De ce se formează prin explozia bombei atomice - ciuperca nucleara, fizportal

De ce este imaginea de „un nor ciupercă“, în explozia bombei atomice?

răspundă:
În primul rând trebuie să fie determinate cu epicentrul exploziei: subteran, subacvatic, atmosferic.
Luați în considerare explozia unui focos nuclear în atmosferă, ca și cea mai comună pentru interzicerea testelor nucleare terestre, subacvatice și în spațiu.

După începerea reacției nucleare în lanț (bomba atomica) sau nucleele de sinteza (hidrogen bombe), cu un interval de timp foarte mic (10 -8), într-un mic volum limitat este alocat ca o mare cantitate de căldură sau energie radiantă. Temperatura în timpul exploziei taxei nucleare la epicentrul atinge valori de 10 × 10 K. 10 9 luna iunie atmosfere de presiune.
Explozia nucleară se termină evaporare și dispersarea structurii dispozitivului exploziv. Bomba este concepută în așa fel încât un corp solid este capabil să prelungească foarte mult reacția nucleară. La evaporarea carcasei bombei, un timp relativ mai lung decât reacția foarte nuclear.
Ca rezultat al acestei puteri latență scăzută a unei explozii nucleare este semnificativ mai mare. Vizual, această fază se observă ca un punct foarte luminos al luminii.
radiațiile electromagnetice de presiune Lumina de la o explozie nucleară începe să fie încălzit și deplasa aerul ambiant din hypocenter. Acest lucru creează un salt de presiune bolid generat între comprimat și radiația înconjurătoare nu încălzește aerul, deoarece viteza de circulație a încălzirii aerului din față depășește viteza sunetului în mediu.
După terminarea extinderea în continuare a reacției nucleare are loc datorită diferenței de temperaturi și presiuni la epicentrul și aerul ambiental.

În același timp, un punct de lumină este transformat în creștere în dimensiune minge de foc luminozitate pierdut treptat. Pornind de la un anumit moment, viteza de deplasare a presiunii de șoc devine mai mare decât rata de expansiune a minge de foc. Unda de șoc este complet format și separate de bolizi. În acest caz, o undă de șoc este purtat de o mare parte din energia unei explozii nucleare.
Cavitatea care rezultă ca urmare a presiunii luminii se prăbușește încălzită la valori enorme ale temperaturii aerului în regiunea Fireball decolorare începe să se ridice în sus, suprafața implicată în mișcarea de praf, sol, obiecte. Astfel începe temperaturile și presiunile de proces de aliniere la locul exploziei și a mediului.
Whirlwind ridicat de praf, pământ măcinat papură la Fireball, formând un picior al unei ciuperci nucleare. În câteva minute, se dezvoltă un nor complet de ciuperci continuă să crească în înălțime și diametru, iar mingea de foc dispare.
După ce presiunea în aerul înconjurător și epicentrul nivelat particule creștere, praf, sol se oprește stipe mai subțire și dispare. Cap ciupercă transformată într-un nor întunecat care, după răcire, precipitare și dispare.
În cazul în care o explozie se produce la o altitudine mare, nu se formează Stipe, precum, și ciuperci. Când explozie ekzoatmosfernom și nici un nor - în absența unei atmosfere de la care nu a fost format.
In timpul sol nucleare efecte explozii similare efectelor în timpul exploziei nucleare atmosferice în stratul de suprafață. In aceasta zona iluminată va fi sub forma unei emisfere, un crater format în pământ o dimensiune considerabilă.
Atunci când o explozie nucleară subterană efecte depind de diverși factori: capacitatea de încărcare, adâncimea, natura rocilor. După explozie, poate fi format ca o cavitate fără schimbare vizibilă la sol și movilă, un crater sau caldera - bazin extinse tsirkoobraznoy cu pereți abrupți și un fund mai mult sau mai puțin plat. Astfel, la sol și explozii subterane sunt însoțite de un cutremur semnificativ.

reacție de fisiune continuă permite de a scinda uraniu în cantități semnificative. Acest proces este însoțit de eliberarea abundentă de energie. În funcție de condițiile de reacție neamortizate reprezintă fie calm, cedat la procesul de ajustare sau proces de sablare.
Dacă masa sistemului de reacție este puțin mai mare decât o masă critică, reacția crește încet. La atingerea creșterii puterii dorite a reacției poate fi oprită. Pentru a face acest lucru suficient reduce greutatea la valoarea critică. Reacția poate fi, în orice moment pentru a stinge, reducerea greutății sub valoarea critică (mai convenabil, în unele cazuri, metoda de ajustare de reacție constă în introducerea sau derivând substanțe care absorb puternic neutroni). Astfel, o reacție în lanț complet necontrolat.
Situația este diferită în cazul în care masa sistemului este mult mai mare decât valoarea critică. În acest caz, reacția este în creștere într-un ritm exploziv. După pornirea reacției devine de sub control; eliberarea rapidă a energiei duce la distrugerea sistemului, chiar înainte de a veni în controlere de acțiune.
Mai ales în curs de dezvoltare rapidă reacție în pură U-235. cum este numit neutroni rapizi aici. Prin urmare, U-235 într-o cantitate ce depășește considerabil masa critică este explozibile utilizate pentru bombe nucleare. Pentru bomba atomică nu a explodat atunci când sunt depozitate, pot fi împărțite în mai multe taxa de uraniu distanțată porțiuni cu o greutate mai critică. Pentru producția de explozie este necesară pentru a aduce rapid împreună maselor.
Potrivit energia taxei de explozie a uraniului, în sute de mii de ori mai mare decât explozibili convenționali luate în aceeași cantitate.
La momentul exploziei temperatura din bomba atomică se ridică la milioane de grade. Având în vedere explozia bombei atomice, în cazul în care acesta este produs într-un mediu adecvat, poate provoca un focar de reacție termonucleară. Printre substanțele care au proprietăți mai avantajoase pentru dezvoltarea reacțiilor de fuziune includ hidrogen greu (deuteriu, D 2), super-grele de hidrogen (tritiu, T 3). Într-un amestec din aceste substanțe pot fi, de exemplu, următoarea reacție:
D 2 1 + T 3 1 -> 4 He + 2 n 1 0 + 17.5 MeV
1 D 2 1 + D 2 -> T 3 1 + H 1 1 + 4,0 MeV
3 6 Li + 0 1 n -> He 4 2 + 1 T 3 + 4,8 MeV
3 6 Li + D 2 1 -> 3 Li 7 + H 1 1 + 5,0 MeV
Sistemul bombei atomice și substanța în care explozia are loc atunci când este vorba de o fuziune puternică reacție se numește termonucleară sau bomba cu hidrogen. Puterea exploziei unei bombe cu hidrogen încă în sute de ori mai mare decât forța exploziei bombei atomice. Faptul că cantitatea de explozivi (U-235) în bomba atomică este limitată: masa fiecărei părți trebuie să fie mai puțin critice pentru a se evita o explozie prematură. Pentru o serie de bombe cu hidrogen exploziv este nici o limitare, cum ar fi deuteriu, tritiu, litiu. ele însele nu pot exploda.
Spre deosebire de reacția de fisiune nu a fost găsit metode de control industriale reacție termonucleară.
Pentru a excita reacția de fuziune nucleară de combustibil trebuie să fie încălzite la aproximativ 10 milioane de grade. La astfel de temperaturi, substanța într-o stare de gaz puternic ionizat - plasmă. În cazul în care răspunsul nu se estompeze, aveți nevoie pentru a menține plasma de expansiune. Acest lucru nu poate fi realizat doar prin încheierea unui plasma într-un vas închis, deoarece nici un material nu poate rezista la temperaturi mai mari decât temperatura de evaporare a mii de ori sama materiale rezistente la căldură.
La începutul anilor '50 ai secolului al 20-lea. AD Sahorov și IE Tamm, precum și unii cercetători străini au propus să se utilizeze pentru a ține încălzit câmpul magnetic de plasmă.
Odată cu explozia bombelor atomice și cu hidrogen, în plus față de caracteristica efectelor oricărei explozii puternice emise mult mai multe neutroni și raze y, și generează cantități enorme de substanțe radioactive. radiații lor face zona exploziei este încă în pericol viața pentru ceva timp a casetei de explozie. Produsele de descompunere radioactive sunt transportate de curenții de aer pentru mii de kilometri de la locul exploziei.
EUV. Ed. GS Landsberg. În al treilea rând este p. 585-587.