U-137

Diskussioner kring händelser under kalla kriget, från krigsslutet till 1991.
ZIM
Medlem
Inlägg: 138
Blev medlem: 12 jun 2004 18:59
Ort: Mordor

Inlägg av ZIM » 13 dec 2007 16:31

cocteau skrev:I artikeln hakar jag upp mig på ordet annihilationsstrålning, det verkar vara ett sakfel, begreppsförvirrning eller kanske är det en äldre benämning på joniserande strålning som avses. Mig veterligt finns ingen antimateria i kärnladdningar oavsett design.
Vid beta(+)-sönderfall bildas positroner (en proton sönderfaller tilll en neutron, en positron och en neutrino). Positronen är elektronens anti-part.
cocteau skrev: Om det nu är en kärnladdning så verkar neutronstrålning inte vara i linje med vad man vill ha i en kärnladdning.
Man får neutronstrålning vare sig man vill eller inte. Det är oundvikligt som en del av betasönderfallet.
cocteau skrev: I artikeln står "neutroninducerade processer" dvs. skapade av neutroner, och inte "neutroninducerande". Kan det vara så att den som skrivit texten är lekman på området och dragit egna felaktiga slutsatser av FOAs analys? Är det någon som vet om FOAs analys finns tillgänglig på internet?
Den är inte tillgänglig. Den kommer nog att förbli hemlig ett tag till.

Jag kan tillägga att jag själv har pratat med Lars de Geer när jag jobbade på FOA och han framstod som ytterst kompent (mitt eget specialområde var inte kärnfysik eller kärnvapen), Säger han att det mycket troligt var kärnvapen där tror jag honom.
cocteau skrev: Tittar vi på Tsar-bomba så hade den en bly-tamper på fusionssteget, hade den varit Uran238 så hade den fått en sprängkraft på runt 100 Mt, istället för runt 50 som den fick. Å andra sidan blev den en av de "renaste" kärnladdningarna någonsin.
Den var iofs ett fusionsvapen.
cocteau skrev: Men om det trots detta som upptäcktes på Wiskey-ubåten var en (dålig? gammal? trasig?) kärnladdning så undrar jag fortfarande om det var en torped och i så fall vilken.
Sovjet utvecklade torpeder (tex Typ 65) som var avsedda att användas mot hangarfartyg och därför utrustade med kärnvapen. Det finns inget som säger att U-137 inte kunde vara utrustad med en eller flera dylika.
cocteau skrev: Om jag nu ska spekulera, kan det vara så att dom var på väg och transporterade en gammal kärnladdning som skulle renoveras? Är det då rimligt att tro att kaptenen placerade den i en torpedtub
Fraktade vart? Och varför i en ubåt av alla tänkbara fordon?

Henke
Medlem
Inlägg: 1247
Blev medlem: 25 sep 2003 17:27
Ort: Stockholm

Inlägg av Henke » 13 dec 2007 16:58

cocteau skrev:I artikeln hakar jag upp mig på ordet annihilationsstrålning, det verkar vara ett sakfel, begreppsförvirrning eller kanske är det en äldre benämning på joniserande strålning som avses. Mig veterligt finns ingen antimateria i kärnladdningar oavsett design.
Det är inte något sakfel och inte heller någon benämning på joniserande strålning i allmänhet. Med annihilationsstrålning avses oftast elektromagnetisk strålning av en väldigt specifik frekvens (motsvarande ett energiinnehåll på 0,511 MeV per foton) genererad av kollisioner mellan elektroner och positroner (elektronens anti-partikel).

Elektroner och positroner kan skapas t ex genom parproduktion då gammastrålning med energinivåer överstigande 1.022 MeV interagerar med atomkärnor.

Energi omvandlas därmed till materia och antimateria på mikronivå i princip överallt hela tiden, men förstås i ohyggligt liten omfattning.

Exakt vilka "neutroninducerade processer" som FOA menar skulle kunna ligga bakom parproduktion och annihilationsstrålning vet jag däremot inte. Det vore intressant att få veta mer om detta. Rörelseenergin hos snabba fissionsalstrade neutroner är i princip tillräckligt stor för att att det ska räcka till för parproduktion i någon form (dvs, större än 1.022 MeV), men exakt hur mekanismen ser ut vet jag som sagt inte.
cocteau skrev:Om det nu är en kärnladdning så verkar neutronstrålning inte vara i linje med vad man vill ha i en kärnladdning.
Men det har man hela tiden, i någon omfattning. Det är bara en fråga om nivåer. Ju närmare den kritiska massan man är desto fler neutroner alstras. Det som händer när den kritiska massan uppnås är att processen skenar - strålningen övergår från att hålla en konstant nivå till att öka lavinartat.

Problemet med Pu-240 som du nämner består inte i att Pu-240 strålar neutroner medan Pu-239 inte gör det. Båda materialen strålar neutroner hela tiden, men Pu-240 alstrar väldigt många fler per tidsenhet än Pu-239.

Med för mycket Pu-240 i sin bomb skapar man för många fria neutroner för tidigt i processen, vilket ger en liten detonation som förstör bomben innan den hinner explodera fullt ut.

Viktigt är också att fastslå att en plutoniumbomb även innehåller Pu-240. Det viktiga för bombens funktion är att det inte blir för mycket (mer än 7% enligt texterna du citerar).

Henrik

ZIM
Medlem
Inlägg: 138
Blev medlem: 12 jun 2004 18:59
Ort: Mordor

Inlägg av ZIM » 13 dec 2007 17:04

Henke skrev:
Exakt vilka "neutroninducerade processer" som FOA menar skulle kunna ligga bakom parproduktion och annihilationsstrålning vet jag däremot inte.
Min gissning är då beta(+) sönderfall.

Henke
Medlem
Inlägg: 1247
Blev medlem: 25 sep 2003 17:27
Ort: Stockholm

Inlägg av Henke » 13 dec 2007 17:25

ZIM skrev:Min gissning är då beta(+) sönderfall.
Fullt möjligt!

Henrik

Roger Klang
Medlem
Inlägg: 157
Blev medlem: 03 dec 2007 22:02
Ort: Lund

Inlägg av Roger Klang » 13 dec 2007 19:00

:P Eggheads!

Roger Klang

Bjernevik
Medlem
Inlägg: 2562
Blev medlem: 26 sep 2002 11:40
Ort: Stockholm

Inlägg av Bjernevik » 13 dec 2007 19:09

Roger Klang skrev::P Eggheads!

Roger Klang
They might be eggheads, but they are our eggheads. :wink:

Tack för en utförlig men ändå förståelig förklaring!

Användarvisningsbild
cocteau
Medlem
Inlägg: 499
Blev medlem: 23 maj 2005 13:36
Ort: Gävle

Inlägg av cocteau » 13 dec 2007 22:08

Kul med någon som kan förklara lite. Om vi nu antar att det då var en fissionsladdning av implosionstyp (mig veterligt var det endast USA och Sydafrika som hade vapen baserade på "urankanonstypen") så torde den innehålla huvudsakligen Pu239 eller U235, möjligen också < 7% Pu240.

Men jag då letar efter Pu 239 sönderfallskjedja så hittar jag den i Aktiniumserien. Går jag igenom den från Pu239 till Pb207 hittar jag bara α och β- sönderfall. I denna serie finns ju också U235.
Pu240 hittar jag i Toriumserien inte heller där hittar jag β+

Inte heller U238 som jag hittar i Radiumserien ger upphov till β+ i dess sönderfallskedja.

En wikipediasökning på "positron emission" ger vid handen att bland annat följande ämnen kan ge upphov till β+: C11, K40, N13, O15, F18 och I121.

Det är säkert något jag inte förstått som kan rätas ut här.

Sen när det gäller gammastrålningen skulle den då komma från kärnbränslet i laddningen? Då undrar jag om den då verkligen skulle ta sig igenom ett U238 hölje (tamper), det är säkert någon centimeter tjockt. Om vi leker med tanken att höljet är 1 cm, motsvarar det ungefär en 5 faldig sänkning av strålningen om nu höljet är tätt.
ZIM skrev:Den var iofs ett fusionsvapen.


Trodde det var just det jag skrev, i avsikt att förklara att på det sättet kan U238 genomgå fission i ett kärnvapen
ZIM skrev:Sovjet utvecklade torpeder (tex Typ 65) som var avsedda att användas mot hangarfartyg och därför utrustade med kärnvapen. Det finns inget som säger att U-137 inte kunde vara utrustad med en eller flera dylika.


Inte ens att en Typ 65-73 torped som jag antar du menar har 650 mm diameter och whiskyklassens torpedtuber är 533 mm? Detta var egentligen pudelns kärna i mitt ursprungsargument. Att den RDS-9 kärnladdning som Sovjetiska flottan hade under en kort tid i en 533 mm Typ 53-58 torped var så dålig att den snabbt togs ur tjänst så snart den ersattes med kärnladdade robotar.

Användarvisningsbild
cocteau
Medlem
Inlägg: 499
Blev medlem: 23 maj 2005 13:36
Ort: Gävle

Re: U-137

Inlägg av cocteau » 13 dec 2007 22:23

Roger Klang skrev:Din avslutande mening förstod jag inte vad du menade med.
Jag antar att du menar nedanstående mening.
Cocteau skrev:Jag vill gärna bli överbevisad om att mina funderingar är fel, att dom upptäckt strålning från exempelvis Pu-239 upptäktes också eller något liknande men att det bara inte kommunicerats ut så tydligt.
Här menar jag att det troliga är att det var en kärnladdning. Men att dra den slutsatsen från att man upptäckt U238 menar jag är långsökt. Här fick jag senare referenser till att det finns mer information om vad som upptäckts. Men det var iallafall vad jag menade då.

Att om det var en kärnladdning hävda att det var en 533 mm torped som den laddningen satt i tycker jag också är långsökt.

Roger Klang
Medlem
Inlägg: 157
Blev medlem: 03 dec 2007 22:02
Ort: Lund

Inlägg av Roger Klang » 13 dec 2007 22:25

Bjernevik skrev: They might be eggheads, but they are our eggheads.
Ja, vem var det som sade det? General McArthur? Nån var det i alla fall. Jag är inte heller så dum, men jag är inte insatt i partikelfysik. Låt oss återgå till att lyssna på dessa väl insatta lekmän och proffstyckare!

Roger Klang, Lund

Henke
Medlem
Inlägg: 1247
Blev medlem: 25 sep 2003 17:27
Ort: Stockholm

Inlägg av Henke » 14 dec 2007 00:17

cocteau skrev:Men jag då letar efter Pu 239 sönderfallskjedja så hittar jag den i Aktiniumserien. Går jag igenom den från Pu239 till Pb207 hittar jag bara α och β- sönderfall. I denna serie finns ju också U235.
Pu240 hittar jag i Toriumserien inte heller där hittar jag β+

Inte heller U238 som jag hittar i Radiumserien ger upphov till β+ i dess sönderfallskedja.
Helt rätt, inte någonstans i dessa kedjor finns beta(+)-sönderfall.

Det som skulle kunna hända är att neutroner från det neutronstrålande ämnet fångas upp av atomkärnor i helt andra grundämnens atomer i eller utanför kärnladdningen.

Detta kan leda till att beta(+)-sönderfallande isotoper av dessa andra grundämnen bildas. Full koll på vilka ämnen som kan komma ifråga har jag inte, men ämnen som skulle kunna komma ifråga är t ex klor (35) eller kalium (39). Båda dessa isotoper finns i naturen men verkar kunna bilda en beta(+)-sönderfallande isotop om man adderar en neutron.

Henrik

Användarvisningsbild
cocteau
Medlem
Inlägg: 499
Blev medlem: 23 maj 2005 13:36
Ort: Gävle

Inlägg av cocteau » 14 dec 2007 07:16

Henke skrev:
cocteau skrev:Men jag då letar efter Pu 239 sönderfallskjedja så hittar jag den i Aktiniumserien. Går jag igenom den från Pu239 till Pb207 hittar jag bara α och β- sönderfall. I denna serie finns ju också U235.
Pu240 hittar jag i Toriumserien inte heller där hittar jag β+

Inte heller U238 som jag hittar i Radiumserien ger upphov till β+ i dess sönderfallskedja.
Helt rätt, inte någonstans i dessa kedjor finns beta(+)-sönderfall.

Det som skulle kunna hända är att neutroner från det neutronstrålande ämnet fångas upp av atomkärnor i helt andra grundämnens atomer i eller utanför kärnladdningen.

Detta kan leda till att beta(+)-sönderfallande isotoper av dessa andra grundämnen bildas. Full koll på vilka ämnen som kan komma ifråga har jag inte, men ämnen som skulle kunna komma ifråga är t ex klor (35) eller kalium (39). Båda dessa isotoper finns i naturen men verkar kunna bilda en beta(+)-sönderfallande isotop om man adderar en neutron.

Henrik
Det låter rimligt. Kan man anta att detta då skulle ge upphov till: "kraftigt
förhöjd annihilationsstrålning"?

Henke
Medlem
Inlägg: 1247
Blev medlem: 25 sep 2003 17:27
Ort: Stockholm

Inlägg av Henke » 14 dec 2007 10:04

cocteau skrev:Det låter rimligt. Kan man anta att detta då skulle ge upphov till: "kraftigt förhöjd annihilationsstrålning"?
Till att börja med vet vi inte exakt vet vad FOA avser med "kraftigt förhöjd" (och vad den normala nivån är för den delen).

Jag har vidare själv väldigt dålig uppfattning om vilka kvantiteter av beta(+)-sönderfallande material som skulle kunna skapas av en okänd kvantitet neutronstrålande material av okänd sort som strålar neutroner på andra likaledes okända material.

Det enda jag kan konstatera är att påståendet inte på något sätt är uppenbart felaktigt. Minst en mekanism som kan ligga bakom förhöjd annihilationsstrålning och matchar beskrivningen "neutroninducerad" existerar verkligen och efter vad jag kan se skulle den kunna uppträda till följd av att det fanns kärnvapen ombord på U-137, men om den räcker till för att förklara de strålningsnivåer som FOA uppmätte, vad dessa nu var, vet jag förstås inte.

Henrik

Roger Klang
Medlem
Inlägg: 157
Blev medlem: 03 dec 2007 22:02
Ort: Lund

Inlägg av Roger Klang » 14 dec 2007 15:42

Cocteau skrev:
Jag vill gärna bli överbevisad om att mina funderingar är fel, att dom upptäckt strålning från exempelvis Pu-239 upptäktes också eller något liknande men att det bara inte kommunicerats ut så tydligt.
Kanske ZIM kan avgöra (eller kanske tvärtom fördjupa) den här tvisten en gång för alla, han har ju jobbat på FOA?

Finns det något möjligt användningsområde för uran 238 i en icke-nukleär ubåt? I så fall, i vilka mängder? och är dessa mängder för små (eller för stora) för att vara den strålning, från ett eller flera kärnvapen, detekterad utanför skrovet på U-137? Jag tycker mig nämligen minnas att den svenska marinbåt som uppmätte strålningen var tvungen att genom en avledningsmanöver manövrera mot skrovet i fören på ubåten, för att kunna nå dit med försvarets geigermätare utanför den ryska besättningens och kaptenens synfält (de låtsades att de hade tillfälliga svårigheter att manövrera båten när den låg bredvid U-137.)

Det verkar annars som att den här diskussionen inte leder till något definitivt svar, trots att den är intressant.

Roger Klang, Lund

Användarvisningsbild
cocteau
Medlem
Inlägg: 499
Blev medlem: 23 maj 2005 13:36
Ort: Gävle

Inlägg av cocteau » 17 dec 2007 22:39

Hittade en intressant artikel om hur USA försöker upptäcka kärnvapen eller kärnvapenmaterial. Länk: http://www.nti.org/e_research/cnwm/over ... nical5.asp . Man kan till exempel se att ska man göra en svårupptäckt kärnladdning så ska man använda U235 hellre än Pu239.

De detektionssätt som är aktuella kan delas upp i aktiva och passiva. I de aktiva finns två varianter, man använder röntgenstrålar och letar efter massiva ämnen som man sen får kontrollera mer noggrant. Eller så bestrålar man det och mäter eventuella resultat från fissionen. De passiva är då dels att mäta neutroner eller mäta gammastrålning. De aktiva är mer intressanta för att kontrollera små objekt, de passiva är väl mer i linje med vad som FOA satte upp vid U-137.

Artikeln, som jag endast skummar igenom går igenom att det inte är så lätt att detektera kärnladdningar passivt, än i dag.

Man hänvisar också till experiment som USA och Sovjet gjorde i slutet i 80-talet, the Black Sea Experiment, då man tillsammans exprimenterade med att på fjärr detektera en skarp kärnladdning på en kryssningsmissil på Missilkryssaren Slava utanför Yalta, länk till scannad PDF om detta experiment finns på: http://www.princeton.edu/~globsec/publi ... etterC.pdf

Nedanstående citat är handavskrivna från den inscannade PDFen, eventuella stavfel är sådeles troligen mina:
The warhead was easy to detect because the cruise-missile launcher was unshielded and in an exposed location on the deck.
The NRDS group used a high-purity 150 cm3 germanium crystal scintillation detection with a resolution of about 2 keV. The detector was placed on the launcher at a location directly over the warhead designated by the Soviet team. The gamma rays had to penetrate the launcher casing.
Detektorn som låg på upptäckte gammastrålningen från kärnladdningen, man misslyckades att upptäcka den från en liknande detektor som åkte förbi Slava i en landstigningsbåt. Sovjeterna själva upptäckte den från 76 meter med en neutrondetektor.

Nu har jag som sagt skummat igenom dessa dokument, men jag tror dom kan ha bäring på hur man upptäcker kärnvapen.

Henke
Medlem
Inlägg: 1247
Blev medlem: 25 sep 2003 17:27
Ort: Stockholm

Inlägg av Henke » 18 dec 2007 13:07

Man bör förstås komma ihåg att det är viss skillnad på vad man kan detektera idag (och hur) och vad man kunde detektera 1981.

Henrik