Принцип устройства ядерного оружия
Известны три основных вида ядерного оружия: собственно ядерное (или атомное оружие), термоядерное и нейтронное. Возможно еще применение радиологического оружия, то есть распыление на огромных территориях радиоактивных веществ, например отходов атомных реакторов, в виде аэрозолей.
Ядерные (атомные) боеприпасы (бомбы) основаны на принципе использования энергии цепной реакции деления ядер урана-235 или плутония-239, ядра которых легко расщепляются на две части от удара медленных нейтронов. (Ядра природного урана-238 разрушаются трудно, только под действием удара очень быстрых нейтронов). Цепная реакция деления ядер происходит мгновенно, если количество урана или плутония составляет критическую массу. В ядерных боеприпасах она может быть образована двумя способами: имплозии (направленного внутрь взрыва, увеличивающего плотность вещества) или взрывного сближения урановых и плутониевых полушарий, каждое из которых в отдельности меньше критической массы и не взрывается.
Взрыв ядерного боеприпаса происходит следующим образом. На определенной высоте срабатывает дистанционный взрыватель, взрываются пороховые заряды, силой их взрыва полушария урана или плутония сближаются, при этом образуется критическая масса и происходит цепная реакция. При разрушении ядер урана или плутония выделяется огромное количество внутриядерной энергии в виде энергии взрыва.
Термоядерный боеприпас (бомба) содержит в себе все части ядерной бомбы, а, кроме того, термоядерный заряд и природный уран 238 (в корпусе бомбы). Взрыв термоядерной бомбы происходит в три стадии (трехступенчатая бомба) на основе реакций деление - синтез—деление;
Термоядерный заряд состоит из изотопов водорода (дейтерия, 2Н, и трития, 3Н лития 6Li_ В частности, применяется соединение дейтерия с литием —дейтерид лития, 2Нз6Li.. При взрыве ядерного заряда урана или плутония внутри бомбы температура достигает несколько миллионов градусов. При такой высокой температуре происходят термоядерные реакции синтеза (новообразования) ядер гелияиз изотопов водорода и лития с выделением огромного количества энергии, в 8—10 раз большей, чем при разрушении ядер урана или плутония;
Эти реакции синтеза гелия происходят при очень высокой температуре, поэтому получили названия термоядерных. (На солнце эти реакции происходят постоянно в больших размерах, за счет их оно испускает солнечную энергию).
Взрыв термоядерного боеприпаса протекает в три стадии
:
— взрывается ядерный заряд урана или плутония (цепная реакция деления ядер) с образованием внутри бомбы температуры в несколько миллионов градусов;
—под действием высокой температуры происходят термоядерные реакции синтеза ядер гелия из дейтерия, трития и лития с выделением очень быстрых нейтронов с энергией 10—20 Мэв;
— быстрые нейтроны, бомбардируя ядра урана-238, вызывают деление ядер урана с дополнительным выделением огромной энергии.
Могут быть также двухступенчатые термоядерные боеприпасом на принципе деление—синтез, отличающиеся от трехступенчатых отсутствием урана - 238 в корпусе боеприпаса (бомбы).
Нейтронные боеприпасы (бомбы) представляют собой особый вид термоядерного боеприпаса, в котором находится плутониевый заряд и смесь дейтерия и трития в таких соотношениях, чтобы разрушительная мощность взрыва была минимальной, а основное поражающее действие обеспечивалось бы нейтронным и гамма - облучением. По планам агрессоров, нейтронная бомба должна уничтожать людей, оставляя неразрушенными города и другие материальные ценности. Именно исходя из таких целей, в США приступили к массовому производству нейтронного оружия.