Hogyan érik el, hogy az atombombában brinduljon a magreakció?

Nem kell ezt hosszan magyarázni: hasadóanyagban mindig van reakció.

Annyira össze kell nyomni az anyagot, hogy ez a reakció állandósult legyen.

Ezt úgy érik el, hogy egy laza anyagot összerobbantanak.

Ahogy előzőek írják kis mértékű bomlás mindig van a hasadóanyagban.

Így ha a kritikus tömeg fölötti tömeget összepakolod (mondjuk kis kockákból) egy kupacba akkor az spontán berobbanhat amikor az utolsó kis kockát ráteszed a kupacra.

(Itt tenném hozzá a kupac alakja sem lenne mindegy ha gömböt csinálsz kevesebb kell belőle, mintha egy nagy kocka jön ki a kis kockákból. Más a kritikus tömeg a más alakú anyagara. A standard kritikus tömeg gömbre értendő mindig! )

De már ha a közelébe jutsz a kritikus tömegnek a szubkritikus anyag is produkál majd érdekes dolgokat. (Blue flash stb.)

Tehát az utolsó kockák előtti kockáknál már a halálos dózist megkapja aki ilyet tesz.

Viszont ez nem egy túl hatékony módja atomot robbantani.

A nyomás és a hő idő előtt szétveti a kupacod.

Így a hasadóanyagod kicsiny töredéke hasznosul csak nem lesz túl nagy atomrobbanás csak egy kicsike a nagy hasadóanyag mennyiség ellenére.

Ezért "átverik" a természetet azzal hogy ahogy előzőek írják "összerobbantják" vagyis jelentősen megnövelik a sűrűségét a sokkal kisebb tömegű hasadóanyagnak.

Miről is van szó.

A láncreakcióhoz 1 szabad neutronnak legalább 2 -t kell létrehoznia hasadással úgy hogy az a 2db is ütközzön és hozzon létre újabbakat és így tovább.

Csak ezzel a feltétellel marad összefüggő és sokszorozódó a láncreakció.

Minden más esetben leáll magától.

Ha sok atommag áll egymás mellett akkor ezeknek az ütközéseknek a valószínűsége növekszik meg.

(Ezért nem mindegy hogy milyen az alakja! Mert a gömb minden irányba egyforma kiterjedésű, a kocka sarkai meg kilógnak ebből a "térből" így ott kisebb az ütközések valószínűsége.)

De hogyha az anyagnak a sűrűsége nő meg akkor az atommagok közelebb kerülnek egymáshoz, így növekszik a hasadási neutronok találatának a valószínűsége.

Tehát így is megnövelhető annyira a valószínűség hogy kritikus tömegűként kezd el viselkedni.

Minél pontosabb és precízebb a robbantás (és persze minél nagyobb erejű) és ezzel együtt minél szimmetrikusabb is az összenyomás annál kevesebb hasadóanyag fog kelleni.

Uránnál és Plutóniumnál is lementek 1kg alá a bombáknál.

Miközben a kritikus tömeg 52kg (U235) körül van Pu239 -nél 10kg.

[link]

De így minden atombombába kevesebb mint 1kg kell ezekből a nagyon drága anyagokból. (1 helyett 52-t tudnak gyártani vagy 1 helyett 10 -et vagy többet.

A Pu -nál egyébként jobban lementek, talán van ahol fél kg -al is elműködik. Aktatáska atombombák!)

De ehhez az is kellett hogy neutronforrás is legyen ott mellette a biztos beinduláshoz és gyors hasadáshoz.

(Más sokkal radioaktívabb anyagokból tesznek egy kicsit oda.)

Hogy legyen körülötte neutrontükör. (Bizonyos fémek ötvözetek visszaverik és bent tartják.)

És legyen egy "magja" is ami neutronsokszorozó és hatásnövelő céllal is van ott.

(Azon felül hogy szabályozható vele a robbanás ereje, vagyis beállítható a bomba mekkora legyen a robbanás. Legtöbbször ez Deutérium illetve Trícium keveréke. De ez ettől még nem számít fúziós bombának. Azokban Líthium Deuterid "dolgozik".)

És el is értünk a fentebb említett többfázisú bombákhoz.

Szóval a hagyományos robbanás csak nagyon rövid ideig tudja egyben tartani az éppen hasadó anyagokat.

De ha jól csinálják ez pont elég ahhoz hogy legyen nagy bumm.

Egyben a bomba leggyengébb pontja is.

Ha bármi módon elcseszed a robbanási szimmetriát akkor hagyományos "piszkos" bomba válik belőle és az atomrobbanás elmarad.

(Vannak olyan bombák is ahol a hasadóanyagok ketté választják és úgy lövik össze egy csőben a két felet robbanóanyagokkal hogy a nyomástól elérje a kritikus tömeget. Viszont a csövet is körberobbantják közben hogy egyben maradjon még egy kicsit. Így ez a konstrukció kevésbé érzékeny a szimmetriára. De nem teljesen érzéketlen.)