No skaldīšanas līdz sintēzei

No skaldīšanas līdz sintēzei
No skaldīšanas līdz sintēzei

Video: No skaldīšanas līdz sintēzei

Video: No skaldīšanas līdz sintēzei
Video: Bath Song 🌈 Nursery Rhymes 2024, Aprīlis
Anonim
Attēls
Attēls

Laikā, kas pagājis kopš pirmā izmēģinājuma Alamogordo, ir dārdējuši tūkstošiem šķelšanās lādiņu sprādzienu, katrā no kuriem ir iegūtas vērtīgas zināšanas par to funkcionēšanas īpatnībām. Šīs zināšanas ir līdzīgas mozaīkas audekla elementiem, un izrādījās, ka “audekls” ir ierobežots ar fizikas likumiem: neitronu palēnināšanās kinētika montāžā ierobežo munīcijas izmēra samazināšanu. un tā jauda, un enerģijas izdalīšanās, kas ievērojami pārsniedz simts kilotonnu, nav iespējama kodolfizikas un apakškritiskās sfēras pieļaujamo izmēru hidrodinamisko ierobežojumu dēļ. Bet joprojām ir iespējams padarīt munīciju jaudīgāku, ja kopā ar skaldīšanu tiek panākta kodolsintēzes darbība.

Lielākā ūdeņraža (kodolieroču) bumba ir padomju 50 megatonu "cara bumba", kas tika uzspridzināta 1961. gada 30. oktobrī Novaja Zemļa salas poligonā. Ņikita Hruščovs pajokoja, ka sākotnēji tam vajadzēja uzspridzināt 100 megatonu bumbu, bet lādiņš tika samazināts, lai Maskavā nesalauztu visu stiklu. Katrā jokā ir kāda patiesība: strukturāli bumba patiešām bija paredzēta 100 megatonām, un šo jaudu varēja sasniegt, vienkārši palielinot darba šķidrumu. Viņi nolēma samazināt enerģijas izdalīšanos drošības apsvērumu dēļ - pretējā gadījumā poligons būtu pārāk bojāts. Produkts izrādījās tik liels, ka neietilpa nesējlidmašīnas Tu-95 bumbu nodalījumā un daļēji izvirzījās no tā. Neskatoties uz veiksmīgo pārbaudi, bumba netika nodota ekspluatācijā; tomēr superbumbas izveidei un testēšanai bija liela politiska nozīme, parādot, ka PSRS ir atrisinājusi problēmu sasniegt gandrīz jebkura līmeņa kodolenerģijas arsenālu.

Sadalīšanās un saplūšana

Smagie ūdeņraža izotopi kalpo par degvielu sintēzei. Apvienojoties deitērija un tritija kodolam, veidojas hēlijs-4 un neitrons, enerģijas iznākums šajā gadījumā ir 17,6 MeV, kas ir vairākas reizes lielāks nekā dalīšanās reakcijā (uz reaģentu masas vienību). Šādā degvielā normālos apstākļos ķēdes reakcija nevar notikt, tāpēc tās daudzums nav ierobežots, un tas nozīmē, ka kodolmateriāla lādiņa enerģijas izdalīšanai nav augšējās robežas.

Tomēr, lai sāktos saplūšanas reakcija, ir nepieciešams tuvināt deitērija un tritija kodolu, un to kavē Kulona atgrūšanas spēki. Lai tos pārvarētu, jums jāpaātrina kodoli viens pret otru un jāstumj. Neitronu mēģenē atdalīšanas reakcijas laikā tiek patērēts liels enerģijas daudzums, lai paātrinātu jonus ar augstspriegumu. Bet, ja jūs uzkarsējat degvielu līdz ļoti augstām miljonu grādu temperatūrām un saglabājat tās blīvumu reakcijai nepieciešamo laiku, tā atbrīvos enerģiju daudz vairāk nekā apkurei patērētā. Pateicoties šai reakcijas metodei, ieročus sāka saukt par kodolieročiem (pēc degvielas sastāva šādas bumbas sauc arī par ūdeņraža bumbām).

Ieteicams: