Atomfegyverek működése Hatásai

Nukleáris fegyverek fogalma A nukleáris fegyver a tömegpusztító fegyverek egy fajtája, melynek pusztító hatását nehéz elemek egyes izotópjainak (pl.: 235U, 239Pl, stb…) maghasadása, illetve könnyű elemek (pl.: deutérium D – 2H, trícium T – 3H) magjainak fúziója során felszabadult energia szolgáltatja.

Nukleáris fegyverek csoportosítása 1. Robbanás mechanizmusa szerint: hasadás (egyfázisú); hasadás – szintézis (kétfázisú); hasadás – szintézis – hasadás (háromfázisú);

Nukleáris fegyverek csoportosítása 2. A robbanáskor felszabaduló energia (hatóenergia) szerint nagyon kis hatóenergiájú ( < 1 kt); kis (1 – 10 kt); közepes (10 – 100 kt); nagy (100 kt – 1 Mt); és nagyon nagy ( > 1 Mt) hatóenergiájú

Nukleáris fegyverek csoportosítása 3. Hordozóeszközök típusai lehetnek: légi-, vízibombák; torpedók; tüzérség; akna; rakéta (interkontinentális ballisztikus, közép és kis hatótávolságú); szárnyasrakéta;

Nukleáris fegyverek működési elve 1. A magot alkotó nukleonok tömegének és a mag tényleges tömegének különbsége a tömegkülönbség, ez az ún. tömegdefektus, Δm. A Δm tömegváltozás ΔE energiaváltozásnak felel meg számszerű értéke az Enstein-féle egyenlet szerint:

Nukleáris fegyverek működési elve 2. Nukleáris láncreakció:

Nukleáris fegyverek működési elve 3. Kritikus tömeg: A kritikus tömeg egy radioaktív izotóp azon tömege, melynél az önfenntartó láncreakció megvalósítható. Ennek az állapotnak a jellemzésére használatos az ún. sokszorozási tényező, mely megadja, hogy az egy hasadásban keletkezett neutronok átlagosan hány neutront hoznak létre újabb hasadás kiváltása útján: U-233 16 kg U-235 52 kg Pu-239 10 kg Egyes izotópok kritikus tömegei, ideális gömbalakkal, reflektor nélkül

Szubkritikus rendszer Szuperkritikus rendszer

Atombomba szerkezete Little Boy típus (urániumbomba) Manhattan program: Fermi, Bohr, Oppenheimer, Szilárd, Wigner, Teller Fat Man típus (plutóniumbomba) Átmérő: 0,71 m Hossz: 3,05 m Tömeg: 4037 kg Hatóenergia: 15-16 kt Alkalmazás Hiroshima Átmérő: 1,53 m Hossz: 3,25 m Tömeg: 4672 kg Hatóenergia: 21-22 kt Alkalmazás Nagaszaki

Atomfegyverek típusai Hagyományos (egyfázisú) atomfegyverek. Energiájukat a nehéz atommagok hasadási láncreakciójával , termelik. Energiájuk közel 50 %-a esik a léglökési hullámra, 35 %- a fénysugárzásra, 10 %-a sugárszennyezésre és 5 %-a áthatoló sugárzásra. Hidrogénfegyverek (kétfázisú). Energiájukat nehéz atommagok hasadási láncreakciójával megindított könnyű atommagok fúziójával termelik. Hatásuk csaknem azonos az egyfázisú fegyverekével, de sugárhatásuk valamivel nagyobb. Fokozott sugárhatású, kétfázisú ( vagy neutron ) fegyverek. Energiájukat atommag – hasadással beindított fúzióval termelik, de TNT egyenértékük nem haladja meg a néhány kt – át. A fisszió – fúzió arányának beállításával a robbanási energia 15-60% - a áthatoló sugárzás alakjában jelenik meg. Háromfázisú fegyverek. Ezek a létező legnagyobb hatóerejű fegyverek

Háromfázisú atombomba felépítése

Atomrobbantások fajtái Magaslégköri légi földi – vízi földalatti - víz alatti

Nukleáris fegyverek pusztító hatásai lökőhullám Fény- és hősugárzás Áthatoló sugárzás Kihulló radioaktív szennyezés Elektromágneses impulzus

Lökőhullám

Kihullás