Срочно понадобилось взорвать Юпитер (нет времени объяснять)

[Denis Russkih]

Атмосфера Юпитера преимущественно состоит из водорода и гелия, нижние слои плавно переходят в океан жидкого водорода.

Достаточно ли запульнуть туда всего одну водородную бомбочку, чтобы вся атмосфера сдетонировала?.. :)

[Munin]

Читать Артура Кларка "2001: Космическая одиссея", "2010".

[Denis Russkih]

Munin

Спасибо за рекомендацию. :) Я слышал об этих книгах, но всё никак руки не доходили прочесть. Сейчас глянул — весьма интересно! Позже надо будет изучить не торопясь. А пока я прочёл только то, что касается взрывных работ. :)

(Внимание! Содержатся спойлеры!)

Там говорится, что Юпитер слишком мал, чтобы синтез начался без постороннего вмешательства. :) И чтобы взорвать планету, таинственная сверхцивилизация специально изготовила тяжёлые элементы из водорода при помощи машин фон Неймана. (Загадочным способом, неизвестным земной науке.) Лишь когда плотность превысила критическую, Юпитер взорвался.

Судя по тому, что Вы рекомендуете эту книгу, в ней не содержится принципиальных ошибок по части взрывания Юпитера?.. Всё-таки Артур Кларк обучался физике и математике в Королевском колледже в Лондоне — видимо, знает, о чём говорит?..

Мда, видимо, облом получается. :) Ну, оно и к лучшему. Было бы скучно, если бы взорвать Юпитер оказалось так просто!

* Ушёл сооружать машины фон Неймана *

[Denis Russkih]

...И всё-таки я не совсем понимаю. Вот представим, что термоядерная бомба булькает в океан жидкого водорода, и там взрывается. При этом она нехило так раздвигает жидкость вокруг себя, за очень короткое время. Разве слои жидкого водорода, окружающие бомбу, не уплотняются при этом в достаточной степени, чтобы начался синтез?.. Ну а дальше в процесс вовлекаются всё более далёкие слои жидкости, и так до тех пор, пока вся планета не окажется охвачена взрывом... Что не так в этой картине?

(Только попроще, если можно. Так, чтобы даже дауну была понятна суть.)

[Sergey K]

давление будет спадать от бомбы, а только в бомбе оно достаточно велико для реакции. да на самом деле даже не в давлении дело - а в энергии на нуклон

[Xugin]

(Оффтоп)

Denis Russkih в сообщении #763189 писал(а):

Достаточно ли запульнуть туда всего одну водородную бомбочку, чтобы вся атмосфера сдетонировала?.. :)

Достаточно ли одного комара, для загрызания слона насмерть?
Ну, если кусать очень долго...

[Someone]

Конечно, и в водородной бомбе, и в солнечных недрах идут термоядерные реакции, но это разные реакции. Изотопы, необходимые для реакций, проходящих в бомбе, довольно редкие и в природном водороде их слишком мало, чтобы получилась самоподдерживающаяся реакция. А для того, чтобы вовлечь в реакцию основной изотоп водорода, Юпитер слишком мал.

[Munin]

Denis Russkih в сообщении #763218 писал(а):

Судя по тому, что Вы рекомендуете эту книгу, в ней не содержится принципиальных ошибок по части взрывания Юпитера?..

Да.

Но изложили вы всё несколько неточно. Юпитер не взорвался, а превратился в звезду. Контрольный вопрос: почему Солнце не взрывается?

[Denis Russkih]

Большое спасибо всем за ответы! Ситуация для меня немного прояснилась.

Munin в сообщении #763327 писал(а):

Контрольный вопрос: почему Солнце не взрывается?

Хм, вроде бы потому, что его удерживает от разлетания собственная гравитация. :) Или я не прав?

Насколько я понимаю, увеличение температуры в центре звезды (как результат термоядерных реакций) должно приводить к повышению давления и расширению звезды. Но увеличение радиуса означает уменьшение плотности, понижение давления и снижение интенсивности термоядерных реакций. Что в свою очередь приводит к сжатию звезды под действием гравитации... В итоге получается динамическое равновесие.

При этом, как я читал, синтез в звезде протекает очень неспешно, поскольку основан на крайне маловероятных взаимодействиях частиц. И весь процесс возможен лишь благодаря тому, что этих частиц в звезде офигительно много (что увеличивает вероятность). Ну и конечно, огромное давление внутри звезды играет свою роль.

Я верно уловил суть?

[Munin]

Denis Russkih в сообщении #763370 писал(а):

Хм, вроде бы потому, что его удерживает от разлетания собственная гравитация. :) Или я не прав?

Ну, я бы сказал, что гравитация тут играет обратную роль: её недостаточно :-)

Denis Russkih в сообщении #763370 писал(а):

Насколько я понимаю, увеличение температуры в центре звезды (как результат термоядерных реакций) должно приводить к повышению давления и расширению звезды. Но увеличение радиуса означает уменьшение плотности, понижение давления и снижение интенсивности термоядерных реакций. Что в свою очередь приводит к сжатию звезды под действием гравитации... В итоге получается динамическое равновесие.

Зачёт.

Denis Russkih в сообщении #763370 писал(а):

При этом, как я читал, синтез в звезде протекает очень неспешно, поскольку основан на крайне маловероятных взаимодействиях частиц. И весь процесс возможен лишь благодаря тому, что этих частиц в звезде офигительно много (что увеличивает вероятность). Ну и конечно, огромное давление внутри звезды играет свою роль.

Про температуру не забывайте. Если взять $M_\odot$ холодного водорода, то никакой реакции не будет.

[Mopnex]

Это из серии распространённого обывательского заблуждения про атомную бомбу - а чё там делать, взять два куска обогащённого урана, соединить вот тебе и бомба. Но если ознакомиться с подробной историей создания атомной и водородной бомбы - это заблуждение рассеивается бесследно. Мне лично больше всего запала история со слойкой.
Сам Ландау размахивал руками и кричал, что он не знает как решить эту задачу. И тут Сахаров весь в белом. А ещё удивительно, что аналогичную чисто физическую задачу в Америке решил чистый математик Улам. Вот как так?

[Munin]

А в чём сама история состоит?

[MacSinus]

Все, конечно, сказали и до меня, но я рискну кратко резюмировать.

В водородной бомбе происходит синтез гелия из (!)тяжелого(!) водорода. Для такой реакции по сути ничего и не надо, просто достаточно сильно разогреть водород.

На солнышке же все несколько сложнее. И дело вот в чем. В водороде, который содержится в звездах, нейтронов то и нету (ну почти нету, в общем вы меня поняли). Дейтерия там мало, потому там происходит горение чистого водорода через цепочки с участием более тяжелых элементов. И температура в купе с давлением, для этих реакций нужна значительно большая, чем для горения дейтерия. В звездах же первого поколения, где тяжелых элементов почти и не было, реакция шла через крайне маловероятную реакцию $p + p \rightarrow d + e^{+} + \nu$ и еще более маловероятную реакцию $p+p+e^{-}\rightarrow d + \nu$. Для них нужны были совсем уж адские температуры.

И таки в чем смысл получается. Если вы запустите водородную бомбу в Юпитер, то весь дейтерий из водородной бомбы благополучно сгорит, сожжет немного водорода Юпитера и благополучно затухнет.

[Munin]

MacSinus в сообщении #769796 писал(а):

В звездах же первого поколения, где тяжелых элементов почти и не было, реакция шла через крайне маловероятную реакцию $p + p \rightarrow d + e^{+} + \nu$ и еще более маловероятную реакцию $p+p+e^{-}\rightarrow d + \nu$. Для них нужны были совсем уж адские температуры.

Вообще-то тип реакции зависит не только от поколения, но и от массы звезды. В лёгких звёздах типа Солнца и сейчас идёт протонный цикл, а не CNO-цикл. (Солнце примерно на максимуме массы для такого типа.) От этого зависит довольно многое - и скорость сгорания звезды, и тип теплопроводности в ней, соответственно, режим конвекции, внутреннее строение, эволюция.

[nestoronij]

Я как то попытался на курсах примитивно ответить на этот вопрос, но сомнения остались: 100г динамита сгорают (Взрываются) за (примерно) 0.001с, учитывая, что это бризантное вещество. Термоядерный взрыв (Сахаров) (пока шла реакция)- 0,1с (очень приблизительно). Солнышко, с такой массой, будет взрываться миллионы лет?