Bom nguyên tử là gì

Với sức mạnh bài trừ và sự ảnh hưởng bởi chất phóng xạ, vũ khí phân tử nhân đã trở thành vũ khí hủy diệt đáng sợ tốt nhất từ trước tới nay.

Bạn đang xem: Bom nguyên tử là gì

Hai trái bom nguyên tử được thả xuống thành phố Hiroshima cùng Nagasaki vào thời điểm năm 1945 đã đánh dấu sự ngã ngũ của cố kỉnh chiến vật dụng II. Tuy vậy nỗi gớm hoàng nhưng nó để lại không khi nào bị lãng quên, một mức độ mạnh tiêu diệt chưa từng tất cả trước đây thêm vào đó sự ảnh hưởng của phóng xạ đã khiến cho bom nguyên tử biến chuyển loại vũ khí diệt trừ đáng sợ tuyệt nhất từ trước mang lại nay.

Sau cố kỉnh chiến máy II, cuộc chạy đua vũ trang giữa Mỹ với Liên Xô trong cuộc chiến tranh lạnh ban đầu từ năm 1945 đến cuối trong những năm 1980. Cả phía hai bên đã chi ra những khoản đầu tư khổng lồ để nghiên cứu và phân tích và cấp dưỡng vũ khí hạt nhân. Cùng từ đó cho đến nay, mối hiểm họa về chiến tranh hạt nhân vẫn luôn luôn rình rập.

Sau cuộc chiến tranh lạnh, Liên Xô sụp đổ, mối quan hệ giữa Mỹ cùng Nga được cải thiện và hai nước cũng cam đoan cắt sút vũ khí phân tử nhân. Một loạt các hiệp mong được ký kết, trong các số ấy mục tiêu đó là giảm và hạn chế các đầu đạn hạt nhân nhưng mỗi nước sở hữu. Tuy vậy không phải vì vậy mà tác hại từ chiến tranh hạt nhân chấm dứt, các quốc gia như Triều Tiên vẫn thường xuyên thử nghiệm những vũ khí hạt nhân. Mỹ, Nga và trung quốc cũng rất có thể tấn công bất kỳ mục tiêu nào trên thế giới bằng đầu đạn hạt nhân. Sản phẩm công nghệ vũ khí bài trừ đã có nhiều thay biến đổi xa với nhị quả bom cách đó gần nửa vắt kỷ.

Cấu trúc nguyên tử với phóng xạ

Trước khi tò mò nguyên lý và cấu tạo của một quả bom nguyên tử, bọn họ hãy cùng ôn lại một chút kỹ năng về nguyên tử và phóng xạ, vì chưng đây đó là nguyên lý để tạo ra sức mạnh tiêu diệt đáng hại của vũ khí phân tử nhân.

Một nguyên tử được cấu tạo bởi cha hạt là proton, neutron và electron. Trung vai trung phong của nguyên tử là hạt nhân, bao hàm proton (mang năng lượng điện dương) và neutron (không với điện tích). Electron bay xung quanh hạt nhân và mang điện tích âm.

Số lượng những hạt bên phía trong nguyên tử ảnh hưởng trực tiếp đến tính hóa học của nguyên tử đó. Nếu biến hóa số proton bạn sẽ có một nguyên tử khác hoàn toàn. Nếu đổi khác số neutron bạn sẽ có một đồng vị new của yếu tắc đó. Lấy ví dụ như nguyên tử carbon-12 (6 proton và 6 neutron) thường trông thấy và ổn định, carbon-13 (6 proton cùng 7 neutron) ít thấy mà lại vẫn ổn định, carbon-14 (6 proton và 8 neutron) không nhiều thấy và không ổn định định, dễ dàng phân rã.

Trong lấy ví dụ trên có thể thấy một vài đồng vị của yếu tố là ổn định, một vài khác không ổn định và dễ dẫn đến phân chảy hay nói một cách khác là bức xạ. Hiện tượng lạ phân tung phóng xạ là hiện tượng những hạt nhân của đồng vị tạm thời tự giải phóng những hạt ra khỏi chính nó, gọi là bức xạ. Hiện giờ có ba loại phân rã phóng xạ là:

Phân rã Alpha: một phân tử nhân giải hòa 2 proton với 2 neutron links với nhau được gọi là một trong những hạt Alpha.

Phân tan Beta: một phân tử neutron phân tan thành một proton, một electron và một bội phản neutrino gọi là 1 trong hạt Beta.

Phân hạch: một hạt nhân bị phân thành hai phần. Trong quá trình này nó có thể tạo ra một vụ nổ tích điện điện được biết đến như tia gamma. Tia gamma là một số loại duy độc nhất của sự phản xạ hạt nhân mang lại từ tích điện thay vì các chuyển động.

Phản ứng phân hạch

Bom nguyên tử hay có cách gọi khác là bom phân tử nhân vì sức mạnh diệt trừ của nó bắt đầu từ chính đông đảo hạt nhân nhỏ bé này. Bao gồm hai phương pháp cơ phiên bản để năng lượng hạt nhân hoàn toàn có thể phát ra từ những nguyên tử: phản nghịch ứng phân hạch với phản ứng tổng vừa lòng hạt nhân. Vào đó, phản nghịch ứng tổng hòa hợp là sức mạnh tái sinh từ năng lượng mặt trời, còn bội nghịch ứng phân hạch là sức mạnh hủy diệt sử dụng vào bom nguyên tử.

Sau đó các nhà công nghệ tại Đại học Princeton vẫn phát hiển thị trong quá trình phân hạch đã dấn mang lại việc những neutron được sản xuất. Và những neutron tự do này hoàn toàn có thể tiếp tục tạo ra phản ứng phân hạch khác, do đó nó sẽ tạo nên ra một làm phản ứng dây chuyền với năng lượng nhiệt và phản xạ vô hạn. Đây bao gồm là bắt đầu của nhiều loại vũ khí hủy diệt đáng sợ tuyệt nhất từ trước đến nay.

Nhiên liệu hạt nhân

Vào mon 3 năm 1940, một tổ các nhà kỹ thuật tại Đại học tập Colombia đã trải nghiệm một phản bội ứng dây chuyền với đồng vị uranium-235 tuy vậy không thành công. Sau đó, tổng thể nghiên cứu được chuyển cho Đại học tập Chicago , Fermi là fan đã thành công trong việc tạo nên một làm phản ứng dây chuyển có kiểm soát đầu tiên trên nuốm giới, thực hiện U-235 có tác dụng nguyên liệu.

Trong khi nguyên tử uranium thường thì cần tới 700 triệu năm để rất có thể phân rã, một sự ảnh hưởng tác động từ neutron thoải mái sẽ làm cho hạt nhân trở nên không ổn định và có thể phân rã ngay lập tức lập tức. Khi nguyên tử uranium nhận neutron từ bỏ do, nó đã phân chảy thành nhị nguyên tử đồng vị nhẹ hơn và giải phóng khoảng tầm 2 hoặc 3 neutron mới. Quy trình này đồng thời phát ra những tia gamma bức xạ và giải phóng năng lượng.

Đồng vị U-235 được lựa chọn là vì khả năng đón nhận neutron tự do thoải mái rất cao. Quá trình mừng đón và phân rã xảy ra vô cùng nhanh chóng, chỉ mất khoảng 1 phần tỉ giây. Để rất có thể hoạt động, nguyên vật liệu uranium cần được được ‘làm giàu’, nghĩa là làm tăng tỉ lệ của đồng vị U-235. Ở lever vũ khí phân tử nhân, đồng vị U-235 đề xuất chiếm bên trên 90% vật liệu chính.

Trong năm 1941, các nhà khoa học tại Đại học tập California đang tìm ra loại nguyên tố lắp thêm hai rất có thể làm nguyên liệu hạt nhân với đặt thương hiệu nó là plutonium. Sau đó một năm, họ đã trải nghiệm thành công xuất sắc phản ứng phân hạch dây chuyển với loại nguyên tố mới này.

Bom phân hạch

Trong một trái bom phân hạch, nhiên liệu bắt buộc được giữ tại mức dưới trọng lượng tới hạn, ngăn cấm đoán phản ứng dây chuyển xảy ra và tránh giảm các vụ nổ sớm. Khối lượng tới hạn là mức trọng lượng tối thiểu để bảo vệ phản ứng phân hạch có thể xảy ra và duy trì phản ứng dây chuyển.

Do đó bao gồm thách thức đưa ra khi kiến thiết một quả bom phân hạch. Đầu tiên là bắt buộc chuyển các cân nặng nhiên liệu tập trung lại cùng với nhau nhằm đạt mức cân nặng tới hạn. Tiếp đến phải tất cả neutron thoải mái để kích hoạt phản ứng phân hạch. Để có tác dụng được điều này các nhà khoa học đã thiết kế một sản phẩm công nghệ phát neutron nhỏ.

Thiết kế cũng phải bảo đảm càng nhiều nguyên vật liệu hạt nhân nén lại cùng với nhau trước khi quả bom phân phát nổ, nhằm đảm bảo phản ứng dây chuyển không bị ngắt quãng và tận dụng được không còn số nguyên liệu. Để làm cho được điều này, những nhà khoa học sử dụng một nguyên liệu can thiệp là U-238. Vật tư can thiệp sẽ được gia công nóng và không ngừng mở rộng bởi làm phản ứng phân hạch tại lõi, chúng sẽ gây nên sức ép trở lại lõi và làm chậm quá trình phản ứng vào một thời hạn ngắn. Trong khi này, các neutron cũng trở nên nén quay trở lại lõi và cải thiện hiệu quả của phản nghịch ứng phân hạch.

Xem thêm: Cách Scan Nhiều Trang Vào 1 File Máy Scan Nhiều Trang Liên Tục Giá Rẻ Nhất Hcm

Cấu chế tạo bom phân hạch

Cấu sản xuất của một quả bom phân hạch đối kháng giản bao gồm một đầu đạn nhỏ U-235 với một khối vật liệu U235 hình cầu, lúc đầu đạn gặp khối vật liệu nó sẽ tạo nên nên cân nặng tới hạn cùng kích hoạt quá trình phản ứng phân hạch dây chuyền. Nhiều loại bom nguyên tử này được call là bom phân hạch Trigger, gồm hai loại bom phân hạch cùng với cơ chế chuyển động khác nhau là Little Boy với Fat Man.

Little Boy là trái bom đang thả xuống Hiroshima với mức độ công phá 15 kiloton, tương tự 15.000 tấn dung dịch nổ TNT. Hiệu suất của nó chỉ đạt 1,5%, tứ là chỉ gồm 1,5% nguyên vật liệu hạt nhân gia nhập phản ứng. Cấu trúc của nó bao gồm một ống dài để dẫn hướng cho đầu đạn U-235 mang đến khối nguyên liệu. Một thiết bị cảm ứng độ cao sẽ giám sát và đo lường độ cao say mê hợp, tiếp đến kích hoạt đầu đạn, đầu đạn kết hợp với khối nguyên liệu đồng thời kích hoạt sản phẩm công nghệ phát điện cùng phản ứng phân hạch xảy ra, tạo nên một vụ nổ hủy diệt.

Fat Man cũng đều có cùng nguyên lý chuyển động nhưng cấu trúc của nó không giống với Little Boy. Đây là quả bom sẽ thả xuống Nagasaki với mức độ công phá 23 kiloton và đạt ngưỡng 17%. Kết cấu của nó gồm 1 lõi plutonium-239 phủ quanh là chất nổ quan trọng và không tính cùng là U-235. Cơ chế hoạt động vui chơi của nó là kích hoạt khối hóa học nổ trước, tiếp nối lực ép đã nén chặt lõi plutonium và tạo cân nặng tới hạn kích hoạt phản nghịch ứng khiến cho quả bom phát nổ.

Đến năm 1943, nhà thiết bị lý fan Mỹ Edward Teller đã tìm ra một số loại phản ứng nhiệt độ hạch rất có thể giải phóng neutron, để cung ứng cho làm phản ứng phân hạch với vận tốc cao hơn. Sau này nó đang trở bắt buộc phổ biến, được vận dụng vào những loại vũ khí hạt nhân hiện giờ và được gọi là bom sức nóng hạch.

Bom nhiệt độ hạch

Như đang nói vào phần đầu, sự phân rã với hợp duy nhất của nguyên tử đều tạo nên lượng sức nóng và năng lượng bức xạ khôn cùng lớn. Bởi đó những nhà công nghệ đã từ bỏ hỏi liệu quá trình tổng vừa lòng hạt nhân có thể cho kết quả cao hơn. Ở ánh sáng cao, những hạt nhân Hydro của đồng vị Đơteri cùng Triti có thể dễ dàng hợp nhất với giải phóng một lượng lớn năng lượng trong quy trình này. Loại vũ khí sử dụng nguyên lý này được họi là bom nhiệt độ hạch, tốt bom Hydro (do nguyên liệu chính là đồng vị của Hydro).

Việc sản xuất bom sức nóng hạch cũng chạm mặt nhiều khó khăn khăn. Máy nhất, Đơteri với Triti là hai nhiều loại khí và rất khó để dự trữ. Đồng vị Triti không nhiều và không đúng định. Để phản bội ứng xẩy ra cần cung ứng một lượng nhiệt hết sức lớn, hình như phải bổ xung nhiên liệu liên tục.

Để xử lý vấn đề đầu tiên, những nhà khoa học thực hiện hợp chất Liti - Đơteri, đó là hợp chất rắn không phân tung phóng xạ ở nhiệt độ bình thường. Các nhà khoa học dựa trên một làm phản ứng phân hạch của Liti đề tạo nên Triti, bên cạnh đó phản ứng phân hạch này cũng tạo nên lượng nhiệt quan trọng cho sự phối hợp giữa Triti và Đơteri.

Bên trong một quả bom sức nóng hạch bao gồm 1 quả bom phân hạch nhỏ, một lõi nhiệt hạch gồm một ống U-238 để gia công vật liệu can thiệp, bên phía trong là lõi Liti - Đơteri làm nguyên vật liệu chính với một thanh plutoni-239 ở trung tâm.

- lúc kích hoạt sẽ làm nổ trái bom phân hạch trước, giải phóng tia X.

- Tia X cung ứng nhiệt đến lõi chính, mặc dù vật liệu can thiệp ngăn ngừa vụ nổ sớm và ép phần lõi vào tầm 30 lần.

- Phần lõi plutoni-239 bị nghiền lại đạt mức trọng lượng tới hạn cùng kích hoạt phản ứng phân hạch tiếp theo.

- phản bội ứng phân hạch này tạo thành nhiệt, bức xạ và neutron tự do.

- các neutron này bước vào phần lõi Lithium - Đơteri, kết phù hợp với Liti tạo ra Triti.

- những điều kiên nhiệt độ và áp suất từ bây giờ đủ nhằm Đơteri và Triti phối kết hợp tạo thành phản ứng sức nóng hạch, tạo nên nhiều nhiệt và neutron hơn.

- những neutron này liên tiếp gây ra phản bội ứng phân hạch vào U-238 với quả bom phân phát nổ.

Tất cả chỉ xảy ra trong vòng một phần 600 tỉ giây, tạo nên một vụ nổ với sức công phá 10.000 kiloton, bạo gan hơn 700 lần so với một quả bom Little Boy.

Hậu quả và sự hình ảnh hưởng

Một vụ nổ phân tử nhân bao gồm sức hủy diệt ghê gớm, nó hoàn toàn có thể phá hủy toàn bộ một thành phố chỉ trong vài phút. Tại vai trung phong vụ nổ, nhiệt độ độ hoàn toàn có thể lên mang lại 300 triệu độ C cùng làm phần đông thứ bốc hơi ngay lập tức. Áp lực tự vụ nổ thổi bay những mảnh vỡ từ những tòa công ty cũng gây ra thiệt hại lớn cho các quanh vùng xung quanh nửa đường kính trên 10 km. Tuy nhiên tác hại lớn nhất xuất phát điểm từ 1 vụ nổ hạt nhân là do bụi phóng xạ tạo ra. Lớp bụi phóng xạ và các bức xạ từ bỏ vụ nổ gây ảnh hưởng rất xấu cho sức khỏe, tăng nguy cơ tiềm ẩn bị ung thư máu, vô sinh và những dị tật bẩm sinh. Sự ảnh hưởng của bụi phóng xạ có thể kéo dài hàng chục năm.

Trong trong thời gian 1980, các nhà kỹ thuật đã nhận xét hậu trái của một trận chiến tranh phân tử nhân (khi những quả bom hạt nhân tiếng nổ ở các khoanh vùng khác nhau), họ lúng túng một hiện tượng lạ gọi là ngày đông hạt nhân hoàn toàn có thể xảy ra. Theo đó, các vụ nổ phân tử nhân sẽ làm cho tăng một lượng lớn các đám mây phóng xạ, chúng sẽ ngăn chặn ánh sáng mặt trời làm hạ nhiệt độ mặt phẳng Trái khu đất và sút sụ quang phù hợp của cây cối. Có thể dẫn tới việc tuyệt chủng của những loài động vật do điều kiện biến hóa đột ngột với thiết thức ăn.