კითხვაზე: რით განსხვავდება ბირთვული რეაქციები ქიმიური რეაქციებისგან? ავტორის მიერ მოცემული იოაბზალი დავლატოვისაუკეთესო პასუხია ქიმიური რეაქციები ხდება მოლეკულურ დონეზე, ხოლო ბირთვული რეაქციები ატომურ დონეზე.

პასუხი ეხლა საბრძოლო კვერცხი[გურუ]
ქიმიურ რეაქციებში ზოგიერთი ნივთიერება გარდაიქმნება სხვებად, მაგრამ ზოგიერთი ატომის გარდაქმნა სხვებად არ ხდება. ბირთვული რეაქციების დროს ერთი ქიმიური ელემენტის ატომები გარდაიქმნება მეორეში.

პასუხი ეხლა ზვაგელსკი მიხაელ-მიჩკა[გურუ]
ბირთვული რეაქცია. - ატომური ბირთვების ტრანსფორმაციის პროცესი, რომელიც ხდება ელემენტარულ ნაწილაკებთან, გამა სხივებთან და ერთმანეთთან მათი ურთიერთქმედების დროს, რაც ხშირად იწვევს ენერგიის კოლოსალური რაოდენობის გამოყოფას. სპონტანური (მიმდინარე ნაწილაკების გავლენის გარეშე) პროცესები ბირთვებში - მაგალითად, რადიოაქტიური დაშლა - ჩვეულებრივ არ არის კლასიფიცირებული, როგორც ბირთვული რეაქციები. ორ ან მეტ ნაწილაკს შორის რეაქციის განსახორციელებლად აუცილებელია, რომ ურთიერთმოქმედი ნაწილაკები (ბირთვები) მიუახლოვდნენ 10 რიგის მანძილს მინუს 13 სმ-მდე, ანუ ბირთვული ძალების მოქმედების დამახასიათებელ რადიუსს. ბირთვული რეაქციები შეიძლება მოხდეს როგორც ენერგიის გათავისუფლებით, ასევე შთანთქმით. პირველი ტიპის რეაქციები, ეგზოთერმული, ემსახურება ბირთვული ენერგიის საფუძველს და წარმოადგენს ვარსკვლავების ენერგიის წყაროს. რეაქციები, რომლებიც მოიცავს ენერგიის შთანთქმას (ენდოთერმული) შეიძლება მოხდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ შეჯახებული ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია (მასების სისტემაში) აღემატება გარკვეულ მნიშვნელობას (რეაქციის ზღურბლს).

Ქიმიური რეაქცია. - ერთი ან მეტი საწყისი ნივთიერების (რეაგენტების) გარდაქმნა ნივთიერებებად (რეაქციის პროდუქტებად), რომლებიც განსხვავდება მათგან ქიმიური შემადგენლობით ან სტრუქტურით - ქიმიურ ნაერთებად. ბირთვული რეაქციებისგან განსხვავებით, ქიმიური რეაქციების დროს რეაქციის სისტემაში ატომების საერთო რაოდენობა, ისევე როგორც ქიმიური ელემენტების იზოტოპური შემადგენლობა, არ იცვლება.
ქიმიური რეაქციები ხდება რეაგენტების სპონტანურად შერევისას ან ფიზიკური კონტაქტის დროს, გათბობასთან, კატალიზატორების მონაწილეობით (კატალიზი), სინათლის მოქმედებით (ფოტოქიმიური რეაქციები), ელექტრული დენი (ელექტროდის პროცესები), მაიონებელი გამოსხივება (რადიაციული-ქიმიური რეაქციები), მექანიკური მოქმედება. (მექანიკური რეაქციები), დაბალი ტემპერატურის პლაზმაში (პლაზმოქიმიური რეაქციები) და ა.შ. ნაწილაკების (ატომები, მოლეკულები) ტრანსფორმაცია ხორციელდება იმ პირობით, რომ მათ აქვთ ენერგია საკმარისი იმისათვის, რომ გადალახონ სისტემის საწყისი და საბოლოო მდგომარეობების გამყოფი პოტენციური ბარიერი ( აქტივაციის ენერგია).
ქიმიურ რეაქციებს ყოველთვის თან ახლავს ფიზიკური ეფექტები: ენერგიის შეწოვა და გამოყოფა, მაგალითად, სითბოს გადაცემის სახით, რეაგენტების აგრეგაციის მდგომარეობის ცვლილება, რეაქციის ნარევის ფერის ცვლილება და ა.შ. ამ ფიზიკური ზემოქმედებით ხშირად ფასდება ქიმიური რეაქციების პროგრესი.

მოგეხსენებათ, კაცობრიობის ცივილიზაციის პროგრესის მთავარი ძრავა ომია. და ბევრი „ქორი“ სწორედ ამით ამართლებს საკუთარი სახის მასობრივ განადგურებას. ეს საკითხი ყოველთვის საკამათო იყო და ბირთვული იარაღის გამოჩენამ გარდაუვალად აქცია პლუს ნიშანი მინუს ნიშანში. მართლაც, რატომ გვჭირდება პროგრესი, რომელიც საბოლოოდ დაგვანგრევს? უფრო მეტიც, ამ სუიციდური საკითხშიც კი მამაკაცმა გამოიჩინა მისთვის დამახასიათებელი ენერგია და გამომგონებლობა. მან არა მხოლოდ გამოიგონა მასობრივი განადგურების იარაღი (ატომური ბომბი) - მან განაგრძო მისი გაუმჯობესება, რათა მოეკლა თავი სწრაფად, ეფექტურად და საიმედოდ. ასეთი აქტიური საქმიანობის მაგალითი შეიძლება იყოს ძალიან სწრაფი ნახტომი ატომური სამხედრო ტექნოლოგიების განვითარების შემდეგ ეტაპზე - თერმობირთვული იარაღის შექმნა (წყალბადის ბომბი). მაგრამ მოდით, თავი დავანებოთ ამ სუიციდური ტენდენციების მორალურ ასპექტს და გადავიდეთ სტატიის სათაურში დასმულ კითხვაზე - რა განსხვავებაა ატომურ ბომბსა და წყალბადს შორის?

ცოტა ისტორია

იქ, ოკეანის მიღმა

მოგეხსენებათ, ამერიკელები მსოფლიოში ყველაზე საქმიანი ხალხია. მათ აქვთ დიდი ნიჭი ყველაფრის ახლის მიმართ. ამიტომ, არ უნდა გაგიკვირდეთ, რომ პირველი ატომური ბომბი გამოჩნდა მსოფლიოს ამ ნაწილში. ცოტა ისტორიული ფონი მივცეთ.

• ატომური ბომბის შექმნის გზაზე პირველ ეტაპად შეიძლება ჩაითვალოს ორი გერმანელი მეცნიერის ო.ჰანისა და ფ.სტრასმანის ექსპერიმენტი ურანის ატომის ორ ნაწილად გაყოფის შესახებ. ეს, ასე ვთქვათ, ჯერ კიდევ უგონო ნაბიჯი გადადგა 1938 წელს.

• ფრანგმა ნობელის პრემიის ლაურეატმა ფ. ჟოლიო-კიურიმ 1939 წელს დაამტკიცა, რომ ატომის დაშლა იწვევს ჯაჭვურ რეაქციას, რომელსაც თან ახლავს ენერგიის ძლიერი გამოყოფა.

• თეორიული ფიზიკის გენიოსმა ა.აინშტაინმა ხელი მოაწერა წერილს (1939 წელს) აშშ-ის პრეზიდენტისადმი, რომლის ინიციატორი იყო კიდევ ერთი ბირთვული ფიზიკოსი ლ.ზილარდი. შედეგად, ჯერ კიდევ მეორე მსოფლიო ომის დაწყებამდე, შეერთებულმა შტატებმა გადაწყვიტა დაეწყო ატომური იარაღის შექმნა.

• ახალი იარაღის პირველი გამოცდა ჩატარდა 1945 წლის 16 ივლისს ჩრდილოეთ ნიუ-მექსიკოში.

• ერთ თვეზე ნაკლები ხნის შემდეგ, ორი ატომური ბომბი ჩამოაგდეს იაპონიის ქალაქებში ჰიროშიმასა და ნაგასაკიზე (1945 წლის 6 და 9 აგვისტო). კაცობრიობა შევიდა ახალ ეპოქაში - ახლა მას შეეძლო რამდენიმე საათში გაენადგურებინა საკუთარი თავი.

ამერიკელები ნამდვილ ეიფორიაში ჩავარდნენ მშვიდობიანი ქალაქების ტოტალური და ელვისებური განადგურების შედეგებით. აშშ-ს შეიარაღებული ძალების შტაბის თეორეტიკოსებმა მაშინვე დაიწყეს გრანდიოზული გეგმების შედგენა, რომელიც მოიცავს მსოფლიოს 1/6-ის - საბჭოთა კავშირის - მთლიანად წაშლას დედამიწის პირიდან.

დაეწია და გაუსწრო

საბჭოთა კავშირიც არ იჯდა უსაქმოდ. მართალია, იყო გარკვეული შეფერხება, რაც გამოწვეული იყო უფრო გადაუდებელი საკითხების გადაწყვეტით - მიდიოდა მეორე მსოფლიო ომი, რომლის მთავარი ტვირთი საბჭოთა ქვეყანას ეკისრებოდა. თუმცა, ამერიკელებს ლიდერის ყვითელი მაისური დიდხანს არ ეცვათ. უკვე 1949 წლის 29 აგვისტოს, ქალაქ სემიპალატინსკის მახლობლად მდებარე საცდელ ადგილზე, პირველად გამოსცადეს საბჭოთა სტილის ატომური მუხტი, რომელიც სწორ დროს შეიქმნა რუსი ბირთვული მეცნიერების მიერ აკადემიკოს კურჩატოვის ხელმძღვანელობით.

და სანამ პენტაგონის იმედგაცრუებული „ქორები“ გადახედავდნენ თავიანთ ამბიციურ გეგმებს „მსოფლიო რევოლუციის ციხესიმაგრის“ განადგურების მიზნით, კრემლმა დაიწყო პრევენციული დარტყმა - 1953 წელს, 12 აგვისტოს, ჩატარდა ახალი ტიპის ბირთვული იარაღის ტესტები. გარეთ. იქ, სემიპალატინსკის მიდამოში, ააფეთქეს მსოფლიოში პირველი წყალბადის ბომბი, კოდური სახელწოდებით "პროდუქტი RDS-6s". ამ მოვლენამ ნამდვილი ისტერიკა და პანიკა გამოიწვია არა მხოლოდ კაპიტოლიუმზე, არამედ "მსოფლიო დემოკრატიის ციხესიმაგრე"-ს 50-ვე სახელმწიფოში. რატომ? რა განსხვავებაა ატომურ ბომბსა და წყალბადის ბომბს შორის, რომელმაც შეაშინა მსოფლიო ზესახელმწიფო? ჩვენ დაუყოვნებლივ გიპასუხებთ. წყალბადის ბომბი ბევრად უფრო ძლიერია, ვიდრე ატომური ბომბი. უფრო მეტიც, ის მნიშვნელოვნად ნაკლები ღირს, ვიდრე ექვივალენტური ატომური ნიმუში. მოდით შევხედოთ ამ განსხვავებებს უფრო დეტალურად.

რა არის ატომური ბომბი?

ატომური ბომბის მოქმედების პრინციპი ემყარება ენერგიის გამოყენებას, რომელიც წარმოიქმნება მზარდი ჯაჭვური რეაქციის შედეგად, რომელიც გამოწვეულია პლუტონიუმის ან ურანის-235 მძიმე ბირთვების დაშლით (გაყოფით) მსუბუქი ბირთვების შემდგომი წარმოქმნით.

პროცესს თავისთავად ერთფაზიანი ეწოდება და ის შემდეგნაირად მიმდინარეობს:

• მუხტის აფეთქების შემდეგ, ბომბის შიგნით არსებული ნივთიერება (ურანის ან პლუტონიუმის იზოტოპები) გადადის დაშლის ეტაპზე და იწყებს ნეიტრონების დაჭერას.

• დაშლის პროცესი ზვავივით იზრდება. ერთი ატომის გაყოფა იწვევს რამდენიმეს დაშლას. ხდება ჯაჭვური რეაქცია, რაც იწვევს ბომბის ყველა ატომის განადგურებას.

• იწყება ბირთვული რეაქცია. ბომბის მთელი მუხტი იქცევა ერთ მთლიანობად და მისი მასა გადის კრიტიკულ ნიშნულს. უფრო მეტიც, მთელი ეს ბაქანალია არც თუ ისე დიდხანს გრძელდება და თან ახლავს უზარმაზარი ენერგიის მყისიერი გამოყოფა, რაც საბოლოოდ იწვევს გრანდიოზულ აფეთქებას.

სხვათა შორის, ერთფაზიანი ატომური მუხტის ეს თვისება - სწრაფად იძენს კრიტიკულ მასას - არ იძლევა ამ ტიპის საბრძოლო მასალის სიმძლავრის უსასრულო მატებას. დამუხტვა შეიძლება იყოს ასობით კილოტონიანი სიმძლავრით, მაგრამ რაც უფრო ახლოს არის ის მეგატონის დონესთან, მით უფრო ნაკლებად ეფექტურია. მას უბრალოდ არ ექნება დრო, რომ მთლიანად გაიყოს: მოხდება აფეთქება და მუხტის ნაწილი გამოუყენებელი დარჩება - ის აფეთქების შედეგად გაიფანტება. ეს პრობლემა მოგვარდა შემდეგი ტიპის ატომურ იარაღში - წყალბადის ბომბში, რომელსაც ასევე უწოდებენ თერმობირთვულ ბომბს.

რა არის წყალბადის ბომბი?

წყალბადის ბომბში ენერგიის განთავისუფლების ოდნავ განსხვავებული პროცესი ხდება. იგი დაფუძნებულია წყალბადის იზოტოპებთან - დეიტერიუმთან (მძიმე წყალბადთან) და ტრიტიუმთან მუშაობაზე. თავად პროცესი ორ ნაწილად იყოფა ან, როგორც ამბობენ, ორფაზიანია.

• პირველი ეტაპია, როდესაც ენერგიის მთავარი მიმწოდებელი არის მძიმე ლითიუმის დეიტერიდის ბირთვების დაშლის რეაქცია ჰელიუმში და ტრიტიუმში.

• მეორე ფაზა - იწყება ჰელიუმსა და ტრიტიუმზე დაფუძნებული თერმობირთვული შერწყმა, რაც იწვევს ქობინის შიგნით მყისიერ გაცხელებას და, შედეგად, იწვევს ძლიერ აფეთქებას.

ორფაზიანი სისტემის წყალობით, თერმობირთვული მუხტი შეიძლება იყოს ნებისმიერი სიმძლავრის.

Შენიშვნა. ატომურ და წყალბადის ბომბში მიმდინარე პროცესების აღწერა შორს არის სრული და ყველაზე პრიმიტიული. იგი მოცემულია მხოლოდ ამ ორ იარაღს შორის განსხვავებების ზოგადი გაგების უზრუნველსაყოფად.

შედარება

რა არის ბოლოში?

ნებისმიერმა სკოლის მოსწავლემ იცის ატომური აფეთქების დამაზიანებელი ფაქტორების შესახებ:

• სინათლის გამოსხივება;
• შოკის ტალღა;
• ელექტრომაგნიტური პულსი (EMP);
• შეღწევადი გამოსხივება;
• რადიოაქტიური დაბინძურება.

იგივე შეიძლება ითქვას თერმობირთვული აფეთქების შესახებ. მაგრამ!!! თერმობირთვული აფეთქების ძალა და შედეგები გაცილებით ძლიერია, ვიდრე ატომური. მოდით მოვიყვანოთ ორი ცნობილი მაგალითი.

"ბავშვი": ძია სემის შავი იუმორი თუ ცინიზმი?

ამერიკელების მიერ ჰიროშიმაზე ჩამოგდებული ატომური ბომბი (კოდური სახელწოდებით "პატარა ბიჭი") დღემდე ითვლება ატომური მუხტის "ეტალონად". მისი სიმძლავრე იყო დაახლოებით 13-დან 18 კილოტონამდე და აფეთქება იდეალური იყო ყველა თვალსაზრისით. მოგვიანებით, უფრო ძლიერი მუხტი გამოსცადეს არაერთხელ, მაგრამ არც ისე ბევრი (20-23 კილოტონა). თუმცა, მათ აჩვენეს შედეგები, რომლებიც ოდნავ აღემატებოდა "ბავშვის" მიღწევებს და შემდეგ საერთოდ შეჩერდნენ. გაჩნდა უფრო იაფი და ძლიერი „წყალბადის და“ და ატომური მუხტების გაუმჯობესებას აზრი აღარ ჰქონდა. აი, რა მოხდა "გასასვლელთან" "მალიშის" აფეთქების შემდეგ:

• ბირთვული სოკო 12 კმ სიმაღლეს მიაღწია, "ქუდის" დიამეტრი დაახლოებით 5 კმ იყო.
• ბირთვული რეაქციის დროს ენერგიის მყისიერმა გათავისუფლებამ გამოიწვია ტემპერატურა აფეთქების ეპიცენტრში 4000 ° C.
• Fireball: დიამეტრი დაახლოებით 300 მეტრი.
• დარტყმის ტალღამ შუშა 19 კმ-მდე დაშორდა და გაცილებით შორს იგრძნო.
• დაახლოებით 140 ათასი ადამიანი ერთდროულად დაიღუპა.

ყველა დედოფლის დედოფალი

დღემდე გამოცდილი ყველაზე ძლიერი წყალბადის ბომბის, ეგრეთ წოდებული Tsar Bomb-ის (კოდური სახელი AN602) აფეთქების შედეგებმა გადააჭარბა ატომური მუხტების ყველა წინა აფეთქებას (არა თერმობირთვული) ერთად. ბომბი საბჭოთა იყო, 50 მეგატონის მოსავლიანობით. მისი ტესტები ჩატარდა 1961 წლის 30 ოქტომბერს ნოვაია ზემლიას რეგიონში.

• ბირთვული სოკო გაიზარდა 67 კმ სიმაღლეზე და ზედა "ქუდის" დიამეტრი დაახლოებით 95 კმ იყო.
• სინათლის გამოსხივება 100 კმ-მდე მანძილზე მოხვდა, რამაც მესამე ხარისხის დამწვრობა გამოიწვია.
• ცეცხლოვანი ბურთი, ანუ ბურთი, გაიზარდა 4,6 კმ-მდე (რადიუსი).
• ხმის ტალღა დაფიქსირდა 800 კმ მანძილზე.
• სეისმურმა ტალღამ პლანეტას სამჯერ შემოუარა.
• დარტყმის ტალღა იგრძნობოდა 1000 კმ-მდე მანძილზე.
• ელექტრომაგნიტურმა პულსმა შექმნა ძლიერი ჩარევა აფეთქების ეპიცენტრიდან რამდენიმე ასეულ კილომეტრში 40 წუთის განმავლობაში.

შეიძლება მხოლოდ წარმოიდგინო, რა მოხდებოდა ჰიროშიმას, მასზე ასეთი მონსტრი რომ ჩამოეგდო. სავარაუდოდ, არა მხოლოდ ქალაქი, არამედ თავად ამომავალი მზის ქვეყანაც გაქრებოდა. კარგი, ახლა მოდით მივიყვანოთ ყველაფერი, რაც ვთქვით საერთო მნიშვნელთან, ანუ შევადგინოთ შედარებითი ცხრილი.

მაგიდა

ასე რომ, ჩვენ გავარკვიეთ, რა განსხვავებაა ატომურ და წყალბადის ბომბს შორის. სამწუხაროდ, ჩვენმა პატარა ანალიზმა მხოლოდ დაადასტურა სტატიის დასაწყისში გამოთქმული თეზისი: ომთან დაკავშირებული პროგრესი დამღუპველი გზით წავიდა. კაცობრიობა მივიდა თვითგანადგურების ზღვარზე. რჩება მხოლოდ ღილაკის დაჭერა. მაგრამ ნუ დავასრულებთ სტატიას ასეთი ტრაგიკული ნოტით. ჩვენ ნამდვილად ვიმედოვნებთ, რომ გონება და თვითგადარჩენის ინსტინქტი საბოლოოდ გაიმარჯვებს და მშვიდობიანი მომავალი გველოდება.

ბუნება დინამიურად ვითარდება, ცოცხალი და ინერტული მატერია განუწყვეტლივ განიცდის ტრანსფორმაციის პროცესებს. ყველაზე მნიშვნელოვანი ტრანსფორმაციები არის ის, რაც გავლენას ახდენს ნივთიერების შემადგენლობაზე. ქანების წარმოქმნა, ქიმიური ეროზია, პლანეტის დაბადება ან ძუძუმწოვრების სუნთქვა ყველა დაკვირვებადი პროცესია, რომელიც მოიცავს სხვა ნივთიერებების ცვლილებებს. მიუხედავად მათი განსხვავებებისა, მათ ყველას აქვს რაღაც საერთო: ცვლილებები მოლეკულურ დონეზე.

1. ქიმიური რეაქციების დროს ელემენტები არ კარგავენ იდენტურობას. ამ რეაქციებში მონაწილეობენ მხოლოდ ატომების გარე გარსის ელექტრონები, ხოლო ატომების ბირთვები უცვლელი რჩება.
2. ელემენტის რეაქტიულობა ქიმიურ რეაქციაზე დამოკიდებულია ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობაზე. ჩვეულებრივ ქიმიურ რეაქციებში Ra და Ra 2+ სრულიად განსხვავებულად იქცევიან.
3. ელემენტის სხვადასხვა იზოტოპებს აქვთ თითქმის იგივე ქიმიური რეაქტიულობა.
4. ქიმიური რეაქციის სიჩქარე დიდად არის დამოკიდებული ტემპერატურასა და წნევაზე.
5. ქიმიური რეაქცია შეიძლება შეიცვალოს.
6. ქიმიურ რეაქციებს თან ახლავს ენერგიის შედარებით მცირე ცვლილებები.

ბირთვული რეაქციები

1. ბირთვული რეაქციების დროს ატომების ბირთვები განიცდიან ცვლილებებს და, შესაბამისად, წარმოიქმნება ახალი ელემენტები.
2. ელემენტის რეაქტიულობა ბირთვულ რეაქციაზე პრაქტიკულად დამოუკიდებელია ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობიდან. მაგალითად, Ra ან Ra 2+ იონები Ka C2-ში ანალოგიურად იქცევიან ბირთვულ რეაქციებში.
3. ბირთვულ რეაქციებში იზოტოპები სრულიად განსხვავებულად იქცევიან. მაგალითად, U-235 იშლება ჩუმად და მარტივად, მაგრამ U-238 არა.
4. ბირთვული რეაქციის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული ტემპერატურასა და წნევაზე.
5. ბირთვული რეაქციის გაუქმება შეუძლებელია.
6. ბირთვულ რეაქციებს თან ახლავს ენერგიის დიდი ცვლილებები.

განსხვავება ქიმიურ და ბირთვულ ენერგიას შორის

• პოტენციური ენერგია, რომელიც შეიძლება გარდაიქმნას სხვა ფორმებად, უპირველეს ყოვლისა სითბოსა და სინათლეში, როდესაც ობლიგაციები იქმნება.
• რაც უფრო ძლიერია კავშირი, მით მეტია გარდაქმნილი ქიმიური ენერგია.

• ბირთვული ენერგია არ გულისხმობს ქიმიური ბმების წარმოქმნას (რაც გამოწვეულია ელექტრონების ურთიერთქმედებით)
• შეიძლება გარდაიქმნას სხვა ფორმებად, როდესაც ხდება ცვლილება ატომის ბირთვში.

ბირთვული ცვლილება ხდება სამივე ძირითად პროცესში:

1. Ბირთვული დაშლა
2. ორი ბირთვის შეერთება ახალი ბირთვის შესაქმნელად.
3. მაღალი ენერგიის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების გათავისუფლება (გამა გამოსხივება), რომელიც ქმნის იმავე ბირთვის უფრო სტაბილურ ვერსიას.

ენერგიის კონვერტაციის შედარება

ქიმიური აფეთქების შედეგად გამოთავისუფლებული (ან გარდაქმნილი) ქიმიური ენერგიის რაოდენობაა:

• 5 კჯ ყოველი გრამი ტროტილისთვის
• ბირთვული ენერგიის რაოდენობა გამოშვებულ ატომურ ბომბში: 100 მილიონი კჯ ურანის ან პლუტონიუმის ყოველ გრამზე

ბირთვულ და ქიმიურ რეაქციებს შორის ერთ-ერთი მთავარი განსხვავებადაკავშირებულია იმასთან, თუ როგორ ხდება რეაქცია ატომში. მიუხედავად იმისა, რომ ბირთვული რეაქცია ხდება ატომის ბირთვში, ატომში ელექტრონები პასუხისმგებელნი არიან ქიმიურ რეაქციაზე, რომელიც ხდება.

ქიმიური რეაქციები მოიცავს:

• ტრანსფერები
• Დანაკარგები
• მოგება
• ელექტრონის გაზიარება

ატომური თეორიის თანახმად, მატერია აიხსნება გადაწყობით ახალი მოლეკულების მისაღებად. ქიმიურ რეაქციაში ჩართული ნივთიერებები და მათი წარმოქმნის პროპორციები გამოიხატება შესაბამის ქიმიურ განტოლებებში, რომლებიც ქმნიან საფუძველს სხვადასხვა სახის ქიმიური გამოთვლების შესასრულებლად.

ბირთვული რეაქციები პასუხისმგებელია ბირთვის დაშლაზე და საერთო არაფერი აქვს ელექტრონებთან. როდესაც ბირთვი იშლება, მას შეუძლია სხვა ატომზე გადასვლა ნეიტრონების ან პროტონების დაკარგვის გამო. ბირთვულ რეაქციაში პროტონები და ნეიტრონები ურთიერთქმედებენ ბირთვში. ქიმიურ რეაქციებში ელექტრონები რეაგირებენ ბირთვის გარეთ.

ბირთვული რეაქციის შედეგს შეიძლება ეწოდოს ნებისმიერი დაშლა ან შერწყმა. პროტონის ან ნეიტრონის მოქმედების შედეგად წარმოიქმნება ახალი ელემენტი. ქიმიური რეაქციის შედეგად, ელექტრონების მოქმედების შედეგად ნივთიერება იცვლება ერთ ან მეტ ნივთიერებად. პროტონის ან ნეიტრონის მოქმედების შედეგად წარმოიქმნება ახალი ელემენტი.

ენერგიის შედარებისას, ქიმიური რეაქცია მოიცავს მხოლოდ ენერგიის დაბალ ცვლილებას, ხოლო ბირთვულ რეაქციას აქვს ძალიან მაღალი ენერგიის ცვლილება. ბირთვულ რეაქციაში ენერგიის ცვლილებები 10^8 კჯ სიდიდისაა. ეს არის 10 - 10^3 კჯ/მოლი ქიმიურ რეაქციებში.

მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ელემენტი გარდაიქმნება სხვებად ბირთვულში, ატომების რაოდენობა ქიმიურ ნივთიერებაში უცვლელი რჩება. ბირთვულ რეაქციაში იზოტოპები განსხვავებულად რეაგირებენ. მაგრამ ქიმიური რეაქციის შედეგად იზოტოპებიც რეაგირებენ.

მიუხედავად იმისა, რომ ბირთვული რეაქცია არ არის დამოკიდებული ქიმიურ ნაერთებზე, ქიმიური რეაქცია დიდად არის დამოკიდებული ქიმიურ ნაერთებზე.

Შემაჯამებელი

ბირთვული რეაქცია ხდება ატომის ბირთვში, ატომში ელექტრონები პასუხისმგებელნი არიან ქიმიურ ნაერთებზე.
1. ქიმიური რეაქციები მოიცავს ელექტრონების გადაცემას, დაკარგვას, მომატებას და გაზიარებას პროცესში ბირთვის ჩართვის გარეშე. ბირთვული რეაქციები გულისხმობს ბირთვის დაშლას და არანაირი კავშირი არ აქვს ელექტრონებთან.
2. ბირთვულ რეაქციაში პროტონები და ნეიტრონები რეაგირებენ ბირთვის შიგნით; ქიმიურ რეაქციებში ელექტრონები ურთიერთქმედებენ ბირთვის გარეთ.
3. ენერგიების შედარებისას, ქიმიური რეაქცია იყენებს მხოლოდ დაბალი ენერგიის ცვლილებას, ხოლო ბირთვულ რეაქციას აქვს ძალიან მაღალი ენერგიის ცვლილება.

ახალი ამბების თანახმად, ჩრდილოეთ კორეა გამოცდის ჩატარებით იმუქრება წყალბადის ბომბიწყნარი ოკეანის თავზე. ამის საპასუხოდ, პრეზიდენტი ტრამპი ახალ სანქციებს აწესებს ფიზიკურ პირებზე, კომპანიებსა და ბანკებზე, რომლებიც საქმიანობენ ქვეყანასთან.

”ვფიქრობ, ეს შეიძლება იყოს წყალბადის ბომბის ტესტირება უპრეცედენტო დონეზე, შესაძლოა წყნარი ოკეანის რეგიონში,” - თქვა ჩრდილოეთ კორეის საგარეო საქმეთა მინისტრმა რი იონგ ჰომ ამ კვირაში ნიუ-იორკში გაეროს გენერალურ ასამბლეაზე შეხვედრისას. რიმ დასძინა, რომ ”ეს დამოკიდებულია ჩვენს ლიდერზე”.

ატომური და წყალბადის ბომბი: განსხვავებები

წყალბადის ბომბები ან თერმობირთვული ბომბები უფრო ძლიერია ვიდრე ატომური ან დაშლის ბომბები. წყალბადის ბომბებსა და ატომურ ბომბებს შორის განსხვავებები იწყება ატომურ დონეზე.

ატომური ბომბები, ისევე როგორც მეორე მსოფლიო ომის დროს იაპონიის ქალაქების ნაგასაკისა და ჰიროშიმას განადგურებისას, მუშაობს ატომის ბირთვის გაყოფით. როდესაც ბირთვში ნეიტრონები, ანუ ნეიტრალური ნაწილაკები იშლება, ზოგიერთი მათგანი მეზობელი ატომების ბირთვებში შედის და მათაც ყოფს. შედეგი არის უაღრესად ფეთქებადი ჯაჭვური რეაქცია. მეცნიერთა კავშირის ცნობით, ჰიროშიმასა და ნაგასაკის ბომბები ჩამოვარდა 15 კილოტონა და 20 კილოტონა მოსავლიანობით.

ამის საპირისპიროდ, თერმობირთვული იარაღის ან წყალბადის ბომბის პირველმა გამოცდამ შეერთებულ შტატებში 1952 წლის ნოემბერში გამოიწვია დაახლოებით 10000 კილოტონა ტროტილის აფეთქება. შერწყმა ბომბები იწყება იგივე დაშლის რეაქციით, რაც ატომურ ბომბებს აძლიერებს - მაგრამ ატომურ ბომბებში ურანის ან პლუტონიუმის უმეტესობა რეალურად არ გამოიყენება. თერმობირთვულ ბომბში დამატებითი ნაბიჯი ნიშნავს ბომბისგან მეტ ასაფეთქებელ ძალას.

პირველ რიგში, აალებადი აფეთქება შეკუმშავს პლუტონიუმ-239-ის სფეროს, მასალას, რომელიც შემდეგ დაიშლება. პლუტონიუმ-239-ის ამ ორმოში არის წყალბადის გაზის კამერა. პლუტონიუმ-239-ის დაშლის შედეგად შექმნილი მაღალი ტემპერატურა და წნევა იწვევს წყალბადის ატომების შერწყმას. ეს შერწყმის პროცესი ათავისუფლებს ნეიტრონებს, რომლებიც უბრუნდებიან პლუტონიუმ-239-ს, ყოფენ მეტ ატომს და ზრდის დაშლის ჯაჭვურ რეაქციას.

ნახეთ ვიდეო: ატომური და წყალბადის ბომბი, რომელია უფრო ძლიერი? და რა განსხვავებაა მათ შორის?

ბირთვული ტესტები

მთავრობები მთელს მსოფლიოში იყენებენ გლობალურ მონიტორინგის სისტემებს ბირთვული ტესტების გამოსავლენად, როგორც 1996 წლის ყოვლისმომცველი ბირთვული ტესტების აკრძალვის ხელშეკრულების აღსრულების ძალისხმევის ნაწილი. ამ ხელშეკრულებაში 183 მხარეა, მაგრამ ის უმოქმედოა, რადგან საკვანძო ქვეყნებს, მათ შორის შეერთებულ შტატებს, არ მოახდინეს მისი რატიფიცირება.

1996 წლიდან პაკისტანი, ინდოეთი და ჩრდილოეთ კორეა ახორციელებენ ბირთვულ ტესტებს. თუმცა, ხელშეკრულებამ შემოიღო სეისმური მონიტორინგის სისტემა, რომელსაც შეუძლია განასხვავოს ბირთვული აფეთქება მიწისძვრისგან. საერთაშორისო მონიტორინგის სისტემაში ასევე შედის სადგურები, რომლებიც აღმოაჩენენ ინფრაბგერას, ბგერას, რომლის სიხშირე ძალიან დაბალია ადამიანის ყურებისთვის აფეთქებების აღმოსაჩენად. ოთხმოცი რადიონუკლიდის მონიტორინგის სადგური მთელს მსოფლიოში ზომავს ვარდნას, რამაც შეიძლება დაამტკიცოს, რომ სხვა მონიტორინგის სისტემების მიერ აღმოჩენილი აფეთქება სინამდვილეში ბირთვული იყო.

მედიაში ხშირად შეგიძლიათ მოისმინოთ ხმამაღალი სიტყვები ბირთვული იარაღის შესახებ, მაგრამ ძალიან იშვიათად არის მითითებული კონკრეტული ასაფეთქებელი მუხტის დესტრუქციული უნარი, ამიტომ, როგორც წესი, რამდენიმე მეგატონის ტევადობის თერმობირთვული ქობინი და ჰიროშიმასა და ნაგასაკიზე ჩამოგდებული ატომური ბომბები. მეორე მსოფლიო ომის დასასრულს იმავე სიაში შეიყვანეს, რომელთა სიმძლავრე მხოლოდ 15-დან 20 კილოტონამდე იყო, ანუ ათასჯერ ნაკლები. რა დგას ბირთვული იარაღის დესტრუქციული შესაძლებლობების ამ კოლოსალური ხარვეზის უკან?

ამის უკან დგას განსხვავებული ტექნოლოგია და დატენვის პრინციპი. თუ მოძველებული „ატომური ბომბები“, როგორიცაა იაპონიაზე ჩამოგდებული, მოქმედებს მძიმე მეტალის ბირთვების სუფთა დაშლაზე, მაშინ თერმობირთვული მუხტი არის „ბომბი ბომბში“, რომლის უდიდესი ეფექტი იქმნება ჰელიუმის სინთეზით და დაშლით. მძიმე ელემენტების ბირთვები ამ სინთეზის მხოლოდ დეტონატორია.

ცოტა ფიზიკა: მძიმე ლითონები ყველაზე ხშირად არის ან ურანი იზოტოპ 235-ის მაღალი შემცველობით ან პლუტონიუმ 239. ისინი რადიოაქტიურები არიან და მათი ბირთვები არასტაბილურია. როდესაც ასეთი მასალების კონცენტრაცია ერთ ადგილზე მკვეთრად იზრდება გარკვეულ ზღურბლამდე, ხდება თვითშენარჩუნებული ჯაჭვური რეაქცია, როდესაც არასტაბილური ბირთვები, რომლებიც ნაწილებად იშლება, მეზობელი ბირთვების იგივე დაშლას იწვევს მათი ფრაგმენტებით. ეს დაშლა ათავისუფლებს ენერგიას. ბევრი ენერგია. ასე მუშაობს ატომური ბომბების ფეთქებადი მუხტები, ასევე ატომური ელექტროსადგურების ბირთვული რეაქტორები.

რაც შეეხება თერმობირთვულ რეაქციას ან თერმობირთვულ აფეთქებას, მთავარი ადგილი სულ სხვა პროცესს ეთმობა, კერძოდ, ჰელიუმის სინთეზს. მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე ხდება ისე, რომ წყალბადის ბირთვების შეჯახებისას ისინი ერთმანეთს ეწებება და ქმნის უფრო მძიმე ელემენტს - ჰელიუმს. ამავდროულად, ასევე გამოიყოფა უზარმაზარი ენერგია, რასაც მოწმობს ჩვენი მზე, სადაც ეს სინთეზი მუდმივად ხდება. რა უპირატესობები აქვს თერმობირთვულ რეაქციას:

ჯერ ერთი, არ არსებობს შეზღუდვა აფეთქების შესაძლო სიმძლავრეზე, რადგან ეს დამოკიდებულია მხოლოდ მასალის რაოდენობაზე, საიდანაც ხდება სინთეზი (ყველაზე ხშირად ლითიუმის დეიტერიდი გამოიყენება, როგორც ასეთი მასალა).

მეორეც, არ არსებობს რადიოაქტიური დაშლის პროდუქტები, ანუ მძიმე ელემენტების ბირთვების ის ფრაგმენტები, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს რადიოაქტიურ დაბინძურებას.

მესამე, არ არსებობს კოლოსალური სირთულეები ფეთქებადი მასალის წარმოებაში, როგორც ურანისა და პლუტონიუმის შემთხვევაში.

თუმცა არის ნაკლი: უზარმაზარი ტემპერატურა და წარმოუდგენელი წნევაა საჭირო ასეთი სინთეზის დასაწყებად. ამ წნევისა და სითბოს შესაქმნელად საჭიროა აფეთქების მუხტი, რომელიც მუშაობს მძიმე ელემენტების ჩვეულებრივი გახრწნის პრინციპზე.

დასასრულს, მინდა ვთქვა, რომ ამა თუ იმ ქვეყნის მიერ ფეთქებადი ბირთვული მუხტის შექმნა ყველაზე ხშირად ნიშნავს დაბალი სიმძლავრის „ატომურ ბომბს“ და არა ჭეშმარიტად საშინელ თერმობირთვულს, რომელსაც შეუძლია სახიდან წაშალოს დიდი მეტროპოლია. დედამიწის.