ядрен взрив
Фиг. 1. Схема на атомната бомба
За разлика от ядрени реактори, в които има контролирани реакция ядрено делене в ядрената експлозия възниква експоненциално бързо освобождаване на големи количества на ядрената енергия, продължава докато се консумира, докато цялата ядрена енергия. Ядрената енергия може да бъде пуснато в големи количества в двата процеса - в верижната реакция на делене неутрони и тежки ядра в реакцията на съединението (синтез) леки ядра. Обикновено ядрен заряд се използва чист изотопите 235 U и 239 Pu. Схематично, устройството на атомната бомба е показано на фиг. 1.
За ядрена експлозия в резултат на верижна реакция на делене е необходимо, че масата на делящи вещество (уран-235, плутоний-239, и т.н.) надхвърлят критичната (50 до 235 кг U и 11 кг за 239 PU). Преди система експлозия трябва да подкритична. Обикновено, многослоен структура. Преходът към свръхкритично състояние се дължи на ядрен материал при използване на конвергентна сферична вълна детонация. За тази конвергенция обикновено се използва химически вещества сплав експлозия на TNT и RDX. На пълни 1 кг уран разпад освобождава енергия, равна на освобождаване на енергия в експлозията на 20 килотона тротил. Атомна експлозия развива поради експоненциално нарастващи с течение на времето, броят на дяловете на ядрата.
Средното време между две последователни действия на разделяне 10 -8 сек. Следователно е възможно да се получи стойност от 10 -7 до 1 време цялото делене на ядрените експлозиви кг - 10 -6 сек. Това определя времето на атомната бомбардировките.
В резултат на голяма енергия в центъра на повишенията на атомните температура бомба до 10 8 К и налягане - 12 бара до 10. Веществото се превръща в разширяване на плазмата.
За използване на термоядрен синтез експлозия реакция леки ядра.
г + т 4 Той + п 17,588 MeV
г + г 3 Той + N + 3.27 MeV
г + D т + р + 4.03 MeV
3 Той + D 4 Той + P + 18.34 MeV
6 Li + п ® Т + 4 Той + 4.78 MeV
Фиг. 2. Схема на термоядрена бомба
Самата идея за водородната бомба е изключително проста. Този цилиндричен контейнер с течен деутерий. Деутерий, трябва да се загрява след експлозията на конвенционална бомба. При достатъчно силно нагряване трябва да бъдат разпределени на голямо количество енергия в резултат на реакции слети между ядрата на деутерий. Необходимата за започване на реакция на синтез температурата трябва да бъде един милион градуса. Въпреки това, подробно изследване на реакциите на синтез сечения деутерий, която определя скоростта на разпространение на реакцията на горене показа, че тя тече достатъчно ефективно и бързо. Топлинната енергия, която се освобождава поради термоядрени реакции се разсейва много по-бързо, отколкото се попълва от следващите реакции слети. Естествено, в този случай взривно процес няма да се случи. Ще разпръсне горими материали. В основата ново решение е да се започне термоядрен реакция се проведе в резултат на създаване на ултра-плътен деутерий среда. , А метод за създаване свръхплътна деутерий среда под въздействието на рентгенови лъчи, произведени от експлозията на атомната бомба. В резултат на пресоване на горим материал настъпва реакция на синтез самоподдържаща. Схематично, прилагането на този подход е показана на фиг. 2.
След експлозията на ядрения заряд, рентгенови лъчи, от понижава ядрен заряд разпределени по пластмаса пълнител йонизиращо атома въглерод и водород. Уранът екран, разположен между областта на ядрената заряд и обем с литиев деутерид да се предотврати преждевременно отопление на литиев деутерид. Под действието на рентгенови лъчи и висока температура, в резултат на отстраняването настъпва огромен капсула налягане на натиск с литиев деутерид. Плътността на увеличението на капсула материал в десетки хиляди пъти. Разположен в центъра на плутоний прът в резултат на силна ударна вълна и компресира няколко пъти и отива в суперкритично състояние. Бързи неутрони, генерирани от експлозията на ядрения заряд, литиев деутерид забави топлинни скорости доведат до реакции Пу делене верига, който действа като допълнителен предпазител, той причинява допълнително увеличаване на налягането и температурата. Температурата в резултат от реакцията на синтез се увеличава до 300 Mill. К. и това води в крайна сметка до експлозивно процес. Целият процес на експлозията продължава десети от микросекунда.
Водородна бомба е много по-мощен от атомно. Обикновено, TNT еквивалент на 100 - 1000 ct (в атомни бомби един 1 - 20 КТ).
Ядрена експлозия произвежда силна ударна вълна във въздуха. радиус щети е обратно пропорционална на куб корен на енергията на експлозията. Ядрена бомба от 20 килотона го около 1 км. енергия на излизане за няколко микросекунди се предава на околната среда. Формира нажежен огнена топка. След 10 -2 - 10 -1секунди достигне максималния радиус от 150 м, температурата пада до 8000 К (ударна вълна се движи напред). За светлинен време (секунди) в електромагнитното лъчение минава 10 - 20% от енергията на експлозия. Недостатъчно затоплен въздух носещи вдигна от земята радиоактивен прах, на няколко минути до височина 10 - 15 км. Освен това, радиоактивни облака се простира върху стотици километри. Ядрената експлозия придружени от мощен неутронен поток и електромагнитно излъчване.