Ćwiczenie Interaktywne

Dlaczego pluton wymusił implozję

To ćwiczenie przekłada treść artykułów o Metoda działowa (Gun-type) - Little Boy, Fat Manie i predetonacji na serię krótkich decyzji obliczeniowych. Uczestnik wpisuje własne odpowiedzi, a aplikacja od razu ocenia, czy rozumie skalę czasową i materiałową obu metod.

Schemat bomby działowej gun-type Układ działowy
Schemat bomby implozyjnej Układ implozyjny

Założenia źródłowe

  • Little Boy: czas składania około 1,2 ms.
  • Fat Man: czas wejścia w silną nadkrytyczność rzędu pojedynczych mikrosekund.
  • Implozja rozwiązuje problem plutonu, bo minimalizuje okno na przedwczesny zapłon.
  • Metoda działowa jest prostsza, ale bardzo materiałochłonna.

Jak działa ocena

W każdej sekcji podajesz własne odpowiedzi. Po kliknięciu Sprawdź ćwiczenie aplikacja liczy wynik, pokazuje poprawne wartości i wskazuje, gdzie rozumowanie było trafne, a gdzie trzeba wrócić do artykułu.

Część 1

Różnica skali czasowej

Przyjmij 1,2 ms dla układu działowego i wybierz realistyczny czas implozji z listy. Następnie oszacuj, ile razy szybsza jest implozja i czy to już różnica kilku rzędów wielkości.

Część 2

Dobór materiału do metody montażu

Oceniasz teraz trzy konfiguracje. Dla każdej wybierz, czy układ byłby akceptowalny jako realna broń z epoki Projektu Manhattan.

Scenariusz A

Wysoko wzbogacony uran i metoda działowa.

Scenariusz B

Pluton reaktorowy z domieszką Pu-240 i metoda działowa.

Scenariusz C

Pluton reaktorowy z domieszką Pu-240 i metoda implozyjna.

Część 3

Materiałochłonność Little Boya

W artykule o metodzie działowej całkowitą masę U-235 przyjęto jako 64,15 kg. Załóż teraz hipotetyczną sprawność i policz, jaka masa rzeczywiście uległaby rozszczepieniu. To nie jest pytanie o historyczną jedną „tajną wartość”, tylko o umiejętność przeliczenia skali strat materiałowych.