Mi a különbség az atom- és a nukleáris robbanás között? Miben különböznek a kémiai reakciók a nukleáris reakcióktól?

Hírek szerint Észak-Korea teszteléssel fenyeget hidrogénbomba a Csendes-óceán felett. Válaszul Trump elnök új szankciókat vezet be az országgal üzleti kapcsolatban álló magánszemélyekre, vállalatokra és bankokra.

„Úgy gondolom, hogy ez egy példátlan mértékű hidrogénbomba-teszt lehet, talán a csendes-óceáni térség felett” – mondta Ri Yong Ho észak-koreai külügyminiszter a héten New Yorkban, az ENSZ Közgyűlésén tartott ülésén. Rhee hozzátette, hogy „a vezetőnktől függ”.

Atom- és hidrogénbomba: különbségek

A hidrogénbombák vagy termonukleáris bombák erősebbek, mint az atombombák vagy a hasadási bombák. A hidrogénbombák és az atombombák közötti különbségek az atom szintjén kezdődnek.

Az atombombák, mint amilyenek a japán városok, Nagaszaki és Hirosima pusztítására használtak a második világháború idején, az atommag felosztásával működnek. Amikor egy atommagban a neutronok vagy semleges részecskék felhasadnak, egyesek behatolnak a szomszédos atomok magjaiba, és azokat is széthasítják. Az eredmény egy erősen robbanásveszélyes láncreakció. A Tudósok Szövetsége szerint Hirosimára és Nagaszakira 15 kilotonnás és 20 kilotonnás hozamú bombák hullottak.

Ezzel szemben a termonukleáris fegyver vagy hidrogénbomba első kísérlete az Egyesült Államokban 1952 novemberében körülbelül 10 000 kilotonna TNT robbanását eredményezte. A fúziós bombák ugyanazzal a hasadási reakcióval kezdődnek, mint az atombombák – de az atombombákban lévő urán vagy plutónium nagy részét valójában nem használják fel. A termonukleáris bombában az extra lépés nagyobb robbanóerőt jelent a bombából.

Először is, a gyúlékony robbanás összenyom egy plutónium-239 gömböt, amely anyag aztán hasad. Ebben a plutónium-239 gödörben van egy hidrogén gázkamra. A plutónium-239 hasadása által létrehozott magas hőmérséklet és nyomás hatására a hidrogénatomok összeolvadnak. Ez a fúziós folyamat neutronokat szabadít fel, amelyek visszatérnek a plutónium-239-be, több atomot hasítanak fel, és fokozzák a hasadási láncreakciót.

Nézze meg a videót: Atom- és hidrogénbombák, melyik erősebb? És mi a különbségük?

Nukleáris tesztek

A kormányok szerte a világon globális megfigyelőrendszereket használnak a nukleáris kísérletek észlelésére az 1996-os átfogó nukleáris kísérleti tilalomról szóló szerződés végrehajtásának részeként. Ennek a szerződésnek 183 részes fele van, de ez nem működik, mert a kulcsfontosságú országok, köztük az Egyesült Államok, nem ratifikálták.

1996 óta Pakisztán, India és Észak-Korea hajtott végre nukleáris kísérleteket. A szerződés azonban bevezetett egy szeizmikus megfigyelőrendszert, amely képes megkülönböztetni a nukleáris robbanást a földrengéstől. A nemzetközi megfigyelőrendszerbe olyan állomások is tartoznak, amelyek érzékelik az infrahangot, amely hang frekvenciája túl alacsony ahhoz, hogy emberi fül érzékelje a robbanásokat. Világszerte nyolcvan radionuklid-megfigyelő állomás méri a csapadékot, ami bebizonyíthatja, hogy a más megfigyelőrendszerek által észlelt robbanás valójában nukleáris volt.

A médiában gyakran lehet hangos szavakat hallani az atomfegyverekről, de nagyon ritkán van meghatározva egy adott robbanótöltet pusztító képessége, ezért általában több megatonna kapacitású termonukleáris robbanófejek és a Hirosimára és Nagaszakira ledobott atombombák. A második világháború végén ugyanerre a listára kerültek, amelyek teljesítménye mindössze 15-20 kilotonna volt, vagyis ezerszer kevesebb. Mi van a nukleáris fegyverek pusztító képességei közötti óriási szakadék mögött?

E mögött más technológia és töltési elv áll. Ha az elavult „atombombák”, mint például a Japánra ledobtak, a nehézfémmagok tiszta hasadásával működnek, akkor a termonukleáris töltések „bomba a bombában”, amelynek legnagyobb hatását a hélium szintézise és a bomlás hozza létre. A nehézelemek magjai csak a detonátora ennek a szintézisnek.

Egy kis fizika: a nehézfémek leggyakrabban vagy magas 235-ös izotóptartalmú urán, vagy plutónium 239. Radioaktívak, és a magjuk nem stabil. Amikor az ilyen anyagok koncentrációja egy helyen meredeken megnövekszik egy bizonyos küszöbértékig, önfenntartó láncreakció lép fel, amikor az instabil magok darabokra törve a szomszédos magok ugyanazt a szétesését idézik elő töredékeikkel. Ez a bomlás energiát szabadít fel. Sok energiát. Így működnek az atombombák robbanótöltetei, valamint az atomerőművek atomreaktorai.

Ami a termonukleáris reakciót vagy termonukleáris robbanást illeti, a kulcs helyet egy teljesen más folyamat kapja, nevezetesen a hélium szintézise. Magas hőmérsékleten és nyomáson előfordul, hogy a hidrogénmagok ütközésekor összetapadnak, és nehezebb elemet hoznak létre - héliumot. Ugyanakkor hatalmas mennyiségű energia is felszabadul, ezt bizonyítja Napunk is, ahol ez a szintézis folyamatosan megtörténik. Mik a termonukleáris reakció előnyei:

Először is, nincs korlátozás a robbanás lehetséges erejére, mert ez kizárólag a szintézis anyagának mennyiségétől függ (leggyakrabban lítium-deuteridot használnak ilyen anyagként).

Másodszor, nincsenek radioaktív bomlástermékek, vagyis a nehéz elemek magjainak azok a töredékei, amelyek jelentősen csökkentik a radioaktív szennyeződést.

Nos, harmadszor, nincsenek óriási nehézségek a robbanóanyag-gyártásban, mint az urán és a plutónium esetében.

Van azonban egy hátránya: hatalmas hőmérséklet és hihetetlen nyomás szükséges egy ilyen szintézis elindításához. Ennek a nyomásnak és hőnek a létrehozásához detonáló töltetre van szükség, amely a nehéz elemek szokásos bomlásának elvén működik.

Végezetül azt szeretném mondani, hogy egy robbanó nukleáris töltet egyik vagy másik ország általi létrehozása leggyakrabban kis teljesítményű „atombombát” jelent, és nem egy igazán szörnyű termonukleárist, amely képes eltüntetni egy nagy metropoliszt az arcáról. a Földről származó.

A robbanás 1961-ben történt. A kísérleti helyszíntől több száz kilométeres körzetben az emberek sietős evakuálása zajlott, mivel a tudósok számításai szerint kivétel nélkül minden ház megsemmisül. De senki sem számított ilyen hatásra. A robbanáshullám háromszor kerülte meg a bolygót. A szemétlerakó „üres lap” maradt, minden domb eltűnt rajta. Az épületek egy pillanat alatt homokká változtak. Iszonyatos robbanás hallatszott 800 kilométeres körzetben.

Ha úgy gondolja, hogy az atomi robbanófej az emberiség legszörnyűbb fegyvere, akkor még nem tud a hidrogénbombáról. Úgy döntöttünk, hogy kijavítjuk ezt a tévedést, és megbeszéljük, mi az. Már beszéltünk a és.

Egy kicsit a terminológiáról és a munka elveiről képekben

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan néz ki egy nukleáris robbanófej, és miért, figyelembe kell venni a hasadási reakción alapuló működési elvét. Először egy atombomba robban. A héj urán és plutónium izotópokat tartalmaz. Részecskékre bomlanak, neutronokat rögzítve. Ezután az egyik atom elpusztul, és a többi atom hasadása megindul. Ez láncfolyamattal történik. A végén megindul maga a nukleáris reakció. A bomba részei egy egésszé válnak. A töltés kezd túllépni a kritikus tömeget. Egy ilyen szerkezet segítségével energia szabadul fel, és robbanás következik be.

Egyébként az atombombát atombombának is nevezik. A hidrogént pedig termonukleárisnak nevezik. Ezért az a kérdés, hogy miben különbözik egy atombomba a nukleáris bombától, eleve helytelen. Ez ugyanaz. Az atombomba és a termonukleáris bomba közötti különbség nem csak a névben rejlik.

A termonukleáris reakció nem a hasadási reakción alapul, hanem a nehéz atommagok összenyomódásán. A nukleáris robbanófej egy hidrogénbomba detonátora vagy biztosítéka. Más szóval, képzeljünk el egy hatalmas hordó vizet. Egy atomrakétát merítenek bele. A víz nehéz folyadék. Itt a hanggal rendelkező protont a hidrogénmagban két elem - deutérium és trícium - helyettesíti:

• A deutérium egy proton és egy neutron. Tömegük kétszerese a hidrogénének;
• A trícium egy protonból és két neutronból áll. Háromszor nehezebbek, mint a hidrogén.

Termonukleáris bomba tesztek

, a második világháború vége, versenyfutás kezdődött Amerika és a Szovjetunió között, és a világ közössége rájött, hogy az atom- vagy hidrogénbomba erősebb. Az atomfegyverek pusztító ereje kezdett vonzani mindkét oldalt. Az Egyesült Államok volt az első, amely atombombát készített és tesztelt. De hamar kiderült, hogy nem lehet nagy. Ezért úgy döntöttek, hogy megpróbálnak termonukleáris robbanófejet készíteni. Itt ismét Amerikának sikerült. A szovjetek úgy döntöttek, hogy nem veszítik el a versenyt, és teszteltek egy kompakt, de nagy teljesítményű rakétát, amelyet akár egy hagyományos Tu-16-os repülőgépen is szállítani lehetett. Akkor mindenki megértette, mi a különbség az atombomba és a hidrogénbomba között.

Például az első amerikai termonukleáris robbanófej olyan magas volt, mint egy háromszintes épület. Kis szállítással nem lehetett szállítani. De aztán a Szovjetunió fejlesztései szerint a méretek csökkentek. Ha elemezzük, arra a következtetésre juthatunk, hogy ezek a szörnyű pusztítások nem voltak olyan nagyok. TNT egyenértékben kifejezve az ütközési erő csak néhány tíz kilotonna volt. Ezért mindössze két városban semmisültek meg épületek, az ország többi részében pedig atombomba hangja hallatszott. Ha hidrogénrakétáról lenne szó, egész Japán teljesen megsemmisülne egyetlen robbanófejjel.

A túl sok töltésű atombomba véletlenül felrobbanhat. Láncreakció kezdődik, és robbanás következik be. Figyelembe véve a nukleáris atombombák és a hidrogénbombák közötti különbségeket, érdemes megjegyezni ezt a pontot. Végül is egy termonukleáris robbanófej bármilyen erővel elkészíthető anélkül, hogy félnének a spontán detonációtól.

Ez érdekelte Hruscsovot, aki elrendelte a világ legerősebb hidrogén robbanófejének létrehozását, és így közelebb került a verseny megnyeréséhez. Úgy tűnt neki, hogy a 100 megatonna az optimális. A szovjet tudósok keményen megtűrték magukat, és sikerült 50 megatonnát befektetni. A tesztek Novaja Zemlja szigetén kezdődtek, ahol katonai gyakorlótér volt. A mai napig a Bomba cárt a bolygó legnagyobb felrobbant bombájának nevezik.

A robbanás 1961-ben történt. A kísérleti helyszíntől több száz kilométeres körzetben az emberek sietős evakuálása zajlott, mivel a tudósok számításai szerint kivétel nélkül minden ház megsemmisül. De senki sem számított ilyen hatásra. A robbanáshullám háromszor kerülte meg a bolygót. A szemétlerakó „üres lap” maradt, minden domb eltűnt rajta. Az épületek egy pillanat alatt homokká változtak. Iszonyatos robbanás hallatszott 800 kilométeres körzetben. Az ilyen robbanófej, mint az univerzális romboló rovásírásos nukleáris bomba használatából származó tűzgolyó Japánban csak a városokban volt látható. De a hidrogénrakétától 5 kilométer átmérőjűre emelkedett. A por, a sugárzás és a korom gombája 67 kilométerre nőtt. A tudósok szerint a kupak átmérője száz kilométer volt. Képzeld csak el, mi történt volna, ha a robbanás a város határain belül történik.

A hidrogénbomba használatának modern veszélyei

Már megvizsgáltuk, mi a különbség az atombomba és a termonukleáris bomba között. Most képzeljük el, milyen következményei lettek volna a robbanásnak, ha a Hirosimára és Nagaszakira ledobott atombomba egy tematikus megfelelővel rendelkező hidrogénbomba lett volna. Japánnak nyoma sem maradna.

A tesztek eredményei alapján a tudósok a termonukleáris bomba következményeire jutottak. Vannak, akik úgy gondolják, hogy a hidrogén robbanófej tisztább, vagyis valójában nem radioaktív. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az emberek hallják a „víz” nevet, és alábecsülik a környezetre gyakorolt ​​siralmas hatását.

Amint azt már kitaláltuk, a hidrogén robbanófej hatalmas mennyiségű radioaktív anyagon alapul. Lehet rakétát készíteni urántöltet nélkül is, de ez eddig a gyakorlatban nem került alkalmazásra. Maga a folyamat nagyon bonyolult és költséges lesz. Ezért a fúziós reakciót uránnal hígítják, és hatalmas robbanóerőt kapnak. A radioaktív csapadék, amely menthetetlenül esik a célpontra, 1000%-kal nő. Még azok egészségét is károsítják, akik több tízezer kilométerre vannak az epicentrumtól. Felrobbantásakor hatalmas tűzgolyó keletkezik. Minden, ami a cselekvési hatókörébe kerül, megsemmisül. A felperzselt föld évtizedekig lakhatatlan lehet. Egyáltalán semmi sem fog nőni egy hatalmas területen. És a töltés erősségének ismeretében egy bizonyos képlet segítségével kiszámíthatja az elméletileg szennyezett területet.

Szintén érdemes megemlíteni olyan hatásról, mint a nukleáris tél. Ez a koncepció még szörnyűbb, mint a lerombolt városok és több százezer emberélet. Nemcsak a szemétlerakó hely fog megsemmisülni, hanem gyakorlatilag az egész világ. Először csak egy terület veszíti el lakható státuszát. De radioaktív anyag kerül a légkörbe, ami csökkenti a nap fényességét. Mindez porral, füsttel, kormmal keveredik, és fátylat hoz létre. Az egész bolygón el fog terjedni. A szántóföldi termés az elkövetkező évtizedekben elpusztul. Ez a hatás éhínséget fog kiváltani a Földön. A népesség azonnal többszörösére csökken. A nukleáris tél pedig többnek tűnik, mint valódi. Valóban, az emberiség történetében, pontosabban 1816-ban, egy erőteljes vulkánkitörés után hasonló esetet ismertek. Abban az időben volt egy év nyár nélkül a bolygón.

A szkeptikusokat, akik nem hisznek a körülmények ilyen egybeesésében, a tudósok számításai meggyőzhetik:

1. Ha a Föld egy fokkal hidegebb lesz, azt senki sem veszi észre. De ez befolyásolja a csapadék mennyiségét.
2. Ősszel 4 fokos lehűlés várható. A csapadékhiány miatt terméskiesések is előfordulhatnak. A hurrikánok még olyan helyeken is elkezdődnek, ahol soha nem léteztek.
3. Amikor a hőmérséklet még néhány fokkal csökken, a bolygó első évében nyár nélkül élünk.
4. Ezt követi a kis jégkorszak. A hőmérséklet 40 fokkal csökken. Még rövid időn belül is pusztító lesz a bolygó számára. A Földön terméskiesések és az északi zónákban élő emberek kihalása lesz.
5. Utána jön a jégkorszak. A napsugarak visszaverődése anélkül történik, hogy elérné a Föld felszínét. Emiatt a levegő hőmérséklete eléri a kritikus szintet. A növények és a fák növekedése leáll a bolygón, és a víz megfagy. Ez a lakosság nagy részének kipusztulásához vezet.
6. Azok, akik túlélik, nem fogják túlélni az utolsó időszakot – ez egy visszafordíthatatlan hideg. Ez a lehetőség teljesen szomorú. Ez lesz az emberiség igazi vége. A Föld egy új, emberi lakhatásra alkalmatlan bolygóvá változik.

Most egy másik veszélyről. Amint Oroszország és az Egyesült Államok kilépett a hidegháború szakaszából, új fenyegetés jelent meg. Ha hallott már arról, hogy ki az a Kim Dzsong Il, akkor megérti, hogy nem áll meg itt. Ez a rakétaszerető, zsarnok és Észak-Korea uralkodója, amely egybe csapódott, könnyen nukleáris konfliktust provokálhat. Állandóan a hidrogénbombáról beszél, és megjegyzi, hogy az ő országrészében már vannak robbanófejek. Szerencsére élőben még nem látta őket senki. Oroszország, Amerika, valamint legközelebbi szomszédai - Dél-Korea és Japán - még az ilyen hipotetikus kijelentések miatt is nagyon aggódnak. Ezért reméljük, hogy Észak-Korea fejlesztései és technológiái még sokáig nem lesznek olyan szinten, hogy elpusztítsák az egész világot.

Tájékoztatásul. A világóceán fenekén több tucat bomba hever, amelyek szállítás közben vesztek el. Csernobilban pedig, amely nem is olyan messze van tőlünk, még mindig hatalmas urántartalékokat tárolnak.

Érdemes megfontolni, hogy megengedhetők-e ilyen következmények egy hidrogénbomba tesztelése érdekében. És ha globális konfliktus alakul ki az ezeket a fegyvereket birtokló országok között, nem maradnak államok, emberek, vagy egyáltalán semmi a bolygón, a Föld üres lappal fog változni. És ha figyelembe vesszük, hogy miben különbözik az atombomba a termonukleáris bombától, a lényeg a pusztítás mértéke, valamint az azt követő hatás.

Most egy kis következtetés. Rájöttünk, hogy az atombomba és az atombomba egy és ugyanaz. Ez egy termonukleáris robbanófej alapja is. De sem az egyik, sem a másik használata nem ajánlott, még tesztelésre sem. A robbanás hangja és az utóhatások megjelenése nem a legrosszabb. Ez nukleáris téllel, több százezer lakos halálával fenyeget, és számos következménnyel jár az emberiségre nézve. Bár vannak különbségek az olyan töltetek között, mint az atombomba és az atombomba, mindkettő hatása minden élőlényre pusztító.

A kérdés pontos megválaszolásához komolyan el kell mélyednie az emberi tudás egy olyan ágában, mint a magfizika – és meg kell értenie a nukleáris/termonukleáris reakciókat.

Izotópok

Az általános kémia során emlékszünk arra, hogy a minket körülvevő anyag különböző „fajták” atomokból áll, és ezek „rendje” határozza meg, hogy pontosan hogyan viselkednek a kémiai reakciókban. A fizika hozzáteszi, hogy ez az atommag finom szerkezetének köszönhető: az atommag belsejében protonok és neutronok alkotják, és az elektronok folyamatosan „száguldanak” „pályákon”. A protonok pozitív töltést adnak az atommagnak, az elektronok pedig negatív töltést, ezt kompenzálva, ezért az atom általában elektromosan semleges.

Kémiai szempontból a neutronok „működése” abból adódik, hogy az azonos „típusú” atommagok egységességét kissé eltérő tömegű atommagokkal „hígítja”, mivel csak az atommag töltése befolyásolja a kémiai tulajdonságokat. az elektronok száma, amelyeknek köszönhetően az atom kémiai kötést tud kialakítani más atomokkal). A fizika szempontjából a neutronok (mint a protonok) különleges és nagyon erős nukleáris erők hatására vesznek részt az atommagok megőrzésében - különben az atommag a hasonló töltésű protonok Coulomb-tasa miatt azonnal szétrepülne. A neutronok teszik lehetővé az izotópok létezését: azonos töltésű (vagyis azonos kémiai tulajdonságú), de eltérő tömegű atommagok.

Fontos, hogy protonokból/neutronokból nem lehet önkényesen atommagot létrehozni: vannak „mágikus” kombinációik (sőt, itt nincs varázslat, a fizikusok éppen most állapodtak meg, hogy energetikailag különösen kedvező neutron/proton együtteseket neveznek). így), amelyek hihetetlenül stabilak – de „eltávozva tőlük radioaktív atommagokat kaphatunk, amelyek maguktól „szétszakadnak” (minél távolabb vannak a „varázslatos” kombinációktól, annál valószínűbb, hogy idővel lebomlanak. ).

Nukleoszintézis

Kicsit feljebb kiderült, hogy bizonyos szabályok szerint lehet atommagokat „építeni”, protonokból/neutronokból egyre nehezebbeket létrehozni. A finomság abban rejlik, hogy ez a folyamat energetikailag csak egy bizonyos határig kedvező (azaz energiafelszabadulással megy végbe), utána több energiát kell fordítani egyre nehezebb magok létrehozására, mint amennyi a szintézisük során felszabadul, ill. maguk is nagyon instabillá válnak. A természetben ez a folyamat (nukleoszintézis) a csillagokban megy végbe, ahol a szörnyű nyomás és hőmérséklet olyan szorosan „tömöríti” az atommagokat, hogy egyesek egyesülnek, nehezebbeket képezve, és energiát szabadítanak fel, aminek köszönhetően a csillag ragyog.

A hagyományos „hatékonysági határ” a vasmagok szintézisén megy keresztül: a nehezebb atommagok szintézise energiaigényes és a vas végső soron „megöli” a csillagot, és a protonok/neutronok befogása miatt nyomokban keletkeznek nehezebb atommagok, vagy tömegesen a csillag halálakor katasztrofális szupernóva-robbanás formájában, amikor a sugárzás áramlása valóban szörnyű értékeket ér el (a robbanás pillanatában egy tipikus szupernóva annyi fényenergiát bocsát ki, mint a mi Napunk fennállásának több mint egymilliárd éve!)

Nukleáris/termonukleáris reakciók

Tehát most megadhatjuk a szükséges definíciókat:

Termonukleáris reakció (más néven fúziós reakció vagy angolul nukleáris fúzió) a magreakció egy fajtája, amelyben a könnyebb atommagok kinetikus mozgásuk energiája (hő) következtében nehezebbekké egyesülnek.

Maghasadási reakció (más néven bomlási reakció vagy angolul nukleáris maghasadás) a magreakció egy fajtája, ahol az atommagok spontán módon vagy „kívül” részecskék hatására töredékekre (általában két-három könnyebb részecskére vagy magra) bomlanak szét.

Elvileg mindkét típusú reakcióban energia szabadul fel: az első esetben a folyamat közvetlen energetikai haszna miatt, a másodikban pedig az az energia, amelyet a csillag „halála” során az atomok megjelenésére fordítottak. vasnál nehezebb szabadul fel.

A lényegi különbség az atombombák és a termonukleáris bombák között

A nukleáris (atom)bombát általában olyan robbanószerkezetnek nevezik, ahol a robbanás során felszabaduló energia nagy része a maghasadási reakció következtében szabadul fel, a hidrogénbombát (termonukleáris) pedig olyan robbanószerkezetnek nevezik, ahol a robbanás során felszabaduló energia fő része a maghasadási reakció következtében szabadul fel. termonukleáris fúziós reakció. Az atombomba az atombomba, a hidrogénbomba a termonukleáris bomba szinonimája.

Mint tudják, az emberi civilizáció fejlődésének fő motorja a háború. Sok „sólyom” pedig éppen ezzel indokolja saját fajtájának tömeges kiirtását. A kérdés mindig is ellentmondásos volt, és az atomfegyverek megjelenése visszavonhatatlanul a pluszjelet mínuszjellé változtatta. Valóban, miért van szükségünk olyan haladásra, amely végül elpusztít bennünket? Sőt, a férfi még ebben az öngyilkosságban is megmutatta rá jellemző energiáját és találékonyságát. Nemcsak egy tömegpusztító fegyvert (az atombombát) talált ki, hanem tovább fejlesztette, hogy gyorsan, hatékonyan és megbízhatóan megölje magát. Az ilyen aktív tevékenység példája lehet egy nagyon gyors ugrás az atomi katonai technológiák fejlesztésének következő szakaszába - a termonukleáris fegyverek (hidrogénbomba) létrehozása felé. De hagyjuk ezeknek az öngyilkos hajlamoknak az erkölcsi aspektusát, és térjünk át a cikk címében feltett kérdésre - mi a különbség az atombomba és a hidrogénbomba között?

Egy kis történelem

Ott, az óceánon túl

Mint tudják, az amerikaiak a legvállalkozóbb emberek a világon. Nagyszerű érzékük van minden újdonsághoz. Ezért nem kell meglepődni azon, hogy a világnak ezen a részén megjelent az első atombomba. Adjunk egy kis történelmi hátteret.

• Az atombomba létrehozása felé vezető út első szakaszának tekinthető két német tudós, O. Hahn és F. Strassmann kísérlete, amellyel az uránatomot két részre osztották. Ezt a, mondhatni még öntudatlan lépést 1938-ban tették meg.

• A francia Nobel-díjas F. Joliot-Curie 1939-ben bebizonyította, hogy az atomhasadás láncreakcióhoz vezet, amelyet erőteljes energiafelszabadulás kísér.

• Az elméleti fizika zsenije, A. Einstein aláírta az Egyesült Államok elnökének címzett levelét (1939-ben), amelynek kezdeményezője egy másik atomfizikus, L. Szilard volt. Ennek eredményeként az Egyesült Államok még a második világháború kezdete előtt úgy döntött, hogy megkezdi az atomfegyverek fejlesztését.

• Az új fegyver első tesztjét 1945. július 16-án hajtották végre Új-Mexikó északi részén.

• Kevesebb mint egy hónappal később két atombombát dobtak le Hirosima és Nagaszaki japán városaira (1945. augusztus 6-án és 9-én). Az emberiség új korszakba lépett – most néhány óra alatt képes volt elpusztítani önmagát.

Az amerikaiak igazi eufóriába estek a békés városok totális és villámló pusztulásának következményei miatt. Az amerikai fegyveres erők vezérkari teoretikusai azonnal elkezdtek grandiózus terveket kidolgozni, amelyek a világ – a Szovjetunió – 1/6-ának teljes letörlését jelentik a Föld színéről.

Utolérte és megelőzte

A Szovjetunió sem ült tétlenül. Igaz, némi késést okozott a sürgősebb ügyek megoldása is – zajlott a második világháború, amelynek fő terhe a szovjetek országára hárult. Az amerikaiak azonban nem sokáig viselték a vezér sárga trikóját. Már 1949. augusztus 29-én Szemipalatyinszk városa melletti tesztterületen először teszteltek egy szovjet típusú atomtöltetet, amelyet a megfelelő időben készítettek orosz atomtudósok Kurcsatov akadémikus vezetésével.

És miközben a Pentagon csalódott „sólymai” felülvizsgálták ambiciózus terveiket a „világforradalom fellegvárának” lerombolására, a Kreml megelőző csapást mért – 1953-ban, augusztus 12-én egy új típusú nukleáris fegyvert teszteltek. ki. Ott, Szemipalatyinszk térségében robbantották fel a világ első hidrogénbombáját, „RDS-6s termék” kódnéven. Ez az esemény valódi hisztériát és pánikot keltett nemcsak a Capitol Hillen, hanem a „világdemokrácia fellegvárának” mind az 50 államában. Miért? Mi a különbség az atombomba és a hidrogénbomba között, amely elborzasztotta a világ szuperhatalmát? Azonnal válaszolunk. A hidrogénbomba sokkal erősebb, mint az atombomba. Ráadásul lényegesen kevesebbe kerül, mint egy ekvivalens atomminta. Nézzük meg ezeket a különbségeket részletesebben.

Mi az atombomba?

Az atombomba működési elve a plutónium vagy urán-235 nehéz atommagjainak hasadása (hasadása) és az azt követő könnyebb atommagok képződése által okozott növekvő láncreakcióból származó energia felhasználásán alapul.

Magát a folyamatot egyfázisúnak nevezik, és a következőképpen megy végbe:

• A töltés felrobbanása után a bombában lévő anyag (az urán vagy plutónium izotópjai) a bomlási szakaszba lép, és elkezdi befogni a neutronokat.

• A bomlási folyamat lavinaként növekszik. Egy atom felhasadása több atom bomlásához vezet. Láncreakció lép fel, ami a bombában lévő összes atom megsemmisüléséhez vezet.

• Megkezdődik egy nukleáris reakció. A teljes bombatöltet egyetlen egésszé alakul, tömege pedig átlépi a kritikus határt. Ráadásul mindez a bakkanália nem tart túl sokáig, és hatalmas mennyiségű energia azonnali felszabadulásával jár, ami végül hatalmas robbanáshoz vezet.

Mellesleg, az egyfázisú atomtöltés ezen tulajdonsága - gyorsan eléri a kritikus tömeget - nem teszi lehetővé az ilyen típusú lőszerek teljesítményének végtelen növekedését. A töltés teljesítménye több száz kilotonna is lehet, de minél közelebb van a megatonnás szinthez, annál kevésbé hatékony. Egyszerűen nem lesz ideje teljesen szétválni: robbanás történik, és a töltet egy része kihasználatlanul marad - a robbanás szétszórja. Ezt a problémát megoldották a következő típusú atomfegyverben - egy hidrogénbombában, amelyet termonukleáris bombának is neveznek.

Mi az a hidrogénbomba?

A hidrogénbombában kissé eltérő energiafelszabadulási folyamat megy végbe. Hidrogénizotópokkal - deutériummal (nehézhidrogén) és tríciummal - végzett munkán alapul. Maga a folyamat két részre oszlik, vagy ahogy mondják, kétfázisú.

• Az első fázis az, amikor a fő energiaszolgáltató a nehéz lítium-deuterid magok héliummá és tríciummal történő hasadási reakciója.

• A második fázis - hélium és trícium alapú termonukleáris fúzió indul, amely azonnali felmelegedéshez vezet a robbanófej belsejében, és ennek eredményeként erőteljes robbanást okoz.

A kétfázisú rendszernek köszönhetően a termonukleáris töltés bármilyen teljesítményű lehet.

Jegyzet. Az atom- és hidrogénbombában végbemenő folyamatok leírása korántsem teljes és a legprimitívebb. Csak a két fegyver közötti különbségek általános megértését szolgálja.

Összehasonlítás

Mi van az alsó sorban?

Minden iskolás ismeri az atomrobbanás káros tényezőit:

• fénysugárzás;
• lökéshullám;
• elektromágneses impulzus (EMP);
• áthatoló sugárzás;
• radioaktív szennyeződés.

Ugyanez mondható el a termonukleáris robbanásról. De!!! A termonukleáris robbanás ereje és következményei sokkal erősebbek, mint az atomrobbanásé. Mondjunk két jól ismert példát.

„Baby”: fekete humor vagy Sam bácsi cinizmusa?

Az amerikaiak által Hirosimára ledobott atombombát (kódnevén „Little Boy”) még mindig az atomtöltetek „mércéjének” tekintik. Teljesítménye megközelítőleg 13-18 kilotonna volt, és a robbanás minden szempontból ideális volt. Később nem egyszer teszteltek erősebb töltéseket, de nem sokat (20-23 kilotonnát). Azonban olyan eredményeket mutattak fel, amelyek alig haladták meg a „Kid” eredményeit, majd teljesen leálltak. Megjelent egy olcsóbb és erősebb „hidrogén testvér”, és már nem volt értelme az atomtöltéseket javítani. Ez történt „a kijáratnál” a „Malysh” robbanása után:

• A nukleáris gomba elérte a 12 km magasságot, a „sapka” átmérője körülbelül 5 km volt.
• A nukleáris reakció során az energia pillanatnyi felszabadulása 4000 °C-os hőmérsékletet okozott a robbanás epicentrumában.
• Tűzgolyó: átmérője körülbelül 300 méter.
• A lökéshullám akár 19 km-es távolságban is kiütötte az üveget, és sokkal messzebbre is érezhető volt.
• Körülbelül 140 ezer ember halt meg egyszerre.

Minden királynők királynője

Az eddig tesztelt legerősebb hidrogénbomba, az úgynevezett cárbomba (kódnév: AN602) robbanásának következményei meghaladták az összes korábbi (nem termonukleáris) atomi töltetek robbanását együttvéve. A bomba szovjet volt, hozama 50 megatonna. Teszteit 1961. október 30-án végezték el a Novaja Zemlja régióban.

• A nukleáris gomba 67 km magasra nőtt, a felső „sapka” átmérője pedig körülbelül 95 km volt.
• A fénysugárzás akár 100 km-es távolságot is elért, harmadfokú égési sérüléseket okozva.
• A tűzgolyó vagy labda 4,6 km-re (sugár) nőtt.
• A hanghullámot 800 km távolságban rögzítették.
• A szeizmikus hullám háromszor kerülte meg a bolygót.
• A lökéshullám akár 1000 km távolságban is érezhető volt.
• Az elektromágneses impulzus erőteljes interferenciát keltett 40 percig a robbanás epicentrumától több száz kilométerre.

El lehet képzelni, mi lett volna Hirosimával, ha egy ilyen szörnyeteget dobnak rá. Valószínűleg nemcsak a város, hanem maga a Felkelő Nap Országa is eltűnne. Nos, most hozzuk közös nevezőre mindazt, amit elmondtunk, azaz készítünk egy összehasonlító táblázatot.

asztal

Tehát megtudtuk, mi a különbség az atombomba és a hidrogénbomba között. Sajnos kevés elemzésünk csak megerősítette a cikk elején megfogalmazott tézist: a háborúval kapcsolatos haladás katasztrofális utat járt be. Az emberiség az önpusztítás szélére került. Nem marad más hátra, mint megnyomni a gombot. De ne fejezzük be a cikket egy ilyen tragikus megjegyzéssel. Nagyon reméljük, hogy az értelem és az önfenntartás ösztöne végül győzni fog, és békés jövő vár ránk.