Armas de fisión nuclear mejoradas: obuses Casaba VS láser de bombeo nuclear

Entonces, después de encontrar la respuesta a por qué no todo el material fisible se usa en una bomba de fisión nuclear ( soplar en múltiples direcciones ), pensé que para resolver esto, la explosión debería ser más enfocada y unidireccional, donde los fragmentos de fisión no pueden dispersarse por todas partes. el lugar de la explosión. Coincidentemente, dos armas nucleares de tercera generación intentaron resolver este problema: los obuses Casaba ( también conocido como Proyecto Orión ) y los láseres de bombeo nuclear ( también conocido como Proyecto Excalibur ).

Ambos funcionan con bombas de fisión nuclear ( a veces fusión ) y concentran su poder en una sola línea. Reduce la destrucción innecesaria y solo tiene la destrucción en el haz mismo, y probablemente también utiliza todo el material fisionable de manera más eficiente. Por supuesto, la razón por la que no se inventa hoy es por falta de dinero y materiales que puedan soportar cualquiera de los dos, y probablemente también algo de ética. Solo asuma que las partes necesarias ( protección necesaria que asegura que ambos rayos de armas solo salgan en una dirección ) están aquí para esta pregunta.

Suponiendo una eficiencia total para ambas armas según lo previsto, ¿cuándo deberían usarse los obuses Casaba sobre los láseres de bombeo nuclear, y viceversa, en el momento de alguna guerra ( tanto terrestre como espacial )? ¿Cuándo es uno más útil que el otro? ¿Qué aspectos lo hacen así?

¿No se diseñó el proyecto Orión como un sistema de propulsión de cohetes?
Sí, el Proyecto Orión era un sistema de propulsión de cohetes, pero también creó la idea de cargas con forma nuclear.
VTC: Demasiado basado en historias. Por definición, uno es mejor que el otro por las circunstancias de tu historia y nada más.
@L.Dutch-ReinstateMonica Sí y no. El Proyecto Orión fue un megaproyecto para crear una forma de propulsar naves espaciales con armas nucleares. Una de las tecnologías que se desarrolló (pero nunca se implementó) como parte del Proyecto Orión fue el Casaba Howitzer, que originalmente estaba destinado a permitir que el gobierno ahorrara dinero mediante el uso de armas nucleares más pequeñas.
The Nuclear Spear: Casaba Howitzer tiene mucha información sobre Casaba Howitzers. No sé lo suficiente sobre los láseres de bombeo nuclear para hacer una comparación justa, pero alguien que lo sepa podría usar este sitio para su respuesta.

Respuestas (2)

Como la gente ya ha mencionado en la sección de comentarios, la respuesta "correcta" depende de cómo planee usar esto. Sin embargo, puedo darte algunas pautas generales.

Dado que nadie ha construido nunca ninguno de estos, voy a trabajar en cómo estas armas generalmente se representan en los medios y la literatura populares.

Guerra sucia y cosas que explotan en general: Obús Casaba

La idea general detrás de un obús Casaba es que estás tomando una explosión nuclear y luego enfocándola en una dirección. En otras palabras, estás renunciando al enorme radio de explosión de una bomba nuclear normal a cambio de aplicar más fuerza en un punto. Con eso en mente, el caso de uso obvio es volar objetivos blindados. Verá, mientras que las armas nucleares "regulares" son muy buenas para destruir ciudades y, en general, destruir el medio ambiente, no son muy buenas contra objetivos "duros" ; la mayor parte del daño proviene del calor y la radiación. Un obús Casaba, por otro lado, enfoca toda la energía de conmoción difusa de una explosión nuclear normal y la concentra en un solo lugar.Como resultado, si bien los obuses Casaba no son tan buenos contra objetivos grandes, pueden eliminar objetivos endurecidos sin tener que estar literalmente encima de ellos. Su principal problema es que, si bien tienen un alcance más largo que una bomba nuclear tradicional, sigue siendo infinitesimalmente pequeño si vas a participar en batallas espaciales.

Guerra espacial y no hacer estallar cosas: láser de bombeo nuclear

Mientras que los láseres de bombeo nuclear, como los obuses de Casaba, enfocan un montón de energía en un punto, se enfocan solo en la radiación de la explosión. Como resultado, aunque no hacen tanto daño físico, esterilizan efectivamente todo lo que golpean. Además, dado que su alcance no está limitado por el tamaño de la explosión, son un arma eficaz en el combate espacial. Su único gran inconveniente es que no son muy efectivos contra el escudo antirradiación incorporado de la Tierra.

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Además, las armas de haz de bombeo nuclear tienen un alcance limitado cuando operan en la atmósfera debido a la floración y la absorción. Florecer solo probablemente haría que estar cerca del rayo, incluso donde está siendo disparado, sea bastante letal. Además, el obús sería en su mayoría ineficaz en un entorno de combate espacial "realista" porque los rangos "cercanos" son del orden de miles de kilómetros.

Los láseres bombeados por armas nucleares están enormemente lejos de la "plena eficiencia". Solo una fracción diminuta de la energía del arma baja por el rayo.

Los láseres nunca son muy eficientes para empezar. El récord parece ser de alrededor del 10% .

Y solo ciertos tipos y rangos de energía están disponibles para el láser. Los fragmentos de fisión (la parte del núcleo que queda después de la fisión) obtienen la mayor parte de la energía. Por lo general, para una fisión de uranio, la mayor parte (más del 95%) se destina a los fragmentos de fisión (las partes del núcleo en las que se divide), otro 4% más o menos se convierte en neutrones, dejando menos del 1% en radiación de fotones. Y mucho de esto estará en un rango de energía inadecuado para el proceso de láser.

Y el rayo solo puede emitir láser durante el breve período entre la detonación y la vaporización del mecanismo que emite el láser, probablemente unas decenas de microsegundos como máximo. Entonces, incluso la radiación que podría funcionar tendrá una ventana muy breve para ser útil.

El rayo es interesante porque el arma tiene una gran cantidad de energía para ser ineficiente. Como resultado, uno espera mucho menos del 1% fuera del haz. El rayo es interesante porque el 1% de un arma de 20Kt sigue siendo de 200 toneladas. Y eso es mucha energía para un objetivo, especialmente entregado en unos pocos 10s de microsegundos.

Pero me viene a la mente la frase "esto me duele más que a ti". Disparaste un arma de 20Kt. Algo así como 0.2Kt de la energía baja por el haz. Tanto hacia adelante como hacia atrás, por cierto, ya que serán los rayos X los que tengan la mayor parte de la energía fotónica. El resto de la energía es un arma nuclear que explota justo donde estaba. Tal vez eso sea útil si tiene una pila de ellos en algún lugar que no quiera usar en los próximos 30 años.

Mi breve búsqueda del obús Casaba arrojó algunos dibujos simplistas y ningún dato concreto. Supongo que se podría obtener cierta asimetría direccional en una explosión nuclear al empaquetar un lado con manipulación de neutrones y no el otro. El equipo alrededor del arma sería más o menos irrelevante teniendo en cuenta la cantidad de energía que se libera. Creo que harías bien en obtener un aumento relativo en la intensidad de un lado en comparación con el otro. No sería nada como un rayo o un chorro. No con la tecnología disponible ahora o en las próximas dos décadas.

0,2Kt = 200kg - es un proyectil de artillería de alto calibre. ¡La pistola de riel Gustav (nunca mejor dicho) es mucho más eficiente que este láser!
@ksbes No, no. 0,2 KILO tonelada, no tonelada. Eso es 200 TONELADAS de TNT. El llamado MOAB es de 11 toneladas.
Si bien el 10 % es prácticamente el límite para los láseres de gas tradicionales, los diodos láser de estado sólido han ido avanzando lentamente hacia una eficiencia del 60 %, sin mencionar que puede obtener 100 W o más de un dispositivo del tamaño de un grano de arroz.