Пусть тяжелая оболочка полностью поглощает падающее излучение мощностью I. Попробуем оценить давление на жесткую стенку при абляции. Предположим, вся энергия рентгена переходит в кинетическую энергию ионов урана, т.е. для кинетической энергии аблятора:
Но в том то и дело, что энергия должна перейти, но для этого должен одновременно нагреться весь объем. У тяжелого материала нагреется только поверхность, так как излучение внутрь не проходит. Если с той же скоростью как легкий испарится тяжелый материал, то он, конечно, создаст большее давление. Поэтому, видимо существует некоторое оптимальное соотношение между плотностью и глубиной проникновения излучения. Здесь еще важно, в какой степени понимать прозрачность вещества. Если поглощение мало, как скажем у стекла для видимого света, то такая обмазка не нагреется совсем. Но полиэтилен вовсе не так прозрачен. Излучение в нем полностью поглощается (переходит в тепло) в толщине несколько сантиметров, а это как раз то, что нужно. Прозрачным полиэтилен становится поле того, как прогреется до миллионов градусов ( как и воздух). Возможно, толщина обмазки как раз и выбирается примерно равной глубине проникновения излучения в нее. Во многих описания говорят, что пространство радиационного канала полностью заполнено не то пеной, не то полиэтиленом. Скорей всего, пеной заполнен собственно канал, а модуль окружен более плотной обмазкой для создания большего давления. В пене излучение распространяется быстрей и с меньшими потерями. Есть статья ( залил сюда: https://yadi.sk/d/ik7bndjc3BnJmK ) Там, стр. 1233 рис. 23 как раз, наверное и изображена эффективная обмазка. В /1/ упоминается о чем-то "наличие четырех слоев из ______ и т. д." Возможно это оно и есть.
> Но в том то и дело, что энергия должна перейти, но для этого должен одновременно нагреться весь объем.
Не согласен. Грубо - нагревается приповерхностный слой (в первом приближении на глубину проникновения излучения в материал), испаряется, передает импульс объему и удаляется от поверхности с тепловой скоростью. Далее нагревается следующий слой, испаряется и тд.
> У тяжелого материала нагреется только поверхность, так как излучение внутрь не проходит.
Совершенно верно. Но этот поверхностный слой испарится. А вещество этого слоя поглощать излучение не будет (в том приближении, что атомы полностью ионизированы).
> Если с той же скоростью как легкий испарится тяжелый материал, то он, конечно, создаст большее давление.
Об этом и речь.
> Поэтому, видимо существует некоторое оптимальное соотношение между плотностью и глубиной проникновения излучения.
Я согласен, но рассуждать на эту тему не вижу большого смысла - не специалист. Думаю, что теория вполне разработана (и главное, - доступна) - работы по ИТС вполне себе публикуются.
Пусть тяжелая оболочка полностью поглощает падающее излучение мощностью I. Попробуем оценить давление на жесткую стенку при абляции.
Предположим, вся энергия рентгена переходит в кинетическую энергию ионов урана, т.е. для кинетической энергии аблятора:
Но в том то и дело, что энергия должна перейти, но для этого должен одновременно нагреться весь объем. У тяжелого материала нагреется только поверхность, так как излучение внутрь не проходит. Если с той же скоростью как легкий испарится тяжелый материал, то он, конечно, создаст большее давление. Поэтому, видимо существует некоторое оптимальное соотношение между плотностью и глубиной проникновения излучения. Здесь еще важно, в какой степени понимать прозрачность вещества. Если поглощение мало, как скажем у стекла для видимого света, то такая обмазка не нагреется совсем. Но полиэтилен вовсе не так прозрачен. Излучение в нем полностью поглощается (переходит в тепло) в толщине несколько сантиметров, а это как раз то, что нужно. Прозрачным полиэтилен становится поле того, как прогреется до миллионов градусов ( как и воздух). Возможно, толщина обмазки как раз и выбирается примерно равной глубине проникновения излучения в нее. Во многих описания говорят, что пространство радиационного канала полностью заполнено не то пеной, не то полиэтиленом. Скорей всего, пеной заполнен собственно канал, а модуль окружен более плотной обмазкой для создания большего давления. В пене излучение распространяется быстрей и с меньшими потерями.
Есть статья ( залил сюда: https://yadi.sk/d/ik7bndjc3BnJmK )
Там, стр. 1233 рис. 23 как раз, наверное и изображена эффективная обмазка. В /1/ упоминается о чем-то "наличие четырех слоев из ______ и т. д."
Возможно это оно и есть.
Reply
Не согласен.
Грубо - нагревается приповерхностный слой (в первом приближении на глубину проникновения излучения в материал), испаряется, передает импульс объему и удаляется от поверхности с тепловой скоростью.
Далее нагревается следующий слой, испаряется и тд.
> У тяжелого материала нагреется только поверхность, так как излучение внутрь не проходит.
Совершенно верно. Но этот поверхностный слой испарится. А вещество этого слоя поглощать излучение не будет (в том приближении, что атомы полностью ионизированы).
> Если с той же скоростью как легкий испарится тяжелый материал, то он, конечно, создаст большее давление.
Об этом и речь.
> Поэтому, видимо существует некоторое оптимальное соотношение между плотностью и глубиной проникновения излучения.
Я согласен, но рассуждать на эту тему не вижу большого смысла - не специалист.
Думаю, что теория вполне разработана (и главное, - доступна) - работы по ИТС вполне себе публикуются.
> Есть статья ( залил сюда: https://yadi.sk/d/ik7bndjc3BnJmK )
Спасибо.
Reply
Leave a comment