Aký je rozdiel medzi atómovými, jadrovými a vodíkovými bombami?

Pre presnú odpoveď na túto otázku sa človek musí vážne ponoriť do takej oblasti ľudského poznania ako jadrová fyzika - a zaoberať sa jadrovo-termonukleárnymi reakciami.

Izotopy

Z priebehu všeobecnej chémie si uvedomujeme, že hmota okolo pozostáva z atómov rôznych „druhov“ a ich „stupeň“ určuje, ako sa budú správať v chemických reakciách. Fyzika dodáva, že sa to deje kvôli tenkej štruktúre atómového jadra: vo vnútri jadra sú protóny a neutróny, ktoré ho tvoria - a elektróny sa nosia okolo „dráh“. Protóny poskytujú pozitívny náboj jadru, zatiaľ čo elektróny poskytujú záporný náboj, ktorý ho kompenzuje, čo je dôvod, prečo je atóm zvyčajne elektricky neutrálny.

Jadro Uranu

Z chemického hľadiska je „funkciou“ neutrónov „zrieďovať“ jednotnosť jadier jedného „druhu“ s jadrami s mierne odlišnou hmotnosťou, pretože iba jadrový náboj ovplyvní chemické vlastnosti (prostredníctvom počtu elektrónov, vďaka ktorým sa atóm môže tvoriť). chemické väzby s inými atómami). Z hľadiska fyziky sa neutróny (rovnako ako protóny) podieľajú na zachovaní atómových jadier na úkor špeciálnych a veľmi mocných jadrových síl - inak by sa atómové jadro okamžite rozptýlilo v dôsledku Coulombovej odpudzovania podobne nabitých protónov. Sú to neutróny, ktoré umožňujú existenciu izotopov: jadrá s rovnakými nábojmi (to znamená rovnaké chemické vlastnosti), ale rozdielne v hmotnosti.

Je dôležité, aby človek nemohol vytvárať jadrá z protónov /neutrónov ľubovoľným spôsobom: existujúich „magické“ kombinácie (v skutočnosti tu nie je žiadna mágia, len fyzici súhlasili s tým, že nazývajú tak zvlášť energeticky priaznivé súbory neutrónov /protónov), ktoré sú neuveriteľne stabilné - ale „odklonením sa“ od nich môžete stále dostať rádioaktívne jadrá, ktoré sa „rozpadajú“ sami (čím ďalej sú z "magických" kombinácií - tým väčšia je pravdepodobnosť, že sa časom rozpadnú).

Nukleosyntéza

Tesne nad ním sa ukázalo, že podľa určitých pravidiel je možné „konštruovať“ atómové jadrá, čím sa vytvárajú stále ťažšie protóny /neutróny. Jemnosť je taká, že tento proces je energeticky prospešný (to znamená, že postupuje s uvoľňovaním energie) len do určitého limitu, po ktorom vytvorenie viac a viac ťažkých jadier vyžaduje viac energie, než aby sa vyprodukovalo počas ich syntézy, a samy sa stávajú veľmi nestabilnými. V prírode sa tento proces (nukleosyntéza) vyskytuje vo hviezdach, kde monstrózne tlaky a teploty „narúšajú“ jadrá tak husto, že niektoré z nich sa spájajú, čím vytvárajú ťažšiu a uvoľňujúcu energiu, vďaka ktorej hviezda svieti.

Podmienený "limit účinnosti" prechádza syntézou jadier železa: syntéza ťažších jadier je energeticky náročná a železo nakoniec "zabíja" hviezdu a ťažšie jadrá sa vytvárajú buď v stopových množstvách v dôsledku zachytenia protónov /neutrónov, alebo masívne v čase smrti hviezdy vo forme katastrofickej explózie supernov, keď tok žiarenia dosahuje skutočne monstrózne hodnoty (v čase výbuchu typickýsupernovy prideľujú toľko ako naše Slnko asi za miliardu rokov jeho existencie!)

Jadrové /termonukleárne reakcie

\ t

Takže teraz môžeme uviesť potrebné definície:

Termonukleárna reakcia (je to aj fúzna reakcia alebo v jadrovej fúzii ) je typ jadrovej reakcie, kde sa ľahšie atómové jadrá v dôsledku energie ich kinetického pohybu (tepla) spájajú do ťažších.

Termonukleárna reakcia

Jadrová štiepna reakcia (je to tiež rozkladná reakcia alebo v angličtinejadrové štiepenie ) je typ jadrovej reakcie, pri ktorej sa atómové jadrá spontánne alebo pod vplyvom častice „vonku“ rozpadajú na fragmenty (zvyčajne dve alebo tri ďalšie). ľahkých častíc alebo jadier).

Reakcia na jadrové štiepenie

\ t

V zásade sa energia uvoľňuje pri oboch typoch reakcií: v prvom prípade, vďaka priamemu energetickému prínosu procesu a v druhej, je energia, ktorá bola spotrebovaná počas "smrti" hviezdy na výrobu atómov, ťažšia ako železo.

Základný rozdiel medzi jadrovými a termonukleárnymi bombami

\ t

Jadrová (atómová) bomba sa zvyčajne nazýva výbušný typ zariadenia, kde hlavná časť energie uvoľnenej počas výbuchu je emitovaná v dôsledku reakcie štiepenia jadra a vodík (termonukleárny) je taký, v ktorom je hlavná časť energie produkovaná fúznou reakciou. Atómová bomba je synonymom jadrovej bomby, vodíková bomba je termonukleárna bomba.

Jadrová bomba

Presne povedané, všetky existujúce vodíkové bomby„Mimochodom“ sú jadrové, pretože „zápalnou zápalkou“ v nich je „zážihový“ jadrový náboj, ktorý na krátku chvíľu iniciuje približne rovnaké podmienky ako vo vnútri hviezdy - takže termonukleárne reakcie by mohli „začať“ v tom okamihu. Vodíková bomba má oveľa väčšiu a deštruktívnejšiu silu ako atómová bomba. Vodíkové bomby nie sú v prevádzke vo viac ako jednej krajine na svete.

Vodíková bomba