7/22/2012

ბირთვული იარაღი


წიგნი განკუთვნილია მათთვის ვინც დაინტერესებულია რა შესაძლებლობები და ეფექტი აქვს ბირთვულ რეაქციას მასობრივი განადგურებისთვის გამოყენებუს შემთხვევაში და როგორ არის მოწყობილი ბირთვული იარაღი

 შინაარსი ზოგადი ცნებები ბირთვულ იარაღზე ბირთვული იარაღი ეწოდება იარაღს, რომლის დამაზიანებელი მოქმედება განპირობებულია ქიმიური ელემენტების ბირთვების გაყოფისა და სინთეზის ფეთქებადი პროცესების შედეგად გამოთავისუფლებულ შიდაბირთვულ ენერგიაზე. ის მოიცავს სხვადასხვა ბირთვულ საბრძოლო მასალებს, მათი მიზნამდე მიტანის საშუალებებს და მართვის საშუალებებს. სახელმძღვანელოში განხილულია ბირთვული აფეთქების ფიზიკური საფუძვლები და მისი განვითარება, ბირთვული საბრძოლო მასალების მოწყობილობა, ბირთვული აფეთქებების ძირითადი დამაზიანებელი ფაქტორები და მათი დამაზიანებელი მოქმედება. 1.1. ბირთვული აფეთქების ფიზიკური საფუძვლები ბირთვული აფეთქება ეწოდება ქიმიური ელემენტების ატომების ბირთვებიდან გამოთავისუფლებული ენერგიის შედეგად გამოწვეულ აფეთქებას.



შიდაბირთვული ენერგიის გამოყოფის შესაძლებლობას განაპირობებს ქიმიური ელემენტების შემდეგი ბუნებრივი თავისებურებები: - სხვადასხვა ელემენტების ატომების ბირთვებს გააჩნია მათი ნუკლონების შემაკავშირებელი განსხვავებული საშუალო ენერგია. (შემაკავშირებელი ენერგია, მოსული ერთ ნუკლონზე, რომელიც იზოტოპის A მასობრივი რიცხვის ზრდასთან ერთად იზრდება, ხოლო შემდეგ, მაქსიმუმის მიღწევისას A≈60, თანდათან მცირდება). ნუკლონების მცირე შემაკავშირებელი ენერგიის მქონე ბირთვების გარდაქმნისას ნუკლონების მეტი შემაკავშირებელი ენერგიის მქონე ბირთვებად, გამოიყოფა ენერგია, რომლის რაოდენობა უდრის ახალი და საწყისი ბირთვების ნუკლონების შემაკავშირებელი ენერგიის სხვაობას. ეს თავისებურებები საშუალებას იძლევა მძიმე ქიმიური ელემენტების ბირთვების (მეტი მასობრივი რიცხვით) გაყოფის და მსუბუქი ქიმიური ელემენტების ბირთვების (მცირე მასობრივი რიცხვით) სინთეზის შედეგად გამოიყოს შიდაბირთვული ენერგია.


პირველი ატომური ბომბის “ტრინიტი”-ს აფეთქება 6 მილის მანძილიდან. 16. 07. 45 _ 05:30 სთ. ალამოგორდო, ნიუ-მექსიკის შტატი. ატომების ბირთვების გაყოფის რეაქციები. ატომების ბირთვების გაყოფა შეიძლება მოხდეს თავისთავად ან მათზე ზემოქმედებით ელემენტარული ნაწილაკებისა და მსუბუქი ბირთვების საშუალებით. აფეთქების მისაღებად გამოიყენება მძიმე ელემენტების იზოტოპების ბირთვების გაყოფა, რომელიც ხდება მათზე ყოველნაირი ენერგიის მქონე ნეიტრონების ზემოქმედებით. რეაქცია მიმდინარეობს მაღალი სიჩქარით (ერთი გაყოფის ხანგრძლივობაა 10-15 _ 10-14 წმ), დიდი რაოდენობის ენერგიის გამოყოფით (ერთ გაყოფაზე დაახლოებით 200 MეV) და სხვა ბირთვების გაყოფის უნარის მქონე ორი ან მეტი ნეიტრონის გამოტყორცნით. ასეთი იზოტოპების დიდ მასაში ყოველნაირი ენერგიის მქონე ნეიტრონების ზემოქმედებით ჩნდება გაყოფის თვითგანვითარებადი ბირთვული ჯაჭვური რეაქცია, რომელსაც ახლავს გაყოფილი ბირთვების მოზღვავებული ზრდადი რაოდენობა და ამის შედეგად დროის მცირე მონაკვეთში გამოყოფილი დიდი რაოდენობის ენერგია. ასეთი თვისებებით ხასიათდება ურანი-233, ურანი-235, პლუტონიუმი-239, პლუტონიუმი-241 და მთელი რიგი ტრანსპლუტონიური ელემენტები. მათ ეძახიან გაყოფად იზოტოპებს. ბირთვულ საბრძოლო მასალებში შეიძლება გამოიყენონ ისეთი იზოტოპებიც, რომელთა ბირთვების გაყოფისას წარმოიქმნება გარკვეული მნიშვნელობის ენერგიის მქონე იზოტოპები _ იზოტოპები გაყოფის ზღვრული ხასიათით, მაგალითად ურანი-238. ურანი-238-ის ბირთვები იყოფა მხოლოდ სწრაფი ნეიტრონების ზემოქმედების შედეგად. მათი გაყოფა მიმდინარეობს ჯაჭვური რეაქციის მხარდაჭერის გარეშე. ნივთიერებებს, რომლებსაც იყენებენ ატომის ბირთვების გაყოფის ფეთქებადი რეაქციების შედეგად ენერგიის მისაღებად, ეწოდება ბირთვული საწვავი. მათ მიეკუთვნება გაყოფადი იზოტოპები და იზოტოპები გაყოფის ზღვრული ხასიათით. დღეისათვის ბირთვულ საწვავად გამოყენებად გაყოფად იზოტოპებს მიეკუთვნება ურანი-235, პლუტონიუმი-239 და ურანი-233. მათ შორის ბუნებაში არსებობს მხოლოდ ურანი-235 და გვხვდება ბუნებრივ ურანში სამი იზოტოპის ნაერთის სახით: ურანი-238 (99,282 %), ურანი-235 (0,712 %) და ურანი-234 (0,006 %). იზოტოპები პლუტონიუმი-239 და ურანი-233 სამრეწველო რაოდენობით მიიღება ბირთვულ რეაქტორებში ურანი-238-ის და თორიუმი-232-ის ნეიტრონებით დასხივების შედეგად. ბირთვულ საწვავად გაყოფის ზღვრული ხასიათის მქონე იზოტოპებიდან გამოიყენება ურანი-238. ურანი არის ვერცხლისფერი ლითონი მოცისფრო ტონით. გააჩნია მაღალი ქიმიური აქტივობა. ბუნებაში გვხვდება მხოლოდ ნაერთის სახით. ურანის შემცველობა საბადოებში შეადგენს ერთ პროცენტზე ნაკლებს. პლუტონიუმი არის ვერცხლისფერი ლითონი. ტოქსიკურია, ქიმიური აქტივობა ურანზე მაღალი აქვს. ბუნებაში პლუტონიუმი-239 ძალზე მცირე რაოდენობით გვხვდება ურანის საბადოებში. მისი შემცველობა ურანთან შეფარდებით შეადგენს 10-9 %. ამიტომ ურანით მდიდარი საბადოებიც კი ვერ იქნება პლუტონიუმის სამრეწველოდ მისაღები წყარო.