Атомное оружие основано на разрушительной энергии, получаемой от ядерных реакций деления.
Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной
| «В чем отличие атомной, ядерной и водородной бомб друг от друга?» — Яндекс Кью | Водородной бомбы, которая также называется термоядерной оружием или водородной бомбы, это оружие, которое получает свое взрывное устройство и разрушительную силу от ядерного синтеза. |
| Разница между атомной и водородной бомбой | B-53 — американская термоядерная бомба, наиболее старое и мощное ядерное оружие находившееся в арсенале стратегических ядерных сил США вплоть до 1997 года. |
| Термоядерный заряд. Отличие водородной бомбы от атомной: список различий, история создания | Атомные и водородные бомбы мощностью свыше 50 тыс. т относят к классу стратегического оружия. |
Какая бомба мощнее, атомная или водородная?
Атомные бомбы середины прошлого века, сконструированные в основном по модели «Толстяк» (инициирующий тротиловый заряд приводит к схлопыванию контура, образованного дольками из оружейного плутония). В двухфазном термоядерном устройстве собственно ядерная часть выступает только в качестве триггера, запускающего реакцию термоядерного синтеза. термоядерные (термоядерные бомбы, водородные бомбы) — более современное оружие, в котором принцип действия «атомной бомбы» усиливается термоядерным синтезом. Разница в том, что современные термоядерные боеприпасы — это не многомегатонные монстры вроде «Царь-бомбы», а системы мощностью в сотни килотонн, как РДС-6с.
Укрощение термояда. Как Советский Союз создал и испытал первую в мире водородную бомбу
| Разница между водородной бомбой и атомной бомбой — Образование и развитие | Чем водородная бомба отличается от атомной. |
| Разница между водородной бомбой и атомной бомбой — Образование и развитие | Чем отличается американская "мать всех бомб" от российского "отца". |
Последствия взрыва водородной бомбы
Это то, что называется последовательной реакцией, и она также является источником хорошего атомного взрыва. Всякий раз, когда атом урана-235 ассимилирует нейтрон в дополнение к делению непосредственно на пару новых атомов, это производит около трех новых нейтронов и немного энергии связи. Пара нейтронов обычно не вызывает реакции, учитывая, что они потеряны или даже поглощены атомом урана-238. С другой стороны, один нейтрон может столкнуться с использованием атома урана-235, который, в свою очередь, делится, а также испускает 2 нейтрона и некоторую энергию связи. Каждый из этих нейтронов сталкивается с атомами урана-235, потому что в обоих вариантах происходит деление и разряд между одним и тремя нейтронами и так далее. Это вызовет ядерную последовательность событий.
Ключевые отличия Атомная бомба использует реакцию деления, тогда как водородная бомба использует реакцию синтеза. Атомная бомба может быть менее мощной, тогда как водородная бомба может иметь экстремальную энергию. В атомных бомбах они используют плутониевое или урановое устройство, тогда как в водородном устройстве они используют комбинацию того и другого.
Гораздо более мощная водородная бомба термоядерная бомба , впервые испытанная в 1952 г. Взрывная мощность может равняться мощности нескольких миллионов тонн мегатонн тринитротолуола.
Площадь поражения, вызванного такими бомбами, достигает больших размеров: 15 мегатонная бомба взорвет все горящие вещества в пределах 20 км. Третий тип ядерного оружия, нейтронная бомба, является небольшой водородной бомбой, называемой также оружием повышенной радиации. Слабость взрыв означает то, что здания повреждаются не сильно. Нейтроны же вызывают серьезную лучевую болезнь у людей, находящихся в пределах определенного радиуса от места взрыва, и убивают всех пораженных в течении недели. Вначале взрыв атомной бомбы А образует огненный шар 1 с температурой и миллионы градусов по Цельсию и испускает радиационное излучение?
Через несколько минут В шар увеличивается в обьеме и создав! Огненный шар поднимается С , всасывая пыль и обломки, и образует грибовидное облако D , По мере увеличения в обьеме огненный шар создает мощное конвекционное течение 4 , выделяя горячее излучение 5 и образуя облако 6 , При взрыве 15 мегатонной бомбы разрушение от взрывной волны являются полным 7 в радиусе 8 км, серьезными 8 в радиусе 15км и заметными Я в радиусе 30 км Даже на расстоянии 20 км 10 взрываются все легковоспламеняющиеся вещества, В течение двух дней после взрыва бомбы на расстоянии 300 км от взрыва продолжается выпадение осадков с радиоактивной дозой в 300 рентген Прилагаемая фотография показывает, как взрыв крупного ядерного оружия на земле создает огромное грибовидное облако радиоактивной пыли и обломков, которое может достигать высоты нескольких километров. Опасная пыль, находящаяся в воздухе, свободно переносится затем преобладающими ветрами в любом направлении Опустошение покрывает огромную территорию. Современные атомные бомбы и снаряды Радиус действия В зависимости от мощности атомного заряда атомные бомбы,снаряды делят на калибры:малый,средний и крупный. Чтобы получить энергию, равную энергии взрыва атомной бомбы малого калибра, нужно взорвать несколько тысяч тонн тротила.
Тротиловый эквивалент атомной бомбы среднего калибра составляет десятки тысяч, а бомбы крупного калибра — сотни тысяч тонн тротила. Еще большей мощностью может обладать термоядерное водородное оружие, его тротиловый эквивалент может достигать миллионов и даже десятков миллионов тонн. Атомные бомбы, тротиловый эквивалент которых равен 1- 50 тыс. К тактическому оружию относят также: артиллерийские снаряды с атомным зарядом мощность 10 — 15 тыс. Атомные и водородные бомбы мощностью свыше 50 тыс.
То есть наоборот, из двух легких атомов получается один тяжелый. Изотопы водорода дейтерий и тритий на выходе дают гелий и еще более колоссальное количество энергии. Мощность водородной бомбы обычно где-то в тысячу раз больше, чем атомной. Кстати, внутри водородной бомбы стоит атомная бомба. Она служит для нее запалом. Вот такой вот ужас. Нейтронная бомба - это бомба, которая не помню как устроена, но единственный ее поражающий фактор - это излучение нейтронов.
Взрыв бомбы приводит к испарению пластмассы, давление которой сжимает дейтрид лития в 1000 раз, а плутониевый стержень примерно вчетверо.
Сжатие и нагрев инициируют термоядерную реакцию, а плутониевый стержень играет роль "запальной свечи", продуцируя нейтроны для превращения лития в тритий. Металлический корпус может быть из вольфрама, и не добавляет ни энергии взрыву, ни радиоактивного заражения, а может быть из необогащённого или слабообогащённого урана, что увеличивает мощность взрыва и создаёт мощное заражение "грязная бомба" - впрочем, так именуют и радиологическую бомбу, в которой реакции деления или синтеза нет, а просто разбрасываются обычным химическим взрывом изотопы. Можно также использовать кобальт, что породит крайне радиоактивный изотоп Кобальт-60. Такая бомба предлагалась для превращения территорий в недоступные например, на советско-корейской границе во время войны в Корее , но ни использована, ни даже испытана на полигоне она не была. Нейтронная бомба - это маломощная термоядерная бомба с увеличенным нейтронным выходом по некоторым сведениям - на дейтерии и тритии, а не на дейтриде лития и без плутониевого стержня.
Что опаснее водородная или ядерная бомба. Разница между атомной и водородной бомбой
Термоядерное оружие (или водородная бомба) обладает чрезвычайной взрывной силой в результате ядерного синтеза — процесса формирования более тяжелого ядра из двух легких при крайне высокой температуре. Технически отличия между водородной и ядерной бомбами заключаются в способе генерации и усилении ядерной реакции. Разница в том, что современные термоядерные боеприпасы — это не многомегатонные монстры, вроде «Царь-бомбы», а системы мощностью в сотни килотонн, как РДС-6с.
Атомная, водородная и нейтронная бомбы
термоядерные (термоядерные бомбы, водородные бомбы) — более современное оружие, в котором принцип действия «атомной бомбы» усиливается термоядерным синтезом. Основное физическое отличие ядерного взрывного устройства с термоядерным усилением от термоядерного взрывного устройства в том, что большая часть от общего выделения энергии в таком ядерном взрывном устройстве с усилением приходится на основной заряд делящегося. В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления. Ядерная (атомная) и термоядерная (водородная) бомбы очень похожи друг на друга. Технически отличия между водородной и ядерной бомбами заключаются в способе генерации и усилении ядерной реакции. В результате взрыва водородной бомбы выделяется гораздо меньше радиоактивных веществ, чем в результате взрыва атомной бомбы.
В чем разница между атомной и водородной бомбами
| Инфографика: отличия атомной и водородной бомб | В двухфазном термоядерном устройстве собственно ядерная часть выступает только в качестве триггера, запускающего реакцию термоядерного синтеза. |
| Евгений Пожидаев: Ядерные мифы и атомная реальность | Ядерные бомбы могут быть как атомными, работающими на основе деления ядер, так и термоядерными, известными как водородные бомбы. |
| Зона поражения — вся планета: почему атомные бомбы такие мощные? | Водородная бомба и атомная бомба оба типы ядерного оружия, но одно устройства очень сильно отличаются от другого. |
| Как действует водородная бомба и каковы последствия взрыва? | Пикабу | B-53 — американская термоядерная бомба, наиболее старое и мощное ядерное оружие находившееся в арсенале стратегических ядерных сил США вплоть до 1997 года. |
Что произойдет после взрыва ядерной бомбы?
Самый первый термоядерный реактор, также называемый «водородным», испытание взрывного устройства выявило точно такое же количество энергии, как примерно 10 000 000 тонн тротила. Что такое водородная бомба? Водородное взрывное устройство или даже водородная бомба, оружие, содержащее значительную часть своего энергетического уровня за счет ядерной смеси изотопов водорода. В ядерном взрывном устройстве уран, так же как и плутоний, фактически разделен на менее тяжелые факторы, которые вместе весят меньше, чем исходные атомы, а остальная масса вырабатывается как энергия. В отличие от этой конкретной бомбы деления, водородная бомба работает по особому принципу термоядерного синтеза или комбинирования друг с другом, связывая менее тяжелые элементы непосредственно с более существенными элементами. Конечный элемент снова весит примерно меньше, чем его элементы, основная разница снова проявляется в форме энергии.
Просто потому, что для запуска термоядерных реакций обычно требуются очень высокие температуры, конкретная водородная бомба дополнительно упоминается как термоядерная бомба. Самое первое термоядерное взрывное устройство было взорвано в 1952 году в Эниветоке Соединенными Штатами. Ряд других стран, возможно, получили исследованные термоядерные продукты, а также заявляют, что они способные генерировать их, тем не менее, формально состояние, в котором они просто не сохраняют запас этого оружия.
То есть фактически мощность водородной бомбы была в 111 раз больше самой мощной в мире атомной бомбы. В водородной бомбе используется энергия не только от деления ядра, но и от последующего термоядерного синтеза, что значительно усиливает мощность взрыва.
Существует несколько модификаций водородных бомб. В то время как сила бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки, измерялась в килотоннах тротила, сила термоядерных бомб измеряется в мегатоннах миллионах тонн. Световое излучение могло вызывать ожоги третьей степени на расстоянии до 100 километров. Сейсмическая волна, возникшая в результате взрыва, трижды обогнула земной шар. Взрывная сила последней часто рассчитывается в килотоннах.
Одна килотонна равна тысяче тонн в тротиловом эквиваленте. Проект АН602 получил в народе название «Кузькина мать», отсылающее к фразе, произнесенной Никитой Хрущевым на встрече с вице-президентом США Ричардом Никсоном: «В нашем распоряжении имеются средства, которые будут иметь для вас тяжелые последствия. Научные открытия.
При этом многие нейтроны, освобождающиеся из делящихся ядер, будут вызывать деление других ядер в массе топлива, которые также выделяют дополнительные нейтроны, что приводит к цепной реакции. Слияние или синтез ядер охватывает всю массу заряда бомбы и длится, пока нейтроны могут находить еще не вступившее в реакцию термоядерное горючее. Поэтому масса и взрывная мощность такой бомбы теоретически неограниченны. Такое слияние может продолжаться теоретически бесконечно. Действительно, термоядерная бомба является одним из потенциальных устройств конца света, которое может уничтожить всю человеческую жизнь. Что такое реакция слияния ядер? Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий.
Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления. Схематически эта реакция показана на рисунке ниже. Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении. Так вот, энергия в 1 МэВ примерно в 2,3 миллиона раз больше, чем выделяется при сгорании 1 кг нефти. А ведь речь идет только о двух атомах. Можете представить, как высоки были ставки во второй половине 40-х годов прошлого века, когда в США и СССР развернулись работы, результатом которых стала термоядерная бомба. Как все начиналось Еще летом 1942 г.
В США сторонником этого подхода, и даже, можно сказать, его апологетом, был уже упомянутый выше Эдвард Теллер. Для Теллера его увлечение термоядерным синтезом в годы создания атомной бомбы сыграло скорее медвежью услугу. Будучи участником Манхэтенского проекта, он настойчивые призывал к перенаправлению средств на реализацию собственных идей, целью которых была водородная и термоядерная бомба, что не понравилось руководству и вызвало напряженность в отношениях. Поскольку в то время термоядерное направление исследований не было поддержано, то после создания атомной бомбы Теллер покинул проект и занялся преподавательской деятельностью, а также исследованиями элементарных частиц. Однако начавшаяся холодная война, а больше всего создание и успешное испытание советской атомной бомбы в 1949 г. Он возвращается в Лос-Аламосскую лабораторию, где создавалась атомная бомба, и совместно со Станиславом Уламом и Корнелиусом Эвереттом приступает к расчетам. Принцип термоядерной бомбы Для того чтобы началась реакция слияния ядер, нужно мгновенно нагреть заряд бомбы до температуры в 50 миллионов градусов. Схема термоядерной бомбы, предложенная Теллером, использует для этого взрыв небольшой атомной бомы, которая находится внутри корпуса водородной. Можно утверждать, что было три поколения в развитии ее проекта в 40-х годах прошлого века: вариант Теллера, известный как "классический супер"; более сложные, но и более реальные конструкции из нескольких концентрических сфер; окончательный вариант конструкции Теллера-Улама, которая является основой всех работающих поныне систем термоядерного оружия. Он, по-видимому, вполне самостоятельно и независимо от американцев чего нельзя сказать о советской атомной бомбе, созданной совместными усилиями ученых и разведчиков, работавших в США прошел все вышеперечисленные этапы проектирования.
Первые два поколения обладали тем свойством, что они имели последовательность сцепленных "слоев", каждый из которых усиливал некоторый аспект предыдущего, и в некоторых случаях устанавливалась обратная связь. Там не было четкого разделения между первичной атомной бомбой и вторичной термоядерной. В отличие от этого, схема термоядерной бомбы разработки Теллера-Улама резко различает первичный взрыв, вторичный, и при необходимости, дополнительный. Устройство термоядерной бомбы по принципу Теллера-Улама Многие его детали по-прежнему остаются засекреченными, но есть достаточная уверенность, что все имеющееся ныне термоядерное оружие использует в качестве прототипа устройство, созданное Эдвардом Теллерос и Станиславом Уламом, в котором атомная бомба т. Андрей Сахаров в Советском Союзе, по-видимому, независимо придумал аналогичную концепцию, которую он назвал "третьей идеей". Схематически устройство термоядерной бомбы в этом варианте показано на рисунке ниже. Она имела цилиндрическую форму, с примерно сферической первичной атомной бомбой на одном конце. Вторичный термоядерный заряд в первых, еще непромышленных образцах, был из жидкого дейтерия, несколько позднее он стал твердым из химического соединения под названием дейтерид лития. Дело в том, что в промышленности давно используется гидрид лития LiH для безбалонной транспортировки водорода. Разработчики бомбы эта идея сначала была использована в СССР просто предложили брать вместо обычного водорода его изотоп дейтерий и соединять с литием, поскольку с твердым термоядерным зарядом выполнить бомбу гораздо проще.
По форме вторичный заряд представлял собой цилиндр, помещенный в контейнер со свинцовой или урановой оболочкой. Между зарядами находится щит нейтронной защиты. Пространство, между стенками контейнера с термоядерным топливом и корпусом бомбы заполнено специальным пластиком, как правило, пенополистиролом. Сам корпус бомбы выполнен из стали или алюминия. Эти формы изменились в последних конструкциях, таких как показанная на рисунке ниже. В ней первичный заряд сплюснут, как арбуз или мяч в американском футболе, а вторичный заряд - сферический. Такие формы гораздо более эффективно вписываются во внутренний объем конических ракетных боеголовок. Последовательность термоядерного взрыва Когда первичная атомная бомба детонирует, то в первые мгновения этого процесса генерируется мощное рентгеновское излучение поток нейтронов , которое частично блокируется щитом нейтронной защиты, и отражается от внутренней облицовки корпуса, окружающего вторичный заряд, так что рентгеновские лучи симметрично падают на него по всей его длине. На начальных этапах термоядерной реакции нейтроны от атомного взрыва поглощаются пластиковым заполнителем, чтобы не допустить чересчур быстрого разогрева топлива. Рентгеновские лучи вызвают появление вначале плотной пластиковой пены, заполняющей пространство между корпусом и вторичным зарядом, которая быстро переходит в состояние плазмы, нагревающей и сжимающей вторичный заряд.
Кроме того, рентгеновские лучи испаряют поверхность контейнера, окружающего вторичный заряд. Симметрично испаряющееся относительно этого заряда вещество контейнера приобретает некоторый импульс, направленный от его оси, а слои вторичного заряда согласно закону сохранения количества движения получают импульс, направленный к оси устройства. Принцип здесь тот же, что и в ракете, только если представить, что ракетное топливо разлетается симметрично от ее оси, а корпус сжимается внутрь. В результате такого сжатия термоядерного топлива, его объем уменьшается в тысячи раз, а температура достигает уровня начала реакции слияния ядер. Происходит взрыв термоядерной бомбы. Реакция сопровождается образованием ядер трития, которые сливаются с ядрами дейтерия, изначально имеющимися в составе вторичного заряда. Первые вторичные заряды были построены вокруг стержневого сердечника из плутония, неофициально называемого "свечой", который вступал в реакцию ядерного деления, т. В настоящее время считается, что более эффективные системы сжатия устранили «свечу», позволяя дальнейшую миниатюризацию конструкции бомбы. Операция Плющ Так назвались испытания американского термоядерного оружия на Маршалловых островах в 1952 г. Она называлась Плющ Майк и была построена по типовой схеме Теллера-Улама.
Ее вторичный термоядерный заряд был помещен в цилиндрический контейнер, представляющий собой термически изолированный сосуд Дьюара с термоядерным топливом в виде жидкого дейтерия, вдоль оси которого проходила «свеча» из 239-плутония. Дьюар, в свою очередь, был покрыт слоем 238-урана весом более 5 метрических тонн, который в процессе взрыва испарялся, обеспечивая симметричное сжатие термоядерного топлива. Контейнер с первичным и вторичным зарядами был помещен в стальной корпус 80 дюймов шириной и 244 дюйма длиной со стенками в 10-12 дюймов толщиной, что было крупнейшим примером кованого изделия до того времени. Внутренняя поверхность корпуса был выстлана листами свинца и полиэтилена для отражения излучения после взрыва первичного заряда и создания плазмы, разогревающей вторичный заряд. Все устройство весило 82 тонны. Вид устройства незадолго до взрыва показан на фото ниже. Первое испытание термоядерной бомбы состоялось 31 октября 1952 г. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны. Аттол Эниветок, на котором он был произведен, был полностью разрушен. Момент взрыва показан на фото ниже.
Из описания выше становится ясно, что американцами на Эниветоке была взорвана собственно не бомба, как вид готового к применению боеприпаса, а скорее лабораторное устройство, громоздкое и весьма несовершенное. Советские же ученые, несмотря на небольшую мощность всего 400 кг, испытали вполне законченный боеприпас с термоядерным топливом в виде твердого дейтерида лития, а не жидкого дейтерия, как у американцев. Кстати, следует отметить, что в составе дейтерида лития используется только изотоп 6 Li это связано с особенностями прохождения термоядерных реакций , а в природе он находится в смеси с изотопом 7 Li. Поэтому были построены специальные производства для разделения изотопов лития и отбора только 6 Li. Достижение предельной мощности Затем последовало десятилетие непрерывной гонки вооружений, в течение которого мощность термоядерных боеприпасов непрерывно возрастала. Наконец, 30.
Что такое атомная бомба? Как обсуждается, атомная бомба подвергается процессу деления. Изотопы урана-235 в дополнение к плутонию-239 были выбраны просто потому, что они удобно делятся.
Конкретная процедура деления станет самоподдерживающейся, поскольку нейтроны, создаваемые определенным взрывом атома, сталкиваются с ядрами, а также генерируют намного больше деления. Это то, что называется последовательной реакцией, и она также является источником хорошего атомного взрыва. Всякий раз, когда атом урана-235 ассимилирует нейтрон в дополнение к делению непосредственно на пару новых атомов, это производит около трех новых нейтронов и немного энергии связи. Пара нейтронов обычно не вызывает реакции, учитывая, что они потеряны или даже поглощены атомом урана-238. С другой стороны, один нейтрон может столкнуться с использованием атома урана-235, который, в свою очередь, делится, а также испускает 2 нейтрона и некоторую энергию связи. Каждый из этих нейтронов сталкивается с атомами урана-235, потому что в обоих вариантах происходит деление и разряд между одним и тремя нейтронами и так далее.