Tym wpisem chciałbym rozpocząć serię, w której pokrótce opiszę najważniejsze zagadnienia związane z bronią jądrową.
Najpierw należy odpowiedzieć sobie na pytanie czym jest broń jądrowa. Okazuje się, że określenie to jest trudne do zdefiniowania. Można jednak ogólnie przyjąć, że bronią jądrową jest urządzenie powstałe w celach wojskowych, która czerpie energię wybuchu z przemian jądrowych.
Istnieje kilka rodzajów broni nuklearnej. Pierwszy z nich to broń atomowa. Bomby atomowe czerpią energię wybuchu z reakcji łańcuchowej rozszczepiania ciężkich jąder atomowych (np. uranu lub plutonu). Ciężkie jądra atomów są "bombardowane" neutronami, przez co rozszczepiają się na lżejsze. Rozpadanie się jądra powoduje uwolnienie kolejnych neutronów, które bombardują kolejne jądra. Tak powstaje reakcja łańcuchowa. W bombie atomowej chodzi o to, aby jak najszybciej przekroczyć tzw. "masę krytyczną", czyli minimalną masę w której reakcja rozszczepienia przebiega w sposób łańcuchowy. Reakcja łańcuchowa zachodząca w krótkim czasie wydziela ogromne ilości energii.
Istnieją dwa rodzaje bomb atomowych, ze względu na to, w jaki sposób wywołuje się przekroczenie wspomnianej wcześniej "masy krytycznej". Pierwszy sposób to tzw. "metoda działa". Polega ona na połączeniu kilku porcji materiału rozszczepialnego. Przy metodzie działa używa się uranu, a dokładniej izotopu U-235. Drugi sposób to "metoda implozyjna". W tej metodzie dochodzi do zapadnięcia się materiału uformowanego w powłokę. Tu stosuje się pluton, Pu-239. Jednak aby skutecznie przekroczyć masę krytyczną, potrzebna jest duża energia. Aby ją uzyskać, w obu metodach, stosuje się konwencjonalne ładunki wybuchowe. Tak więc aby wywołać eksplozję atomową, potrzebna jest najpierw eksplozja konwencjonalna.
(schemat obrazujący różnice w konstrukcji broni atomowej w zależności od zastosowanej metody przekroczenia masy krytycznej )
Uwaga! Pojęć "broń jądrowa" i "broń atomowa" nie należy używać zamiennie, tzn. każda broń atomowa jest zarazem jądrową, ale nie odwrotnie. Pojęcia "broń jądrowa" i "broń nuklearna" można stosować wymiennie.
Drugim rodzajem broni nuklearnej jest bomba wodorowa (termojądrowa). Ten rodzaj broni, działa w sposób odwrotny do broni atomowej. Reakcji termojądrowa nie polega na rozszczepianiu ciężkich jąder na lżejsze, ale na łączeniu lekkich jąder w cięższe, czyli fuzji. W broni wodorowej stosuje się zazwyczaj jądra wodoru lub helu. Ilość energii powstała podczas reakcji łączenia jąder jest dużo większa niż podczas reakcji ich rozszczepiania, przez co bomby termojądrowe mają o wiele większą moc niż bomby atomowe.
Wywołanie reakcji termojądrowej jest jednak dość trudne, gdyż potrzebna jest ogromna temperatura. Tak więc bomba wodorowa podzielona jest na dwa stopnie. Pierwszy z nich, to bomba atomowa (opisana powyżej), natomiast drugi składa się z powłoki wykonanej ze zubożonego uranu, rdzenia ze wzbogaconego uranu, oraz paliwa wodorowo-helowego pomiędzy nimi. Po wybuchu bomby atomowej, czyli inicjacji pierwszego stopnia, w drugim stopniu rdzeń ze wzbogaconego uranu przekracza masę krytyczną i staje się źródłem neutronów. Dzięki ogromnemu ciśnieniu i temperaturze z pierwszego stopnia, oraz neutronom z rdzenia w drugim stopniu, w paliwie wodorowo-helowym następuje fuzja jąder. Tak powstaje ogromna energia, wielokrotnie przekraczająca siłę wybuchu bomby atomowej w pierwszym stopniu.
Kolejnym rodzajem broni jądrowej jest tzw. "brudna bomba". Jest to bomba w której cała siła eksplozji pochodzi z konwencjonalnego ładunku wybuchowego. Materiał radioaktywny służy w tym przypadku tylko do spowodowania skażenia terenu po eksplozji.
Innym rodzajem broni jądrowej jest broń neutronowa. Stanowi ona właściwie odmianę broni termojądrowej. W tej wersji drugi stopień bomby wodorowej pozbawiony jest płaszcza ze zubożonego uranu, a paliwo wodorowo-helowe zastąpiono deuterem i trytem. Dzięki temu siła eksplozji jest relatywnie niewielka. Skażenie radioaktywne po wybuchu też jest małe, przez co broń neutronowa dorobiła się przydomku "czystej bomby". Główną siłą rażenia w tym przypadku są uwolnione z rdzenia drugiego stopnia neutrony. Promieniowanie neutronowe jest zabójcze dla organizmów żywych. Tak więc bomba neutronowa po eksplozji nie dokonuje znacznych zniszczeń budynków ani struktur, nie doprowadza także do silnego skażenia terenu. Zabija jednak organizmy żywe w promieniu swojego działania.
Na koniec warto dodać, że siłę wybuchu broni jądrowej podaje się w kilotonach lub megatonach. Na przykład bomba "Little Boy", którą amerykanie zrzucili na Hiroszimę 6 sierpnia 1945 roku, miała moc 10 kiloton. Oznacza to, że siła wybuchu była równa eksplozji 10 tysięcy ton trotylu.
Pozostałe wpisy o broni jądrowej można przeczytać tutaj: [link]
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz