Για να γίνουν σταθερά, τα ασταθή άτομα εκπέμπουν ακτινοβολία με τη μορφή σωματιδίων, όπως η άλφα και βήτα ακτινοβολία ή με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπως ακτινοβολία γάμμα και ακτίνες Χ. Άλφα ακτινοβολία: ακτινοβολία που αποτελείται από πυρήνες ηλίου που εκφορτώνονται από τη ραδιενεργή αποικοδόμηση κάποιων βαριών στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων ουρανίου-238, ραδίου-226 και πλουτωνίου.

Ακτινοβολία βήτα: ακτινοβολία αποτελούμενη από ηλεκτρόνια ή ποζιτρόνια που εκπέμπονται από άτομα με ταχύτητα που προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός. Ακτινοβολία γάμμα: ηλεκτρομαγνητικά κύματα που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της ραδιενεργού αποσύνθεσης, τα οποία μπορούν να ιονίζουν τα άτομα και τους ξεχωριστούς χημικούς δεσμούς.

Αυτό είναι περίπου ένας ιονισμός ανά κυβικό μικρό. Αντίδραση αλυσίδας: η διαδικασία της πυρηνικής σχάσης, στην οποία απελευθερώνονται νετρόνια, προκαλεί άλλες αντιδράσεις πυρηνικής σχάσης με την ίδια ή μεγαλύτερη ταχύτητα. Στα πυρηνικά όπλα, μια εξαιρετικά γρήγορη πολλαπλασιαστική αλυσιδωτή αντίδραση προκαλεί εκρηκτική απελευθέρωση ενέργειας. Σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, η ταχύτητα της αλυσιδωτής αντίδρασης ελέγχεται για τη δημιουργία θερμότητας ή ένα μεγάλο αριθμό  νετρόνια.

Κρίσιμη μάζα: η ποσότητα του σχάσιμου υλικού που θα παρέχει μια αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή αντίδραση. Η ποσότητα εξαρτάται τόσο από τις ιδιότητες του σχάσιμου στοιχείου όσο και από το σχήμα της μάζας. Βόμβα υδρογόνου: ένα πυρηνικό όπλο που παίρνει την ενέργεια του από τη σύντηξη του υδρογόνου. Επίσης γνωστό ως θερμοπυρηνικά όπλα.

Πώς λειτουργεί η βόμβα: τα πυρηνικά όπλα, όπως οι συνηθισμένες βόμβες, έχουν σχεδιαστεί για να προκαλέσουν ζημιά κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, δηλαδή ως αποτέλεσμα της απελευθέρωσης μιας μεγάλης ποσότητας ενέργειας σε σύντομο χρονικό διάστημα. Σε συμβατικές βόμβες, μια έκρηξη δημιουργείται από μια χημική αντίδραση που περιλαμβάνει την αναδιάταξη των ατόμων για να σχηματίσουν νέα μόρια. Η ποσότητα της απελευθερωμένης ενέργειας είναι ανάλογη με τις δεσμευτικές ενέργειες των μορίων. Στα πυρηνικά όπλα δημιουργείται μια έκρηξη με την αλλαγή των ίδιων των ατόμων - είτε είναι χωρισμένα είτε συγχωνευμένα για να δημιουργήσουν νέα άτομα.

Οι ενέργειες δέσμευσης μέσα στα άτομα έχουν πολλά μεγέθη τάξης μεγαλύτερα από τις δεσμευτικές ενέργειες μορίων. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πυρηνικών όπλων: ατομικές βόμβες που χρησιμοποιούν τη σχάση ως την κύρια αντίδραση, δηλαδή, τα άτομα είναι χωρισμένα. βόμβες υδρογόνουπου χρησιμοποιούν τη σύνθεση ως την κύρια αντίδραση, δηλαδή, τα άτομα συγχωνεύονται.

Το πλουτώνιο απαντάται φυσικά σε μικρές μόνο ποσότητες. Το περισσότερο πλουτώνιο παράγεται σε αντιδραστήρες διαιρώντας το ουράνιο. Στη συνέχεια, πρέπει να αφαιρεθεί σε μονάδα επανεπεξεργασίας εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Το χαμηλής εμπλουτισμού ουράνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Μηχανική: τα άτομα πλουτωνίου και ουρανίου είναι βαριά, δηλ. έχουν έναν μεγάλο αριθμό πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα. Η σχάση ενός βαρύ πυρήνα μπορεί να είναι αυθόρμητη ή επαγόμενη απορρόφηση νετρονίων. Κατά τη διάρκεια της σχάσης, όταν ο βαρύς πυρήνας χωρίζεται σε δύο μικρότερους πυρήνες, απελευθερώνονται επιπλέον νετρόνια.

Εάν αυτά τα νετρόνια απορροφούνται από άλλους πυρήνες, με τη σειρά τους, μπορούν να χωριστούν, απελευθερώνοντας επίσης νετρόνια. Κατά κανόνα, τα νετρόνια που εκπέμπονται από ένα άτομο αυτομάτως "περνούν" από άλλα άτομα και ως εκ τούτου δεν διεγείρουν περαιτέρω σχάση. Ωστόσο, αν τα άτομα συνδυάζονται υπό υψηλή πίεση, η συχνότητα των "απεργιών" νετρονίων αυξάνεται και μπορεί να συμβεί αλυσιδωτή αντίδραση. Σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, αυτή η αλυσιδωτή αντίδραση ελέγχεται από την απορρόφηση πρόσθετων νετρονίων. Στα πυρηνικά όπλα, αυτή η αλυσιδωτή αντίδραση γίνεται κρίσιμη, δηλαδή, ανεξέλεγκτη.

Αποκτήστε κριτική στο ατομική βόμβα: για την επίτευξη κρίσιμης σημασίας και συνεπώς για τη δημιουργία μιας έκρηξης από την διάσπαση του ατόμου, πρέπει να δημιουργηθεί μια ανεξέλεγκτη αλυσιδωτή αντίδραση με συμπίεση ενός σχασίμου υλικού έτσι ώστε τα άτομα να είναι αρκετά κοντά ώστε να απελευθερώσουν τα νετρόνια να χτυπήσουν. . Μέθοδος πυροβόλων όπλων: Μία μάζα ουρανίου καίγεται σε βαρέλι σε άλλη μάζα ουρανίου. Αυτός είναι ο απλούστερος σχεδιασμός και χρησιμοποιήθηκε για τη βόμβα της Χιροσίμα.

Ωστόσο, δεν είναι τόσο αποτελεσματική όσο η μέθοδος εμφύσησης. Μέθοδος εμφύσησης. Η σφαίρα σχάσιμου υλικού - πλουτώνιο ή άκρως εμπλουτισμένο ουράνιο - περιβάλλεται από συνηθισμένα εκρηκτικά που εκρήγνυνται ταυτόχρονα. Ο χρονισμός χτυπήματος είναι κρίσιμος για τη συμμόρφωση του υλικού επαρκώς και ομοιόμορφα.

Blast Β θερμοπυρηνικές βόμβες  το δευτέριο και το τρίτιο - δύο ισότοπα υδρογόνου - συντήκονται μαζί για να δημιουργήσουν βαρύτερα άτομα. Αυτή είναι η ίδια αντίδραση με το κέντρο του ήλιου. Η συγχώνευση μπορεί να συμβεί μόνο σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Στα πυρηνικά όπλα δημιουργούνται από την έκρηξη της σχάσης για να προκαλέσουν μια αντίδραση σύντηξης. Δεν υπάρχει θεωρητικό όριο στην εκρηκτική δύναμη ενός εύτηχου όπλου.

Μηχανική: στις βόμβες σύντηξης, το δευτέριο και το τρίτιο συνενώνονται για να δημιουργήσουν βαρύτερα άτομα. Στα πυρηνικά όπλα, αυτά τα επίπεδα θερμοκρασίας και πίεσης δημιουργούνται χρησιμοποιώντας μια έκρηξη σχάσης για να προκαλέσει μια αντίδραση σύντηξης. Υλικά για όπλα: ο πυρήνας της βόμβας σχάσης είναι είτε πλουτώνιο είτε άκρως εμπλουτισμένο ουράνιο. Αυτά είναι τα μόνα υλικά που μπορούν να δώσουν μια αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή αντίδραση. Εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθεί, τότε πρέπει να αφαιρεθεί σε εγκατάσταση για ανακύκλωση.

Το δευτέριο και το τρίτιο είναι ισότοπα υδρογόνου που χρησιμοποιούνται στο θερμοπυρηνικά όπλα. Το τρίτιο χρησιμοποιείται επίσης στη βόμβα σχάσης ως πηγή πρόσθετων νετρονίων για τη διευκόλυνση της διαδικασίας σχάσης. Άμεση συνέπεια πυρηνική έκρηξη. Μια πυρηνική έκρηξη παράγει πολλούς διαφορετικούς τύπους ενέργειας που έχουν καταστροφικές συνέπειες: μια έκρηξη, η θερμική ακτινοβολία, ένας ηλεκτρομαγνητικός παλμός, η άμεση πυρηνική ακτινοβολία και οι βροχοπτώσεις. Ο βαθμός βλάβης θα εξαρτηθεί από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους του πυρηνικού όπλου, του ύψους της έκρηξης και της γεωγραφίας του στόχου.

Έκρηξη: Η ταχεία απελευθέρωση ενέργειας σε μια έκρηξη δημιουργεί ένα κύμα υπερπίεσης. Πολύ κοντά στο κέντρο μιας πυρηνικής έκρηξης, η υπερπίεση ισοδυναμεί με αρκετές χιλιάδες λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Αυτό είναι εκατό φορές μεγαλύτερη πίεση σε μια χύτρα ταχύτητας.

Η υπερβολική πίεση καταστρέφει αντικείμενα. Οι ανθρώπινοι πνεύμονες συνθλίβονται υπό υπερπίεση περίπου 30 λιβρών ανά τετραγωνική ίντσα. Η έκρηξη παράγει επίσης άνεμοι υψηλής ταχύτητας που μπορούν να μετατρέψουν ανθρώπους ή αντικείμενα σε ρουκέτες. Η πίεση κρουστικού κύματος μπορεί επίσης να προκαλέσει κώφωση.

Ακτινοβολία θερμότητας: Η ακτινοβολία θερμότητας περιλαμβάνει φως και θερμότητα Μια πυρηνική έκρηξη απελευθερώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας όπως το φως που μπορεί να δει κανείς εκατοντάδες μίλια μακριά. Το φως είναι τόσο έντονο που μπορεί να εκραγεί άμμο, τυφλούς για πολλά μίλια, να καίνε σκιές σε σκυρόδεμα και να ανάβει εύφλεκτα υλικά σε μεγάλες αποστάσεις. Η θερμική ακτινοβολία προκαλεί επίσης εγκαύματα στο ανθρώπινο δέρμα. Η ακτίνα του φλας εξαρτάται από τη δύναμη του όπλου και τη σαφήνεια της ατμόσφαιρας. Μια έκρηξη πάνω από τα σύννεφα μπορεί να μειώσει τα εγκαύματα που προκαλούνται από τη φωτιά.

Η θερμότητα από την έκρηξη είναι τόσο έντονη που σχεδόν όλα τα υλικά που βρίσκονται στο κέντρο της έκρηξης εξατμίζονται αμέσως. Η θερμική ακτινοβολία δημιουργεί επίσης μια βολίδα που επεκτείνεται γρήγορα προς τα έξω, καταναλώνει οξυγόνο και, σε συνδυασμό με ένα εκρηκτικό αποτέλεσμα, δημιουργεί σχεδόν πλήρη καταστροφή σε κάποια απόσταση από το επίκεντρο.

Ηλεκτρομαγνητική ώθηση: μια πυρηνική έκρηξη στέλνει επίσης μια ηλεκτρομαγνητική ώθηση παρόμοια με μια θερμική ώθηση. Αν και ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός δεν βλάπτει άμεσα τους ανθρώπους, μπορεί να προκαλέσει καταστροφή στην περιοχή μιας πυρηνικής έκρηξης, καθώς απενεργοποιεί όλες τις ηλεκτρικές συσκευές στην πορεία του, όπως είναι ο ιατρικός εξοπλισμός και τα μικροτσίπ που υπάρχουν στα καινούργια αυτοκίνητα.

Απευθείας πυρηνική ακτινοβολία: Μια πυρηνική έκρηξη απελευθερώνει διάφορους τύπους ακτινοβολίας. Και οι δύο ακτίνες γάμμα και τα νετρόνια διεισδύουν εύκολα στερεά αντικείμενα και μπορεί να είναι θανατηφόρα. Τα σωματίδια βήτα και άλφα, κατά κανόνα, είναι λιγότερο επικίνδυνα, έχουν πολύ μικρότερες διακυμάνσεις - μερικά μέτρα και αρκετά εκατοστά αντίστοιχα. Τα σωματίδια άλφα δεν μπορούν να διεισδύσουν στο ανθρώπινο δέρμα. Ωστόσο, σε περίπτωση κατάποσης, τα σωματίδια άλφα θα προκαλέσουν τη μεγαλύτερη ζημιά στο ανθρώπινο σώμα.

Μερικά από αυτά τα υλικά θα προσγειωθούν στο έδαφος μέσα σε λίγα λεπτά και το ραδιενεργό νέφος μπορεί να συνεχίσει να κατεβαίνει για περίπου 24 ώρες. Τα ανερχόμενα και φθίνουσα συντρίμματα σχηματίζουν ένα σύννεφο των μανιταριών, το οποίο ακολουθεί μια πυρηνική έκρηξη. Δεν σημειώνονται πρώιμες βροχοπτώσεις με έκρηξη υψηλού υψομέτρου, αν και μια έκρηξη πολύ πάνω από το έδαφος οδηγεί στο γεγονός ότι η ραδιενεργός βροχόπτωση αυξάνεται σε μεγάλο ύψος στο σύννεφο των μανιταριών και σταδιακά κατεβαίνει σε μεγάλη έκταση.

Η κατανομή των βροχοπτώσεων εξαρτάται από την τοπογραφία της γης και τις καιρικές συνθήκες, ειδικά από την κατεύθυνση και την ταχύτητα του ανέμου. Το ραδιενεργό φαινόμενο μπορεί να μετακινηθεί και να εγκατασταθεί σε περιοχές εκατοντάδες μίλια από τη θέση της έκρηξης. Το ραδιενεργό φαινόμενο μπορεί να είναι το πιο επικίνδυνο αποτέλεσμα μιας πυρηνικής έκρηξης, καθώς η περιοχή που επηρεάζεται από τις βροχοπτώσεις είναι πολύ μεγαλύτερη από την περιοχή της άμεσης πυρηνικής ακτινοβολίας.

Δεδομένου ότι δεν υπάρχει γνωστός τρόπος για την εξουδετέρωση μιας ραδιενεργού ουσίας, εκτός από την αποστολή μέσω πυρηνικού αντιδραστήρα, τα ραδιενεργά προϊόντα είναι επικίνδυνα, εφόσον δεν αποσυντίθενται σε τέτοιο βαθμό ώστε να μην εκπέμπουν πλέον σημαντικές ποσότητες ακτινοβολίας. Αυτή τη φορά συνήθως θεωρείται χρόνος ημίσειας ζωής 10 φορές.

Βαθμός βλάβης: ο βαθμός βλάβης εξαρτάται από το μέγεθος του πυρηνικού όπλου, το έδαφος και το ύψος με τον οποίο εκρήγνυται. Πυρηνικά όπλαΑναφλέγεται στο επίπεδο του εδάφους δημιουργεί περισσότερη βροχόπτωση ως αποτέλεσμα μιας μεγάλης ποσότητας υλικού εδάφους που βομβαρδίζεται από μια έκρηξη και εκτοξεύεται στον αέρα, αλλά τα αποτελέσματα της θερμικής ακτινοβολίας και των ραδιενεργών κυμάτων είναι λιγότερα από ό, τι με μια έκρηξη του αέρα.

Τα περισσότερα από αυτά είναι περίπου 100 χιλιάδες τόνοι, δηλ. περίπου 10 φορές τη δύναμη της βόμβας της Χιροσίμα. Οι επιπτώσεις της ακτινοβολίας στους ανθρώπους. Η επίδραση της ακτινοβολίας στο ανθρώπινο σώμα ποικίλλει ανάλογα με τη δόση της ακτινοβολίας και αν η επίδραση είναι αργή, παρατεταμένη ή μεγάλη και στιγμιαία.

Η ακτινοβολία επηρεάζει τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος, τα οποία ενεργά διαιρούνται. Ο πιο συχνός τύπος έκθεσης είναι η έκθεση σε μικρές περιοχές του σώματος. Η βλάβη στον εντοπισμένο ιστό και τα αιμοφόρα αγγεία σε ανοικτές περιοχές μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία οργάνων.