Na presnú odpoveď na otázku sa bude musieť vážne ponoriť do takého odvetvia ľudských vedomostí, ako je jadrová fyzika - a zaoberať sa jadrovými / termonukleárnymi reakciami..
izotopy
Z priebehu všeobecnej chémie si pamätáme, že látka v okolí pozostáva z atómov rôznych „odrôd“ a ich „stupeň“ určuje, ako sa budú správať pri chemických reakciách. Fyzika dodáva, že k tomu dochádza vďaka jemnej štruktúre atómového jadra: vo vnútri jadra sú protóny a neutróny, ktoré ju tvoria - a okolo „obežných dráh“ elektróny „narážajú“ okolo bez zastavenia. Protóny poskytujú kladný náboj jadra, zatiaľ čo elektróny poskytujú záporný náboj, ktorý ich kompenzuje, pretože atóm je obvykle elektricky neutrálny.
Jadro uránu
Z chemického hľadiska je „funkciou“ neutrónov „riedenie“ uniformity jadier jedného „druhu“ nukleami s mierne odlišnými hmotami, pretože iba jadrový náboj ovplyvní chemické vlastnosti (prostredníctvom počtu elektrónov, vďaka ktorým atóm môže tvoriť chemické väzby s ostatnými atómy). Z hľadiska fyziky sa neutróny (ako protóny) podieľajú na ochrane atómových jadier vďaka špeciálnym a veľmi silným jadrovým silám - inak by sa atómové jadro okamžite rozpadlo kvôli Coulombovmu odpudzovaniu podobne nabitých protónov. Existujú neutróny, ktoré umožňujú existenciu izotopov: jadrá s rovnakými nábojmi (t. J. Identické chemické vlastnosti), ale zároveň sa hmotnosťou odlišujú.
Je dôležité, aby nebolo možné vytvárať jadrá z protónov / neutrónov ľubovoľným spôsobom: existujú ich „magické“ kombinácie (v skutočnosti tu neexistuje žiadna mágia, len fyzici súhlasili s tým, že budú nazývať zvlášť energeticky výhodné súbory neutrónov / protónov), ktoré sú neuveriteľne stabilné - ale „pohybujú sa preč“ „Z nich ďalej môžete získať rádioaktívne jadrá, ktoré sa„ rozpadnú “samy od seba (čím ďalej sú od„ magických “kombinácií - tým je pravdepodobnejšie, že sa časom rozpadnú).nucleosynthesis
Ukázalo sa trochu vyššie, že podľa určitých pravidiel je možné „skonštruovať“ atómové jadrá, z protónov / neutrónov vytvoriť všetky ťažšie. Drobnosť je, že tento proces je energeticky ziskový (tj postupuje s uvoľňovaním energie) iba do určitého limitu, po ktorom je potrebné minúť viac energie na vytvorenie stále ťažších jadier, ako sa uvoľňuje počas ich syntézy, a samy o sebe sú veľmi nestabilné. V prírode sa tento proces (nukleosyntéza) uskutočňuje v hviezdach, kde monštruózne tlaky a teploty „narážajú“ jadro tak pevne, že niektoré z nich sa zlúčia, vytvárajú ťažšie a uvoľňujú energiu, vďaka ktorej hviezda svieti..
Podmienečný „limit účinnosti“ ide pozdĺž syntézy železných jadier: syntéza ťažších jadier je energeticky náročná a železo nakoniec „zabíja“ hviezdu a ťažšie jadrá sa tvoria buď v stopových množstvách kvôli zachyteniu protónov / neutrónov, alebo masívne v čase smrti hviezdy vo forme katastrofický výbuch supernovy, keď toky žiarenia dosiahnu skutočne monštruózne hodnoty (typická supernova uvoľní toľko svetelnej energie v okamihu vypuknutia, ako to robí naše Slnko za približne miliardu rokov svojej existencie!)
Jadrové / termonukleárne reakcie
Teraz už môžete uviesť potrebné definície:
Termonukleárna reakcia (je to tiež syntéza alebo v angličtine jadrová fúzia) je typ jadrovej reakcie, pri ktorej sa ľahšie jadrá atómov zlúčia do ťažších z dôvodu energie ich kinetického pohybu (teplo).
Termonukleárna reakcia
Jadrová štiepna reakcia (je to tiež rozkladná reakcia alebo v angličtine) jadrové štiepenie) je typ jadrovej reakcie, pri ktorej sa atómové jadrá spontánne alebo pod vplyvom častice „zvonka“ rozpadnú na fragmenty (zvyčajne dve alebo tri ľahšie častice alebo jadrá).
Jadrová štiepna reakcia
V zásade sa energia uvoľňuje v oboch typoch reakcií: v prvom prípade v dôsledku priamych energetických výhod procesu a v druhom sa uvoľňuje energia, ktorá sa počas smrti utratila za vytváranie atómov ťažších ako železo..
Základný rozdiel medzi jadrovými a termonukleárnymi bombami
Jadrová (atómová) bomba sa obvykle nazýva zariadenie výbušného typu, kde sa veľká časť energie uvoľnenej počas explózie uvoľní v dôsledku jadrovej štiepnej reakcie, a vodík (termonukleárna) je oblasť, v ktorej sa veľká časť energie produkuje termonukleárnou fúznou reakciou. Atómová bomba je synonymom jadrovej bomby, vodíková bomba je termonukleárna.
Jadrová bomba
Presne povedané, všetky existujúce vodíkové bomby sú „náhodne“ jadrové, pretože „zápalná zhoda“ je „zápalný“ jadrový náboj, ktorý na krátku chvíľu iniciuje približne rovnaké podmienky ako vo vnútri hviezdy - takže termonukleárne reakcie by sa mohli „začať v túto chvíľu“. ". Vodíková bomba má oveľa väčšiu a ničivejšiu silu ako jadrová bomba. Vodíkové bomby nie sú v prevádzke vo viac ako jednej krajine na svete.
Vodíková bomba
