----------------------------------------------------------------------------- ********* Sve sto ste ikada zeleli znati o nuklearnim oruzjima ************ ----------------------------------------------------------------------------- preveo kreator =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 1. Pomocne definicije 2. Osnove detonacije bombe 3. Menhetn projekat ( Manhattan Project ) 4. Fat Man bomba 5. Udarne zone -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 1. Pomocne definicije --------------------- Uranijum 235 Uranijum 235 je metal koji se upotrebljava u atomskim bombama koje se koriste fisijom da bi eksplodirale. On je apsolutno identican u svom hemijskom sastavu sa U 238, koji cini vecinu kompozicije metala Uranijuma. Uranijum nije samo radioaktivan, vec je i poslednji prirodno dobijeni element u periodnom sistemu elemenata. Uranijum 238 Uranijum 238 je ono od cega je 99% metala Uranijuma sagradjeno. Ima isti hemijski sastav kao U 235, ali U 238 je neupotrebljiv u reakciji atomske fisije u bombi, ali ako je postavljen u nuklearni reaktor, vremenom se menja u Plutonium 239, koji se moze upotrebiti za bombu na principu fuzije. Plutonijum 239 Plutonijum 239 je vestacki dobijen elemenat, koji se koristi za fuziju u nuklearnim oruzjima. Nalazi se na dva mesta dalje od Uranijuma u periodnom sistemu, i stabilniji je od drugih vestackih elemenata, zato sto je po sastavu jako blizak Uranijumu. Plutonijum 239 moze biti stvoren u akceleratorima cestica, ali se cesce dobija postavljanjem Uranijuma 238 u nuklearni reaktor, na neodredjeno vreme. ( NSA tajna ). Tokom ovog vremena Uranijum se pretvara u Plutonijum, i spreman je za pravljenje nuklearnih oruzja. Fisija Fisija je u osnovi deljenje atoma u 2 atoma, pri cemu se oslobadja toplota i energija. Fuzija Fuzija je spajanje dva ili vise atoma, pri cemu se takodje oslobadja toplota i energija. Lancana Reakcija Lancana reakcija je kada jedna reakcija prouzrokuje drugu, ta druga neku drugu i tako dalje. Moze se odvijati aritmeticki ili geometrijski kao kod atomske bombe. Menhetn projekt Menhetn projekt je bio projekat zapocet od strane predsednika FDR i nekoliko drugih naucnika 1939, malo pre II svetskog rata, kako bi se uvidele sposobnosti i mogucnosti pravljenja atomskih oruzja. Kao sto svi mozemo da vidimo bili su uspesni. Saznacete malo vise o Menhetn projektu za nekoliko minuta. Little Boy 'Little Boy' ( Mali Decak ) je ime bombe na principu fisije Uranijuma koja je bila bacena na Hirosimu 6. Avgusta 1945. Oslobodila je 10 kilotona atomske eksplozije ( ekvivalentno sa 10,000 tona dinamita ), sto je medjutim bilo samo 1/10ina od 1% procenta njene potencijalne snage. Zbog ovog uspeha bombe, 'Fat Man' je bila poslata od strane vlade S.A.D. Ova bomba je bila izbacena iz sada sramnog bombardera Enola Gay B-17. Fat Man 'Fat Man' je ima koje je bilo dato Plutonijumskoj bombi bacenoj na Nagasaki 9. Avgusta 1945. Ova eksplozija je takodje bila ispod 10 kilotona u snazi, ponovo koristeci samo 1/10inu svoje potenicijalne snage. Iako je bila bacena milju ipo dalje od mete, uspela je da sravna polovinu Nagasakija. Ground Zero Ground Zero je fraza, termin koji se koristi za opisivanje mesta gde je bomba bacena i gde eksplozija pocinje, jer udarne zone izilaze iz ground zero-a. Udarne zone Udarne zone skup cisto definisanih prstena koji nanose stetu sa pocetkom u ground zero-u. Mogu se definisati i kao udarni talasi. Nuklearna bomba na principu fisije ---------------------------------- U osnovi, srz je podeljena u 2 dela. Odvojeni deo je metak, projektil, koji biva ispaljen u glavni deo, srz, da zapocne lancanu reakciju. Nuklearna bomba na principu fuzije ---------------------------------- Bazicno, srz je podeljena na 12 ili vise identicnih delova koji moraju biti iste velicine, mase, dimenzija. Ovi delovi se onda kompresuju zajedno, i oni zapocinju lancanu reakciju. Ovaj tip srzi je obicno u obliku fudbalske lopte, i veoma je tesko napraviti je, odnosno proizvoditi. 2. Osnove detonacije bombe --------------------------- 'Kako se detoniraju bombe kao 'Fat Man' ?' Postoje dva tipa atomskih eksplozija koje mogu biti prouzrokovane U-235; fisija i fusija. Fisija je prosto receno, nuklearna reakcija u kojoj se jezgro atoma razbija u delove, obicno dva dela uporedive mase, sa oslobadjanjem priblizno 100 miliona do nekoliko hiljada miliona volti energije. Ova energija biva eksplozivno, nasilno izbacena iz atomske bombe. Reakcija fuzije stalno zapocinje reakcijom fisije, ali za razliku od reakcije fisije, bomba fuzije ( Hidrogenska bomba ) proizvodi svoju snagu stapanjem jezgara (odnosno nukleida) razlicitih vodonikovih izotopa u cilju stvaranja helijumovih jezgra. Kako je cilj ovog projekta atomska bomba, vise nece biti reci o hidrogenskoj bombi. Masivna energija koja stoji iza reakcije u atomskoj bombi proistice iz sila koje drze atom. Ove sile su srodne, ali ne potpuno iste kao magnetizam. Atomi su sastavljeni od tri vrste pod atomskih cestica. Protoni i neutroni cine skup, jezgro atoma (centralna masa), dok se elektroni krecu oko jezgra slicno kao i planete oko sunca. To su te cestice koje odredjuju stabilnost atoma. Vecina prirodnih elemenata ima stabilne atome koje je nemoguce razdvojiti sem bombardovanjem u akceleratoru cestica. Za sve prakticne upotrebe, jedini priorodni elemenat ciji se atomi mogu uporedivo razdvajati je metal Uranijum. Uranijumovi atomi su neobicno veliki, odsada, tesko se drze u jedno. Ovo cini Uranijum 235 izuzetnim kandidatom za nuklearnu fisiju. Uranijum je tezak metal, tezi od zlata, i ne samo da ima najveci atom u prirodi, atomi Uranijuma imaju daleko vise neutrona nego protona u jezgru. Ovo ne smanjuje energiju potrebnu za razdvajanje, ali ima vazan odnos na kapacitet eksplozije. Postoje dva izotopa Uranijuma. Prirodni Uranijum se sastoji uglavnom od izotopa U-238, koji ima 92 protona i 146 neutrona (92+146=238). Pomesan sa ovim izotopom, jedan ce sadrzati 0,6% U-235, koji ima samo 143 neutrona. Ovaj izotop, za razliku od U-238, ima atome koji se mogu podeliti, (fissionable), i upotrebiti u izradi atomskih bombi. Posto U-238 ima vise neutrona on ih lakse otpusta nego sto ih prima kao njegov brat izotop U-235. U-238 nema funkcije u atomskoj reakciji, ali njegove osobine daju izvrstan stit za U-235 u konstruisanoj bombi kao neutronski reflektor. Ovo pomaze sprecavanje slucajnih lancanih reakcija izmedju veceg U-235 i 'projektila' u bombi. Primetite da dok U-238 nemoze da prouzrokuje lancanu reakciju, moze biti zasicen neutronima da nagradi Plutonijum (Pu-239). Plutonijum je deljiv i moze se upotrebiti umesto U-235 (normalno, sa drugacijim modelom detonatora). Oba izotopa Uranijuma su prirodno radioaktivna. Njihovi pozamasni atomi se disintegrisu posle nekog perioda vremena. Dato dovoljno vremena, (preko 100,000 godina ili vise), Uranijum ce eventualno izgubiti toliko mnogo cestica da ce se pretvoriti u metalni provodnik. Svejedno, ovaj proces se moze ubrzati. Ovaj proces je poznat kao lancana reakcija. Umesto sporog disintegrisanja, atomi su nasilno podeljeni udarom, i teznjom neutrona da prodru u jezgro atoma. Atom U-235 je toliko nestabilan da je udarac jednog jedinog neutrona dovoljan da se razdvoji i da dalje nastavi lancanu reakciju. Ovo se moze dogoditi cak i kada je kriticna masa prisutna. Kada nastupi ova lancana reakcija, Uranijumov atom se deli na dva manja atoma drugih elemenata kao Barium i Krypton. Kada se U-235 atom razbije, daje energiju u formi toplote i gama radijacije, koja je najjaca forma radioaktivnosti i najsmrtonosnija. Kada izbije reakcija deljenje atoma ce takodje dati dva ili tri neutrona, koji nisu potrebni za stvaranje niti Barijuma niti Kriptona. Oni lete sa dovoljnom energijom da razdvoji druge atome sa kojima dodje u kontakt. Teorijski, dovoljno je da se razdvoji jedan U-235 atom, i neutroni iz ovoga ce razdvojiti druge atome, njihovi neutroni ce razdvojiti druge, i tako dalje. Ovaj progres ne tece aritmeticki vec geometrijski. Sve ovo ce se desiti u miliomitom delu sekunde. Minimum potreban za pocetak lancane reakcije opisane gore je je poznata kao Super Kriticna Masa. Stvarna masa potrebna za pocetak zavisi od cistoce materijala, ali za cist U-235 ona iznosi 110 funti (50 kg), ali Uranijum nije nikad cist, pa je u stvarnosti potrebno vise. Uranijum nije jedini materijal koji se upotrebljava za pravljenje atomskih bombi. Drugi materijal je Plutonijum, u svom izotopu Pu-239. Plutonijum se ne nalazi u prirodi, i uvek se stvara od Urnaijuma. Jedini nacin za prozvidnju Plutonijuma je procesiranje Uranijuma 238 kroz nuklearni reaktor. Posle izvesnog vremena, intezivna radioaktivnost prouzrokuje to da metal pokupi extra cestice, tako da se sve vise i vise njegovih atoma pretvara u Plutonijum. Plutonijum nece zapoceti reakciju sam od sebe, ali je ova poteskoca prevazidjena postojanjem izvora neutrona, visoko radioaktivnog materijala koji emituje neutrone brze od samog Plutonijuma. U pojedinim tipovima bombi, mesavina elemenata Berilijuma i Polonijuma se koristi da dovede do reakcije. Potreban je samo mali delic. Materijal nije deljiv sam od sebe, ali se u nekoj meri ponasa kao katalizator vecoj reakciji. Da bi eksplodirala, bomba mora biti prvo implodirana, kompresovana do pod- kriticne sferne deljive mase (lopta normalnog intenziteta uranijuma i drugih metala) sa specijalno dizajniranim eksplozivima. Implosija je detonacija eksplozivana drugoj povrsini, umesto na unutrasnjoj, koja prouzrokuje detonaciju/potresni talas koji se krece naunutra. Inzinjeri su radeci na bombama kao 'Fat Man' ili 'Litle Boy' morali da pazljivo dizajniraju i podese glatku, simetricnu implosiju kako bi potresni talasi mogli dosegnuti svaki deo srzi u isto vreme; veoma tezak zadatak. Kada je potresni talas jednom transmitovan do deljivog jezgra, kompresuje jezgro i podize jacinu do tacke superkriticnosti. Ovo vodi velikoj eksploziji koja je u slucaju bombe 'Fat Man' ekvivalentna 10,000 tona TNT. 3.Menhetn Projekat ------------------- jos nisam zavrsio ovo poglavlje bice uskoro 4. Detonacija 'Fat Man' bombe ------------------------------ Bomba 'Fat Man' koja je bila bacena na Nagasaki, Japan avgustovskog jutra (8.1945) prosla je kroz sledece korake dok se priblizavala ground zerou: 1. Bomba je izbacena iz aviona na visini od 20,000 stopa. 2. Kada dosegne do visine za detonaciju 1,900 stopa, poznato kao ground zero, visinomer pokrece specijalno dizajnirane eksplozive. 3. Eksplozivi se detoniraju u isto vreme, prouzrukoju imploziju jezgra. 4. Kako je jezgro implodirano, masa deljivog materijala postaje postaje super kriticna, na kojoj tacci lancana reakcija fisije zapocinje. 5. Kako lancana reakcija nastavlja, sve vise i vise energije se oslobadja u fisiji, i eventualno, zidovi bombe se dizintegrisu i bomba eksplodira punom snagom.