Wpis z mikrobloga

Napisałem się w komentarzu o bombach atomowych, to dorzucę do mikrobloga, coby więcej ludzi przeczytało.

Oto jeden mireczek zadał pytanie: Jak właściwie działa bomba atomowa?

Piszę ja zatem.

Mirki, jak w ogóle działa bomba ?


Są dwa rodzaje bomb nuklearnych. Pierwszy rodzaj to tak zwane bomby atomowe, działające na zasadzie rozszczepiania ciężkich izotopów niektórych pierwiastków promieniotwórczych.

Przede wszystkim plutonu albo uranu. Zasada działania takiej bomby jest stosunkowo prosta - wynika z faktu, że wspomniane izotopy są niestabilne, to znaczy, samorzutnie rozpadają się na lżejsze pierwiastki. Podczas rozpadu atomu wydziela się energia w postaci promieniowania gamma (fale elektromagnetyczne o bardzo wysokiej częstotliwości), oprócz tego energia jest także promieniowana na innych częstotliwościach (światło, UV, podczerwień, co chcesz).
Naturalny rozpad pojedynczego atomu nie wydziela zbyt wiele energii. Ale może być tak, że jeśli weźmiesz do ręki np. kulkę promieniotwórczego uranu, poczujesz, że jest ciepła.
Dalej. Podczas rozpadu atomu powstają nadmiarowe neutrony. Np. dwa. (wyrwane z jądra rozpadającego się atomu). Szybki, masywny, wysokoenergetyczny #!$%@?. Jeśli obok jest inny atom niestabilnego pierwiastka - taki #!$%@? może go skutecznie zachęcić do rozpadu. Teraz wprowadzę dwa pojęcia. Pierwsze to masa krytyczna, drugie to reakcja łańcuchowa. Reakcja łańcuchowa zachodzi wtedy, kiedy liczba wyemitowanych neutronów jest większa niż liczba neutronów pochłanianych w reakcji. Jeden rozpad przyczynia się np. do dwóch innych rozpadów, w kolejnym kroku do czterech - i tak dalej, lawinowo. Dzieje się to bardzo szybko i bardzo gwałtownie.
Drugie pojęcie to masa krytyczna. Jest to pewna masa metalu (np. uranu), po przekroczeniu której MUSI dojść do reakcji łańcuchowej. Przykładowo masa krytyczna dla plutonu, izotop 238, wynosi 10 kilogramów. Dla uranu 235 wynosi ona 52 kilogramy. Oznacza to, że jeśli zbudujesz kulę plutonu o masie 10 kg, to tym samym zbudujesz bombę i będzie to ostatnia rzecz jaką będą oglądać twoje oczy.
Jak sobie z tym poradzić? Po prostu, w bombach atomowych masa krytyczna jest podzielona na dwie lub więcej części. Ładunek wybuchowy wstrzeliwuje w siebie obie części i reakcja się zaczyna. Powstaje bardzo dużo energii w ułamku sekundy. Sama eksplozja to światło, ciepło, promieniowanie neutronowe, promienie gamma, ultrafiolet, wszelkie możliwe rodzaje promieniowania jonizującego. Do tego dochodzi potem opad radioaktywny, bo po drodze powstają inne radioaktywne pierwiastki (izotopy), takie jak stront, jod, rad, polon i co tam chcesz.

Proste?

Ale jak wspomniałem, jest jeszcze drugi rodzaj bomby nuklearnej, wielokrotnie silniejszej. Są to tak zwane bomby termojądrowe albo inaczej wodorowe.

W takich bombach wykorzystuje się zjawisko odwrotne do rozszczepiania ciężkich metali radioaktywnych. Mianowicie zjawisko fuzji jąder lekkich pierwiastków, takich jak wodór. Konkretnie w reakcji tej wykorzystuje się izotopy wodoru takie deuter lub tryt. Zawierają one odpowiednio dwa lub trzy neutrony w jądrze.
Reakcja polega na łączeniu się dwóch jąder wodoru w cięższy pierwiastek. Jest nim hel. Jądro helu jest lżejsze niż dwa jądra wodoru z których powstał. Nadwyżka masy jest w całości zamieniana na energię. Tak działa słońce i tak działa bomba wodorowa. Ilość uwolnionej energii jest niewyobrażalna.
Aby zapoczątkować reakcję fuzji jąder wodoru potrzebne są odpowiednie warunki. Jest to bardzo wysokie ciśnienie (które wpycha w siebie lekkie jądra wodoru) oraz bardzo wysoka temperatura.
Normalnie takie warunki są bardzo trudne do osiągnięcia. Jak więc w ogóle jest to możliwe w bombie wodorowej? Hmm... Potrzebny jest jakiś zajebisty zapalnik, który wytworzy odpowiednie ciśnienie i temperaturę. Jaki to może być zapalnik? BOMBA ATOMOWA. Tak. Bomba atomowa jest zapalnikiem dla bomby termojądrowej.

#bombaatomowa #bomba
  • 9
@mike78: Muszę tutaj jeszcze sprostować własną wypowiedź, mianowicie fragment:

Konkretnie w reakcji tej wykorzystuje się izotopy wodoru takie deuter lub tryt. Zawierają one odpowiednio dwa lub trzy neutrony w jądrze


Jest nieprawdziwy. Podstawowy izotop wodoru zawiera w jądrze tylko proton. Deuter oprócz protonu zawiera JEDEN neutron (w sumie dwa nukleony, stąd jego nazwa). Tryt zawiera również jeden proton i dodatkowo dwa neutrony (w sumie trzy nukleony, stąd jego nazwa).