¿Por qué "cosquilleo de la cola de dragones" por Louis Slotin no causó una explosión?

Question

He estado leyendo el excelente Comando y Control por parte de Eric Schlosser y descubre más sobre Louis Slotin del experimento con "cosquillas a los dragones de la cola" y el famoso Demonio de Núcleo.

Lo que no entiendo, y por favor disculpen mi ingenuidad, es cuando el accidente del 21 de Mayo de 1946 se produjo y Slotin del destornillador se deslizó causando el reflector para cerrar alrededor del núcleo y el núcleo de convertirse en supercrítico:

En el día del accidente, Slotin del destornillador se deslizó hacia afuera una fracción de una pulgada, mientras que la reducción de la reflector superior, permitiendo que el reflector a caer en su lugar alrededor del núcleo. Al instante, un destello de luz azul y una ola de calor a través de Slotin de la piel; el núcleo se había convertido en supercrítico, liberando una explosión masiva de radiación de neutrones estima que duró alrededor de medio segundo.[10] rápidamente Se volcó en la parte superior de shell para el piso. El calor del núcleo y conchas detuvo la criticidad dentro de segundos de su iniciación,[11] pero Slotin la reacción evitó una recurrencia y terminó con el accidente. Slotin del cuerpo de posicionamiento sobre el aparato también blindado a los otros de gran parte de la radiación de neutrones. Recibió una dosis letal de 1000 rads de neutrones/114 rads gamma[5] en menos de un segundo y murió nueve días después de envenenamiento por radiación aguda.

¿Por qué el núcleo no explotar/reaccionar? Mi entendimiento es que el 'es' de la bomba y una vez que la reacción en cadena que comienza y se produce en la billonésima parte de un segundo, no podría ser detenido en el tiempo por las reacciones de Slotin solo?

He tratado de fuente de información para llenar mi vacío de conocimientos, pero soy tal vez el uso incorrecto de la terminología a la pregunta. ¿Alguien puede ayudar?

Finalmente, y una vez más, por favor, disculpe la ingenuidad de mi pregunta.

Answer 1

Su comprensión es bastante correcto y su pregunta muy natural.

El núcleo hizo reaccionar: la liberación de energía para calentar el núcleo y conchas rápidamente, cambiando así la captura de neutrones sección transversal para que el plutonio en el núcleo. Una plutonio (o cualquier fisionable) el átomo de la capacidad de captura de un neutrón y se someten a la fisión es débilmente dependiente de la temperatura: disminuye con el aumento de la temperatura. A medida que el núcleo se calienta, la baja en la capacidad de captura de neutrones significaba que el núcleo de la realidad se convirtió en subcrítico con bastante rapidez, lo que amortigua la reacción en cadena. Si Slotin no hubiera volteado la carcasa superior apagado, la crítica central, a continuación, empezar a enfriar y se vuelven críticos de nuevo, repitiendo el proceso.

En general, y por suerte, big bangs son muy difíciles de provocar con las reacciones nucleares en cadena. La inmensa liberación de energía en un espacio pequeño significa que la masa crítica va a calentar y apagar la reacción muy rápidamente. Si llegas a la explosión, la masa se destroza, enfriamiento de la reacción aún más rápidamente, por lo menos que no es muy de condiciones particulares, la explosión no va a ser un grande: sólo lo suficiente para romper el aparato y empapar a todo lo que vive en las cercanías, en una dosis letal de neutrones. Grandes explosiones nucleares, sólo ocurre cuando el proceso de montaje de la masa crítica es tan rápido y el proceso de trituración de la masa crítica y mantenerlo confinado lo hace bastante tiempo, una enorme cantidad de material tiene tiempo para experimentar la fisión antes de que el núcleo se destroza y se le pone un fin a todo el proceso. En una bomba de plutonio, esto se hace por trituración de los huecos de la base con forma de explosivos que producen un altamente simétrico, hacia el interior de movimiento de la onda de choque.

Answer 2

Sólo puedo responder cualitativamente:

El experimento donde se produjo el fallecimiento fue en un subcrítico masa de plutonio, y los reflectores estaban siendo utilizados para reducir el número de neutrones de las requeridas por criticallity.

La media del tiempo de generación, Λ, es el promedio de tiempo de una emisión de neutrones a una captura que los resultados en la fisión

y l es el símbolo de neutrones de toda la vida , el promedio de tiempo entre la emisión de neutrones y su absorción en el sistema o su escape del sistema

k = 1 (criticidad): Cada fisión produce un promedio de uno más de fisión, que conduce a una fisión (y el poder), nivel que es constante. Las centrales nucleares operan con k = 1, a menos que el nivel de potencia es ser aumentado o disminuido.

k menos uno es subcrítico, y k mayor que 1 es supercrítico, la explosión de la etapa de armas.

Estaban experimentando en convertir un subcrítico bulto crítico mediante el uso de reflectores y aumentar el número de neutrones en la muestra.

Veces en estos experimentos de subcrítico a la crítica y dependen mucho de las condiciones de frontera, y en el sentido de que el accidente es un experimento. Se nos dice que subcrítico puede ir por la crítica dentro de veces controlables por los seres humanos , es decir, segundos, ( a pesar de no sobrevivir). Sus reacciones fueron lo suficientemente rápido como para detener la reacción en cadena, aunque no está claro si la masa de plutonio se han ido a supercrítico si los reflectores no fueron removidos. La posterior a los accidentes de las precauciones de uso del mando a distancia y la observa a millas de distancias muestra que el peligro que existía.

De todos modos el experimento nos dice que a pesar de que el indicador de neutrones vida es en microsegundos la acumulación de la reacción en cadena para este particular, la geometría y la masa es del orden de segundos, lo suficiente para un ser humano para reaccionar.