Цөмийн дэлбэрэлтээс ялгарах энерги асар их юм. Тэрээр хэдхэн минутын дотор бүхэл бүтэн хотыг устгах чадвартай. Энэхүү аймшигт энерги нь цөмийн урвалын үр дүнд ялгардаг.
Цөмийн гинжин урвалын механизм
Физикийн хичээлээс цөм дэхь нуклонууд - протон ба нейтронууд хоорондоо хүчтэй харилцан үйлчлэлцэж байдаг гэдгийг мэддэг. Энэ нь Кулоны түлхэлтийн хүчнээс үлэмж давж гардаг тул цөм нь бүхэлдээ тогтвортой байдаг. 20-р зуунд агуу эрдэмтэн Альберт Эйнштейн бие даасан нуклоны масс нь холбосон төлөвт байгаа (бөөм үүсгэх үед) массаасаа арай илүү байгааг нээжээ. Массын зарим хэсэг нь хаашаа явдаг вэ? Энэ нь нуклоны холболтын энерги болж хувирдаг бөгөөд үүний ачаар цөм, атом, молекулууд оршин тогтнох боломжтой болдог.
Ихэнх мэдэгдэж буй цөмүүд тогтвортой боловч цацраг идэвхт цөмүүд бас байдаг. Тэд цацраг идэвхт задралд ордог тул тасралтгүй энерги ялгаруулдаг. Ийм химийн элементүүдийн цөм нь хүний хувьд аюултай боловч бүхэл бүтэн хотыг устгах чадвартай энерги ялгаруулдаггүй.
Цөмийн гинжин урвалын үр дүнд асар их энерги гарч ирдэг. Уран-235 изотоп, түүнчлэн плутониумыг атомын бөмбөгөөр цөмийн түлш болгон ашигладаг. Нэг нейтрон цөмд орвол хуваагдаж эхэлдэг. Нейтрон нь цахилгаан цэнэггүй бөөм тул электростатик харилцан үйлчлэлийн хүчийг алгасч бөөмийн бүтцэд амархан нэвтэрч чаддаг. Үүний үр дүнд энэ нь сунаж эхэлнэ. Нуклоны хоорондох хүчтэй харилцан үйлчлэл суларч эхлэх бөгөөд Кулоны хүч хэвээр байх болно. Уран-235 цөм нь хоёр (ховор тохиолдолд гурван) хэсэгт хуваагдана. Хоёр нэмэлт нейтрон гарч ирэх бөгөөд үүнтэй ижил төстэй урвалд орж болно. Тиймээс үүнийг гинж гэж нэрлэдэг: хуваагдах урвал (нейтрон) үүсгэдэг нь түүний бүтээгдэхүүн юм.
Цөмийн урвалын үр дүнд энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь ураны эх цөм дэх нуклоны холболтыг 235 холбодог энерги юм. Энэхүү урвал нь цөмийн реакторын ажиллагаа болон атомын бөмбөг дэлбэрэхэд үндэслэгддэг. Үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд нэг нөхцлийг хангасан байх ёстой: түлшний масс нь дэд шинж чанартай байх ёстой. Плутонийг уран-235-тэй нэгтгэх үед дэлбэрэлт болжээ.
Цөмийн дэлбэрэлт
Плутониум ба ураны цөмүүд хоорондоо мөргөлдсөний дараа хүчтэй км долгион үүсч 1 км орчим радиуст орших бүх амьд биетэд нөлөөлнө. Тэсрэх цэг дээр гарч буй галт бөмбөлөг аажмаар 150 метр болж өргөждөг. Түүний цочролын долгион хангалттай хол давахад түүний температур 8 мянган Келвин болж буурдаг. Халсан агаар нь цацраг идэвхт тоосыг хол зайд дамжуулдаг. Цөмийн дэлбэрэлт хүчтэй цахилгаан соронзон цацраг дагалддаг.
