ساختار بمب اتمی مرد چاق(ناکازاکی) و پسر کوچک(هیروشیما)

[Karim1504]

 

 

[hamed_1990]

[mann]

K@RIM1504 عزيز براتون ممکنه يه توضيح کوچولو بدين

[hamed_1990]

همه عوامل دست به دست هم میدن تا...

[mann]

hamed_1990 عزيز براتون ممکنه يه توضيح کوچولو بدين راجع اين پدر و پسر

[hamed_1990]

بمباران اتمی هیروشیما
دوشنبه ششم اوت 1945 میلادی یک هواپیمای بمب افکن بی 29 ملقب به انولاگی که از جزیره تینیان برخاسته بود به همراه دو هواپیمای دیگر در ساعت هشت و پانزده دقیقه صبح به وقت ژاپن چهار بمب تنی معروف به پسر کوچک ، در بردارنده 60 کیلوگرم اورانیوم 235 را از ارتفاع 9480 متری روی هیروشیما که از آسمان بوضوح دیده می‌شد در بالای مکانی که امروز در آن "گنبد بمب اتمی" قرار دارد رها کرد تا 43 ثانیه بعد در ارتفاع 548 متری منفجر شود.
حمله اتمی به هیروشیما کاملا برای ژاپن نامنتظره بود ژاپنی‌ها از اینکه آمریکایی‌ها به بمب اتمی دست یافته‌اند بی خبر بودند، از سوی دیگر وقتی رادارهای ژاپنی ورورد تنها سه هواپیما را به منطقه نشان دادند، پنداشته می‌شد که این پروازها از نوع شناسایی هستند، زیرا بمباران مناطق ، با تعداد انبوهی بمب افکن مرسوم بود.

مردمی که از دور دست انفجار "پسر کوچک" را در آسمان هیروشیما مشاهده کرده‌اند می‌گویند، خورشید دیگری را در آسمان دیده‌اند. از انفجار این بمب ، انرژی عظیمی حدود انرژی حاصل از انفجار بیست هزار تن تی ان تی آزاد شده بود، که نیمی از آن به شکل فشار هوا مانند طوفان ناگهان (موج انفجار) ، یک سوم آن به شکل گرما و یک ششم دیگر به شکل تابشهای آلفا ، بتا ، گاما و نوترونی در آمده بود.



بمباران اتمی ناکازاکی
پنج شنبه نهم اوت 1945 میلادی ، سه روز پس از بمباران اتمی هیروشیما ، یک هواپیمای بی 29 دیگر جزیره تینیان را با هدف بمباران شهر صنعتی ککورا ترک کرد. هوا در ککورا تمام ابری و دید بسیار اندک بود. هواپیما سه بار منطقه را دور زد تا دید مناسبی پیدا کند اما فایده‌ای نداشت. نگرانی از کم آمدن سوخت برای گشت زدن بیشتر روی ککورا خلبان بسوی دومین هدف از پیش تعیین شده خود، یعنی ناکازاکی راهی کرد. ساعت ده و پنجاه و هشت دقیقه صبح هواپیما به ناکازاکی رسید که آنجا نیز هوا ابری و دید اندک بود. اما پس از چهار دقیقه خلبان توانست روزنه‌ای در ابرها بیابد که از آن می‌اتوانست شهر را زیر پا ببیند. به این ترتیب یک بمب چهار و نیم تنی در بردارنده حدود 10 کیلوگرم پلوتونیم 239 که بخاطر بزرگی اندازه آن نسبت به "پسر کوچک" به "مرد چاق" ملقب بود بسوی ناکازاکی رها شد که در ارتفاع حدود 500 متری منفجر گشت.

با اینکه بمب پلوتونیومی به کار گرفته شده در ناکازاکی قدرتی بیشتر از بمب هیروشیما داشت، ولی ویرانی و تلفات در آنجا از هیروشیما کمتر بود. هیروشیما یک شهر مسطح است که انفجار بالای مرکز آن رخ داده بود، اما در ناکازاکی تپه‌ای بزرگ ، شهر را به دو بخش که در دو دره واقع شده‌اند تقسیم می‌کند. انفجار در بالای یکی از آن دو یعنی دره اوراکامی رخ داده بود. در این دره آسیبها شدید بود اما ضمن این که بخشی از انرژی در بخشهای خالی از سکنه تپه تلف شده بود، این تپه مانند سپری تا اندازه زیادی از بخشهای دیگر محافظت کرده بود. بنا بر آمارهای رسمی در اثر انفجار این بمب 11574 خانه سوخت ، 1326 خانه کاملا ویران شد ، 5509 خانه به شدت آسیب دید و غیر از قربانیان سالهای بعد ، 73884 نفر کشته و 74909 نفر مجروح بر جای گذاشت.

منبع:دانشنامه رشد

[hamed_1990]

[mann]

ممنون
اما منظورم عملکرد بمب ها بود

[hamed_1990]

هیروشیما بعد از انفجار

[hamed_1990]

بمب های اورانیوم مثل شکل زیر به صورت شکافت هسته ای کار می کنن اما چیزی که کشورها نمی دونن جرم ماده است که جرم بحرانی می گن و بین 1 تا 10 کیلوست



بمب های هیدروِنی هم به صورت زیر که جوش هسته ای نامیده می شه و شبیه عملکرد خورشیده

[mann]

اآآآآآآآآآآآآوووووو...... جالبه خيلي جالبه اما اين که گفتي.... اي يعني چه؟

[hamed_1990]

یک هسته یو 235 به این دلیل نوترون را به سمت خود جذب میکند که از آن سنگین تر است و قدرت جذب کنندگی آن زیاد است.بسیاری از این نوترونهای آزاد شده باعث شکست هسته های بیشتر میشود. این حالت به نام نقطه ابر بحرانی معروف است و در اصل حالتی است که بمب منفجر شده است.

این وضعیت برخورد نوترون با هسته اتم و شکسته شدن آن خیلی سریع اتفاق می افتد ( در حد پیکو ثانیه یعنی 12-^10 ثانیه). دو اتمی که پس از شکسته شدن هسته اتم یو 235 تشکیل میشوند مجموعا جرم کمتری از هسته اتم قبلی دارند و مابقی جرم آنها در این واکنش به انرژی تبدیل شده است و مقدار باور نکردنی از انرژی در این واکنش به صورت گرما و نور (اشعه گاما) آزاد میشود.

ارتباط بین جرم و انرژی آزاد شده در شکست هسته یو 235 از رابطه معروف e = m * c^2 بدست میاید . بر اساس این رابطه نیم کیلوگرم از اورانیوم غنی شده که در یک بمب اتمی بکار رفته قادر است نیرویی تقریبا برابر با انفجار 4.5 میلیون لیتر بنزین را فراهم کند. در اینجا ما در مورد نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده با حجمی کوچکتر از یک توپ بیس بال یا تنیس صحبت میکنیم !!! و جالب است بدانید 4.5 میلیون لیتر بنزین حجمی در حدود یک ساختمان 5 طبقه را اشغال میکند.

خوب ، حتما متوجه شدید که برای استفاده از این خواص در اتم یو235 باید آنرا غنی سازی کرد. و حتما برای استفاده در سلاح هسته ای درجه خلوص آن میبایست بالای 90 درصد باشد.

در بمب های فیسیونی ، سوخت اصلی را میبایست جدای از جرم های بحرانی قرار داد ، در غیر اینصورت انفجار ، زود هنگام و ناقص صورت میگیرد. جرمهای بحرانی موادی هستند که در هر حالتی آمادگی شکست هسته ای را دارند و در اصل چاشنی اصلی بمب را تشکیل میدهند. این تفکیک سازی مهمترین مسئله در ساخت یک بمب هسته ایست که باید مد نظر قرار بگیرد.

دو یا چند جرم بحرانی در اثر نزدیک شدن به هم تشکیل یک نقطه ابر بحرانی را تشکیل خواهند داد ، بطوریکه به مقدار کافی نوترون های آزاد برای بمباران کردن هسته های اتم یکدیگر داشته باشند. نوترون های آزاد شده شروع نقطه ابر بحرانی و یا فیسیون را در بر خواهند داشت. هر چقدر که نوترونهای آزاد بیشتری در لحظه ابر بحرانی در اختیار باشند بمب قویتری خواهیم داشت. در غیر اینصورت بمب عمل نکرده و خراب میشود.

برای ایجاد یک فضای زیر بحرانی بطوریکه در لحظه دلخواه بتوان نقطه ابر بحرانی را ایجاد کرد از دو تکنیک مختلف استفاده میشود.

1 - روش استفاده کردن از یک چاشنی ( مثل چکاندن ماشه یک تفنگ) Gun - Triggerd Fission Bombs (Little Boy) s

2 - روش انفجار درونی ( یا انفجار خودکار) (Fat Man)

در اصل برای رسیدن به نقطه ابر بحرانی نوترون ها میبایست تقویت شوند. اینکار معمولا بوسیله یک ژنراتور انجام میشود. این ژنراتور معمولا از عناصری مانند پولونیوم و یا بریلیوم تشکیل میشود ، به این صورت که این عناصر به کمک صفحه نازکی که معمولا از جنس کربن است مابین سوخت اصلی بصورت یک لوله قرار میگیرند. عملکرد این ژنراتور به این صورت است:

1- در زمان انفجار صفحه نازک میشکند ، عنصر پولونیوم که بخودی خود رادیواکتیو است و ذرات آلفا از آن متساعد میگردند. آزاد میشود.

2- ذرات آلفا هسته بریلوم را بمباران کرده و بریلیوم 9 را به بریلیوم 8 تبدیل کرده و نوتروم آزاد میکنند.

3- نوترون های آزاد شده به سوخت اصلی رسیده و فیسیون اتفاق میافتد.

در نهایت بر اثر عمل فیسون کوچکی اتفاق میافتد. هسته بریلیومی اصلی بشدت گرم شده و هر لحظه (که البته بسیار سریعتر از حد تصور اتفاق میفتد.) بر حجم آن افزوده میشود. این اتساع و افزایش حجم با پولونیم تشکیل یک ماشه داده و باعث میشود قطعه پولونیومی به طرف سوخت اصلی حرکت کند. و ...

Little Boy بمبی که بر سر مردم بیگناه هیروشیما در سال 1945 رها شد. از این تکنیک استفاده میکرد . وزن این بمب حدود 450 کیلوگرم بود و برابر با 14.5 کیلوتن TNT انرژی حرارتی ایجاد کرد ، در حالی که راندمان انرژی آن فقط 1.5% انرژی واقعی موادی بود که آنرا تشکیل داده بودند.

منبع:tohidast.blogfa.com/post-332.aspx