Каква е разликата между атомни, ядрени и водородни бомби

За точен отговор на въпроса човек трябва сериозно да се задълбочи в такъв клон на човешкото познание като ядрената физика - и да се справи с ядрените / термоядрените реакции.

изотопи

От курса на общата химия си спомняме, че материята наоколо се състои от атоми от различни "разновидности", а тяхната "степен" определя как ще се държат при химични реакции. Физиката добавя, че това се случва поради фината структура на атомното ядро: вътре в ядрото са протоните и неутроните, които го образуват - и около „орбитите“ електроните „се втурват“ наоколо, без да спират. Протоните осигуряват положителен заряд на ядрото, докато електроните осигуряват отрицателен заряд, който го компенсира, поради което атомът обикновено е електрически неутрален.

Ядро на Уран

От химическа гледна точка „функцията“ на неутроните е да „разрежда“ еднородността на ядрата от един „вид“ от ядра с малко по-различни маси, тъй като само ядреният заряд ще повлияе на химичните свойства (чрез броя на електроните, поради което атомът може да образува химически връзки с други атоми). От гледна точка на физиката, неутроните (като протоните) участват в опазването на атомните ядра благодарение на специални и много мощни ядрени сили - в противен случай атомното ядро ​​веднага би се разлетяло поради кулоновското отблъскване на подобно заредени протони. Именно неутроните позволяват да съществуват изотопи: ядра със същите заряди (т.е. идентични химични свойства), но в същото време различни по маса.

Важно е, че е невъзможно да се създадат ядра от протони / неутрони по произволен начин: има техните "магически" комбинации (всъщност тук няма магия, просто физиците са се съгласили да нарекат особено енергийно изгодни ансамбли от неутрони / протони), които са невероятно стабилни - но "се отдалечават" „От тях по-далеч можете да получите радиоактивни ядра, които„ се разпадат “сами по себе си (колкото по-далеч са от„ магическите “комбинации - толкова по-вероятно е те да се разпаднат във времето).

нуклеосинтез

Оказа се малко по-високо, че според определени правила е възможно да се „конструират“ атомни ядра, създавайки от протони / неутрони всички по-тежки. Тънкостта е, че този процес е енергийно печеливш (тоест протича с освобождаването на енергия) само до определена граница, след което се изисква да се изразходва повече енергия за създаването на все по-тежки ядра, отколкото се освобождава по време на синтеза им, а те самите стават много нестабилни. В природата този процес (нуклеосинтеза) протича в звезди, където чудовищни ​​налягания и температури „удрят“ ядрото толкова силно, че някои от тях се сливат, образувайки по-тежки и освобождавайки енергия, поради което звездата блести.

Условната „граница на ефективност“ върви по протежение на синтеза на железни ядра: синтезът на по-тежки ядра е енергоемък и желязото в крайна сметка „убива“ звездата, а по-тежките ядра се образуват или в следи в резултат на улавяне на протони / неутрони, или масово по време на смъртта на звездата под формата катастрофална експлозия на свръхнова, когато радиационните потоци достигат наистина чудовищни ​​стойности (типична супернова освобождава толкова светлинна енергия в момента на избухване, колкото нашето Слънце за около милиард години от съществуването си!)

Ядрени / термоядрени реакции

И така, вече можете да дадете необходимите определения:

Термоядрена реакция (тя също е реакция на синтез или на английски ядрен синтез) е вид ядрена реакция, при която по-леките ядра на атомите се сливат в по-тежки поради енергията на тяхното кинетично движение (топлина).

Термоядрена реакция

Ядрена реакция на делене (тя също е реакция на гниене или на английски език) ядрен делене) е вид ядрена реакция, при която атомните ядра спонтанно или под въздействието на частица „отвън“ се разпадат на фрагменти (обикновено две или три по-леки частици или ядра).

Ядрена реакция на делене

По принцип енергията се освобождава и при двата типа реакции: в първия случай се дължи на преките енергийни ползи от процеса, а във втория се освобождава енергията, която се изразходва за образуването на атоми, по-тежки от желязото по време на "смъртта" на звездата.

Съществената разлика между ядрените и термоядрените бомби

Ядрена (атомна) бомба обикновено се нарича устройство с експлозивен тип, при което по-голямата част от енергията, освободена по време на експлозия, се освобождава поради реакцията на ядрен делене, а водородна (термоядрена) е мястото, където по-голямата част от енергията се произвежда чрез реакция на термоядрен синтез. Атомната бомба е синоним на ядрената бомба, водородната бомба е термоядрена.

Ядрена бомба

Строго погледнато, всички съществуващи водородни бомби са „случайно“ ядрени, тъй като „запалващият мач“ е „запалващ“ ядрен заряд, който за кратко време инициира приблизително същите условия като вътре в една звезда - така че термоядрените реакции да „започнат за този момент“ ". Водородна бомба има много по-голяма и разрушителна сила от ядрена бомба. Водородните бомби не се обслужват в повече от една държава в света.

Водородна бомба