Sơ lược về 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...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sơ lược về vũ khí hạt nhân Sơ lược về vũ khí hạt nhânVũ khí hạt nhân (tiếng Anh: nuclear weapon) là loại vũ khí mà năng lượng của nó do cácphản ứng phân hạch hoặc/và nhiệt hạch gây ra. Một vũ khí hạt nhân nhỏ nhất cũng có sứccông phá lớn hơn bất kỳ vũ khí quy ước nào. Vũ khí có sức công phá t ương đương với 10triệu tấn thuốc nổ có thể phá hủy ho àn toàn một thành phố. Nếu sức công phá là 100 triệutấn (mặc dù hiện nay chưa thể thực hiện được) thì có thể phá hủy một vùng với bán kính100-160 km. Cho đến nay, mới chỉ có hai quả bom hạt nhân được dùng trong Thế chiếnthứ hai; quả bom thứ nhất được ném xuống Hiroshima (Nhật Bản) vào ngày 06/8/1945 cótên là Little Boy, được làm từ uranium; quả bom thứ hai được ném xuống Nagasaki, bangày sau đó, nó có tên là Fat Man và được làm từ plutonium.Hơn hai ngàn vụ nổ hạt nhân sau đó là do việc thử nghiệm hạt nhân, chủ yếu là do cácquốc gia sau đây thực hiện: Hoa Kỳ, Liên Xô, Pháp, Anh, Trung Quốc, Ấn Độ vàPakistan.Các nước công bố có vũ khí hạt nhân là Hoa Kỳ, Liên Xô, Pháp, Anh, Trung Quốc, ẤnĐộ và Pakistan. Thêm vào đó, Israel có nhiều dấu hiệu chứng tỏ sở hữu bom hạt nhânmặc dù chưa bao giờ chính thức thừa nhận. Gần đây, Cộng hòa dân chủ nhân dân(CHDCND) Triều Tiên cũng công bố đã chế tạo được vũ khí hạt nhân. Ukraina cũng cóthể sở hữu một quả bom hạt nhân cũ từ thời Liên Xô do sai lầm của thời kỳ hậu chiếntranh lạnh. Việc phi quân sự hóa năng lượng hạt nhân đã được đề xuất cho rất nhiều cácứng dụng dân sự.Các loại vũ khí hạt nhânVũ khí hạt nhân đơn giản nhất lấy năng lượng từ quá trình phân hạch (còn gọi là phân rãhạt 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 củahàm mũ, giải thoát một năng lượng khổng lồ. Quá trình này được thực hiện bằng cáchbắn một mẩu vật liệu chưa tới hạn này vào một mẩu vật liệu chưa tới hạn khác để tạo ramột trạng thái gọi là siêu tới hạn. Khó khăn chủ yếu trong việc thiết kế tất cả các vũ khíhạt nhân là đảm bảo một phần chủ yếu các nhiêu liệu được dùng trước khi vũ khí tự pháhủy bản thân nó. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom nguyên tử (còn gọi làbom A-viết tắt của từ Atom)Các loại vũ khí cao cấp hơn thì lấy năng lượng nhiều hơn từ quá trình nhiệt hạch (còn gọilà tổng hợp hạt nhân). Trong một vũ khí như thế này, bức xạ nhiệt tia X từ vụ nổ trongphân rã hạt nhân được dùng để nung nóng và nén đầu mang tritium, deuterium, hoặclit hium mà từ đó phản ứng nhiệt hạch với năng lượng được giải thoát lớn hơn rất nhiềuxảy ra. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom khinh khí (còn gọi làbomhydrogen hay bom H). Nó có thể giải thoát một năng lượng lớn hơn hàng trăm lần so vớibom nguyên tử.Người ta còn tạo ra các vũ khí tinh vi hơn cho một số mục đích đặc biệt. Vụ nổ hạt nhânđược thực hiện nhờ một luồng bức xạ neutron xung quanh vũ khí hạt nhân, sự có mặt củacác vật liệu phù hợp (như đồng hoặc vàng) có thể gia tăng độ ô nhiễm phóng xạ. Người tacó thể thiết kế vũ khí hạt nhân có thể cho phép neutron thoát ra nhiều nhất; những quảbom như vậy được gọi là bom neutron. Về lý thuyết, các vũ khí phản vật chất, trong đósử dụng các phản ứng giữa vật chất và phản vật chất, không phải là vũ khí hạt nhânnhưng nó có thể là một vũ khí với sức công phá cao hơn cả vũ khí hạt nhân.Ảnh hưởng của vụ nổ hạt nhânNăng lượng được giải thoát từ vũ khí hạt nhân gây ra 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 lượngLượng năng lượng giải thoát của từng loại phụ thuộc vào thiết kế của vũ khí và môitrường 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 được đo bằng kiloton hoặc megaton- tương đương với hàng ngàn và hàng triệu tấn thuốc nổ TNT (trinitrotoluen). Vũ khíphân hạch đầu tiên có sức công phá đo được là vài ngàn kiloton, trong khi vụ nổ bomkhinh khí lớn nhất đo được là 10 megaton. Trên thực tế vũ khí hạt nhân có thể tạo ra cácsức công phá khác nhau, từ nhỏ hơn kiloton ở các vũ khí hạt nhân cầm tay như DavyCrockett của Hoa Kỳ cho đến 54 megaton như Tsar Bomba của Liên Xô (bom này chỉđưa 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 hủygiống như các vũ khí quy ước. Sự khác biệt cơ bản là vũ khí hạt nhân có thể giải thoátmột lượng lớn năng lượng tại một thời điểm. Tàn phá chủ yếu của bom hạt nhân khôngliên quan trực tiếp đến quá tr ình hạt nhân giải thoát năng lượng mà liên quan đến sứcmạnh 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 càng lớn thì hiệu ứngphá hủy do nhiệt càng mạnh. Bức ...