Od podziału do syntezy

3


Od czasu pierwszego testu w Alamogordo grzmiały tysiące eksplozji ładunków rozszczepialnych, z których każda dostarczyła cennej wiedzy o osobliwościach ich funkcjonowania. Ta wiedza jest podobna do elementów płótna mozaikowego, a okazało się, że to „płótno” jest ograniczone prawami fizyki: zmniejszenie rozmiaru amunicji i jej mocy ogranicza kinetykę spowalniania neutronów w montaż, a osiągnięcie uwolnienia energii znacznie przekraczającego sto kiloton jest niemożliwe ze względu na fizykę jądrową i hydrodynamiczne ograniczenia dopuszczalnych wymiarów sfery podkrytycznej. Ale nadal możliwe jest zwiększenie mocy amunicji, jeśli wraz z rozszczepieniem fuzja jądrowa „zadziała”.



Największą bombą wodorową (termojądrową) jest radziecka 50-megatonowa „Car Bomba”, zdetonowana 30 października 1961 r. Na poligonie doświadczalnym na wyspie Nowaja Ziemia. Nikita Chruszczow żartował, że 100-megatonowa bomba pierwotnie miała zostać zdetonowana, ale ładunek został zmniejszony, aby nie wybić wszystkich okien w Moskwie. W każdym dowcipie jest trochę prawdy: konstrukcyjnie bomba rzeczywiście została zaprojektowana na 100 megaton, a tę moc można było osiągnąć, po prostu zwiększając płyn roboczy. Podjęto decyzję o ograniczeniu uwalniania energii ze względów bezpieczeństwa – w przeciwnym razie składowisko ucierpiałoby zbyt mocno. Produkt okazał się tak duży, że nie mieścił się w komorze bombowej lotniskowca Tu-95 i częściowo z niej wystawał. Pomimo pomyślnego testu bomba nie weszła do służby, niemniej jednak stworzenie i przetestowanie superbomby miało ogromne znaczenie polityczne, pokazując, że ZSRR rozwiązał problem osiągnięcia niemal każdego poziomu megatonowego arsenału nuklearnego.

Podział plus synteza

Ciężkie izotopy wodoru służą jako paliwo do syntezy jądrowej. Gdy jądra deuteru i trytu łączą się, powstają hel-4 i neutron, wydajność energetyczna wynosi 17,6 MeV, czyli jest kilkakrotnie większa niż w reakcji rozszczepienia (w przeliczeniu na jednostkę masy reagentów). W takim paliwie w normalnych warunkach reakcja łańcuchowa nie może zajść, więc jej ilość nie jest ograniczona, co oznacza, że ​​uwalnianie energii ładunku termojądrowego nie ma górnej granicy.

Jednak, aby reakcja fuzji mogła się rozpocząć, konieczne jest zbliżenie jąder deuteru i trytu, co jest utrudnione przez siły odpychania kulombowskie. Aby je pokonać, musisz rozproszyć jądra do siebie i popchnąć je. W lampie neutronowej, podczas reakcji przeciągnięcia, dużo energii jest zużywane na przyspieszenie jonów przez wysokie napięcie. Ale jeśli podgrzejesz paliwo do bardzo wysokich temperatur, rzędu milionów stopni i utrzymasz jego gęstość przez czas niezbędny do reakcji, uwolni ono znacznie więcej energii niż ta zużyta na ogrzewanie. Dzięki temu trybowi reakcji i broń zaczęto nazywać termojądrem (w zależności od składu paliwa takie bomby są również nazywane wodorem).

3 komentarz
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. 0
    26 czerwca 2012 19:52
    Pewnego dnia planeta wybuchnie
  2. TBD
    TBD
    0
    25 lipca 2012 18:08
    Bardzo źle jest bawić się ogniem, zwłaszcza nuklearnym.
  3. 0
    2 lutego 2015 00:45
    Tak, najlepszą obroną przed bronią jądrową jest pokojowe współistnienie.