Principy a funkce jaderných zbraní

Ender
Příspěvky: 78
Registrován: pon 21. zář 2015 18:43:21

Principy a funkce jaderných zbraní

Příspěvek od Ender » pát 24. čer 2016 23:28:55

Štěpná zbraň dělového typu (1. generace)
Princip: Nadkritické množství štěpného materiálu (uranu 235) vzniká rychlým spojením dvou oddělených částí, z nichž každá je v podkritickém množství. Název pochází od vnitřního uspořádání zbraně, které připomíná dělovou hlaveň.
Funkce: Exploze dvou konvenčních náloží vymrští dva kusy uranu proti sobě (systém střela‑střela), případně lze proti jednomu pevnému kusu vystřelit druhý pohyblivý (systém střela‑terč). V takto vzniklém tělesu o nadkritickém množství se spouští štěpná reakce.
Výhody: snazší časová koordinace (celý děj trvá několik milisekund), větší mechanická odolnost a menší průměr (často se používá v dělostřeleckých granátech)
Nevýhody: menší účinnost (rozštěpí se jen část materiálu), nelze použít plutonium 239
Příklad: puma Little Boy shozená na Hirošimu
 
Štěpná zbraň implozního typu (1. generace)
Princip: Nadkritické množství štěpného materiálu (uranu 235 nebo plutonia 239) vzniká prudkým zmenšením objemu (implozí) množství, které je normálně podkritické. Materiál má obvykle tvar koule, méně častý je tvar válce.
Funkce: Současná exploze všech bloků konvenčních trhavin způsobí prudké stlačení materiálu, který dosáhne nadkritického množství a spustí se v něm štěpná reakce.
Výhody: výrazně větší účinnost (kvůli vyšší hustotě materiálu)
Nevýhody: extrémně přesná časová koordinace (všechny bloky musejí vybuchnout během několika mikrosekund), větší objem, nižší mechanická odolnost
Příklad: puma Fat Man svržená na Nagasaki
 
Termonukleární zbraň dvoufázová (2. generace)
1. fáze: Exploze malé štěpné hlavice (obvykle implozního typu), jejímž úkolem je pouze vytvořit teplotu a tlak pro spuštění druhé fáze.
2. fáze: Slučování (fúze) izotopů vodíku (deuteria a tritia) v hélium. Tento proces je energeticky mnohem účinnější a produkuje minimální radioaktivní zamoření.
Pozn. Fúzní část zbraně obsahuje vlastní materiál pro slučování (deuterium), uranový štít (zabraňuje předčasnému spuštění fúzní reakce) a plutoniové jádro tvaru tyče (svým štěpením rozšíří reakci do celé fúzní náplně).
 
Termonukleární zbraň třífázová (2. generace)
1. fáze (štěpná „spoušť) a 2. fáze (slučování) se shodují se zbraněmi dvoufázovými.
3. fáze: Využívá rychlých neutronů, které vznikají při 2. fázi (slučování) a které mohou štěpit jádra levného přírodního uranu 238. Třífázová zbraň je obalena vrstvou uranu 238, která se ve třetí fázi štěpí a uvolňuje značné množství energie. Nejsilnější nukleární zbraň světa, sovětská bomba Car, vybuchla jako dvoufázová se silou 50 megatun, ale původně se počítalo i s třetí fází a cílovým ekvivalentem 100 megatun!
Pozn. Anglické názvosloví používá pro dvoufázovou zbraň pojem „štěpení‑slučování“ (fission‑fusion) a pro třífázovou termín „štěpení‑slučování‑štěpení“ (fission‑fusion‑fission).
 
Třetí generace jaderných zbraní
Jaderné zbraně se podle svých fyzikálních principů dělí do tří generací. První generace zahrnuje zbraně využívající štěpení těžkých jader, zatímco do druhé generace patří zbraně na bázi slučování lehkých jader. Třetí generace se označuje také jako „zbraně s modifikovaným účinkem“. Jsou to zbraně se zesíleným zářením, zbraně se zesíleným zamořením a zbraně s potlačenou radioaktivitou.
Nejznámější je první typ, známý také jako ER (Enhanced Radiation) nebo „neutronová puma“. Jde o dvoufázovou termonukleární zbraň, u níž asi 90 % energie připadá na druhou fázi (slučování). Rychlé neutrony vznikající při slučování se šíří do okolí a mají smrtící účinky na živou sílu. Uvádí se, že ER hlavice o síle 1 kilotuny zlikviduje osádku tanku T‑72 ještě 690 metrů od místa výbuchu, kdežto klasická štěpná hlavice to dokáže jen na 360 m.
Zbraně se zesíleným zamořením mají obaly zhotovené z kovů, které se vlivem rychlých neutronů mění v radioaktivní izotopy a zamořují terén. Takovým kovem je především kobalt (odtud název „kobaltová puma“), který může učinit oblast neobyvatelnou na desítky let. Pro střednědobé zamoření (týdny až měsíce) lze použít zinek nebo tantal, pro krátkodobé (dny) je nejvhodnější zlato (!) a pro velmi krátké (pouze hodiny) sodík.
Zbraně s potlačeným radioaktivním zamořením (tzv. „čisté“) vycházejí ze stejné úvahy jako předchozí typ, ale jejich obaly jsou vyrobeny naopak z kovů, které neutrony pohlcují a přitom se samy nestávají radioaktivními (např. bór). Navíc je první fáze (štěpná) co nejslabší, aby se omezilo její radioaktivní působení. Výsledkem je podstatné snížení zamoření okolí exploze. Přesná čísla jsou tajena, ale uvádí se, že USA mají k dispozici hlavice, jejichž místo výbuchu přestává být nebezpečné už za několik desítek hodin!
 
Jaderné zbraně ve světě
Státy, které vyvinuly jaderné zbraně a provedly úspěšný test (v závorce rok jeho provedení):USA (1945), Rusko (1949), Velká Británie (1952), Francie (1960), Čína (1964), Indie (1974), Izrael a Jihoafrická republika (1979) a Pákistán (1998). Izrael a JAR vedly vývoj jaderných zbraní společně, v přísném utajení a k onomu testu se oficiálně nepřihlásily. JAR své nukleární zbraně přiznala, ale sama se jich dobrovolně vzdala. Izrael má nepochybně k dispozici vyspělý arzenál jaderných zbraní, což však odmítá potvrdit či vyvrátit.
Tzv. „podezřelé státy“: Írán a Severní Korea. Írán tvrdí, že jeho jaderný program je čistě mírový, zatímco KLDR vojenské účely nepopírá, a dokonce už oznámila, že nukleární zbraně vlastní. Otázkou ovšem je, zda nejde jen o prostředek nátlaku na mezinárodní společenství.
Státy, které dříve měly vojenské jaderné programy: Alžírsko, Argentina, Brazílie, Irák, Jižní Korea, Libye, Sýrie a Tchaj‑wan. Může se to zdát překvapivé, ale v 50. a 60. letech uvažovaly o pořízení jaderného arzenálu i neutrální Švédsko a Švýcarsko.
Státy s kapacitami pro vývoj jaderných zbraní: Austrálie, Egypt, Indonésie, Japonsko, Kanada, Německo, Nigérie a Nizozemí. Přímé důkazy o vojenských nukleárních programech neexistují, ale je velice pravděpodobné, že provedly přinejmenším základní výzkumy a v případě potřeby jsou schopné rychle zahájit skutečný vývojový program.
Pozn. Ruské jaderné zbraně se po určitou dobu nacházely na území tří států bývalého SSSR: Ukrajiny, Běloruska a Kazachstánu. Někteří politici (např. bývalý ukrajinský prezident Kravčuk) se sice chovali, jako kdyby tyto zbraně byly jejich, avšak ve skutečnosti je plně kontrolovaly ruské jednotky. Všechny byly do roku 1998 staženy zpět do Ruska.

Autor: [font="Times New Roman", serif]Lukáš Visingr[/font]


Odpovědět

Zpět na “Jaderné a nukleární zbraně”

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 host