logo
Рук-во лаб

3. Теоретическая часть.

В 1938 году немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман открыли, что при бомбардировке атомов урана (235U) нейтронами некоторые ядра расщепляются на две примерно равные части и при этом высвобождается большое количество ядерной энергии. В начале 1939 года французский физик Жолио-Кюри сделал вывод, что возможна цепная реакция, которая приведет к взрыву чудовищной разрушительной силы и что уран может стать источником энергии, как обычное взрывное вещество. Это заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.

3.1. Ядерное оружие. К осени 1944 года работы по созданию атомной бомбы были завершены. Утром 6 и 9 августа 1945 года американцы взорвали две атомные бомбы над японскими городами Хиросима и Нагасаки. В результате погибло 105 тыс. и ранено 69 тыс. человек, соответственно. В СССР испытание ядерного оружия было произведено в 1949 году на полигоне Семипалатинска. В создании атомной бомбы принял участие коллектив ученых (И.Е. Тамм, А.И. Алиханов, Я.И. Френкель, Д.Д. Иваненко, А.П. Александров), который возглавлял И.В. Курчатов.

И.В. Курчатов (1903-1960)
Принцип работы ядерного оружия основан на цепной реакции. В куске урана (235U) или плутония (239Pu) при бомбардировке нейтронами происходит расщепление первого ядра, и освобождаются 2-3 нейтрона, которые в свою очередь расщепляют следующие 4 ядра с выделением 8-12 нейтронов и т.д. При расщеплении ядер за доли секунды, количество расщепленных атомов, а значит и количество выделенной при этом энергии, возрастает лавинообразно. Этот процесс называется цепной реакцией (рис. 8.1).

Рис. 8.1 Цепная ядерная реакция
Для того чтобы цепная реакция произошла, необходима минимальная масса ядерного топлива (235U) или (239Pu) – критическая масса. Критическая масса для 235U равна 23 кг, а для 239Pu - 5,6 кг.

В атомной бомбе используют чистый 235U или 239Pu с критической массой, разделенной на две или более частей. Для взрыва необходимо соединить эти части над целью в единое целое, чтобы их общая масса стала более критической. Источником цепной реакции становится источник нейтронов. В миллионные доли секунды происходит цепная реакция с выделением огромного количества энергии и смертельной радиации. Высокоактивные продукты распада сыплются с неба, нес я гибель всему живому.

Приведенную высоту взрыва определяют по формуле, равной =

Н/q1/3 = 10,2 м/т1/3,

где Н - высота взрыва в метрах, q - мощность взрыва в тоннах тротилового эквивалента.

Причиной радиоактивного загрязнения местности в районе эпицентра взрыва является образование в грунте наведенной активности под действием потока нейтронов проникающей радиации, испускаемой из зоны взрыва ядерного заряда. На 1 час после взрыва радиационная разведка предупредительными знаками обозначает границы зон радиоактивного загрязнения с уровнями радиации 25 Р/ч, 0,5 Р/ч и 0,1 Р/ч. Уровни радиоактивности на местности в районе эпицентра ядерного взрыва измеряются на разное время после его осуществления (табл. 8.1).

Таблица 8.1