De werking van een waterstofbom

[phoz]

Ik heb al een paar reacties gelezen van mensen die de waterstof bom uitleggen.

Uit afleidingen is men tot de conclusie gekomen dat bij fusie meer energie vrijkomt dan bij fissie(splijting).
Hierop is de waterstofbom gebaseerd.
Onze zon en andere sterren hebben hun energie dankzij deze kernfusieprocessen.
Een voorbeeld : De waterstofbom.
³₁H + ²₁H -> ⁴₂He + ¹n

Om dit proces te starten heeft men veel energie nodig.
De oplossing een kernbom met Uranium 235 datering.

Dus Deuterium is niet radioactief!!! Er zijn mensen die dat beweren.
De waterstof bom is de krachtigste bom die ooit is getest op aarde.

Een paar mooie filmpjes.
Film (26min) + uitleg
verkorte versie

[Nitroglycerin]

dit kan ik in ieder geval allemaal beamen ja. Het kan natuurlijk nog uitgebreider, maar dit is inderdaad kloppend.

Eigenlijk zou je er nog even bij moeten vermelden dan de uranium bom niet voor de kracht was voor de warmte, omdat er eerst een (ik dacht) [een getal onder de 10] x 10⁷ aan temperatuur moet worden bereikt zou er fusie willen komen.

Als bij de fusie de kernen samen komen ontstaat er 3.5 MeV en ⁵₂He, wat zo instabiel is dat er n ⁴₂He en 14.1 MeV ontstaat.

Geef mij niet aan als het fou t is, laatst heb ik hier iets over gelezen, maar of alles 100% klopt duf ik niet te zeggen. Dit is alleen wat mij bij staat, ik heb niet alles wee nagezocht e.d.

[edit] waar kan ik enalbe html e.d. aanzetten? Ik zie echt nergens een knop waar dat kan.

Oja, dit lijkt me ook geen primary. Ik zou hem verplaatse naar overig, want secondary lijkt het me ook niet.[/edit]

[phoz]

Wat noem je dan de primaire
De tnt die nodig is om de uranium blokken samen te voegen zodat ze het kritieke massa overschreiden en de kettingreactie start?
Die ontploft en maakt een warmte van zoveel, en dan start de fusie door de warmte die nog meer energie veroorzaakt.
Misschien hebben jullie er geen beeld van maar de schokgolf van die H bom in de jaren 50 ging 3 maal rond de wereld

[Mesh5]

Wat noem je dan de primaire
De tnt die nodig is om de uranium blokken samen te voegen zodat ze het kritieke massa overschreiden en de kettingreactie start?

Huh?

Is de functie van een explosief (primair, secundair) relatief?
Tnt is toch geen primary?
Uranium blokken de kritieke masse overschreiden? Wtf?
Sorry, maar ik snap niet zo veel van je post.


Verder, mooi filmpje. De principes achter zo'n bom snap ik niet helemaal
maar toch mooi!

[gamekeeper]

Je haalt chemische en nucleaire explosies door elkaar, zie: http://www.fireandsafety.eku.edu/VFRE-99/T.../Explosions.htm

[Tim]

Ik kan de denkwijze van Phoz wel volgen.
Maar je moet hier dan wel even een onderscheid maken tussen de explosie van het onstekings-mechanisme en de ‘explosie’ van de H-bom zelf.

De ‘onsteking’ van een A-bom gebeurd inderdaad door een chemisch explosief. Maar als ik mij niet vergis is dit niet met TNT dat ze dat doen/deden hoor maar met een hard RDX mengsel in een shaped charge die rondom het Plutonium of het Uranium zit. Het is echter niet zo, zoals sommigen misschien denken dat de explosie van het chemische explosief de splitsing van het Plutonium of het Uranium ‘triggert’. Het chemische explosief in een A-bom of H-bom heeft als enige doel het ontwikkelen van voldoende kracht om de twee stukken Plutonium of Uranium als het ware in mekaar te knallen. Doordat deze twee kleinere hoeveelheden Plutonium of Uranium samen komen, vormen ze samen een hoeveelheid die groot genoeg is om een kettingreactie te starten. Deze hoeveelheid wordt de ‘kritische massa’ genoemd. Bij een A-bom stopt het verhaal hier.

Bij een H-bom echter is dit nog maar het begin! Waar bij een A-bom, de chemische lading op zich een primary heeft en waarschijnlijk ook een booster om de RDX (main charge) te ontsteken. Staat dit gedeelt los van de werking van een A-bom. Want in principe heb je geen explosief nodig om een A-bom te ontsteken. Gewoon genoeg Uranium of Plutonium op een hoop gooien volstaat. Alleen is dit nogal onpraktisch omdat je doorgaans niet genoeg tijd hebt om het op een lopen te zetten laat staan te ontkomen aan de explosie.
Maar nu terug naar de H-bom. Bij een H-bom kan men zeggen dat de A-bom als ‘primary’ dienst doet. En dan is de fusie brandstof (lithium-deuteride) de ‘main charge’.
Nu zijn er echter nóg krachtigere ontwerpen van H-bommen die nog iets extra hebben. Namelijk een tertiaire lading van verarmd Uranium. Hier fungeert de A-bom weer als ‘primary’, het lithium-deuteride van de fusie stap is dan de booster en het verarmd uranium de ‘main charge’. Want die laatste levert maar liefst 50% van de totale kracht! Hoewel er discussie mogelijk is wat nu juist de ‘booster’ is en wat de ‘main charge’ als je het lithium-deuteride en het verarmd Uranium bekijkt. Want het verarmd Uranium toevoegen versterkt de kracht van de H-bom wel maar op zichzelf doet het niets zonder een regen van neutronen over zich te krijgen.

Het is dus inderdaad ‘tricky’ om conventionele explosie termen te gaan gebruiken voor kernwapens.

Hier is nog wat triviale info over de krachtigste nucleaire bom ooit door mensen tot ontploffing gebracht, de “Tsar Bomba”:

The original USA estimate of the yield was 57 Mt, but since 1991 all Russian sources have stated its yield as "only" 50 Mt. Nonetheless, Khrushchev warned in a filmed speech to the Communist parliament of the existence of a 100 Mt bomb (technically the design was capable of this yield). The fireball touched the ground, reached nearly as high as the altitude of the release plane, and was seen 1,000 km away. The heat could have caused third degree burns at a distance of 100 km. The subsequent mushroom cloud was about 60 km high and 30–40 km wide. The explosion could be seen and felt in Finland, even breaking windows there. Atmospheric focusing caused blast damage up to 1,000 km away. The seismic shock created by the detonation was measurable even on its third passage around the earth.
Since 50 Mt is 2.1×10¹⁷ joules, the average power produced during the entire fission-fusion process, lasting around 3.9×10^-8 seconds or 39 nanoseconds, was a power of about 5.3×10²⁴ watts or 5.3 yottawatts. This is equivalent to approximately 1% of the power output of the Sun! The detonation of Tsar Bomba therefore qualifies, even to this day, as being the single most powerful device ever utilized throughout the history of humanity. By contrast, the largest weapon ever produced by the United States, the now-decommissioned B41, had a predicted maximum yield of 25 Mt, and the largest nuclear device ever tested by the USA (Castle Bravo) yielded 15 Mt. Note the recent comparison with asteroid impacts which may have formed the Chicxulub Crater and the Wilkes Land crater, both larger events by some six orders of magnitude.

Bron: Wikipedia

Greetz

Tim

PS: Let vooral op dat laatste stukje. Daar wordt eigenlijk in gezegd dat er ooit een komeetje op Aarde is gevallen die bij impact een kracht ontwikkelde die nog 6 machtjes van 10 groter was dan de energie die vrijkwam bij de explosie van de Tsar Bomba! :)