ბირთვული აფეთქებისგან გამოყოფილი ენერგია ძალიან დიდია. მას შეუძლია რამდენიმე წუთში გაანადგუროს მთელი ქალაქები. ეს ამაზრზენი ენერგია გამოიყოფა ბირთვული რეაქციის შედეგად.
ბირთვული ჯაჭვური რეაქციის მექანიზმი
ფიზიკის კურსიდან ცნობილია, რომ ბირთვში არსებული ნუკლეონები - პროტონები და ნეიტრონები ერთმანეთთან იკავებს ძლიერი ურთიერთქმედებით. იგი მნიშვნელოვნად აღემატება კულონის მოგერიების ძალებს, ამიტომ ბირთვი მთლიანობაში სტაბილურია. მე -20 საუკუნეში დიდმა მეცნიერმა ალბერტ აინშტაინმა აღმოაჩინა, რომ ცალკეული ნუკლეონების მასა გარკვეულწილად მეტია, ვიდრე შეკრული მდგომარეობაში მყოფი მათი მასა (როდესაც ისინი წარმოქმნიან ბირთვს). სად მიდის მასის ნაწილი? აღმოჩნდება, რომ იგი ნუკლეონების სავალდებულო ენერგიად იქცევა და მისი ბირთვების წყალობით, ატომებისა და მოლეკულების არსებობა შეიძლება.
ცნობილი ბირთვების უმეტესობა სტაბილურია, მაგრამ არსებობს რადიოაქტიურიც. ისინი განუწყვეტლივ გამოყოფენ ენერგიას, რადგან ექვემდებარება რადიოაქტიურ დაშლას. ასეთი ქიმიური ელემენტების ბირთვები საშიში არ არის ადამიანისთვის, მაგრამ ისინი არ გამოყოფენ ენერგიას, რომელსაც შეუძლია განადგურდეს მთელი ქალაქები.
კოლოსალური ენერგია ბირთვული ჯაჭვური რეაქციის შედეგად ჩნდება. ურანის -235 იზოტოპს, ისევე როგორც პლუტონიუმს, ატომურ ბომბში იყენებენ ბირთვულ საწვავად. როდესაც ერთი ნეიტრონი შედის ბირთვში, ის იწყებს გაყოფას. ნეიტრონი, რომელიც ნაწილაკია ელექტრული მუხტის გარეშე, ადვილად შეუძლია შეაღწიოს ბირთვის სტრუქტურაში, გვერდის ავლით ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედების ძალების მოქმედებაზე. შედეგად, ის დაიწყება გაჭიმვა. ნუკლეონებს შორის ძლიერი ურთიერთქმედება დაიწყება შესუსტება, ხოლო კულონის ძალები იგივე დარჩება. ურანი -235 ბირთვი გაიყოფა ორ (იშვიათად სამ) ფრაგმენტად. გამოჩნდება ორი დამატებითი ნეიტრონი, რომლებსაც შემდეგ შეუძლიათ მსგავსი რეაქცია. ამიტომ, მას ჯაჭვს უწოდებენ: რაც იწვევს განხეთქილების რეაქციას (ნეიტრონი) მისი პროდუქტია.
ბირთვული რეაქციის შედეგად გამოიყოფა ენერგია, რომელიც უკავშირებს ნუკლეონებს დედა-ბირთვში ურან-235 (სავალდებულო ენერგია). ეს რეაქცია საფუძვლად უდევს ბირთვული რეაქტორების მუშაობას და ატომური ბომბის აფეთქებას. მისი განხორციელებისთვის უნდა შესრულდეს ერთი პირობა: საწვავის მასა უნდა იყოს კრიტიკული. პლუტონიუმის და ურან-235-ის შერწყმის მომენტში ხდება აფეთქება.
ბირთვული აფეთქება
პლუტონიუმისა და ურანის ბირთვების შეჯახების შემდეგ წარმოიქმნება ძლიერი დარტყმითი ტალღა, რომელიც გავლენას ახდენს ყველა ცოცხალ არსებაზე დაახლოებით 1 კმ რადიუსში. ცეცხლსასროლი იარაღი, რომელიც აფეთქების ადგილზე ჩნდება, თანდათან ფართოვდება 150 მეტრზე. მისი ტემპერატურა 8 ათას კელვინამდე ეცემა, როდესაც დარტყმითი ტალღა საკმარისად შორს ივლის. მწვავე ჰაერი რადიოაქტიურ მტვერს ატარებს დიდ მანძილებზე. ბირთვულ აფეთქებას თან ახლავს ძლიერი ელექტრომაგნიტური გამოსხივება.
