Princip

Princip činnosti

Princip činnosti implozní pumy

Nejjednodušší jaderná bomba se obvykle skládá ze dvou oddělených podkritických množství štěpného materiálu, která v součtu tvoří množství nadkritické (typicky několik kilogramů). Ta jsou proti sobě vymrštěna explozí klasické výbušniny. Síla výbuchu zajistí, že nebudou obě části od sebe během prvních několika milisekund odhozeny teplem počínající řetězové reakce a tlakem vylétajícíchneutronů. V nadkritickém množství štěpného materiálu je pak nastartována řetězová reakce, která uvolní velké množství různých druhů energie.

Nejpoužívanějším typem je implozní puma (například Fat Man, shozený na Nagasaki, síla výbuchu 21 Kt). Liší se zejména tím, že zde bývá obvykle použito plutonium namísto uranu 235. Po výbuchu konvenční trhaviny (směs pomalé a rychlé trhaviny) je podkritická konfigurace plutonium stlačena, podkritické části masy plutonia se dostanou k sobě a dosáhne se kritického množství. Výbuch konvenční trhaviny zároveň udrží masu plutonia déle u sebe, řetězová reakce může probíhat déle, čímž se uvolní podstatně větší množství energie (rychlý průběh jaderného výbuchu by jinak příliš rychle rozmetal masu plutonia, příliš rychle by ji rozptýlil na podkritické části). Uvnitř jaderné zbraně je zdroj neutronů, které ve vhodném okamžiku zahájí řetězovou reakci. Dále bývá puma vylepšena vnějším pláštěm z odražeče neutronů (Be), které takto neunikají mimo štěpný materiál. Puma je výhodná tím, že zde stačí daleko menší množství štěpného materiálu a každé vylepšení snižuje jeho další množství a zvyšuje účinnost pumy.

Výbuch jaderné zbraně odpovídá obvykle několika tisícům až miliónům tun klasické výbušniny TNT (největší známá bomba byla ekvivalentní 57 Mt TNT, původně to mělo být dokonce 100 Mt – vizCar-bomba). Součástí jsou obvykle i inicializační neutronové zářiče, případně neutronové odražeče, které zajišťují zachycení co nejvyššího množství neutronů pro další štěpení.

Byl vyvinut a otestován též typ bomby označovaný jako neutronová bomba, taková bomba je konstruována naopak za účelem co největší emise neutronového záření do okolí, čímž se sníží ráže takové bomby a tím pádem škody na majetku, ale má mnohem drtivější dopad na živé organismy v zasažené oblasti.^[1]

[editovat]Energie uvolněná atomovým výbuchem

Energii uvolněnou atomovým výbuchem je možno rozdělit na následující kategorie:

• tlaková vlna — 40–60 % celkové uvolněné energie
• tepelné záření — 30–50 % celkové uvolněné energie
• ionizující záření — 5 % celkové uvolněné energie
• radioaktivní látky — 5–10 % celkové uvolněné energie
• Elektromagnetický impuls

• Zatímco první tři typy energie jsou vyzářeny okamžitě, část radioaktivního záření je uvolněna postupně, ve formě radioaktivního spadu.

  

  

  Roku 1962 vznikl při testu 104 kt bomby sto metrů hluboký kráter

  Celkové množství energie uvolněné jaderným výbuchem záleží na typu bomby. Většina energie je uvolněna ve formě tlakové vlny a tepelného záření. Ionizující záření je silně absorbováno vzduchem a tedy je nebezpečné pouze pro menší typy jaderných bomb. Tepelné záření je tlumeno nejpomaleji se vzdáleností od epicentra a tedy způsobuje největší škody u větších bomb. U jaderné bomby shozené na Hirošimu (explodovala ve výšce 550 m) byla teplota v epicentru přibližně 4 000 °C (povrch slunce má teplotu 5 000 °C), na několik sekund byla dosažena teplota asi půl milionu °C, na velmi malou dobu (v řádu několika milisekund) i několik (desítek) milionů °C (jen díky tomu lze zkonstruovat termonukleární zbraň).

  Co hlavně odlišuje jadernou zbraň od klasických (chemických) výbušnin, je přítomnost elektromagnetického impulsu, ionizujícího záření, a hlavně uvolnění množství radioaktivních látek. Ačkoliv procentuální zastoupení radioaktivity na celkově uvolněné energii není velké, dávka záření, které jsou oběti atomového útoku vystaveny, má devastující účinky na jejich zdraví (a možná i na zdraví jejich dětí).