Vũ khí Vật lí 1

Vũ khí Vật lí 1Vũ khí hạt nhânVũ 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...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vũ khí Vật lí 1 Vũ khí Vật lí 1 Vũ khí hạt nhân Vũ khí hạt nhân (tiếng Anh: nuclear weapon) là loại vũ khí mà năng lượng củanó do các phản ứng phân hạch hoặc/và nhiệt hạch gây ra. Một vũ khí hạt nhân nhỏnhất cũng có sức công phá lớn hơn bất kỳ vũ khí quy ước nào. Vũ khí có sức côngphá tương đương với 10 triệu tấn thuốc nổ có thể phá hủy hoàn toàn một thànhphố. 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 cóhai quả bom hạt nhân được dùng trong Đệ nhị thế chiến: quả bom thứ nhất đượcném xuống Hiroshima (Nhật Bản) vào ngày 6 tháng 8 năm 1945 có tên là LittleBoy và được làm từ uranium; quả sau có tên là Fat Man và được ném xuốngNagasaki, 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 làdo các quốc gia sau đây thực hiện: Hoa Kỳ, Li ên Xô, Pháp, Anh, Trung Quốc, ẤnĐộ 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 tỏsở 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. Ukrainacũng có thể sở hữu một quả bom hạt nhân cũ từ thời Li ên Xô do sai lầm của thờikỳ hậu chiến tranh lạnh. Việc phi quân sự hóa năng l ượng hạt nhân đã được đềxuất 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 làphân rã hạt nhân). Một vật liệu có khả năng phân rã được lắp ráp vào một khốilượng tới hạn, trong đó khởi phát một phản ứng dây chuyền và phản ứng đó giatăng theo tốc độ của hàm mũ, giải thoát một năng lượng khổng lồ. Quá trình nàyđược thực hiện bằng cách bắn một mẫu vật liệu chưa tới hạn này vào một mẫu vậtliệu chưa tới hạn khác để tạo ra một trạng thái gọi là siêu tới hạn. Khó khăn chủyếu trong việc thiết kế tất cả các vũ khí hạt nhân là đảm bảo một phần chủ yếu cácnhiêu liệu được dùng trước khi vũ khí tự phá hủy bản thân nó. Thông thường vũkhí 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 nhiệthạch (còn gọi là tổng hợp hạt nhân). Trong loại vũ khí này, bức xạ nhiệt từ vụ nổphân 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 lớnhơn rất nhiều. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom khinh khí, còn gọi làbom hydro, bom H hay bom nhiệt hạch. Nó có thể giải thoát một năng l ượng lớnhơn 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 nổhạt nhân được thực hiện nhờ một luồng bức xạ neutron xung quanh vũ khí hạtnhân, sự có mặt của các vật liệu phù hợp (như đồng hoặc vàng) có thể gia tăng độô nhiễm phóng xạ. Người ta có thể thiết kế vũ khí hạt nhân có thể cho phépneutron thoát ra nhiều nhất; những quả bom như vậy được gọi là bom neutron. Vềlý thuyết, các vũ khí phản vật chất, trong đó sử dụng các phản ứng giữa vật chất vàphản vật chất, không phải là vũ khí hạt nhân nhưng nó có thể là một vũ khí với sứccông 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 vàmôi trường mà vụ nổ hạt nhân xảy ra. Bức xạ dư là năng lượng được giải thoát sauvụ 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 hoặcmegaton - 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 vũkhí hạt nhân có thể tạo ra các sức công phá khác nhau, từ nhỏ h ơn một kiloton ởcác vũ khí hạt nhân cầm tay nh ư Davy Crockett của Hoa Kỳ cho đến 54 megatonnhư Bom Sa hoàng (Tsar-Bomba) của Liên Xô (bom này chỉ đưa ra với mục đíchchính 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 chếphá hủy giống như các vũ khí quy ước. Sự khác biệt cơ bản là vũ khí hạt nhân cóthể giải thoát một lượng lớn năng lượng tại một thời điểm. Tàn phá chủ yếu củabom hạt nhân không liên quan trực tiếp đến quá trình hạt nhân giải thoát nănglượng mà liên quan đến sức mạnh của vụ nổ. Mức độ tàn phá của ba loại năng lượng đầu tiên khác nhau tùy th ...