Xem mẫu
- Vũ khí Vật lí
1
Vũ khí hạt nhân
Vũ khí hạt nhân (tiếng Anh: nuclear weapon) là loại vũ khí mà năng lượng của
nó do các phản ứng phân hạch hoặc/và nhiệt hạch gây ra. Một vũ khí hạt nhân nhỏ
nhất cũng có sức công phá lớn hơn bất kỳ vũ khí quy ước nào. Vũ khí có sức công
phá tương đương với 10 triệu tấn thuốc nổ có thể phá hủy hoàn toàn một thành
phố. Nếu sức công phá là 100 triệu tấn (mặc dù hiện nay chưa thể thực hiện được)
thì có thể phá hủy một vùng với bán kính 100 - 160 km. Cho đến nay, mới chỉ có
hai quả bom hạt nhân được dùng trong Đệ nhị thế chiến: quả bom thứ nhất được
ném xuống Hiroshima (Nhật Bản) vào ngày 6 tháng 8 năm 1945 có tên là Little
Boy và được làm từ uranium; quả sau có tên là Fat Man và được ném xuống
Nagasaki, cũng ở Nhật Bản ba ngày sau đó, được làm từ plutonium.
Hơn hai ngàn vụ nổ hạt nhân sau đó là do việc thử nghiệm hạt nhân, chủ yếu là
do các quốc gia sau đây thực hiện: Hoa Kỳ, Li ên Xô, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn
Độ và Pakistan.
- Các nước hiện nay công bố có vũ khí hạt nhân là Hoa Kỳ, Nga, Pháp, Anh,
Trung Quốc, Ấn Độ và Pakistan. Thêm vào đó, Israel có nhiều dấu hiệu chứng tỏ
sở hữu bom hạt nhân mặc dù chưa bao giờ chính thức thừa nhận. Gần đây,
CHDCND Triều Tiên cũng công bố đã chế tạo được vũ khí hạt nhân. Ukraina
cũng có thể sở hữu một quả bom hạt nhân cũ từ thời Li ên Xô do sai lầm của thời
kỳ hậu chiến tranh lạnh. Việc phi quân sự hóa năng l ượng hạt nhân đã được đề
xuất cho rất nhiều các ứng dụng dân sự.
Các loại vũ khí hạt nhân
Vũ khí hạt nhân đơn giản nhất lấy năng lượng từ quá trình phân hạch (còn gọi là
phân rã hạt nhân). Một vật liệu có khả năng phân rã được lắp ráp vào một khối
lượng tới hạn, trong đó khởi phát một phản ứng dây chuyền và phản ứng đó gia
tăng theo tốc độ của hàm mũ, giải thoát một năng lượng khổng lồ. Quá trình này
được thực hiện bằng cách bắn một mẫu vật liệu chưa tới hạn này vào một mẫu vật
liệu chưa tới hạn khác để tạo ra một trạng thái gọi là siêu tới hạn. Khó khăn chủ
yếu trong việc thiết kế tất cả các vũ khí hạt nhân là đảm bảo một phần chủ yếu các
- nhiêu liệu được dùng trước khi vũ khí tự phá hủy bản thân nó. Thông thường vũ
khí như vậy được gọi là bom nguyên tử, còn gọi là bom A.
Các loại vũ khí cao cấp hơn thì lấy năng lượng nhiều hơn từ quá trình nhiệt
hạch (còn gọi là tổng hợp hạt nhân). Trong loại vũ khí này, bức xạ nhiệt từ vụ nổ
phân rã hạt nhân được dùng để nung nóng và nén đầu mang tritium, deuterium,
hoặc lithium, từ đó xảy ra phản ứng nhiệt hạch với năng lượng được giải thoát lớn
hơn rất nhiều. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom khinh khí, còn gọi là
bom hydro, bom H hay bom nhiệt hạch. Nó có thể giải thoát một năng l ượng lớn
hơn hàng trăm lần so với bom nguyên tử.
Người ta còn tạo ra các vũ khí tinh vi hơn cho một số mục đích đặc biệt. Vụ nổ
hạt nhân được thực hiện nhờ một luồng bức xạ neutron xung quanh vũ khí hạt
nhân, sự có mặt của các vật liệu phù hợp (như đồng hoặc vàng) có thể gia tăng độ
ô nhiễm phóng xạ. Người ta có thể thiết kế vũ khí hạt nhân có thể cho phép
neutron thoát ra nhiều nhất; những quả bom như vậy được gọi là bom neutron. Về
lý thuyết, các vũ khí phản vật chất, trong đó sử dụng các phản ứng giữa vật chất và
- phản vật chất, không phải là vũ khí hạt nhân nhưng nó có thể là một vũ khí với sức
công phá cao hơn cả vũ khí hạt nhân.
Ảnh hưởng của vụ nổ hạt nhân
Năng lượng từ vụ nổ vũ khí hạt nhân thoát ra ở bốn loại sau đây:
Áp lực — 40-60% tổng năng lượng
Bức xạ nhiệt — 30-50% tổng năng lượng
Bức xạ ion — 5% tổng năng lượng
Bức xạ dư (bụi phóng xạ) — 5-10% tổng năng lượng
Lượng năng lượng giải thoát của từng loại phụ thuộc vào thiết kế của vũ khí và
môi trường mà vụ nổ hạt nhân xảy ra. Bức xạ dư là năng lượng được giải thoát sau
vụ nổ, trong khi các loại khác thì được giải thoát ngay lập tức.
Năng lượng được giải thoát bởi vụ nổ bom hạt nhân đ ược đo bằng kiloton hoặc
megaton - tương đương với hàng ngàn và hàng triệu tấn thuốc nổ TNT (tri-nitro-
toluen). Vũ khí phân hạch đầu tiên có sức công phá đo được là vài ngàn kiloton,
trong khi vụ nổ bom khinh khí lớn nhất đo đ ược là 10 megaton. Trên thực tế vũ
khí hạt nhân có thể tạo ra các sức công phá khác nhau, từ nhỏ h ơn một kiloton ở
các vũ khí hạt nhân cầm tay nh ư Davy Crockett của Hoa Kỳ cho đến 54 megaton
- như Bom Sa hoàng (Tsar-Bomba) của Liên Xô (bom này chỉ đưa ra với mục đích
chính trị chứ khó thao tác được).
Hiệu ứng quan trọng nhất của vũ khí hạt nhân là áp lực và bức xạ nhiệt có cơ chế
phá hủy giống như các vũ khí quy ước. Sự khác biệt cơ bản là vũ khí hạt nhân có
thể giải thoát một lượng lớn năng lượng tại một thời điểm. Tàn phá chủ yếu của
bom hạt nhân không liên quan trực tiếp đến quá trình hạt nhân giải thoát năng
lượng mà liên quan đến sức mạnh của vụ nổ.
Mức độ tàn phá của ba loại năng lượng đầu tiên khác nhau tùy theo kích thước
của bom. Bức xạ nhiệt suy giảm theo khoảng cách chậm nhất, do đó, bom c àng
lớn thì hiệu ứng phá hủy do nhiệt càng mạnh. Bức xạ ion bị suy giảm nhanh chóng
trong không khí, nên nó chỉ nguy hiểm đối với các vũ khí hạt nhân hạng nhẹ. Áp
lực suy giảm nhanh hơn bức xạ nhiệt nhưng chậm hơn bức xạ ion.
Phóng bom hạt nhân
Thuật ngữ vũ khí hạt nhân chiến lược được dùng để chỉ các vũ khí lớn với các
mục tiêu phát hủy lớn như các thành phố. Vũ khí hạt nhân chiến thuật là các vũ
- khí hạt nhân nhỏ hơn được dùng để phá hủy các mục tiêu quân sự, viễn thông hoặc
hạ tầng cơ sở. Theo tiêu chuẩn hiện đại thì các quả bom ném xuống Hiroshima và
Nagasaki vào năm 1945 có thể được coi là các vũ khí hạt nhân chiến thuật (sức
công phá là 13 và 22 kiloton), mặc dù, các vũ khí hạt nhân chiến thuật nhẹ hơn và
nhỏ hơn đáng kể.
Các phương pháp phóng vũ khí hạt nhân là:
Bom hấp dẫn
Không một vũ khí hạt nhân nào đủ tiêu chuẩn là bom gỗ - đó là từ lóng mà quân
đội Hoa Kỳ dùng để chỉ một loại bom hoàn thiện, không phải bảo hành sửa chữa,
không nguy hiểm dưới mọi điều kiện trước khi cho nổ. Bom hấp dẫn là loại bom
được thiết kế để được thả xuống từ các máy bay. Yêu cầu của loại bom này là phải
chịu được các dao động và thay đổi về nhiệt độ và áp suất của không khí. Lúc đầu,
các vũ khí thường có một cái chốt an toàn ở trạng thái đóng trong quá trình bay.
Chúng phải thỏa mãn các yêu cầu về độ ổn định để tránh các vụ nổ hoặc rơi bất
ngờ có thể xảy ra. Rất nhiều loại vũ khí có một thiết bị đóng ngắt để khởi động
quá trình nổ. Các vũ khí hạt nhân của Mỹ thỏa mãn các tiêu chuẩn an toàn nói trên
- sẽ được ký hiệu bởi chữ cái "B", và tiếp theo (không có dấu nối) là các ký hiệu vật
lý cần thiết. Ví dụ bom B61 là một loại bom như vậy, được Mỹ chế tạo rất nhiều
và lưu trữ trong các kho chứa đạn dược trong nhiều thập kỷ.
nguon tai.lieu . vn
