной.

В скальном грунте урановый стержень проходит около 5 своих длин.