Fizica

“...Nu exista nimic altceva decat atomi si vid “   a afirmat Democrit.

<< Atomii sunt particule eterne, simple si impenetrabile, diferite unele de altele numai prin forma, pozitie si miscare, constituind alfabetul universului. >>

 In 1942 Fermi construieste o pila atomica formata din placi de grafit si cilindri de Uraniu, dispusi alternativ, in care reactia in lant sa se autointretina, bombardarea nucleelor de Uraniu realizandu-se cu neutronii incetiniti care treceau prin grafit.

CATEVA LUCRURI GENERALE

Dicționarele definesc arma nucleară ca un dispozitiv ce eliberează într-o manieră explozivă energia nucleară produsă de o reacție în lanț de fisiune, sau fisiune și fuziune.

Arma nucleară face parte din categoria armelor de distrugere în masă destinate uciderii unui mare număr de oameni și/sau distrugerii structurilor construite de om, sau biosferei în general.

Prima armă nucleară cu fisiune a eliberat o cantitate de energie echivalentă cu cea rezultată din explozia a 20.000 tone de TNT (trinitrotoluen), în timp ce prima armă termonucleară (cu fisiune și fuziune) a eliberat o energie echivalentă cu 10.000.000 tone de TNT. La nivelul anului 2012 pe plan mondial existau circa 19.000 de focoase nucleare din care 4.400 sunt menținute în stare operațională, gata oricând pentru a fi utilizate.

                                                                        TIPURI

În prezent există două tipuri de arme nucleare: cele bazate exclusiv pe reacția de fisiune nucleară și cele care utilizează fisiunea nucleară pentru amorsarea reacției de fuziune nucleară.

Armele bazate pe fisiunea nucleară constau dintr-o cantitate de uraniu îmbogățit care formează o masă supra-critică în care se dezvoltă exponențial reacția în lanț. Masa supra-critică se realizează fie prin implantarea unei piese din material fisionabil în masa subcritică (metoda proiectilului) fie prin comprimarea (cu explozivi chimici) unei sfere de material fisionabil până se atinge masa supra-critică (metoda imploziei).

Arma nucleară cu fuziune (arma termonucleară, bomba cu Hidrogen) folosește energia rezultată din fisiune pentru a comprima și încălzi deuteriul și tritiul până aceștia fuzionează.

Există și arme nucleare cu destinații speciale precum arma cu neutroni sau arma cu contaminare radioactivă. Arma cu neutroni este o armă termonucleară construită special pentru a produce un flux mare de neutroni ce produce multe decese dar nu produce contaminare radioactivă și nu afectează construcțiile. Arma cu contaminare este o armă cu fisiune învelită cu un material (cobalt, aur) care produce o contaminare radioactivă extrem de puternică.

Din punct de vedere al strategiei militare armele nucleare se împart în : arme strategice (care vizează țări sau populații mari) sau tactice (utilizate numai pe câmpul de luptă). Armele nucleare strategice sunt transportate la țintă cu avioane sau rachete. Armele tactice sunt transportate cu rachete, artilerie, torpile, etc.

                                                                         EFECTE

Explozia nucleară are efecte imediate și întârziate. Unda de șoc, radiația termică, radiația ionizantă promptă produc distrugeri mari în câteva secunde sau minute de la detonare. Efectele întârziate precum căderile radioactive acționează pe perioade mari de timp, de la ore la ani.

Unda de șoc produce modificarea bruscă a presiunii aerului și vânturi puternice.
Construcțiile mari sunt distruse de modificarea presiunii aerului în timp ce vânturile puternice distrug vegetația și omoară oamenii. Dacă explozia are loc la suprafața sau în apropierea solului se produce un crater din care materialul este ridicat în atmosferă, de unde revine sub forma de depuneri radioactive.

Circa 35% din energia exploziei este sub forma de radiație luminoasă și termică
(căldură). Radiația luminoasă produce orbirea prin arderea retinei. Radiația termică produce arsuri ființelor vii și incendierea materialelor combustibile.

Efectele radiațiilor nucleare directe sunt în general mai mici decât cele ale undei de șoc sau radiației termice. La armele cu neutroni spre exemplu efectul radiației directe (neutroni) este cel mai puternic. Iradierea directă cu radiații nucleare duce la deces sau în cazul dozelor mai mici la boala de iradiere.

Particulele radioactive ridicate în atmosferă (norul în formă de ciupercă) revin pe pământ în apropierea locului exploziei. Ele nu produc multe decese deoarece afectează zona unde oamenii au fost deja uciși de celelalte efecte. În funcție de condițiile meteorologice, norul radioactiv poate fi deplasat la distanțe mari iar depunerile pe sol pot afecta zonele mai îndepărtate.

Undele electromagnetice produse de explozie rezultă prin absorbția radiației gama în aer și în sol. Pulsul de unde electromagnetice generează câmpuri electrice de mii de volți pe durate extrem de scurte. Consecințele privesc în special comunicațiile și rețelele electrice.

                                                                           Ist0ria

Trei dintre fizicienii emigrati in America, Szilard, Wigner si Fermi, ii trimit , cu ajutorul lui Einstein, o scrisoare presedintelui Americii, Francklin Delano Roosevelt, prin care ii comunica descoperirile facute in ultima perioada (o masa mare de Uraniu poate determina o reactie in lant, aceasta reactie dezvoltand o uriasa cantitate de energie, iar acest fenomen nou ar putea duce la construirea unor bombe extrem de puternice), il instiinteaza pe presedinte ca germanii cunosc deja aceste lucruri si probabil ca planuiesc construirea unor bombe de acest fel, constituind astfel un pericol pentru intreaga lume si ii cer aprobarea de a crea o arma atomica, sperand sa realizeze acest lucru inaintea germanilor. In acelasi an presedintele da acordul fizicienilor de a actiona, toate planurile si operatiunile devin strict secrete, insa doar din 1941 se intra in faza concreta a realizarii bombei atomice.

La sfarsitul anului 1942 lui Robert Oppenheimer ii vine ideea de a construi un laborator imens care sa reuneasca pe toti atomistii din America si toate cercetarile care se refereau la proiectul construirii unei bombe atomice. Acest superlaborator a fost construit pe podisul Los Alamos din New Mexico, un podis izolat, inconjurat de munti. Laboratorul a inceput sa functioneze din 1943, iar conducerea lucrarilor de aici i-au fost incredintate lui Oppenheimer. Astfel, Oppenheimer va deveni parintele bombei atomice. Inte anii 1943-1945, cat a durat construirea bombei, Los Alamos a cunoscut o concentrare de oameni fara precedent in istorie. 

Tot in 1943 fizicienii de la Los Alamos au mai construit inca trei pile atomice, mai mari insa decat cea a lui Fermi. Cunoscand pericolul pe care il reprezentau germanii daca construiau o bomba atomica si nestiind in ce stadiu au ajuns fizicienii nemti cu cercetarile, cei de la Los Alamos se grabeau, lucrand de dimineata pana noaptea tarziu.