المتسابق الرابع

كان RACER IV مكونًا من مكونات بعض القنابل الهيدروجينية الأولى التي صنعتها الولايات المتحدة خلال الخمسينيات. تم تطوير RACER في عام 1953 في مختبر لوس ألاموس الوطني .

سُمّي الجهاز تيمناً بالثعبان الذي يحمل الاسم نفسه، إذ كان من المعتاد في لوس ألاموس تسمية الأجهزة الأساسية بأسماء الثعابين والحشرات. ^{[ 1 ] : 163}

كان جهاز RACER ثاني نوع من أجهزة الانشطار النووي المعززة بالاندماج، والذي يدمج المبادئ التي تم اختبارها أولاً مع جهاز BOOSTER في مهمة Greenhouse Item (كان الأول هو جهاز MK-7 المعدل الذي تم اختباره في مهمة Snapper Dog عام 1952). كان من المفترض في البداية أن يكون المرحلة الأولى لجميع الأجهزة التي تم اختبارها في سلسلة Castle باستثناء جهازين (SHRIMP وZOMBIE) . شملت اللقطات التي كان من المقرر استخدامها فيها: Romeo (جهاز RUNT)، و Union (جهاز ALARM CLOCK)، و Yankee (جهاز JUGHEAD، الذي أصبح لاحقًا RUNT II)، والتي اختبرت أنظمة أسلحة تهدف إلى ضمان القدرة على الاستجابة للطوارئ، بالإضافة إلى لقطة Koon (جهاز MORGENSTERN) ولقطة Echo (جهاز RAMROD) اللتين كانتا لاختبار أنظمة "الجيل التالي" الأكثر تطورًا. ^{[ 2 ] : 196 : 236} إلا أن مشاكل موثوقيته حالت دون استخدامه كجهاز أساسي في أجهزة القدرة على الاستجابة للطوارئ، والتي كان تشغيلها السليم أمرًا بالغ الأهمية. ^{[ 2 ] : 101} ومع ذلك، فقد تم استخدامه كخيار أساسي مقارنةً بجهاز نكتار (جهاز زومبي) ذي المخاطر المنخفضة نسبيًا ^{[ 3 ]} والذي حقق أداءً مرضيًا، وجهاز كون (جهاز مورغنسترن) المبتكر للغاية والذي كانت آثاره كارثية. ^{[ 2 ] : 196 : 200}

طُوِّرَ جهاز RACER عام 1953 في مختبر لوس ألاموس ، وكان يعمل بغاز الديوتيريوم والتريتيوم، ويستخدم مُشغِّل TOM للإشعال الداخلي. ^{[ 2 ] : 172} صُنعت كبسولة التعزيز من الفولاذ وبُطِّنت من الداخل بالنحاس، وهو معيار مُستمد من كرة التعزيز ^{[ 4 ] : ​​258} التي خضعت للاختبار في اختبار Item . داخل الكبسولة، وُضِعَ مُشغِّل TOM داخل حامل فولاذي مُشابه للمسمار. عُرِفَت طريقة تجميع مُشغِّل TOM هذه باسم المُشغِّل المُغلق ، مُستغنيةً عن دعامة التثبيت المُستخدمة في التصاميم السابقة للانشطار النووي الخالص. ^{[ 5 ] [ 4 ]}

أُجريت اختبارات إطلاق تجريبية لعدة نوى مفاعل RACER خلال تجربة Upshot-Knothole باستخدام نماذج أولية للمراحل الثانوية، وهي: نانسي (النموذج 14) مع تعزيز غاز الديوتيريوم والتريتيوم، وبادجر (النموذج 16) مع تعزيز غاز الديوتيريوم فقط، ونواة مُعاد تصميمها (RACER IV) كتجربة سيمون (النموذج 17/24) مع تعزيز غاز الديوتيريوم والتريتيوم. في تصميمها النهائي، RACER IV، أُضيف كيلوغرامان من اليورانيوم عالي التخصيب ^{[ 3 ]} إلى التصميم الأولي للنواة المركبة (RACER). ^{[ 2 ] : 196.} ووفقًا لتشوك هانسن ، أظهرت RACER خلال اختبارات Upshot-Knothole إنتاجية غير متسقة ^{[ 6 ]} ، حيث تراوحت بين 23 كيلوطن في تجربة بادجر و24 كيلوطن في تجربة نانسي، إلى 43 كيلوطن في تجربة سيمون (كإصدار RACER IV المُعدَّل)؛ وكانت هذه الإنتاجيات خارج النطاق المتوقع الذي يتراوح بين 35 و40 كيلوطن. ^{[ 2 ] : 196}

بالتزامن مع متطلبات التنبؤ الصارمة بإمكانية التنبؤ بالعائد وإمكانية تكراره، فإن العائد غير المتوقع للتصميم يعني أن مفاعل RACER، كمفاعل أولي، لم يوفر الكمية والقوة الكافية من الأشعة السينية والنيوترونات اللازمة لانفجار وبدء المرحلة الثانوية على التوالي. كان كل من تدفق الأشعة السينية والنيوترونات ناتجًا عن عملية الانشطار، وتفاوتت درجة الانشطار في نوى مفاعل RACER بشكل غير متوقع كما يتضح من تباين العائد. ^{[ 2 ] : 317} كان لتدفق النيوترونات غير المتوقع تأثير كارثي على برنامج TX-22، حيث فشل النموذج الأولي MORGENSTERN وتم إلغاء مشروع RAMROD الشقيق بسبب الأداء الضعيف لمفاعل RACER IV. ^{[ 2 ] : 318}