Từ phân chia đến tổng hợp

Trong khoảng thời gian kể từ lần thử nghiệm đầu tiên tại Alamogordo, hàng nghìn vụ nổ điện tích phân hạch đã xảy ra ầm ầm, mỗi vụ nổ mang lại kiến ​​thức quý giá về các đặc điểm hoạt động của chúng. Kiến thức này tương tự như các yếu tố của một tấm vải khảm, và hóa ra “tấm vải” này bị giới hạn bởi các định luật vật lý: giảm kích thước của đạn và sức mạnh của nó đặt giới hạn động học làm chậm neutron trong việc lắp ráp và đạt được sự giải phóng năng lượng vượt quá một trăm kiloton là không thể do vật lý hạt nhân và các hạn chế về thủy động lực học đối với kích thước cho phép của hình cầu dưới tới hạn. Nhưng vẫn có thể làm cho đạn dược mạnh hơn nếu cùng với quá trình phân hạch, phản ứng tổng hợp hạt nhân được thực hiện để “hoạt động”.



Quả bom hydro (nhiệt hạch) lớn nhất là bom "Tsar Bomba" 50 megaton của Liên Xô, được kích nổ vào ngày 30 tháng 1961 năm 100 tại một bãi thử trên đảo Novaya Zemlya. Nikita Khrushchev nói đùa rằng quả bom 100 megaton ban đầu được cho là sẽ được kích nổ, nhưng sức công phá đã được giảm xuống để không làm vỡ tất cả các cửa sổ ở Moscow. Có một số sự thật trong mọi trò đùa: về mặt cấu trúc, quả bom thực sự được thiết kế cho 95 megaton, và sức mạnh này có thể đạt được chỉ bằng cách tăng chất lỏng hoạt động. Nó đã được quyết định để giảm giải phóng năng lượng vì lý do an toàn - nếu không bãi chôn lấp sẽ bị thiệt hại quá nhiều. Sản phẩm hóa ra lớn đến mức nó không vừa với khoang chứa bom của máy bay tác chiến Tu-XNUMX và bị kẹt một phần ra ngoài. Mặc dù thử nghiệm thành công, quả bom không được đưa vào sử dụng, tuy nhiên, việc chế tạo và thử nghiệm siêu bom có ​​tầm quan trọng chính trị to lớn, chứng tỏ rằng Liên Xô đã giải quyết được vấn đề đạt được gần như bất kỳ mức megatonnage nào của kho vũ khí hạt nhân.

Phép chia cộng với tổng hợp

Các đồng vị nặng của hydro dùng làm nhiên liệu cho phản ứng tổng hợp. Khi hợp nhất các hạt nhân đơteri và triti, hêli-4 và một nơtron được hình thành, năng lượng tỏa ra là 17,6 MeV, lớn hơn nhiều lần so với phản ứng phân hạch (tính theo đơn vị khối lượng của các chất phản ứng). Trong nhiên liệu như vậy, ở điều kiện bình thường, phản ứng dây chuyền không thể xảy ra, do đó lượng của nó không bị giới hạn, có nghĩa là sự giải phóng năng lượng của điện tích nhiệt hạch không có giới hạn trên.

Tuy nhiên, để phản ứng nhiệt hạch bắt đầu, cần phải đưa các hạt nhân của đơteri và triti lại gần hơn, và điều này bị cản trở bởi lực đẩy Coulomb. Để vượt qua chúng, bạn cần phân tán các hạt nhân về phía nhau và đẩy chúng. Trong một ống nơtron, trong quá trình phản ứng dừng, rất nhiều năng lượng được sử dụng cho quá trình gia tốc ion bằng hiệu điện thế cao. Nhưng nếu bạn đốt nóng nhiên liệu đến nhiệt độ rất cao hàng triệu độ và duy trì mật độ của nó trong thời gian cần thiết cho phản ứng, nó sẽ giải phóng nhiều năng lượng hơn nhiều so với năng lượng dành cho việc đốt nóng. Nhờ phương thức phản ứng này và vũ khí bắt đầu được gọi là nhiệt hạch (theo thành phần của nhiên liệu, những quả bom như vậy còn được gọi là hydro).

Comments

[Vinh dự]

Một ngày nào đó hành tinh sẽ nổ tung

[nạo vét]

Rất tệ khi chơi với lửa, đặc biệt là hạt nhân.

[kgber]

Đúng vậy, cách phòng thủ tốt nhất chống lại vũ khí hạt nhân là chung sống hòa bình.