Чем отличается атомная бомба от водородной: что сильнее и какой взрыв мощнее

Main Differences Between An Atomic Bomb And A Hydrogen Bomb

Atomic Bomb is formed with the help of nuclear fission reactions that also play a role in electricity generation. On the other hand, hydrogen bomb is formed by nuclear fusion, similar to the energy maintenance in celestial bodies.
Energy is produced as a common product but atomic bomb gives extra nuclei of Krypton on Barium while hydrogen bomb reduces the reactants to a single Helium nuclei.
The energy released in atomic bomb is fixed at 200 mega electron volt in every fission that takes place while hydrogen bombs release energy in a proportional manner (thousand times that of energy released by atomic bomb detonator used).
Atomic bomb was first tested in 1945 while hydrogen bomb came about in 1952.
Radioactive elements (uranium and plutonium in most cases)are used in atomic bomb while hydrogen bomb uses simplistic hydrogen isotopes only.

References

https://aapt.scitation.org/doi/pdf/10.1119/1.18435
https://www.jstor.org/stable/1894674

Home – Science – An Atomic Bomb vs A Hydrogen Bomb: Difference and Comparison

Last Updated : 03 July, 2023

One request?

I’ve put so much effort writing this blog post to provide value to you. It’ll be very helpful for me, if you consider sharing it on social media or with your friends/family. SHARING IS ️

Термоядерное оружие

Современное термоядерное оружие относится к стратегическому оружию, которое может применяться авиацией для разрушения в тылу противника
важнейших промышленных, военных объектов, крупных городов как цивилизационных центров. Наиболее известным типом термоядерного оружия являются термоядерные (водородные) бомбы, которые могут доставляться к цели самолетами. Термоядерными зарядами могут начиняться также боевые части ракет различного назначения, в том числе межконтинентальных баллистических ракет. Впервые подобная ракета была испытана в СССР еще в 1957 году, в настоящее время на вооружения Ракетных Войск Стратегического Назначения состоят ракеты нескольких типов, базирующиеся на мобильных пусковых установках, в шахтных пусковых установках, на подводных лодках.

Атомная бомба

В основе действия термоядерного оружия лежит использование термоядерной реакции с водородом или его соединениями. В этих реакциях,
протекающих при сверхвысоких температурах и давлении, энергия выделяется за счет образования ядер гелия из ядер водорода, или из ядер водорода и лития. Для образования гелия используется, в основном, тяжелый водород – дейтерий, ядра которого имеют необычную структуру – один протон и один нейтрон. При нагревании дейтерия до температур в несколько десятков миллионов градусов его атому теряют свои электронные оболочки при первых же столкновениях с другими атомами. В результате этого среда оказывается состоящей лишь из протонов и движущихся независимо от них электронов. Скорость теплового движения частиц достигает таких величин, что ядра дейтерия могут сближаться и благодаря действию мощных ядерных сил соединяться друг с другом, образуя ядра гелия. Результатом этого процесса и становится выделения энергии.

Принципиальная схема водородной бомбы такова. Дейтерий и тритий в жидком состоянии помещаются в резервуар с теплонепроницаемой оболочкой,
которая служит для длительного сохранения дейтерия и трития в сильно охлажденном состоянии (для поддержания из жидкостного агрегатного состояния). Теплонепроницаемая оболочка может содержать 3 слоя, состоящих из твердого сплава, твердой углекислоты и жидкого азота. Вблизи резервуара с изотопами водорода помещается атомный заряд. При подрыве атомного заряда изотопы водорода нагреваются до высоких температур, создаются условия для протекания термоядерной реакции и взрыва водородной бомбы. Однако, в процессе создания водородных бомб было установлено, что непрактично использовать изотопы водорода, так как в таком случае бомба приобретает слишком большой вес (более 60 т.), из-за чего нельзя было и думать об использовании таких зарядов на стратегических бомбардировщиках, а уж тем более в баллистических ракетах любой дальности. Второй проблемой, с которой столкнулись разработчики водородной бомбы была радиоактивность трития, которая делала невозможным его длительное хранение.

В ходе исследования 2 вышеуказанные проблемы были решены. Жидкие изотопы водорода были заменены твердым химическим соединением дейтерия с
литием-6. Это позволило значительно уменьшить размеры и вес водородной бомбы. Кроме того, гидрид лития был использован вместо трития, что позволило размещать термоядерные заряды на истребителях бомбардировщиках и баллистических ракетах.

Создание водородной бомбы не стало концом развития термоядерного оружия, появлялись все новые и новые его образцы, была создана водородно-
урановая бомба, а также некоторые ее разновидности – сверхмощные и, наоборот, малокалиберные бомбы. Последним этапом совершенствования термоядерного оружия стало создания так называемой «чистой» водородной бомбы.

Устройство термоядерной бомбы по принципу Теллера-Улама

Многие его детали по-прежнему остаются засекреченными, но есть достаточная уверенность, что все имеющееся ныне термоядерное оружие использует в качестве прототипа устройство, созданное Эдвардом Теллерос и Станиславом Уламом, в котором атомная бомба (т. е. первичный заряд) используется для генерации излучения, сжимает и нагревает термоядерное топливо. Андрей Сахаров в Советском Союзе, по-видимому, независимо придумал аналогичную концепцию, которую он назвал “третьей идеей”.

Схематически устройство термоядерной бомбы в этом варианте показано на рисунке ниже.

Дело в том, что в промышленности давно используется гидрид лития LiH для безбалонной транспортировки водорода. Разработчики бомбы (эта идея сначала была использована в СССР) просто предложили брать вместо обычного водорода его изотоп дейтерий и соединять с литием, поскольку с твердым термоядерным зарядом выполнить бомбу гораздо проще.

По форме вторичный заряд представлял собой цилиндр, помещенный в контейнер со свинцовой (или урановой) оболочкой. Между зарядами находится щит нейтронной защиты. Пространство, между стенками контейнера с термоядерным топливом и корпусом бомбы заполнено специальным пластиком, как правило, пенополистиролом. Сам корпус бомбы выполнен из стали или алюминия.

Эти формы изменились в последних конструкциях, таких как показанная на рисунке ниже.

Атомная и водородная бомбы,какая мощнее? И в чём их отличие?

Проектирование ядерного оружия

Создание оружия массового уничтожения продолжает распространять глобальный страх за его опасные последствия и огромную экологическую катастрофу. Использование ядерной энергии стало важным элементом для развивающейся нации, но за ее главным вкладом в мир лежит стремление человека расширить военную доблесть над другими странами. Ядерное оружие было создано не только для военной обороны, но и для освобождения ядерной радиации и устранения всех вопросов без рассмотрения на месте высадки.

Будут обсуждены два из самых страшных и разрушительных элементов войны, атомная бомба и водородная бомба. У атомных и водородных бомб есть какая-то разница? Почему водородная бомба сильнее атомной бомбы? Как атомный, так и водород отличаются несколькими сравнительными способами. Водородная бомба считается более мощной, чем атомная бомба, из-за их соответствующих принципов и относительных сил. Обе эти бомбы используют радиоактивные элементы урана и плутония для создания ядерной энергии, но отличаются тем, как используются эти элементы. Водородная бомба также известна как «термоядерные» бомбы и генерирует энергию от бомбы деления для сжатия и термоплавкого топлива.

Атомная бомба работает путем атомного деления или расщепления атомного ядра, а водородная бомба работает путем атомного синтеза или объединения атомных ядер. По принципу деление делает радиоактивные элементы расщепляемыми от больших атомов до более мелких, в то время как слияние объединяет небольшие атомы для создания больших, что приводит к тому, что водородная бомба высвобождает больше энергии, чем атомная бомба. Энергия, выделяемая атомной бомбой, в миллионы раз больше, чем выброшенная в химических реакциях, тогда как водородная бомба может выпустить в три-четыре раза больше атомной бомбы. Считается, что атомные бомбы имеют тонну TNT до 500 000 тонн тротила, поэтому мы можем грубо оценить, насколько опасна водородная бомба.

Атомные бомбы задерживаются взрывом от детонационного устройства TNT. Это приводит к тому, что радиоактивные элементы (Уран-235 и Плутоний-239) сталкиваются друг с другом в большом количестве энергии. Это приводит к цепной реакции, когда больше атомов разрушается, и энергия высвобождается. С другой стороны, водородная бомба начинается с фактического присутствия атомной бомбы. Радиоактивные элементы соединены плотно вместе так же, как ядерное деление, вызывающее ядерный синтез. По продукту атомная бомба производит высокорадиоактивные частицы после того, как энергия была выпущена, когда радиоактивные частицы водородной бомбы запускаются после взрыва.

Мы с уверенностью можем представить себе масштабы разрушений как для атомной бомбы, так и для водородной бомбы, просто напомнив о бомбардировке Хиросимы и Нагасаки в 1945 году. На сегодняшний день никаких записей о бомбах ядерного слияния, используемых для военных действий, не было, хотя правительственные программы обороны провели значительные исследования в таких возможности производства.

Чтобы суммировать разницу между атомной и водородной бомбой, ниже приводятся: 1. Водородная бомба считается «модернизированной» версией атомной бомбы 2. Атомная бомба работает путем ядерного деления, а водородная бомба – путем ядерного синтеза. 3. По понятию водородная бомба состоит из нескольких атомных бомб 4. Водородная бомба может быть взорвана атомной бомбой.

Атомная бомба Хиросимы против атомной бомбы Нагасаки Союзные державы, состоящие из США и Великобритании, подготовили две мощные атомные бомбы во время Второй мировой войны. Бомбы были предназначены для взрыва двух известных японских городов Хиросимы и Нагасаки. По приказу американского президента Гарри С. Трумэна эти два

Ядерный реактор и ядерный реактор ядерной бомбы. Ядерный реактор – это машина, где электричество и тепловая энергия генерируются за счет использования энергии атомов. В этом механизме ядерные цепные реакции производятся, контролируются и содержат высвобождение огромного количества энергии. Эта контролируемая энергия используется в

Молярная масса против атомной массы. Во время наших классов химии средней школы, а также моего предмета общей химии в колледже я все еще могу наглядно помнить, что мы должны были ознакомиться с таблицей элементов. Хотя нам не нужно было запоминать всю таблицу, но нам нужно было ознакомиться

Принцип действия водородной бомбы

Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии – благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода – дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития.

Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом.

Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн – его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву.

Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы – т. е. такая «слойка» позволяет наращивать мощность взрыва практически неограниченно. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности.

Наука устрашения: испытания «Царь-бомбы» в фотографиях

Разработка АН602 завершилась в 1961 году в Академии наук СССР при участии Андрея Сахарова под руководством Игоря Курчатова. Её масса составила 26,5 тонн, а в длину бомба достигала восьми метров.

Испытания бомбы состоялись 30 октября 1961 года. К месту взрыва бомбу доставил стратегический бомбардировщик Ту-95, самый быстрый винтовой самолёт, ставший вместе с «Царь-бомбой» одним из символов холодной войны.

Вспышка взрыва бомбы АН602 сразу после отделения ударной волны. В это мгновение диаметр шара составлял около 5,5 км, а через несколько секунд он увеличился до 10 км.

Световое излучение вспышки взрыва могло вызвать ожоги третьей степени на расстоянии до ста километров. Это фото сделано с расстояния в 160 км.

Сейсмическая волна, вызванная взрывом, обогнула земной шар трижды. Высота ядерного гриба достигла 67 километров в высоту, а диаметр его «шляпки» – 95 км. Звуковая волна достигла острова Диксон, располагающегося в 800 км от места испытаний.

Никита Хрущёв на заседании ООН, на котором он произнёс фразу про «Кузькину мать». Это заявление позволило повлиять на баланс сил в геополитике 60-х годов.

Для Андрея Сахарова, принимавшего непосредственно участие в создании бомбы, этот проект стал последним в области ядерного оружия. В последствии он стал активным участником за запрет такого рода бомб. На фото: Андрей Сахаров с сыном Димой в 1963 году.

Основной целью этих испытаний являлась демонстрация владения Советским Союзом мощнейшим арсеналом оружия массового уничтожения. Во многом именно это привело к решению сокращения ядерных арсеналов.

Водородная бомба и атомная бомба – это два типа ядерного оружия

, но их механизмы действия очень сильно отличаются друг от друга. Если говорить упрощенно, в двух словах, то атомная бомба представляет собой устройство ядерного деления, в результате которого высвобождается энергия. В то время как водородная бомба реализует механизм «деление-синтез-деление», то есть использует термоядерный синтез, направляя высвобождающуюся энергию для питания последующих неуправляемых ядерных реакций. Другими словами, атомная бомба может быть использована в качестве триггера для водородной бомбы. В данной статье рассмотрим устройства водородной бомбы и атомной бомбы и принципиальные различия между ними.

Современные опасности

Холодная война давно позади, и поэтому ядерную истерию можно увидеть разве что в старых голливудских фильмах и на обложках раритетных журналов и комиксов. Несмотря на это, мы можем находиться на пороге, пусть и не большого, но серьезного ядерного конфликта. Все это благодаря любителю ракет и герою борьбы с империалистическими замашками США – Ким Чен Ыну. Водородная бомба КНДР — объект пока что гипотетический, о ее существовании говорят лишь косвенные улики. Конечно, правительство Северной Кореи постоянно сообщает о том, что им удалось изготовить новые бомбы, пока что в живую их никто не видел. Естественно Штаты и их союзники – Япония и Южная Корея, немного более обеспокоены наличием, пусть даже и гипотетическим, подобного оружия у КНДР. Реалии таковы, что на данный момент у КНДР не достаточно технологий для успешной атаки на США, о которой они каждый год заявляют на весь мир. Даже атака на соседние Японию или Юг могут быть не очень успешными, если вообще состоятся, но с каждым годом опасность возникновения нового конфликта на корейском полуострова растет.

Об Атомном оружиии

Атомное оружие – самое мощное оружие на сегодняшний день, находящееся на вооружении пяти стран: России, США, Великобритании, Франции и Китая.
Существует также ряд государств, которые ведут более-менее успешные разработки атомного оружия, однако их исследования или не закончены, или
эти страны не обладают необходимыми средствами доставки оружия к цели. Индия, Пакистан, Северная Корея, Ирак, Иран имеют разработки ядерного оружия на разных уровнях, ФРГ, Израиль, ЮАР и Япония теоретически обладают необходимыми мощностями для создания ядерного оружия в сравнительно короткие сроки.

Взрыв в Нагасаки

Трудно переоценить роль ядерного оружия. С одной стороны, это мощное средство устрашения, с другой – самый эффективный инструмент укрепления
мира и предотвращения военного конфликтами между державами, которые обладают этим оружием. С момента первого применения атомной бомбы в Хиросиме прошло 52 года. Мировое сообщество близко подошло к осознанию того, что ядерная война неминуемо приведет к глобальной экологической катастрофе, которая сделает дальнейшее существование человечества невозможным. В течение многих лет создавались правовые механизмы, призванные разрядить напряженность и ослабить противостояние между ядерными державами. Так например, было подписано множество договоров о сокращении ядерного потенциала держав, была подписана Конвенция о Нераспространении Ядерного Оружия, по которой страны-обладателя обязались не передавать технологии производства этого оружия другим странам, а страны, не имеющие ядерного оружия, обязались не предпринимать шагов для его разработки; наконец, совсем недавно сверхдержавы договорились о полном запрещении ядерных испытаний. Очевидно, что ядерное оружие является важнейшим инструментом, который стал регулирующим символом целой эпохи в истории
международных отношений и в истории человечества.

Никто не спрячется

С 1980-х годов ученые занимались исследованием долгосрочных широкомасштабных последствий ядерной войны для земных экосистем. Разработав радиационно-конвективную модель климата американские ученые показали, что ядерная зима может наступить из-за дыма от массовых лесных пожаров, в результате применения ядерного оружия или после ядерной войны.

Мир стоит на пороге ядерной войны

Российские исследователи тоже разработали климатические модели, согласно которым рост глобальной температуры на суше будут ниже, чем в океанах, что может привести к сельскохозяйственному коллапсу во всем мире. Это означает, что через два года после окончания ядерной войны человечество погибнет от голода.

И хотя основные механизмы ядерной зимы, описанные в ранних исследованиях, верны, новейшие расчеты показали, что последствия ядерной войны будут намного хуже, чем считалось ранее. Словом, никто не выживет (хотя попытаться можно). О том, что делать и как вести себя после ядерного взрыва мы рассказывали здесь (надеемся, никому не придется воспользоваться ими на практике).

Какие последствия имеет использование водородной бомбы и ядерного оружия?

Использование водородной бомбы или ядерного оружия имеет катастрофические последствия для окружающей среды, живых организмов и социально-экономической сферы. Эти типы оружия обладают огромной разрушительной силой и способны нанести смертельный ущерб на огромные территории.

Разрушение и радиация

Одно из основных последствий использования водородной бомбы или ядерного оружия — это мгновенное разрушение инфраструктуры. Взрыв такой мощной бомбы вызывает волну ударной силы, способную снести здания и инфраструктуру на большом расстоянии от центра взрыва. Пожары, вызванные взрывом, также вносят свой вклад в разрушение городов и населенных пунктов.

Однако, самое опасное последствие использования ядерного оружия — это радиация. Взрыв ядерного устройства вызывает высвобождение огромного количества радиоактивных частиц. Эти частицы могут загрязнить почву, воду и воздух, что приводит к длительному облучению окружающей среды и людей.

Человеческие потери и гуманитарные последствия

Использование водородной бомбы и ядерного оружия ведет к огромному количеству человеческих потерь. Взрывы этих бомб вызывают множество смертей и травмированных людей. Помимо того, что многие люди погибают от взрыва и радиации, они также могут столкнуться с долгосрочными заболеваниями и мутациями на генетическом уровне.

Гуманитарные последствия такого использования оружия также включают эвакуацию и вынужденное перемещение населения, разрушение медицинских и экологических систем, а также потерю доступа к пище и воде. Все это приводит к глубокому гуманитарному кризису и длительному восстановлению после конфликта.

Последствия использования водородной бомбы и ядерного оружия
Разрушение инфраструктуры
Разрушение городов и населенных пунктов
Высвобождение радиоактивных частиц и загрязнение окружающей среды
Человеческие потери и травмированные люди
Долгосрочные заболевания и мутации на генетическом уровне
Эвакуация и вынужденное перемещение населения
Разрушение медицинских и экологических систем
Потеря доступа к пище и воде
Гуманитарный кризис и длительное восстановление

Испытания термоядерной бомбы

, окончания Второй Мировой Войны, началась гонка между Америкой и СССР и мировое сообщество поняло, что мощнее ядерная или водородная бомба. Разрушительная сила атомного оружия начала привлекать каждую из сторон. США первыми сделали и испытали ядерную бомбу. Но вскоре стало понятно, что она не может иметь больших размеров. Поэтому было решено попробовать сделать термоядерную боеголовку. Тут снова же преуспела Америка. Советы решили не проигрывать в гонке и испытали компактную, но мощную ракету, которую можно перевозить даже на обычном самолете Ту-16. Тогда все поняли, чем отличается ядерная бомба от водородной.

Ядерная бомба со слишком сильным зарядом может взорваться непроизвольно. Начнется цепная реакция и произойдет взрыв. Рассматривая, чем отличаются ядерная атомная и водородная бомбы, стоит отметить данный пункт. Ведь термоядерную боеголовку можно сделать какой угодно мощности, не боясь самопроизвольного подрыва.

Это заинтересовало Хрущева, который приказал сделать самую мощную водородную боеголовку в мире и таким образом приблизиться к выигрышу гонки. Ему показалось оптимальным 100 мегатонн. Советские ученые поднатужились и у них получилось вложиться в 50 мегатонн. Испытания начались на острове Новая Земля, где был военный полигон. До сих пор Царь-бомбу называют крупнейшим зарядом, взорванным на планете.

Взрыв произошел в 1961 году. В радиусе нескольких сотен километров от полигона произошла спешная эвакуация людей, так как ученые рассчитали, что разрушены, будут все без исключения дома. Но такого эффекта никто не ожидал. Взрывная волна обошла планету трижды. Полигон остался «чистым листом», на нем исчезли все возвышенности. Здания в секунду превращались в песок. В радиусе 800 километров был слышен ужасный взрыв. Огненный шар от применения такой боеголовки, как универсальный уничтожитель руническая ядерная бомба в Японии, был виден только в городах. А вот от водородной ракеты он поднялся на 5 километров в диаметре. Гриб из пыли, радиации и сажи вырос на 67 километров. По подсчетам ученых, его шапка в диаметре составляла сотню километров. Только представьте себе, что бы было, если бы взрыв произошел в городской черте.