Aký je rozdiel medzi atómovými, jadrovými a vodíkovými bombami?

Pre presnú odpoveď na túto otázku sa budete musieť vážne ponoriť do takej oblasti ľudských vedomostí ako jadrová fyzika - a zaoberať sa jadrovo-termonukleárnymi reakciami.

izotopy

Zo všeobecného kurzu chémie si uvedomujeme, že hmota sa skladá z atómov rôznych „odrôd“ 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 Uránu

Z chemického hľadiska je „funkciou“ neutrónov „zrieďovať“ jednotnosť jadier jedného „druhu“ s jadrami mierne odlišnej hmotnosti, pretože iba jadrový náboj ovplyvní chemické vlastnosti (prostredníctvom počtu elektrónov, vďaka ktorým môže atóm tvoriť chemické väzby s inými elektrónmi). atómy). 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 nebolo možné svojvoľne vytvárať jadrá z protónov / neutrónov: existujú ich „magické“ kombinácie (v skutočnosti tu nie je žiadna mágia, je to len to, že fyzici súhlasili s tým, že nazývajú toľko energeticky účinných neutrónových / protónových súborov), ktoré sú neuveriteľne stabilné - ale „Od nich môžete ďalej dostať rádioaktívne jadrá, ktoré sa„ rozpadnú “samy od seba (čím ďalej sú oddelené od„ magických “kombinácií - s väčšou pravdepodobnosťou, že sa časom rozpadnú).

nucleosynthesis

O niečo vyššie 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, zatiaľ čo ťažšie jadrá sú tvorené buď v stopových množstvách v dôsledku zachytenia protónov / neutrónov, alebo masívne v čase smrti hviezdy katastrofickej explózie supernov, keď toky žiarenia dosahujú skutočne monstrózne veličiny (typická supernova vyžaruje v čase blesku len jednu svetelnú energiu, rovnako ako naše Slnko asi za miliardu rokov svojej existencie!)

Jadrové / termonukleárne reakcie

Takže teraz môžete zadať potrebné definície:

Termonukleárna reakcia (je to aj fúzna reakcia alebo anglická nukleárna fúzia ) je typ jadrovej reakcie, kde sa ľahšie jadrá atómov v dôsledku energie ich kinetického pohybu (tepla) spoja do ťažších.

Termonukleárna reakcia

Jadrová štiepna reakcia (je to tiež rozkladná reakcia alebo v angličtine, jadrové štiepenie ) je typ jadrovej reakcie, kde sa atómové jadrá spontánne alebo pod vplyvom častice „vonku“ rozpadajú na fragmenty (zvyčajne dve alebo tri ľahšie častice alebo jadrá).

Reakcia jadrového štiepenia

V zásade sa energia uvoľňuje pri oboch typoch reakcií: v prvom prípade, v dôsledku priamej energetickej výhody procesu, a v druhej, že energia sa uvoľňuje, čo počas "smrti" hviezdy bolo vynaložené na vzhľad atómov ťažších ako železo.

Základný rozdiel medzi jadrovými a termonukleárnymi bombami

Jadrová (atómová) bomba sa zvyčajne nazýva výbušný typ zariadenia, kde sa väčšina energie uvoľnenej počas explózie uvoľňuje štiepením jadra a vodík (termonukleárny) je miesto, kde sa väčšina energie vyrába fúznou reakciou. Atómová bomba je synonymom jadrovej bomby, vodíková bomba je termonukleárna bomba.

Jadrová bomba

Prísne vzaté, všetky existujúce vodíkové bomby sú „mimochodom“ jadrové, pretože „zápalnou zápalkou“ v nich je „zážihový“ jadrový náboj, ktorý v krátkom momente iniciuje približne rovnaké podmienky ako vo vnútri hviezdy - takže termonukleárne reakcie sa môžu „spustiť“ ". 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

Odporúčaná

Kagocel a Isoprinosine - porovnanie a čo je lepšie
2019
Fiat Ducato a Ford Transit: porovnanie áut a ktoré je lepšie
2019
Čo odlišuje detský moč od dospelého - hlavné rozdiely
2019