Care este diferența dintre o reacție nucleară și o reacție chimică. Care sunt diferențele dintre reacțiile nucleare și cele chimice

14.11.2020 | Sănătate

Puteți auzi adesea cuvinte mari despre armele nucleare în mass-media, dar capacitatea distructivă a uneia sau alteia încărcături explozive este foarte rar specificată, prin urmare, de regulă, focoase termonucleare cu o capacitate de câteva megatone și bombe atomice aruncate pe Hiroshima și Nagasaki. la sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial sunt puse în același rând, a căror putere era de doar 15 până la 20 de kilotone, adică de o mie de ori mai puțin. Ce se află în spatele acestui gol colosal în capacitatea distructivă a armelor nucleare?

În spatele acestuia se află o tehnologie și un principiu diferit de încărcare. Dacă „bombele atomice” învechite, precum cele care au fost aruncate asupra Japoniei, operează prin fisiunea pură a metalelor grele, atunci încărcăturile termonucleare sunt o „bombă într-o bombă”, al cărei efect cel mai mare este creat de sinteza heliului și dezintegrarea de nuclee de elemente grele este doar detonatorul acestei sinteze.

Un pic de fizică: metalele grele sunt cel mai adesea fie uraniu cu un conținut ridicat de izotop 235, fie plutoniu 239. Sunt radioactive și nucleele lor nu sunt stabile. Când concentrația unor astfel de materiale într-un singur loc crește brusc până la un anumit prag, are loc o reacție în lanț auto-susținută, când nucleele instabile, care se despart, provoacă aceeași degradare a nucleelor vecine cu fragmentele lor. În timpul acestei decăderi, energia este eliberată. Multă energie. Așa funcționează încărcăturile explozive ale bombelor atomice, precum și reactoarele nucleare ale centralelor nucleare.

În ceea ce privește reacția termonucleară sau explozia termonucleară, unui proces complet diferit i se acordă un loc cheie acolo, și anume sinteza heliului. La temperaturi mari iar presiunea are loc în așa fel încât atunci când se ciocnesc, nucleele de hidrogen se lipesc împreună, creând din ei înșiși un element mai greu - heliu. În același timp, se eliberează și o cantitate uriașă de energie, dovadă fiind Soarele nostru, unde are loc constant această sinteză. Care sunt avantajele reacției termonucleare:

În primul rând, nu există o limită a puterii posibile a exploziei, deoarece aceasta depinde numai de cantitatea de material din care se efectuează sinteza (cel mai adesea, deuterură de litiu este utilizată ca un astfel de material).

În al doilea rând, nu există produse de descompunere radioactivă, adică acele fragmente ale nucleelor elementelor grele, ceea ce reduce semnificativ contaminarea radioactivă.

Și în al treilea rând, nu există acele dificultăți colosale în producția de material exploziv, cum este cazul uraniului și plutoniului.

Există, totuși, un minus: o temperatură uriașă și o presiune incredibilă sunt necesare pentru a începe o astfel de sinteză. Aici, pentru a crea această presiune și căldură, este necesară o sarcină detonantă, care funcționează pe principiul dezintegrarii obișnuite a elementelor grele.

În concluzie, aș dori să spun că crearea unei încărcături nucleare explozive de către o țară înseamnă cel mai adesea o „bombă atomică” de putere redusă și nu una cu adevărat teribilă care poate șterge o metropolă termonucleară mare de pe fața Pământ.

Dacă crezi că focosul atomic este cea mai teribilă armă a omenirii, atunci nu știi încă despre bomba cu hidrogen. Am decis să corectăm această omisiune și să vorbim despre ce este. Am vorbit deja despre și.

Câteva despre terminologia și principiile de lucru în imagini

Înțelegând cum arată un focos nuclear și de ce, este necesar să se ia în considerare principiul funcționării acestuia, bazat pe reacția de fisiune. În primul rând, o bombă atomică detonează. Învelișul conține izotopi de uraniu și plutoniu. Se descompun în particule, captând neutroni. Apoi un atom este distrus și divizarea restului este inițiată. Acest lucru se realizează printr-un proces în lanț. La final, începe însăși reacția nucleară. Părțile bombei devin una. Sarcina începe să depășească masa critică. Cu ajutorul unei astfel de structuri, se eliberează energie și are loc o explozie.

Apropo, o bombă nucleară se mai numește și bombă atomică. Iar hidrogenul a fost numit termonuclear. Prin urmare, întrebarea cu privire la modul în care o bombă atomică diferă de una nucleară este, în esență, incorectă. Este la fel. Diferența dintre o bombă nucleară și una termonucleară nu este doar în nume.

Reacția termonucleară se bazează nu pe reacția de fisiune, ci pe comprimarea nucleelor grele. Un focos nuclear este detonatorul sau fitilul pentru o bombă cu hidrogen. Cu alte cuvinte, imaginați-vă un butoi uriaș de apă. O rachetă atomică este scufundată în ea. Apa este un lichid greu. Aici, protonul cu sunet este înlocuit în nucleul de hidrogen cu două elemente - deuteriu și tritiu:

Deuteriul este un proton și un neutron. Masa lor este de două ori mai mare decât a hidrogenului;
Tritiul este format dintr-un proton și doi neutroni. Sunt de trei ori mai grele decât hidrogenul.

Teste cu bombe termonucleare

, sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, a început o cursă între America și URSS, iar comunitatea mondială și-a dat seama că o bombă nucleară sau cu hidrogen era mai puternică. Puterea distructivă a armelor atomice a început să atragă fiecare parte. Statele Unite au fost primele care au produs și testat o bombă nucleară. Dar curând a devenit clar că nu poate fi mare. Prin urmare, s-a decis să se încerce realizarea unui focos termonuclear. Din nou, America a reușit. Sovieticii au decis să nu piardă cursa și au testat o rachetă compactă, dar puternică, care putea fi transportată chiar și pe un avion convențional Tu-16. Atunci toată lumea a înțeles diferența dintre o bombă nucleară și o bombă cu hidrogen.

De exemplu, primul focos termonuclear american era la fel de înalt ca o clădire cu trei etaje. Nu a putut fi livrat cu transport mic. Dar apoi, conform evoluțiilor URSS, dimensiunile au fost reduse. Dacă analizăm, putem concluziona că aceste distrugeri teribile nu au fost atât de mari. În echivalentul TNT, forța de impact a fost de doar câteva zeci de kilotone. Prin urmare, clădirile au fost distruse doar în două orașe, iar zgomotul unei bombe nucleare s-a auzit în restul țării. Dacă ar fi o rachetă cu hidrogen, toată Japonia ar fi complet distrusă cu un singur focos.

O bombă nucleară cu prea multă încărcătură poate exploda involuntar. Va începe o reacție în lanț și va avea loc o explozie. Având în vedere modul în care diferă bombele atomice nucleare și bombele cu hidrogen, merită remarcat acest punct. La urma urmei, un focos termonuclear poate fi făcut din orice putere fără teama de detonare spontană.

Acest lucru l-a intrigat pe Hrușciov, care a ordonat să fie construit cel mai puternic focos cu hidrogen din lume și, astfel, mai aproape de câștigarea cursei. I se părea că 100 de megatone era optim. Oamenii de știință sovietici s-au unit și au reușit să investească în 50 de megatone. Testele au început pe insula Novaya Zemlya, unde era un teren de antrenament militar. Până acum, bomba țarului este numită cea mai mare încărcătură detonată de pe planetă.

Explozia a avut loc în 1961. Pe o rază de câteva sute de kilometri de groapa de gunoi, a avut loc o evacuare grăbită a oamenilor, deoarece oamenii de știință au calculat că vor fi distruși, fără excepție, toți acasă. Dar nimeni nu se aștepta la un asemenea efect. Valul de explozie a înconjurat planeta de trei ori. Poligonul a rămas o „ardezie goală”, toate dealurile au dispărut din el. Clădirile s-au transformat în nisip într-o secundă. O explozie teribilă s-a auzit pe o rază de 800 de kilometri. Mingea de foc de la folosirea unui focos, cum ar fi Bomba nucleară runica distrugătoare universală din Japonia, era vizibilă doar în orașe. Dar dintr-o rachetă cu hidrogen a crescut cu 5 kilometri în diametru. O ciupercă de praf, radiații și funingine a crescut pe 67 de kilometri. Potrivit oamenilor de știință, capacul său avea un diametru de o sută de kilometri. Imaginează-ți doar ce s-ar întâmpla dacă explozia ar avea loc în oraș.

Pericolele moderne ale utilizării bombei cu hidrogen

Am luat deja în considerare diferența dintre o bombă atomică și una termonucleară. Acum imaginați-vă care ar fi fost consecințele exploziei dacă bomba nucleară aruncată asupra Hiroshima și Nagasaki ar fi fost hidrogen cu un echivalent tematic. Nu ar mai rămâne nicio urmă din Japonia.

Conform concluziilor testelor, oamenii de știință au concluzionat despre consecințele unei bombe termonucleare. Unii oameni cred că focosul cu hidrogen este mai curat, adică nu este radioactiv. Acest lucru se datorează faptului că oamenii aud denumirea de „apă” și subestimează impactul deplorabil al acesteia asupra mediului.

După cum ne-am dat seama deja, un focos cu hidrogen se bazează pe o cantitate imensă de substanțe radioactive. Este posibil să se facă o rachetă fără încărcătură de uraniu, dar până acum acest lucru nu a fost aplicat în practică. Procesul în sine va fi foarte complex și costisitor. Prin urmare, reacția de fuziune este diluată cu uraniu și se obține o putere de explozie uriașă. Fallout-ul care cade inexorabil asupra țintei de drop este crescut cu 1000%. Vor dăuna sănătății chiar și a celor care se află la zeci de mii de kilometri de epicentru. Când aruncat în aer, un uriaș minge de foc. Orice în raza sa este distrus. Pământul ars poate fi nelocuit timp de zeci de ani. Într-o zonă vastă, absolut nimic nu va crește. Și cunoscând puterea încărcăturii, folosind o anumită formulă, puteți calcula teoretic zona infectată.

De asemenea, merită menționat despre un efect precum iarna nucleară. Acest concept este chiar mai teribil decât orașele distruse și sute de mii vieți umane. Nu numai site-ul de drop va fi distrus, ci de fapt întreaga lume. La început, un singur teritoriu își va pierde statutul de locuibil. Dar o substanță radioactivă va fi eliberată în atmosferă, ceea ce va reduce luminozitatea soarelui. Toate acestea se vor amesteca cu praf, fum, funingine și vor crea un voal. Se va răspândi pe toată planeta. Recoltele de pe câmpuri vor fi distruse în deceniile următoare. Un astfel de efect va provoca foamete pe Pământ. Populația va scădea imediat de câteva ori. Iar iarna nucleară pare mai mult decât reală. Într-adevăr, în istoria omenirii, și mai precis, în 1816, un caz similar a fost cunoscut după o puternică erupție vulcanică. Planeta a avut atunci un an fără vară.

Scepticii care nu cred într-o astfel de combinație de circumstanțe se pot convinge cu calculele oamenilor de știință:

Când Pământul devine mai rece cu un grad, nimeni nu o va observa. Dar acest lucru va afecta cantitatea de precipitații.
În toamnă, temperatura va scădea cu 4 grade. Din cauza lipsei ploii, sunt posibile pierderi de recoltă. Uraganele vor începe chiar și acolo unde nu s-au întâmplat niciodată.
Când temperatura mai scade cu câteva grade, planeta va avea primul an fără vară.
Urmează micul perioada glaciară. Temperatura scade cu 40 de grade. Chiar și în scurt timp va fi devastator pentru planetă. Pe Pământ, vor avea loc pierderi de recolte și dispariția oamenilor care trăiesc în zonele nordice.
Apoi vine epoca de gheață. Reflexia razelor solare va avea loc înainte de a ajunge la suprafața pământului. Din acest motiv, temperatura aerului va atinge un punct critic. Culturile, copacii nu vor mai crește pe planetă, apa va îngheța. Acest lucru va duce la dispariția majorității populației.
Cei care supraviețuiesc nu vor supraviețui ultimei perioade - o răceală ireversibilă. Această opțiune este destul de tristă. Va fi adevăratul sfârșit al umanității. Pământul se va transforma într-o nouă planetă, nepotrivită pentru locuirea unei ființe umane.

Acum pentru un alt pericol. De îndată ce Rusia și Statele Unite au părăsit etapa Războiului Rece, a apărut o nouă amenințare. Dacă ați auzit despre cine este Kim Jong Il, atunci înțelegeți că nu se va opri aici. Acest iubitor de rachete, tiran și conducător Coreea de Nordîntr-o sticlă, poate provoca cu ușurință un conflict nuclear. Vorbește tot timpul despre bomba cu hidrogen și constată că există deja focoase în partea sa din țară. Din fericire, nimeni nu i-a văzut încă pe viu. Rusia, America, precum și cei mai apropiați vecini - Coreea de Sudși Japonia sunt foarte îngrijorați chiar și de astfel de afirmații ipotetice. Prin urmare, sperăm că evoluțiile și tehnologiile din Coreea de Nord vor fi la un nivel insuficient pentru o lungă perioadă de timp pentru a distruge întreaga lume.

Pentru trimitere. Pe fundul oceanelor se află zeci de bombe care s-au pierdut în timpul transportului. Și în Cernobîl, care nu este atât de departe de noi, rezerve uriașe de uraniu sunt încă stocate.

Merită să ne gândim dacă astfel de consecințe pot fi permise de dragul testării unei bombe cu hidrogen. Și, dacă apare un conflict global între țările care dețin aceste arme, nu vor exista state în sine, nici oameni, nimic pe planetă, Pământul se va transforma în Foaie albă. Și dacă luăm în considerare modul în care o bombă nucleară diferă de una termonucleară, punctul principal poate fi numit cantitatea de distrugere, precum și efectul ulterior.

Acum o mică concluzie. Ne-am dat seama că o bombă nucleară și o bombă atomică sunt una și aceeași. Și totuși, este baza unui focos termonuclear. Dar să nu folosești nici una, nici alta nu este recomandată nici măcar pentru testare. Sunetul exploziei și cum arată consecințele nu este cea mai înfricoșătoare parte. Aceasta amenință cu o iarnă nucleară, moartea a sute de mii de locuitori la un moment dat și numeroase consecințe pentru omenire. Deși există diferențe între sarcini precum bomba atomică și nucleară, efectul ambelor este distructiv pentru toate ființele vii.

Natura se dezvoltă în dinamică, materia vie și inertă suferă continuu procese de transformare. Cele mai importante transformări sunt cele care afectează compoziția unei substanțe. Formarea rocilor, eroziunea chimică, nașterea unei planete sau respirația mamiferelor sunt toate procese observabile care implică modificări ale altor substanțe. În ciuda diferențelor lor, toate au ceva în comun: schimbări la nivel molecular.

În cursul reacțiilor chimice, elementele nu își pierd identitatea. Doar electronii învelișului exterior al atomilor participă la aceste reacții, în timp ce nucleii atomilor rămân neschimbați.
Reactivitatea unui element la o reacție chimică depinde de gradul de oxidare al elementului. În reacțiile chimice obișnuite, Ra și Ra 2+ se comportă complet diferit.
Diferiții izotopi ai unui element au aproape aceeași reactivitate chimică.
Viteza unei reacții chimice depinde în mare măsură de temperatură și presiune.
Reacția chimică poate fi inversată.
Reacțiile chimice sunt însoțite de modificări relativ mici ale energiei.

Reacții nucleare

În timpul reacțiilor nucleare, nucleele atomilor suferă modificări și, prin urmare, se formează noi elemente.
Reactivitatea unui element la o reacție nucleară este practic independentă de gradul de oxidare al elementului. De exemplu, ionii Ra sau Ra 2+ din Ka C 2 se comportă similar în reacțiile nucleare.
În reacțiile nucleare, izotopii se comportă destul de diferit. De exemplu, U-235 suferă divizarea în liniște și ușor, dar U-238 nu.
Viteza unei reacții nucleare nu depinde de temperatură și presiune.
O reacție nucleară nu poate fi anulată.
Reacțiile nucleare sunt însoțite de schimbări mari de energie.

Diferența dintre energia chimică și cea nucleară

Energie potențială care poate fi convertită în alte forme, în primul rând de căldură și lumină, atunci când se formează legături.
Cu cât legătura este mai puternică, cu atât energia chimică transformată este mai mare.

Energia nucleară nu este asociată cu formarea de legături chimice (care se datorează interacțiunii electronilor)
Poate fi transformat în alte forme atunci când există o schimbare în nucleul unui atom.

Schimbarea nucleară are loc în toate cele trei procese majore:

Fisiune nucleara
Unirea a două nuclee pentru a forma un nou nucleu.
Eliberarea de radiații electromagnetice de înaltă energie (raze gamma), creând o versiune mai stabilă a aceluiași nucleu.

Comparație de conversie a energiei

Cantitate eliberată energie chimica(sau transformat) într-o explozie chimică este:

5 kJ pentru fiecare gram de TNT
Cantitatea de energie nucleară dintr-o bombă atomică eliberată: 100 milioane kJ pentru fiecare gram de uraniu sau plutoniu

Una dintre principalele diferențe dintre reacțiile nucleare și chimice legat de modul în care are loc reacția în atom. În timp ce o reacție nucleară are loc în nucleul unui atom, electronii din atom sunt responsabili pentru reacția chimică care are loc.

Reacțiile chimice includ:

Transferuri
Pierderi
Câştig
Separarea electronilor

Conform teoriei atomului, materia este explicată ca rezultat al rearanjarii pentru a da noi molecule. Substanțele implicate într-o reacție chimică și proporțiile în care se formează sunt exprimate în ecuațiile chimice corespunzătoare care stau la baza implementării diferite feluri calcule chimice.

Reacțiile nucleare sunt responsabile de dezintegrarea nucleului și nu au nimic de-a face cu electronii. Când nucleul se descompune, poate merge la alt atom, din cauza pierderii de neutroni sau protoni. Într-o reacție nucleară, protonii și neutronii interacționează în interiorul nucleului. În reacțiile chimice, electronii reacționează în afara nucleului.

Orice fisiune sau fuziune poate fi numită rezultatul unei reacții nucleare. Un nou element se formează datorită acțiunii unui proton sau neutron. Ca rezultat al unei reacții chimice, o substanță se transformă în una sau mai multe substanțe datorită acțiunii electronilor. Un nou element se formează datorită acțiunii unui proton sau neutron.

Când comparăm energia, reactie chimica implică doar o schimbare de energie scăzută, în timp ce o reacție nucleară are o schimbare de energie foarte mare. Într-o reacție nucleară, variațiile de magnitudine ale energiei sunt de 10^8 kJ. Este de 10 - 10^3 kJ/mol în reacțiile chimice.

În timp ce unele elemente sunt transformate în altele în nuclear, numărul de atomi rămâne același în substanța chimică. Într-o reacție nucleară, izotopii reacționează diferit. Dar, ca rezultat al unei reacții chimice, reacționează și izotopii.

Deși o reacție nucleară nu depinde de compușii chimici, o reacție chimică este foarte dependentă de compușii chimici.

rezumat

Reacțiile chimice acoperă transferul, pierderea, amplificarea și separarea electronilor fără a implica nucleul în proces. Reacțiile nucleare implică dezintegrarea nucleului și nu au nimic de-a face cu electronii.
Într-o reacție nucleară, protonii și neutronii reacționează în interiorul nucleului; în reacțiile chimice, electronii interacționează în afara nucleului.
Când se compară energiile, o reacție chimică folosește doar o schimbare de energie scăzută, în timp ce o reacție nucleară are o schimbare de energie foarte mare.

După cum știți, principalul motor al progresului civilizației umane este războiul. Și mulți „șoimi” justifică exterminarea în masă a propriului soi tocmai cu asta. Problema a fost întotdeauna controversată, iar apariția armelor nucleare a transformat irevocabil semnul plus într-un semn minus. Într-adevăr, de ce avem nevoie de progres, care în cele din urmă ne va distruge? Mai mult, chiar și în această faptă sinucigașă, bărbatul și-a arătat energia și ingeniozitatea caracteristice. Nu numai că a venit cu o armă de distrugere în masă (bomba atomică), dar a continuat să o îmbunătățească pentru a se sinucide rapid, eficient și cu siguranță. Un exemplu de astfel de activitate activă este un salt foarte rapid la următorul pas în dezvoltarea tehnologiilor militare atomice - crearea de arme termonucleare (bombă cu hidrogen). Dar să lăsăm deoparte aspectul moral al acestor tendințe suicidare și să trecem la întrebarea pusă în titlul articolului - care este diferența dintre o bombă atomică și o bombă cu hidrogen?

Un pic de istorie

Acolo, peste ocean

După cum știți, americanii sunt cei mai întreprinzători oameni din lume. Au un mare simț al tot ceea ce este nou. Prin urmare, nu trebuie să fii surprins că prima bombă atomică a apărut în această parte a lumii. Să dăm un mic context istoric.

Primul pas spre crearea unei bombe atomice poate fi considerat experimentul a doi oameni de știință germani O. Hahn și F. Strassmann privind scindarea unui atom de uraniu în două părți. Acest pas, ca să spunem așa, încă inconștient, a fost făcut în 1938.

Francezul laureat al Premiului Nobel F. Joliot-Curie în 1939 demonstrează că fisiunea unui atom duce la o reacție în lanț însoțită de o eliberare puternică de energie.

Geniul fizicii teoretice A. Einstein și-a pus semnătura sub o scrisoare (în 1939) adresată președintelui Statelor Unite, inițiată de un alt fizician atomic L. Szilard. Drept urmare, chiar înainte de declanșarea celui de-al Doilea Război Mondial, Statele Unite au decis să înceapă să dezvolte arme atomice.

Primul test al noii arme a fost efectuat pe 16 iulie 1945 în nordul New Mexico.

La mai puțin de o lună mai târziu, două bombe atomice au fost aruncate asupra orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki (6 și 9 august 1945). Umanitatea a intrat nouă eră– acum era capabil să se autodistrugă în câteva ore.

Americanii au căzut într-o adevărată euforie din cauza înfrângerii totale și fulgerătoare a orașelor pașnice. Teoreticienii personalului forțelor armate americane au început imediat să elaboreze planuri grandioase, constând în ștergerea completă de pe fața Pământului a 1/6 din lume - Uniunea Sovietică.

Prins și depășit

Nici în Uniunea Sovietică nu a stat cu mâinile în sân. Adevărat, a existat o oarecare întârziere cauzată de decizia unor chestiuni mai urgente - a doua Razboi mondial, a cărei povară principală revine țării sovieticilor. Cu toate acestea, americanii nu au purtat mult timp tricoul galben de lider. Deja pe 29 august 1949, la locul de testare din apropierea orașului Semipalatinsk, a fost testată pentru prima dată o încărcătură atomică în stil sovietic, creată într-o perioadă scurtă de timp de oamenii de știință nucleari ruși sub conducerea academicianului Kurchatov.

Și în timp ce „șoimii” frustrați de la Pentagon își reconsiderau planurile ambițioase de a distruge „fortăreața revoluției mondiale”, Kremlinul a dat o lovitură preventivă - în 1953, pe 12 august, a fost testat un nou tip de armă nucleară. În același loc, lângă orașul Semipalatinsk, a fost detonată prima bombă cu hidrogen din lume sub numele de cod „Product RDS-6s”. Acest eveniment a provocat o adevărată isterie și panică nu numai pe Capitol Hill, ci și în toate cele 50 de state ale „cetății democrației mondiale”. De ce? Ce diferență dintre bomba atomică și bomba cu hidrogen a îngrozit superputerea mondială? Vom răspunde imediat. Bomba cu hidrogen este mult mai puternică decât bomba atomică. În același timp, este mult mai ieftin decât o probă atomică echivalentă. Să ne uităm la aceste diferențe mai detaliat.

Ce este o bombă atomică?

Principiul de funcționare al bombei atomice se bazează pe utilizarea energiei rezultată din reacția în lanț de creștere cauzată de fisiunea (diviziunea) nucleelor grele de plutoniu sau uraniu-235, urmată de formarea de nuclee mai ușoare.

Procesul în sine se numește monofazat și se desfășoară după cum urmează:

După detonarea încărcăturii, substanța din interiorul bombei (izotopi de uraniu sau plutoniu) intră în stadiul de dezintegrare și începe să capteze neutroni.

Procesul de decădere este în creștere avalanșă de zăpadă. Divizarea unui atom duce la dezintegrarea mai multor atomi. Are loc o reacție în lanț, care duce la distrugerea tuturor atomilor din bombă.

Începe o reacție nucleară. Întreaga încărcătură a bombei se transformă într-un singur întreg, iar masa ei depășește semnul critic. Mai mult, toată această bacanală nu durează foarte mult și este însoțită de o eliberare instantanee a unei cantități uriașe de energie, care duce în cele din urmă la o explozie grandioasă.

Apropo, această caracteristică a unei încărcări atomice monofazate - pentru a câștiga rapid masa critică - nu permite o creștere infinită a puterii acestui tip de muniție. Încărcarea poate fi de sute de kilotone, dar cu cât este mai aproape de nivelul megatonului, cu atât este mai puțin eficientă. Pur și simplu nu are timp să se împartă complet: va avea loc o explozie și o parte din încărcătură va rămâne nefolosită - va fi măturată de explozie. Această problemă a fost rezolvată în următorul tip de armă atomică - într-o bombă cu hidrogen, numită și termonucleară.

Ce este o bombă cu hidrogen?

Într-o bombă cu hidrogen are loc un proces ușor diferit de eliberare a energiei. Se bazează pe lucrul cu izotopi de hidrogen - deuteriu (hidrogen greu) și tritiu. Procesul în sine este împărțit în două părți sau, după cum se spune, este în două faze.

Prima fază este atunci când principalul furnizor de energie este fisiunea nucleelor grele de deuterură de litiu în heliu și tritiu.

A doua fază începe fuziunea termonucleară pe bază de heliu și tritiu, ceea ce duce la încălzirea instantanee în interiorul focosului și, ca urmare, provoacă o explozie puternică.

Datorită sistemului bifazat, o sarcină termonucleară poate fi de orice putere.

Notă. Descrierea proceselor care au loc în bomba atomică și cu hidrogen este departe de a fi completă și cea mai primitivă. Este dat doar pentru o înțelegere generală a diferențelor dintre aceste două tipuri de arme.

Comparaţie

Ce este în materia uscată?

DESPRE factori nocivi orice școlar cunoaște o explozie atomică:

radiații luminoase;
undă de șoc;
impuls electromagnetic (EMP);
radiații penetrante;
contaminare radioactivă.

Același lucru se poate spune despre o explozie termonucleară. Dar!!! Puterea și consecințele unei explozii termonucleare sunt mult mai puternice decât una atomică. Iată două exemple cunoscute.

„Baby”: umor negru sau cinismul unchiului Sam?

Bomba atomică (nume de cod „Kid”) aruncată pe Hiroshima de către americani este încă considerată indicatorul „de referință” pentru încărcăturile atomice. Puterea sa a fost de aproximativ 13 până la 18 kilotone, iar explozia a fost perfectă din toate punctele de vedere. Ulterior, încărcături mai puternice au fost testate de mai multe ori, dar nu cu mult (20-23 kilotone). Cu toate acestea, au arătat rezultate care au depășit ușor realizările „Copilului”, apoi s-au oprit complet. A apărut o „sură cu hidrogen” mai ieftină și mai puternică și nu mai avea rost să îmbunătățim încărcăturile atomice. Iată ce s-a întâmplat „la ieșire” după explozia „Copilului”:

Ciuperca nucleară a atins o înălțime de 12 km, diametrul „calotei” a fost de aproximativ 5 km.
Eliberarea instantanee de energie în timpul unei reacții nucleare a provocat o temperatură la epicentrul exploziei de 4000 ° C.
Minge de foc: aproximativ 300 de metri în diametru.
Unda de șoc a spart sticla la o distanță de până la 19 km, dar a fost simțită mult mai departe.
Aproximativ 140 de mii de oameni au murit în același timp.

Regina tuturor reginelor

Consecințele exploziei celei mai puternice bombe cu hidrogen testate până în prezent, așa-numita bombă țar (nume de cod AN602), au depășit toate exploziile de sarcini atomice (nu termonucleare) efectuate anterior, combinate. Bomba era sovietică, cu o capacitate de 50 de megatone. Testele sale au fost efectuate la 30 octombrie 1961 în zona Novaya Zemlya.

Ciuperca nucleară a crescut cu 67 km înălțime, iar diametrul „calotei” superioare a fost de aproximativ 95 km.
Radiația luminoasă a lovit la o distanță mai mică de 100 km, provocând arsuri de gradul trei.
Încurcătura de foc, sau bila, a crescut la 4,6 km (rază).
Unda sonoră a fost înregistrată la o distanță de 800 km.
Unda seismică a înconjurat planeta de trei ori.
Unda de șoc a fost simțită la o distanță de până la 1000 km.
Pulsul electromagnetic a creat interferențe puternice timp de 40 de minute la câteva sute de kilometri de epicentrul exploziei.

Nu se poate decât să imaginați ce s-ar fi întâmplat cu Hiroshima dacă un astfel de monstru ar fi fost aruncat pe el. Cel mai probabil, nu numai orașul ar dispărea, ci și Țara Soarelui Răsare. Ei bine, acum să aducem tot ce am spus la un numitor comun, adică vom alcătui un tabel comparativ.

Masa

Bombă atomică	Bombă H
Principiul de funcționare al bombei se bazează pe fisiunea nucleelor de uraniu și plutoniu, determinând o progresivă reacție în lanț, rezultând o eliberare puternică de energie, ducând la o explozie. Acest proces se numește monofazat sau într-o singură etapă	Reacția nucleară se desfășoară conform unei scheme în două etape (două faze) și se bazează pe izotopi de hidrogen. În primul rând, are loc fisiunea nucleelor grele de deuterură de litiu, apoi, fără a aștepta sfârșitul fisiunii, fuziunea termonucleară începe cu participarea elementelor obținute. Ambele procese sunt însoțite de o eliberare colosală de energie și în cele din urmă se termină cu o explozie.
Din anumite motive fizice (vezi mai sus), puterea maximă a unei sarcini atomice variază în intervalul de 1 megatonă	Puterea unei sarcini termonucleare este aproape nelimitată. Cu cât mai mult material sursă, cu atât explozia va fi mai puternică
Procesul de creare a unei sarcini atomice este destul de complicat și costisitor.	Bomba cu hidrogen este mult mai ușor de făcut și mai puțin costisitoare.

Deci, am aflat care este diferența dintre o bombă atomică și una cu hidrogen. Din păcate, mica noastră analiză nu a făcut decât să confirme teza exprimată la începutul articolului: progresul asociat războiului a mers pe un drum dezastruos. Omenirea este în pragul autodistrugerii. Rămâne doar să apăsați butonul. Dar să nu încheiem articolul pe o notă atât de tragică. Sperăm foarte mult că rațiunea, instinctul de autoconservare, va învinge în cele din urmă și ne așteaptă un viitor pașnic.