КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Ядерная реакцияСтр 1 из 11Следующая ⇒ Вопрос 1. Ядерные Боеприпасы. Принцип устройства и средства применения Ядерное оружие– это оружие, в основу поражающего действия которого положен ядерный (реакция деления ядер тяжёлых изотопов U, Pu) или термоядерный взрыв (реакция синтеза ядер лёгких изотопов водорода D, T, либо гелия). Ядерная реакция В основе явления ядерного взрыва лежит деление атомных ядер. Реакция деления ядер под воздействием нейтронов обладает двумя важнейшими свойствами: 1. Выделением очень большого количества энергии, в десятки и более раз превосходящего количество энергии при любой другой ядерной реакции; 2. В каждом акте деления вместо одного поглощенного нейтрона выделяется несколько новых нейтронов, способных вызвать деление следующих ядер. Условием протекания реакции деления является наличие критической массы делящегося вещества. Критическая масса – это такое количество ядерного взрывчатого вещества, находящегося в определённых условиях, в котором каждое поколение нейтронов рождает новое, состоящее из такого же количества нейтронов. Величина критической массы Мкр зависит от: - размера и геометрической формы делящегося вещества; - чистоты делящегося вещества; - наличия отражателя нейтронов; - плотности делящегося вещества – Мкр=1/ρ2 ; - вида делящегося изотопа.
При синтезе 1 кг гелия выделяется в 5 раз больше энергии, чем при делении 1 кг U235. Термоядерные заряды характеризуются коэффициентом термоядерности Кт (ηт), который численно равен отношению энергии полученной за счет реакции синтеза к общей энергии выделяемой при реакции деления и синтеза: Кт (ηт) = Ес /(Ес +Ед) , где Ес – энергия реакции синтеза; Ед – энергия реакции деления. Выделяющаяся в ходе реакции синтеза энергия распределяется следующим образом: 70 % уносится быстрыми нейтронами; 20 % - ядрами атомов гелия; 2 % - γ-квантами. Температуру, при которой начинается реакция синтеза, достигают с помощью ядерного взрыва, основанного на реакции деления атомных ядер. Общая схема создания условий протекания реакции синтеза представлена на рисунке 4. Реакция термоядерного взрыва проходит в два этапа. Вначале происходит задействование (подрыв) первичного ядерного заряда (ядерного детонатора) для создания условий протекания синтеза лёгких ядер дейтерия D и трития T (высокая температура и высокое давление), а затем только возникает и протекает реакция синтеза D и T. В ходе синтеза выделяется значительно больше энергии, чем при делении тяжёлых ядер изотопов U и Pu, поэтому большая часть энергии боеприпаса выделяется во второй фазе его подрыва.
Разновидностью термоядерного оружия является нейтронное оружие (Рис.5). Оно отличается повышенным выходом нейтронов при взрыве и меньшим выходом других поражающих факторов, что некоторыми зарубежными специалистами интерпретируется как положительный и даже гуманный эффект. Они эти боеприпасы называют «чистыми», предполагая незначительные в сравнении с «грязными» разрушения, вызываемые ударной волной, заражением местности радиоактивными продуктами распада тяжёлых элементов и их составных частей. Основной характеристикой ядерных боеприпасов является его мощность, которая выражается величиной эквивалентной аналогичной мощности обычного боеприпаса, измеряемой в тротиловом эквиваленте. Тротиловый эквивалент – это такое количество тротила в тоннах, при взрыве которого выделяется такое же количество энергии, что и при взрыве данного ядерного заряда. По мощности ядерные боеприпасы условно делятся на: сверхмалые (до 1 кТ); малые (от 1 до 10 кТ); средние (от 10 до 100 кТ); крупные (от 100 кт до 1 МТ); сверхкрупные (свыше 1 МТ).
|