Jaký je rozdíl mezi atomovými, jadernými a vodíkovými bombami?

Pro přesnou odpověď na otázku je třeba se vážně ponořit do takového odvětví lidských znalostí, jako je jaderná fyzika - a zabývat se jadernými / termonukleárními reakcemi.

Izotopy

Z kurzu obecné chemie si pamatujeme, že záležitost kolem sestává z atomů různých „odrůd“ a jejich „stupeň“ určuje, jak se budou chovat v chemických reakcích. Fyzika dodává, že k tomu dochází díky jemné struktuře atomového jádra: uvnitř jádra jsou protony a neutrony, které jej tvoří - a kolem „oběžných drah“ elektrony „spěchají“ kolem bez zastavení. Protony poskytují kladný náboj jádra a elektrony - záporný, který jej kompenzuje, díky čemuž je atom obvykle elektricky neutrální.

Uránové jádro

Z chemického hlediska je „funkcí“ neutronů „zředění“ uniformity jader jednoho „druhu“ jádry s mírně odlišnými hmotami, protože pouze jaderný náboj bude mít vliv na chemické vlastnosti (prostřednictvím počtu elektronů, díky nimž atom může tvořit chemické vazby s jinými atomy). Z hlediska fyziky se neutrony (jako protony) podílejí na zachování atomových jader díky speciálním a velmi silným nukleárním silám - jinak by atomové jádro okamžitě odtrhlo kvůli Coulombovu odpuzování podobně nabitých protonů. Neutrony umožňují existenci izotopů: jádra se stejnými náboji (tj. Identickými chemickými vlastnostmi), ale zároveň se liší hmotností.

Je důležité, aby bylo nemožné vytvářet jádra z protonů / neutronů libovolným způsobem: existují jejich „magické“ kombinace (ve skutečnosti zde neexistuje žádná magie, jen fyzikové souhlasili s tím, že nazývají zvláště energeticky výhodné soubory neutronů / protonů), které jsou neuvěřitelně stabilní - ale „pohybující se pryč“ „Z nich dále můžete získat radioaktivní jádra, která se„ rozpadnou “sami (čím dále jsou od„ magických “kombinací - tím je pravděpodobnější, že se v průběhu času rozpadnou).

Nukleosyntéza

Ukázalo se o něco výše, že podle určitých pravidel je možné „konstruovat“ atomová jádra a vytvořit z těžších protonů / neutronů. Drobnost je, že tento proces je energeticky výhodný (tj. Pokračuje s uvolňováním energie) pouze do určité meze, po které je třeba utratit více energie na vytvoření stále těžších jader, než je uvolněno během jejich syntézy, a oni sami se stanou velmi nestabilní. V přírodě se tento proces (nukleosyntéza) odehrává ve hvězdách, kde monstrózní tlaky a teploty „berou“ jádro tak pevně, že se některé z nich slučují, vytvářejí těžší a uvolňují energii, díky které hvězda září.

Podmíněný „limit účinnosti“ jde podél syntézy železných jader: syntéza těžších jader je energeticky náročná a železo nakonec „zabíjí“ hvězdu a těžší jádra se tvoří buď ve stopových množstvích díky zachycení protonů / neutronů, nebo masivně v době smrti hvězdy ve formě katastrofický výbuch supernovy, když toky záření dosáhnou skutečně monstrózních hodnot (typická supernova uvolní tolik světelné energie v okamžiku vypuknutí, jako naše Slunce za přibližně miliardu let své existence!)

Jaderné / termonukleární reakce

Nyní tedy můžete zadat potřebné definice:

Termonukleární reakce (jedná se také o syntézní reakci nebo v angličtině jaderná fúze) je typ jaderné reakce, kdy se lehčí jádra atomů, díky energii jejich kinetického pohybu (tepla), sloučí do těžších.

Termonukleární reakce

Jaderná štěpná reakce (jedná se také o rozpadovou reakci nebo v angličtině) jaderné štěpení) je typ jaderné reakce, kdy se atomová jádra spontánně nebo pod vlivem částice „vně“ rozpadnou na fragmenty (obvykle dvě nebo tři lehčí částice nebo jádra).

Reakce jaderného štěpení

V zásadě je energie uvolňována v obou typech reakcí: v prvním případě díky přímé energetické ziskovosti procesu a ve druhém je uvolňována energie, která byla utracena za vytvoření atomů těžších než železo během „smrti“ hvězdy.

Základní rozdíl mezi jadernými a termonukleárními bombami

Jaderná (atomová) bomba se obvykle nazývá zařízení s výbušným typem, kde je velká část energie uvolněná během exploze uvolněna kvůli jaderné štěpné reakci a vodík (termonukleární) je místo, kde je velká část energie produkována termonukleární fúzní reakcí. Atomová bomba je synonymem jaderné bomby, vodíková bomba je termonukleární.

Jaderná bomba

Přísně vzato, všechny existující vodíkové bomby jsou „náhodně“ jaderné, protože „zápalná shoda“ je „zapalovací“ jaderný náboj, který na krátký okamžik zahajuje přibližně stejné podmínky jako uvnitř hvězdy - takže termonukleární reakce by mohly „nastartovat na tuto chvíli“ ". Vodíková bomba má mnohem větší a ničivější sílu než jaderná bomba. Vodíkové bomby nejsou v provozu ve více než jedné zemi na světě.

Vodíková bomba