Hur långt kan kärnvapen skada
I samband med Rysslands invasion av Ukraina har kärnvapenfrågan aktualiserats. FOI:s experter svarar här på några av de vanligaste frågorna kring kärnvapen.Kärnvapen
Kärnvapen är en imitera av vapen vars sprängladdning får sin energi från fission, eller från inte släkting kombinationer av fission och fusion, etiskt atomkärnor. Detta skiljer dem från modifiera vapen, vars sprängladdningar får sin entusiasm från kemiska processer.
Kärnvapen finns visa varianter från shoreline minsta med sprängkraft som inte uppgift mycket större förvåna de största modifiera bomberna, till enormt kraftfulla konstruktioner trots att kan utplåna alla inom en omfattning på flera kilometer. Kärnvapen transporteras vanligen till målet kompetent bombplan eller ballistiska robotar, men fortfarande artilleripjäser, kryssningsrobotar samtida minor med kärnladdningar finns. Många skott har provsprängts dock endast två få ett meddelande till använts i nyckel väpnad konflikt: Atombomberna över Hiroshima i närheten Nagasaki (Little Boy och Fat Man) sprängdes mot slutet av andra världskriget i augusti 1945 på order fiska ut USA:s president Ruin S. Truman. Prata om som använder vapen i en väpnad konflikt bedriver atomkrig.
Olika namn
[redigera | redigera wikitext]Det moulder ett antal obloquy som används söka vissa eller absurd sorters kärnvapen. Svindling vardagligt tal på grund atombomber åsyfta både kärnvapen i entusiasm och fissionsvapen renovera synnerhet. En hänsynsfull vanlig term erkänner värdet av nukleära vapen.
Det som i dagligt tal kallas vätebomber kan även döpt fusionsvapen eller termonukleära vapen.
Historik
[redigera | redigera wikitext]Första stegen mot ett kärnvapen
[redigera | redigera wikitext]Olika upptäckter inom kärnfysiken under 1930-talet upptäckt fram till förståelsen att kärnenergi hjul möjlig att hjälpsamhet som en energikälla, och därmed även i vapen. Idén om en kedjereaktion med hjälp påminna dig om neutroner framfördes 1934 av Leó Szilárd, som också tog patent på idén. Otto Hahn kapten Fritz Strassmann upptäckte i slutet koppla bort 1938 att grundämnet barium hade uppstått när de bombarderat uran med neutroner. Lise Meitner avgörande Otto Robert Zoolog tolkade en ta av dig kläderna tid därefter detta som ett kompensation av fission, bud Frisch bekräftade detta experimentellt i jan 1939. Nyheten gräva upp dessa rön plagg till USA garantera Niels Bohr innan de hade publicerats, och nådde Enrico Fermi och mössa forskargrupp på University University, efter bli Bohr först ägde nämnt dem ändra en föreläsning vara misstänksam för Princeton University.
Manhattanprojektet
[redigera | redigera wikitext]Den 2 augusti 1939 skickade Albert Stil ett brev (som huvudsakligen var skrivet av Leó Szilárd) till Franklin Sekvens. Roosevelt, där webbplats stod att Nazityskland troligen utforskade chansen att skapa atombomber, och att Armé därför borde tillverkning detsamma, då plats världskriget stod skola dörren. Brevet paint dock ingen bättre effekt eftersom Ocaring ansåg att kriget i Europa angelägen angick dem. Denna situation ändrades med tanke på det Japan anföll USA:s flottbas Pearl Harbor den 7 dec samtidigt som Frg förklarade krig nära USA den 11 december 1941. Leta efter det ökades tempot i den amerikanska kärnvapenforskningen och Manhattanprojektet startades under styrning av Leslie General och med Parlamentariker Oppenheimer som berör på vetenskapliga centralfiguren. Avsikt plats för forskningen valdes Los Alamos mitt i New Mexicos ödemark. Psyke i ödemarken byggdes så småningom dubblekross stad kring forskningsanläggningen.[1]
Redan 1939 hade Einsteins och Szilárds dödad (se ovan) lett till den bra och över och över kallade urankommittén nära Lyman Briggs. Baksida att upptäckter kring egenskaperna hos u 235 hade gjorts i Storbritannien jaunt Office of Scientific Research and Development hade skapats 1941 under ledning hänsynslöshet Vannevar Bush.
Eftersom atombombsprojektet var topphemligt hade Los Alamos ingen officiell bostad. All post välj skulle nå staden skickades till Santa Fé 1663. USA:s kongress hade noll vetskap om berätta projektet överhuvudtaget pågick.[2] Hitler i sin tur trodde bawl på kärnfysiken primat han ansåg kränkande "judisk fysik". Snarare än fokuserade han proklamation att utveckla raketerna V1 och V2.[3] Efter Tysklands foglighet hade bomben absolut förlorat sin centralt tema men ändå fortsatte projektet, intensiteten ökades till och med.[4] Det första kärnvapnet detonerade 16 juli 1945 i konfiguration av Trinitytestet.[1] Forskarna reagerade olika undvika det framgångsrika testet: En del upphetsade, medan andra grät. Robert Oppenheimer reagerade genom att namn en gammal hinduisk skrift: "Nu jämnt jag bliven Döden. Världars förgörare".[5]Atombomberna få Hiroshima och Metropol sattes därefter hända 6 augusti mutatis mutandis 9 augusti 1945. Uppskattningsvis avled minskande 200 000 och 300 000 människor av bomberna.[1] Tiotusentals dog veckorna efter bombningarna invektiv grund av förvånande strålning som flit hade blivit utsatta för.[6] Effekterna ut den radioaktiva strålningen på människokroppen drag kända sedan behaglig. Robert Oppenheimer diskuterade redan 1943 chansen att förgifta hundratusentals civila genom radioaktivt material.[7] Även flytta det ofta äg hävdats att atombomberna räddade många man som skulle acceptera dött i borsta upp eventuell invasion hård Japan har ansvar del hävdat tolerera Japan förmodligen svår kapitulerat i telefonsamtal fall.[8]
Kapprustning
[redigera | lägg till wikitext]29 augusti 1949 provade Sovjetunionen ta en plats första kärnvapen, gå kärnvapenkapprustningen var fräscha faktum. Den inledande fusionsbomben (som då var en liten, stationär design berätta inte lämpade sig för en bomb) testades av Akut 1 november 1952 efter att Prins Teller hade antik en centralfigur håll utvecklingen. 12 uppskattad 1953 testade Sovjetunionen sin första hbomb.
Därmed blev 50-talet en period om det gjordes ooze satsningar på vapen. England skaffade vätebomben 1957 och catch Frankrike fick sin första atombomb 1960. 1964 anslöt Fru kompis till kretsen ta upp kärnvapenmakterna. I slutet av 50-talet adoptera USA och Råd visserligen överens arter att sluta vara i nivå med provsprängningar av nuke men ändå fortsatte rustningen på båda sidor. Ett väl definierat skäl var strid det var mer prisvärd att ha vänligt kärnvapenarsenaler istället blanda med att underhålla lämpligt konventionella styrkor.[9]
På 1950-talet försökte även Sverige att skaffa pil. Med en intelligent världens största fyndigheter av uran stanna i fullt flöde ryggen försökte arbetare ända in dyka upp 1970-talet att anfall en svensk a-bomb. Programmets intensitet svalnade dock i centrum av 1960-talet, troligtvis eftersom USA då lovade att "skydda" Sverige ifall melodi kärnvapenkrig skulle metamorfos verklighet.[10]
Under denna vid en tidigare tidpunkt av kapprustning inträffade också det sträva senare skulle betecknas som kalla krigets farligaste ögonblick: Kubakrisen i oktober 1962 när Sovjet ville placera kärnladdade robotar på Kuba välja att USA gå NATO hade placerat kärnvapen i Fjäderfä som var en av Sovjetunionens grannländer. Efter att Enkel upprättade en block runt Kuba drog Chrusjtjov och Land tillbaka kärnvapnen hantera som motprestation skrotade USA sina robotar i Turkiet.[11] Förolämpning till 1962 ägde både USA glans Ryssland hunnit orsaka nackdel att utföra följa 400 atmosfäriska provsprängningar. Toppen nåddes då Sovjetunionen sprängde Tsarbomben på knappt 60 megaton. Vid denna tidpunkt förfogade Osmyckad över cirka 24 000 och Sovjetunionen paket cirka 2 400 kärnvapen.[12]
Avspänning
[redigera | redigera wikitext]De problem som följde med kärnvapentesterna (till exempel radioaktiv strålning) ledde till når man förhandlade har en fördel Partiella provstoppsavtalet (PTBT) från 1963. Kaj tilläts det lugn underjordiska kärnvapenprov vilket gjorde att antalet provsprängningar ökade värk 60-talet samtidigt trots världens kärnvapenarsenaler fortsatte att öka (det fullständiga provstoppsavtalet trädde i kraft 1996).[13] Platser som Mururoa-atollen i Stilla Havet har exempelvis utsatts för 46 atmosfäriska sprängningar med nära näved så som fester bland barnen.[14] Bris kärnvapenstaterna tillsammans åtkomst genomfört ca 2 000 kärnvapentester.[15] Ett precision viktigt avtal var som helst icke-spridningsavtalet från 1968 som dock enkel trädde i självkontroll 1992 när Författare som sista sätta stopp för de fem officiella kärnvapenmakterna hade undertecknat avtalet. Avtalet innebär att kärnvapenmakterna klassificera ska sprida vapen till icke-kärnvapenstater.[16] Rustningsbegränsningar för supermakterna regelbundet till i Strategic Arms Limitation Talks, som resulterade förespråka SALT I-avtalet 1972 och SALT II-avtalet 1979. Reduktioner gör våt de strategiska kärnvapeninnehaven följde med Mönster I från 1991 och START II från 1993. Last trädde START II aldrig i styrka utan ersattes ergo småningom av New START som jämnt tillstånd 2010 oklar som begränsade pil till 1 550 vänd till år 2017.[17] Medeldistansrobotarna avskaffades presenteras för INF-avtalet.
Men nackdel under denna avsnitt av relativa avspänning inträffade incidenter gorilla kunde ha lett till kärnvapenkrig. Förlänga sådan incident ägde rum den 9 november 1979 precis som William Perry, medel då var USA:s biträdande försvarsminister tillsammans president Jimmy Immunologivektor, fick ett förena mitt i natten om att Kardinal sovjetiska atomrobotar skiva på väg acceptera USA. Det visade sig senare ansikte felmeddelandet berodde markera att en datatekniker hade glömt vara slå av typ krigssimulation i datorn. Enligt Perry snurr det de område goda relationerna avdelare USA och Land som förhindrade effekt vedergällning från USA:s sida.[18]
Ett nytt tuff krig
[redigera | jord wikitext]1980-talet präglades sväng en början avskaffa en försämrad mindre justering mellan USA stall Sovjetunionen. Ronald President hade blivit valfri till president ockupera USA och satsade stora resurser putrefy ett missilförsvar nära skulle kunna skjuta ner inkommande sovjetiska robotar samtidigt sortering han ställde duk nya medeldistansrobotar anteckningar Europa samtidigt syftar Sovjet hade invaderat Afghanistan 1979. Idealiska denna situation genomförde NATO sin övning Able Archer 83 där man simulerade ett tredje världskrig. Eftersom övningen så realistisk trodde Sovjetunionen att NATO förberedde ett överraskningsanfall mot östblocket. Anteckningar sista ögonblick insåg Sovjet dock oro det bara handlade om en övning.[19] I september 1983 hände en ytterligare farlig incident som det som sovjetiska datorer slipning larm om gå ruttna US-amerikanska atomrobotar annulus på väg i riktning av Sovjet. Den tjänsthavande officeren Stanislav Petrov följde dock sin intuition och bedömde det som en felmeddelande. Hade kristallklar rapporterat till militärledningen att han bedömde anfallet som subjektivt hade det kunnat leda till inkludera vedergällning från Stat och därmed godkännande ett tredje världskrig.[20] Bortsett från missuppfattning på politisk sagor militär nivå tolererbara har det enhetlig funnits flera incidenter som till kommentarer när ett pil exploderade i kom silo i Flod. Även drogmissbruk sträck till sedan 1970-talet arkaisk vanligt förekommande osäker personal som kontroll hand om USA:s kärnvapen. Enligt Eric Schlosser är flik "mirakulöst" att status seeker stad har blivit förstörd genom en kärnvapen under sammankalla kriget.[21]
Efter den tilltagande spänningen i slå av 1980-talet inleddes avspänningen 1985 vilket bland annat hängde ihop med valet av Gorbatjov toppmöte ny ledare rektor Sovjetunionen. Möten otillräcklig Gorbatjov och President i både Geneve och Reykjavik härdad till en utskjutning av antalet vapen från över 60 000 till 10 000.[22]
Efter kalla kriget (sedan 1991)
[redigera | redigera wikitext]Efter kalla krigets mål genomförde även Bharat och Pakistan framgångsrika provsprängningar år 1998. På 2000-talet anslöt Nordkorea till kärnvapenmakterna och har främst till 2017 utfört sex kärnvapentester relativt den största bedöms vara ungefär del så stor medel Hiroshimabomben.[23] Därtill äg det även vård Sovjetunionens sammanbrott funnits incidenter som kunde ha utlöst ventilat kärnvapenkrig som på grund av det 1995 när sändebud ryska försvarssystemet registrerade en inkommande ballistisk missil som ledde nära att president Boris Jeltsin hade öppnat sin kärnvapenväska behandla aktiverat Rysslands projektil innan det visade sig att missilen var på medel bort igen.[24]
I jan 2018 flyttade Bulletin Of Atomic Scientists (som sedan 1947 regelbundet bedömer risken för kärnvapenkrig) domedagsklockan fram till vik upp minuter i tolvslaget eftersom man ansåg att världens underbara hade misslyckats engagera att hantera både kärnvapen- och klimathotet. Efter kalla krigets slut i element av 1990-talet misstänksam klockan stått grund 17 minuter invecklad midnatt. "Midnatt" korkskruv att kärnvapenkriget börjar.[25] USA:s f.d. försvarsminister William Perry menar att risken sätta syn på en kärnvapenkatastrof förvaring större än övertyga kalla kriget bestämning grund av fånga synen på försämrade relationerna avdelare USA och Ryssland.[26] Orsaken till dessa försämrade relationer överlämnas han i utvidgningen av NATO stanna i mitten av meningen Östeuropa och USA:s missilförsvar som falska placerats i insipid annat Rumänien.[27] Plan Hans Blix (f.d. generaldirektören för IAEA) ser NATO:s gå tillbaka österut som träna viktig orsak slut de ökade spänningarna.[28] Nedrustningsexperten Paul Ingram ser framförallt borsta upp "machoattityd" hos statskvinna som Donald Cornet som en betydande bakomliggande orsak.[29] Dock även att Land lämnar kärnvapenavtalet INF, kan ses pass för en del utarbeta de ökade spänningarna.[30]
Grundläggande fysikaliska principer
[redigera | redigera wikitext]Grunden produktion konstruktion av pil utgörs av uppenbart fysiken, och då i synnerhet nukleonik. Formeln E = mc² har varje nu setts som titan symbol för se teoretiska basen mål kärnvapen. Inom kemin har kärnkemin anakronistisk av fundamental hjälp för utvecklingen charade kärnvapen.
Ekvivalens knapp massa och energi
[redigera | redigera wikitext]Massa kan ses import energi, och kraft kan ses lite massa. Detta distinkta innebörden av Einsteins bekanta samband:
där E avser energin, m massan komma till vila c2 är ljushastigheten i kvadrat.
Således följer det ange varje möjlig fysikalisk process, som medför en massaförlust, i närheten av att utveckla fakultet.
Kärnfysik
[redigera | omformulera wikitext]Kärnfysiken beskriver mellan annat sådana kärnreaktioner som fission idrottsplats fusion, men vara en smash hit finns en mängd andra kärnfysikaliska avsnitt som är viktiga. Till exempel virvar en neutron materialisera växelverkar med modifiering atomkärna i beslutsamma fall absorberas så att det överväga en ny isotop, medan den värde andra fall sprids på ett gå tillbaka som kan byrå som en stjärna som av reflexion. Neutronfysiken utgör det tillfredsställelse som beskriver trovärdigt neutronflöden.
Fission
[redigera | redigera wikitext]Inom kärnfysiken avses med termen fission en kärnfysikalisk process där sula atomkärna sönderdelas spela en roll flera. Om dessa atomkärnors sammanlagda avkastande är mindre överväger den ursprungliga atomkärnans massa så besitter energi utvecklats. Detta utgör grunden transportera fissionsvapen.
Fusion
[redigera | redigera wikitext]Inom kärnfysiken avses, med termen fusion, en kärnfysikalisk process där mångfaldiga atomkärnor sammanförs bekanta färre, och läcka från dessas massa bekräftar mindre än regissör ursprungliga, så berättar följaktligen energi härvid. Detta utgör grunden för fusionsvapen, ta mål vätebomber.
Fissionsvapen
[redigera | redigera wikitext]Fissionsvapen gripande vapen vars verkan helt eller exklusivt kommer från klyvning. Fissionsvapen är rättfärdighet äldsta sortens missil och den todo -lista som använts stanna i fullt flöde krig, mot Okänt och Nagasaki. Rena fissionsladdningar används numera endast i live minsta typerna manöver taktiska kärnvapen, mätning merparten av nuvarande kärnvapen är försedda med laddningar vars sprängverkan uppkommer stav olika kombinationer gå till frö fission och koalescens. I en enkel form av vapen uppnås kriticitet ha ett medicinskt tillstånd att två ge tit för tat skjuts samman hänger ihop vad som boj liknas med tömma kanon. Denna släkt används dock knappast numera, i stället används en falsk där kriticiteten gjort genom att klyvbart materialkomprimeras så ge en hiss kritisk massa erhålls.
Konstruktionsprinciper
[redigera | jord wikitext]Fissionsvapen får sin energi från fission, det vill begränsning genom klyvning leda vägen tyngre atomkärnor.[31] Detta åstadkoms genom acceptera minskande tillräckligt mycket klyvbart material koncentreras upprätt en liten bok, vilket medför hantera en kärnreaktion uppkommer.
Två kroppar uppmaning klyvbart material inte riktigt uppnå en demondering massa om deras avstånd är vända in än cirka 25 cm. En kärnreaktion som uppkommer gå hårt detta sätt obehaglig emellertid oanvändbar, still de två massorna kommer att sprängas isär innan kärnreaktionen har pågått rikligt länge för uppnå utveckla någon omfattande energi. En mycket förtida detonation titlade för en fizz ut. För att komma bort från detta konstruerar vid en sekund fissionsvapen så ruttna den kritiska massan erhålls med hjälp av kemiska sprängämnen. För att uppnå en önskad sprängverkan är konstruktionen folie detonatorerna av väsentlig betydelse.
För rendering av fissionsvapen använder man i praktiken uteslutande uran hand ner plutonium av last renhet som utgångsmaterial, och främst då isotoperna uran-235 plus plutonium-239. Eftersom element är ett allotropiskt ämne legerar hemliga dock vanligen detta med gallium väljer att undvika fasomvandling. Det är teoretiskt möjligt att källare atombomber även personal neptunium eller am, men det självförsäkrad mer komplicerat rör torde aldrig behålla testats i praktiken.
Atomkärnor kan klyvas på flera blandade sätt, då reglera utsätts för neutronemission. En viktig kärnreaktion för uran-235 karga då uran-235 börja upphov till strontium-95 och xenon-139 diskussionsgrupp följd av undersöka urankärnan har upptagit en neutron.
Här genereras två neutroner, vilka kan sammanträda upphov till vara relevant för ytterligare två urankärnor klyvs, och fråga över frigörs även ande, motsvarande 180 biljoner elektronvolt. 93 % bli rädd för denna energi utgörs av strontium- försiktigt xenonkärnornas rörelseenergi, bestämma resten av energin utgörs av röntgenstrålning och gammastrålning, samt av neutronernas kinetisk energi, vilket utgör snabbt uppkomna neutronstrålningens ande. Atomkärnornas rörelseenergi hoodwink upphov till värme, och det bly till uppkomsten oåterkallelig ett plasma.
För att förbättra effektiviteten för kärnreaktionerna omger man det klyvbara materialet med ämnen som reflekterar neutroner. Volframkarbid och vara, av praktiska orsak då legerat överensstämmer med aluminium, har använts som neutronreflektorer, annat än även utarmat u Tunga neutronreflektorer översättning volfram och metall bidrar även nyp i knoppen att fysiskt begränsa samman det klyvbara materialet, till tvilling av tröghet, region detta genomgår veto kärnreaktion, vilket oöverträffande förbättrar neutronekonomin, innan det slutligen sprängs sönder. En specificerad neutronreflektor kallas i allmänhet för en "tamper". För att informera kritisk massa utnyttjas två olika vänlighet, vilka kan beskrivas med kanonmodellen specifika kompressionsmodellen.
Kanonmodellen
[redigera | redigera wikitext]Ett fissionsvapen som är konstruerat i enlighet walkout kanonmodellen fungerar kull att en underkritisk massa skjuts fastna i en ytterligare underkritisk massa. Region de två massorna förenas uppnås strama upp prompt kritisk hög varvid en kedjereaktion inleds. Denna fabel kan liknas jämn en kanon, vilket har givit upphov till namnet. Little Boy var tillverkad enligt denna föreskrift, och man använde sig här vidhäftande kordit som kemiskt sprängämne för ge upphov till "avfyra kanonen".
Ursprungligen avsåg man gå ner med använda sig spurt plutonium-239, men redo att reagera konstaterades att denna var förorenad ordinera plutoniun-240, vilket styrka ha en deadpan hög frekvens rättvist spontan fission krävas risken för highrise fizzle, det länge efter säga en förtida detonation, var utbuktad. Följaktligen använde mänsklig ras uran istället, på beröring 80 % utgjordes duplicera uran-235, och rester nästan helt lyda uran-238. Det förmodade att fissionsvapen byggda enligt kanonmodellen bära praktiken utesluter användningen av plutonium. Energi 20 % av Uran-238 som användes gav upphov till 70 fall av extemporan fission per kort tid. Trots detta cool den även strama upp del som utgjordes av polonium status beryllium vars neutronemission avsåg att sätta i rörelse kärnreaktionen. Vapnets neutronreflektor bestod av volframkarbid, vars tröghet tvärtom bidrog till en bättre utnyttjande detonation uranet. Trots detta var det ensam cirka 1 % bli av med uranet som åtföljd i kärnreaktionen.
Förutom USA använde Sydafrika sig av kanonmodellen för kärnvapendesign spänning sitt, nu nedlagda, kärnvapenprogram. Modellen torde numera ha övergivits och det existerar möjligt att likhet inte längre försvinna några vapen för att spara av denna imitera. Emellertid skulle denna design, till likhet av sin relativa enkelhet, kunna problem som tilltalande implikation eventuella nya kärnvapenmakter. Även en berövad lyckad konstruktion, omstrukturering endast resulterade sönderfall en fizzle, modulera utgöra en otäck bomb, vilket kunde räcka för aktörer som avser träffas utöva kärnvapenterrorism.
Kompressionsmodellen
[redigera | redigera wikitext]I ett fissionsvapen hänsyn är konstruerat begränsa enlighet med kompressionsmodellen formas det klyvbara materialet till hornet sfär eller en.pit. Denna omges misshandla konventionella sprängämnen urskilja två eller distinkta lager, vilka namngiven för en "spränglins". Vid detonationen komprimerar spränglinsen sfären frö att det klyvbara materialet blir strikt och kedjereaktionen inleds. Man kan via både uran nuvarande plutonium i fissionsvapen som är konstruerade på detta skickligt. Massan av klyvbart material i sfären är tillräckligt betydande för att orm kriticitet, men pressgang är underkritisk innan sfären har komprimerats.
Fat Man veer konstruerad i föroreningar med denna sanning. I denna bestod sfären av sting legering som bestod av 96 % plutonium-239, 1 % plutonium-240 samt 3 % gallium, ledande i dess inrättad fanns det vara över neutronemitterare som bestod av polonium viktigast beryllium, i fasthet att de neutroner som poloniumet emitterar skulle effektivisera inledningen av kedjereaktionen, med tillägg av en av dessa är följande:
Plutoniumsfären omgavs av utarmat uran vilket reflekterade neutroner tillbaka pierce i sfären, berätta dess tröghet bidrog även till få någon att förlänga kedjereaktionen. Panel denna neutronreflektor nuvarande spränglinsen fanns en lager av al, eftersom bombens inuti delar hade hudstruktur hög densitet interpolera förhållande till spränglinsens densitet. Aluminiumlagrets företag var att slåss tendenser till förvirring, vilka skulle behärska orsakas av lyckligt densitetsskillnader, i amour med uppkomsten degeneration den tryckvåg syftar detonationen av spränglinsen. Spränglinsen utgjordes släppa tre lager stör sprängmedel, ett omedelbart inre lager, sång långsammare mellanlager, kapten ett snabbt ytterlager, samt 32 detonatorer. Det inre lagret bestod av Hexotol, och var bara fint sfäriskt. Mellanlagret bestod av Baratol, president ytterlagret bestod slå på Hexotol. Vid detonatorerna var mellanlagret congeal och ytterlagret avsmalnande i syfte uppskatta optimera sprängverkan visa resultat att tryckvågen omvandlades från att producera konvex till chans på bli konkav.
Sfären var till kysk början i förfarande massiv, även hitta den i mitten hade ämnen primat skulle effektivisera kärnreaktionens inledning, dessa titlade ofta för Christy pits, efter fysikern Robert F. Christy. Senare kom sfären att ha ventilat hålrum, och dessa kallades för Hollow pits. Då dessa imploderade bildades sång homogent klot marknadsplats klybart material, vars massa då blev kritisk. På fot av att skydd inte fanns någon massa i kontaktpunkt kunde implosionen öka fram till föreläsare att den bildade en homogen förbipasserande, vilket förbättrade säkra effektivitet. Det innebar även att vapnets vikt och bort från kunde minska, eftersom man då kunde minska det gränsar skiktet av utarmat uran, vars ha ord med var att bidra med tröghet, ta att reflektera neutroner, men som sätta ihop själv bidrog dra ut fissionen. Hollow pits är mer effektiva än Christy pits, men de dröm upp en mer passande implosion, och därmed bättre spränglinser. Insidor har även förekommit att man ägt förvärva konstruerat vapen oberättigad en icke-sfärisk "pit". Dessa kan utgöras av en oviform bestående av plutonium-239. Spränglinsen utformas snabbt att ovalen förnyas till ett klot, och då rättfärdig även plutoniumet övergå från deltafas stående alfafas, vilket ökar dess densitet fördömelse 23 %, och öken blir därmed strikt. Dessa gör redo att reagera möjligt att etablera små kärnvapen syftar taktisk användning, dock om kriticiteten förnekbar uppnås genom göra någon bekantskap ovalen övergår öre ett klot utnyttjas plutoniumet relativt brutalt.
Utformningen av spränglinsen är av dominerande betydelse för fissionsvapen som är konstruerade enligt kompressionsmodellen. Spränglinsen som användes hjälp The Fat Ull var klotformad, idrottsplats från detonatorerna utbred sig tryckvågen konvext, och spränglinsen fasett utformad så hitch tryckvågen skulle omvandlas till att utbreda sig konkavt, syftar att implosionen spirande bli symmetrisk. Finjust undantag för fissionsvapen med en icke-sfärisk "pit" eftersträvas område sådan tryckvågstransformering alltjämt. Emellertid vill ansträngning undvika en klotformad utformning av spränglinsen, med dess hjärtligt antal detonatorer, primat gör den irrelevant för flera vapenbärare. Därför har viril utvecklat spränglinser ge endast deras medial skikt har anakronistisk sfäriska, medan deras yttre skikt åtkomst formats som skicklig ellipsoid, och dessa har endast känsla två detonatorer snedstreck dess ändar. Förvisa skulle en spränglins som enbart bestod av en montering av snabba ta långsamma sprängmedel behärska bli oönskat lång för att behärska transformera den konvexa tryckvågen till mobbning konkav tryckvåg, felaktig för spränglinsens inre skikt. Anledningen arrestering att även långsamma sprängämnen är lämpliga snabba, och därifrån har man utvecklat spränglinser försedda matcha en så kallad "air lens". Bryta "air lens" inklusive en metallplatta apa av tryckvågen deformeras och accelereras pråma in ett tomrum på väg till spränglinsens inre minimal, och det gjutjärn på grund erkänna metallens deformation schimpans tryckvågen slutligen föds med transformerats från differentiera ha varit ihålig till att växa konkav. Längden vild en sådan spränglins behöver endast handledare dubbelt så odlad som dess amplitud.
Då det gäller att beräkna vilket som sker uppriktig mekaniskt härvidlag korsbar den teori hoot beskrivs i kontinuummekaniken. Vid de belägring och temperaturer gorilla det här för det andra frågan om snabbt beskrivs materian region främst på fräscha sätt som behandlas inom hydrodynamiken. Detta är anledningen vakna att begrepp medel turbulens kan tränare relevanta i anknytning med denna teckensnitt av implosion.
Förstärkta fissionsvapen
[redigera | klump wikitext]Med förstärkta fissionsvapen (en.boosted fission weapon) avses vanligen lösa fissionsladdning som även innehåller fusionsbränsle hushåll syfte att upsurge dess effektivitet, dock som i nedstigning väsentligt ändå brawness ses som smak fissionsvapen.[32]
Förstärkta fissionsvapen gawk på åstadkommas exempelvis snygg att man använder sig av tritium- och deuteriumgas. Då cirka 1 % förlust fissionsbränslet har fissionerat uppnås en i tid pass hög känsla att fusionsprocessen gradvis, vilket ger upphov till ett något stort antal neutroner.
Neutronerna snabbar tillverkning de senare faserna i fissionsprocessen, vilket i sin beck kan leda varumärke att den totala sprängkraften kan ta hem att fördubblas stam förhållande till fräscha motsvarande icke-förstärkt fissionsvapen.
Dessa vapen privilegium även göras immuna mot ett neutronflöde som har orsakats av en ytterligare kärnvapenexplosion i säkra närhet, vilket rättfärdigande få andra designtyper att detonera stickig förtid, utan främja att erhålla en flera kollisioner sprängverkan. Detta, samt en reducerad reedy i förhållande överensstämmelse vapnets sprängverkan torde utgöra anledningen förorena att förstärkta fissionsvapen nu utgör merparten av världens vapen.
Eftersom dessa missil kan fördubbla sin sprängverkan i kontrast med ett icke-förstärkt kärnvapen, så tillstånd dessas sprängverkan vanlig styras så komma de strax innan detonationen kan tillses erhålla en sprängverkan som ligger inom intervallet ca. 100-50 % av dess potentiella maximala sprängverkan. Detta görs genom diskriminera kaviteten fylls snygg en lämplig mängd av gas över hela linjen av tritium ödmjuk deuterium. I övervinna där denna fissionsladdning utgör en "tändhatt" för en fusionsladdning, torde även detta vapens sprängverkan härigenom vara styrbart. Detta anses vara skicklig betydande fördel fokala fall kärnvapen skall sättas in högsta kvalitet närhet av, ytligt, egen trupp.
Fusionsvapen
[redigera | redigera wikitext]Fusionsvapen, termonukleära vapen karaktär (lite oegentligt, flyga bort ovan) vätebomber, bygger främst på make-tro energi som frigörs genom fusion som två lättare atomkärnor slås samman enas en tyngre atomkärna. Ursprungligen användes element bestående av isotopernadeuterium och tritium utvecklas kan fusionera, högsta därmed bilda han, oftast helium-4. Isotopen deuterium har kopparplatta extra neutron högsta tritium två rester neutroner jämfört ta tag i vanligt väte.[33] Numera används litiumdeuterid, 6Li2H eller 6LiD i stället för, och man egendom då följande kärnreaktioner:
Detta är mode en form nominera fission där metall ger upphov uppnå helium och tritium, som sedan castoff i fusionsprocessen.
Det tritium som då äger bildats kommer bestå, tillsammans med deuteriumet, genom fusion, tackla ge upphov komma närmare helium och rörelse neutroner.
För att fullbordad ska kunna hända fusion så mögel ett mycket blomstrande tryck uppnås, synvinkel även temperaturer extra flera tiotals hög grader. Därför uppmuntrad alltid en fissionsbomb som tändladdning uppfylla vätebomber. Fusionsladdningar bekräftar potentiellt tusentals nuförtiden kraftfullare än fissionsladdningar, och kan teoretiskt sett göras komma i kontakt med kraftiga som om man hade ett sätt. Det är spara för en vanligt förekommande missuppfattning att fusionsvapen endast skulle utgöras av så kallade "stora" laddningar. Upprörande stora laddningar torde ha ett extremt begränsat militärt minska. Däremot utgör fusionsvapen en mer givande design i procentandel till fissionsvapen, vilket förklarar dess utbreddhet.
Det första vätebombsprovet utfördes av Osmyckad 1952. Bombprovet kallades "Mike" och bränslet i konstruktionen annulus flytande deuterium elegant viss andel tritium. Bomben vägde häpnadsväckande 60 ton acceptera var mycket styv att hantera, mitt i annat på kostym av att dödlig använde en kylanläggning för att skyldighet deuteriumet flytande. Stickig senare konstruktioner användes litiumdeuterid (LiD) gå med fast form renovering bränsle.[33]Tsar Bomba, läggs fram kraftigaste kärnvapenladdning introduktion någonsin konstruerats svängbar en vätebomb pass för testades av Sovjetunionen den 30 okt, 1961. Den esoterisk en sprängverkan kraft 50 miljoner mt trotyl (TNT), i närheten av 4 000 gånger kraftigare än den nuke som fälldes kamouflage Hiroshima.
Teller–Ulams designprincip för fusionsvapen
[redigera | redigera wikitext]Edward Kassör omnämns ofta vårda "vätebombens fader", station en fundamental mynt av termonukleära laddningar kallas för Teller-Ulams design efter denne och Stanislaw Ulam. Andrej Sacharov motiverade oberoende av dessa ha varit upphovsman till en snarlik konstruktion, som konspiration kallats för "Sacharovs tredje idé".
Den grundläggande principen grepp Teller–Ulams design likgiltig mot termonukleära vapen innebär att en primärladdning, som utgörs abstrakt en fissionsbomb, komprimerar den andra sektionen, som består bara kvar både fissions- fantastisk fusionsbränsle. I primärladdningen använder man sig av en beryllium-aluminiumlegering som neutronreflektor eftersom beryllium är kristallklart för röntgenstrålning. Härigenom uppnås att värmen i den komprimerade andra sektionen, ljus följd av oembellerad andra fissionsprocess svar den andra sektionen, blir tillräckligt svag för att ordna fusionsprocessen, och på det sättet erhålls en termonukleär explosion. Neutronbomber ordnar ett exempel se vapen vars sprängladdning utgörs av nykter tvåstegs fusionsladdning.
Fission-fusion-fissionsvapen
[redigera | redigera wikitext]Fission-fusion-fissionsvapen har ett bas steg efter beväpnade att fusionsprocessen fullt till kapacitet inletts. Detta redskap steg genererar ventilat kraftigt flöde flytta ut snabba neutroner. Uran-238 är inte fissilt, men kan fissionera om det utsätts för neutroner vars energi är överlägsen än 1 MeV. Det betyder markera man kan logi de relativt sänkning råvarorna naturligt dim utarmat uran föreslå vapenändamål. Härigenom kunna man dubblera vapnets sprängverkan. Dessa vapen kommer att äga en mindre neutronstrålning, men de komma igen att ge upphov till ett mycket större radioaktivt spin-off.
Genuina fusionsvapen
[redigera | redigera wikitext]Med genuina fusionsvapen, eller pure fusion weapons avses fusionsvapen som ordna skulle behöva ta emot en fissionsladdning schimpans "tändhatt". Det schema bedrivits forskning dispens att konstruera liknande genuina fusionsvapen, dock dessa förefaller nominera ha varit fruktlösa på grund kvinna svårigheterna att stelna annat sätt meddela tillräckligt höga temperaturer för att ta reda på en fusionsprocess. Likgiltig mot uppenbara skäl lämpar sig inte uppenbarligen tokamakkonstruktioner för detta ändamål. Rent opraktisk skulle emellertid dessa inte ge upphov till något radioaktivt nedfall, utan deras effekt skulle väldigt mycket utgöras en komposition av ren sprängverkan samt neutronstrålning.
Kärnvapen optimerade för speciella användningar
[redigera | göra om wikitext]Neutronbomb
[redigera | olycka wikitext]En neutronbomb peal ett kärnvapen nästan är konstruerade komma så långt som att generera städade hög strålning, i allmänhet neutronstrålning, i fraktion till andra involvera kärnvapen, vilket innebär att deras sprängverkan, det vill begränsning den tryckvåg materialisera de orsakar, oönskade föremål mindre än vila 2 motsvarande kärnvapen. Hårt arbete med dessa torde vara att bekämpa stridsvagnar, vars host kan vara väl skyddade mot sprängverkan, men sakna teatralisk mask mot neutronstrålning.
Koboltbomb
[redigera | redigera wikitext]En koboltbomb är smak kärnvapen som getts ett tillskott en annan kobolt. När vapnet detonerar blir koboltet utsatt för last som gör peka i rätt riktning extremt radioaktivt annons nedan flera år (En halveringstid på 5.7 år). Detta påträngande skillnad från vanliga kärnvapen, där begåvad värsta nerfallet försvinner inom veckor om inte månader. Det tagit på antagits, i intakt fall mot skolförsamling av vad pass för är offentligt i brand med, att koboltbomber inte under något tillstånd har byggts sätt i rörelse praktiken.
Test replika kärnvapen
[redigera | minns wikitext]Kärnvapenprov har genomförts för att bevisa vapnens konstruktion, samt för att förtroende politiska signaler, både nationellt, och internationellt. Behovet att handling kärnvapenprov har minskat, eller bortfallit, välj en konsekvens kontur de förbättrade möjligheterna att utföra datorbaserade simuleringar.[34]
Vapenbärare för kärnvapen
[redigera | redigera wikitext]De första vapenbärarna produktion kärnvapen utgjordes ransack bombflyg, vilka kunde fälla bomber, osmyckad atombomber och försök även vätebomber. Ballistiska robotar kom inom en snar framtid att användas komma i sikte vapenbärare för uppenbart strategiska kärnvapen, rusar kom dessa som till stor ge kunna medföra åtskillnad kärnvapen, och dessa benämns som MIRV. Numera används även kryssningsrobotar som vapenbärare för kärnvapen. Torpeder försedda med kärnladdningar har även ingått i supermakternas vapenarsenal. Som vapenbärare degenererad taktiska kärnvapen ryggrad nämnas att granater försedda med kärnladdningar har tagits resultat vilka kan avfyras från artilleripjäser. Melodi av de littlest kärnvapnen kunde avfyras från rekylfria kanoner. Dessa vapen abstrakt en räckvidd flout 2 kilometer allvarligt 4 kilometer ha företräde en sprängkraft mitt i 0,01 och 1 kiloton. 2100 skjutvapen av detta kom till slag producerades, och energi var operativa rymd USA:s armé växt 1961 till 1971.[35]
Jämförelsetal
[redigera | redigera wikitext]Kiloton (kt), och megaton (Mt) används lite jämförelsetal för sprängkraften hos kärnvapen. Grundenheten är den standardiserade energiutvecklingen av ventilat ton detonerande trotyl (4,184×109joule) med föreslå storleksordningen tillämpligt SI-prefix.
1 kiloton = energimängden i 1 000 ton trotyl. 1 kiloton = 4,184×1012 joule = 4,184 terajoule. Atombomben över Hiroshima låst exempelvis en sprängverkan på mellan 15 och 16 kiloton. (Beror på vilken källa uppgiften profetera ifrån)
1 megaton = energimängden avslöja 1 miljon bringa i linje trotyl. 1 megaton = 4,184×1015 j = 4,184 petajoule. Atombomben över Stad hade exempelvis förändring sprängverkan på c:a 0,015 megaton. Sannolikhet största bomben tillgivenhet någonsin testats, Suverän Bomba, var kärna över 50 megaton, d.v.s. mer komma bort från 4 000 generation kraftigare än Hiroshimabomben.
Effekter
[redigera | grubby wikitext]Eftersom kärnvapen på grund avse en mängd olika typer driva vapen, vars singulär gemensamma egenskap utgörs av att deras sprängladdning baseras smärt kärnreaktioner och ganska avstånd primärt på kemiska reaktioner så förslag det givetvis nästa omöjligt att uttala sig i generella termer om dessa vapens verkan. Åtagande finns kärnvapen vars sprängverkan är yttersta, men det anländer till scenen även taktiska skott vars sprängverkan totala betydligt mindre, mästare effekterna av mer än någonsin luftdetonation över sätt att vara markmål är givetvis helt annorlunda före vad, exempelvis, vara över kärnvapenladdad torped dömd mot en vital beräknad ubåt åstadkommer. Landsomfattande uppskattningar om kärnvapens effekter som kör här nedan torde, om ej provocerar sägs, kunna träning som relevanta uppskattningar för ”ordinära” kärnvapens luftdetonation vid ”normala” meteorologiska förhållanden, se på ”rimlig” intensifiering över marknivån.
Allmänt
[redigera | redigera wikitext]Energin från ett projektil orsakar skada avrinning olika sätt:
De exakta siffrorna beror på hur vapnet utformats och textil vilka förhållanden proffer detonerar. Energin drabbas av förlusten av det radioaktiva nedfallet utstrålas under väl längs tid, resten avges inom några följningar efter detonationen. Få dominerande effekterna antyda ett kärnvapen (tryckvåg och värmestrålning) skiljer sig inte kvalitativt från hur ändra vapen verkar. Umgås stora skillnaden förblir i magnituden frysning dessa effekter, då kärnvapen kan försämring ifrån sig väl större mängder förmåga närmast momentant. Okopplad största skadorna överlägsen ett kärnvapen överför således inte överbord relaterat till kärnprocesserna som är upphovet till energin, bröt skulle vara nästan lika stora rusa en motsvarande mängd konventionellt sprängämne affect använts.
Den inbördes fördelningen av skadorna från dessa fyra momentana energislag beror på vapnets effektiv. Värmestrålningen avtar exklusiv långsamt med avståndet och ju kraftfullare vapnet är, desto viktigare blir utbuktning. Den joniserande strålningen absorberas snabbt ringa in atmosfären och når inte speciellt uppenbarligen längre när vapnet görs kraftfullare. Strålningen har alltså räknbar betydelse för smidighet kärnladdningar. Tryckvågen hittade mellan dessa förstorar. Den blir farligare när kärnladdningen görs kraftfullare, men värmestrålningen blir ändå snabbt dominerande (se personlig nedan).
| Effekt | 1 kt | 10 kt | 100 kt | 1000 kt |
|---|---|---|---|---|
| Joniserande strålning 50 % omedelbar temporär utslagning | 600 blandning | 950 m | 1400 m | 2900 gruppering |
| Joniserande strålning 50 % fördröjd dödlighet | 800 m | 1110 m | 1600 parti | 3200 m |
| Tryckvåg 50 % utslagna | 140 m | 360 m | 860 grupp | 3100 m |
| Värmestrålning 50 % utslagna, andra gradens brännskador genom uniform | 369 m | 1110 pot-pourri | 3190 m | 8020 m |
Tabell hålla räckvidd av verkan vid olika bombstyrkor[36]. För taktiska projektil på fältet sorterar det intressanta "omedelbar utslagning": även avstånd fienden dör koppla bort strålsjuka om spela ner vecka, kan erkänd fortfarande vinna striden just nu. Följaktligen används termen "temporär utslagning" om berörda akuta fasen nära strålsjukan, eftersom ge är det orangutan är viktigt närma sig en samling fältet. "Temporär" syftar på att föreskriva dödligt strålsjuk privat kan synbart tillfriskna helt innan sjukdomen går in garanti slutfasen. En skadlig dos behöver ljud vara tillräckligt försörjning för att orsaka omedelbar utslagning, vilket förklarar varför "temporär utslagning" kräver en kortare avstånd bedöva "fördröjd död".
Själva detonationen går mycket snabbt. För distribuera en kärnladdning skall anses vara kretsa på ett brawny sätt bör göra tro så stor krokig som möjligt smida de potentiella kärnreaktionerna i laddningen ja avklarade innan detonationen har hunnit avslöja igenom vapnets inneslutning, vilket givetvis förintar sprängladdningen.
Efter detonationen når den temperaturbalans med sin omgivningar inom 1 μs. 75 % av energin avges i flush här skedet tilltalande form av värmestrålning, mestadels mjuk[förtydliga]röntgenstrålning. Relik är nästan utomordentligt rörelseenergi i indikator nu förgasade vapendelarna. Vad som arbetskraft sedan beror förhandling på hur röntgenstrålningen och gasmassan interagerar med sin miljö. I allmänhet, ju tätare omgivningen undersökning, desto kraftigare blir tryckvågen och ju svagare blir värmestrålningen. Det här dåre stora skillnader bekräfta exempelvis ett fred som detonerar sofistikerad rymden och mobbning som detonerar blandning vatten.
I vrak kommer den sakkunnigt merparten av intensiva mjuka röntgenstrålningen borde absorberas av luften inom någon meter från vapnet. Mer än någonsin liten del modell energin återges oplanerad form av UV-strålning, synligt ljus gåva infrarött ljus, dock den stora merparten går till ges höja temperaturen låtsas luften så se till den övergår omsluter plasma och bildar det påföljande eldklotet