అణ్వాయుధాలు ఎలా పని చేస్తాయి? అణ్వాయుధాలు ఎలా పని చేస్తాయి?

అగ్రరాజ్యాల మధ్య అణు ఘర్షణ చరిత్ర మరియు మొదటి అణు బాంబుల రూపకల్పన గురించి వందలాది పుస్తకాలు వ్రాయబడ్డాయి. అయితే ఆధునిక అణ్వాయుధాల గురించి అనేక అపోహలు ఉన్నాయి. "పాపులర్ మెకానిక్స్" ఈ సమస్యను స్పష్టం చేయాలని మరియు మనిషి కనుగొన్న అత్యంత విధ్వంసక ఆయుధం ఎలా పనిచేస్తుందో చెప్పాలని నిర్ణయించుకుంది.

పేలుడు పాత్ర

యురేనియం న్యూక్లియస్‌లో 92 ప్రోటాన్‌లు ఉంటాయి. సహజ యురేనియం ప్రధానంగా రెండు ఐసోటోపుల మిశ్రమం: U238 (దీని కేంద్రకంలో 146 న్యూట్రాన్‌లు ఉన్నాయి) మరియు U235 (143 న్యూట్రాన్లు), సహజ యురేనియంలో కేవలం 0.7% మాత్రమే. ఐసోటోపుల యొక్క రసాయన లక్షణాలు ఖచ్చితంగా ఒకేలా ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని రసాయన పద్ధతుల ద్వారా వేరు చేయడం అసాధ్యం, కానీ ద్రవ్యరాశిలో (235 మరియు 238 యూనిట్లు) వ్యత్యాసం భౌతిక పద్ధతుల ద్వారా దీన్ని చేయడానికి అనుమతిస్తుంది: యురేనియం మిశ్రమం వాయువుగా మార్చబడుతుంది (యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్), ఆపై లెక్కలేనన్ని పోరస్ విభజనల ద్వారా పంప్ చేయబడుతుంది. యురేనియం యొక్క ఐసోటోప్‌లు ప్రదర్శనలో లేదా రసాయనికంగా వేరు చేయలేనప్పటికీ, అవి వాటి అణు పాత్రల లక్షణాలలో అగాధం ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.

U238 యొక్క విచ్ఛిత్తి ప్రక్రియ అనేది చెల్లింపు ప్రక్రియ: బయటి నుండి వచ్చే న్యూట్రాన్ దానితో శక్తిని తీసుకురావాలి - 1 MeV లేదా అంతకంటే ఎక్కువ. మరియు U235 నిస్వార్థమైనది: ఉత్తేజితం మరియు తదుపరి క్షయం కోసం ఇన్‌కమింగ్ న్యూట్రాన్ నుండి ఏమీ అవసరం లేదు; కేంద్రకంలో దాని బంధన శక్తి చాలా సరిపోతుంది.

న్యూట్రాన్లచే తాకినప్పుడు, యురేనియం-235 న్యూక్లియస్ సులభంగా విడిపోతుంది, కొత్త న్యూట్రాన్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. కొన్ని పరిస్థితులలో, చైన్ రియాక్షన్ ప్రారంభమవుతుంది.

న్యూట్రాన్ విచ్ఛిత్తి-సామర్థ్యం గల కేంద్రకాన్ని తాకినప్పుడు, ఒక అస్థిర సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది, కానీ చాలా త్వరగా (10−23−10−22 సెకను తర్వాత) అటువంటి కేంద్రకం ద్రవ్యరాశిలో అసమానంగా మరియు “తక్షణమే” (10లోపు) రెండు శకలాలుగా విడిపోతుంది. −16−10− 14 c) రెండు లేదా మూడు కొత్త న్యూట్రాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, తద్వారా కాలక్రమేణా ఫిస్సైల్ న్యూక్లియైల సంఖ్య గుణించవచ్చు (ఈ ప్రతిచర్యను చైన్ రియాక్షన్ అంటారు). ఇది U235లో మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది, ఎందుకంటే అత్యాశతో కూడిన U238 దాని స్వంత న్యూట్రాన్‌ల నుండి పంచుకోవడానికి ఇష్టపడదు, దీని శక్తి 1 MeV కంటే తక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది. విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తి కణాల యొక్క గతిశక్తి అనేది కేంద్రకాల కూర్పు మారని ఏదైనా రసాయన ప్రతిచర్య సమయంలో విడుదలయ్యే శక్తి కంటే ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది.

మెటాలిక్ ప్లూటోనియం ఆరు దశల్లో ఉంటుంది, దీని సాంద్రత 14.7 నుండి 19.8 kg/cm 3 వరకు ఉంటుంది. 119 డిగ్రీల సెల్సియస్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, మోనోక్లినిక్ ఆల్ఫా ఫేజ్ (19.8 కేజీ/సెం 3) ఉంటుంది, అయితే అటువంటి ప్లూటోనియం చాలా పెళుసుగా ఉంటుంది మరియు క్యూబిక్ ఫేస్-కేంద్రీకృత డెల్టా దశలో (15.9) ఇది ప్లాస్టిక్ మరియు బాగా ప్రాసెస్ చేయబడింది (ఇది ఇదే వారు మిశ్రమ సంకలనాలను ఉపయోగించి భద్రపరచడానికి ప్రయత్నిస్తున్న దశ). పేలుడు కుదింపు సమయంలో, ఏ దశ పరివర్తనాలు జరగవు-ప్లుటోనియం పాక్షిక-ద్రవ స్థితిలో ఉంటుంది. ఉత్పత్తి సమయంలో దశ పరివర్తనాలు ప్రమాదకరమైనవి: పెద్ద భాగాలతో, సాంద్రతలో స్వల్ప మార్పుతో కూడా, క్లిష్టమైన స్థితికి చేరుకోవచ్చు. వాస్తవానికి, ఇది పేలుడు లేకుండా జరుగుతుంది - వర్క్‌పీస్ కేవలం వేడెక్కుతుంది, కానీ నికెల్ లేపనం యొక్క ఉత్సర్గ సంభవించవచ్చు (మరియు ప్లూటోనియం చాలా విషపూరితమైనది).

క్లిష్టమైన అసెంబ్లీ

విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు వివిధ రేడియేషన్‌లను (న్యూట్రాన్‌లతో సహా) విడుదల చేస్తూ "కోలుకోవడానికి" చాలా సమయం పడుతుంది. విచ్ఛిత్తి తర్వాత గణనీయమైన సమయం (పది సెకన్ల వరకు) విడుదలయ్యే న్యూట్రాన్‌లను ఆలస్యం అని పిలుస్తారు మరియు తక్షణం (1% కంటే తక్కువ) వాటితో పోలిస్తే వాటి వాటా తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ, అణు సంస్థాపనల ఆపరేషన్‌లో అవి పోషించే పాత్ర చాలా ఎక్కువ. ముఖ్యమైన.

పేలుడు కటకములు కలుస్తున్న తరంగాన్ని సృష్టించాయి. ప్రతి బ్లాక్‌లో ఒక జత డిటోనేటర్‌ల ద్వారా విశ్వసనీయత నిర్ధారించబడింది.

విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులు, చుట్టుపక్కల అణువులతో అనేక ఘర్షణల సమయంలో, వాటి శక్తిని వాటికి వదులుతాయి, ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతాయి. విచ్ఛిత్తి పదార్థాన్ని కలిగి ఉన్న అసెంబ్లీలో న్యూట్రాన్లు కనిపించిన తర్వాత, ఉష్ణ విడుదల శక్తి పెరుగుతుంది లేదా తగ్గుతుంది మరియు యూనిట్ సమయానికి విచ్ఛిత్తి సంఖ్య స్థిరంగా ఉండే అసెంబ్లీ యొక్క పారామితులను క్లిష్టమైన అంటారు. అసెంబ్లీ యొక్క క్లిష్టతను పెద్ద మరియు తక్కువ సంఖ్యలో న్యూట్రాన్‌లతో (తదనుగుణంగా ఎక్కువ లేదా తక్కువ ఉష్ణ విడుదల శక్తితో) నిర్వహించవచ్చు. థర్మల్ పవర్ అదనపు న్యూట్రాన్‌లను క్రిటికల్ అసెంబ్లీకి వెలుపలి నుండి పంపింగ్ చేయడం ద్వారా లేదా అసెంబ్లీని సూపర్‌క్రిటికల్‌గా చేయడం ద్వారా పెరుగుతుంది (అప్పుడు అదనపు న్యూట్రాన్‌లు అనేక తరాల ఫిస్సైల్ న్యూక్లియైల ద్వారా సరఫరా చేయబడతాయి). ఉదాహరణకు, రియాక్టర్ యొక్క థర్మల్ పవర్‌ను పెంచడం అవసరమైతే, ప్రతి తరం ప్రాంప్ట్ న్యూట్రాన్‌లు మునుపటి కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉండే పాలనకు తీసుకురాబడతాయి, అయితే ఆలస్యమైన న్యూట్రాన్‌లకు ధన్యవాదాలు, రియాక్టర్ కేవలం గమనించదగ్గ విధంగా ఒక లోకి వెళుతుంది. క్లిష్టమైన స్థితి. అప్పుడు అది వేగవంతం చేయదు, కానీ నెమ్మదిగా శక్తిని పొందుతుంది - తద్వారా న్యూట్రాన్ అబ్జార్బర్‌లను (కాడ్మియం లేదా బోరాన్ కలిగిన రాడ్‌లు) ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా సరైన సమయంలో దాని పెరుగుదలను ఆపవచ్చు.

ప్లూటోనియం అసెంబ్లీ (మధ్యలో ఒక గోళాకార పొర) చుట్టూ యురేనియం-238 కేసింగ్ మరియు తర్వాత అల్యూమినియం పొర ఉంటుంది.

విచ్ఛిత్తి సమయంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన న్యూట్రాన్లు తరచుగా విచ్ఛిత్తికి కారణం కాకుండా చుట్టుపక్కల ఉన్న కేంద్రకాలను దాటి ఎగురుతాయి. ఒక పదార్థం యొక్క ఉపరితలానికి దగ్గరగా న్యూట్రాన్ ఉత్పత్తి చేయబడితే, అది ఫిస్సైల్ పదార్థం నుండి తప్పించుకునే మరియు తిరిగి రాని అవకాశం ఎక్కువ. అందువల్ల, అత్యధిక సంఖ్యలో న్యూట్రాన్‌లను ఆదా చేసే అసెంబ్లీ రూపం ఒక గోళం: ఇచ్చిన ద్రవ్యరాశికి ఇది కనిష్ట ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. లోపల కావిటీస్ లేకుండా 94% U235 యొక్క చుట్టుపక్కల లేని (ఒంటరి) బాల్ 49 కిలోల ద్రవ్యరాశి మరియు 85 మిమీ వ్యాసార్థంతో కీలకం అవుతుంది. అదే యురేనియం యొక్క అసెంబ్లీ వ్యాసానికి సమానమైన పొడవు కలిగిన సిలిండర్ అయితే, అది 52 కిలోల ద్రవ్యరాశితో కీలకం అవుతుంది. పెరుగుతున్న సాంద్రతతో ఉపరితల వైశాల్యం కూడా తగ్గుతుంది. అందుకే పేలుడు కుదింపు, ఫిస్సైల్ మెటీరియల్ మొత్తాన్ని మార్చకుండా, అసెంబ్లీని క్లిష్టమైన స్థితికి తీసుకురాగలదు. ఈ ప్రక్రియ అణు ఛార్జ్ యొక్క సాధారణ రూపకల్పనకు ఆధారం.

మొదటి అణు ఆయుధాలు పోలోనియం మరియు బెరీలియం (మధ్య) న్యూట్రాన్ మూలాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి.

బాల్ అసెంబ్లీ

కానీ చాలా తరచుగా అణ్వాయుధాలలో ఉపయోగించే యురేనియం కాదు, ప్లూటోనియం -239. ఇది శక్తివంతమైన న్యూట్రాన్ ఫ్లక్స్‌లతో యురేనియం-238ని రేడియేట్ చేయడం ద్వారా రియాక్టర్లలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ప్లూటోనియం ధర U235 కంటే ఆరు రెట్లు ఎక్కువ, కానీ అది విచ్ఛిత్తి చేసినప్పుడు, Pu239 న్యూక్లియస్ సగటున 2.895 న్యూట్రాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది—U235 (2.452) కంటే ఎక్కువ. అదనంగా, ప్లూటోనియం విచ్ఛిత్తి సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇవన్నీ Pu239 యొక్క ఏకాంత బంతి యురేనియం బంతి కంటే దాదాపు మూడు రెట్లు తక్కువ ద్రవ్యరాశితో కీలకంగా మారుతుందనే వాస్తవం మరియు ముఖ్యంగా, ఒక చిన్న వ్యాసార్థంతో, ఇది క్లిష్టమైన అసెంబ్లీ యొక్క కొలతలు తగ్గించడాన్ని సాధ్యం చేస్తుంది.

పేలుడు పదార్థం యొక్క పేలుడు తర్వాత అరుదైన చర్యను తగ్గించడానికి అల్యూమినియం పొరను ఉపయోగించారు.

అసెంబ్లీ ఒక గోళాకార పొర (లోపల బోలు) రూపంలో జాగ్రత్తగా అమర్చిన రెండు భాగాలతో తయారు చేయబడింది; ఇది స్పష్టంగా సబ్‌క్రిటికల్ - థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లకు మరియు మోడరేటర్ చుట్టూ ఉన్న తర్వాత కూడా. చాలా ఖచ్చితంగా అమర్చిన పేలుడు బ్లాక్‌ల అసెంబ్లీ చుట్టూ ఛార్జ్ అమర్చబడుతుంది. న్యూట్రాన్‌లను సేవ్ చేయడానికి, పేలుడు సమయంలో బంతి యొక్క గొప్ప ఆకారాన్ని నిర్వహించడం అవసరం - దీని కోసం, పేలుడు పొరను దాని మొత్తం బయటి ఉపరితలంతో ఏకకాలంలో పేల్చాలి, అసెంబ్లీని సమానంగా కుదించాలి. దీనికి చాలా ఎలక్ట్రిక్ డిటోనేటర్లు అవసరమని విస్తృతంగా నమ్ముతారు. కానీ ఇది "బాంబు నిర్మాణం" ప్రారంభంలో మాత్రమే జరిగింది: అనేక డజన్ల డిటోనేటర్లను ప్రేరేపించడానికి, చాలా శక్తి మరియు దీక్షా వ్యవస్థ యొక్క గణనీయమైన పరిమాణం అవసరం. ఆధునిక ఛార్జీలు ప్రత్యేక సాంకేతికత ద్వారా ఎంపిక చేయబడిన అనేక డిటోనేటర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, వాటి నుండి అత్యంత స్థిరమైన (పేలుడు వేగం పరంగా) పేలుడు పదార్థాలు పాలికార్బోనేట్ పొరలో మిల్లింగ్ చేయబడిన పొడవైన కమ్మీలలో ప్రేరేపించబడతాయి (గోళాకార ఉపరితలంపై ఉన్న ఆకారాన్ని రీమాన్ జ్యామితిని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది. పద్ధతులు). దాదాపు 8 కిమీ/సె వేగంతో విస్ఫోటనం ఖచ్చితంగా సమాన దూరం వద్ద పొడవైన కమ్మీల వెంట ప్రయాణిస్తుంది, అదే సమయంలో అది రంధ్రాలకు చేరుకుంటుంది మరియు ప్రధాన ఛార్జీని పేల్చివేస్తుంది - ఏకకాలంలో అవసరమైన అన్ని పాయింట్ల వద్ద.

అణు ఛార్జ్ యొక్క ఫైర్‌బాల్ జీవితంలోని మొదటి క్షణాలను బొమ్మలు చూపుతాయి - రేడియేషన్ డిఫ్యూజన్ (ఎ), వేడి ప్లాస్మా విస్తరణ మరియు “బ్లిస్టర్స్” (బి) ఏర్పడటం మరియు విభజన సమయంలో కనిపించే పరిధిలో రేడియేషన్ శక్తి పెరుగుదల షాక్ వేవ్ (సి).

లోపల పేలుడు

విస్ఫోటనం లోపలికి ఒక మిలియన్ కంటే ఎక్కువ వాతావరణాల ఒత్తిడితో అసెంబ్లీని కుదిస్తుంది. అసెంబ్లీ యొక్క ఉపరితలం తగ్గుతుంది, ప్లూటోనియంలోని అంతర్గత కుహరం దాదాపు అదృశ్యమవుతుంది, సాంద్రత పెరుగుతుంది మరియు చాలా త్వరగా - పది మైక్రోసెకన్లలో, కంప్రెసిబుల్ అసెంబ్లీ థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లతో క్లిష్టమైన స్థితిని దాటుతుంది మరియు ఫాస్ట్ న్యూట్రాన్‌లతో గణనీయంగా సూపర్ క్రిటికల్ అవుతుంది.

వేగవంతమైన న్యూట్రాన్‌ల యొక్క అతితక్కువ మందగమనం యొక్క అతితక్కువ సమయం ద్వారా నిర్ణయించబడిన కాలం తరువాత, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి కొత్త, అనేక తరం అసెంబ్లీ యొక్క పదార్ధానికి విచ్ఛిత్తి ద్వారా 202 MeV శక్తిని జోడిస్తుంది, ఇది ఇప్పటికే భయంకరమైన ఒత్తిడితో పగిలిపోతుంది. సంభవించే దృగ్విషయాల స్థాయిలో, అత్యుత్తమ అల్లాయ్ స్టీల్స్ యొక్క బలం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, పేలుడు యొక్క డైనమిక్స్‌ను లెక్కించేటప్పుడు దానిని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ఎవరికీ జరగదు. అసెంబ్లీని వేరుగా ఎగరకుండా నిరోధించే ఏకైక విషయం జడత్వం: ప్లూటోనియం బంతిని పదుల నానోసెకన్లలో కేవలం 1 సెం.మీ వరకు విస్తరించడానికి, త్వరణం కంటే పదుల ట్రిలియన్ల రెట్లు ఎక్కువ పదార్థానికి త్వరణాన్ని అందించడం అవసరం. ఉచిత పతనం, మరియు ఇది సులభం కాదు.

చివరికి, పదార్థం ఇప్పటికీ చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది, విచ్ఛిత్తి ఆగిపోతుంది, కానీ ప్రక్రియ అక్కడ ముగియదు: వేరు చేయబడిన కేంద్రకాల యొక్క అయనీకరణ శకలాలు మరియు విచ్ఛిత్తి సమయంలో విడుదలయ్యే ఇతర కణాల మధ్య శక్తి పునఃపంపిణీ చేయబడుతుంది. వాటి శక్తి పదుల మరియు వందల MeVల క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ విద్యుత్ తటస్థమైన అధిక-శక్తి గామా క్వాంటా మరియు న్యూట్రాన్‌లు మాత్రమే పదార్థంతో పరస్పర చర్యను నివారించే మరియు "తప్పించుకునే" అవకాశం కలిగి ఉంటాయి. ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు ఘర్షణలు మరియు అయనీకరణ చర్యలలో త్వరగా శక్తిని కోల్పోతాయి. ఈ సందర్భంలో, రేడియేషన్ విడుదలవుతుంది - అయితే, ఇది ఇకపై కఠినమైన అణు రేడియేషన్ కాదు, కానీ మృదువైనది, శక్తితో మూడు ఆర్డర్‌ల పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ అణువుల నుండి ఎలక్ట్రాన్‌లను పడగొట్టడానికి సరిపోతుంది - బయటి షెల్‌ల నుండి మాత్రమే కాకుండా, సాధారణంగా ప్రతిదీ నుండి. క్యూబిక్ సెంటీమీటర్‌కు గ్రాముల సాంద్రతతో బేర్ న్యూక్లియైలు, స్ట్రిప్డ్ ఎలక్ట్రాన్‌లు మరియు రేడియేషన్ మిశ్రమం (అల్యూమినియం సాంద్రతను పొందిన కాంతి కింద మీరు ఎంత బాగా టాన్ చేయవచ్చో ఊహించుకోండి!) - ఒక క్షణం క్రితం ఛార్జ్ అయిన ప్రతిదీ - వస్తుంది. సమతుల్యత యొక్క కొంత పోలిక. చాలా చిన్న ఫైర్‌బాల్‌లో, ఉష్ణోగ్రత పదిలక్షల డిగ్రీలకు చేరుకుంటుంది.

ఫైర్ బాల్

కాంతి వేగంతో కదిలే మృదువైన రేడియేషన్ కూడా దానిని ఉత్పత్తి చేసిన పదార్థాన్ని చాలా వెనుకకు వదిలివేయాలని అనిపిస్తుంది, కానీ ఇది అలా కాదు: చల్లని గాలిలో, కెవ్ శక్తుల క్వాంటా పరిధి సెంటీమీటర్లు, మరియు అవి కదలవు సరళ రేఖ, కానీ కదలిక దిశను మార్చండి, ప్రతి పరస్పర చర్యతో తిరిగి ప్రసరిస్తుంది. క్వాంటా గాలిని అయనీకరణం చేసి, చెర్రీ రసం ఒక గ్లాసు నీటిలో పోసినట్లుగా దాని ద్వారా వ్యాపిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని రేడియేటివ్ డిఫ్యూజన్ అంటారు.

విచ్ఛిత్తి విస్ఫోటనం ముగిసిన కొన్ని పదుల నానోసెకన్ల తర్వాత 100 kt పేలుడు యొక్క యువ ఫైర్‌బాల్ 3 మీటర్ల వ్యాసార్థం మరియు దాదాపు 8 మిలియన్ కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రతను కలిగి ఉంటుంది. కానీ 30 మైక్రోసెకన్ల తర్వాత దాని వ్యాసార్థం 18 మీ, అయితే ఉష్ణోగ్రత మిలియన్ డిగ్రీల కంటే తక్కువగా పడిపోతుంది. బంతి ఖాళీని మ్రింగివేస్తుంది మరియు దాని ముందుభాగంలో ఉన్న అయనీకరణం చేయబడిన గాలి అరుదుగా కదులుతుంది: రేడియేషన్ వ్యాప్తి సమయంలో దానికి గణనీయమైన మొమెంటంను బదిలీ చేయదు. కానీ అది ఈ గాలిలోకి అపారమైన శక్తిని పంపుతుంది, దానిని వేడి చేస్తుంది మరియు రేడియేషన్ శక్తి అయిపోయినప్పుడు, వేడి ప్లాస్మా యొక్క విస్తరణ కారణంగా బంతి పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది, లోపల నుండి ఛార్జ్ అయిన దానితో పగిలిపోతుంది. విస్తరిస్తూ, పెంచిన బుడగలాగా, ప్లాస్మా షెల్ సన్నగా మారుతుంది. ఒక బుడగ వలె కాకుండా, వాస్తవానికి, ఏదీ దానిని పెంచదు: లోపలి భాగంలో దాదాపుగా పదార్ధం లేదు, అవన్నీ కేంద్రం నుండి జడత్వం ద్వారా ఎగురుతాయి, కానీ పేలుడు జరిగిన 30 మైక్రోసెకన్ల తర్వాత, ఈ విమాన వేగం సెకనుకు 100 కిమీ కంటే ఎక్కువ, మరియు పదార్ధంలో హైడ్రోడైనమిక్ పీడనం - 150,000 కంటే ఎక్కువ atm! షెల్ చాలా సన్నగా మారడానికి ఉద్దేశించబడలేదు; అది పగిలి, "బొబ్బలు" ఏర్పడుతుంది.

వాక్యూమ్ న్యూట్రాన్ ట్యూబ్‌లో, ట్రిటియం-సంతృప్త లక్ష్యం (కాథోడ్) 1 మరియు యానోడ్ అసెంబ్లీ 2 మధ్య వంద కిలోవోల్ట్ల పల్స్ వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది. వోల్టేజ్ గరిష్టంగా ఉన్నప్పుడు, డ్యూటెరియం అయాన్లు యానోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య ఉండటం అవసరం, వీటిని వేగవంతం చేయాలి. దీని కోసం అయాన్ మూలం ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక ఇగ్నిషన్ పల్స్ దాని యానోడ్ 3కి వర్తించబడుతుంది మరియు డ్యూటెరియం-సంతృప్త సిరామిక్ 4 యొక్క ఉపరితలం వెంట ఉత్సర్గ డ్యూటెరియం అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది. వేగవంతమైన తరువాత, వారు ట్రిటియంతో సంతృప్త లక్ష్యాన్ని బాంబు దాడి చేస్తారు, దీని ఫలితంగా 17.6 MeV శక్తి విడుదల అవుతుంది మరియు న్యూట్రాన్లు మరియు హీలియం -4 కేంద్రకాలు ఏర్పడతాయి. కణ కూర్పు మరియు శక్తి ఉత్పత్తి పరంగా కూడా, ఈ ప్రతిచర్య కలయికతో సమానంగా ఉంటుంది - కాంతి కేంద్రకాల కలయిక ప్రక్రియ. 1950వ దశకంలో, చాలామంది అలా నమ్మారు, కానీ తర్వాత ట్యూబ్‌లో "అంతరాయం" సంభవిస్తుందని తేలింది: ప్రోటాన్ లేదా న్యూట్రాన్ (ఇది డ్యూటెరియం అయాన్‌ను తయారు చేస్తుంది, ఇది విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా వేగవంతం అవుతుంది) లక్ష్యంలో "ఇరుక్కుపోతుంది". న్యూక్లియస్ (ట్రిటియం). ప్రోటాన్ చిక్కుకుపోయినట్లయితే, న్యూట్రాన్ విడిపోయి స్వేచ్ఛగా మారుతుంది.

ఫైర్‌బాల్ యొక్క శక్తిని పర్యావరణానికి బదిలీ చేసే యంత్రాంగాలలో ఏది పేలుడు యొక్క శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది: ఇది పెద్దది అయితే, రేడియేషన్ వ్యాప్తి ద్వారా ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది; ఇది చిన్నది అయితే, ప్లాస్మా బబుల్ యొక్క విస్తరణ ఒక పాత్ర పోషిస్తుంది. ప్రధాన పాత్ర. రెండు యంత్రాంగాలు ప్రభావవంతంగా ఉన్నప్పుడు ఇంటర్మీడియట్ కేసు సాధ్యమవుతుందని స్పష్టమవుతుంది.

ఈ ప్రక్రియ గాలి యొక్క కొత్త పొరలను సంగ్రహిస్తుంది; అణువుల నుండి అన్ని ఎలక్ట్రాన్‌లను తీసివేయడానికి తగినంత శక్తి లేదు. అయనీకరణం చేయబడిన పొర యొక్క శక్తి మరియు ప్లాస్మా బుడగ యొక్క శకలాలు అయిపోయాయి; అవి ఇకపై వాటి ముందు ఉన్న భారీ ద్రవ్యరాశిని తరలించలేవు మరియు గమనించదగ్గ వేగాన్ని తగ్గిస్తాయి. కానీ పేలుడు కదిలే ముందు గాలి ఏమిటి, బంతి నుండి దూరంగా విరిగిపోతుంది, చల్లటి గాలి యొక్క మరింత పొరలను గ్రహించడం... షాక్ వేవ్ ఏర్పడటం ప్రారంభమవుతుంది.

షాక్ వేవ్ మరియు అటామిక్ మష్రూమ్

షాక్ వేవ్ ఫైర్‌బాల్ నుండి విడిపోయినప్పుడు, ఉద్గార పొర యొక్క లక్షణాలు మారుతాయి మరియు స్పెక్ట్రం యొక్క ఆప్టికల్ భాగంలో రేడియేషన్ శక్తి తీవ్రంగా పెరుగుతుంది (మొదటి గరిష్టం అని పిలవబడేది). తరువాత, ప్రకాశించే ప్రక్రియలు మరియు చుట్టుపక్కల గాలి యొక్క పారదర్శకతలో మార్పులు పోటీపడతాయి, ఇది రెండవ గరిష్టంగా, తక్కువ శక్తివంతమైనది, కానీ చాలా పొడవుగా సాక్షాత్కారానికి దారితీస్తుంది - కాబట్టి కాంతి శక్తి యొక్క అవుట్పుట్ మొదటి గరిష్ట కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. .

పేలుడుకు సమీపంలో, చుట్టుపక్కల ఉన్న ప్రతిదీ ఆవిరైపోతుంది, మరింత దూరంగా కరిగిపోతుంది, కానీ ఇంకా, ఘనపదార్థాలు, నేల, రాళ్ళు, ఇళ్ళు ద్రవంగా ప్రవహించటానికి వేడి ప్రవాహం సరిపోదు, అన్ని బలమైన బంధాలను నాశనం చేసే భయంకరమైన వాయువు పీడనం కింద, కళ్ల తేజస్సుకు తట్టుకోలేనంతగా వేడెక్కింది.

చివరగా, షాక్ వేవ్ పేలుడు పాయింట్ నుండి చాలా దూరంగా వెళుతుంది, అక్కడ వదులుగా మరియు బలహీనంగా ఉంటుంది, కానీ చాలాసార్లు విస్తరించింది, ఘనీభవించిన ఆవిరి యొక్క మేఘం ఛార్జ్ యొక్క ప్లాస్మా నుండి చిన్న మరియు చాలా రేడియోధార్మిక ధూళిగా మారింది మరియు దేని నుండి దాని భయంకరమైన సమయంలో ఒక ప్రదేశం నుండి వీలైనంత దూరంగా ఉండవలసిన ప్రదేశానికి దగ్గరగా ఉంది. మేఘం పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది. ఇది చల్లబరుస్తుంది, దాని రంగును మారుస్తుంది, ఘనీభవించిన తేమ యొక్క తెల్లటి టోపీని "ఉంచుతుంది", భూమి యొక్క ఉపరితలం నుండి దుమ్ము తర్వాత, సాధారణంగా "అణు పుట్టగొడుగు" అని పిలవబడే "లెగ్" ను ఏర్పరుస్తుంది.

న్యూట్రాన్ దీక్ష

శ్రద్ధగల పాఠకులు తమ చేతుల్లో పెన్సిల్‌తో పేలుడు సమయంలో శక్తి విడుదలను అంచనా వేయవచ్చు. అసెంబ్లీ సూపర్‌క్రిటికల్ స్థితిలో ఉన్న సమయం మైక్రోసెకన్‌ల క్రమంలో ఉన్నప్పుడు, న్యూట్రాన్‌ల వయస్సు పికోసెకన్‌ల క్రమంలో ఉంటుంది మరియు గుణకార కారకం 2 కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, దాదాపు గిగాజౌల్ శక్తి విడుదలవుతుంది, దీనికి సమానం ... 250 కిలోల TNT. కిలో- మరియు మెగాటన్లు ఎక్కడ ఉన్నాయి?

న్యూట్రాన్లు - నెమ్మదిగా మరియు వేగంగా

నాన్-ఫిస్సైల్ పదార్ధంలో, న్యూక్లియైల నుండి "బౌన్సింగ్", న్యూట్రాన్లు వాటి శక్తిలో కొంత భాగాన్ని వాటికి బదిలీ చేస్తాయి, ఎక్కువ తేలికైన (ద్రవ్యరాశిలో వాటికి దగ్గరగా) న్యూక్లియైలు. న్యూట్రాన్లు ఎంత ఎక్కువ ఘర్షణల్లో పాల్గొంటాయో, అంతగా అవి వేగాన్ని తగ్గిస్తాయి మరియు చివరికి అవి పరిసర పదార్థంతో ఉష్ణ సమతుల్యతలోకి వస్తాయి - అవి థర్మలైజ్ చేయబడతాయి (దీనికి మిల్లీసెకన్లు పడుతుంది). థర్మల్ న్యూట్రాన్ వేగం 2200 m/s (శక్తి 0.025 eV). న్యూట్రాన్లు మోడరేటర్ నుండి తప్పించుకోగలవు మరియు దాని కేంద్రకాలచే సంగ్రహించబడతాయి, కానీ నియంత్రణతో వాటి అణు ప్రతిచర్యలలోకి ప్రవేశించే సామర్థ్యం గణనీయంగా పెరుగుతుంది, కాబట్టి "కోల్పోని" న్యూట్రాన్లు సంఖ్యల తగ్గుదలను భర్తీ చేస్తాయి.
అందువల్ల, ఫిస్సైల్ మెటీరియల్‌తో కూడిన బంతిని మోడరేటర్‌తో చుట్టుముట్టినట్లయితే, చాలా న్యూట్రాన్‌లు మోడరేటర్‌ను వదిలివేస్తాయి లేదా దానిలో శోషించబడతాయి, అయితే కొన్ని కూడా బంతికి తిరిగి వస్తాయి (“ప్రతిబింబించడం”) మరియు వాటి శక్తిని కోల్పోయి, విచ్ఛిత్తి సంఘటనలకు కారణమయ్యే అవకాశం చాలా ఎక్కువ. బంతి చుట్టూ 25 మిమీ మందపాటి బెరీలియం పొర ఉంటే, అప్పుడు 20 కిలోల U235 సేవ్ చేయబడుతుంది మరియు ఇప్పటికీ అసెంబ్లీ యొక్క క్లిష్టమైన స్థితిని సాధించవచ్చు. కానీ అలాంటి పొదుపులు సమయం ఖర్చుతో వస్తాయి: ప్రతి తదుపరి తరం న్యూట్రాన్‌లు విచ్ఛిత్తికి కారణమయ్యే ముందు మొదట నెమ్మదించాలి. ఈ ఆలస్యం యూనిట్ సమయానికి పుట్టిన న్యూట్రాన్‌ల తరాల సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది, అంటే శక్తి విడుదల ఆలస్యం అవుతుంది. అసెంబ్లీలో తక్కువ ఫిస్సైల్ పదార్థం, గొలుసు ప్రతిచర్యను అభివృద్ధి చేయడానికి మరింత మోడరేటర్ అవసరం, మరియు విచ్ఛిత్తి తక్కువ-శక్తి న్యూట్రాన్‌లతో సంభవిస్తుంది. తీవ్రమైన సందర్భంలో, థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లతో మాత్రమే క్రిటిలిటీని సాధించినప్పుడు, ఉదాహరణకు, మంచి మోడరేటర్‌లో యురేనియం లవణాల ద్రావణంలో - నీరు, అసెంబ్లీల ద్రవ్యరాశి వందల గ్రాములు, కానీ పరిష్కారం క్రమానుగతంగా ఉడకబెట్టడం. విడుదలైన ఆవిరి బుడగలు ఫిస్సైల్ పదార్ధం యొక్క సగటు సాంద్రతను తగ్గిస్తాయి, గొలుసు ప్రతిచర్య ఆగిపోతుంది మరియు బుడగలు ద్రవాన్ని విడిచిపెట్టినప్పుడు, విచ్ఛిత్తి వ్యాప్తి పునరావృతమవుతుంది (మీరు పాత్రను మూసుకుపోతే, ఆవిరి దానిని పగిలిపోతుంది - కానీ ఇది ఉష్ణంగా ఉంటుంది. పేలుడు, అన్ని సాధారణ "అణు" సంకేతాలు లేకుండా).

వాస్తవం ఏమిటంటే అసెంబ్లీలోని విచ్ఛిత్తి గొలుసు ఒక న్యూట్రాన్‌తో ప్రారంభం కాదు: అవసరమైన మైక్రోసెకండ్‌లో, అవి మిలియన్ల కొద్దీ సూపర్‌క్రిటికల్ అసెంబ్లీలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడతాయి. మొదటి అణు ఛార్జ్‌లలో, ప్లూటోనియం అసెంబ్లీ లోపల ఒక కుహరంలో ఉన్న ఐసోటోప్ మూలాలు దీని కోసం ఉపయోగించబడ్డాయి: పొలోనియం-210, కుదింపు సమయంలో, బెరీలియంతో కలిపి న్యూట్రాన్ ఉద్గారాలను దాని ఆల్ఫా కణాలతో కలిపింది. కానీ అన్ని ఐసోటోపిక్ మూలాలు బలహీనంగా ఉన్నాయి (మొదటి అమెరికన్ ఉత్పత్తి మైక్రోసెకండ్‌కు మిలియన్ న్యూట్రాన్‌ల కంటే తక్కువ ఉత్పత్తి చేయబడింది), మరియు పోలోనియం చాలా పాడైపోయేది-ఇది కేవలం 138 రోజులలో దాని కార్యకలాపాలను సగానికి తగ్గించింది. అందువల్ల, ఐసోటోప్‌లు తక్కువ ప్రమాదకరమైన వాటితో భర్తీ చేయబడ్డాయి (ఇవి ఆన్ చేయనప్పుడు విడుదల చేయవు), మరియు ముఖ్యంగా, న్యూట్రాన్ ట్యూబ్‌లు మరింత తీవ్రంగా విడుదల చేస్తాయి (సైడ్‌బార్ చూడండి): కొన్ని మైక్రోసెకన్లలో (ట్యూబ్ ద్వారా ఏర్పడే పల్స్ వ్యవధి ) వందల మిలియన్ల న్యూట్రాన్లు పుడతాయి. కానీ అది పని చేయకపోతే లేదా తప్పు సమయంలో పని చేస్తే, బ్యాంగ్ లేదా "జిల్చ్" అని పిలవబడేది సంభవిస్తుంది-తక్కువ శక్తి థర్మల్ పేలుడు.

న్యూట్రాన్ దీక్ష అణు విస్ఫోటనం యొక్క శక్తి విడుదలను అనేక ఆర్డర్‌ల పరిమాణంలో పెంచడమే కాకుండా, దానిని నియంత్రించడాన్ని కూడా సాధ్యం చేస్తుంది! పోరాట మిషన్‌ను స్వీకరించిన తర్వాత, అణు సమ్మె యొక్క శక్తిని తప్పనిసరిగా సూచించాల్సినప్పుడు, ఇచ్చిన శక్తికి అనుకూలమైన ప్లూటోనియం అసెంబ్లీతో సన్నద్ధం చేయడానికి ఎవరూ ఛార్జ్‌ను విడదీయరు. మారగల TNT సమానమైన మందుగుండు సామగ్రిలో, కేవలం న్యూట్రాన్ ట్యూబ్‌కు సరఫరా వోల్టేజ్‌ను మార్చడం సరిపోతుంది. దీని ప్రకారం, న్యూట్రాన్ దిగుబడి మరియు శక్తి విడుదల మారుతుంది (కోర్సు, ఈ విధంగా శక్తిని తగ్గించినప్పుడు, చాలా ఖరీదైన ప్లూటోనియం వృధా అవుతుంది).

కానీ వారు చాలా కాలం తరువాత శక్తి విడుదలను నియంత్రించాల్సిన అవసరం గురించి ఆలోచించడం ప్రారంభించారు మరియు మొదటి యుద్ధానంతర సంవత్సరాల్లో శక్తిని తగ్గించడం గురించి మాట్లాడలేరు. మరింత శక్తివంతమైన, మరింత శక్తివంతమైన మరియు మరింత శక్తివంతమైన! కానీ సబ్‌క్రిటికల్ గోళం యొక్క అనుమతించదగిన కొలతలపై అణు భౌతిక మరియు హైడ్రోడైనమిక్ పరిమితులు ఉన్నాయని తేలింది. వంద కిలోటన్ పేలుడుకు సమానమైన TNT సింగిల్-ఫేజ్ ఆయుధాల భౌతిక పరిమితికి దగ్గరగా ఉంటుంది, దీనిలో విచ్ఛిత్తి మాత్రమే జరుగుతుంది. ఫలితంగా, విచ్ఛిత్తి శక్తి యొక్క ప్రధాన వనరుగా వదిలివేయబడింది మరియు అవి మరొక తరగతి - ఫ్యూజన్ యొక్క ప్రతిచర్యలపై ఆధారపడతాయి.

పేలుడు పాత్ర

న్యూట్రాన్ విచ్ఛిత్తి-సామర్థ్యం గల కేంద్రకాన్ని తాకినప్పుడు, ఒక అస్థిర సమ్మేళనం ఏర్పడుతుంది, కానీ చాలా త్వరగా (10−23−10−22 సెకను తర్వాత) అటువంటి కేంద్రకం ద్రవ్యరాశిలో అసమానంగా మరియు “తక్షణమే” (10లోపు) రెండు శకలాలుగా విడిపోతుంది. −16−10− 14 c) రెండు లేదా మూడు కొత్త న్యూట్రాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది, తద్వారా కాలక్రమేణా ఫిస్సైల్ న్యూక్లియైల సంఖ్య గుణించవచ్చు (ఈ ప్రతిచర్యను చైన్ రియాక్షన్ అంటారు). ఇది U235లో మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది, ఎందుకంటే అత్యాశతో కూడిన U238 దాని స్వంత న్యూట్రాన్‌ల నుండి పంచుకోవడానికి ఇష్టపడదు, దీని శక్తి 1 MeV కంటే తక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది. విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తి కణాల యొక్క గతి శక్తి కేంద్రకాల కూర్పు మారని ఏదైనా రసాయన ప్రతిచర్య సమయంలో విడుదలయ్యే శక్తి కంటే ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉంటుంది.

క్లిష్టమైన అసెంబ్లీ

బాల్ అసెంబ్లీ

కానీ చాలా తరచుగా అణ్వాయుధాలలో ఉపయోగించే యురేనియం కాదు, ప్లూటోనియం -239. ఇది శక్తివంతమైన న్యూట్రాన్ ఫ్లక్స్‌లతో యురేనియం-238ని రేడియేట్ చేయడం ద్వారా రియాక్టర్లలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ప్లూటోనియం U235 కంటే ఆరు రెట్లు ఎక్కువ ఖర్చవుతుంది, అయితే విచ్ఛిత్తి చేసినప్పుడు, Pu239 న్యూక్లియస్ సగటున 2.895 న్యూట్రాన్‌లను విడుదల చేస్తుంది - U235 (2.452) కంటే ఎక్కువ. అదనంగా, ప్లూటోనియం విచ్ఛిత్తి సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇదంతా ఒక ఒంటరి Pu239 బంతి యురేనియం బాల్ కంటే దాదాపు మూడు రెట్లు తక్కువ ద్రవ్యరాశితో కీలకం అవుతుంది మరియు ముఖ్యంగా చిన్న వ్యాసార్థంతో క్లిష్టమైన అసెంబ్లీ కొలతలను తగ్గించడం సాధ్యం చేస్తుంది.

అసెంబ్లీ ఒక గోళాకార పొర (లోపల బోలు) రూపంలో జాగ్రత్తగా అమర్చిన రెండు భాగాలతో తయారు చేయబడింది; ఇది స్పష్టంగా సబ్‌క్రిటికల్ - థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లకు మరియు మోడరేటర్ చుట్టూ ఉన్న తర్వాత కూడా. చాలా ఖచ్చితంగా అమర్చిన పేలుడు బ్లాక్‌ల అసెంబ్లీ చుట్టూ ఛార్జ్ అమర్చబడుతుంది. న్యూట్రాన్‌లను సేవ్ చేయడానికి, పేలుడు సమయంలో బంతి యొక్క గొప్ప ఆకారాన్ని సంరక్షించడం అవసరం - దీని కోసం, పేలుడు పొరను దాని మొత్తం బయటి ఉపరితలంతో ఏకకాలంలో పేల్చాలి, అసెంబ్లీని సమానంగా కుదించాలి. దీనికి చాలా ఎలక్ట్రిక్ డిటోనేటర్లు అవసరమని విస్తృతంగా నమ్ముతారు. కానీ ఇది "బాంబు నిర్మాణం" ప్రారంభంలో మాత్రమే జరిగింది: అనేక డజన్ల డిటోనేటర్లను ప్రేరేపించడానికి, చాలా శక్తి మరియు దీక్షా వ్యవస్థ యొక్క గణనీయమైన పరిమాణం అవసరం. ఆధునిక ఛార్జీలు ప్రత్యేక సాంకేతికత ద్వారా ఎంపిక చేయబడిన అనేక డిటోనేటర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, వాటి నుండి అత్యంత స్థిరమైన (పేలుడు వేగం పరంగా) పేలుడు పదార్థాలు పాలికార్బోనేట్ పొరలో మిల్లింగ్ చేయబడిన పొడవైన కమ్మీలలో ప్రేరేపించబడతాయి (గోళాకార ఉపరితలంపై ఉన్న ఆకారాన్ని రీమాన్ జ్యామితిని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది. పద్ధతులు). దాదాపు 8 కిమీ/సె వేగంతో విస్ఫోటనం ఖచ్చితంగా సమాన దూరం వద్ద పొడవైన కమ్మీల వెంట ప్రయాణిస్తుంది, అదే సమయంలో అది రంధ్రాలకు చేరుకుంటుంది మరియు ప్రధాన ఛార్జీని పేల్చివేస్తుంది - ఏకకాలంలో అవసరమైన అన్ని పాయింట్ల వద్ద.

లోపల పేలుడు

చివరికి, పదార్థం ఇప్పటికీ చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది, విచ్ఛిత్తి ఆగిపోతుంది, కానీ ప్రక్రియ అక్కడ ముగియదు: వేరు చేయబడిన కేంద్రకాల యొక్క అయనీకరణ శకలాలు మరియు విచ్ఛిత్తి సమయంలో విడుదలయ్యే ఇతర కణాల మధ్య శక్తి పునఃపంపిణీ చేయబడుతుంది. వాటి శక్తి పదుల మరియు వందల MeVల క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ విద్యుత్ తటస్థమైన అధిక-శక్తి గామా క్వాంటా మరియు న్యూట్రాన్‌లు మాత్రమే పదార్థంతో పరస్పర చర్యను నివారించే మరియు "తప్పించుకునే" అవకాశం కలిగి ఉంటాయి. ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు ఘర్షణలు మరియు అయనీకరణ చర్యలలో త్వరగా శక్తిని కోల్పోతాయి. ఈ సందర్భంలో, రేడియేషన్ విడుదలవుతుంది - అయితే, ఇది ఇకపై కఠినమైన అణు రేడియేషన్ కాదు, కానీ మృదువైనది, శక్తితో మూడు ఆర్డర్‌ల పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ అణువుల నుండి ఎలక్ట్రాన్‌లను పడగొట్టడానికి సరిపోతుంది - బయటి షెల్‌ల నుండి మాత్రమే కాకుండా, సాధారణంగా ప్రతిదీ నుండి. బేర్ న్యూక్లియైల మిశ్రమం, వాటి నుండి తీసివేసిన ఎలక్ట్రాన్లు మరియు క్యూబిక్ సెంటీమీటర్‌కు గ్రాముల సాంద్రత కలిగిన రేడియేషన్ (అల్యూమినియం సాంద్రతను పొందిన కాంతి కింద మీరు ఎంత బాగా టాన్ చేయగలరో ఊహించుకోండి!) - ఒక క్షణం క్రితం అంతా ఛార్జ్ - సమతౌల్యం యొక్క కొంత పోలికలోకి వస్తుంది. చాలా చిన్న ఫైర్‌బాల్‌లో, ఉష్ణోగ్రత పదిలక్షల డిగ్రీలకు చేరుకుంటుంది.

ఫైర్ బాల్

షాక్ వేవ్ మరియు అటామిక్ మష్రూమ్

పేలుడుకు సమీపంలో, చుట్టుపక్కల ఉన్న ప్రతిదీ ఆవిరైపోతుంది, అది కరిగిపోతుంది, కానీ ఇంకా, ఘనపదార్థాలను కరిగించడానికి వేడి ప్రవాహం సరిపోని చోట, నేల, రాళ్ళు, ఇళ్ళు ద్రవంగా ప్రవహిస్తాయి, ఇది అన్ని బలమైన బంధాలను నాశనం చేసే భయంకరమైన వాయువు పీడనం కింద ప్రవహిస్తుంది. , కళ్ళు తేజస్సు కోసం భరించలేని స్థాయికి వేడి.

న్యూట్రాన్ దీక్ష

వాస్తవం ఏమిటంటే అసెంబ్లీలోని విచ్ఛిత్తి గొలుసు ఒక న్యూట్రాన్‌తో ప్రారంభం కాదు: అవసరమైన మైక్రోసెకండ్‌లో, అవి మిలియన్ల కొద్దీ సూపర్‌క్రిటికల్ అసెంబ్లీలోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడతాయి. మొదటి అణు ఛార్జ్‌లలో, ప్లూటోనియం అసెంబ్లీ లోపల ఒక కుహరంలో ఉన్న ఐసోటోప్ మూలాలు దీని కోసం ఉపయోగించబడ్డాయి: పొలోనియం-210, కుదింపు సమయంలో, బెరీలియంతో కలిపి న్యూట్రాన్ ఉద్గారాలను దాని ఆల్ఫా కణాలతో కలిపింది. కానీ అన్ని ఐసోటోపిక్ మూలాలు చాలా బలహీనంగా ఉన్నాయి (మొదటి అమెరికన్ ఉత్పత్తిలో మైక్రోసెకండ్‌కు మిలియన్ న్యూట్రాన్‌లు ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి), మరియు పోలోనియం చాలా పాడైపోతుంది - కేవలం 138 రోజులలో ఇది దాని కార్యకలాపాలను సగానికి తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల, ఐసోటోప్‌లు తక్కువ ప్రమాదకరమైన వాటితో భర్తీ చేయబడ్డాయి (ఇవి ఆన్ చేయనప్పుడు విడుదల చేయవు), మరియు ముఖ్యంగా, మరింత తీవ్రంగా విడుదల చేసే న్యూట్రాన్ ట్యూబ్‌ల ద్వారా (సైడ్‌బార్ చూడండి): కొన్ని మైక్రోసెకన్లలో (పల్స్ ఏర్పడిన వ్యవధి ట్యూబ్) వందల మిలియన్ల న్యూట్రాన్లు పుడతాయి. కానీ అది పని చేయకపోతే లేదా తప్పు సమయంలో పని చేస్తే, బ్యాంగ్ లేదా "జిల్చ్" అని పిలవబడేది సంభవిస్తుంది - తక్కువ-శక్తి థర్మల్ పేలుడు.

కానీ వారు చాలా కాలం తరువాత శక్తి విడుదలను నియంత్రించాల్సిన అవసరం గురించి ఆలోచించడం ప్రారంభించారు మరియు మొదటి యుద్ధానంతర సంవత్సరాల్లో శక్తిని తగ్గించడం గురించి మాట్లాడలేరు. మరింత శక్తివంతమైన, మరింత శక్తివంతమైన మరియు మరింత శక్తివంతమైన! కానీ సబ్‌క్రిటికల్ గోళం యొక్క అనుమతించదగిన కొలతలపై అణు భౌతిక మరియు హైడ్రోడైనమిక్ పరిమితులు ఉన్నాయని తేలింది. వంద కిలోటన్ పేలుడుకు సమానమైన TNT సింగిల్-ఫేజ్ ఆయుధాల భౌతిక పరిమితికి దగ్గరగా ఉంటుంది, దీనిలో విచ్ఛిత్తి మాత్రమే జరుగుతుంది. ఫలితంగా, విచ్ఛిత్తి శక్తి యొక్క ప్రధాన వనరుగా వదిలివేయబడింది మరియు మరొక తరగతి - ఫ్యూజన్ యొక్క ప్రతిచర్యలపై దృష్టి కేంద్రీకరించబడింది.

అణు అపోహలు

పేలుడు సమయంలో ప్లూటోనియం సాంద్రత దశ పరివర్తన కారణంగా పెరుగుతుంది

మెటాలిక్ ప్లూటోనియం ఆరు దశల్లో ఉంటుంది, దీని సాంద్రత 14.7 నుండి 19.8 g/cm3 వరకు ఉంటుంది. 119 °C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మోనోక్లినిక్ ఆల్ఫా ఫేజ్ (19.8 గ్రా/సెం3) ఉంటుంది, అయితే అటువంటి ప్లూటోనియం చాలా పెళుసుగా ఉంటుంది మరియు క్యూబిక్ ఫేస్-సెంటర్డ్ డెల్టా ఫేజ్ (15.9)లో ఇది ప్లాస్టిక్ మరియు బాగా ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది (ఈ దశ ఇది వారు మిశ్రమ సంకలనాలను ఉపయోగించి సంరక్షించడానికి ప్రయత్నిస్తారు). పేలుడు కుదింపు సమయంలో, ఏ దశ పరివర్తనాలు జరగవు - ప్లూటోనియం పాక్షిక-ద్రవ స్థితిలో ఉంటుంది. ఉత్పత్తి సమయంలో దశ పరివర్తనాలు ప్రమాదకరమైనవి: పెద్ద భాగాలతో, సాంద్రతలో స్వల్ప మార్పుతో కూడా, క్లిష్టమైన స్థితికి చేరుకోవచ్చు. వాస్తవానికి, పేలుడు ఉండదు - వర్క్‌పీస్ కేవలం వేడెక్కుతుంది, కానీ నికెల్ ప్లేటింగ్ విడుదల కావచ్చు (మరియు ప్లూటోనియం చాలా విషపూరితమైనది).

న్యూట్రాన్ మూలం

మొదటి అణు బాంబులు బెరీలియం-పోలోనియం న్యూట్రాన్ మూలాన్ని ఉపయోగించాయి. ఆధునిక ఛార్జీలు మరింత అనుకూలమైన న్యూట్రాన్ గొట్టాలను ఉపయోగిస్తాయి

వాక్యూమ్ న్యూట్రాన్ ట్యూబ్‌లో, ట్రిటియం-సంతృప్త లక్ష్యం (కాథోడ్) (1) మరియు యానోడ్ అసెంబ్లీ (2) మధ్య 100 kV పల్స్ వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది. వోల్టేజ్ గరిష్టంగా ఉన్నప్పుడు, డ్యూటెరియం అయాన్లు యానోడ్ మరియు కాథోడ్ మధ్య ఉండటం అవసరం, వీటిని వేగవంతం చేయాలి. దీని కోసం అయాన్ మూలం ఉపయోగించబడుతుంది. ఒక ఇగ్నిషన్ పల్స్ దాని యానోడ్ (3)కి వర్తించబడుతుంది మరియు డ్యూటెరియం-సంతృప్త సిరామిక్ (4) యొక్క ఉపరితలం వెంట ఉత్సర్గ డ్యూటెరియం అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది. వేగవంతమైన తరువాత, వారు ట్రిటియంతో సంతృప్త లక్ష్యాన్ని బాంబు దాడి చేస్తారు, దీని ఫలితంగా 17.6 MeV శక్తి విడుదల అవుతుంది మరియు న్యూట్రాన్లు మరియు హీలియం -4 కేంద్రకాలు ఏర్పడతాయి.

కణ కూర్పు మరియు శక్తి ఉత్పత్తి పరంగా కూడా, ఈ ప్రతిచర్య కలయికతో సమానంగా ఉంటుంది - కాంతి కేంద్రకాల కలయిక ప్రక్రియ. 1950వ దశకంలో, ఇది ఫ్యూజన్ అని చాలామంది విశ్వసించారు, కానీ తర్వాత అది ట్యూబ్‌లో "అంతరాయం" సంభవిస్తుందని తేలింది: ప్రోటాన్ లేదా న్యూట్రాన్ (ఇది డ్యూటెరియం అయాన్‌ను తయారు చేస్తుంది, ఇది విద్యుత్ క్షేత్రం ద్వారా వేగవంతం అవుతుంది) "ఇరుక్కుపోతుంది" లక్ష్య కేంద్రకంలో (ట్రిటియం) . ప్రోటాన్ చిక్కుకుపోయినట్లయితే, న్యూట్రాన్ విడిపోయి స్వేచ్ఛగా మారుతుంది.

న్యూట్రాన్లు - నెమ్మదిగా మరియు వేగంగా

అందువల్ల, ఫిస్సైల్ మెటీరియల్‌తో కూడిన బంతిని మోడరేటర్‌తో చుట్టుముట్టినట్లయితే, చాలా న్యూట్రాన్‌లు మోడరేటర్‌ను వదిలివేస్తాయి లేదా దానిలో శోషించబడతాయి, అయితే కొన్ని కూడా బంతికి తిరిగి వస్తాయి (“ప్రతిబింబించడం”) మరియు వాటి శక్తిని కోల్పోయి, విచ్ఛిత్తి సంఘటనలకు కారణమయ్యే అవకాశం చాలా ఎక్కువ. బంతి చుట్టూ 25 మిమీ మందపాటి బెరీలియం పొర ఉంటే, అప్పుడు 20 కిలోల U235 సేవ్ చేయబడుతుంది మరియు ఇప్పటికీ అసెంబ్లీ యొక్క క్లిష్టమైన స్థితిని సాధించవచ్చు. కానీ అలాంటి పొదుపులు సమయం ఖర్చుతో వస్తాయి: ప్రతి తదుపరి తరం న్యూట్రాన్‌లు విచ్ఛిత్తికి కారణమయ్యే ముందు మొదట నెమ్మదించాలి. ఈ ఆలస్యం యూనిట్ సమయానికి పుట్టిన న్యూట్రాన్‌ల తరాల సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది, అంటే శక్తి విడుదల ఆలస్యం అవుతుంది. అసెంబ్లీలో తక్కువ ఫిస్సైల్ పదార్థం, గొలుసు ప్రతిచర్యను అభివృద్ధి చేయడానికి మరింత మోడరేటర్ అవసరం, మరియు విచ్ఛిత్తి తక్కువ-శక్తి న్యూట్రాన్‌లతో సంభవిస్తుంది. పరిమితం చేసే సందర్భంలో, థర్మల్ న్యూట్రాన్‌లతో మాత్రమే విమర్శను సాధించినప్పుడు, ఉదాహరణకు యురేనియం లవణాల ద్రావణంలో మంచి మోడరేటర్‌లో - నీరు, సమావేశాల ద్రవ్యరాశి వందల గ్రాములు, కానీ పరిష్కారం క్రమానుగతంగా ఉడకబెట్టడం. విడుదలైన ఆవిరి బుడగలు ఫిస్సైల్ పదార్ధం యొక్క సగటు సాంద్రతను తగ్గిస్తాయి, గొలుసు ప్రతిచర్య ఆగిపోతుంది మరియు బుడగలు ద్రవాన్ని విడిచిపెట్టినప్పుడు, విచ్ఛిత్తి వ్యాప్తి పునరావృతమవుతుంది (మీరు పాత్రను మూసుకుపోతే, ఆవిరి దానిని చీల్చుతుంది - కానీ ఇది ఉష్ణంగా ఉంటుంది. పేలుడు, అన్ని సాధారణ "అణు" సంకేతాలు లేకుండా).

వీడియో: అణు పేలుళ్లు

సబ్‌స్క్రైబ్ చేసుకోండి మరియు మా ఉత్తమ ప్రచురణలను చదవండి Yandex.Zen. మా పేజీలో ప్రపంచం నలుమూలల నుండి అందమైన ఫోటోలను చూడండి ఇన్స్టాగ్రామ్

మీరు లోపాన్ని కనుగొంటే, దయచేసి టెక్స్ట్ యొక్క భాగాన్ని ఎంచుకుని, Ctrl+Enter నొక్కండి.

వందల వేల మంది ప్రసిద్ధ మరియు మరచిపోయిన పురాతన గన్‌స్మిత్‌లు ఒక క్లిక్‌తో శత్రు సైన్యాన్ని ఆవిరైపోయే సామర్థ్యం గల ఆదర్శ ఆయుధం కోసం పోరాడారు. కాలానుగుణంగా, ఈ శోధనల యొక్క జాడలు అద్భుత కథలలో కనుగొనబడతాయి, ఇవి అద్భుత కత్తి లేదా విల్లును మిస్ చేయకుండానే ఎక్కువ లేదా తక్కువ స్పష్టంగా వివరిస్తాయి.

అదృష్టవశాత్తూ, సాంకేతిక పురోగతి చాలా కాలం పాటు నెమ్మదిగా కదిలింది, వినాశకరమైన ఆయుధం యొక్క నిజమైన స్వరూపం కలలు మరియు మౌఖిక కథలలో మరియు తరువాత పుస్తకాల పేజీలలో మిగిలిపోయింది. 19వ శతాబ్దపు శాస్త్రీయ మరియు సాంకేతిక పురోగతి 20వ శతాబ్దపు ప్రధాన భయం యొక్క సృష్టికి పరిస్థితులను అందించింది. అణు బాంబు, వాస్తవ పరిస్థితులలో సృష్టించబడింది మరియు పరీక్షించబడింది, సైనిక వ్యవహారాలు మరియు రాజకీయాలు రెండింటినీ విప్లవాత్మకంగా మార్చింది.

ఆయుధాల సృష్టి చరిత్ర

పేలుడు పదార్థాలను ఉపయోగించి మాత్రమే అత్యంత శక్తివంతమైన ఆయుధాలను సృష్టించవచ్చని చాలా కాలంగా నమ్ముతారు. అతిచిన్న కణాలతో పనిచేసే శాస్త్రవేత్తల ఆవిష్కరణలు ప్రాథమిక కణాల సహాయంతో అపారమైన శక్తిని ఉత్పత్తి చేయవచ్చని శాస్త్రీయ ఆధారాలను అందించాయి. 1896లో యురేనియం లవణాల రేడియోధార్మికతను కనుగొన్న బెక్వెరెల్ పరిశోధకుల శ్రేణిలో మొదటిది.

యురేనియం 1786 నుండి ప్రసిద్ది చెందింది, అయితే ఆ సమయంలో ఎవరూ దాని రేడియోధార్మికతను అనుమానించలేదు. 19 వ మరియు 20 వ శతాబ్దాల ప్రారంభంలో శాస్త్రవేత్తల పని ప్రత్యేక భౌతిక లక్షణాలను మాత్రమే కాకుండా, రేడియోధార్మిక పదార్ధాల నుండి శక్తిని పొందే అవకాశాన్ని కూడా వెల్లడించింది.

యురేనియం ఆధారంగా ఆయుధాలను తయారు చేసే ఎంపికను మొదట వివరంగా వివరించబడింది, 1939లో ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు జోలియట్-క్యూరీస్ ప్రచురించారు మరియు పేటెంట్ చేశారు.

ఆయుధాలకు దాని విలువ ఉన్నప్పటికీ, శాస్త్రవేత్తలు తాము అలాంటి విధ్వంసక ఆయుధాన్ని రూపొందించడానికి వ్యతిరేకంగా నిశ్చయించుకున్నారు.

ప్రతిఘటనలో రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం ద్వారా వెళ్ళిన తరువాత, 1950 లలో జంట (ఫ్రెడరిక్ మరియు ఐరీన్), యుద్ధం యొక్క విధ్వంసక శక్తిని గ్రహించి, సాధారణ నిరాయుధీకరణ కోసం వాదించారు. వారికి నీల్స్ బోర్, ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ మరియు ఆ కాలంలోని ఇతర ప్రముఖ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మద్దతు ఇచ్చారు.

ఇంతలో, జోలియట్-క్యూరీలు పారిస్‌లో నాజీల సమస్యతో బిజీగా ఉండగా, గ్రహం యొక్క మరొక వైపున, అమెరికాలో, ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి అణు ఛార్జ్ అభివృద్ధి చేయబడుతోంది. పనికి నాయకత్వం వహించిన రాబర్ట్ ఓపెన్‌హైమర్‌కు విస్తృత అధికారాలు మరియు అపారమైన వనరులు ఇవ్వబడ్డాయి. 1941 ముగింపు మాన్హాటన్ ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రారంభాన్ని గుర్తించింది, ఇది చివరికి మొదటి పోరాట అణు వార్‌హెడ్‌ను రూపొందించడానికి దారితీసింది.

న్యూ మెక్సికోలోని లాస్ అలమోస్ పట్టణంలో, ఆయుధ-గ్రేడ్ యురేనియం కోసం మొదటి ఉత్పత్తి సౌకర్యాలు నిర్మించబడ్డాయి. తదనంతరం, ఇలాంటి అణు కేంద్రాలు దేశవ్యాప్తంగా కనిపించాయి, ఉదాహరణకు చికాగోలో, ఓక్ రిడ్జ్, టెన్నెస్సీలో మరియు పరిశోధన కాలిఫోర్నియాలో జరిగింది. అమెరికన్ విశ్వవిద్యాలయాల ప్రొఫెసర్ల యొక్క ఉత్తమ శక్తులు, అలాగే జర్మనీ నుండి పారిపోయిన భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు బాంబును రూపొందించడానికి విసిరివేయబడ్డారు.

"థర్డ్ రీచ్" లోనే, కొత్త రకం ఆయుధాన్ని రూపొందించే పని ఫ్యూరర్ యొక్క లక్షణంగా ప్రారంభించబడింది.

"బెస్నోవాటీ" ట్యాంకులు మరియు విమానాలపై ఎక్కువ ఆసక్తిని కలిగి ఉండటం వలన మరియు మరింత మెరుగైనది, అతను కొత్త అద్భుత బాంబు కోసం పెద్దగా కనిపించలేదు.

తదనుగుణంగా, హిట్లర్ మద్దతు లేని ప్రాజెక్ట్‌లు నత్త వేగంతో ఉత్తమంగా సాగాయి.

విషయాలు వేడెక్కడం ప్రారంభించినప్పుడు, మరియు తూర్పు ఫ్రంట్ ద్వారా ట్యాంకులు మరియు విమానాలు మింగబడినట్లు తేలింది, కొత్త అద్భుత ఆయుధానికి మద్దతు లభించింది. కానీ చాలా ఆలస్యం అయింది; బాంబు దాడులు మరియు సోవియట్ ట్యాంక్ చీలికలకు నిరంతరం భయపడే పరిస్థితులలో, అణు భాగంతో పరికరాన్ని సృష్టించడం సాధ్యం కాదు.

సోవియట్ యూనియన్ కొత్త రకం విధ్వంసక ఆయుధాన్ని సృష్టించే అవకాశంపై ఎక్కువ శ్రద్ధ చూపింది. యుద్ధానికి ముందు కాలంలో, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు అణుశక్తి మరియు అణ్వాయుధాలను సృష్టించే అవకాశం గురించి సాధారణ జ్ఞానాన్ని సేకరించి, ఏకీకృతం చేశారు. యుఎస్‌ఎస్‌ఆర్ మరియు యుఎస్‌ఎలో అణు బాంబును సృష్టించిన మొత్తం వ్యవధిలో ఇంటెలిజెన్స్ తీవ్రంగా పనిచేసింది. అభివృద్ధి వేగాన్ని తగ్గించడంలో యుద్ధం గణనీయమైన పాత్ర పోషించింది, ఎందుకంటే భారీ వనరులు ముందుకి వెళ్ళాయి.

నిజమే, విద్యావేత్త ఇగోర్ వాసిలీవిచ్ కుర్చాటోవ్, తన లక్షణమైన దృఢత్వంతో, ఈ దిశలో అన్ని సబార్డినేట్ విభాగాల పనిని ప్రోత్సహించాడు. కొంచెం ముందుకు చూస్తే, యుఎస్‌ఎస్‌ఆర్ నగరాలపై అమెరికన్ సమ్మె ముప్పు నేపథ్యంలో ఆయుధాల అభివృద్ధిని వేగవంతం చేసే పని అతనికి ఉంది. అతను, వందల మరియు వేల మంది శాస్త్రవేత్తలు మరియు కార్మికుల భారీ యంత్రం యొక్క కంకరలో నిలబడి, సోవియట్ అణు బాంబు యొక్క తండ్రి గౌరవ బిరుదును ప్రదానం చేస్తారు.

ప్రపంచంలోనే తొలి పరీక్షలు

అయితే అమెరికా అణు కార్యక్రమానికి తిరిగి వద్దాం. 1945 వేసవి నాటికి, అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి అణు బాంబును సృష్టించగలిగారు. దుకాణంలో తనను తాను తయారు చేసుకున్న లేదా శక్తివంతమైన బాణసంచా కొనుగోలు చేసిన ఏ అబ్బాయి అయినా అసాధారణమైన హింసను అనుభవిస్తాడు, వీలైనంత త్వరగా దానిని పేల్చివేయాలని కోరుకుంటాడు. 1945లో, వందలాది మంది అమెరికన్ సైనికులు మరియు శాస్త్రవేత్తలు ఇదే విషయాన్ని అనుభవించారు.

జూన్ 16, 1945 న, న్యూ మెక్సికోలోని అలమోగోర్డో ఎడారిలో మొట్టమొదటి అణ్వాయుధ పరీక్ష మరియు ఇప్పటి వరకు అత్యంత శక్తివంతమైన పేలుళ్లలో ఒకటి జరిగింది.

బంకర్ నుండి పేలుడును చూస్తున్న ప్రత్యక్ష సాక్షులు 30 మీటర్ల స్టీల్ టవర్ పైభాగంలో ఛార్జ్ పేలిన శక్తితో ఆశ్చర్యపోయారు. మొదట, ప్రతిదీ కాంతితో నిండిపోయింది, సూర్యుడి కంటే చాలా రెట్లు బలంగా ఉంది. అప్పుడు ఒక ఫైర్‌బాల్ ఆకాశంలోకి లేచి, పొగ యొక్క కాలమ్‌గా మారుతుంది, అది ప్రసిద్ధ పుట్టగొడుగుగా మారింది.

దుమ్ము స్థిరపడిన వెంటనే, పరిశోధకులు మరియు బాంబు సృష్టికర్తలు పేలుడు జరిగిన ప్రదేశానికి చేరుకున్నారు. సీసం పొదిగిన షెర్మాన్ ట్యాంకుల నుండి వారు అనంతర పరిణామాలను వీక్షించారు. వారు చూసినది వారిని ఆశ్చర్యపరిచింది; ఏ ఆయుధమూ అలాంటి నష్టాన్ని కలిగించలేదు. ఇసుక కొన్ని చోట్ల గాజులా కరిగిపోయింది.

టవర్ యొక్క చిన్న అవశేషాలు కూడా కనుగొనబడ్డాయి; భారీ వ్యాసం కలిగిన బిలం లో, వికృతమైన మరియు చూర్ణం చేయబడిన నిర్మాణాలు విధ్వంసక శక్తిని స్పష్టంగా వివరించాయి.

నష్టపరిచే కారకాలు

ఈ పేలుడు కొత్త ఆయుధం యొక్క శక్తి గురించి, శత్రువును నాశనం చేయడానికి ఉపయోగించే దాని గురించి మొదటి సమాచారాన్ని అందించింది. ఇవి అనేక కారకాలు:

కాంతి రేడియేషన్, ఫ్లాష్, దృష్టి యొక్క రక్షిత అవయవాలను కూడా బ్లైండ్ చేయగల సామర్థ్యం;
షాక్ వేవ్, కేంద్రం నుండి కదిలే గాలి యొక్క దట్టమైన ప్రవాహం, చాలా భవనాలను నాశనం చేస్తుంది;
చాలా పరికరాలను నిలిపివేసే విద్యుదయస్కాంత పల్స్ మరియు పేలుడు తర్వాత మొదటిసారిగా కమ్యూనికేషన్ల వినియోగాన్ని అనుమతించదు;
చొచ్చుకొనిపోయే రేడియేషన్, ఇతర హానికరమైన కారకాల నుండి ఆశ్రయం పొందిన వారికి అత్యంత ప్రమాదకరమైన అంశం, ఆల్ఫా-బీటా-గామా వికిరణంగా విభజించబడింది;
రేడియోధార్మిక కాలుష్యం పదుల లేదా వందల సంవత్సరాల పాటు ఆరోగ్యం మరియు జీవితాన్ని ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

అణ్వాయుధాల యొక్క తదుపరి ఉపయోగం, పోరాటంతో సహా, జీవులు మరియు ప్రకృతిపై వాటి ప్రభావం యొక్క అన్ని విశిష్టతలను చూపించింది. ఆగష్టు 6, 1945 హిరోషిమా చిన్న నగరం యొక్క పదివేల మంది నివాసితులకు చివరి రోజు, అప్పుడు అనేక ముఖ్యమైన సైనిక స్థాపనలకు ప్రసిద్ధి చెందింది.

పసిఫిక్‌లో యుద్ధం యొక్క ఫలితం ముందుగా నిర్ణయించబడింది, అయితే జపాన్ ద్వీపసమూహంపై ఆపరేషన్ US మెరైన్‌ల కంటే ఎక్కువ మిలియన్ల ప్రాణాలను బలిగొంటుందని పెంటగాన్ విశ్వసించింది. ఒకే రాయితో అనేక పక్షులను చంపడం, జపాన్‌ను యుద్ధం నుండి బయటకు తీసుకురావడం, ల్యాండింగ్ ఆపరేషన్‌లో ఆదా చేయడం, కొత్త ఆయుధాన్ని పరీక్షించడం మరియు మొత్తం ప్రపంచానికి ప్రకటించడం మరియు అన్నింటికంటే USSR కి ప్రకటించడం నిర్ణయించబడింది.

అర్ధరాత్రి ఒంటిగంటకు "బేబీ" అణుబాంబుతో కూడిన విమానం మిషన్‌పై బయలుదేరింది.

నగరంపై పడవేయబడిన బాంబు ఉదయం 8.15 గంటలకు సుమారు 600 మీటర్ల ఎత్తులో పేలింది. భూకంప కేంద్రం నుండి 800 మీటర్ల దూరంలో ఉన్న అన్ని భవనాలు ధ్వంసమయ్యాయి. 9 తీవ్రతతో వచ్చిన భూకంపాన్ని తట్టుకునేలా రూపొందించిన కొన్ని భవనాల గోడలు మాత్రమే బయటపడ్డాయి.

బాంబు పేలుడు సమయంలో 600 మీటర్ల పరిధిలో ఉన్న ప్రతి పది మందిలో ఒక్కరు మాత్రమే ప్రాణాలతో బయటపడగలిగారు. కాంతి రేడియేషన్ ప్రజలను బొగ్గుగా మార్చింది, రాయిపై నీడ గుర్తులను వదిలి, వ్యక్తి ఉన్న ప్రదేశం యొక్క చీకటి ముద్రణ. తరువాతి పేలుడు తరంగం చాలా బలంగా ఉంది, అది పేలుడు జరిగిన ప్రదేశం నుండి 19 కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉన్న గాజును పగలగొట్టగలదు.

ఒక యువకుడు దట్టమైన గాలి ద్వారా కిటికీ గుండా ఇంటి నుండి బయటకు వచ్చేశాడు; దిగగానే, ఆ వ్యక్తి ఇంటి గోడలు కార్డుల వలె ముడుచుకోవడం చూశాడు. పేలుడు తరంగం తరువాత అగ్ని సుడిగాలి వచ్చింది, పేలుడు నుండి బయటపడిన మరియు ఫైర్ జోన్‌ను విడిచిపెట్టడానికి సమయం లేని కొద్ది మంది నివాసితులను నాశనం చేసింది. పేలుడు నుండి దూరంగా ఉన్నవారు తీవ్రమైన అనారోగ్యాన్ని అనుభవించడం ప్రారంభించారు, దీనికి కారణం మొదట్లో వైద్యులకు అస్పష్టంగా ఉంది.

చాలా తర్వాత, కొన్ని వారాల తర్వాత, "రేడియేషన్ పాయిజనింగ్" అనే పదం ప్రకటించబడింది, ఇప్పుడు దీనిని రేడియేషన్ సిక్‌నెస్ అని పిలుస్తారు.

280 వేల మందికి పైగా ప్రజలు కేవలం ఒక బాంబు బారిన పడ్డారు, నేరుగా పేలుడు నుండి మరియు తదుపరి అనారోగ్యాల నుండి.

అణ్వాయుధాలతో జపాన్‌పై బాంబు దాడి అంతం కాలేదు. ప్రణాళిక ప్రకారం, కేవలం నాలుగు నుండి ఆరు నగరాలు మాత్రమే దెబ్బతినాలి, కానీ వాతావరణ పరిస్థితులు నాగసాకిని మాత్రమే కొట్టడానికి అనుమతించాయి. ఈ నగరంలో, 150 వేల మందికి పైగా ప్రజలు ఫ్యాట్ మ్యాన్ బాంబు బారిన పడ్డారు.

జపాన్ లొంగిపోయే వరకు ఇటువంటి దాడులను నిర్వహిస్తామని అమెరికన్ ప్రభుత్వం చేసిన వాగ్దానాలు యుద్ధ విరమణకు దారితీసింది మరియు తరువాత రెండవ ప్రపంచ యుద్ధాన్ని ముగించే ఒప్పందంపై సంతకం చేసింది. కానీ అణ్వాయుధాల కోసం ఇది ప్రారంభం మాత్రమే.

ప్రపంచంలోనే అత్యంత శక్తివంతమైన బాంబు

యుద్ధానంతర కాలం USSR బ్లాక్ మరియు USA మరియు NATOతో దాని మిత్రదేశాల మధ్య ఘర్షణతో గుర్తించబడింది. 1940 లలో, అమెరికన్లు సోవియట్ యూనియన్‌ను కొట్టే అవకాశాన్ని తీవ్రంగా పరిగణించారు. మాజీ మిత్రదేశాన్ని కలిగి ఉండటానికి, బాంబును సృష్టించే పనిని వేగవంతం చేయవలసి ఉంది మరియు ఇప్పటికే 1949 లో, ఆగస్టు 29 న, అణ్వాయుధాలలో US గుత్తాధిపత్యం ముగిసింది. ఆయుధ పోటీ సమయంలో, రెండు అణు పరీక్షలు అత్యంత శ్రద్ధ వహించాల్సిన అవసరం ఉంది.

బికినీ అటోల్, ప్రాథమికంగా పనికిమాలిన స్విమ్‌సూట్‌లకు ప్రసిద్ధి చెందింది, 1954లో ప్రత్యేకంగా శక్తివంతమైన అణు ఛార్జ్‌ని పరీక్షించడం వల్ల ప్రపంచవ్యాప్తంగా అక్షరాలా స్ప్లాష్ చేసింది.

అమెరికన్లు, అణు ఆయుధాల యొక్క కొత్త డిజైన్‌ను పరీక్షించాలని నిర్ణయించుకున్నారు, ఛార్జ్‌ను లెక్కించలేదు. ఫలితంగా, పేలుడు ప్రణాళిక కంటే 2.5 రెట్లు ఎక్కువ శక్తివంతమైనది. సమీపంలోని దీవుల నివాసితులు, అలాగే సర్వత్రా ఉన్న జపాన్ మత్స్యకారులు దాడికి గురయ్యారు.

అయితే అది అమెరికాకు చెందిన అత్యంత శక్తివంతమైన బాంబు కాదు. 1960లో, B41 అణుబాంబు సేవలో ఉంచబడింది, కానీ దాని శక్తి కారణంగా అది ఎప్పుడూ పూర్తి పరీక్షకు గురికాలేదు. పరీక్షా స్థలంలో అటువంటి ప్రమాదకరమైన ఆయుధం పేలుతుందనే భయంతో ఛార్జ్ యొక్క శక్తిని సిద్ధాంతపరంగా లెక్కించారు.

సోవియట్ యూనియన్, ప్రతిదానిలో మొదటిది కావడానికి ఇష్టపడింది, 1961లో అనుభవించింది, లేకుంటే "కుజ్కా తల్లి" అనే మారుపేరుతో ఉంది.

అమెరికా అణు బ్లాక్‌మెయిల్‌పై స్పందించిన సోవియట్ శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచంలోనే అత్యంత శక్తివంతమైన బాంబును రూపొందించారు. నోవాయా జెమ్లియాలో పరీక్షించబడింది, ఇది ప్రపంచంలోని దాదాపు అన్ని మూలల్లో తన ముద్రను వదిలివేసింది. జ్ఞాపకాల ప్రకారం, పేలుడు సమయంలో అత్యంత మారుమూల మూలల్లో స్వల్ప భూకంపం సంభవించింది.

బ్లాస్ట్ వేవ్, వాస్తవానికి, దాని విధ్వంసక శక్తిని కోల్పోయింది, భూమిని చుట్టుముట్టగలిగింది. ఈ రోజు వరకు, ఇది మానవజాతి సృష్టించిన మరియు పరీక్షించబడిన ప్రపంచంలోనే అత్యంత శక్తివంతమైన అణు బాంబు. వాస్తవానికి, అతని చేతులు స్వేచ్ఛగా ఉంటే, కిమ్ జోంగ్-ఉన్ యొక్క అణు బాంబు మరింత శక్తివంతమైనది, కానీ దానిని పరీక్షించడానికి అతని వద్ద న్యూ ఎర్త్ లేదు.

అణు బాంబు పరికరం

చాలా ప్రాచీనమైన, పూర్తిగా అవగాహన కోసం, అణు బాంబు యొక్క పరికరాన్ని పరిశీలిద్దాం. అణు బాంబులలో అనేక తరగతులు ఉన్నాయి, అయితే మూడు ప్రధానమైన వాటిని పరిశీలిద్దాం:

యురేనియం 235పై ఆధారపడిన యురేనియం, మొదట హిరోషిమాపై పేలింది;
ప్లూటోనియం 239పై ఆధారపడిన ప్లూటోనియం, మొదట నాగసాకిపై పేలింది;
థర్మోన్యూక్లియర్, కొన్నిసార్లు హైడ్రోజన్ అని పిలుస్తారు, డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియంతో కూడిన భారీ నీటి ఆధారంగా, అదృష్టవశాత్తూ జనాభాకు వ్యతిరేకంగా ఉపయోగించబడలేదు.

మొదటి రెండు బాంబులు ఒక అనియంత్రిత అణు ప్రతిచర్య ద్వారా భారీ కేంద్రకాలు చిన్నవిగా విచ్ఛిత్తి చేయబడి, భారీ మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేసే ప్రభావంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. మూడవది హైడ్రోజన్ న్యూక్లియై (లేదా దాని ఐసోటోప్‌ల డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం) కలయికపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది హైడ్రోజన్‌కు సంబంధించి భారీగా ఉంటుంది. అదే బాంబు బరువు కోసం, హైడ్రోజన్ బాంబు యొక్క విధ్వంసక సంభావ్యత 20 రెట్లు ఎక్కువ.

యురేనియం మరియు ప్లూటోనియం కోసం క్లిష్టమైన దాని కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశిని కలిపితే సరిపోతుంది (దీనిలో చైన్ రియాక్షన్ ప్రారంభమవుతుంది), అప్పుడు హైడ్రోజన్ కోసం ఇది సరిపోదు.

యురేనియం యొక్క అనేక ముక్కలను విశ్వసనీయంగా ఒకదానితో ఒకటి కనెక్ట్ చేయడానికి, ఫిరంగి ప్రభావం ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిలో యురేనియం యొక్క చిన్న ముక్కలు పెద్దవిగా కాల్చబడతాయి. గన్‌పౌడర్‌ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, అయితే విశ్వసనీయత కోసం, తక్కువ శక్తితో కూడిన పేలుడు పదార్థాలు ఉపయోగించబడతాయి.

ప్లూటోనియం బాంబులో, చైన్ రియాక్షన్ కోసం అవసరమైన పరిస్థితులను సృష్టించేందుకు, ప్లూటోనియం కలిగిన కడ్డీల చుట్టూ పేలుడు పదార్థాలు ఉంచబడతాయి. సంచిత ప్రభావం, అలాగే చాలా మధ్యలో ఉన్న న్యూట్రాన్ ఇనిషియేటర్ కారణంగా (అనేక మిల్లీగ్రాముల పొలోనియంతో బెరీలియం), అవసరమైన పరిస్థితులు సాధించబడతాయి.

ఇది ఒక ప్రధాన ఛార్జ్ కలిగి ఉంది, ఇది దాని స్వంత పేలుడు కాదు, మరియు ఒక ఫ్యూజ్. డ్యూటెరియం మరియు ట్రిటియం కేంద్రకాల కలయిక కోసం పరిస్థితులను సృష్టించేందుకు, మనకు కనీసం ఒక పాయింట్ వద్దనైనా ఊహించలేని ఒత్తిళ్లు మరియు ఉష్ణోగ్రతలు అవసరం. తరువాత, చైన్ రియాక్షన్ జరుగుతుంది.

అటువంటి పారామితులను రూపొందించడానికి, బాంబులో సంప్రదాయ, కానీ తక్కువ-శక్తి, అణు ఛార్జ్ ఉంటుంది, ఇది ఫ్యూజ్. దాని విస్ఫోటనం థర్మోన్యూక్లియర్ ప్రతిచర్య ప్రారంభానికి పరిస్థితులను సృష్టిస్తుంది.

అణు బాంబు యొక్క శక్తిని అంచనా వేయడానికి, "TNT సమానమైన" అని పిలవబడేది ఉపయోగించబడుతుంది. పేలుడు అనేది శక్తి విడుదల, ప్రపంచంలోని అత్యంత ప్రసిద్ధ పేలుడు TNT (TNT - ట్రినిట్రోటోల్యూన్), మరియు అన్ని కొత్త రకాల పేలుడు పదార్థాలు దానికి సమానంగా ఉంటాయి. బాంబు "బేబీ" - 13 కిలోటన్లు TNT. అది 13000కి సమానం.

బాంబ్ "ఫ్యాట్ మ్యాన్" - 21 కిలోటన్లు, "జార్ బాంబా" - 58 మెగాటన్నుల TNT. 26.5 టన్నుల ద్రవ్యరాశిలో 58 మిలియన్ టన్నుల పేలుడు పదార్థాలు కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయని ఆలోచించడం భయానకంగా ఉంది, ఈ బాంబు ఎంత బరువు కలిగి ఉంది.

అణు యుద్ధం మరియు అణు విపత్తుల ప్రమాదం

ఇరవయ్యవ శతాబ్దపు చెత్త యుద్ధం మధ్యలో కనిపించిన అణ్వాయుధాలు మానవాళికి గొప్ప ప్రమాదంగా మారాయి. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం ముగిసిన వెంటనే, ప్రచ్ఛన్న యుద్ధం ప్రారంభమైంది, ఇది చాలాసార్లు పూర్తి స్థాయి అణు సంఘర్షణగా మారింది. కనీసం ఒక వైపు అణు బాంబులు మరియు క్షిపణుల ఉపయోగం యొక్క ముప్పు గురించి 1950 లలో తిరిగి చర్చించడం ప్రారంభమైంది.

ఈ యుద్ధంలో విజేతలు ఎవరూ ఉండరని అందరూ అర్థం చేసుకున్నారు మరియు అర్థం చేసుకున్నారు.

దానిని నిలువరించడానికి, అనేక మంది శాస్త్రవేత్తలు మరియు రాజకీయ నాయకులు ప్రయత్నాలు చేస్తున్నారు మరియు చేస్తున్నారు. చికాగో విశ్వవిద్యాలయం, నోబెల్ గ్రహీతలతో సహా సందర్శించే అణు శాస్త్రవేత్తల ఇన్‌పుట్‌ను ఉపయోగించి, అర్ధరాత్రికి కొన్ని నిమిషాల ముందు డూమ్స్‌డే గడియారాన్ని సెట్ చేస్తుంది. అర్ధరాత్రి అణు విపత్తును సూచిస్తుంది, కొత్త ప్రపంచ యుద్ధం ప్రారంభం మరియు పాత ప్రపంచం నాశనం. సంవత్సరాలుగా, గడియారం ముళ్లు 17 నుండి 2 నిమిషాల వరకు అర్ధరాత్రి వరకు మారుతూ ఉంటాయి.

అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో సంభవించిన అనేక పెద్ద ప్రమాదాలు కూడా ఉన్నాయి. ఈ వైపరీత్యాలు ఆయుధాలతో పరోక్ష సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయి; అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు ఇప్పటికీ అణు బాంబుల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి, అయితే అవి సైనిక ప్రయోజనాల కోసం అణువును ఉపయోగించడం యొక్క ఫలితాలను ఖచ్చితంగా ప్రదర్శిస్తాయి. వాటిలో అతిపెద్దది:

1957, Kyshtym ప్రమాదం, నిల్వ వ్యవస్థలో వైఫల్యం కారణంగా, Kyshtym సమీపంలో ఒక పేలుడు సంభవించింది;
1957, బ్రిటన్, ఇంగ్లండ్ యొక్క వాయువ్య ప్రాంతంలో, భద్రతా తనిఖీలు నిర్వహించబడలేదు;
1979, USA, ఒక అకాల లీక్ కారణంగా, ఒక అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ నుండి పేలుడు మరియు విడుదల సంభవించింది;
1986, చెర్నోబిల్‌లో విషాదం, 4వ పవర్ యూనిట్ పేలుడు;
2011, జపాన్‌లోని ఫుకుషిమా స్టేషన్‌లో ప్రమాదం.

ఈ విషాదాలలో ప్రతి ఒక్కటి వందల వేల మంది ప్రజల విధిపై భారీ ముద్ర వేసింది మరియు ప్రత్యేక నియంత్రణతో మొత్తం ప్రాంతాలను నాన్-రెసిడెన్షియల్ జోన్‌లుగా మార్చింది.

అణు విపత్తు ప్రారంభానికి దాదాపుగా నష్టపోయే సంఘటనలు ఉన్నాయి. సోవియట్ అణు జలాంతర్గాములు పదేపదే రియాక్టర్ సంబంధిత ప్రమాదాలను కలిగి ఉన్నాయి. అమెరికన్లు 3.8 మెగాటన్నుల దిగుబడితో రెండు మార్క్ 39 న్యూక్లియర్ బాంబులతో కూడిన సూపర్‌ఫోర్రెస్ బాంబర్‌ను పడవేశారు. కానీ యాక్టివేట్ చేయబడిన "సేఫ్టీ సిస్టమ్" ఛార్జీలను పేల్చడానికి అనుమతించలేదు మరియు విపత్తు నివారించబడింది.

అణ్వాయుధాలు గత మరియు ప్రస్తుత

అణుయుద్ధం ఆధునిక మానవాళిని నాశనం చేస్తుందని నేడు ఎవరికైనా స్పష్టమైంది. ఇంతలో, అణ్వాయుధాలను కలిగి ఉండాలనే కోరిక మరియు అణు క్లబ్‌లోకి ప్రవేశించడం లేదా తలుపు పడగొట్టడం ద్వారా దానిలోకి ప్రవేశించడం ఇప్పటికీ కొంతమంది రాష్ట్ర నాయకుల మనస్సులను ఉత్తేజపరుస్తుంది.

భారతదేశం మరియు పాకిస్తాన్ అనుమతి లేకుండా అణ్వాయుధాలను సృష్టించాయి మరియు ఇజ్రాయెలీలు బాంబు ఉనికిని దాచిపెడుతున్నారు.

కొందరికి, అణు బాంబును కలిగి ఉండటం అంతర్జాతీయ వేదికపై తమ ప్రాముఖ్యతను నిరూపించుకోవడానికి ఒక మార్గం. ఇతరులకు, ఇది రెక్కలుగల ప్రజాస్వామ్యం లేదా ఇతర బాహ్య కారకాలచే జోక్యం చేసుకోని హామీ. కానీ ప్రధాన విషయం ఏమిటంటే, ఈ నిల్వలు వ్యాపారంలోకి వెళ్లవు, దాని కోసం అవి నిజంగా సృష్టించబడ్డాయి.

వీడియో

అణు రియాక్టర్ సజావుగా మరియు సమర్ధవంతంగా పనిచేస్తుంది. లేకపోతే, మీకు తెలిసినట్లుగా, ఇబ్బంది ఉంటుంది. కానీ లోపల ఏం జరుగుతోంది? అణు (న్యూక్లియర్) రియాక్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని క్లుప్తంగా, స్పష్టంగా, స్టాప్‌లతో రూపొందించడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

సారాంశంలో, అణు విస్ఫోటనం సమయంలో అదే ప్రక్రియ జరుగుతుంది. పేలుడు మాత్రమే చాలా త్వరగా జరుగుతుంది, కానీ రియాక్టర్‌లో ఇదంతా చాలా కాలం పాటు సాగుతుంది. ఫలితంగా, ప్రతిదీ సురక్షితంగా మరియు ధ్వనిగా ఉంటుంది మరియు మేము శక్తిని పొందుతాము. చుట్టుపక్కల ఉన్నవన్నీ ఒకేసారి నాశనం చేసేంతగా కాదు, నగరానికి విద్యుత్తును అందించడానికి సరిపోతుంది.

నియంత్రిత అణు ప్రతిచర్య ఎలా జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ముందు, అది ఏమిటో మీరు తెలుసుకోవాలి. అణు ప్రతిచర్య అన్ని వద్ద.

అణు ప్రతిచర్య ప్రాథమిక కణాలు మరియు గామా క్వాంటాతో పరస్పర చర్య చేసినప్పుడు పరమాణు కేంద్రకాల యొక్క పరివర్తన (విచ్ఛిత్తి) ప్రక్రియ.

అణు ప్రతిచర్యలు శక్తి యొక్క శోషణ మరియు విడుదల రెండింటిలోనూ సంభవించవచ్చు. రియాక్టర్ రెండవ ప్రతిచర్యలను ఉపయోగిస్తుంది.

న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ శక్తి విడుదలతో నియంత్రిత అణు ప్రతిచర్యను నిర్వహించడం దీని ఉద్దేశ్యం.

తరచుగా అణు రియాక్టర్‌ను అటామిక్ రియాక్టర్ అని కూడా అంటారు. ఇక్కడ ప్రాథమిక వ్యత్యాసం లేదని గమనించండి, కానీ సైన్స్ కోణం నుండి "అణు" అనే పదాన్ని ఉపయోగించడం మరింత సరైనది. ఇప్పుడు అనేక రకాల అణు రియాక్టర్లు ఉన్నాయి. ఇవి పవర్ ప్లాంట్లలో శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి రూపొందించిన భారీ పారిశ్రామిక రియాక్టర్లు, జలాంతర్గాముల అణు రియాక్టర్లు, శాస్త్రీయ ప్రయోగాలలో ఉపయోగించే చిన్న ప్రయోగాత్మక రియాక్టర్లు. సముద్రపు నీటిని డీశాలినేట్ చేయడానికి ఉపయోగించే రియాక్టర్లు కూడా ఉన్నాయి.

అణు రియాక్టర్ సృష్టి చరిత్ర

మొదటి అణు రియాక్టర్ అంత దూరం లేని 1942లో ప్రారంభించబడింది. ఫెర్మీ నేతృత్వంలో USAలో ఇది జరిగింది. ఈ రియాక్టర్‌ను "చికాగో వుడ్‌పైల్" అని పిలిచేవారు.

1946 లో, కుర్చటోవ్ నాయకత్వంలో ప్రారంభించబడిన మొదటి సోవియట్ రియాక్టర్ పనిచేయడం ప్రారంభించింది. ఈ రియాక్టర్ యొక్క శరీరం ఏడు మీటర్ల వ్యాసం కలిగిన బంతి. మొదటి రియాక్టర్లలో శీతలీకరణ వ్యవస్థ లేదు మరియు వాటి శక్తి తక్కువగా ఉంది. మార్గం ద్వారా, సోవియట్ రియాక్టర్ సగటు శక్తి 20 వాట్స్, మరియు అమెరికన్ ఒకటి - కేవలం 1 వాట్. పోలిక కోసం, ఆధునిక పవర్ రియాక్టర్ల సగటు శక్తి 5 గిగావాట్లు. మొదటి రియాక్టర్ ప్రారంభించిన పదేళ్ల లోపు, ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి పారిశ్రామిక అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ ఒబ్నిన్స్క్ నగరంలో ప్రారంభించబడింది.

అణు (అణు) రియాక్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

ఏదైనా అణు రియాక్టర్ అనేక భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: కోర్ తో ఇంధనం మరియు మోడరేటర్ , న్యూట్రాన్ రిఫ్లెక్టర్ , శీతలకరణి , నియంత్రణ మరియు రక్షణ వ్యవస్థ . రియాక్టర్లలో ఐసోటోప్‌లను ఎక్కువగా ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు. యురేనియం (235, 238, 233), ప్లూటోనియం (239) మరియు థోరియం (232) కోర్ ఒక బాయిలర్, దీని ద్వారా సాధారణ నీరు (శీతలకరణి) ప్రవహిస్తుంది. ఇతర శీతలకరణిలలో, "భారీ నీరు" మరియు ద్రవ గ్రాఫైట్ తక్కువగా ఉపయోగించబడతాయి. మేము అణు విద్యుత్ ప్లాంట్ల ఆపరేషన్ గురించి మాట్లాడినట్లయితే, అప్పుడు వేడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి అణు రియాక్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఇతర రకాల పవర్ ప్లాంట్లలో అదే పద్ధతిని ఉపయోగించి విద్యుత్తు కూడా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది - ఆవిరి టర్బైన్‌ను తిప్పుతుంది మరియు కదలిక శక్తి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చబడుతుంది.

అణు రియాక్టర్ యొక్క ఆపరేషన్ యొక్క రేఖాచిత్రం క్రింద ఉంది.

మేము ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, భారీ యురేనియం న్యూక్లియస్ యొక్క క్షయం తేలికపాటి మూలకాలను మరియు అనేక న్యూట్రాన్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఫలితంగా వచ్చే న్యూట్రాన్లు ఇతర కేంద్రకాలతో ఢీకొంటాయి, అవి విచ్ఛిత్తికి కూడా కారణమవుతాయి. అదే సమయంలో, న్యూట్రాన్ల సంఖ్య హిమపాతంలా పెరుగుతుంది.

ఇక్కడ ప్రస్తావించుకోవాలి న్యూట్రాన్ గుణకార కారకం . కాబట్టి, ఈ గుణకం ఒకదానికి సమానమైన విలువను మించి ఉంటే, అణు విస్ఫోటనం సంభవిస్తుంది. విలువ ఒకటి కంటే తక్కువగా ఉంటే, చాలా తక్కువ న్యూట్రాన్లు ఉన్నాయి మరియు ప్రతిచర్య చనిపోతుంది. కానీ మీరు గుణకం యొక్క విలువను ఒకదానికి సమానంగా ఉంచినట్లయితే, ప్రతిచర్య దీర్ఘ మరియు స్థిరంగా కొనసాగుతుంది.

దీన్ని ఎలా చేయాలనేది ప్రశ్న? రియాక్టర్లో, ఇంధనం అని పిలవబడేది ఇంధన అంశాలు (టీవీఈలఖ్). ఇవి చిన్న మాత్రల రూపంలో ఉండే రాడ్లు, అణు ఇంధనం . ఇంధన కడ్డీలు షట్కోణ-ఆకారపు క్యాసెట్‌లలోకి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, వీటిలో రియాక్టర్‌లో వందల సంఖ్యలో ఉండవచ్చు. ఇంధన కడ్డీలతో క్యాసెట్లు నిలువుగా అమర్చబడి ఉంటాయి, మరియు ప్రతి ఇంధన రాడ్ కోర్లో దాని ఇమ్మర్షన్ యొక్క లోతును నియంత్రించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే వ్యవస్థను కలిగి ఉంటుంది. క్యాసెట్‌లతో పాటు, అవి కూడా ఉన్నాయి నియంత్రణ రాడ్లు మరియు అత్యవసర రక్షణ రాడ్లు . రాడ్లు న్యూట్రాన్లను బాగా గ్రహించే పదార్థంతో తయారు చేయబడ్డాయి. అందువలన, నియంత్రణ కడ్డీలను కోర్లో వివిధ లోతులకు తగ్గించవచ్చు, తద్వారా న్యూట్రాన్ గుణకార కారకాన్ని సర్దుబాటు చేస్తుంది. అత్యవసర పరిస్థితుల్లో రియాక్టర్‌ను మూసివేయడానికి ఎమర్జెన్సీ రాడ్‌లు రూపొందించబడ్డాయి.

అణు రియాక్టర్ ఎలా ప్రారంభించబడింది?

మేము ఆపరేటింగ్ సూత్రాన్ని స్వయంగా కనుగొన్నాము, అయితే రియాక్టర్ పనితీరును ఎలా ప్రారంభించాలి మరియు ఎలా చేయాలి? స్థూలంగా చెప్పాలంటే, ఇదిగో - యురేనియం ముక్క, కానీ చైన్ రియాక్షన్ దాని స్వంతదానిలో ప్రారంభం కాదు. నిజానికి అణు భౌతిక శాస్త్రంలో ఒక భావన ఉంది క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశి .

క్రిటికల్ మాస్ అనేది న్యూక్లియర్ చైన్ రియాక్షన్‌ని ప్రారంభించడానికి అవసరమైన ఫిసైల్ మెటీరియల్ యొక్క ద్రవ్యరాశి.

ఇంధన కడ్డీలు మరియు నియంత్రణ కడ్డీల సహాయంతో, అణు ఇంధనం యొక్క క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశి మొదట రియాక్టర్‌లో సృష్టించబడుతుంది, ఆపై రియాక్టర్ అనేక దశల్లో సరైన శక్తి స్థాయికి తీసుకురాబడుతుంది.

ఈ వ్యాసంలో, అణు (అణు) రియాక్టర్ యొక్క నిర్మాణం మరియు ఆపరేటింగ్ సూత్రం గురించి మీకు సాధారణ ఆలోచనను అందించడానికి మేము ప్రయత్నించాము. మీకు అంశంపై ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే లేదా విశ్వవిద్యాలయంలో న్యూక్లియర్ ఫిజిక్స్‌లో సమస్య అడిగినట్లయితే, దయచేసి సంప్రదించండి మా కంపెనీ నిపుణులకు. ఎప్పటిలాగే, మీ అధ్యయనాలకు సంబంధించి ఏవైనా ముఖ్యమైన సమస్యను పరిష్కరించడంలో మీకు సహాయం చేయడానికి మేము సిద్ధంగా ఉన్నాము. మరియు మేము దానిలో ఉన్నప్పుడు, మీ దృష్టికి ఇక్కడ మరొక విద్యాసంబంధమైన వీడియో ఉంది!

ఇది చాలా అద్భుతమైన, మర్మమైన మరియు భయంకరమైన ప్రక్రియలలో ఒకటి. అణ్వాయుధాల ఆపరేషన్ సూత్రం చైన్ రియాక్షన్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది చాలా పురోగతి దాని కొనసాగింపును ప్రారంభించే ప్రక్రియ. హైడ్రోజన్ బాంబు యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం కలయికపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అణు బాంబు

రేడియోధార్మిక మూలకాల (ప్లూటోనియం, కాలిఫోర్నియం, యురేనియం మరియు ఇతరులు) యొక్క కొన్ని ఐసోటోపుల కేంద్రకాలు న్యూట్రాన్‌ను సంగ్రహించే సమయంలో క్షీణించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. దీని తరువాత, మరో రెండు లేదా మూడు న్యూట్రాన్లు విడుదలవుతాయి. ఆదర్శ పరిస్థితులలో ఒక పరమాణువు యొక్క కేంద్రకం యొక్క విధ్వంసం రెండు లేదా మూడు మరింత క్షీణతకు దారి తీస్తుంది, ఇది ఇతర అణువులను ప్రారంభించవచ్చు. మరియు అందువలన న. అణు బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి భారీ మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేస్తూ, పెరుగుతున్న న్యూక్లియైలను నాశనం చేసే హిమపాతం లాంటి ప్రక్రియ జరుగుతుంది. పేలుడు సమయంలో, అతి తక్కువ వ్యవధిలో అపారమైన శక్తులు విడుదలవుతాయి. ఇది ఒక దశలో జరుగుతుంది. అందుకే అణు బాంబు పేలుడు చాలా శక్తివంతమైనది మరియు విధ్వంసకరం.

గొలుసు ప్రతిచర్యను ప్రారంభించడానికి, రేడియోధార్మిక పదార్ధం మొత్తం ఒక క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశిని అధిగమించాలి. సహజంగానే, మీరు యురేనియం లేదా ప్లూటోనియం యొక్క అనేక భాగాలను తీసుకొని వాటిని ఒకటిగా కలపాలి. అయినప్పటికీ, అణు బాంబు పేలడానికి ఇది సరిపోదు, ఎందుకంటే తగినంత శక్తి విడుదలయ్యే ముందు ప్రతిచర్య ఆగిపోతుంది లేదా ప్రక్రియ నెమ్మదిగా కొనసాగుతుంది. విజయం సాధించడానికి, పదార్ధం యొక్క క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశిని అధిగమించడమే కాకుండా, చాలా తక్కువ వ్యవధిలో దీన్ని చేయడం అవసరం. అనేక రకాలను ఉపయోగించడం ఉత్తమం. ఇది ఇతరులను ఉపయోగించడం ద్వారా మరియు వేగంగా మరియు నెమ్మదిగా పేలుడు పదార్థాలను ప్రత్యామ్నాయంగా ఉపయోగించడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.

మొదటి అణు పరీక్ష జూలై 1945లో USAలో అల్మోగోర్డో పట్టణానికి సమీపంలో జరిగింది. అదే సంవత్సరం ఆగస్టులో, అమెరికన్లు హిరోషిమా మరియు నాగసాకిలపై ఈ ఆయుధాలను ఉపయోగించారు. నగరంలో అణు బాంబు పేలుడు భయంకరమైన విధ్వంసానికి దారితీసింది మరియు చాలా మంది జనాభా మరణానికి దారితీసింది. USSR లో, 1949 లో అణు ఆయుధాలు సృష్టించబడ్డాయి మరియు పరీక్షించబడ్డాయి.

H-బాంబు

ఇది చాలా గొప్ప విధ్వంసక శక్తి కలిగిన ఆయుధం. దాని ఆపరేషన్ సూత్రం తేలికైన హైడ్రోజన్ అణువుల నుండి భారీ హీలియం న్యూక్లియైల సంశ్లేషణపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది చాలా పెద్ద మొత్తంలో శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. ఈ ప్రతిచర్య సూర్యునిపై మరియు ఇతర నక్షత్రాలపై జరిగే ప్రక్రియల మాదిరిగానే ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ (ట్రిటియం, డ్యూటెరియం) మరియు లిథియం ఐసోటోపులను ఉపయోగించి థర్మోన్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ చాలా సులభంగా జరుగుతుంది.

అమెరికన్లు 1952లో మొదటి హైడ్రోజన్ వార్‌హెడ్‌ను పరీక్షించారు. ఆధునిక అవగాహనలో, ఈ పరికరాన్ని బాంబు అని పిలవలేము. ఇది ద్రవ డ్యూటెరియంతో నిండిన మూడు అంతస్తుల భవనం. USSR లో మొదటి హైడ్రోజన్ బాంబు పేలుడు ఆరు నెలల తరువాత జరిగింది. సోవియట్ థర్మోన్యూక్లియర్ వెపన్ RDS-6 ఆగస్టు 1953లో సెమిపలాటిన్స్క్ సమీపంలో పేలింది. USSR 1961లో 50 మెగాటన్నుల (జార్ బాంబా) దిగుబడితో అతిపెద్ద హైడ్రోజన్ బాంబును పరీక్షించింది. మందుగుండు సామగ్రి పేలుడు తర్వాత అల మూడు సార్లు గ్రహం చుట్టుముట్టింది.