ម៉ាស់សំខាន់ក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ។ ការវាយប្រហារនុយក្លេអ៊ែរ៖ ម៉ាស់ដ៏សំខាន់នៃការចោទប្រកាន់នុយក្លេអ៊ែរ។ បាល់បាល់ទាត់ Plutonium

ជាងពីរខែបានកន្លងផុតទៅបន្តិច ចាប់តាំងពីការបញ្ចប់សង្រ្គាមដ៏អាក្រក់បំផុតក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រមនុស្សជាតិ។ ហើយនៅថ្ងៃទី 16 ខែកក្កដា ឆ្នាំ 1945 គ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរទីមួយត្រូវបានសាកល្បងដោយយោធាអាមេរិក ហើយមួយខែក្រោយមក អ្នកស្រុករាប់ពាន់នាក់នៃទីក្រុងរបស់ជប៉ុនកំពុងស្លាប់នៅក្នុងនរកបរមាណូ។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក សព្វាវុធ ក៏ដូចជាមធ្យោបាយបញ្ជូនពួកគេទៅកាន់គោលដៅត្រូវបានកែលម្អជាបន្តបន្ទាប់អស់រយៈពេលជាងកន្លះសតវត្សមកហើយ។

យោធាចង់កម្ចាត់ចោលទាំងគ្រាប់រំសេវដែលមានថាមពលខ្លាំង ដោយមួយគ្រាប់បានវាយលុកទីក្រុង និងប្រទេសទាំងមូលចេញពីផែនទី ហើយគ្រាប់តូចៗជ្រុលដែលសមនឹងផលប័ត្រ។ ឧបករណ៍បែបនេះនឹងនាំមកនូវសង្គ្រាមបំផ្លិចបំផ្លាញដល់កម្រិតដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក។ ការ​លំបាក​មិន​អាច​ឆ្លង​ផុត​បាន​កើត​ឡើង​ទាំង​លើក​ទី​មួយ​និង​លើក​ទី​ពីរ។ អ្វី​ដែល​ហៅ​ថា សម្មាធិ គឺ​ត្រូវ​បន្ទោស។ ទោះជាយ៉ាងណា, អ្វីដំបូង។

ស្នូលផ្ទុះបែបនេះ

ដើម្បីស្វែងយល់ពីប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍នុយក្លេអ៊ែរ និងយល់ពីអ្វីដែលហៅថាម៉ាស់ដ៏សំខាន់ សូមត្រលប់ទៅតុរបស់យើងមួយរយៈសិន។ ពីវគ្គសិក្សារូបវិទ្យាសាលាយើងចងចាំច្បាប់សាមញ្ញមួយ: ការចោទប្រកាន់នៃឈ្មោះដូចគ្នា repel ។ Ibid, ក្នុង វិទ្យាល័យសិស្សត្រូវបានប្រាប់អំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នូលអាតូម ដែលរួមមាននឺត្រុង ភាគល្អិតអព្យាក្រឹត និងប្រូតុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន។ ប៉ុន្តែតើនេះអាចទៅរួចដោយរបៀបណា? ភាគល្អិត​ដែល​មាន​បន្ទុក​វិជ្ជមាន​គឺ​នៅ​ជិត​គ្នា​ខ្លាំង​ណាស់ កម្លាំង​ដែល​ច្រណែន​ត្រូវ​តែ​មាន​ទំហំ​ធំ។

វិទ្យាសាស្រ្តមិនទាន់ដឹងច្បាស់អំពីធម្មជាតិនៃកម្លាំង intranuclear ដែលកាន់ប្រូតុងរួមគ្នាទេ ទោះបីជាលក្ខណៈសម្បត្តិនៃកម្លាំងទាំងនេះត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងល្អក៏ដោយ។ កម្លាំង​ធ្វើ​ការ​តែ​ក្នុង​កម្រិត​ជិត​បំផុត​ប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែភ្លាមៗនៅពេលដែលប្រូតុងត្រូវបានបំបែកចេញសូម្បីតែបន្តិចក្នុងលំហ កម្លាំងដែលគួរឱ្យស្អប់ខ្ពើមចាប់ផ្តើមមាន ហើយស្នូលក៏ខ្ចាត់ខ្ចាយជាបំណែកៗ។ ហើយ​អំណាច​នៃ​ការ​ពង្រីក​បែប​នេះ​គឺ​ពិត​ជា​អស្ចារ្យ​ណាស់។ វាត្រូវបានគេដឹងថាកម្លាំងរបស់បុរសពេញវ័យនឹងមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីកាន់ប្រូតុងនៃស្នូលតែមួយនៃអាតូមនាំមុខនោះទេ។

អ្វីដែល Rutherford ខ្លាច

ស្នូលនៃធាតុភាគច្រើននៃតារាងតាមកាលកំណត់មានស្ថេរភាព។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួនអាតូមិក ស្ថេរភាពនេះមានការថយចុះ។ វាគឺអំពីទំហំនៃស្នូល។ ស្រមៃមើលស្នូលនៃអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមាន 238 នុយក្លីដ ដែលក្នុងនោះ 92 ជាប្រូតុង។ បាទ ប្រូតុងមានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយគ្នា ហើយកម្លាំងខាងក្នុងនៃនុយក្លេអ៊ែរបានពង្រឹងរចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូល។ ប៉ុន្តែកម្លាំងដែលច្រានចោលនៃប្រូតុង ដែលស្ថិតនៅខាងចុងនៃស្នូល ក្លាយជាគួរឱ្យកត់សម្គាល់។

តើ Rutherford កំពុងធ្វើអ្វី? គាត់បានទម្លាក់គ្រាប់បែកលើអាតូមដោយនឺត្រុង (អេឡិចត្រុងនឹងមិនឆ្លងកាត់សែលអេឡិចត្រុងនៃអាតូមទេ ហើយប្រូតុងដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាននឹងមិនអាចចូលទៅជិតនឺត្រុងបានទេ ដោយសារកម្លាំងច្រលំ)។ នឺត្រុង​ដែល​ធ្លាក់​ចូល​ទៅ​ក្នុង​ស្នូល​នៃ​អាតូម​មួយ​បណ្តាល​ឱ្យ​មាន​ការ​បំបែក​របស់វា។ ពីរផ្នែកដាច់ដោយឡែក និងនឺត្រុងសេរីពីរឬបីបានខ្ចាត់ខ្ចាយទៅចំហៀង។

ការពុកផុយនេះ ដោយសារល្បឿនដ៏ខ្លាំងនៃភាគល្អិតដែលខ្ចាត់ខ្ចាយ ត្រូវបានអមដោយការបញ្ចេញថាមពលយ៉ាងខ្លាំង។ មានពាក្យចចាមអារ៉ាមថា Rutherford ថែមទាំងចង់លាក់ការរកឃើញរបស់គាត់ដោយខ្លាចផលវិបាកដែលអាចកើតមានចំពោះមនុស្សជាតិ ប៉ុន្តែនេះទំនងជាគ្មានអ្វីក្រៅពីរឿងនិទានទេ។

ដូច្នេះ តើ​អ្វី​ដែល​មហាជន​ត្រូវ​ធ្វើ​ជាមួយ​វា ហើយ​ហេតុ​អ្វី​បាន​ជា​វា​សំខាន់

ដូច្នេះ អ្វី? តើអ្នកអាចបញ្ចេញជាតិវិទ្យុសកម្មបានគ្រប់គ្រាន់ជាមួយនឹងចរន្តនៃប្រូតុង ដើម្បីបង្កើតការផ្ទុះដ៏ខ្លាំងដោយរបៀបណា? ហើយ​អ្វី​ទៅ​ជា​ម៉ាស់​សំខាន់? វាទាំងអស់អំពីអេឡិចត្រុងសេរីមួយចំនួនដែលហោះចេញពីស្នូលអាតូមិក "បំផ្ទុះ" ពួកវាទៅបុកជាមួយស្នូលផ្សេងទៀតនឹងបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះឆា។ អ្វី​ដែល​ហៅ​ថា​នឹង​ចាប់​ផ្តើ​ម​ទោះ​ជា​យ៉ាង​ណា​វា​នឹង​មាន​ការ​លំបាក​ខ្លាំង​ណាស់​ក្នុង​ការ​ចាប់​ផ្តើ​ម​វា​។

ចូរ​ពន្យល់​ពី​មាត្រដ្ឋាន។ ប្រសិនបើយើងយកផ្លែប៉ោមនៅលើតុរបស់យើងសម្រាប់ស្នូលនៃអាតូមមួយ នោះដើម្បីស្រមៃមើលស្នូលនៃអាតូមជិតខាងនោះ ផ្លែប៉ោមដូចគ្នានឹងត្រូវយកហើយដាក់នៅលើតុ សូម្បីតែនៅក្នុងបន្ទប់បន្ទាប់ក៏ដោយ ប៉ុន្តែ.. នៅផ្ទះបន្ទាប់។ នឺត្រុងនឹងមានទំហំប៉ុនរណ្តៅ cherry ។

ដើម្បីឱ្យនឺត្រុងបញ្ចេញចោលមិនហើរទៅឆ្ងាយដែលខ្ជះខ្ជាយនៅខាងក្រៅសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ហើយច្រើនជាង 50% នៃពួកវានឹងរកឃើញគោលដៅរបស់ពួកគេក្នុងទម្រង់ជានឺត្រុងអាតូម អ៊ីងហ្គូតនេះត្រូវតែមានទំហំសមស្រប។ នេះគឺជាអ្វីដែលគេហៅថាម៉ាស់សំខាន់នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ម៉ាស់ដែលច្រើនជាងពាក់កណ្តាលនៃនឺត្រុងដែលបានបញ្ចេញបុកជាមួយស្នូលផ្សេងទៀត។

តាមពិតទៅ រឿងនេះកើតឡើងភ្លាមៗ។ ចំនួននុយក្លេអ៊ែដែលបំបែករីកធំឡើងដូចជាការធ្លាក់ព្រិល បំណែករបស់វាប្រញាប់ប្រញាល់ទៅគ្រប់ទិសទីក្នុងល្បឿនដែលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងល្បឿននៃពន្លឺ ការហែកខ្យល់បើកចំហ ទឹក និងឧបករណ៍ផ្ទុកផ្សេងៗទៀត។ ពីការប៉ះទង្គិចរបស់ពួកគេជាមួយម៉ូលេគុល បរិស្ថានតំបន់នៃការផ្ទុះភ្លាមៗឡើងកំដៅរហូតដល់រាប់លានដឺក្រេ បញ្ចេញកំដៅ ដុតបំផ្លាញអ្វីៗទាំងអស់នៅតំបន់ជុំវិញជាច្រើនគីឡូម៉ែត្រ។

ខ្យល់ក្តៅខ្លាំង បង្កើនទំហំភ្លាមៗ បង្កើតបានជារលកឆក់ដ៏ខ្លាំង ដែលបក់ចេញពីគ្រឹះនៃអគារ ក្រឡាប់ និងបំផ្លាញអ្វីៗទាំងអស់នៅក្នុងផ្លូវរបស់វា ... នោះគឺជារូបភាពនៃការផ្ទុះអាតូមិក។

របៀបដែលវាមើលទៅក្នុងការអនុវត្ត

ឧបករណ៍សម្រាប់គ្រាប់បែកបរមាណូគឺសាមញ្ញគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ មានសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមចំនួនពីរ (ឬមួយទៀត ម៉ាស់នៃវត្ថុនីមួយៗគឺតិចជាងបន្តិចនៃសារធាតុសំខាន់។ ដុំដែកមួយត្រូវបានផលិតក្នុងទម្រង់ជាកោណ មួយទៀត - គ្រាប់បាល់ដែលមានរន្ធរាងសាជី។ ស្មានថានៅពេលដែលពាក់កណ្តាលទាំងពីរត្រូវបានបញ្ចូលគ្នា បាល់មួយត្រូវបានទទួល ដែលឈានដល់ម៉ាស់ដ៏សំខាន់។ នេះគឺជាស្តង់ដារសាមញ្ញបំផុតដែលគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរពាក់កណ្តាលត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយប្រើបន្ទុក TNT ធម្មតា (កោណត្រូវបានបាញ់ចូលទៅក្នុងបាល់) ។

ប៉ុន្តែកុំគិតថាឧបករណ៍បែបនេះអាចត្រូវបានផ្គុំ "នៅលើជង្គង់" ដោយនរណាម្នាក់។ ល្បិចគឺថា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ដើម្បីឱ្យគ្រាប់បែកផ្ទុះចេញពីវា ត្រូវតែបរិសុទ្ធបំផុត វត្តមានរបស់មិនបរិសុទ្ធគឺសូន្យ។

ហេតុអ្វីបានជាគ្មានគ្រាប់បែកអាតូមិក ទំហំប៉ុនបារីមួយកញ្ចប់

ទាំងអស់សម្រាប់ហេតុផលដូចគ្នា។ ម៉ាស់សំខាន់នៃអ៊ីសូតូបដែលមានច្រើនបំផុតគឺអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 235 គឺប្រហែល 45 គីឡូក្រាម។ ការផ្ទុះនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរយ៉ាងច្រើនគឺជាគ្រោះមហន្តរាយរួចទៅហើយ។ ហើយវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការផលិតដោយសារធាតុតិច - វានឹងមិនដំណើរការទេ។

សម្រាប់ហេតុផលដូចគ្នានេះ វាមិនអាចបង្កើតបន្ទុកអាតូមិកដ៏មានឥទ្ធិពលពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬលោហធាតុវិទ្យុសកម្មផ្សេងទៀតបានទេ។ ដើម្បីឱ្យគ្រាប់បែកមានកម្លាំងខ្លាំង វាត្រូវបានផលិតចេញពីគ្រាប់រាប់សិប ដែលនៅពេលបំផ្ទុះត្រូវបានបំផ្ទុះ ប្រញាប់ប្រញាល់ទៅកណ្តាល ដោយភ្ជាប់គ្នាដូចចំណិតពណ៌ទឹកក្រូច។

ប៉ុន្តែតើមានអ្វីកើតឡើង? ប្រសិនបើសម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួន ធាតុពីរបានជួបគ្នាមួយពាន់នៃវិនាទីមុន ម៉ាស់ដ៏សំខាន់ត្រូវបានឈានដល់លឿនជាងធាតុដែលនៅសល់នឹង "មកដល់" ទាន់ពេល ការផ្ទុះមិនបានកើតឡើងជាមួយនឹងថាមពលដែលអ្នករចនារំពឹងទុកនោះទេ។ បញ្ហា​អាវុធ​នុយក្លេអ៊ែរ​ដ៏​មាន​ឥទ្ធិពល​ខ្លាំង​ត្រូវ​បាន​ដោះស្រាយ​បាន​តែ​ជាមួយ​ការ​មក​ដល់​នៃ​អាវុធ​នុយក្លេអ៊ែរ។ ប៉ុន្តែនោះជារឿងខុសគ្នាបន្តិច។

តើអាតូមសន្តិភាពដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?

រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ សំខាន់គឺគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរដូចគ្នា។ មានតែ "គ្រាប់បែក" នេះទេដែលមានធាតុឥន្ធនៈ (ធាតុឥន្ធនៈ) ធ្វើពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានទីតាំងនៅចម្ងាយខ្លះពីគ្នាទៅវិញទៅមកដែលមិនរារាំងពួកគេពីការផ្លាស់ប្តូរ "ឆក់" នឺត្រុង។

កំណាត់ឥន្ធនៈត្រូវបានផលិតក្នុងទម្រង់ជាកំណាត់ ដែលនៅចន្លោះនោះមានកំណាត់ត្រួតពិនិត្យដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុដែលស្រូបនឺត្រុងបានល្អ។ គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការគឺសាមញ្ញ៖

• កំណាត់គ្រប់គ្រង (ស្រូបយក) ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងចន្លោះរវាងកំណាត់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ប្រតិកម្មថយចុះ ឬឈប់ទាំងស្រុង។
• កំណាត់ត្រួតពិនិត្យត្រូវបានដកចេញពីតំបន់ - ធាតុវិទ្យុសកម្មផ្លាស់ប្តូរនឺត្រុងយ៉ាងសកម្ម ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរដំណើរការកាន់តែខ្លាំង។

ជាការពិតវាប្រែចេញដូចគ្នា។ គ្រាប់បែកបរមាណូដែលក្នុងនោះម៉ាស់សំខាន់ត្រូវបានឈានដល់យ៉ាងរលូន និងគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដែលវាមិននាំទៅដល់ការផ្ទុះឡើយ ប៉ុន្តែបានត្រឹមតែកំដៅនៃ coolant ប៉ុណ្ណោះ។

ទោះបីជា ជាអកុសល ដូចដែលការអនុវត្តបង្ហាញ ភាពប៉ិនប្រសប់របស់មនុស្សមិនតែងតែអាចទប់ស្កាត់ថាមពលដ៏ធំ និងបំផ្លិចបំផ្លាញនេះបានទេ ពោលគឺថាមពលនៃការពុកផុយនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមិក។

វិមាត្រធំជាង (បន្ទាប់ពីទាំងអស់ ការលេចធ្លាយឆ្លងកាត់តែលើផ្ទៃ) នៃរ៉េអាក់ទ័រ ហើយរូបរាងរបស់ស្នូលរ៉េអាក់ទ័រកាន់តែជិតទៅនឹងស្វ៊ែរ នោះទំហំតូចជាង (របស់ផ្សេងទៀតស្មើគ្នា) ការលេចធ្លាយ និង P ខ្ពស់ជាង។

ចំពោះប្រតិកម្មសង្វាក់ k eff = P ∙ k ∞ = 1

នេះត្រូវបានសម្រេចសម្រាប់ទំហំរ៉េអាក់ទ័រអប្បបរមាជាក់លាក់ ដែលត្រូវបានគេហៅថាទំហំរ៉េអាក់ទ័រសំខាន់។

ហើយម៉ាស់តូចបំផុតនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរដែលមាននៅក្នុងស្នូលរ៉េអាក់ទ័រនៃទំហំសំខាន់ ដែលប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការបែងចែកឥន្ធនៈអាចកើតឡើង ត្រូវបានគេហៅថាម៉ាស់សំខាន់។ តម្លៃរបស់វាអាស្រ័យលើកត្តាមួយចំនួន៖

1) កម្រិតនៃការបង្កើនឥន្ធនៈ;

2) បរិមាណនិងលក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែររបស់ឧបករណ៍សម្របសម្រួលនិងសម្ភារៈរចនាសម្ព័ន្ធ;

3) វត្តមាននៃប្រសិទ្ធភាពឆ្លុះបញ្ចាំង។

ការប្រើប្រាស់សារធាតុចម្រាញ់ធ្វើឱ្យវាអាចកាត់បន្ថយទំហំនៃម៉ាស់ដ៏សំខាន់ និងរ៉េអាក់ទ័រ (ការបង្កើនសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងអ៊ីសូតូប U 235> 5% មិនផ្តល់នូវការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងតុល្យភាពនឺត្រុងទេ)។

ម៉ាស់ និងវិមាត្រសំខាន់នៃស្នូលរ៉េអាក់ទ័រ។

1) ការអស់ឥន្ធនៈដើម្បីបង្កើតបរិមាណថាមពលដែលបានផ្តល់ឱ្យ (ថាមពលដែលបានផ្តល់ឱ្យសម្រាប់ពេលវេលាដែលបានផ្តល់ឱ្យ);

2) សំណងនៃការស្រូបយកដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ និងសំណងនៃឥទ្ធិពលសីតុណ្ហភាពដែលកើតឡើងក្នុងដំណើរការនៃប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។

ចាប់តាំងពីម៉ាស់នៃឥន្ធនៈដែលបានផ្ទុកគឺធំជាងសំខាន់មួយទៅ eff> 1 ដែលនាំឱ្យមានស្ថានភាព supercritical នៃរ៉េអាក់ទ័រ។

ដើម្បីរក្សា k eff = 1 រ៉េអាក់ទ័រមានប្រព័ន្ធសំណង និងបទប្បញ្ញត្តិ ដោយមានជំនួយពីចានពិសេស និងកំណាត់ដែលស្រូបនឺត្រុងយ៉ាងខ្លាំងក្លាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងស្នូល ដែលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលប្រេងឥន្ធនៈឆេះ។

ពេលវេលាប្រតិបត្តិការនៃឥន្ធនៈនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនៅថាមពលពេញលេញរបស់វារវាងបន្ទុកត្រូវបានគេហៅថាយុទ្ធនាការរបស់រ៉េអាក់ទ័រ (កំណាត់ដែលអាចលៃតម្រូវបានគឺធ្វើពីកាដមីញ៉ូម -113, ក្រាហ្វីត -114, របារ -10) ។

អ្នកអានជាច្រើនរបស់យើងភ្ជាប់គ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនជាមួយគ្រាប់បែកអាតូមិក មានតែកម្លាំងខ្លាំងជាងប៉ុណ្ណោះ។ តាមពិតទៅ នេះគឺជាអាវុធថ្មីជាមូលដ្ឋានដែលទាមទារការខិតខំប្រឹងប្រែងខាងបញ្ញាដ៏អស្ចារ្យដែលមិនអាចកាត់ថ្លៃបានសម្រាប់ការបង្កើតរបស់វា និងធ្វើការលើគោលការណ៍រូបវន្តផ្សេងគ្នាជាមូលដ្ឋាន។

រឿងតែមួយគត់ដែលមានលក្ខណៈធម្មតារវាងគ្រាប់បែកអាតូមិក និងគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនគឺថា ទាំងពីរបញ្ចេញថាមពលដ៏ធំដែលលាក់នៅក្នុងស្នូលអាតូមិច។ នេះអាចត្រូវបានធ្វើតាមពីរវិធី៖ ដើម្បីបែងចែកនុយក្លេអ៊ែរធ្ងន់ ឧទាហរណ៍ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬ ប្លាតូនីញ៉ូម ទៅជាស្រាលជាងមុន (ប្រតិកម្មប្រសព្វ) ឬបង្ខំអ៊ីសូតូមអ៊ីដ្រូសែនស្រាលបំផុតឱ្យបញ្ចូលគ្នា (ប្រតិកម្មលាយ) ។ ជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មទាំងពីរ ម៉ាស់នៃសម្ភារៈលទ្ធផលគឺតែងតែតិចជាងម៉ាស់អាតូមដើម។ ប៉ុន្តែម៉ាស់មិនអាចរលាយបាត់ដោយគ្មានដានបានទេ - វាប្រែទៅជាថាមពលយោងទៅតាមរូបមន្ត Einstein ដ៏ល្បីល្បាញ E = mc 2 ។

ដើម្បីបង្កើតគ្រាប់បែកបរមាណូ លក្ខខណ្ឌចាំបាច់ និងគ្រប់គ្រាន់គឺត្រូវទទួលបានបរិមាណគ្រប់គ្រាន់នៃសារធាតុប្រេះស្រាំ។ ការងារនេះគឺពឹងផ្អែកខ្លាំងលើកម្លាំងពលកម្ម ប៉ុន្តែមានបញ្ញាទាប ដែលស្ថិតនៅជិតឧស្សាហកម្មរុករករ៉ែជាងវិទ្យាសាស្ត្រខ្ពស់។ ធនធានសំខាន់ៗសម្រាប់ការបង្កើតអាវុធបែបនេះ គឺទៅការសាងសង់អណ្តូងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមយក្ស និងរោងចក្រចម្រាញ់ប្រេង។ ភ័ស្តុតាងនៃភាពសាមញ្ញនៃឧបករណ៍នេះគឺជាការពិតដែលថាមិនបានសូម្បីតែមួយខែបានកន្លងផុតទៅរវាងការទទួលប្លាតូនីញ៉ូមចាំបាច់សម្រាប់គ្រាប់បែកដំបូងនិងការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរដំបូងរបស់សូវៀត។

ចូរយើងរំលឹកដោយសង្ខេបអំពីគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនៃគ្រាប់បែកបែបនេះ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ពីវគ្គសិក្សានៃរូបវិទ្យាសាលា។ វាត្រូវបានផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងសារធាតុ transuranic មួយចំនួនដូចជា ប្លាតូនីញ៉ូម ដើម្បីបញ្ចេញនឺត្រុងច្រើនជាងមួយក្នុងអំឡុងពេលពុកផុយ។ ធាតុទាំងនេះអាចរលួយដោយឯកឯង និងនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃនឺត្រុងផ្សេងទៀត។

នឺត្រុងដែលបានបញ្ចេញអាចបន្សល់ទុកនូវសារធាតុវិទ្យុសកម្ម ឬវាអាចប៉ះទង្គិចជាមួយអាតូមមួយទៀត ដែលបណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មប្រសព្វបន្ទាប់។ នៅពេលដែលកំហាប់ជាក់លាក់នៃសារធាតុមួយ (ម៉ាស់សំខាន់) ត្រូវបានលើសចំនួននឺត្រុងដែលទើបនឹងកើត ដែលបណ្តាលឱ្យមានការបំបែកបន្ថែមទៀតនៃស្នូលអាតូមិក ចាប់ផ្តើមលើសពីចំនួននឺត្រុងដែលរលួយ។ ចំនួន​អាតូម​ដែល​កំពុង​រលួយ​ចាប់​ផ្តើម​កើន​ឡើង​ដូច​ជា​ការ​ធ្លាក់​ចុះ​ដោយ​បង្កើត​ឱ្យ​មាន​នឺត្រុង​ថ្មី ពោល​គឺ​ប្រតិកម្ម​សង្វាក់​កើតឡើង។ សម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម -២៣៥ ម៉ាស់សំខាន់គឺប្រហែល ៥០ គីឡូក្រាមសម្រាប់ប្លាតូនីញ៉ូម -២៣៩ - ៥,៦ គីឡូក្រាម។ នោះគឺជាបាល់នៃសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូមដែលមានទម្ងន់តិចជាង 5,6 គីឡូក្រាមគ្រាន់តែជាដុំដែកដ៏កក់ក្តៅ ហើយជាមួយនឹងម៉ាស់បន្តិចទៀតនោះ វាមានត្រឹមតែប៉ុន្មានណាណូវិនាទីប៉ុណ្ណោះ។

ប្រតិបត្តិការជាក់ស្តែងនៃគ្រាប់បែកគឺសាមញ្ញ៖ យើងយកអឌ្ឍគោលពីរនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬ ប្លាតូនីញ៉ូម ដែលនីមួយៗតិចជាងម៉ាស់សំខាន់បន្តិច ដាក់វានៅចម្ងាយ 45 សង់ទីម៉ែត្រ ជុំវិញពួកវាដោយគ្រឿងផ្ទុះ និងបំផ្ទុះ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬ ប្លាតូនីញ៉ូម ត្រូវបានដុតចូលទៅក្នុងបំណែកនៃម៉ាស់ supercritical ហើយប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរចាប់ផ្តើម។ អ្វីគ្រប់យ៉ាង។ មានវិធីមួយផ្សេងទៀតដើម្បីចាប់ផ្តើមប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ - ដើម្បីច្របាច់បំណែកនៃប្លាតូនីញ៉ូមជាមួយនឹងការផ្ទុះដ៏ខ្លាំងក្លា: ចម្ងាយរវាងអាតូមនឹងថយចុះហើយប្រតិកម្មនឹងចាប់ផ្តើមនៅម៉ាស់សំខាន់ទាប។ ឧបករណ៍បំផ្ទុះអាតូមិចទំនើបទាំងអស់ដំណើរការលើគោលការណ៍នេះ។

បញ្ហានៃគ្រាប់បែកបរមាណូចាប់ផ្តើមពីពេលដែលយើងចង់បង្កើនថាមពលនៃការផ្ទុះ។ ការកើនឡើងដ៏សាមញ្ញនៃវត្ថុធាតុប្រេះស្យែលមិនអាចត្រូវបានចែកចាយជាមួយទេ - ដរាបណាម៉ាស់របស់វាឈានដល់កម្រិតធ្ងន់ធ្ងរ វានឹងផ្ទុះឡើង។ គ្រោងការណ៍ដ៏ឆ្លាតវៃជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើង ឧទាហរណ៍ ដើម្បីធ្វើគ្រាប់បែកមិនមែនមកពីពីរផ្នែកទេ ប៉ុន្តែមកពីជាច្រើន ដែលធ្វើឲ្យគ្រាប់បែកនេះមានលក្ខណៈដូចពណ៌ទឹកក្រូច ហើយបន្ទាប់មកប្រមូលវាក្នុងមួយដុំជាមួយនឹងការផ្ទុះមួយ ប៉ុន្តែនៅតែមានថាមពលលើស 100 គីឡូ​តោន​, បញ្ហា​បាន​ក្លាយ​​​ជា​ជៀស​មិន​រួច​។

ប៉ុន្តែឥន្ធនៈសម្រាប់ការលាយ thermonuclear មិនមានម៉ាស់សំខាន់ទេ។ នៅទីនេះ ព្រះអាទិត្យពោរពេញដោយឥន្ធនៈ thermonuclear ព្យួរនៅលើក្បាល នៅខាងក្នុងវាអស់រយៈពេលមួយពាន់លានឆ្នាំ ប្រតិកម្ម thermonuclear បាននិងកំពុងដំណើរការ ហើយគ្មានអ្វីផ្ទុះឡើយ។ លើសពីនេះទៀតក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្មផ្សំនៃ deuterium និង tritium (អ៊ីសូតូបអ៊ីដ្រូសែនធ្ងន់និងខ្លាំង) ថាមពល 4.2 ដងត្រូវបានបញ្ចេញច្រើនជាងពេលដែលម៉ាស់ដូចគ្នានៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម -235 ត្រូវបានដុត។

ការបង្កើតគ្រាប់បែកបរមាណូគឺជាការពិសោធន៍ច្រើនជាងដំណើរការទ្រឹស្តី។ ការបង្កើតគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនតម្រូវឱ្យមានការលេចឡើងនៃវិញ្ញាសារូបវិទ្យាថ្មីទាំងស្រុង៖ រូបវិទ្យានៃប្លាស្មាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសម្ពាធខ្ពស់ជ្រុល។ មុននឹងចាប់ផ្តើមរចនាគ្រាប់បែក ចាំបាច់ត្រូវស្វែងយល់ឱ្យបានហ្មត់ចត់អំពីលក្ខណៈនៃបាតុភូតដែលកើតឡើងតែនៅក្នុងស្នូលនៃផ្កាយប៉ុណ្ណោះ។ គ្មានការពិសោធន៍ណាមួយអាចជួយនៅទីនេះបានទេ មានតែរូបវិទ្យាទ្រឹស្តី និងគណិតវិទ្យាខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះដែលជាឧបករណ៍របស់អ្នកស្រាវជ្រាវ។ វាមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេដែលតួនាទីដ៏ធំសម្បើមក្នុងការអភិវឌ្ឍអាវុធនុយក្លេអ៊ែរជាកម្មសិទ្ធិរបស់គណិតវិទូយ៉ាងជាក់លាក់៖ Ulam, Tikhonov, Samarsky ជាដើម។

បុរាណទំនើប

នៅចុងឆ្នាំ 1945 លោក Edward Teller បានស្នើការរចនាគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនដំបូងគេដែលត្រូវបានគេហៅថា "ទំនើបបុរាណ" ។ ដើម្បីបង្កើតសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពដ៏មហិមា ដែលត្រូវការដើម្បីចាប់ផ្តើមប្រតិកម្ម លាយបញ្ចូលគ្នា វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាប្រើគ្រាប់បែកអាតូមិកធម្មតា។ "ទំនើបបុរាណ" ខ្លួនវាគឺជាស៊ីឡាំងវែងដែលពោរពេញទៅដោយ deuterium ។ អង្គជំនុំជម្រះ "បញ្ឆេះ" កម្រិតមធ្យមជាមួយនឹងល្បាយ deuterium-tritium ក៏ត្រូវបានគេគិតគូរផងដែរ - ប្រតិកម្មនៃការសំយោគ deuterium និង tritium ចាប់ផ្តើមនៅសម្ពាធទាប។ ដោយភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងភ្លើង សារធាតុ deuterium ត្រូវបានគេសន្មត់ថាដើរតួជាអុស ល្បាយនៃ deuterium និង tritium - កែវសាំងមួយ និងគ្រាប់បែកអាតូមិក - ត្រូវគ្នា។ គ្រោងការណ៍នេះត្រូវបានគេហៅថា "បំពង់" - ប្រភេទនៃស៊ីហ្គាដែលមានពន្លឺអាតូមិចនៅចុងម្ខាង។ យោងតាមគ្រោងការណ៍ដូចគ្នាអ្នករូបវិទ្យាសូវៀតបានចាប់ផ្តើមបង្កើតគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែន។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយគណិតវិទូ Stanislav Ulam បានបង្ហាញឱ្យ Teller លើច្បាប់ស្លាយធម្មតាថាការសំយោគនៃ deuterium សុទ្ធនៅក្នុង "super" គឺស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចនោះទេហើយល្បាយនេះនឹងត្រូវការបរិមាណនៃ tritium ដែលសម្រាប់ការផលិតវាចាំបាច់ដើម្បីបង្កក។ ការផលិតអាវុធកម្រិត Plutonium នៅសហរដ្ឋអាមេរិក។

ម្សៅស្ករ

នៅពាក់កណ្តាលឆ្នាំ 1946 Teller បានស្នើគ្រោងការណ៍មួយផ្សេងទៀតសម្រាប់គ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែន - "នាឡិការោទិ៍" ។ វាមានស្រទាប់ស្វ៊ែរឆ្លាស់គ្នានៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម deuterium និង tritium ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរនៃបន្ទុកកណ្តាលនៃ plutonium សម្ពាធនិងសីតុណ្ហភាពចាំបាច់ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការចាប់ផ្តើមនៃប្រតិកម្ម thermonuclear នៅក្នុងស្រទាប់ផ្សេងទៀតនៃគ្រាប់បែក។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ "នាឡិការោទិ៍" តម្រូវឱ្យមានអ្នកផ្តួចផ្តើមអាតូមិកដែលមានថាមពលខ្ពស់ហើយសហរដ្ឋអាមេរិក (ក៏ដូចជាសហភាពសូវៀត) បានជួបប្រទះបញ្ហាជាមួយនឹងការផលិតអាវុធកម្រិត uranium និង plutonium ។

នៅរដូវស្លឹកឈើជ្រុះឆ្នាំ 1948 លោក Andrei Sakharov មានគម្រោងស្រដៀងគ្នា។ នៅសហភាពសូវៀតរចនាសម្ព័ន្ធត្រូវបានគេហៅថា "puff" ។ សម្រាប់សហភាពសូវៀតដែលមិនមានពេលវេលាដើម្បីផលិតអាវុធកម្រិត uranium-235 និង plutonium-239 ក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់នោះ ម្សៅរបស់ Sakharov គឺជាថ្នាំលេប។ ហើយនោះហើយជាមូលហេតុ។

នៅក្នុងគ្រាប់បែកអាតូមិកធម្មតា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ធម្មជាតិមិនត្រឹមតែគ្មានប្រយោជន៍ទេ (ថាមពលនៃនឺត្រុងក្នុងពេលពុកផុយមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីចាប់ផ្តើមការបំបែក) ប៉ុន្តែវាក៏មានះថាក់ផងដែរព្រោះវាស្រូបយកនឺត្រុងបន្ទាប់បន្សំដោយលោភលន់ បន្ថយប្រតិកម្មសង្វាក់។ ដូច្នេះ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធគឺ ៩០% ផ្សំឡើងពីអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នឺត្រុងដែលកើតចេញពីការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែរគឺមានភាពស្វាហាប់ជាងនឺត្រុងហ្វាយ 10 ដង ហើយសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ធម្មជាតិដែលបញ្ចេញកាំរស្មីជាមួយនឺត្រុងទាំងនោះចាប់ផ្តើមបំបែកយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ។ គ្រាប់បែក​ថ្មី​នេះ​បាន​ធ្វើ​ឱ្យ​វា​អាច​ប្រើ​សារធាតុ​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ ជា​គ្រឿង​ផ្ទុះ ដែល​ពីមុន​ត្រូវ​បាន​គេ​ចាត់​ទុក​ថា​ជា​សំណល់​ផលិតកម្ម។

ការបន្លិចនៃ "puff" របស់ Sakharov ក៏ជាការប្រើប្រាស់សារធាតុគ្រីស្តាល់ពន្លឺពណ៌សលីចូម deuteride 6 LiD ជំនួសឱ្យ tritium ដែលខ្វះខាតយ៉ាងខ្លាំង។

ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ ល្បាយនៃ deuterium និង tritium គឺមានភាពងាយស្រួលក្នុងការបញ្ឆេះជាង deuterium សុទ្ធ។ ទោះជាយ៉ាងណា, នេះគឺជាកន្លែងដែលគុណសម្បត្តិនៃការបញ្ចប់ tritium, ប៉ុន្តែគុណវិបត្តិនៅតែមាន: នៅក្នុងរដ្ឋធម្មតា tritium គឺជាឧស្ម័ន, ដែលបណ្តាលឱ្យមានការលំបាកជាមួយនឹងការផ្ទុក; ទ្រីទីញ៉ូម គឺជាសារធាតុវិទ្យុសកម្ម ហើយការពុកផុយ ប្រែទៅជាអេលីយ៉ូម-៣ ដែលមានស្ថេរភាព លេបត្របាក់យ៉ាងសកម្មនូវនឺត្រុងលឿនដែលត្រូវការច្រើន ដែលកំណត់អាយុជីវិតរបស់គ្រាប់បែកទៅប៉ុន្មានខែ។

លីចូម deuteride ដែលមិនមានវិទ្យុសកម្មនៅពេលដែលត្រូវបាន irradiated ជាមួយនឺត្រុង fission យឺត - ផលវិបាកនៃការផ្ទុះនៃ fuse អាតូមិច - ប្រែទៅជា tritium ។ ដូច្នេះវិទ្យុសកម្មនៃការផ្ទុះអាតូមិកបឋមក្នុងមួយរំពេចបង្កើតបរិមាណគ្រប់គ្រាន់នៃ tritium សម្រាប់ប្រតិកម្ម thermonuclear បន្ថែមទៀតហើយ deuterium មានវត្តមាននៅក្នុង lithium deuteride ដំបូង។

វាគឺជាគ្រាប់បែកប្រភេទ RDS-6s ដែលត្រូវបានសាកល្បងដោយជោគជ័យនៅថ្ងៃទី 12 ខែសីហា ឆ្នាំ 1953 នៅប៉មនៃកន្លែងសាកល្បង Semipalatinsk ។ ថាមពលនៃការផ្ទុះនេះគឺ 400 គីឡូតោន ហើយការជជែកដេញដោលគ្នាមិនឈប់ទេរហូតមកដល់ពេលនេះ ថាតើវាជាការផ្ទុះទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែពិតប្រាកដ ឬអាតូមិចដែលមានថាមពលខ្លាំង។ ជាការពិតប្រតិកម្មនៃការលាយបញ្ចូលគ្នានៃទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែនៅក្នុង Sakharovskaya puff មានចំនួនមិនលើសពី 20% នៃថាមពលសរុប។ ការរួមចំណែកដ៏សំខាន់ចំពោះការផ្ទុះនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រតិកម្មពុកផុយនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ដែលត្រូវបានបំភាយដោយនឺត្រុងហ្វាយលឿន អរគុណដែល RDS-6s បានបើកយុគសម័យនៃគ្រាប់បែកដែលគេហៅថា "កខ្វក់" ។

ការពិតគឺថាការចម្លងរោគវិទ្យុសកម្មចម្បងត្រូវបានផ្តល់ដោយផលិតផលពុកផុយ (ជាពិសេស strontium-90 និង Cesium-137) ។ សរុបមក គ្រាប់បែកបរមាណូរបស់ Sakharov គឺជាគ្រាប់បែកបរមាណូដ៏ធំសម្បើម ដែលត្រូវបានកែលម្អបន្តិចបន្តួចដោយប្រតិកម្ម thermonuclear ប៉ុណ្ណោះ។ វាមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេដែលការផ្ទុះតែមួយនៃ "puff" បានផ្តល់ 82% strontium-90 និង 75% Cesium-137 ដែលបានចូលទៅក្នុងបរិយាកាសជុំវិញប្រវត្តិសាស្រ្តទាំងមូលនៃកន្លែងសាកល្បង Semipalatinsk ។

គ្រាប់បែកអាមេរិក

យ៉ាងណាក៏ដោយ វាគឺជាជនជាតិអាមេរិក ដែលបានបំផ្ទុះគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនដំបូងគេ។ ថ្ងៃទី 1 ខែវិច្ឆិកាឆ្នាំ 1952 នៅ Elugelab Atoll ក្នុង ប៉ាស៊ីហ្វិកឧបករណ៍លាយ 10 megaton "Mike" ត្រូវបានសាកល្បងដោយជោគជ័យ។ ឧបករណ៍អាមេរិកទម្ងន់ 74 តោន ស្ទើរតែមិនអាចហៅថាគ្រាប់បែក។ "Mike" គឺជាឧបករណ៍សំពីងសំពោងដែលមានទំហំប៉ុនផ្ទះពីរជាន់ដែលពោរពេញទៅដោយសារធាតុរាវ deuterium នៅសីតុណ្ហភាពជិតសូន្យដាច់ខាត ("puff" របស់ Sakharov គឺជាផលិតផលដែលអាចដឹកជញ្ជូនបាន)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ចំណុចលេចធ្លោនៃ "Mike" មិនមែនជាទំហំនោះទេ ប៉ុន្តែជាគោលការណ៍ដ៏ប៉ិនប្រសប់នៃការច្របាច់គ្រឿងផ្ទុះ thermonuclear ។

សូមចាំថាគំនិតចម្បងនៃគ្រាប់បែកអ៊ីដ្រូសែនគឺបង្កើតលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការលាយបញ្ចូលគ្នា (សម្ពាធខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាព) តាមរយៈការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរ។ នៅក្នុងគ្រោងការណ៍ "puff" បន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរមានទីតាំងនៅកណ្តាលហើយដូច្នេះវាមិនបង្ហាប់ deuterium ច្រើនទេនៅពេលដែលវារាយប៉ាយទៅខាងក្រៅ - ការកើនឡើងនៃបរិមាណនៃសារធាតុផ្ទុះ thermonuclear មិននាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃថាមពល - វាគ្រាន់តែធ្វើ។ មិនមានពេលវេលាដើម្បីបំផ្ទុះ។ នេះគឺជាអ្វីដែលកំណត់ថាមពលអតិបរមានៃគ្រោងការណ៍នេះ - "puff" Orange Herald ដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតរបស់ពិភពលោកដែលត្រូវបានបំផ្ទុះដោយជនជាតិអង់គ្លេសនៅថ្ងៃទី 31 ខែឧសភាឆ្នាំ 1957 បានផ្តល់ត្រឹមតែ 720 គីឡូតោនប៉ុណ្ណោះ។

តាមឧត្ដមគតិ វានឹងធ្វើឱ្យហ្វុយហ្ស៊ីបអាតូមិកផ្ទុះនៅខាងក្នុង ដោយបង្រួមសារធាតុផ្ទុះ thermonuclear ។ ប៉ុន្តែ​ធ្វើ​ដូច​ម្តេច​ទៅ? Edward Teller បានដាក់ចេញនូវគំនិតដ៏អស្ចារ្យមួយ៖ ដើម្បីបង្រួមឥន្ធនៈ thermonuclear មិនមែនដោយថាមពលមេកានិក និងលំហូរនឺត្រុងទេ ប៉ុន្តែដោយវិទ្យុសកម្មនៃហ្វុយហ្ស៊ីបអាតូមិកបឋម។

នៅក្នុងការរចនាថ្មីរបស់ Teller ការផ្គុំអាតូមដែលចាប់ផ្តើមត្រូវបានបំបែកចេញពីប្លុក thermonuclear ។ នៅពេលដែលការចោទប្រកាន់អាតូមិកត្រូវបានបង្កឡើង កាំរស្មី X នៅពីមុខរលកឆក់ និងរីករាលដាលតាមជញ្ជាំងនៃរាងកាយស៊ីឡាំង ហួត និងបំប្លែងស្រទាប់ប៉ូលីអេទីឡែនខាងក្នុងនៃរាងកាយគ្រាប់បែកទៅជាប្លាស្មា។ នៅក្នុងវេនប្លាស្មាបានបញ្ចេញកាំរស្មី X ទន់ជាងមុនដែលត្រូវបានស្រូបយកដោយស្រទាប់ខាងក្រៅនៃស៊ីឡាំងខាងក្នុងដែលធ្វើពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 - "អ្នករុញ" ។ ស្រទាប់ចាប់ផ្តើមហួតដោយផ្ទុះ (បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា ablation) ។ ប្លាស្មា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម incandescent អាចត្រូវបានប្រៀបធៀបទៅនឹងយន្តហោះនៃម៉ាស៊ីនរ៉ុក្កែតដ៏មានឥទ្ធិពល កម្លាំងរុញច្រានចូលទៅក្នុងស៊ីឡាំងដែលពោរពេញទៅដោយ deuterium ។ ស៊ីឡាំងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមបានដួលរលំសម្ពាធនិងសីតុណ្ហភាពនៃ deuterium ឈានដល់ កម្រិតសំខាន់... សម្ពាធដូចគ្នាបានបង្ហាប់បំពង់ plutonium កណ្តាលទៅជាម៉ាស់ដ៏សំខាន់ ហើយវាបានបំផ្ទុះ។ ការផ្ទុះនៃហ្វុយតូនីញ៉ូមបានសង្កត់លើ deuterium ពីខាងក្នុង បន្ថែមពីលើការបង្ហាប់ និងកំដៅសារធាតុផ្ទុះ thermonuclear ដែលបានបំផ្ទុះ។ លំហូរ​នឺត្រុង​ខ្លាំង​បាន​បំបែក​ស្នូល​អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ នៅក្នុង "អ្នក​រុញ" បណ្តាលឱ្យមាន​ប្រតិកម្ម​បំបែក​បន្ទាប់បន្សំ។ ទាំងអស់នេះមានពេលវេលាកើតឡើងរហូតដល់ពេលដែលរលកផ្ទុះពីការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរបឋមឈានដល់ប្លុកទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែ។ ការគណនានៃព្រឹត្តិការណ៍ទាំងអស់នេះកើតឡើងក្នុងរាប់ពាន់លានក្នុងមួយវិនាទី ហើយទាមទារចិត្តរបស់គណិតវិទូខ្លាំងបំផុតនៃភពផែនដី។ អ្នកបង្កើត "Mike" មិនមានអារម្មណ៍ភ័យរន្ធត់ទេប៉ុន្តែរីករាយដែលមិនអាចពិពណ៌នាបានពីការផ្ទុះ 10 មេហ្គាតោន - ពួកគេបានគ្រប់គ្រងមិនត្រឹមតែយល់ពីដំណើរការដែលដំណើរការតែនៅក្នុងស្នូលនៃផ្កាយនៅក្នុងពិភពពិតប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងដើម្បីសាកល្បងទ្រឹស្តីរបស់ពួកគេដោយការរៀបចំ។ ផ្កាយតូចរបស់ពួកគេនៅលើផែនដី។

ប្រាវ៉ូ

ដោយបានឆ្លងកាត់ជនជាតិរុស្ស៊ីក្នុងភាពស្រស់ស្អាតនៃការរចនាជនជាតិអាមេរិកមិនអាចធ្វើឱ្យឧបករណ៍របស់ពួកគេបង្រួមបានទេ: ពួកគេបានប្រើរាវ supercooled deuterium ជំនួសឱ្យម្សៅលីចូម deutride ពី Sakharov ។ នៅទីក្រុង Los Alamos ពួកគេបានប្រតិកម្មទៅនឹង "ម្សៅ" របស់ Sakharov ជាមួយនឹងការច្រណែនមួយ: "ជំនួសឱ្យគោដ៏ធំដែលមានធុងទឹកដោះគោឆៅ ជនជាតិរុស្ស៊ីប្រើទឹកដោះគោម្សៅមួយប្រអប់" ។ ទោះ​ជា​យ៉ាង​ណា ភាគី​ទាំង​ពីរ​បាន​បរាជ័យ​ក្នុង​ការ​លាក់​អាថ៌កំបាំង​ពី​គ្នា​ទៅ​វិញ​ទៅ​មក។ នៅថ្ងៃទី 1 ខែមីនា ឆ្នាំ 1954 ជនជាតិអាមេរិកបានសាកល្បងគ្រាប់បែក Bravo កម្លាំង 15 មេហ្គាតោន នៅលើ lithium deutride នៅជិត Bikini Atoll ហើយនៅថ្ងៃទី 22 ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ 1955 គ្រាប់បែក thermonuclear ពីរដំណាក់កាលដំបូងរបស់សូវៀត RDS-37 ដែលមានសមត្ថភាព 1.7 megatons បានផ្ទុះនៅលើ កន្លែងសាកល្បង Semipalatinsk បំផ្លាញពហុកោណស្ទើរតែពាក់កណ្តាល។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក ការរចនានៃគ្រាប់បែក thermonuclear បានឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចបន្តួច (ឧទាហរណ៍ ខែលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមួយបានលេចចេញនៅចន្លោះគ្រាប់បែកផ្តួចផ្តើម និងការចោទប្រកាន់សំខាន់) ហើយបានក្លាយជា canonical ។ ហើយនៅក្នុងពិភពលោកនេះ លែងមានអាថ៌កំបាំងនៃធម្មជាតិដ៏ធំបែបនេះទៀតហើយ ដែលអាចត្រូវបានដោះស្រាយដោយការពិសោធន៍ដ៏អស្ចារ្យបែបនេះ។ នោះគឺជាកំណើតនៃ supernova ។

ទ្រឹស្តីបន្តិច មានប្រតិកម្ម 4 នៅក្នុងគ្រាប់បែក thermonuclear ហើយវាដំណើរការយ៉ាងលឿន។ ប្រតិកម្មពីរដំបូងបម្រើជាប្រភពនៃសម្ភារៈសម្រាប់ទីបី និងទីបួន ដែលនៅសីតុណ្ហភាពនៃការផ្ទុះ thermonuclear ដំណើរការលឿនជាង 30-100 ដង និងផ្តល់ថាមពលកាន់តែច្រើន។ ដូច្នេះលទ្ធផល helium-3 និង tritium ត្រូវបានប្រើប្រាស់ភ្លាមៗ។ នុយក្លេអ៊ែរ​នៃ​អាតូម​ត្រូវ​បាន​ចោទប្រកាន់​ជា​វិជ្ជមាន ដូច្នេះ​ហើយ​បាន​វាយ​គ្នា​ទៅវិញទៅមក។ ដើម្បី​ឱ្យ​ពួកគេ​អាច​មាន​ប្រតិកម្ម​បាន ពួកគេ​ត្រូវ​រុញ​ក្បាល​ដោយ​យកឈ្នះ​ការ​ឆក់​អគ្គិសនី។ នេះអាចធ្វើទៅបានលុះត្រាតែពួកគេផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនលឿន។ ល្បឿននៃអាតូមគឺទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងសីតុណ្ហភាពដែលគួរតែឈានដល់ 50 លានដឺក្រេ! ប៉ុន្តែវាមិនគ្រប់គ្រាន់ទេក្នុងការកំដៅ deuterium ដល់សីតុណ្ហភាពបែបនេះ វានៅតែចាំបាច់ដើម្បីរក្សាវាពីការខ្ចាត់ខ្ចាយដោយសម្ពាធដ៏ធំសម្បើមនៃបរិយាកាសប្រហែលមួយពាន់លាន! នៅក្នុងធម្មជាតិ សីតុណ្ហភាពនៅដង់ស៊ីតេបែបនេះត្រូវបានរកឃើញតែនៅក្នុងស្នូលនៃផ្កាយប៉ុណ្ណោះ។

ឧបករណ៍អាថ៌កំបាំងដែលមានសមត្ថភាពបញ្ចេញថាមពល gigajoules ក្នុងរយៈពេលដ៏តូចមួយដែលមិនអាចពិពណ៌នាបាន ត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយមនោសញ្ចេតនាដ៏អាក្រក់។ មិនចាំបាច់និយាយទេ ការងារទាំងអស់លើពិភពលោកលើអាវុធនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានចាត់ថ្នាក់យ៉ាងស៊ីជម្រៅ ហើយគ្រាប់បែកខ្លួនឯងត្រូវបានធំធាត់ជាមួយនឹងរឿងព្រេង និងទេវកថាជាច្រើន។ ចូរយើងព្យាយាមដោះស្រាយជាមួយពួកគេតាមលំដាប់លំដោយ។

Andrey Suvorov

គ្មានអ្វីគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ដូចគ្រាប់បែកបរមាណូនោះទេ។

ខែសីហា ឆ្នាំ ១៩៤៥។ Ernest Orlando Lawrence នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍គ្រាប់បែកបរមាណូ

ឆ្នាំ 1954 ។ ប្រាំបីឆ្នាំបន្ទាប់ពីការផ្ទុះនៅ Bikini Atoll អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជប៉ុនបានរកឃើញ កម្រិតខ្ពស់វិទ្យុសកម្មពីត្រីដែលចាប់បានក្នុងទឹកក្នុងតំបន់

ម៉ាស់សំខាន់

មនុស្សគ្រប់គ្នាបានឮថាមានម៉ាស់ដ៏សំខាន់មួយ ដែលត្រូវការប្រមូលផ្តុំ ដើម្បីឱ្យប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរចាប់ផ្តើម។ ប៉ុន្តែដើម្បីឱ្យការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរពិតប្រាកដកើតឡើង ម៉ាស់ដ៏សំខាន់តែមួយមុខគឺមិនគ្រប់គ្រាន់ទេ - ប្រតិកម្មនឹងឈប់ភ្លាមៗ មុនពេលថាមពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់មានពេលបញ្ចេញ។ សម្រាប់ការផ្ទុះពេញមួយគីឡូតោន ឬរាប់សិបគីឡូតោន ចាំបាច់ត្រូវប្រមូលពីរ ឬបីក្នុងពេលដំណាលគ្នា ហើយនិយមបួនឬប្រាំម៉ាស់។

វាហាក់បីដូចជាជាក់ស្តែង ដែលអ្នកត្រូវបង្កើតផ្នែកពីរ ឬច្រើនពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬ ប្លាតូនីញ៉ូម ហើយនៅពេលដែលត្រូវការភ្ជាប់ពួកវា។ ដើម្បីភាពយុត្តិធម៌ ត្រូវតែនិយាយថា អ្នករូបវិទ្យាបានគិតដូចគ្នានៅពេលពួកគេសាងសង់គ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ។ ប៉ុន្តែការពិតបានធ្វើការកែតម្រូវដោយខ្លួនឯង។

ការពិតគឺថា ប្រសិនបើយើងមានអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ ឬ ប្លាតូនីញ៉ូម-២៣៩ ដ៏បរិសុទ្ធនោះ យើងអាចធ្វើដូច្នេះបាន ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រត្រូវតែដោះស្រាយជាមួយលោហធាតុពិត។ ការពង្រឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ អ្នកអាចបង្កើតល្បាយដែលមាន 90% អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 និង 10% អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ដែលព្យាយាមកម្ចាត់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ដែលនៅសេសសល់ នាំឱ្យមានការកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃតម្លៃសម្ភារៈនេះ (វាត្រូវបានគេហៅថាសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម) ។ Plutonium-239 ដែលត្រូវបានទទួលនៅក្នុងម៉ាស៊ីនប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរពី uranium-238 ដោយការបំបែកនៃ uranium-235 ចាំបាច់ត្រូវមានសារធាតុផ្សំនៃ plutonium-240 ។

អ៊ីសូតូម uranium-235 និង plutonium-239 ត្រូវបានគេហៅថាសេស ចាប់តាំងពី nuclei នៃអាតូមរបស់វាផ្ទុកនូវចំនួនប្រូតុង (92 សម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និង 94 សម្រាប់ plutonium) និងចំនួននឺត្រុងសេស (143 និង 145 រៀងគ្នា)។ រាល់ស្នូលនៃធាតុធ្ងន់ៗទាំងអស់មានទ្រព្យសម្បត្តិរួម៖ ពួកវាកម្រនឹងបំបែកដោយឯកឯង (អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនិយាយថា "ដោយឯកឯង") ប៉ុន្តែពួកវាងាយបំបែកនៅពេលដែលនឺត្រុងចូលទៅក្នុងស្នូល។

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៨ និង ប្លាតូញ៉ូម-២៤០ គឺស្មើគ្នា។ ផ្ទុយទៅវិញ ពួកវាអនុវត្តជាក់ស្តែងមិនចែករំលែកនឺត្រុងនៃថាមពលទាប និងមធ្យម ដែលត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីនឺត្រុងហ្វាយ ប៉ុន្តែម្យ៉ាងវិញទៀត ពួកវាបំបែកដោយឯកឯងរាប់រយ ឬរាប់ម៉ឺនដងច្រើនដង បង្កើតបានជាផ្ទៃខាងក្រោយនឺត្រុង។ សាវតារនេះធ្វើឱ្យមានការលំបាកខ្លាំងក្នុងការបង្កើតអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ ព្រោះវាបណ្តាលឱ្យមានការចាប់ផ្តើមប្រតិកម្មមុនអាយុ មុនពេលផ្នែកទាំងពីរនៃការចោទប្រកាន់ជួបគ្នា។ ដោយសារតែនេះនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលបានរៀបចំសម្រាប់ការផ្ទុះមួយផ្នែកនៃម៉ាស់ដ៏សំខាន់គួរតែស្ថិតនៅចម្ងាយគ្រប់គ្រាន់ពីគ្នាទៅវិញទៅមកហើយបានតភ្ជាប់ក្នុងល្បឿនលឿន។

គ្រាប់បែកកាណុង

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គ្រាប់បែកដែលបានទម្លាក់លើទីក្រុងហ៊ីរ៉ូស៊ីម៉ា នៅថ្ងៃទី 6 ខែសីហា ឆ្នាំ 1945 ត្រូវបានធ្វើឡើងយ៉ាងពិតប្រាកដតាមគ្រោងការណ៍ខាងលើ។ ផ្នែកពីររបស់វា គោលដៅ និងគ្រាប់កាំភ្លើង ត្រូវបានផលិតចេញពីសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែ។ គោលដៅ​គឺ​ស៊ីឡាំង​មួយ​មាន​អង្កត់ផ្ចិត ១៦ សង់ទីម៉ែត្រ និង​កម្ពស់ ១៦ សង់ទីម៉ែត្រ ហើយ​នៅ​ចំ​កណ្តាល​របស់​វា​មាន​រន្ធ​មួយ​មាន​អង្កត់ផ្ចិត ១០ ស។ សរុបមក គ្រាប់បែកនេះមានផ្ទុកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ៦៤គីឡូក្រាម។

គោលដៅត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយសំបកមួយ ស្រទាប់ខាងក្នុងធ្វើពី tungsten carbide ហើយស្រទាប់ខាងក្រៅធ្វើពីដែក។ គោលបំណងនៃសំបកមានពីរយ៉ាង៖ ដើម្បីកាន់គ្រាប់កាំភ្លើងនៅពេលវាទៅដល់គោលដៅ និងដើម្បីឆ្លុះបញ្ចាំងយ៉ាងហោចណាស់នឺត្រុងមួយចំនួនដែលបញ្ចេញចេញពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រឡប់មកវិញ។ ដោយគិតពីឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងនឺត្រុង 64 គីឡូក្រាមគឺ 2.3 ម៉ាស់សំខាន់។ តើ​វា​ចេញ​មក​ដោយ​របៀប​ណា​ព្រោះ​បំណែក​នីមួយៗ​មាន​លក្ខណៈ​រង? ការពិតគឺថាការដកផ្នែកកណ្តាលចេញពីស៊ីឡាំងយើងបន្ថយដង់ស៊ីតេមធ្យមរបស់វាហើយតម្លៃនៃម៉ាស់សំខាន់កើនឡើង។ ដូច្នេះម៉ាស់នៃផ្នែកនេះអាចលើសពីម៉ាស់សំខាន់សម្រាប់ដុំដែករឹង។ ប៉ុន្តែវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការបង្កើនម៉ាស់គ្រាប់កាំភ្លើងតាមរបៀបនេះព្រោះវាត្រូវតែរឹង។

ទាំង​គោលដៅ និង​គ្រាប់​កាំភ្លើង​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រមូល​ពី​បំណែក​ៗ ៖ គោលដៅ​មួយ​ពី​រង្វង់​កម្ពស់​ទាប​មួយ​គ្រាប់ និង​គ្រាប់កាំភ្លើង​មួយ​គ្រាប់​ពី​គ្រាប់​ចំនួន​៦ ។ ហេតុផលគឺសាមញ្ញ - ចន្លោះទទេអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវតែមានទំហំតូចព្រោះក្នុងអំឡុងពេលផលិត (ការបោះ, ចុច) នៃទទេបរិមាណអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមិនគួរជិតដល់ម៉ាស់សំខាន់ទេ។ គ្រាប់​កាំភ្លើង​នោះ​ត្រូវ​បាន​គេ​រុំ​ក្នុង​សំបក​ដែក​អ៊ីណុក​ជញ្ជាំង​ស្តើង​មាន​គម្រប​តង់​ស្តេ​ន​កា​បៃ​ដូច​សំបក​គ្រាប់​។

ដើម្បីដឹកនាំគ្រាប់កាំភ្លើងទៅកណ្តាលគោលដៅ ពួកគេបានសម្រេចចិត្តប្រើធុងកាំភ្លើងប្រឆាំងយន្តហោះធម្មតា 76.2 មីលីម៉ែត្រ។ នេះ​ហើយ​ជា​មូលហេតុ​ដែល​គ្រាប់បែក​ប្រភេទ​នេះ​ជួនកាល​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ថា​ជា​គ្រាប់បែក​កាណុង។ ធុងត្រូវបានអផ្សុកពីខាងក្នុងដល់ 100 មីលីម៉ែត្រដូច្នេះថាកាំជ្រួចមិនធម្មតាបែបនេះអាចចូលទៅក្នុងវាបាន។ ប្រវែងធុងគឺ 180 សង់ទីម៉ែត្រ ម្សៅគ្មានផ្សែងធម្មតាមួយត្រូវបានផ្ទុកទៅក្នុងបន្ទប់សាករបស់វា ដែលបាញ់គ្រាប់កាំភ្លើងក្នុងល្បឿនប្រហែល 300 m/s ។ ហើយចុងម្ខាងទៀតនៃធុងត្រូវបានចុចចូលទៅក្នុងរន្ធមួយនៅក្នុងសែលគោលដៅ។

ការរចនានេះមានគុណវិបត្តិជាច្រើន។

វាមានះថាក់យា៉ងខាំងណាស់៖ បនា្ទាប់ពីខ្សភ្លើងត្រូវបានផ្ទុកចូលក្នុងបន្ទប់សាក ឧបទ្ទវហេតុណាមួយដែលអាចបញ្ឆេះវានឹងបណា្តាលឱ្យគ្រាប់បែកផ្ទុះពេញថាមពល។ ដោយសារតែនេះ pyroxylin ត្រូវបានចោទប្រកាន់នៅលើអាកាសនៅពេលដែលយន្តហោះបានហោះឆ្ពោះទៅរកគោលដៅ។

នៅក្នុងឧបទ្ទវហេតុយន្តហោះ បំណែកនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមអាចចូលរួមដោយគ្មានម្សៅកាំភ្លើង ដោយគ្រាន់តែមានការប៉ះទង្គិចខ្លាំងលើដី។ ដើម្បីជៀសវាងបញ្ហានេះ អង្កត់ផ្ចិតគ្រាប់កាំភ្លើងគឺប្រភាគនៃមីលីម៉ែត្រធំជាងអង្កត់ផ្ចិតគ្រាប់។

ប្រសិនបើគ្រាប់បែកធ្លាក់ចូលទៅក្នុងទឹក នោះដោយសារការថយចុះនឺត្រុងនៅក្នុងទឹក ប្រតិកម្មអាចចាប់ផ្តើមបាន សូម្បីតែដោយមិនភ្ជាប់ផ្នែក។ ជាការពិត ក្នុងករណីនេះ ការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរមិនទំនងទេ ប៉ុន្តែការផ្ទុះកម្ដៅនឹងកើតឡើង ជាមួយនឹងការបាញ់ថ្នាំអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមលើផ្ទៃដីធំ និងការចម្លងរោគវិទ្យុសកម្ម។

ប្រវែងនៃគ្រាប់បែកនៃការរចនានេះគឺច្រើនជាងពីរម៉ែត្រ ហើយនេះគឺស្ទើរតែមិនអាចទប់ទល់បាន។ យ៉ាងណាមិញ ស្ថានភាពធ្ងន់ធ្ងរមួយត្រូវបានឈានដល់ ហើយប្រតិកម្មបានចាប់ផ្តើមនៅពេលដែលនៅតែមានកន្លះម៉ែត្រល្អ មុនពេលគ្រាប់កាំភ្លើងឈប់!

ទីបំផុតគ្រាប់បែកនេះគឺខ្ជះខ្ជាយណាស់៖ តិចជាង 1% នៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានពេលវេលាដើម្បីធ្វើប្រតិកម្មនៅក្នុងវា!

អត្ថប្រយោជន៍នៃគ្រាប់បែកកាណុងគឺពិតជាមួយ: វាមិនអាចបរាជ័យក្នុងការដំណើរការ។ គេ​មិន​បាន​ទៅ​សាក​ល្បង​នាង! ប៉ុន្តែជនជាតិអាមេរិកត្រូវសាកល្បងគ្រាប់បែកផ្លាតូនីញ៉ូម៖ ការរចនារបស់វាថ្មីពេក និងស្មុគស្មាញ។

បាល់បាល់ទាត់ Plutonium

នៅពេលដែលវាបានប្រែក្លាយថាសូម្បីតែតូចមួយ (តិចជាង 1%) ល្បាយនៃ plutonium-240 ធ្វើឱ្យវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការប្រមូលផ្តុំកាណុងគ្រាប់បែក plutonium អ្នករូបវិទ្យាត្រូវបានបង្ខំឱ្យស្វែងរកវិធីផ្សេងទៀតដើម្បីទទួលបានម៉ាស់ដ៏សំខាន់។ ហើយគន្លឹះនៃសារធាតុផ្ទុះផ្លូតូនីញ៉ូមត្រូវបានរកឃើញដោយបុរសម្នាក់ដែលក្រោយមកបានក្លាយជា "ចារកម្មនុយក្លេអ៊ែរ" ដ៏ល្បីល្បាញបំផុត - រូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស Klaus Fuchs ។

គំនិតរបស់គាត់ដែលក្រោយមកគេហៅថា "ការបំផ្ទុះ" គឺដើម្បីបង្កើតជារលកឆក់រាងស្វ៊ែរដែលរួមបញ្ចូលគ្នាពីភាពខុសគ្នាមួយ ដោយប្រើកញ្ចក់ដែលហៅថាផ្ទុះ។ រលក​ឆក់​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​សន្មត់​ថា​នឹង​បង្រួម​បំណែក​នៃ​ផ្លាតូនីញ៉ូម ដូច្នេះ​ដង់ស៊ីតេ​របស់​វា​កើនឡើង​ទ្វេដង។

ប្រសិនបើការថយចុះនៃដង់ស៊ីតេបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងនៃម៉ាស់ដ៏សំខាន់នោះការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេគួរតែបន្ថយវា! នេះជាការពិតជាពិសេសចំពោះសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូម។ Plutonium គឺជាសម្ភារៈជាក់លាក់មួយ។ នៅពេលដែលបំណែកនៃផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់ពីសីតុណ្ហភាពរលាយរបស់វាទៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ វាឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរបួនដំណាក់កាល។ នៅពេលក្រោយ (ប្រហែល 122 ដឺក្រេ) ដង់ស៊ីតេរបស់វាកើនឡើងភ្លាមៗ 10% ។ ក្នុង​ករណី​នេះ ការ​សម្ដែង​ណា​មួយ​ជៀស​មិន​ផុត​ពី​ការ​បង្ក្រាប។ ដើម្បីជៀសវាងបញ្ហានេះ ផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានជ្រលក់ជាមួយនឹងលោហៈធាតុ trivalent មួយចំនួន បន្ទាប់មកសភាពរលុងក្លាយជាស្ថេរភាព។ អ្នកអាចប្រើអាលុយមីញ៉ូមបាន ប៉ុន្តែនៅឆ្នាំ 1945 មានការភ័យខ្លាចថា ភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលបញ្ចេញចេញពីនុយក្លេអ៊ែរប្លាតូនីញ៉ូម កំឡុងពេលការពុកផុយរបស់វានឹងគោះនឺត្រុងចេញពីនឺត្រុងអាលុយមីញ៉ូម បង្កើនផ្ទៃខាងក្រោយនឺត្រុងដែលគួរអោយកត់សំគាល់ ដូច្នេះហ្គាលលីមត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងគ្រាប់បែកបរមាណូដំបូង។

ពីយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានផ្ទុកនូវ 98% plutonium-239, 0.9% plutonium-240 និង 0.8% gallium គ្រាប់បាល់មួយត្រូវបានធ្វើឡើងដោយមានអង្កត់ផ្ចិតត្រឹមតែ 9 សង់ទីម៉ែត្រ និងទម្ងន់ប្រហែល 6.5 គីឡូក្រាម។ នៅចំកណ្តាលបាល់មានបែហោងធ្មែញមួយដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 2 សង់ទីម៉ែត្រហើយវាមានបីផ្នែក: ពាក់កណ្តាលពីរនិងស៊ីឡាំងមួយដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 2 សង់ទីម៉ែត្រ។ ស៊ីឡាំងនេះបានបម្រើការជាអ្នកបញ្ឈប់តាមរយៈអ្នកផ្តួចផ្តើមដែលជាប្រភពនឺត្រុង។ ដែលត្រូវបានបង្កឡើងនៅពេលដែលគ្រាប់បែកមួយបានផ្ទុះ អាចត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបែហោងធ្មែញខាងក្នុង។ ផ្នែកទាំងបីត្រូវតែត្រូវបានបង្កើតជានីកែល ពីព្រោះប្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានកត់សុីយ៉ាងសកម្មដោយខ្យល់ និងទឹក ហើយមានគ្រោះថ្នាក់ខ្លាំងប្រសិនបើវាចូលក្នុងខ្លួនមនុស្ស។

បាល់នេះត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ 238 នឺត្រុងឆ្លុះបញ្ចាំង 7 សង់ទីម៉ែត្រក្រាស់ និងទម្ងន់ 120 គីឡូក្រាម។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺជាការឆ្លុះបញ្ចាំងដ៏ល្អនៃនឺត្រុងហ្វាលលឿន ហើយប្រព័ន្ធដែលបានផ្គុំឡើងគឺមានលក្ខណៈតូចតាចប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះជំនួសឱ្យដោតផ្លាតូនីញ៉ូម ឌុយកាដមីញ៉ូមត្រូវបានបញ្ចូលដែលស្រូបយកនឺត្រុង។ ឧបករណ៍ឆ្លុះបញ្ចាំងក៏បានបម្រើការដើម្បីទប់គ្រប់ផ្នែកទាំងអស់នៃសន្និបាតសំខាន់ៗក្នុងអំឡុងពេលប្រតិកម្ម បើមិនដូច្នេះទេ ប្លាតូនីញ៉ូមភាគច្រើនបានខ្ចាត់ខ្ចាយ ដោយមិនមានពេលវេលាដើម្បីចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។

បន្ទាប់​មក​មាន​ស្រទាប់​អាលុយមីញ៉ូម​ទំហំ ១១,៥ សង់ទីម៉ែត្រ​ទម្ងន់ ១២០ គីឡូក្រាម។ គោលបំណងនៃស្រទាប់គឺដូចគ្នានឹងថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំងនៅលើកញ្ចក់វត្ថុបំណងដែរ៖ ដើម្បីធ្វើឱ្យរលកបំផ្ទុះជ្រាបចូលទៅក្នុងការផ្គុំអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - ផ្លាតូនីញ៉ូម ហើយមិនត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីវា។ ការឆ្លុះបញ្ចាំងនេះគឺដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃដង់ស៊ីតេដ៏ធំរវាងសារធាតុផ្ទុះ និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (ប្រហែល 1:10)។ លើសពីនេះ នៅក្នុងរលកឆក់ រលកបង្ហាប់ត្រូវបានបន្តដោយរលកដ៏កម្រ ដែលហៅថាឥទ្ធិពល Taylor ។ ស្រទាប់អាលុយមីញ៉ូមចុះខ្សោយនូវរលកធាតុកម្រ ដែលកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃសារធាតុផ្ទុះ។ អាលុយមីញ៉ូមត្រូវតែត្រូវបាន doped ជាមួយ boron ដែលស្រូបយកនឺត្រុងដែលបញ្ចេញចេញពីស្នូលនៃអាតូមអាលុយមីញ៉ូមក្រោមឥទ្ធិពលនៃភាគល្អិតអាល់ហ្វាដែលកើតចេញពីការពុកផុយនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238។

ទី​បំផុត មាន "កញ្ចក់​ផ្ទុះ" ទាំង​នោះ​នៅ​ខាង​ក្រៅ។ មាន 32 ក្នុងចំណោមពួកគេ (20 hexagonal និង 12 pentahedral) ពួកគេបានបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធស្រដៀងទៅនឹងបាល់បាល់ទាត់។ កញ្ចក់នីមួយៗមានបីផ្នែក ដោយផ្នែកកណ្តាលធ្វើពីសារធាតុផ្ទុះពិសេស "យឺត" ហើយផ្នែកខាងក្រៅ និងខាងក្នុងធ្វើពី "លឿន" ។ ផ្នែកខាងក្រៅមានរាងស្វ៊ែរ នៅខាងក្រៅ ប៉ុន្តែផ្នែកខាងក្នុងមានសភាពទ្រុឌទ្រោមដូចរាងសាជី ប៉ុន្តែគោលបំណងរបស់វាខុសគ្នា។ កោណនេះត្រូវបានបំពេញដោយសារធាតុផ្ទុះយឺត ហើយនៅត្រង់ចំណុចប្រទាក់ រលកបំផ្ទុះត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងដូចរលកពន្លឺធម្មតា។ ប៉ុន្តែភាពស្រដៀងគ្នានៅទីនេះគឺមានលក្ខខណ្ឌខ្លាំងណាស់។ តាមពិតទៅ រូបរាងរបស់កោណនេះគឺជាផ្នែកមួយនៃអាថ៌កំបាំងពិតប្រាកដនៃគ្រាប់បែកនុយក្លេអ៊ែរ។

នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1940 មិនមានកុំព្យូទ័រណាមួយនៅក្នុងពិភពលោកដែលអាចប្រើដើម្បីគណនារូបរាងនៃកញ្ចក់បែបនេះទេ ហើយសំខាន់បំផុតនោះគឺមិនមានសូម្បីតែទ្រឹស្ដីសមរម្យក៏ដោយ។ ដូច្នេះហើយ ពួកគេត្រូវបានបង្កើតឡើងទាំងស្រុងដោយការសាកល្បង និងកំហុស។ ការផ្ទុះជាងមួយពាន់ត្រូវតែធ្វើឡើង ហើយមិនត្រឹមតែធ្វើឡើងប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែបានថតរូបជាមួយកាមេរ៉ាល្បឿនលឿនពិសេស ដោយកត់ត្រាប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃរលកបំផ្ទុះ។ នៅពេលដែលកំណែតូចត្រូវបានដំណើរការ វាបានប្រែក្លាយថាសារធាតុផ្ទុះមិនងាយធ្វើមាត្រដ្ឋានទេ ហើយវាចាំបាច់ក្នុងការកែសម្រួលលទ្ធផលចាស់យ៉ាងខ្លាំង។

ភាពត្រឹមត្រូវនៃទម្រង់ត្រូវតែត្រូវបានសង្កេតឃើញដោយមានកំហុសតិចជាងមួយមិល្លីម៉ែត្រ ហើយសមាសភាពនិងភាពដូចគ្នានៃសារធាតុផ្ទុះត្រូវតែរក្សាទុកយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន។ គ្រឿងបន្លាស់អាចត្រូវបានធ្វើឡើងដោយការសម្ដែងតែប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះមិនមែនគ្រប់គ្រឿងផ្ទុះទាំងអស់គឺសមរម្យទេ។ ការផ្ទុះលឿនគឺជាល្បាយនៃ RDX និង TNT ជាមួយនឹង RDX ពីរដង។ យឺត - TNT ដូចគ្នា, ប៉ុន្តែជាមួយនឹងការបន្ថែមនៃ inert barium nitrate ។ ល្បឿននៃរលកបំផ្ទុះនៅក្នុងការផ្ទុះដំបូងគឺ 7.9 គីឡូម៉ែត្រ / វិនាទីហើយនៅលើកទីពីរ - 4.9 គីឡូម៉ែត្រ / s ។

ឧបករណ៍បំផ្ទុះត្រូវបានតំឡើងនៅចំកណ្តាលនៃផ្ទៃខាងក្រៅនៃកញ្ចក់នីមួយៗ។ ឧបករណ៍បំផ្ទុះទាំង 32 ត្រូវបាញ់ក្នុងពេលដំណាលគ្នាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវដែលមិនធ្លាប់មាន - តិចជាង 10 ណាណូវិនាទី ពោលគឺរាប់ពាន់លានវិនាទី! ដូច្នេះផ្នែកខាងមុខនៃការឆក់មិនគួរត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយលើសពី 0.1 ម។ ផ្ទៃមិត្តរួមនៃកញ្ចក់ត្រូវផ្គូផ្គងជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ដូចគ្នា ហើយកំហុសក្នុងការផលិតរបស់ពួកគេគឺធំជាងដប់ដង! ខ្ញុំ​ត្រូវ​ចំណាយ​ក្រដាស​អនាម័យ និង​កាសែត​ស្កុតឡេន​ជាច្រើន​ដើម្បី​ប៉ះប៉ូវ​ភាព​មិន​ត្រឹមត្រូវ​។ ប៉ុន្តែប្រព័ន្ធនេះបានក្លាយទៅជាគំរូទ្រឹស្តីបន្តិច។

ខ្ញុំត្រូវបង្កើតឧបករណ៍បំផ្ទុះថ្មី៖ ឧបករណ៍ចាស់មិនបានផ្តល់នូវការធ្វើសមកាលកម្មត្រឹមត្រូវទេ។ ពួកគេត្រូវបានធ្វើឡើងនៅលើមូលដ្ឋាននៃខ្សភ្លើងផ្ទុះនៅក្រោមជីពចរដ៏មានឥទ្ធិពលនៃចរន្តអគ្គិសនី។ ដើម្បីកេះពួកវា ថ្មនៃកុងទ័រវ៉ុលខ្ពស់ចំនួន 32 និងចំនួនដូចគ្នានៃគម្លាតផ្កាភ្លើងដែលមានល្បឿនលឿនគឺត្រូវការ - មួយសម្រាប់ឧបករណ៍បំផ្ទុះនីមួយៗ។ ប្រព័ន្ធទាំងមូល រួមជាមួយនឹងថ្ម និងឆ្នាំងសាក capacitor មានទម្ងន់ជិត 200 គីឡូក្រាមក្នុងគ្រាប់បែកទីមួយ។ ទោះ​ជា​យ៉ាង​ណា បើ​ធៀប​នឹង​ទម្ងន់​នៃ​គ្រឿង​ផ្ទុះ​ដែល​មាន​ទម្ងន់ ២,៥ តោន នេះ​មិន​ច្រើន​ទេ។

ជាចុងក្រោយ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលត្រូវបានរុំព័ទ្ធនៅក្នុងតួ duralumin រាងស្វ៊ែរ ដែលមានខ្សែក្រវ៉ាត់ធំទូលាយ និងគម្របពីរ - ខាងលើ និងខាងក្រោម ផ្នែកទាំងអស់នេះត្រូវបានផ្គុំនៅលើប៊ូឡុង។ ការរចនានៃគ្រាប់បែកនេះបានធ្វើឱ្យវាអាចប្រមូលផ្តុំវាដោយគ្មានស្នូល plutonium ។ ដើម្បីបញ្ចូលផ្លាតូនីញ៉ូមទៅក្នុងកន្លែងរួមជាមួយនឹងបំណែកនៃកញ្ចក់ឆ្លុះអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម គម្របស្រោមខាងលើត្រូវបានដោះវីស ហើយកញ្ចក់ដែលផ្ទុះមួយត្រូវបានដកចេញ។

សង្គ្រាម​ជាមួយ​ជប៉ុន​ជិត​ដល់​កៀក​ហើយ ហើយ​ជនជាតិ​អាមេរិក​ក៏​ប្រញាប់ប្រញាល់​ខ្លាំង។ ប៉ុន្តែគ្រាប់បែកបំផ្ទុះត្រូវតែធ្វើតេស្ត។ ប្រតិបត្តិការនេះត្រូវបានដាក់កូដថា "ព្រះត្រីឯក" ("ព្រះត្រីឯក")។ មែនហើយ គ្រាប់បែកបរមាណូ ត្រូវបានគេសន្មត់ថា ដើម្បីបង្ហាញពីថាមពល ដែលពីមុនមានសម្រាប់តែព្រះ។

ជោគជ័យដ៏អស្ចារ្យ

កន្លែងសម្រាប់ការធ្វើតេស្តនេះត្រូវបានជ្រើសរើសនៅក្នុងរដ្ឋ New Mexico នៅកន្លែងដែលមានឈ្មោះដ៏ស្រស់ស្អាតនៃ Jornadadel Muerto (ផ្លូវនៃការស្លាប់) - ទឹកដីនេះគឺជាផ្នែកមួយនៃជួរកាំភ្លើងធំ Alamagordo ។ គ្រាប់បែកបានចាប់ផ្តើមប្រមូលផ្តុំនៅថ្ងៃទី ១១ ខែកក្កដា ឆ្នាំ ១៩៤៥។ នៅថ្ងៃទី 14 ខែកក្កដា នាងត្រូវបានគេលើកទៅកំពូលនៃប៉មកម្ពស់ 30 ម៉ែត្រដែលសាងសង់ដោយគោលបំណង ខ្សែភ្លើងត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងឧបករណ៍បំផ្ទុះ ហើយដំណាក់កាលចុងក្រោយនៃការរៀបចំបានចាប់ផ្តើម។ បរិមាណដ៏ច្រើន។ឧបករណ៍វាស់។ នៅថ្ងៃទី 16 ខែកក្កដាឆ្នាំ 1945 នៅម៉ោង 5 កន្លះព្រឹកឧបករណ៍នេះត្រូវបានបំផ្ទុះ។

សីតុណ្ហភាពនៅកណ្តាលនៃការផ្ទុះឡើងដល់ជាច្រើនលានដឺក្រេ ដូច្នេះការផ្ទុះនុយក្លេអ៊ែរគឺភ្លឺជាងព្រះអាទិត្យច្រើន។ កាំជ្រួចមានរយៈពេលជាច្រើនវិនាទី បន្ទាប់មកចាប់ផ្តើមឡើង ងងឹតពីពណ៌សទៅពណ៌ទឹកក្រូច បន្ទាប់មកមានពណ៌ក្រហម ហើយផ្សិតនុយក្លេអ៊ែរដ៏ល្បីល្បាញឥឡូវនេះត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ពពកផ្សិតដំបូងបានកើនឡើងដល់កម្ពស់ 11 គីឡូម៉ែត្រ។

ថាមពលផ្ទុះគឺច្រើនជាង 20 kt នៃសមមូល TNT ។ គ្រឿងបរិក្ខារវាស់វែងភាគច្រើនត្រូវបានបំផ្លាញដោយសារតែអ្នករូបវិទ្យាកំពុងរាប់ចំនួន 510 តោន ហើយដាក់ឧបករណ៍នៅជិតពេក។ បើ​មិន​ដូច្នេះ​ទេ​គឺ​ជា​ជោគជ័យ​ដ៏​ត្រចះត្រចង់!

ប៉ុន្តែជនជាតិអាមេរិកបានប្រឈមមុខនឹងការបំពុលដោយវិទ្យុសកម្មដែលមិននឹកស្មានដល់ក្នុងតំបន់នោះ។ រលក​នៃ​ការ​ផ្ទុះ​វិទ្យុសកម្ម​លាតសន្ធឹង​ចម្ងាយ ១៦០ គីឡូម៉ែត្រ​ទៅ​ភាគ​ឦសាន។ ផ្នែកមួយនៃចំនួនប្រជាជនត្រូវជម្លៀសចេញពីទីក្រុងតូចមួយនៃ Bingham ប៉ុន្តែអ្នកស្រុកយ៉ាងហោចណាស់ 5 នាក់បានទទួលថ្នាំរហូតដល់ 5760 roentgens ។

វាបានប្រែក្លាយថា ដើម្បីជៀសវាងការចម្លងរោគ គ្រាប់បែកត្រូវតែបំផ្ទុះនៅរយៈកម្ពស់ខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ យ៉ាងហោចណាស់មួយគីឡូម៉ែត្រកន្លះ បន្ទាប់មកផលិតផលនៃការពុកផុយវិទ្យុសកម្មត្រូវបានរាយប៉ាយលើផ្ទៃដីរាប់រយរាប់ពាន់ ឬរាប់លាន។ គីឡូម៉ែត្រការ៉េ និងរលាយក្នុងផ្ទៃខាងក្រោយវិទ្យុសកម្មសកល។

គ្រាប់បែកទីពីរនៃការរចនានេះត្រូវបានទម្លាក់នៅលើណាហ្គាសាគីនៅថ្ងៃទី 9 ខែសីហា 24 ថ្ងៃបន្ទាប់ពីការសាកល្បងនេះនិងបីថ្ងៃបន្ទាប់ពីការទម្លាក់គ្រាប់បែកនៅហ៊ីរ៉ូស៊ីម៉ា។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក ស្ទើរតែគ្រប់គ្រាប់បែកបរមាណូទាំងអស់បានប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាបំផ្ទុះ។ គ្រាប់បែកសូវៀតទីមួយ RDS-1 ដែលត្រូវបានសាកល្បងនៅថ្ងៃទី 29 ខែសីហាឆ្នាំ 1949 ត្រូវបានធ្វើឡើងតាមរបៀបដូចគ្នា។

ដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការប្រេះស្រាំ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើតឧបករណ៍បង្កាត់ពូជដែលមានសារធាតុ fissile សុទ្ធ ឬសារធាតុ fissile និងអ្នកសម្របសម្រួល ដែលសមាសភាពធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ប្រតិកម្មដើម្បីអភិវឌ្ឍ។ គួរកត់សំគាល់ថាសម្ភារៈសំណង់នឹងជៀសមិនរួចនៅក្នុងបរិយាកាសនេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការជ្រើសរើសឧបករណ៍បង្កាត់ពូជដែលមានប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលត្រូវការមិនទាន់ផ្តល់លក្ខខណ្ឌទាំងអស់សម្រាប់ប្រតិកម្មសង្វាក់នោះទេ។ ជាមួយនឹងទំហំតូច ហើយអាស្រ័យហេតុនេះ ម៉ាស់របស់ឧបករណ៍បង្កាត់ពូជ នឺត្រុងភាគច្រើនដែលកើតឡើងនៅក្នុងវានឹងហោះហើរចេញដោយមិនមានពេលវេលាដើម្បីបង្កឱ្យមានការបំបែក ហើយប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ទ្រទ្រង់ខ្លួនឯង (SCR) នឹងមិនកើតឡើងទេ។ ការលេចធ្លាយនៃនឺត្រុងពីបរិមាណជាមួយនឹងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលគុណនឹងនាំទៅរកលទ្ធផលដូចគ្នានឹងការស្រូបរបស់វាដោយគ្មានការបំបែក។

នៅពេលដែលទំហំនៃឧបករណ៍បង្កាត់ពូជកើនឡើង ប្រវែងផ្លូវជាមធ្យមនៃនឺត្រុងនៅក្នុងវាកើនឡើង ហើយជាលទ្ធផលចំនួននៃការប៉ះទង្គិចជាមួយនឺត្រុង អមដោយការប្រេះស្រាំ និងការលេចចេញនូវនឺត្រុងថ្មីៗ ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីឥរិយាបថរបស់រ៉េអាក់ទ័រទាន់ពេលវេលា។ មាន កត្តាគុណ k eff ត្រូវបានណែនាំ - សមាមាត្រនៃចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងជំនាន់បន្ទាប់ទៅនឹងចំនួននឺត្រុងនៅក្នុងជំនាន់មុន។នៅក្នុងការបកស្រាយនេះ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃទំហំនៃឧបករណ៍ផ្ទុក k eff លូតលាស់ពីសូន្យនៅប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបំប្លែងសូន្យទៅជាតម្លៃធំជាងការរួបរួម ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចំនួននឺត្រុងក្នុងជំនាន់ជាបន្តបន្ទាប់។

នៅពេលដែល k eff ស្មើនឹងមួយ អាំងតង់ស៊ីតេនៃដំណើរការបំបែកមិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលានោះទេ - ដំណើរការគឺទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯង ហើយប្រព័ន្ធបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា រិះគន់ ... នៅ k eff< 1 скорость делений будет уменьшаться, и в этом случае систему называют subcritical ... សម្រាប់ k eff> 1 ប្រព័ន្ធ supercritical.

ម៉ាស់អប្បរមានៃវត្ថុធាតុប្រេះស្យែលដែលត្រូវការដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មប្រេះស្រាំដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងត្រូវបានគេហៅថា ម៉ាស់សំខាន់ . ប្រសិនបើម៉ាស់លើសពីកម្រិតសំខាន់ នោះនឺត្រុងជំនាន់ក្រោយនីមួយៗនឹងត្រូវបានផលិតជាងនឺត្រុងមុន ហើយប្រតិកម្មសង្វាក់នឹងវិវឌ្ឍន៍។ តម្លៃនៃម៉ាស់ដ៏សំខាន់គឺអាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃនុយក្លីដ fissile (235 U ឬ 239 Pu) សមាសភាពនៃឧបករណ៍បង្កាត់ពូជ និងបរិស្ថានរបស់វា។ ម៉ាស់ដ៏សំខាន់អាចប្រែប្រួលពីជាច្រើនរយក្រាមនៅក្នុងឧបករណ៍ពិសោធន៍ រហូតដល់រាប់សិបគីឡូក្រាមនៅក្នុងក្បាលគ្រាប់នុយក្លេអ៊ែរ និងជាច្រើនតោននៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រថាមពលដ៏ធំ។ ពិចារណាពីម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ... ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដែលទ្រទ្រង់ដោយខ្លួនឯងអាចកើតឡើងនៅក្នុងវា ប្រសិនបើចំនួននឺត្រុងបន្ទាប់បន្សំដែលផលិតកំឡុងពេលការប្រេះស្រាំ និងអាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រេះស្រាំបន្ថែមទៀតប្រែទៅជាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីរក្សាអត្រាប្រេះឆានៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនៅកម្រិតថេរ។