Tại sao bom nguyên tử có giới hạn còn bom hydro thì không ?

 Vũ khí hạt nhân: Tại sao bom nguyên tử có giới hạn trên, và bom hydro có thể được thực hiện vô hạn

Đây là một chủ đề được dán nhãn khác: #为什么原子弹有上限, trong khi bom hydro không có #, không khoe khoang, trong các tiêu đề về vũ khí hạt nhân liên quan đến nội dung hoặc W Jun sẽ giải thích rõ ràng hơn.

Trong mắt nhiều người, bom nguyên tử là một vũ khí mạnh mẽ, và tuyên luận này là "đúng hay không", chủ yếu là do sự hiểu biết sâu sắc về vũ khí hạt nhân hoặc không quá sâu sắc.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, hãy mang theo một hàng hóa: Đây là cột vũ khí hạt nhân của W Jun, nơi bạn có thể xem hầu hết các chương đã được mở khóa và các tiêu đề hiện tại có các ưu đãi.

Không nói nhiều, chúng ta hãy bắt đầu nói về chủ đề ngày hôm nay.

Mặc dù sức mạnh của quả bom nguyên tử là rất lớn, bản thân quả bom nguyên tử là một vũ khí rất hiệu quả. Lấy bom nguyên tử Hiroshima làm ví dụ, chúng ta hãy xem vũ khí này kém hiệu quả như thế nào.

Bom nguyên tử Hiroshima được thiết kế như một vũ khí hạt nhân "kiểu súng" điển hình, sử dụng hai thanh trượt urani-235 gần với khối lượng quan trọng, sử dụng năng lượng nổ của chất nổ khi nổ, cho phép hai uranium gần khối lượng quan trọng 235 được ghép lại với nhau.

Nguyên tắc cơ bản là như vậy. Nhưng chỉ biết các nguyên tắc cơ bản, hoặc không thể tạo ra bom nguyên tử, vấn đề kỹ thuật là bom nguyên tử kiểu súng là một cơ chế thông qua quán tính hạn chế phản ứng chuỗi phân hạch hạt nhân. Cốt lõi của quả bom hạt nhân có thể được ghép lại với nhau thực sự là quán tính của thanh trượt gây ra bởi các vụ nổ để thúc đẩy chuyển động tốc độ cao của bom nguyên tử. Quán tính này duy trì trạng thái siêu tới hạn của toàn bộ lõi trong giai đoạn đầu của vụ nổ.

Loại năng lực duy trì này kỳ thật rất thấp, thời gian phát nổ hạch tâm của quả bom nguyên tử Hiroshima chỉ hơn mười mấy giây, sau đó năng lượng cường đại do vụ nổ hạt nhân tạo ra sẽ đảo ngược đẩy lõi bom nguyên tử bay về phía bốn phía. Tại thời điểm này, khối lượng cốt lõi của bom nguyên tử giảm xuống trạng thái không quan trọng.

Dữ liệu: Bom nguyên tử Hiroshima sử dụng tổng cộng 64 kg uranium 235, trong đó ít hơn 1 kg urani 235 tạo ra phản ứng dây chuyền, và 63 kg uranium 235 khác đã bị lãng phí. Ngay cả khi 1 kg uranium 235 tham gia vào một phản ứng chuỗi, nó thực sự có thể thúc đẩy phản ứng chuỗi liên tục hoạt động ít hơn 200 gram. Cuối cùng, ít hơn 1 gram vật liệu được chuyển đổi thành năng lượng tinh khiết. Đó là vụ nổ bom nguyên tử Hiroshima tương đương với 13.000 tấn TNT.

Chúng tôi sẽ thêm thuốc nổ bên trong bom hàng không (đây là nội dung chuyên nghiệp chính hãng của WJun ... ), ví dụ, ở trên, hai ống có thể được nhìn thấy ở giữa cầu chì và cơ thể đạn. Đây là ống thuốc nổ. Ống này chứa đầy chất nổ mạnh hơn chất nổ so với chất nổ. Tác dụng chính là tận lực để cho chất nổ lấp đầy bên trong quả bom bắt đầu nổ tung xung quanh ống nổ, như vậy, chất nổ trong quả bom khi nổ tung còn chưa kịp nổ tung sẽ không bị nổ tung phá hủy, nâng cao tỷ lệ sử dụng thuốc nổ. Nhưng ngay cả như vậy, một quả bom được trang bị ống nổ sẽ không phát nổ ở tất cả 12-25% chất nổ khi nó phát nổ. Tỷ lệ sử dụng chất nổ của quả bom thực sự chỉ từ 75% đến 88% .

Có vẻ như nó không hiệu quả, phải không? So với bom nguyên tử Hiroshima được nạp vào lõi uranium 64 kg, cuối cùng chỉ có 1 kg hoạt động, việc sử dụng urani chỉ là 1,56% có thể nói là cao hơn bầu trời.

Nó đã được cảm thấy rằng vũ khí hạt nhân kiểu súng là đơn giản và phức tạp hơn trong vũ khí hạt nhân nổ thực sự có thể cải thiện việc sử dụng lõi vũ khí hạt nhân.

Cốt lõi bên trong của quả bom nguyên tử chiến đấu thứ hai là một quả bóng tròn plutoni 239, thông qua một vụ nổ bên ngoài nén vào trong, thời gian phản ứng tăng lên 33 giây, chỉ có 6,4 kg plutoni 239 lõi giải phóng 21.000 tấn năng lượng tương đương TNT dưới sự nén liên tục của sóng nổ.

Trên thực tế, chúng ta có thể biết rằng ít hơn 2 kg plutoni trong vụ nổ này đã tham gia vào phản ứng chuỗi vụ nổ hạt nhân, và tỷ lệ sử dụng đã tăng lên gần 30%

Tại thời điểm này, một số người sẽ hỏi nếu bom nguyên tử nổ có thể cải thiện hiệu quả việc sử dụng, tăng kích thước cốt lõi của vũ khí hạt nhân nổ có thể làm tăng hiệu quả tương đương của bom nguyên tử?

Câu trả lời là ở một mức độ nào đó, nhưng có trần nhà. Bạn có thể tăng khối lượng của lõi bom hạt nhân, nhưng có những hạn chế về khối lượng quan trọng và bán kính quan trọng, trong khi năng lượng nổ có thể hoạt động trên bề mặt hình cầu cốt lõi cũng được giới hạn ở giới hạn trên. Không vượt quá trần năng lượng của chính chất nổ. Điều này làm cho nó khó khăn để nén đầy đủ các quả cầu dày lên. Ngay cả việc tăng chất lượng cốt lõi cũng là một hành động lãng phí đáng xấu hổ.

Nhưng mọi thứ phải được thử nghiệm, và Hoa Kỳ đã chạm vào trần nhà tương đương của bom nguyên tử trong chiến dịch Ivy năm 1952. Họ đã chế tạo một quả bom nguyên tử được gọi là King.

Trong thí nghiệm, "Vua" có tương đương 540.000 tấn TNT, bao gồm bốn thành phần lõi U235 gần với khối lượng quan trọng trong King. Một vụ nổ 92 điểm phức tạp hơn đã được sử dụng (chỉ có 32 điểm cho mập mạp). Cuối cùng, tỷ lệ sử dụng lõi urani-235 của 60 kg trọng lượng đạt hơn 80 phần trăm.

Nhưng để đạt được điều này, bom King (MK-18) chỉ có thể được thực hiện nặng hơn, phức tạp hơn và ít dễ bảo trì hơn, vì vậy Hoa Kỳ đã sản xuất 90 quả bom hạt nhân MK18 chỉ hai năm sau đó vào năm 1953 và biến chúng thành một quả bom hạt nhân MK6 đơn giản hơn và trưởng thành hơn.

MK18 cũng trở thành trần nhà tương đương với bom nguyên tử vì lý do cấu trúc và kỹ thuật. Tất nhiên, nếu bạn trả tiền cho các cấu trúc phức tạp hơn để nạp 8 hoặc 16 quả bom nguyên tử lõi phụ tương đương có thể được cải thiện hơn nữa. Nhưng loại điều này rõ ràng là một thất bại về chi phí.

Bom nguyên tử hiện đại thực sự đi theo một con đường ngược lại, thường được thiết kế như một cấu trúc đơn giản của hai điểm nổ

Lõi kích nổ tập trung được kích hoạt bằng cách sử dụng chất nổ từ hai điểm nổ thông qua vỏ hình bầu dục, đòi hỏi tương đương của quả bom hạt nhân càng nhỏ càng tốt. Nếu không, sự bùng nổ của chất nổ bên ngoài rất khó để tập trung chính xác. Hiện nay, các thiết bị nổ phân hạch hạt nhân tương đương tối thiểu thậm chí có thể đạt được chỉ 1,2 tấn TNT tương đương. Nhưng thứ này có thể hoạt động như một kích hoạt hạt nhân cho bom hydro. Sử dụng ít vật liệu phân hạch hơn để đốt cháy nhiên liệu tổng hợp của bom hydro.

Vì nhiên liệu phản ứng tổng hợp không có giới hạn ngưỡng và các đường so sánh với các vật liệu phân hạch như urani hoặc plutoni là cực kỳ rẻ. Vì vậy, bom hydro thực sự đã trở thành dòng chính của vũ khí hạt nhân.

Tất nhiên, về các đặc tính của deuterium và triti, nếu khối lượng đạt 5% khối lượng mặt trời, deuterium và triti sẽ tự đốt cháy mà không cần năng lượng bên ngoài. Tuy nhiên... Khối lượng lớn như vậy là khó khăn để tồn tại trong hệ mặt trời, sau khi tất cả, rằng hydro (mặt trời) đã được thắp sáng đã chiếm 99,86% tổng khối lượng của hệ mặt trời, thêm 5 phần trăm khó khăn để có trong hệ mặt trời.

Theo Sohu

ĐĂNG BÌNH LUẬN

Mới hơn Cũ hơn