Fra fission til syntese

Fra fission til syntese
Fra fission til syntese

Video: Fra fission til syntese

Video: Fra fission til syntese
Video: Ark Basics Ichthyosaurus - EVERYTHING YOU NEED TO KNOW 2024, April
Anonim
Billede
Billede

I løbet af den tid, der er gået siden den første test i Alamogordo, har der tordnet tusinder af eksplosioner af fissionsafgifter, hvor hver især er opnået værdifuld viden om det særlige ved deres funktion. Denne viden ligner elementer i et mosaiklærred, og det viste sig, at "lærredet" er begrænset af fysikkens love: kinetikken ved at bremse neutroner i samlingen sætter en grænse for reduktionen af ammunitionens størrelse og dens kraft, og opnåelsen af en energifrigivelse, der er betydeligt mere end hundrede kiloton, er umulig på grund af atomfysik og hydrodynamiske begrænsninger af de tilladte dimensioner af den subkritiske sfære. Men det er stadig muligt at gøre ammunition mere kraftfuld, hvis man sammen med fission får atomfusion til at fungere.

Den største brint (termonukleare) bombe er den sovjetiske 50-megaton "tsarbombe", der detonerede den 30. oktober 1961 på et teststed på øen Novaya Zemlya. Nikita Khrusjtjov spøgte med, at det oprindeligt skulle sprænge en 100 megaton bombe, men afgiften blev reduceret for ikke at knuse alt glasset i Moskva. Der er en vis sandhed i hver spøg: strukturelt var bomben virkelig designet til 100 megaton, og denne kraft kunne opnås ved blot at øge arbejdsvæsken. De besluttede at reducere energifrigivelsen af sikkerhedsmæssige årsager - ellers ville lossepladsen blive for beskadiget. Produktet viste sig at være så stort, at det ikke passede ind i bombeflyet til Tu-95-luftfartøjsflyet og delvist stak ud af det. På trods af den vellykkede test kom bomben ikke i drift; ikke desto mindre var oprettelsen og afprøvningen af superbomben af stor politisk betydning, hvilket demonstrerede, at Sovjetunionen havde løst problemet med at nå næsten ethvert niveau af megatonnage af atomarsenalet.

Fission plus fusion

Tunge isotoper af brint tjener som brændstof til syntesen. Når deuterium og tritiumkerner smelter sammen, dannes helium-4 og en neutron, energiudbyttet i dette tilfælde er 17,6 MeV, hvilket er flere gange højere end i fissionsreaktionen (pr. Masseenhed af reagenser). I et sådant brændstof kan der under normale forhold ikke forekomme en kædereaktion, så dens mængde ikke begrænses, hvilket betyder, at energifrigivelsen af en termonuklear ladning ikke har nogen øvre grænse.

For at fusionsreaktionen kan begynde, er det imidlertid nødvendigt at bringe kernerne i deuterium og tritium tættere på hinanden, og dette forhindres af kræfterne ved Coulomb -frastødning. For at overvinde dem skal du accelerere kernerne mod hinanden og skubbe dem. I et neutronrør bruges der under strippingsreaktionen en stor mængde energi til at accelerere ioner ved højspænding. Men hvis du opvarmer brændstoffet til meget høje temperaturer på millioner af grader og opretholder dens densitet i den tid, der er nødvendig for reaktionen, vil det frigive energi meget mere end det, der bruges på opvarmning. Det er takket være denne reaktionsmetode, at våben begyndte at blive kaldt termonukleare (ifølge brændstofets sammensætning kaldes sådanne bomber også brintbomber).

Anbefalede: