เรื่องน่ารู้ของ นิวเคลียร์

บทความ เนื้อเรื่อง หรือ คำอธิบาย โดยละเอียด

อาวุธนิวเคลียร์ เป็นอาวุธที่ใช้พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน มีอำนาจในการทำลายสูง ระเบิดนิวเคลียร์หนึ่งลูก สามารถทำลายได้ทั้งเมือง อาวุธนิวเคลียร์มีการนำมาใช้จริงตอนปลายสงครามโลกครั้งที่สอง โดยสหรัฐอเมริกา นำระเบิดนิวคลียร์ 2 ลูก ไปทิ้งที่เมืองฮิโรชิมา และนางาซากิของญี่ปุ่น หลังจากนั้นได้มีการทำการทดลองอีกหลายร้อยครั้ง ประเทศที่แจ้งว่ามีอาวุธนิวเคลียร์แล้ว ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย อังกฤษ ฝรั่งเศส สาธารณรัฐประชาชนจีน อินเดีย และปากีสถาน เชื่อกันว่า อิสราเอล ก็มีการครอบครองอาวุธนิวเคลียร์อยู่ โดยไม่เปิดเผย เกาหลีเหนือเคยยอมรับ กับนักการทูตอเมริกันว่า ได้ครอบครองอาวุธนิวเคลียร์ ยูเครนอาจจะมีอาวุธนิวเคลียร์ อยู่ใครอบครองเช่นกัน ส่วนอิหร่านกำลังถูกสงสัยว่า มีการพัฒนาสมรรถนะในการผลิต หัวรบนิวเคลียร์ขึ้นมาเอง



ชนิดของอาวุธนิวเคลียร์


ระเบิดแบบฟิชชัน
ระเบิดนิวเคลียร์แบบฟิชชัน ได้รับพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เมื่อนิวเคลียสของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม หรือ พลูโตเนียม แตกออกเป็นธาตุที่เล็กลง จากการยิงด้วยนิวตรอน ซึ่งจะให้นิวตรอนออกมาเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งจะไปทำให้เกิด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ต่อไปเป็นลูกโซ่ ตามประวัติศาสตร์ การเรียกชื่อ ระเบิดอะตอม หรือ A-bomb ชื่อนี้อาจจะไม่ถูกต้องนัก เนื่องจากพลังงานที่ให้ออกมา จากแรงยึดเหนี่ยวของอะตอม เป็นปฏิกิริยาเคมี ส่วนปฏิกิริยานิวเคลียร์ ให้ออกมาจากแรงยึดเหนี่ยว ของนิวเคลียส ภายในอะตอม แต่เพื่อไม่ให้เกิดความสับสน จึงยังคงใช้คำว่า ระเบิดอะตอม และยอมรับกันว่า หมายถึงอาวุธนิวเคลียร์ และส่วนใหญ่ มักจะหมายถึง อาวุธจากปฏิกิริยาฟิชชันอย่างเดียว
 
ยูเรเนียม-235 1 อะตอม ให้พลังงานประมาณ 200 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์
ยูเรเนียม-235 1 ปอนด์ (0.45 กิโลกรัม) ให้พลังงานมากกว่า 36 ล้านล้านวัตต์ 
 

ปฏิกิริยาฟิชชัน
นิวเคลียสของยูเรเนียม-235 ยิงด้วยนิวตรอน จะแตกออก เป็นนิวเคลียสที่เล็กลง เรียกว่า ผลผลิตฟิชชัน (fission product) โดยให้นิวตรอน และพลังงานจำนวนมากออกมา
 
 
ระเบิดแบบฟิวชัน
ระเบิดฟิวชัน ได้พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชัน ซึ่งนิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน และฮีเลียม รวมกันเป็นธาตุที่หนักกว่าและให้พลังงานออกมา อาวุธฟิวชัน ส่วนใหญ่จะเรียกว่า ระเบิดไฮโดรเจน (H-bomb) เนื่องจากเป็นเชื้อเพลิงชนิดแรกที่นำมาใช้ หรือเรียกว่า ระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ เนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิสูงมาก ในการทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่


อาวุธนิวเคลียร์โดยทั่วไป หมายถึง อาวุธที่ใช้ปฏิกิริยาฟิชชัน หรือฟิวชันเป็นหลัก ในการให้พลังงานออกมา ความแตกต่างระหว่างพลังงานทั้งสองชนิดนี้ไม่ชัดเจนนัก เนื่องจากเป็นอาวุธสมัยใหม่ที่มีความซับซ้อน มีการใช้ระเบิดฟิชชันขนาดเล็ก สำหรับทำให้อุณหภูมิ และความดันสูงพอ ที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันได้ ในทำนองเดียวกัน ถ้าใช้ระเบิดฟิวชันเสริมด้วย จะทำให้ปฏิกิริยาฟิชชัน มีประสิทธิภาพ ในการให้พลังงานออกมาได้มากขึ้น แต่ลักษณะพิเศษของอาวุธแบบฟิชชันกับแบบฟิวชัน คือพลังงานที่ให้ออกมาจากนิวเคลียสของอะตอม จึงทำให้ระเบิดลักษณะนี้ทุกประเภท เรียกว่า อาวุธนิวเคลียร์
ปฏิกิริยาฟิวชัน
ภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิ และความดันสูงมาก นิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน สามารถรวมตัวกัน เป็นนิวเคลียสของธาตุที่หนักกว่า พร้อมทั้งให้พลังงานออกมา
 
Dirty bombs


Dirty bomb เป็นคำที่ใช้เรียกอาวุธเกี่ยวกับรังสี ไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์ (non-nuclear bomb) แต่เป็นระเบิดแบบธรรมดาที่บรรจุสารกัมมันตรังสี เมื่อเกิดการระเบิดขึ้น จะทำให้สารกัมมันตรังสีกระจายออกมา ทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนกัมมันตภาพรังสี ซึ่งจะทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ คล้ายกับกรณีของการเปรอะเปื้อนทางนิวเคลียร์ (nuclear fallout) ภายหลังจากเหตุการณ์เมื่อวันที่ 11 กันยายน 2001 สิ่งหนึ่งที่รัฐบาลประเทศตะวันตกกลัวกัน คือการที่ผู้ก่อการร้าย อาจจะทำการระเบิดด้วย dirty bomb ในบริเวณที่เป็นแหล่งชุมชน dirty bomb จะคล้ายกับระเบิดที่ทำให้เกิดความเปรอะเปื้อนชนิดอื่น แต่จะต่างกันที่ ทำให้บริเวณที่เกิดการเปรอะเปื้อน ไม่สามารถใช้เป็นที่อยู่อาศัยได้เป็นเวลานานหลายปี หรือหลายสิบปี
ปฏิกิริยาฟิวชัน
ภายใต้สภาวะที่อุณหภูมิ และความดันสูงมาก นิวเคลียสของธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน สามารถรวมตัวกัน เป็นนิวเคลียสของธาตุที่หนักกว่า พร้อมทั้งให้พลังงานออกมา
  คำสั่ง โหวต
6 คะแนน โดย เบนซ์_51346ELE_RMUTT เมื่อ 10 เดือนที่แล้ว
.....
Dirty bombs


Dirty bomb เป็นคำที่ใช้เรียกอาวุธเกี่ยวกับรังสี ไม่ใช่ระเบิดนิวเคลียร์ (non-nuclear bomb) แต่เป็นระเบิดแบบธรรมดาที่บรรจุสารกัมมันตรังสี เมื่อเกิดการระเบิดขึ้น จะทำให้สารกัมมันตรังสีกระจายออกมา ทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนกัมมันตภาพรังสี ซึ่งจะทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ คล้ายกับกรณีของการเปรอะเปื้อนทางนิวเคลียร์ (nuclear fallout) ภายหลังจากเหตุการณ์เมื่อวันที่ 11 กันยายน 2001 สิ่งหนึ่งที่รัฐบาลประเทศตะวันตกกลัวกัน คือการที่ผู้ก่อการร้าย อาจจะทำการระเบิดด้วย dirty bomb ในบริเวณที่เป็นแหล่งชุมชน dirty bomb จะคล้ายกับระเบิดที่ทำให้เกิดความเปรอะเปื้อนชนิดอื่น แต่จะต่างกันที่ ทำให้บริเวณที่เกิดการเปรอะเปื้อน ไม่สามารถใช้เป็นที่อยู่อาศัยได้เป็นเวลานานหลายปี หรือหลายสิบปี

ระเบิดโคบอลต์ (Cobalt bombs)


ระเบิดโคบอลต์จะบรรจุโคบอลต์ไว้ที่ส่วนเปลือกด้านนอก เมื่อเกิดการะเบิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน นิวตรอนจะทำให้โคบอลต์ธรรมดา กลายเป็นโคบอลต์-60 ซึ่งเป็นไอโซโทปรังสีที่ให้รังสีแกมมา โดยมีครึ่งชีวิต 5 ปี โดยทั่วไปอาวุธชนิดนี้จะบรรจุด้วยเกลือของธาตุได้หลายชนิด โดยไม่จำเป็นต้องเป็นโคบอลต์ เมื่อระเบิดแล้ว จะทำให้เกิด fallout ตามชนิดไอโซโทปของธาตุที่บรรจุอยู่ ทองจะทำให้เกิด fallout ที่มีอายุสั้นเพียงไม่กี่วัน แทนทาลัมและสังกะสี ทำให้เกิด fallout ที่มีอายุยาวปานกลางในช่วงเป็นเดือน ส่วนโคบอลต์จะทำให้เกิด fallout ที่มีการปนเปื้อนรังสียาวนานเป็นปี จุดประสงค์ของการใช้อาวุธชนิดนี้ คือการทำให้เกิด fallout ของสารกัมมันตรังสี จนทำให้ใช้เป็นที่อยู่อาศัยไม่ได้เป็นบริเวณกว้าง ปัจจุบันยังไม่มีการสร้างหรือการทดลองอาวุธชนิดนี้

 
 

ระเบิดนิวตรอน (Neutron bombs)

  อาวุธแบบเทอร์โมนิวเคลียร์อีกแบบหนึ่งที่ให้รังสีปริมาณมากออกมา เรียกว่า ระเบิดชนิดรังสีสูง (enhanced radiation) คือ ระเบิดนิวตรอน ซึ่งเป็นระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ขนาดเล็ก เมื่อเกิดการระเบิดจากปฏิกิริยาฟิวชัน จะให้นิวตรอนออกมา โดยตัวระเบิด ได้รับการออกแบบมา ไม่ให้ถูกดูดกลืนนิวตรอน จากวัสดุภายในของระเบิดเอง โดยการหุ้มด้วยโลหะโครเมียม หรือนิกเกิล ทำให้รังสีนิวตรอน ถูกปล่อยออกมาภายนอกได้ง่าย ระเบิดแบบนี้จะทำให้เกิดความร้อนและคลื่นกระแทก น้อยกว่าระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์แบบปกติ แต่รังสีนิวตรอนพลังงานสูงที่มีความเข้มมากนี้ มีอำนาจทะลุทะลวงผ่านวัตถุได้มากกว่ารังสีแกมมา จึงเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตมากกว่า อาวุธชนิดนี้จึงมีจุดประสงค์ในการทำลายชีวิตผู้คน โดยยังคงรักษาสิ่งก่อสร้างเอาไว้ โดยมีบางส่วนเท่านั้น ที่ถูกทำลายจากแรงกระแทก และความร้อนจากการระเบิด รังสีนิวตรอนที่เกิดขึ้นจะมีปริมาณสูง ในช่วงที่มีการระเบิดเท่านั้น โดยไม่มีรังสีตกค้างปริมาณมาก ดังเช่นในกรณีของการะเบิดแบบ fallout

ผลของระเบิดนิวเคลียร์ (Effects of a nuclear explosion) 
พลังงานที่ให้ออกมาจากอาวุธนิวเคลียร์ แบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลักๆ ได้แก่
 
แรงของคลื่นกระแทกจากการระเบิด (Blast) — 40 - 60% ของพลังงานทั้งหมด
รังสีความร้อน (Thermal radiation) — 30-50% ของพลังงานทั้งหมด
รังสีแบบไอออไนซ์ — 5% ของพลังงานทั้งหมด
รังสีตกค้างจาก fallout — 5 - 10% ของพลังงานทั้งหมด
 
ปริมาณรังสีแต่ละประเภทอาจจะมากหรือน้อยขึ้นกับลักษณะการออกแบบ และสิ่งแวดล้อมที่เกิดการระเบิด รังสีตกค้างจาก fallout เป็นพลังงานที่ให้ออกมาในภายหลัง ขณะที่พลังงานอีก 3 ประเภทให้ออกมาในทันทีที่เกิดการระเบิด ผลของการระเบิดจากอาวุธนิวเคลียร์ คือแรงของคลื่นกระแทกและรังสีความร้อน เช่นเดียวกับระเบิดแบบธรรมดา สิ่งที่แตกต่างกัน คือ อาวุธนิวเคลียร์ปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่า ความเสียหายที่เกิดขึ้น ส่วนใหญ่ไม่ได้แปรผันโดยตรง กับพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาอย่างเดียว แต่ขึ้นกับตำแหน่งที่เกิดการระเบิดด้วย

ความเสียหายที่เกิดขึ้นจากการระเบิด เนื่องจากการปลดปล่อยพลังงานออกมา ทำให้เกิดผลกระทบ 3 แบบ ผลของรังสีความร้อนที่ให้ออกมาต่อระยะทาง จะเป็นส่วนที่ออกมาช้าที่สุด โดยอาวุธที่มีขนาดใหญ่จะทำให้เกิดความร้อนมากกว่า ผลของรังสีที่ทำให้เกิดการไอออไนซ์ จะถูกดูดกลืนเมื่อผ่านอากาศ จึงมีผลในระยะใกล้ ส่วนผลของแรงเนื่องจากคลื่นกระแทก (blast) จะลดความแรงลงตามระยะทาง เร็วกว่ารังสีความร้อน แต่ช้ากว่ารังสีที่ทำให้เกิดการไอออไนซ์

เมื่ออาวุธนิวเคลียร์เกิดการระเบิด วัตถุระเบิดจะถึงอุณหภูมิสูงสุดในเวลาประมาณ 1 มิลลิวินาที ที่จุดนี้ 75% ของพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา จะเป็นรังสีความร้อน และรังสีเอกซ์ (soft X-rays) พลังงานส่วนหนึ่งจะเป็นพลังงานจลน์ ที่ส่งให้ส่วนประกอบของระเบิดกระจายออกอย่างรวดเร็ว ปฏิกิริยาระหว่างรังสีเอกซ์และส่วนประกอบของระเบิด กับสิ่งแวดล้อมจะแสดงถึงพลังงานของการระเบิดในรูปของแรงกระแทกกับแสงสว่างที่เกิดขึ้น โดยทั่วไปถ้าวัสดุห่อหุ้มระเบิดมีความหนาแน่นสูงขึ้น จะทำให้เกิดคลื่นช็อค (shockwave) ได้มากขึ้น

 

   
เมื่อเกิดการระเบิดในอากาศใกล้กับพื้นดิน X-rays จากรังสีความร้อนจะไปได้ไม่กี่ฟุตก่อนจะถูกดูดกลืน พลังงานบางส่วนจะให้ออกมาในรูปของรังสีเหนือม่วง แสง และอินฟราเรด แต่พลังงานส่วนใหญ่ให้ออกมาในรูปของรังสีความร้อนแผ่ออกไปในอากาศเป็นลูกไฟทรงกลม

ถ้าเกิดการระเบิดที่ระดับสูง ซึ่งอากาศมีความหนาแน่นต่ำ X-rays จะไปได้ไกลก่อนจะถูกดูดกลืน ทำให้พลังงานมีความหนาแน่นน้อยกว่า จึงมีแรงกระแทกน้อยกว่า พลังงานจึงกระจายออกไปในรูปของคลื่นความร้อนมากกว่า

ระเบิดที่ฮิโรชิมามีแรงระเบิด เทียบเท่ากับ TNT 12,000 ตัน ทำลายสิ่งก่อสร้างและชีวิตของประชาชนกว่า 100,000 คน

   

ระเบิดที่ฮิโรชิมามีแรงระเบิด เทียบเท่ากับ TNT 12,000 ตัน ทำลายสิ่งก่อสร้างและชีวิตของประชาชนกว่า 100,000 คน

  ผลของอาวุธนิวเคลียร์ แสดงด้วยค่าเทียบเท่ากับมวลของระเบิดแบบ trinitrotoluene (TNT)
 
Davy Crockett – มีมวล 23 กิโลกรัม (51 ปอนด์) มีแรงระเบิดเท่ากับ 0.01 - 1 กิโลตัน (kt) เป็นระเบิดขนาดเล็กที่สุด เท่าที่สหรัฐอเมริกาเคยผลิตขึ้นมา
Special Atomic Demolition Munition – มีขนาด 0.01 - 1 กิโลตัน
ระเบิดที่ฮิโรชิมา (Hiroshima) ชื่อ "Little Boy" มีขนาด 12-15 กิโลตัน
ระเบิดที่นางาซากิ (Nagasaki) ชื่อ "Fat Man" มีขนาด 20-22 กิโลตัน
หัวรบแบบ W-76 มีขนาด 100 กิโลตัน (ขีปนาวุธแบบ Trident II เทียบเท่ากับหัวรบแบบนี้ 10 ลูก)
ระเบิดแบบทิ้งลงพื้น B-61 Mod 3 มี 4 ขนาด 0.3 kt, 1.5 kt, 60 kt, and 170 kt
หัวรบ W-87 มีขนาด 300 kt (เทียบเท่า 1/10 ของขีปนาวุธแบบ LG-118A Peacekeeper)
หัวรบ W-88 มีขนาด 475 kt (เทียบเท่ากับ 1/8 ของขีปนาวุธแบบ Trident II)
ระเบิดแบบ Castle Bravo มีขนาด 15 เมกกะตัน (Mt) - มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่สหรัฐอเมริกาเคยทำการทดลอง
ระเบิดแบบEC17/Mk-17, the EC24/Mk-24, และ the B41 (Mk41) มีขนาด 25 Mt ใหญ่ที่สุดเท่าที่สหรัฐอเมริกาผลิตขึ้นมา - เป็นระเบิดแบบทิ้งลงพื้นโดยใช้เครื่องบินทิ้งระเบิดแบบB-36 ซึ่งปลดระวางแล้วเมื่อปี 1957
ระเบิดแบบ Tsar Bomba มีขนาด 50 Mt – เป็นระเบิดขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการทดลอง เป็นของรัสเซีย มีน้ำหนัก 27 ตัน
แรงระเบิดที่ Oklahoma City มีขนาด 0.002 kt.
 
เปรียบเทียบแรงระเบิดต่อน้ำหนักของระเบิด (yield per ton) แบบ Davy Crocket เท่ากับ 40 kt แบบ Tsar Bomba เท่ากับ 2 Mt
Credit: http://www.postjung.com/
7 ต.ค. 53 เวลา 01:21 4,534 15 114
แชร์สกู๊ป
กรุณา Login เพื่อแสดงความคิดเห็น
ส่ง Scoop ให้เพื่อน
แจ้งลบไม่เหมาะสม
ความคิดเห็น

เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ

Loading...