Výbušná čočka

Výbušný objektiv , který se používá například v jaderných zbraní , je zvláštní druh usměrněné nálože . Typicky se skládá z několika výbušných náloží, které jsou tvarovány tak, aby změnily tvar detonační vlny, která jím prochází, podobným způsobem jako účinek optické čočky na světlo. Poplatky mají různé detonační rychlosti; o některých se říká, že jsou „rychlé“, jiné „pomalé“. Chcete-li převést rozpínající se sférické vlnoplochy na konvergující kontinuální sférické fronty mezi rychlými a pomalými výbušninami, musí být tvar obálky hyperboloid . Pro převedení sféricky divergentní zepředu plochým předním, obálka musí být paraboloid ,  atd. Lze implementovat několik tvarů ke snížení aberací (odchylek od požadovaného tvaru) konečného vlnoplochy.

Použití v jaderných zbraních

V jaderné zbrani se řada výbušných čoček používá k modifikaci různých přibližně sférických divergentních detonačních front do jedné sférické konvergující vlny. Sbíhající se vlna se pak používá ke sbalení různých skořápek (například neutronový reflektor) a nakonec komprimuje jádro štěpného materiálu  (en), aby se rychle dostalo do stavu kritické připravenosti  (en) . Obvykle jsou vyrobeny z vytvrzené práškové výbušniny a inertní vložky zvané „tvarovač vlny“, což je často hustá pěna nebo plast , ale lze použít mnoho dalších materiálů. Jiné výbušné čočky, většinou staré, neobsahují tvarovač vln, ale používají dva typy výbušnin, které mají výrazně odlišné detonační rychlosti v rozsahu rychlostí 5–9  km / s . Použití výbušnin při nízké a vysoké detonační rychlosti vytváří sbíhající se sférickou detonační vlnu, která stlačí jádro. Čočky Gadget (první atomová bomba) použité v atomovém testu Trinity a Fat Man spadly na Nagasaki a používaly baratol jako pomalou výbušninu a složení B jako rychlou výbušninu, lze však použít i jiné kombinace.

Ilustrace vlevo ukazuje průřez polygonálního prvku. Prvky jsou sestaveny do sférického zařízení . Exploduje drát rozbušku na levé straně vytváří polokulového rázovou vlnu v vysokorychlostní výbušné se nachází mimo (růžová). Je to semi-sférický, protože rozbuška funguje jako bodová rozbuška. Když se vlna přenáší na vnitřní výbušninu (modře), která má přesný tvar, vytvoří se nová sférická vlna - soustředěná na objekt. Správné fungování tohoto zařízení závisí na současném zapálení vlny v každém prvku, uniformitě a přesnosti rychlosti vlny a správnosti a přesnosti tvaru vlnového rozhraní mezi dvěma výbušninami.

V letech 1944 a 1945 byla v rámci projektu Manhattan provedena řada experimentů s cílem vyvinout čočky, které generovaly uspokojivou implozi. Jedním z nejdůležitějších zkoušek bylo série Rala zkušenosti  (in) .

Zpočátku byla použita sada 32 „palebných bodů“ (každý vybaven dvojicí rozbušek). Později byla testována sada 96 „palebných bodů“ s cílem získat kompaktnější sadu s lepším výkonem. Nakonec se díky úspěchu zařízení Swan stala realizovatelná sada se dvěma „palebnými body“. Swan používá systém „vzduchových čoček“ spojený s tvarovanými náboji a stal se základem všech nových amerických modelů, jaderných i termonukleárních, kvůli malým rozměrům, lehkosti a výjimečné spolehlivosti a bezpečnosti a použití méně strategických materiálů než jiné konstrukce.

Poznámky a odkazy

(fr) Tento článek je částečně nebo zcela převzat z článku Wikipedie v angličtině s názvem „  Výbušná čočka  “ ( viz seznam autorů ) .

Související články