Все мы знаем о чудовищной мощности атомных бомб. Безусловно,интересно- чем обусловлена поражающая способность таких боеприпасов?
Принцип действия ядерного заряда будет темой сегодняшнего обсуждения в SCIENCE CAFE .
Начнем с главного. Атомная бомба- это боезаряд, который использует для поражения энергию, высвобождающуюся при делении или образовании атомов.
Атомы, как мы помним,- состоят из частиц (протонов, нейтронов, и электронов). Между ними происходит интересное взаимодействие. Непосредственно, ядра атомов- это комочек из протонов и нейтронов. Они составляют более 99% массы атома. Электроны витают вокруг этого комочка, притянутые противоположным электрическим зарядом протонов.
Протоны будучи составной частью ядра притягиваются друг к другу силами тяготения, но одновременно-они отталкиваются друг от друга из за одинакового электрического заряда. Получается такое, своего рода,- шаткое равновесие.
Поток электронов с атома на атом мы называем- ток. Взаимодействие одних ядер с другими ядрами, или с элементарными частицами, мы называем- ядерной реакцией.
В создании ядерного арсенала применяются такие вещества, как Уран и Плутоний. Что в них такого особенного? Это вещества с большим количеством нейтронов и протонов в ядрах. Вы наверняка встречали такие обозначения, как например "Кислород-28" или "Уран-235". В таких обозначениях 28 и 235 это сумма протонов и нейтронов в ядре атома. Так обозначают изотопы (разновидности) одного и того же химического элемента. Число протонов всегда одинаково и соответствует порядковому номеру элемента, а количество нейтронов может разнится. Например, в Уране- 92 протона,а число нейтронов в его разных изотопах может быть от 125 до 151.
Как мы помним,- протоны притягиваются друг другу силами тяготения, но одновременно,-они отталкиваются из-за того что обладают одинаковым электрическим зарядом.В виду того, что протонов и нейтронов в атоме достаточно много- существовать стабильно эта система не может и атомы урана.. распадаются. В своем обычном состоянии это железка, постоянно выделяющая тепло. Этим пользуются- такие железяги служат источником энергии на космических станциях и в ядерных реакторах. Но есть один изотоп, это как раз, Уран-235, в котором реакция распада ядер происходит лавино-образно, как цепная реакция. Разделился один атом, и его осколками раскалывает второй и третий и так далее.
Эту лавино-образную реакцию распада можно инициировать набором так называемой "критической массы". Критическая масса это– минимальная масса делящегося вещества, при которой в нём может происходить самоподдерживающаяся ядерная реакция деления. Если масса вещества ниже "критической", то слишком много нейтронов, необходимых для реакции деления, теряется, и цепная реакция не идёт. При массе больше "критической" цепная реакция может лавинообразно ускоряться, что приводит к ядерному взрыву. Для урана-235 критическая масса- 50 кг. Ввиду такого плотного скопления протонов и нейронов, это весьма тяжелый металл. Сфера, весом в 50 килограмм будет диаметром всего 17 сантиметров. Если вы хотите заниматься терроризмом профессионально,- поместите две полу-сферы по 25 килограмм в запаянный цилиндр и скиньте с самолета. Если не нашлось Урана, можно воспользоваться Плутонием-239. Критическая масса чистого металлического Плутония-239 -11 кг (диаметр такой сферы всего 10 см).
Что интересно,- добыча Урана сама по себе не вызывает сложностей. Это очень распространенное вещество. Но народные приметы не врут. Если вы добыли Уран-это к обогащению. Обогащением называют процесс увеличения доли Урана 235, поддерживающего ядерную реакцию деления, в обычном природном Уране. И вот этот процесс очень сложный и дорогой. Открытого рынка оружейного Урана (с минимум 90% долей Урана-235) конечно же нет, поэтому точные оценки стоимости произвести весьма сложно. Исходя из пресеченных нелегальных сделок, можно сделать вывод, что кило Урана-235 на 2018 год в черном рынке будет стоить порядка 20-30 млн. долларов. И если бы Джесси Пинкман сейчас выбирал себе новый трейлер- в этом не было ничего удивительного.
Автор: Леонидов Антон, 2017
Подписывайтесь на нашу ленту в instagram, и сообщество Вк чтобы читать новые статьи первыми.
Ставьте пальцы и делитесь, если вы в числе тех, кто хотел бы чтоб статей было больше. Спасибо!
