Pangunahin teknolohiya

Thermonuclear bomb fusion aparato

Thermonuclear bomb fusion aparato
Thermonuclear bomb fusion aparato

Video: Roscosmos - Russia Nuclear Fusion Ion Thruster Interplanetary Spacecraft Concept Unveiled (1080p) 2024, Mayo

Video: Roscosmos - Russia Nuclear Fusion Ion Thruster Interplanetary Spacecraft Concept Unveiled (1080p) 2024, Mayo
Anonim

Ang bomba ng Thermonuclear, na tinawag din na bomba ng hydrogen, o H-bomba, armas na ang malaking lakas ng pagsabog ay nagreresulta mula sa isang hindi mapigilan na self-sustenance na reaksyon ng chain na kung saan isotopes ng hydrogen pagsasama-sama sa ilalim ng sobrang mataas na temperatura upang makabuo ng helium sa isang proseso na kilala bilang nuclear fusion. Ang mataas na temperatura na kinakailangan para sa reaksyon ay ginawa ng pagsabog ng isang bomba ng atom.

sandatang nukleyar: Mga armas ng Thermonuclear

Noong Hunyo 1948, si Igor Y. Tamm ay hinirang na manguna sa isang espesyal na pangkat ng pananaliksik sa PN Lebedev Physics Institute (FIAN) upang siyasatin ang

Ang isang bomba ng thermonuclear ay naiiba sa panimula mula sa isang bomba ng atom na ginagamit nito ang enerhiya na pinakawalan kapag pinagsama o fuse ang dalawang light atomic nuclei, upang mabuo ang isang mas mabibigat na nucleus. Ang isang bomba ng atom, sa kaibahan, ay gumagamit ng enerhiya na pinakawalan kapag ang isang mabibigat na nucleic na nucleus na naghahati, o mga fisi, sa dalawang mas magaan na nuclei. Sa ilalim ng ordinaryong mga pangyayari ang atomic nuclei ay nagdadala ng positibong singil sa kuryente na kumikilos na malakas na pagtataboy sa iba pang mga nuclei at pinipigilan ang mga ito na maging malapit sa isa't isa. Sa ilalim lamang ng mga temperatura ng milyun-milyong mga degree ang makakakuha ng positibong sisingilin na nuclei ay makakakuha ng sapat na enerhiya ng kinetic, o bilis, upang mapagtagumpayan ang kanilang kapwa electric repulsion at lapitan na malapit sa bawat isa upang pagsamahin sa ilalim ng pang-akit ng short-range na puwersa nukleyar. Ang napaka magaan na nuclei ng mga atom ng hydrogen ay mainam na mga kandidato para sa proseso ng pagsasanlang na ito sapagkat nagdadala sila ng mahina na positibong singil at sa gayon ay hindi gaanong pagtutol upang malampasan.

Ang hydrogen nuclei na pinagsama upang mabuo ang mas mabibigat na helium nuclei ay dapat mawalan ng isang maliit na bahagi ng kanilang masa (tungkol sa 0.63 porsyento) upang "magkasama" sa isang solong mas malaking atom. Nawawalan sila ng masa na ito sa pamamagitan ng pag-convert ng ganap sa enerhiya, ayon sa sikat na pormula ni Albert Einstein: E = mc 2. Ayon sa pormula na ito, ang dami ng nilikha ng enerhiya ay katumbas ng dami ng masa na na-convert sa pamamagitan ng bilis ng ilaw na parisukat. Ang enerhiya na ginawa ay bumubuo ng paputok na kapangyarihan ng isang bomba ng hydrogen.

Ang Deuterium at tritium, na mga isotop ng hydrogen, ay nagbibigay ng mainam na nakikipag-ugnay na nuclei para sa proseso ng pagsasanib. Dalawang mga atom ng deuterium, bawat isa ay may isang proton at isang neutron, o tritium, na may isang proton at dalawang neutron, pinagsama sa panahon ng proseso ng pagsasanib upang mabuo ang isang mas mabibigat na helium nucleus, na mayroong dalawang proton at alinman sa isa o dalawang neutron. Sa kasalukuyang mga bomba ng thermonuclear, ang lithium-6 deuteride ay ginagamit bilang fusion fuel; ito ay nagbabago sa tritium nang maaga sa proseso ng pagsasanib.

Sa isang bomba ng thermonuclear, ang proseso ng pagsabog ay nagsisimula sa pagsabog ng tinatawag na pangunahing yugto. Ito ay binubuo ng isang medyo maliit na dami ng mga maginoo na explosives, ang pagsabog ng kung saan pinagsama ang sapat na fissionable uranium upang lumikha ng isang fission chain reaksyon, na siya namang gumagawa ng isa pang pagsabog at isang temperatura ng ilang milyong degree. Ang lakas at init ng pagsabog na ito ay makikita sa likod ng isang nakapalibot na lalagyan ng uranium at naipapasok sa pangalawang yugto, na naglalaman ng lithium-6 deuteride. Ang napakalaking init ay nagsisimula ng pagsasanib, at ang nagresultang pagsabog ng pangalawang yugto ay pumutok ang lalagyan ng uranium. Ang mga neutron na inilabas ng reaksyon ng pagsasanib ay nagdudulot ng paglabas ng uranium container, na madalas na isinasaalang-alang sa karamihan ng enerhiya na pinakawalan ng pagsabog at na gumagawa din ng fallout (ang pagpapalabas ng mga radioactive na materyales mula sa kapaligiran) sa proseso. (Ang bomba ng neutron ay isang aparato ng thermonuclear kung saan ang lalagyan ng uranium ay wala, sa gayon ay gumagawa ng mas kaunting pagsabog ngunit isang nakamamatay na "pinahusay na radiation" ng mga neutron.) Ang buong serye ng pagsabog sa isang bomba ng thermonuclear ay tumatagal ng isang bahagi ng isang segundo na magaganap.

Ang isang pagsabog ng thermonuclear ay gumagawa ng pagsabog, ilaw, init, at iba't ibang mga pagbagsak. Ang pabagu-bago na puwersa ng sabog mismo ay tumatagal ng form ng isang shock shock na sumasalamin mula sa punto ng pagsabog sa bilis ng supersonic at maaari itong ganap na sirain ang anumang gusali sa loob ng isang radius ng ilang milya. Ang matinding puting ilaw ng pagsabog ay maaaring maging sanhi ng permanenteng pagkabulag sa mga taong tumitingin dito mula sa layo na dose-dosenang mga milya. Ang matindi na ilaw at pag-init ng set ng kahoy at iba pang mga nasusunog na materyales na umabot sa isang saklaw ng maraming milya, na lumilikha ng malaking sunog na maaaring maging isang bagyo. Ang radioactive fallout ay kontaminado ang hangin, tubig, at lupa at maaaring magpatuloy ng mga taon pagkatapos ng pagsabog; ang pamamahagi nito ay halos sa buong mundo.

Ang mga bomba ng thermonuclear ay maaaring daan-daang o kahit libu-libong beses na mas malakas kaysa sa mga bomba ng atom. Ang paputok na ani ng mga bomba ng atom ay sinusukat sa mga kiloton, ang bawat yunit na katumbas ng paputok na puwersa ng 1,000 tonelada ng TNT. Ang paputok na lakas ng bomba ng hydrogen, sa kaibahan, ay madalas na ipinahayag sa mga megatons, ang bawat yunit na katumbas ng paputok na puwersa ng 1,000,000 tonelada ng TNT. Ang mga bomba ng hydrogen na higit sa 50 megatons ay na-detonate, ngunit ang paputok na kapangyarihan ng mga sandatang naka-mount sa mga strategic missile ay karaniwang saklaw mula sa 100 kiloton hanggang 1.5 megatons. Ang mga bomba ng thermonuclear ay maaaring gawing maliit na maliit (ilang mga paa ang haba) upang magkasya sa mga warheads ng mga intercontinental ballistic missiles; ang mga missile na ito ay maaaring maglakbay halos kalahati sa buong mundo sa loob ng 20 o 25 minuto at magkaroon ng computerized na mga sistema ng paggabay na tumpak na makarating sila sa loob ng ilang daang yard ng isang itinalagang target.

Si Edward Teller, Stanislaw M. Ulam, at iba pang Amerikanong siyentipiko ay binuo ang unang bomba ng hydrogen, na nasubok sa Enewetak atoll noong Nobyembre 1, 1952. Sinubukan ng USSR ang isang bomba ng hydrogen noong Agosto 12, 1953, at sinundan ng United Kingdom noong Mayo 1957, China (1967), at Pransya (1968). Noong 1998 sinuri ng India ang isang "thermonuclear device," na pinaniniwalaang isang hydrogen bomba. Sa huling bahagi ng 1980s mayroong mga 40,000 thermonuclear na aparato na nakaimbak sa mga arsenals ng mga nukleyar na armadong bansa sa mundo. Ang bilang na ito ay tumanggi sa panahon ng 1990s. Ang napakalaking mapanirang banta ng mga sandatang ito ay naging pangunahing pag-aalala ng populasyon ng mundo at ng mga negosyante mula pa noong 1950s. Tingnan din ang kontrol sa armas.