একটি ইউরেনিয়াম বোমা এবং একটি বোমা যা "অনাগত" উপাদান থেকে তৈরি। ইউরেনিয়াম বোমা আধুনিক ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম বোমার মাত্রা

এটি এক ধরনের পারমাণবিক বোমা যাতে ইউরেনিয়াম আইসোটোপ চার্জ হিসেবে কাজ করে। একটি ইউরেনিয়াম বোমা হল একটি বিস্ফোরক যন্ত্র যেখানে শক্তির প্রধান উৎস হল ইউরেনিয়াম পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের বিদারণ - একটি পারমাণবিক বিক্রিয়া। সংকীর্ণ অর্থে, এটি একটি বিস্ফোরক যন্ত্র যা ভারী ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের বিদারণ শক্তি ব্যবহার করে। যে যন্ত্রগুলি আলোক নিউক্লিয়াস একত্রিত হওয়ার সময় নির্গত শক্তি ব্যবহার করে তাদের থার্মোনিউক্লিয়ার ডিভাইস বলে। ইউরেনিয়াম প্রকৃতিতে দুটি আইসোটোপের আকারে বিদ্যমান: ইউরেনিয়াম-235 এবং ইউরেনিয়াম-238। যখন ইউরেনিয়াম-235 ক্ষয়ের সময় একটি নিউট্রন শোষণ করে, তখন এটি এক থেকে তিনটি নিউট্রন নির্গত করে।

বিপরীতে, ইউরেনিয়াম -238, নিউট্রন শোষণের প্রক্রিয়ায় নতুনগুলি নির্গত করে না, যার ফলে পারমাণবিক প্রতিক্রিয়ার ঘটনা রোধ হয়। এটি ইউরেনিয়াম-239, তারপর নেপটুনিয়াম-239 এবং অবশেষে অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল প্লুটোনিয়াম-239-এ রূপান্তরিত হয়।

পারমাণবিক চার্জের ধরণের উপর নির্ভর করে এটিকে ইউরেনিয়াম বোমা, থার্মোনিউক্লিয়ার অস্ত্র এবং নিউট্রন অস্ত্রে ভাগ করা যায়। ইউরেনিয়াম বোমা কৌশলগত, অপারেশনাল-কৌশলগত এবং কৌশলগত বিভক্ত। রবার্ট ওপেনহেইমারের নেতৃত্বে আমেরিকান টপ-সিক্রেট ম্যানহাটন প্রজেক্টের অংশ হিসাবে, 1944 সালে আরও স্পষ্টভাবে দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের শেষে প্রথম ইউরেনিয়াম বোমা তৈরি করা হয়েছিল। প্রথম দুটি ইউরেনিয়াম বোমা আমেরিকানরা জাপানের দুটি শহর হিরোশিমা (6 আগস্ট) এবং নাগাসাকি (9 আগস্ট) 1945 সালের আগস্টে ফেলেছিল। ইউরেনিয়াম বোমার মেরুদণ্ড হল ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের অনিয়ন্ত্রিত ফিশন চেইন বিক্রিয়া। ইউরেনিয়াম বোমার দুটি প্রধান নকশা রয়েছে: "কামান" এবং বিস্ফোরক বিস্ফোরণ। "কামান" নকশা তথাকথিত 1 ম প্রজন্মের পারমাণবিক অস্ত্রের প্রাথমিক মডেলগুলির বৈশিষ্ট্য। এর সারমর্মটি "শুটিং" এর মধ্যে রয়েছে বিচ্ছিন্ন পদার্থের দুটি বিশেষ ব্লক যার একে অপরের প্রতি একটি সাবক্রিটিকাল ভর রয়েছে। এই বিস্ফোরণের মোড শুধুমাত্র ইউরেনিয়াম অস্ত্রের ক্ষেত্রেই সম্ভব কারণ প্লুটোনিয়ামের বিস্ফোরণের হার বেশি। দ্বিতীয় স্কিমটি বোমার যুদ্ধের কেন্দ্রকে এমনভাবে বিস্ফোরণের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে যাতে সংকোচনটি একটি ফোকাল পয়েন্টে নির্দেশিত হয়, যেটি শুধুমাত্র একটি হতে পারে বা তাদের মধ্যে বেশ কয়েকটি থাকতে পারে। এটি শুধুমাত্র বিস্ফোরক চার্জ সহ যুদ্ধের কোরের একটি বিশেষ আস্তরণের সাহায্যে এবং একটি নির্ভুল বিস্ফোরণ নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের অস্তিত্বের সাহায্যে ঘটে।

পারমাণবিক বোমা কার্যকর হওয়ার জন্য, পারমাণবিক জ্বালানীতে ইউরেনিয়াম -235 এর ঘনত্ব 80% এর কম হওয়া উচিত নয়, অন্যথায় ইউরেনিয়াম -238 খুব দ্রুত প্রতিষ্ঠিত পারমাণবিক চেইন প্রতিক্রিয়া নিভিয়ে দেবে। প্রায় সমস্ত প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম (প্রায় 99.3%) ইউরেনিয়াম -238 গঠিত। ফলস্বরূপ, পারমাণবিক জ্বালানী উত্পাদনে, ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণের একটি খুব জটিল, বহু-পর্যায়ের প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়, যার ফলস্বরূপ ইউরেনিয়াম -235 এর অংশ বৃদ্ধি পায়। ইউরেনিয়াম-ভিত্তিক বোমা ছিল যুদ্ধে মানুষের দ্বারা ব্যবহৃত প্রথম পারমাণবিক অস্ত্র (হিরোশিমায় আমেরিকা কর্তৃক নিক্ষেপ করা "লিটল বয়" বোমা)। অনেক অসুবিধার কারণে, যেমন প্রাপ্তি, উত্পাদন এবং সরবরাহে অসুবিধার কারণে, ইউরেনিয়াম বোমাগুলি আজ খুব জনপ্রিয় নয়, যা অন্যান্য তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে উন্নত বোমাগুলিকে পথ দেয় যার ভর কম গুরুতর। তথাকথিত "পারমাণবিক ক্লাব", একটি দল যাদের হাতে ইউরেনিয়াম বোমা রয়েছে, 1945 সাল থেকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রকে অন্তর্ভুক্ত করেছে; রাশিয়া, মূলত সোভিয়েত ইউনিয়ন, 1949 সাল থেকে; গ্রেট ব্রিটেন - 1952 সাল থেকে; ফ্রান্স - 1960 সাল থেকে; চীন - 1964 সাল থেকে; ভারত - 1974 সাল থেকে; পাকিস্তান - 1998 সাল থেকে এবং উত্তর কোরিয়া - 2006 সাল থেকে। ইসরায়েল কোনো পারমাণবিক অস্ত্রের অস্তিত্ব সম্পর্কে তথ্য ব্যাখ্যা করে না, তবে, সমস্ত বিশেষজ্ঞদের সাধারণ মতামত অনুসারে, এটির একটি উল্লেখযোগ্য অস্ত্রাগার রয়েছে। দক্ষিণ আফ্রিকার বৃহত্তম পারমাণবিক অস্ত্রাগার ছিল, তবে ছয়টি ইউরেনিয়াম বোমাই স্বেচ্ছায় ধ্বংস করা হয়েছিল। 1990 থেকে 1991 সময়কালে, ইউক্রেন, বেলারুশ এবং কাজাখস্তান, যাদের ভূখণ্ডে ইউএসএসআর-এর পারমাণবিক অস্ত্রের অংশ ছিল, সেগুলি রাশিয়ান ফেডারেশনে স্থানান্তরিত হয়েছিল এবং 1992 সালে লিসবন প্রোটোকল স্বাক্ষর করার পরে, তারা আনুষ্ঠানিকভাবে পারমাণবিক অস্ত্রবিহীন দেশ হিসাবে ঘোষণা করা হয়েছিল। অস্ত্র ইসরায়েল এবং দক্ষিণ আফ্রিকা বাদে সমস্ত পারমাণবিক শক্তি ইতিমধ্যেই তাদের তৈরি করা ইউরেনিয়াম বোমার বিভিন্ন পরীক্ষার একটি সিরিজ পরিচালনা করেছে। দক্ষিণ আফ্রিকা বুভেট দ্বীপ এলাকায় কিছু পারমাণবিক পরীক্ষাও চালিয়েছে বলে মতামত রয়েছে।

ম্যানহাটন প্রকল্পের কাঠামোর মধ্যে পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির সময়, একই সাথে দুটি পারমাণবিক বোমা - ​​ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম তৈরির কাজ করা হয়েছিল।

প্রথম পারমাণবিক চার্জ "গ্যাজেট" পরীক্ষা করার পরে (প্লুটোনিয়াম বোমার প্রোটোটাইপ "ফ্যাটম্যান" - পরেরটি, ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত, ছিল ইউরেনিয়াম "লিটলবয়"। তিনিই হিরোশিমায় 6ই আগস্ট, 1945 সালে নিক্ষেপ করেছিলেন। আরেকটি "বেবি" তৈরি করতে কয়েক মাস ইউরেনিয়াম জমা করতে হবে, তাই দ্বিতীয় বোমাটি ছিল "ফ্যাট ম্যান" যা ব্যবহার করার কিছুক্ষণ আগে তিনিয়ান দ্বীপে একত্রিত হয়েছিল। .

ফ্যাট ম্যান-এর প্রাথমিক সমাবেশ ক্যালিফোর্নিয়ার সল্টওয়েলস নেভাল বেস-এ হয়েছিল৷ প্লুটোনিয়াম কোরের চূড়ান্ত সমাবেশ এবং ইনস্টলেশনটি প্রশান্ত মহাসাগরের তিনিয়ান দ্বীপে করা হয়েছিল, যেখানে প্রথম যুদ্ধের প্লুটোনিয়াম চার্জের নির্মাণ সম্পন্ন হয়েছিল৷ হিরোশিমার পর দ্বিতীয় স্ট্রাইকটি কোকুরায় চালানোর কথা ছিল, প্রথম আক্রমণের কয়েকদিন পর, কিন্তু আবহাওয়ার কারণে নাগাসাকি শহরে বোমা হামলা হয়।

লিটল বয় ইউরেনিয়াম পারমাণবিক বোমা।
একটি বোমার ইউরেনিয়াম চার্জ দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি লক্ষ্য এবং একটি প্রজেক্টাইল। প্রজেক্টাইল, 10 সেন্টিমিটার ব্যাস এবং 16 সেন্টিমিটার লম্বা, এটি ছয়টি ইউরেনিয়াম রিংয়ের একটি সেট। এটিতে প্রায় 25.6 কেজি - সমস্ত ইউরেনিয়ামের 40% রয়েছে। প্রজেক্টাইলের রিংগুলি একটি টাংস্টেন কার্বাইড ডিস্ক এবং ইস্পাত প্লেট দ্বারা সমর্থিত এবং একটি স্টিলের আবরণের মধ্যে থাকে। লক্ষ্যটির ভর 38.46 কেজি এবং এটি 16 সেমি ব্যাস এবং 16 সেমি দৈর্ঘ্যের একটি ফাঁপা সিলিন্ডারের আকারে তৈরি করা হয়েছে। কাঠামোগতভাবে, এটি দুটি পৃথক অংশের আকারে তৈরি করা হয়েছে। লক্ষ্য একটি হাউজিং যে একটি নিউট্রন প্রতিফলক হিসাবে কাজ করে মাউন্ট করা হয়. নীতিগতভাবে, বোমাটিতে ব্যবহৃত ইউরেনিয়ামের পরিমাণ একটি প্রতিফলক ছাড়াই একটি সমালোচনামূলক ভর দেয়, তবে এর উপস্থিতি, সেইসাথে লক্ষ্যের (~80%) চেয়ে বেশি সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম (89% U-235) থেকে একটি প্রজেক্টাইল তৈরি করে U-235), চার্জ পাওয়ার বাড়ানোর অনুমতি দেয়।

ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্রক্রিয়াটি 3টি পর্যায়ে সংঘটিত হয়েছিল। প্রাথমিকভাবে, প্রাকৃতিক আকরিক (0.72% ইউরেনিয়াম) একটি তাপ বিচ্ছুরণ কেন্দ্রে 1-1.5% সমৃদ্ধ করা হয়েছিল। এটি একটি গ্যাস বিস্তার ইনস্টলেশন এবং শেষ পর্যায় দ্বারা অনুসরণ করা হয়েছিল - একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিভাজক, যা ইতিমধ্যে ইউরেনিয়াম আইসোটোপগুলির পৃথকীকরণ সম্পন্ন করেছে। "শিশু" তৈরি করতে, 64 কেজি সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম প্রয়োজন, যা ~ 2.5 সমালোচনামূলক ভর। 1945 সালের গ্রীষ্মের মধ্যে, 89% U-235-এর প্রায় 50 কেজি এবং 50% U-235-এর 14 কেজি জমা হয়েছিল। ফলস্বরূপ, মোট ঘনত্ব ছিল ~80%। যদি আমরা এই সূচকগুলিকে একটি প্লুটোনিয়াম কোরের সাথে তুলনা করি, Pu-239 এর ভর যার মধ্যে ছিল মাত্র ~6 কিলোগ্রাম, যার মধ্যে প্রায় 5টি সমালোচনামূলক ভর রয়েছে, ইউরেনিয়াম প্রকল্পের প্রধান ত্রুটিটি দৃশ্যমান হয়: বিচ্ছিন্ন পদার্থের উচ্চ সুপারক্রিটিকালতা নিশ্চিত করার অসুবিধা , যার ফলে অস্ত্রের দক্ষতা কম।

একটি দুর্ঘটনাজনিত চেইন প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করার জন্য, লক্ষ্যে একটি বোরন প্লাগ থাকে এবং প্রজেক্টাইলটি একটি বোরন শেলে এম্বেড করা হয়। বোরন একটি ভাল নিউট্রন শোষক, এইভাবে লোড করা গোলাবারুদ পরিবহন এবং সংরক্ষণের সময় নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে। যখন প্রক্ষিপ্ত লক্ষ্যবস্তুতে পৌঁছায়, তখন এর আবরণটি উড়ে যায় এবং লক্ষ্যবস্তুর প্লাগটি তা থেকে বের হয়ে যায়।

একত্রিত বোমার শেলে একটি টাংস্টেন কার্বাইড বডি থাকে (নিউট্রন প্রতিফলক হিসাবে কাজ করে), যা প্রায় 60 সেন্টিমিটার ব্যাস সহ একটি স্টিলের জ্যাকেট দ্বারা বেষ্টিত। এই কাঠামোর মোট ভর প্রায় 2.3 টন। একটি কার্বাইড বডি একটি গর্তে স্থাপন করা হয়। জ্যাকেটে ড্রিল করা হয়, যার মধ্যে একটি লক্ষ্য মাউন্ট করা হয়। এই গর্তের নীচে এক বা একাধিক বেরিলিয়াম-পোলোনিয়াম ইনিশিয়েটর থাকতে পারে। যে ব্যারেল বরাবর ইউরেনিয়াম প্রজেক্টাইল চলে তা লক্ষ্যের ইস্পাত বডিতে দৃঢ়ভাবে থ্রেড করা হয়; এটি একটি 75-মিমি অ্যান্টি-এয়ারক্রাফ্ট বন্দুক থেকে ধার করা হয়েছিল এবং প্রজেক্টাইলটিকে 100 মিমিতে ফিট করার জন্য বিরক্ত হয়েছিল। ব্যারেলের দৈর্ঘ্য প্রায় 2 মিটার, ওজন - 450 কেজি, এবং ব্রীচ - 34 কেজি। ধোঁয়াবিহীন পাউডার প্রপেলান্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ব্যারেলে প্রজেক্টাইলের গতি প্রায় 300 মি/সেকেন্ডে পৌঁছায়; এটিকে গতিতে সেট করতে, কমপক্ষে 300 kN শক্তি প্রয়োজন।

লিটল বয় ছিল সঞ্চয় ও পরিবহনের জন্য অত্যন্ত অনিরাপদ বোমা। বিস্ফোরণ, এমনকি দুর্ঘটনাজনিত, প্রপেল্যান্টের (প্রক্ষেপণকে চালিত করা) একটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ ঘটায়। এই কারণে, বায়বীয় পর্যবেক্ষক এবং অস্ত্র বিশেষজ্ঞ এস. পার্সনস টেকঅফের পরেই বোমাতে গানপাউডার লোড করার সিদ্ধান্ত নেন। যাইহোক, পড়ার সময় পর্যাপ্ত শক্তিশালী প্রভাবের সাথে, প্রজেক্টাইল গানপাউডারের সাহায্য ছাড়াই চলতে শুরু করতে পারে, যা কয়েক টন থেকে পূর্ণ শক্তিতে বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। লিটল বয়ও পানিতে পড়লে বিপজ্জনক। ভিতরের ইউরেনিয়াম - মোট বেশ কয়েকটি সমালোচনামূলক ভর - বায়ু দ্বারা পৃথক করা হয়। যদি জল ভিতরে যায়, এটি একটি মধ্যস্থতাকারীর ভূমিকা পালন করতে পারে, যার ফলে একটি চেইন প্রতিক্রিয়া হয়। এর ফলে দ্রুত গলে যাওয়া বা ছোট বিস্ফোরণের ফলে প্রচুর পরিমাণে তেজস্ক্রিয় পদার্থ নির্গত হবে।

লিটল বয়ের সমাবেশ এবং ব্যবহার।
প্রজেক্টাইলের প্রথম উপাদানগুলি লস আলামোসে 15 জুন, 1945-এ সম্পন্ন হয়েছিল এবং তারা 3 জুলাইয়ের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে তৈরি হয়েছিল।

14 জুলাই, লিটল বয় এবং এর জন্য ইউরেনিয়াম শেল ইন্ডিয়ানাপোলিস জাহাজে লোড করা হয় এবং 16 তারিখে দ্বীপের উদ্দেশ্যে রওনা হয়। টিনিয়ান, মারিয়ানা দ্বীপপুঞ্জ। জাহাজটি 26 জুলাই দ্বীপে আসে।

24 জুলাই, বোমার লক্ষ্যবস্তু সম্পন্ন হয় এবং 26 তারিখে উপাদানগুলি আলবুকার্ক থেকে তিনটি C-54-এ উড়ে যায় এবং 28 তারিখে তিনিয়ানে পৌঁছে।

31 জুলাই বোমার ভিতরে একটি লক্ষ্য এবং একটি প্রজেক্টাইল স্থাপন করা হয়েছিল। পরের দিন, 1 আগস্টের জন্য পারমাণবিক হামলার জন্য নির্ধারিত ছিল, কিন্তু একটি টাইফুনের কাছাকাছি আসার কারণে অপারেশনটি 5 দিনের জন্য স্থগিত করতে বাধ্য হয়।

আগস্ট ৬:
00:00 শেষ মিটিং, লক্ষ্য - হিরোশিমা। পাইলট - টিবেটস, ২য় পাইলট - লুইস।
02:45 বোমারু বিমানটি টেক অফ করে।
07:30 বোমাটি ফেলার জন্য সম্পূর্ণ প্রস্তুত।
08:50 প্লেনটি জাপানের শিকোকু দ্বীপের উপর দিয়ে উড়েছে।
09:16:02 লিটল বয় 580 মিটার উচ্চতায় বিস্ফোরিত হয়। বিস্ফোরণের শক্তি: 12-18 কেটি, পরবর্তী অনুমান অনুযায়ী - 15 কেটি (+/- 20%)।

এই ধরনের বিস্ফোরণের শক্তির সাথে, যে উচ্চতায় এটি বিস্ফোরিত হয়েছিল তা 12 পিএসআই (পাউন্ড প্রতি বর্গ ইঞ্চি) শক ওয়েভ চাপের জন্য সর্বোত্তম। 12 psi বা তার বেশি এলাকা সাপেক্ষে সর্বাধিক করতে। শহরের বিল্ডিংগুলি ধ্বংস করার জন্য, 5 psi চাপ যথেষ্ট, যা ~ 860 এর উচ্চতার সাথে মিলে যায়, এইভাবে, এত উচ্চতার সাথে, হতাহতের সংখ্যা এবং ধ্বংস আরও বেশি হতে পারে। শক্তি নির্ধারণে অনিশ্চয়তা এবং বিস্ফোরণের শক্তি হ্রাসের কারণ হতে পারে এমন বিপুল সংখ্যক কারণের কারণে, একটি ছোট চার্জের ক্ষেত্রে উচ্চতা মাঝারিভাবে কম হতে বেছে নেওয়া হয়েছিল। 580 মিটার উচ্চতা 5 কেটি বিস্ফোরণের জন্য সর্বোত্তম।

ফ্যাট ম্যান প্লুটোনিয়াম পারমাণবিক বোমা।

বোমার কোর হল পরস্পরের মধ্যে বাসা বেঁধে থাকা গোলকের একটি সেট। এখানে এগুলি নেস্টিং ক্রমে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, গোলকের বাইরের ব্যাসার্ধের মাত্রা দেওয়া হয়েছে:

* বিস্ফোরক শেল - 65 সেমি,
* "পুশার"/নিউট্রন শোষক - 23 সেমি,
* ইউরেনিয়াম হাউজিং/নিউট্রন প্রতিফলক - 11.5 সেমি,
* প্লুটোনিয়াম কোর - 4.5 সেমি,
* বেরিলিয়াম-পোলোনিয়াম নিউট্রন ইনিশিয়েটর - 1 সেমি।

নিউট্রন ইনিশিয়েটর।
প্রথম পর্যায়, নিউট্রন ইনিশিয়েটর, যাকে আরচিনও বলা হয়, একটি বেরিলিয়াম গোলাকার শেল যার ব্যাস 2 সেমি এবং পুরুত্ব 0.6 সেমি। এর ভিতরে একটি বেরিলিয়াম লাইনার রয়েছে যার ব্যাস 0.8 সেমি। গঠনটির মোট ওজন প্রায় 7 গ্রাম। শেলের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে তৈরি 2.09 মিমি গভীরতার সাথে 15টি কীলক-আকৃতির স্লিট রয়েছে। শেল নিজেই কার্বনাইল নিকেলের বায়ুমণ্ডলে গরম চাপ দিয়ে প্রাপ্ত হয়; এর পৃষ্ঠ এবং অভ্যন্তরীণ গোলকটি নিকেল এবং সোনার একটি স্তর দিয়ে আবৃত। পোলোনিয়াম-210 (11 মিলিগ্রাম) এর 50 টি কিউরি ভিতরের গোলকের উপর জমা হয়েছিল এবং শেলের মধ্যে ফাটল দেখা গিয়েছিল। সোনা এবং নিকেলের স্তরগুলি বেরিলিয়ামকে পোলোনিয়াম বা সূচনাকারীকে ঘিরে থাকা প্লুটোনিয়াম দ্বারা নির্গত আলফা কণা থেকে রক্ষা করে। ইনিশিয়েটরটি প্লুটোনিয়াম কোরে 2.5 সেমি ব্যাস সহ একটি গহ্বরের ভিতরে একটি বন্ধনীতে মাউন্ট করা হয়।

শক ওয়েভ চার্জের কেন্দ্রে পৌঁছালে অর্চিন সক্রিয় হয়। শক ওয়েভ যখন প্লুটোনিয়ামের অভ্যন্তরীণ গহ্বরের দেয়ালে পৌঁছায়, তখন বাষ্পীভূত প্লুটোনিয়াম থেকে আসা শক ওয়েভ ইনিশিয়েটরের উপর কাজ করে, পোলোনিয়াম দিয়ে ফাঁকগুলিকে চূর্ণ করে এবং মুনরো প্রভাব তৈরি করে - উপাদানের শক্তিশালী জেট যা দ্রুত পোলোনিয়াম এবং বেরিলিয়ামকে মিশ্রিত করে। বাইরের এবং অভ্যন্তরীণ গোলক। Po-210 দ্বারা নির্গত আলফা কণা বেরিলিয়াম পরমাণু দ্বারা শোষিত হয়, যার ফলে নিউট্রন নির্গত হয়।

প্লুটোনিয়াম চার্জ।
নিউট্রন ইনিশিয়েটরের জন্য কেন্দ্রে 2.5 সেমি গহ্বর সহ একটি নয়-সেন্টিমিটার গোলক। রবার্ট ক্রিস্টি ইমপ্লোশনের সময় অসাম্যতা এবং অস্থিরতা কমাতে এই ধরনের চার্জের প্রস্তাব করেছিলেন।

মূলে থাকা প্লুটোনিয়াম কম-ঘনত্বের ডেল্টা পর্যায়ে (ঘনত্ব 15.9) পদার্থের পরিমাণ অনুসারে (0.8% ভর দ্বারা) 3% গ্যালিয়ামের সাথে ফিউজ করে স্থিতিশীল হয়। ঘন আলফা ফেজ (ঘনত্ব 19.2) এর উপর ডেল্টা ফেজ ব্যবহার করার সুবিধা হল যে ডেল্টা ফেজ নমনীয় এবং নমনীয়, যখন আলফা ফেজ ভঙ্গুর এবং ভঙ্গুর, উপরন্তু, ডেল্টা ফেজে প্লুটোনিয়ামের স্থিতিশীলতা সংকোচন এড়াতে দেয়। ঢালাই বা গরম কাজের পরে ওয়ার্কপিসের শীতলতা এবং বিকৃতি। এটি মনে হতে পারে যে কোরের জন্য একটি কম ঘনত্বের উপাদান ব্যবহার করা অসুবিধাজনক হতে পারে, যেহেতু বর্ধিত দক্ষতা এবং প্রয়োজনীয় প্লুটোনিয়ামের পরিমাণ হ্রাসের কারণে ঘন উপাদান ব্যবহার করা পছন্দনীয়, তবে এটি সম্পূর্ণ সত্য নয়। ডেল্টা-স্থিতিশীল প্লুটোনিয়াম কয়েক হাজার বায়ুমণ্ডলের তুলনামূলকভাবে কম চাপে আলফা পর্যায়ে একটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। ইমপ্লোশন বিস্ফোরণের সময় ঘটে যাওয়া কয়েক মিলিয়ন বায়ুমণ্ডলের চাপ এই ধরনের সংকোচনের সময় উদ্ভূত অন্যান্য ঘটনার সাথে এই রূপান্তর ঘটায়। এইভাবে, ডেল্টা পর্বে প্লুটোনিয়ামের সাথে ঘনত্বের একটি বৃহত্তর বৃদ্ধি এবং একটি ঘন আলফা পর্বের ক্ষেত্রে ঘটতে পারে তার চেয়ে বেশি প্রতিক্রিয়াশীলতার ইনপুট।

কোর দুটি গোলার্ধ থেকে একত্রিত হয়, সম্ভবত মূলত ফাঁকা জায়গায় নিক্ষেপ করা হয় এবং তারপর কার্বনাইল নিকেল বায়ুমণ্ডলে গরম চাপ দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করা হয়। যেহেতু প্লুটোনিয়াম একটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু এবং উপরন্তু, জীবনের জন্য বিপজ্জনক, প্রতিটি গোলার্ধে নিকেলের একটি স্তর (অথবা রূপালী, যেমন গ্যাজেট কোরের জন্য রিপোর্ট করা হয়েছে) দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয়। এই আবরণটি গ্যাজেট কোরের সাথে সমস্যা তৈরি করে, যেহেতু দ্রুত ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্লুটোনিয়াম। নিকেল (বা রৌপ্য) দিয়ে ধাতুতে খোসা তৈরি হয় এবং মূলে ব্যবহারের জন্য এর অনুপযুক্ততা। যত্ন সহকারে নাকাল এবং সোনার স্তর স্থাপন গোলার্ধের দ্বারা সৃষ্ট ত্রুটিগুলি পুনরুদ্ধার করে। যাইহোক, গোলার্ধের মধ্যে একটি পাতলা সোনার স্তর (প্রায় 0.1 মিমি পুরু) যে কোনও ক্ষেত্রেই নকশার একটি প্রয়োজনীয় অংশ ছিল, যা গোলার্ধের মধ্যে শক ওয়েভ জেটগুলির অকাল অনুপ্রবেশ রোধ করতে পরিবেশন করে, যা অকালে নিউট্রন ইনিশিয়েটরকে সক্রিয় করতে পারে।

ইউরেনিয়াম হাউজিং/নিউট্রন প্রতিফলক।
প্লুটোনিয়াম চার্জটি 120 কেজি ওজনের এবং 23 সেন্টিমিটার ব্যাস সহ প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম দিয়ে তৈরি একটি আবরণ দ্বারা বেষ্টিত। এই আবরণটি প্লুটোনিয়ামের চারপাশে সাত-সেন্টিমিটার স্তর তৈরি করে। ইউরেনিয়ামের পুরুত্ব নিউট্রন সংরক্ষণের কাজ দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই নিউট্রন ব্রেকিং নিশ্চিত করার জন্য কয়েক সেন্টিমিটারের একটি স্তর যথেষ্ট। একটি মোটা শরীর (বেধে 10 সেন্টিমিটারের বেশি) পুরো কাঠামোর জন্য উল্লেখযোগ্য নিউট্রন সংরক্ষণের ব্যবস্থা করে, তবে, দ্রুত, দ্রুতগতিতে বিকাশশীল চেইন প্রতিক্রিয়াগুলির অন্তর্নিহিত "অস্থায়ী শোষণ" প্রভাব একটি ঘন প্রতিফলক ব্যবহারের সুবিধাগুলিকে হ্রাস করে।

বোমার শক্তির প্রায় 20% ইউরেনিয়াম আবরণের দ্রুত বিদারণের মাধ্যমে নির্গত হয়। কোর এবং শরীর একসাথে একটি ন্যূনতম সাবক্রিটিকাল সিস্টেম গঠন করে। যখন একটি বিস্ফোরণ বিস্ফোরণ সমাবেশটিকে তার স্বাভাবিক ঘনত্বের 2.5 গুণে সংকুচিত করে, তখন মূলটি প্রায় চার থেকে পাঁচটি সমালোচনামূলক ভর ধারণ করতে শুরু করে।

"পুশার"/নিউট্রন শোষক।
ইউরেনিয়ামকে ঘিরে থাকা অ্যালুমিনিয়াম স্তর, 11.5 সেন্টিমিটার পুরু, ওজন 120 কেজি। এই গোলকের প্রধান উদ্দেশ্য, যাকে "পুশার" বলা হয়, তা হল টেলর তরঙ্গের প্রভাব, বিস্ফোরণের সামনের পিছনে যে চাপ দ্রুত হ্রাস পায় তা হ্রাস করা। ইমপ্লোশনের সময় এই তরঙ্গটি বৃদ্ধি পায়, যার ফলে বিস্ফোরণের সামনের দিকে এক বিন্দুতে একত্রিত হওয়ার সাথে সাথে চাপের আরও বেশি দ্রুত হ্রাস ঘটে। বিস্ফোরক (কম্পোজিশন “B”)/অ্যালুমিনিয়াম ইন্টারফেসে সংঘটিত শক ওয়েভের আংশিক প্রতিফলন (ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে: 1.65/2.71) টেলর তরঙ্গকে দমন করে সেকেন্ডারি ফ্রন্টকে বিস্ফোরকের মধ্যে ফেরত পাঠায়। এটি প্রেরিত তরঙ্গের চাপ বাড়ায়, কোরের কেন্দ্রে কম্প্রেশন বৃদ্ধি করে।

অ্যালুমিনিয়াম "পুশার" এও বোরনের অনুপাত রয়েছে। যেহেতু বোরন নিজেই একটি ভঙ্গুর ধাতব পদার্থ এবং ব্যবহার করা কঠিন, তাই সম্ভবত এটি বোরাক্স (35-50% বোরন) নামক একটি সহজ-থেকে-প্রক্রিয়াজাত অ্যালুমিনিয়াম খাদ আকারে রয়েছে। যদিও খোসার মধ্যে এর মোট অনুপাত ছোট, বোরন একটি নিউট্রন শোষকের ভূমিকা পালন করে, সেখান থেকে পালানো নিউট্রনকে প্লুটোনিয়াম-ইউরেনিয়াম সমাবেশে ফিরে আসতে বাধা দেয়, অ্যালুমিনিয়াম এবং বিস্ফোরক তাপ গতিতে ধীর করে দেয়।

বিস্ফোরক শেল এবং বিস্ফোরণ সিস্টেম।
বিস্ফোরক আবরণটি উচ্চ বিস্ফোরকের একটি স্তর। এটি প্রায় 47 সেমি পুরু এবং কমপক্ষে 2500 কেজি ওজনের। এই সিস্টেমে 32টি বিস্ফোরক লেন্স রয়েছে, যার মধ্যে 20টি ষড়ভুজাকার এবং 12টি পঞ্চভুজ। লেন্সগুলি ফুটবলের মতো ফ্যাশনে একত্রে সংযুক্ত হয়ে একটি গোলাকার বিস্ফোরক সমাবেশ তৈরি করে, যার ব্যাস প্রায় 130 সেমি। প্রতিটির 3টি অংশ রয়েছে: তাদের মধ্যে দুটি উচ্চ বিস্ফোরণের গতি সহ একটি বিস্ফোরক দিয়ে তৈরি, তাদের মধ্যে একটি কম বিস্ফোরণ গতিতে তৈরি। একটি দ্রুত-বিস্ফোরক বিস্ফোরকের বাইরের অংশে একটি শঙ্কু আকৃতির অবকাশ থাকে যা বিস্ফোরণে কম বিস্ফোরণ গতিতে ভরা থাকে। এই মিলন অংশগুলি কেন্দ্রের দিকে নির্দেশিত একটি বৃত্তাকার, ক্রমবর্ধমান শক ওয়েভ তৈরি করতে সক্ষম একটি সক্রিয় লেন্স গঠন করে। দ্রুত বিস্ফোরক বিস্ফোরকের ভেতরের দিকটি অভিসারী প্রভাবকে উন্নত করতে অ্যালুমিনিয়াম গোলককে প্রায় ঢেকে রাখে।

লেন্সগুলি নির্ভুলভাবে কাস্ট করা হয়েছিল, তাই ব্যবহারের আগে বিস্ফোরকটি গলিয়ে ফেলতে হয়েছিল। প্রধান দ্রুত-বিস্ফোরক বিস্ফোরকটি ছিল "কম্পোজিশন বি", 60% হেক্সাজেন (RDX)-এর মিশ্রণ - একটি খুব দ্রুত-বিস্ফোরণকারী কিন্তু দুর্বলভাবে গলিত উচ্চ বিস্ফোরক, 39% TNT (TNT) - একটি অত্যন্ত বিস্ফোরক এবং সহজে গলিত বিস্ফোরক এবং 1% মোম "ধীর" বিস্ফোরকটি ছিল বারাটোল - টিএনটি এবং বেরিয়াম নাইট্রেটের মিশ্রণ (টিএনটির ভাগ সাধারণত 25-33% হয়) বাইন্ডার হিসাবে 1% মোম সহ।

লেন্সগুলির গঠন এবং ঘনত্ব সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত ছিল এবং স্থির ছিল। লেন্স সিস্টেমটি খুব শক্ত সহনশীলতার সাথে সামঞ্জস্য করা হয়েছিল, যাতে শক ওয়েভে অনিয়ম এড়াতে অংশগুলি 1 মিমি-এর কম মধ্যে একসাথে ফিট করে, তবে লেন্সের পৃষ্ঠের প্রান্তিককরণ তাদের একসাথে ফিট করার চেয়ে আরও গুরুত্বপূর্ণ ছিল।

খুব সুনির্দিষ্ট ডেটোনেটর টাইমিং অর্জনের জন্য, স্ট্যান্ডার্ড ডেটোনেটরগুলিতে প্রাথমিক/সেকেন্ডারি বিস্ফোরক সংমিশ্রণ ছিল না এবং বৈদ্যুতিকভাবে উত্তপ্ত পরিবাহী ছিল। এই কন্ডাক্টরগুলি পাতলা তারের টুকরা যা একটি শক্তিশালী ক্যাপাসিটর থেকে প্রাপ্ত কারেন্টের ঢেউ থেকে তাত্ক্ষণিকভাবে বাষ্পীভূত হয়। ডেটোনেটরের বিস্ফোরক পদার্থ বিস্ফোরিত হয়। ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের স্রাব এবং সমস্ত ডেটোনেটরের জন্য তারের বাষ্পীভবন প্রায় একই সাথে করা যেতে পারে - পার্থক্য হল +/- 10 ন্যানোসেকেন্ড। এই ধরনের সিস্টেমের নেতিবাচক দিক হল বড় ব্যাটারির প্রয়োজন, একটি উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার সাপ্লাই এবং ক্যাপাসিটরগুলির একটি শক্তিশালী ব্যাঙ্ক (এটিকে X-ইউনিট বলা হয়, যার ওজন প্রায় 200 কেজি) একই সাথে 32টি ডেটোনেটর ফায়ার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

সমাপ্ত বিস্ফোরক শেল একটি duralumin হাউজিং মধ্যে স্থাপন করা হয়. শরীরের গঠনে 5টি প্রক্রিয়াকৃত ডুরালুমিন কাস্টিং থেকে একত্রিত একটি কেন্দ্রীয় বেল্ট এবং উপরের এবং নীচের গোলার্ধগুলি একটি সম্পূর্ণ শেল তৈরি করে।

সমাবেশের চূড়ান্ত পর্যায়।
বোমার চূড়ান্ত নকশায় একটি বিশেষ "ঢাকনা" অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যার মাধ্যমে বিচ্ছিন্ন পদার্থগুলি শেষে স্থাপন করা হয়। ইনিশিয়েটরের সাথে প্লুটোনিয়াম সন্নিবেশ বাদ দিয়ে চার্জটি সম্পূর্ণরূপে তৈরি করা যেতে পারে। নিরাপত্তার কারণে, ব্যবহারিক ব্যবহারের আগে অবিলম্বে সমাবেশ সম্পন্ন হয়। ডুরালুমিন গোলার্ধটি একটি বিস্ফোরক লেন্সের সাথে সরানো হয়। নিউট্রন ইনিশিয়েটরটি প্লুটোনিয়াম গোলার্ধের মধ্যে ইনস্টল করা হয় এবং একটি 40-কিলোগ্রাম ইউরেনিয়াম সিলিন্ডারের ভিতরে মাউন্ট করা হয় এবং তারপর এই সম্পূর্ণ কাঠামোটি ইউরেনিয়াম প্রতিফলকের ভিতরে স্থাপন করা হয়। লেন্সটি তার জায়গায় ফিরে আসে, ডেটোনেটর এটির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং ঢাকনাটি উপরে জায়গায় স্ক্রু করা হয়।

ফ্যাট ম্যান একটি গুরুতর ঝুঁকি ছিল যখন পাঠানো এবং ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত সংরক্ষণ করা হয়, যদিও এমনকি সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে এটি এখনও লিটল বয়ের চেয়ে কম বিপজ্জনক ছিল। ইউরেনিয়াম প্রতিফলক সহ একটি কোরের সমালোচনামূলক ভর ব-দ্বীপ পর্যায়ের জন্য 7.5 কেজি প্লুটোনিয়াম এবং আলফা পর্যায়ের জন্য মাত্র 5.5 কেজি। বিস্ফোরক শেলের যেকোন দুর্ঘটনাজনিত বিস্ফোরণের ফলে ফ্যাট ম্যান এর 6.2-কিলোগ্রাম কোর একটি সুপারক্রিটিকাল আলফা ফেজে কম্প্রেশন হতে পারে। চার্জের এই ধরনের অননুমোদিত বিস্ফোরণ থেকে বিস্ফোরণের আনুমানিক শক্তি দশ টন (মোটামুটিভাবে বলতে গেলে, একটি বোমাতে বিস্ফোরক চার্জের চেয়ে বেশি মাত্রার ক্রম) থেকে কয়েকশ টন টিএনটি সমতুল্য। তবে প্রধান বিপদটি বিস্ফোরণের সময় অনুপ্রবেশকারী বিকিরণের প্রবাহের মধ্যে রয়েছে। গামা রশ্মি এবং নিউট্রন মৃত্যু বা গুরুতর অসুস্থতার কারণ হতে পারে এইভাবে, 20 টন একটি ছোট পারমাণবিক বিস্ফোরণ 250 মিটার দূরত্বে 640 রেম এর একটি মারাত্মক বিকিরণ ডোজ সৃষ্টি করবে।

নিরাপত্তার কারণে, ফ্যাট ম্যান পরিবহন কখনই সম্পূর্ণরূপে একত্রিত আকারে করা হয় নি; বোমাগুলি ব্যবহারের আগে অবিলম্বে সম্পন্ন করা হয়েছিল। অস্ত্রের জটিলতার কারণে, এই প্রক্রিয়াটি কমপক্ষে কয়েকদিনের প্রয়োজন ছিল (অন্তর্বর্তী চেকগুলি বিবেচনা করে) কম এক্স-ইউনিট ব্যাটারির কারণে অ্যাসেম্বল করা বোমাটি দীর্ঘ সময়ের জন্য সচল থাকতে পারেনি।

একটি লাইভ প্লুটোনিয়াম বোমার রূপরেখা প্রধানত একটি ইস্পাত শেলে প্যাকেজ করা একটি পরীক্ষামূলক গ্যাজেট নকশা নিয়ে গঠিত। স্টিলের উপবৃত্তাকার দুটি অর্ধাংশ এক্স-ইউনিট, ব্যাটারি, ফিউজ এবং ট্রিগার ইলেকট্রনিক্সের সাথে ব্লাস্ট সিস্টেম ব্যান্ডেজের সাথে সংযুক্ত থাকে। শেলের সামনের দিক।

লিটল বয়ের মতো, ফ্যাট ম্যানের উচ্চ-উচ্চতার ফিউজ হল অ্যাচিস রাডার রেঞ্জফাইন্ডার সিস্টেম (আর্চিস - লিটল বয়ের ফটোগ্রাফে এর অ্যান্টেনাগুলি পাশে দেখা যায়)। চার্জ যখন মাটির উপরে প্রয়োজনীয় উচ্চতায় পৌঁছায় (1850+-100 ফুটে সেট), এটি বিস্ফোরণের একটি সংকেত দেয়। এছাড়াও, বোমাটি একটি ব্যারোমেট্রিক সেন্সর দিয়ে সজ্জিত যা 7,000 ফুট উপরে বিস্ফোরণ প্রতিরোধ করে।

একটি প্লুটোনিয়াম বোমার যুদ্ধ ব্যবহার।
ফ্যাট ম্যান এর চূড়ান্ত সমাবেশ দ্বীপে অনুষ্ঠিত হয়েছিল। টিনিয়ান।

26 জুলাই, 1945-এ, একটি সূচনাকারী সহ একটি প্লুটোনিয়াম কোর একটি C-54 বিমানে কির্টল্যান্ড এয়ার ফোর্স বেস থেকে তিনিয়ানে পাঠানো হয়েছিল।

28 জুলাই, কোরটি দ্বীপে আসে। এই দিনে তিনটি B-29s তিনটি পূর্ব-একত্রিত ফ্যাট ম্যানস নিয়ে কির্টল্যান্ড থেকে তিনিয়ানের উদ্দেশ্যে রওনা হয়।

2 আগস্ট - B-29 আসে। বোমা হামলার তারিখ নির্ধারণ করা হয়েছে 11 আগস্ট, লক্ষ্য কোকুরায় অস্ত্রাগার। প্রথম বোমার নন-পারমাণবিক অংশ 5 আগস্টের মধ্যে প্রস্তুত ছিল।

7 আগস্ট, 11 তারিখে ফ্লাইটের জন্য প্রতিকূল আবহাওয়া সম্পর্কে একটি পূর্বাভাস আসে, ফ্লাইটের তারিখ 10 আগস্টে স্থানান্তরিত হয়, তারপর 9 আগস্টে। তারিখ পরিবর্তনের কারণে, চার্জ একত্রিত করার জন্য ত্বরান্বিত কাজ চলছে।

8 তারিখ সকালে, ফ্যাট ম্যান এর সমাবেশ সম্পন্ন হয়, এবং 10:00 টার মধ্যে তাকে B-29 "ব্লকের গাড়িতে" লোড করা হয়।

আগস্ট 9:
03:47 টিনিয়ান থেকে প্লেনটি টেক অফ করে, টার্গেটটি কোকুর আর্সেনাল হিসাবে চিহ্নিত। পাইলট - চার্লস সুইনি।
10:44 কোকুরার কাছে যাওয়ার সময়, কিন্তু লক্ষ্যটি দুর্বল দৃশ্যমান পরিস্থিতিতে অদৃশ্য। এন্টি-এয়ারক্রাফ্ট আর্টিলারি ফায়ার এবং জাপানি যোদ্ধাদের উপস্থিতি আমাদের অনুসন্ধান বন্ধ করতে এবং রিজার্ভ লক্ষ্য - নাগাসাকির দিকে ঘুরতে বাধ্য করে।
শহরের উপরে মেঘের একটি স্তর ছিল - কোকুরার উপরে, একটি পাসের জন্য শুধুমাত্র জ্বালানী অবশিষ্ট ছিল, তাই বোমাটি নির্ধারিত লক্ষ্য থেকে কয়েক মাইল দূরে মেঘের প্রথম উপযুক্ত ফাঁকে ফেলে দেওয়া হয়েছিল।
11:02 শহরের সীমান্তের কাছে 503 মিটার উচ্চতায় একটি বিস্ফোরণ ঘটে, 1987 সালে পরিমাপ অনুসারে শক্তি 21 কেটি। শহরের একটি জনবহুল অংশের সীমান্তে বিস্ফোরণটি ঘটেছিল তা সত্ত্বেও, নিহতের সংখ্যা 70,000 জন ছাড়িয়ে গেছে। মিতসুবিশির অস্ত্র উৎপাদন সুবিধাও ধ্বংস করা হয়।

প্রথম পারমাণবিক বোমা - ​​লিটল বয় এবং ফ্যাট ম্যান
ম্যানহাটন প্রকল্পের কাঠামোর মধ্যে পারমাণবিক অস্ত্র তৈরির সময়, একই সাথে দুটি পারমাণবিক বোমা - ​​ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম তৈরির কাজ করা হয়েছিল।

প্রথম পারমাণবিক চার্জ "গ্যাজেট" পরীক্ষা করার পরে (প্লুটোনিয়াম বোমার প্রোটোটাইপ "ফ্যাটম্যান" - পরেরটি, ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত, ছিল ইউরেনিয়াম "লিটলবয়"। তিনিই হিরোশিমায় 6ই আগস্ট, 1945 সালে নিক্ষেপ করেছিলেন। আরেকটি "বেবি" তৈরি করতে কয়েক মাস ইউরেনিয়াম জমা করতে হবে, তাই দ্বিতীয় বোমাটি ছিল "ফ্যাট ম্যান" যা ব্যবহার করার কিছুক্ষণ আগে তিনিয়ান দ্বীপে একত্রিত হয়েছিল। .

ফ্যাট ম্যান-এর প্রাথমিক সমাবেশ ক্যালিফোর্নিয়ার সল্টওয়েলস নেভাল বেস-এ হয়েছিল৷ প্লুটোনিয়াম কোরের চূড়ান্ত সমাবেশ এবং ইনস্টলেশনটি প্রশান্ত মহাসাগরের তিনিয়ান দ্বীপে করা হয়েছিল, যেখানে প্রথম যুদ্ধের প্লুটোনিয়াম চার্জের নির্মাণ সম্পন্ন হয়েছিল৷ হিরোশিমার পর দ্বিতীয় স্ট্রাইকটি কোকুরায় চালানোর কথা ছিল, প্রথম আক্রমণের কয়েকদিন পর, কিন্তু আবহাওয়ার কারণে নাগাসাকি শহরে বোমা হামলা হয়।

লিটল বয় ইউরেনিয়াম পারমাণবিক বোমা।
একটি বোমার ইউরেনিয়াম চার্জ দুটি অংশ নিয়ে গঠিত: একটি লক্ষ্য এবং একটি প্রজেক্টাইল। প্রজেক্টাইল, 10 সেন্টিমিটার ব্যাস এবং 16 সেন্টিমিটার লম্বা, এটি ছয়টি ইউরেনিয়াম রিংয়ের একটি সেট। এটিতে প্রায় 25.6 কেজি - সমস্ত ইউরেনিয়ামের 40% রয়েছে। প্রজেক্টাইলের রিংগুলি একটি টাংস্টেন কার্বাইড ডিস্ক এবং ইস্পাত প্লেট দ্বারা সমর্থিত এবং একটি স্টিলের আবরণের মধ্যে থাকে। লক্ষ্যটির ভর 38.46 কেজি এবং এটি 16 সেমি ব্যাস এবং 16 সেমি দৈর্ঘ্যের একটি ফাঁপা সিলিন্ডারের আকারে তৈরি করা হয়েছে। কাঠামোগতভাবে, এটি দুটি পৃথক অংশের আকারে তৈরি করা হয়েছে। লক্ষ্য একটি হাউজিং যে একটি নিউট্রন প্রতিফলক হিসাবে কাজ করে মাউন্ট করা হয়. নীতিগতভাবে, বোমাটিতে ব্যবহৃত ইউরেনিয়ামের পরিমাণ একটি প্রতিফলক ছাড়াই একটি সমালোচনামূলক ভর দেয়, তবে এর উপস্থিতি, সেইসাথে লক্ষ্যের (~80%) চেয়ে বেশি সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম (89% U-235) থেকে একটি প্রজেক্টাইল তৈরি করে U-235), চার্জ পাওয়ার বাড়ানোর অনুমতি দেয়।

ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্রক্রিয়াটি 3টি পর্যায়ে সংঘটিত হয়েছিল। প্রাথমিকভাবে, প্রাকৃতিক আকরিক (0.72% ইউরেনিয়াম) একটি তাপ বিচ্ছুরণ কেন্দ্রে 1-1.5% সমৃদ্ধ করা হয়েছিল। এটি একটি গ্যাস বিস্তার ইনস্টলেশন এবং শেষ পর্যায় দ্বারা অনুসরণ করা হয়েছিল - একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিভাজক, যা ইতিমধ্যে ইউরেনিয়াম আইসোটোপগুলির পৃথকীকরণ সম্পন্ন করেছে। "শিশু" তৈরি করতে, 64 কেজি সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম প্রয়োজন, যা ~ 2.5 সমালোচনামূলক ভর। 1945 সালের গ্রীষ্মের মধ্যে, 89% U-235-এর প্রায় 50 কেজি এবং 50% U-235-এর 14 কেজি জমা হয়েছিল। ফলস্বরূপ, মোট ঘনত্ব ছিল ~80%। যদি আমরা এই সূচকগুলিকে একটি প্লুটোনিয়াম কোরের সাথে তুলনা করি, Pu-239 এর ভর যার মধ্যে ছিল মাত্র ~6 কিলোগ্রাম, যার মধ্যে প্রায় 5টি সমালোচনামূলক ভর রয়েছে, ইউরেনিয়াম প্রকল্পের প্রধান ত্রুটিটি দৃশ্যমান হয়: বিচ্ছিন্ন পদার্থের উচ্চ সুপারক্রিটিকালতা নিশ্চিত করার অসুবিধা , যার ফলে অস্ত্রের দক্ষতা কম।
একটি দুর্ঘটনাজনিত চেইন প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ করার জন্য, লক্ষ্যে একটি বোরন প্লাগ থাকে এবং প্রজেক্টাইলটি একটি বোরন শেলে এম্বেড করা হয়। বোরন একটি ভাল নিউট্রন শোষক, এইভাবে লোড করা গোলাবারুদ পরিবহন এবং সংরক্ষণের সময় নিরাপত্তা বৃদ্ধি করে। যখন প্রক্ষিপ্ত লক্ষ্যবস্তুতে পৌঁছায়, তখন এর আবরণটি উড়ে যায় এবং লক্ষ্যবস্তুর প্লাগটি তা থেকে বের হয়ে যায়।
একত্রিত বোমার শেলে একটি টাংস্টেন কার্বাইড বডি থাকে (নিউট্রন প্রতিফলক হিসাবে কাজ করে), যা প্রায় 60 সেন্টিমিটার ব্যাস সহ একটি স্টিলের জ্যাকেট দ্বারা বেষ্টিত। এই কাঠামোর মোট ভর প্রায় 2.3 টন। একটি কার্বাইড বডি একটি গর্তে স্থাপন করা হয়। জ্যাকেটে ড্রিল করা হয়, যার মধ্যে একটি লক্ষ্য মাউন্ট করা হয়। এই গর্তের নীচে এক বা একাধিক বেরিলিয়াম-পোলোনিয়াম ইনিশিয়েটর থাকতে পারে। যে ব্যারেল বরাবর ইউরেনিয়াম প্রজেক্টাইল চলে তা লক্ষ্যের ইস্পাত বডিতে দৃঢ়ভাবে থ্রেড করা হয়,
এটি একটি 75-মিমি অ্যান্টি-এয়ারক্রাফ্ট বন্দুক থেকে ধার করা হয়েছিল এবং 100 মিমি প্রজেক্টাইল ফিট করার জন্য বিরক্ত হয়েছিল। ব্যারেলের দৈর্ঘ্য প্রায় 2 মিটার, ওজন - 450 কেজি, এবং ব্রীচ - 34 কেজি। ধোঁয়াবিহীন পাউডার প্রপেলান্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ব্যারেলে প্রজেক্টাইলের গতি প্রায় 300 মি/সেকেন্ডে পৌঁছায়; এটিকে গতিতে সেট করতে, কমপক্ষে 300 kN শক্তি প্রয়োজন।

লিটল বয় ছিল সঞ্চয় ও পরিবহনের জন্য অত্যন্ত অনিরাপদ বোমা। বিস্ফোরণ, এমনকি দুর্ঘটনাজনিত, প্রপেল্যান্টের (প্রক্ষেপণকে চালিত করা) একটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ ঘটায়। এই কারণে, বায়বীয় পর্যবেক্ষক এবং অস্ত্র বিশেষজ্ঞ এস. পার্সনস টেকঅফের পরেই বোমাতে গানপাউডার লোড করার সিদ্ধান্ত নেন। যাইহোক, পড়ার সময় পর্যাপ্ত শক্তিশালী প্রভাবের সাথে, প্রজেক্টাইল গানপাউডারের সাহায্য ছাড়াই চলতে শুরু করতে পারে, যা কয়েক টন থেকে পূর্ণ শক্তিতে বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। লিটল বয়ও পানিতে পড়লে বিপজ্জনক। ভিতরের ইউরেনিয়াম - মোট বেশ কয়েকটি সমালোচনামূলক ভর - বায়ু দ্বারা পৃথক করা হয়। যদি জল ভিতরে যায়, এটি একটি মধ্যস্থতাকারীর ভূমিকা পালন করতে পারে, যার ফলে একটি চেইন প্রতিক্রিয়া হয়। এর ফলে দ্রুত গলে যাওয়া বা ছোট বিস্ফোরণের ফলে প্রচুর পরিমাণে তেজস্ক্রিয় পদার্থ নির্গত হবে।

লিটল বয়ের সমাবেশ এবং ব্যবহার।
প্রজেক্টাইলের প্রথম উপাদানগুলি লস আলামোসে 15 জুন, 1945-এ সম্পন্ন হয়েছিল এবং তারা 3 জুলাইয়ের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে তৈরি হয়েছিল।
14 জুলাই, লিটল বয় এবং এর জন্য ইউরেনিয়াম শেল ইন্ডিয়ানাপোলিস জাহাজে লোড করা হয় এবং 16 তারিখে দ্বীপের উদ্দেশ্যে রওনা হয়। টিনিয়ান, মারিয়ানা দ্বীপপুঞ্জ। জাহাজটি 26 জুলাই দ্বীপে আসে।
24 জুলাই, বোমার লক্ষ্যবস্তু সম্পন্ন হয় এবং 26 তারিখে উপাদানগুলি আলবুকার্ক থেকে তিনটি C-54-এ উড়ে যায় এবং 28 তারিখে তিনিয়ানে পৌঁছে।
31 জুলাই বোমার ভিতরে একটি লক্ষ্য এবং একটি প্রজেক্টাইল স্থাপন করা হয়েছিল। পরের দিন, 1 আগস্টের জন্য পারমাণবিক হামলার জন্য নির্ধারিত ছিল, কিন্তু একটি টাইফুনের কাছাকাছি আসার কারণে অপারেশনটি 5 দিনের জন্য স্থগিত করতে বাধ্য হয়।
5 আগস্ট, B-29 নং 82 "Enola Gay" এ একটি বোমা লোড করা হয়।
আগস্ট ৬:
00:00 শেষ মিটিং, লক্ষ্য - হিরোশিমা। পাইলট - টিবেটস, ২য় পাইলট - লুইস।
02:45 বোমারু বিমানটি টেক অফ করে।
07:30 বোমাটি ফেলার জন্য সম্পূর্ণ প্রস্তুত।
08:50 প্লেনটি জাপানের শিকোকু দ্বীপের উপর দিয়ে উড়েছে।
09:16:02 লিটল বয় 580 মিটার উচ্চতায় বিস্ফোরিত হয়। বিস্ফোরণের শক্তি: 12-18 কেটি, পরবর্তী অনুমান অনুযায়ী - 15 কেটি (+/- 20%)।
এই ধরনের বিস্ফোরণের শক্তির সাথে, যে উচ্চতায় এটি বিস্ফোরিত হয়েছিল তা 12 পিএসআই (পাউন্ড প্রতি বর্গ ইঞ্চি) শক ওয়েভ চাপের জন্য সর্বোত্তম। 12 psi বা তার বেশি এলাকা সাপেক্ষে সর্বাধিক করতে। শহরের বিল্ডিংগুলি ধ্বংস করার জন্য, 5 psi চাপ যথেষ্ট, যা ~ 860 এর উচ্চতার সাথে মিলে যায়, এইভাবে, এত উচ্চতার সাথে, হতাহতের সংখ্যা এবং ধ্বংস আরও বেশি হতে পারে। শক্তি নির্ধারণে অনিশ্চয়তা এবং বিস্ফোরণের শক্তি হ্রাসের কারণ হতে পারে এমন বিপুল সংখ্যক কারণের কারণে, একটি ছোট চার্জের ক্ষেত্রে উচ্চতা মাঝারিভাবে কম হতে বেছে নেওয়া হয়েছিল। 580 মিটার উচ্চতা 5 কেটি বিস্ফোরণের জন্য সর্বোত্তম।

ফ্যাট ম্যান প্লুটোনিয়াম পারমাণবিক বোমা।বোমার কোর হল পরস্পরের মধ্যে বাসা বেঁধে থাকা গোলকের একটি সেট। এখানে এগুলি নেস্টিং ক্রমে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে, গোলকের বাইরের ব্যাসার্ধের মাত্রা দেওয়া হয়েছে:

  • বিস্ফোরক শেল - 65 সেমি,
  • "পুশার"/নিউট্রন শোষক - 23 সেমি,
  • ইউরেনিয়াম হাউজিং/নিউট্রন প্রতিফলক - 11.5 সেমি,
  • প্লুটোনিয়াম কোর - 4.5 সেমি,
  • বেরিলিয়াম-পোলোনিয়াম নিউট্রন ইনিশিয়েটর - 1 সেমি।

    নিউট্রন ইনিশিয়েটর।
    প্রথম পর্যায়, নিউট্রন ইনিশিয়েটর, যাকে আরচিনও বলা হয়, একটি বেরিলিয়াম গোলাকার শেল যার ব্যাস 2 সেমি এবং পুরুত্ব 0.6 সেমি। এর ভিতরে একটি বেরিলিয়াম লাইনার রয়েছে যার ব্যাস 0.8 সেমি। গঠনটির মোট ওজন প্রায় 7 গ্রাম। শেলের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে তৈরি 2.09 মিমি গভীরতার সাথে 15টি কীলক-আকৃতির স্লিট রয়েছে। শেল নিজেই কার্বনাইল নিকেলের বায়ুমণ্ডলে গরম চাপ দিয়ে প্রাপ্ত হয়; এর পৃষ্ঠ এবং অভ্যন্তরীণ গোলকটি নিকেল এবং সোনার একটি স্তর দিয়ে আবৃত। পোলোনিয়াম-210 (11 মিলিগ্রাম) এর 50 টি কিউরি ভিতরের গোলকের উপর জমা হয়েছিল এবং শেলের মধ্যে ফাটল দেখা গিয়েছিল। সোনা এবং নিকেলের স্তরগুলি বেরিলিয়ামকে পোলোনিয়াম বা সূচনাকারীকে ঘিরে থাকা প্লুটোনিয়াম দ্বারা নির্গত আলফা কণা থেকে রক্ষা করে। ইনিশিয়েটরটি প্লুটোনিয়াম কোরে 2.5 সেমি ব্যাস সহ একটি গহ্বরের ভিতরে একটি বন্ধনীতে মাউন্ট করা হয়।
    শক ওয়েভ চার্জের কেন্দ্রে পৌঁছালে অর্চিন সক্রিয় হয়। শক ওয়েভ যখন প্লুটোনিয়ামের অভ্যন্তরীণ গহ্বরের দেয়ালে পৌঁছায়, তখন বাষ্পীভূত প্লুটোনিয়াম থেকে আসা শক ওয়েভ ইনিশিয়েটরের উপর কাজ করে, পোলোনিয়াম দিয়ে ফাঁকগুলিকে চূর্ণ করে এবং মুনরো প্রভাব তৈরি করে - উপাদানের শক্তিশালী জেট যা দ্রুত পোলোনিয়াম এবং বেরিলিয়ামকে মিশ্রিত করে। বাইরের এবং অভ্যন্তরীণ গোলক। Po-210 দ্বারা নির্গত আলফা কণা বেরিলিয়াম পরমাণু দ্বারা শোষিত হয়, যার ফলে নিউট্রন নির্গত হয়।

    প্লুটোনিয়াম চার্জ।
    নিউট্রন ইনিশিয়েটরের জন্য কেন্দ্রে 2.5 সেমি গহ্বর সহ একটি নয়-সেন্টিমিটার গোলক। রবার্ট ক্রিস্টি ইমপ্লোশনের সময় অসাম্যতা এবং অস্থিরতা কমাতে এই ধরনের চার্জের প্রস্তাব করেছিলেন।
    মূলে থাকা প্লুটোনিয়াম কম-ঘনত্বের ডেল্টা পর্যায়ে (ঘনত্ব 15.9) পদার্থের পরিমাণ অনুসারে (0.8% ভর দ্বারা) 3% গ্যালিয়ামের সাথে ফিউজ করে স্থিতিশীল হয়। ঘন আলফা ফেজ (ঘনত্ব 19.2) এর উপর ডেল্টা ফেজ ব্যবহার করার সুবিধা হল যে ডেল্টা ফেজ নমনীয় এবং নমনীয়, যখন আলফা ফেজ ভঙ্গুর এবং ভঙ্গুর, উপরন্তু, ডেল্টা ফেজে প্লুটোনিয়ামের স্থিতিশীলতা সংকোচন এড়াতে দেয়। ঢালাই বা গরম কাজের পরে ওয়ার্কপিসের শীতলতা এবং বিকৃতি। এটি মনে হতে পারে যে কোরের জন্য একটি কম ঘনত্বের উপাদান ব্যবহার করা অসুবিধাজনক হতে পারে, যেহেতু বর্ধিত দক্ষতা এবং প্রয়োজনীয় প্লুটোনিয়ামের পরিমাণ হ্রাসের কারণে ঘন উপাদান ব্যবহার করা পছন্দনীয়, তবে এটি সম্পূর্ণ সত্য নয়। ডেল্টা-স্থিতিশীল প্লুটোনিয়াম কয়েক হাজার বায়ুমণ্ডলের তুলনামূলকভাবে কম চাপে আলফা পর্যায়ে একটি পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায়। ইমপ্লোশন বিস্ফোরণের সময় ঘটে যাওয়া কয়েক মিলিয়ন বায়ুমণ্ডলের চাপ এই ধরনের সংকোচনের সময় উদ্ভূত অন্যান্য ঘটনার সাথে এই রূপান্তর ঘটায়। এইভাবে, ডেল্টা পর্বে প্লুটোনিয়ামের সাথে ঘনত্বের একটি বৃহত্তর বৃদ্ধি এবং একটি ঘন আলফা পর্বের ক্ষেত্রে ঘটতে পারে তার চেয়ে বেশি প্রতিক্রিয়াশীলতার ইনপুট।

    কোর দুটি গোলার্ধ থেকে একত্রিত হয়, সম্ভবত মূলত ফাঁকা জায়গায় নিক্ষেপ করা হয় এবং তারপর কার্বনাইল নিকেল বায়ুমণ্ডলে গরম চাপ দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করা হয়। যেহেতু প্লুটোনিয়াম একটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু এবং উপরন্তু, জীবনের জন্য বিপজ্জনক, প্রতিটি গোলার্ধে নিকেলের একটি স্তর (অথবা রূপালী, যেমন গ্যাজেট কোরের জন্য রিপোর্ট করা হয়েছে) দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয়। এই আবরণটি গ্যাজেট কোরের সাথে সমস্যা তৈরি করে, যেহেতু দ্রুত ইলেক্ট্রোপ্লেটিং প্লুটোনিয়াম। নিকেল (বা রৌপ্য) দিয়ে ধাতুতে খোসা তৈরি হয় এবং মূলে ব্যবহারের জন্য এর অনুপযুক্ততা। যত্ন সহকারে নাকাল এবং সোনার স্তর স্থাপন গোলার্ধ দ্বারা উত্পাদিত ত্রুটিগুলি পুনরুদ্ধার করে। যাইহোক, গোলার্ধের মধ্যে একটি পাতলা সোনার স্তর (প্রায় 0.1 মিমি পুরু) যে কোনও ক্ষেত্রেই নকশার একটি প্রয়োজনীয় অংশ ছিল, যা গোলার্ধের মধ্যে শক ওয়েভ জেটগুলির অকাল অনুপ্রবেশ রোধ করতে পরিবেশন করে, যা অকালে নিউট্রন ইনিশিয়েটরকে সক্রিয় করতে পারে।

    ইউরেনিয়াম হাউজিং/নিউট্রন প্রতিফলক।
    প্লুটোনিয়াম চার্জটি 120 কেজি ওজনের এবং 23 সেন্টিমিটার ব্যাস সহ প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম দিয়ে তৈরি একটি আবরণ দ্বারা বেষ্টিত। এই আবরণটি প্লুটোনিয়ামের চারপাশে সাত-সেন্টিমিটার স্তর তৈরি করে। ইউরেনিয়ামের পুরুত্ব নিউট্রন সংরক্ষণের কাজ দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই নিউট্রন ব্রেকিং নিশ্চিত করার জন্য কয়েক সেন্টিমিটারের একটি স্তর যথেষ্ট। একটি মোটা শরীর (বেধে 10 সেন্টিমিটারের বেশি) পুরো কাঠামোর জন্য উল্লেখযোগ্য নিউট্রন সংরক্ষণের ব্যবস্থা করে, তবে, দ্রুত, দ্রুতগতিতে বিকাশশীল চেইন প্রতিক্রিয়াগুলির অন্তর্নিহিত "অস্থায়ী শোষণ" প্রভাব একটি ঘন প্রতিফলক ব্যবহারের সুবিধাগুলিকে হ্রাস করে।
    বোমার শক্তির প্রায় 20% ইউরেনিয়াম আবরণের দ্রুত বিদারণের মাধ্যমে নির্গত হয়। কোর এবং শরীর একসাথে একটি ন্যূনতম সাবক্রিটিকাল সিস্টেম গঠন করে। যখন একটি বিস্ফোরণ বিস্ফোরণ সমাবেশটিকে তার স্বাভাবিক ঘনত্বের 2.5 গুণে সংকুচিত করে, তখন মূলটি প্রায় চার থেকে পাঁচটি সমালোচনামূলক ভর ধারণ করতে শুরু করে।

    "পুশার"/নিউট্রন শোষক।
    ইউরেনিয়ামকে ঘিরে থাকা অ্যালুমিনিয়াম স্তর, 11.5 সেন্টিমিটার পুরু, ওজন 120 কেজি। এই গোলকের প্রধান উদ্দেশ্য, যাকে "পুশার" বলা হয়, তা হল টেলর তরঙ্গের প্রভাব, বিস্ফোরণের সামনের পিছনে যে চাপ দ্রুত হ্রাস পায় তা হ্রাস করা। ইমপ্লোশনের সময় এই তরঙ্গটি বৃদ্ধি পায়, যার ফলে বিস্ফোরণের সামনের দিকে এক বিন্দুতে একত্রিত হওয়ার সাথে সাথে চাপের আরও বেশি দ্রুত হ্রাস ঘটে। বিস্ফোরক (কম্পোজিশন “B”)/অ্যালুমিনিয়াম ইন্টারফেসে সংঘটিত শক ওয়েভের আংশিক প্রতিফলন (ঘনত্বের পার্থক্যের কারণে: 1.65/2.71) টেলর তরঙ্গকে দমন করে সেকেন্ডারি ফ্রন্টকে বিস্ফোরকের মধ্যে ফেরত পাঠায়। এটি প্রেরিত তরঙ্গের চাপ বাড়ায়, কোরের কেন্দ্রে কম্প্রেশন বৃদ্ধি করে।
    অ্যালুমিনিয়াম "পুশার" এও বোরনের অনুপাত রয়েছে। যেহেতু বোরন নিজেই একটি ভঙ্গুর ধাতব পদার্থ এবং ব্যবহার করা কঠিন, তাই সম্ভবত এটি বোরাক্স (35-50% বোরন) নামক একটি সহজ-থেকে-প্রক্রিয়াজাত অ্যালুমিনিয়াম খাদ আকারে রয়েছে। যদিও খোসার মধ্যে এর মোট অনুপাত ছোট, বোরন একটি নিউট্রন শোষকের ভূমিকা পালন করে, সেখান থেকে পালানো নিউট্রনকে প্লুটোনিয়াম-ইউরেনিয়াম সমাবেশে ফিরে আসতে বাধা দেয়, অ্যালুমিনিয়াম এবং বিস্ফোরক তাপ গতিতে ধীর করে দেয়।

    বিস্ফোরক শেল এবং বিস্ফোরণ সিস্টেম।
    বিস্ফোরক আবরণটি উচ্চ বিস্ফোরকের একটি স্তর। এটি প্রায় 47 সেমি পুরু এবং কমপক্ষে 2500 কেজি ওজনের। এই সিস্টেমে 32টি বিস্ফোরক লেন্স রয়েছে, যার মধ্যে 20টি ষড়ভুজাকার এবং 12টি পঞ্চভুজ। লেন্সগুলি ফুটবলের মতো ফ্যাশনে একত্রে সংযুক্ত হয়ে একটি গোলাকার বিস্ফোরক সমাবেশ তৈরি করে, যার ব্যাস প্রায় 130 সেমি। প্রতিটির 3টি অংশ রয়েছে: তাদের মধ্যে দুটি উচ্চ বিস্ফোরণের গতি সহ একটি বিস্ফোরক দিয়ে তৈরি, তাদের মধ্যে একটি কম বিস্ফোরণ গতিতে তৈরি। একটি দ্রুত-বিস্ফোরক বিস্ফোরকের বাইরের অংশে একটি শঙ্কু আকৃতির অবকাশ থাকে যা বিস্ফোরণে কম বিস্ফোরণ গতিতে ভরা থাকে। এই মিলন অংশগুলি কেন্দ্রের দিকে নির্দেশিত একটি বৃত্তাকার, ক্রমবর্ধমান শক ওয়েভ তৈরি করতে সক্ষম একটি সক্রিয় লেন্স গঠন করে। দ্রুত বিস্ফোরক বিস্ফোরকের ভেতরের দিকটি অভিসারী প্রভাবকে উন্নত করতে অ্যালুমিনিয়াম গোলককে প্রায় ঢেকে রাখে।
    লেন্সগুলি নির্ভুলভাবে কাস্ট করা হয়েছিল, তাই ব্যবহারের আগে বিস্ফোরকটি গলিয়ে ফেলতে হয়েছিল। প্রধান দ্রুত-বিস্ফোরক বিস্ফোরকটি ছিল "কম্পোজিশন বি", 60% হেক্সাজেন (RDX)-এর মিশ্রণ - একটি খুব দ্রুত-বিস্ফোরণকারী কিন্তু দুর্বলভাবে গলিত উচ্চ বিস্ফোরক, 39% TNT (TNT) - একটি অত্যন্ত বিস্ফোরক এবং সহজে গলিত বিস্ফোরক এবং 1% মোম "ধীর" বিস্ফোরকটি ছিল বারাটোল - টিএনটি এবং বেরিয়াম নাইট্রেটের মিশ্রণ (টিএনটির ভাগ সাধারণত 25-33% হয়) বাইন্ডার হিসাবে 1% মোম সহ।
    লেন্সগুলির গঠন এবং ঘনত্ব সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত ছিল এবং স্থির ছিল। লেন্স সিস্টেমটি খুব শক্ত সহনশীলতার সাথে সামঞ্জস্য করা হয়েছিল, যাতে শক ওয়েভে অনিয়ম এড়াতে অংশগুলি 1 মিমি-এর কম মধ্যে একসাথে ফিট করে, তবে লেন্সের পৃষ্ঠের প্রান্তিককরণ তাদের একসাথে ফিট করার চেয়ে আরও গুরুত্বপূর্ণ ছিল।
    খুব সুনির্দিষ্ট ডেটোনেটর টাইমিং অর্জনের জন্য, স্ট্যান্ডার্ড ডেটোনেটরগুলিতে প্রাথমিক/সেকেন্ডারি বিস্ফোরক সংমিশ্রণ ছিল না এবং বৈদ্যুতিকভাবে উত্তপ্ত পরিবাহী ছিল। এই কন্ডাক্টরগুলি পাতলা তারের টুকরা যা একটি শক্তিশালী ক্যাপাসিটর থেকে প্রাপ্ত কারেন্টের ঢেউ থেকে তাত্ক্ষণিকভাবে বাষ্পীভূত হয়। ডেটোনেটরের বিস্ফোরক পদার্থ বিস্ফোরিত হয়। ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের স্রাব এবং সমস্ত ডেটোনেটরের জন্য তারের বাষ্পীভবন প্রায় একই সাথে করা যেতে পারে - পার্থক্য হল +/- 10 ন্যানোসেকেন্ড। এই ধরনের সিস্টেমের নেতিবাচক দিক হল বড় ব্যাটারির প্রয়োজন, একটি উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার সাপ্লাই এবং ক্যাপাসিটরগুলির একটি শক্তিশালী ব্যাঙ্ক (এটিকে X-ইউনিট বলা হয়, যার ওজন প্রায় 200 কেজি) একই সাথে 32টি ডেটোনেটর ফায়ার করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
    সমাপ্ত বিস্ফোরক শেল একটি duralumin হাউজিং মধ্যে স্থাপন করা হয়. শরীরের গঠনে 5টি প্রক্রিয়াকৃত ডুরালুমিন কাস্টিং থেকে একত্রিত একটি কেন্দ্রীয় বেল্ট এবং উপরের এবং নীচের গোলার্ধগুলি একটি সম্পূর্ণ শেল তৈরি করে।

    সমাবেশের চূড়ান্ত পর্যায়।
    বোমার চূড়ান্ত নকশায় একটি বিশেষ "ঢাকনা" অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যার মাধ্যমে বিচ্ছিন্ন পদার্থগুলি শেষে স্থাপন করা হয়। ইনিশিয়েটরের সাথে প্লুটোনিয়াম সন্নিবেশ বাদ দিয়ে চার্জটি সম্পূর্ণরূপে তৈরি করা যেতে পারে। নিরাপত্তার কারণে, ব্যবহারিক ব্যবহারের আগে অবিলম্বে সমাবেশ সম্পন্ন হয়। ডুরালুমিন গোলার্ধটি একটি বিস্ফোরক লেন্সের সাথে সরানো হয়। নিউট্রন ইনিশিয়েটরটি প্লুটোনিয়াম গোলার্ধের মধ্যে ইনস্টল করা হয় এবং একটি 40-কিলোগ্রাম ইউরেনিয়াম সিলিন্ডারের ভিতরে মাউন্ট করা হয় এবং তারপর এই সম্পূর্ণ কাঠামোটি ইউরেনিয়াম প্রতিফলকের ভিতরে স্থাপন করা হয়। লেন্সটি তার জায়গায় ফিরে আসে, ডেটোনেটর এটির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং ঢাকনাটি উপরে জায়গায় স্ক্রু করা হয়।
    ফ্যাট ম্যান একটি গুরুতর ঝুঁকি ছিল যখন পাঠানো এবং ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত সংরক্ষণ করা হয়, যদিও এমনকি সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিতে এটি এখনও লিটল বয়ের চেয়ে কম বিপজ্জনক ছিল। ইউরেনিয়াম প্রতিফলক সহ একটি কোরের সমালোচনামূলক ভর ব-দ্বীপ পর্যায়ের জন্য 7.5 কেজি প্লুটোনিয়াম এবং আলফা পর্যায়ের জন্য মাত্র 5.5 কেজি। বিস্ফোরক শেলের যেকোন দুর্ঘটনাজনিত বিস্ফোরণের ফলে ফ্যাট ম্যান এর 6.2-কিলোগ্রাম কোর একটি সুপারক্রিটিকাল আলফা ফেজে কম্প্রেশন হতে পারে। চার্জের এই ধরনের অননুমোদিত বিস্ফোরণ থেকে বিস্ফোরণের আনুমানিক শক্তি দশ টন (মোটামুটিভাবে বলতে গেলে, একটি বোমাতে বিস্ফোরক চার্জের চেয়ে বেশি মাত্রার ক্রম) থেকে কয়েকশ টন টিএনটি সমতুল্য। তবে প্রধান বিপদটি বিস্ফোরণের সময় অনুপ্রবেশকারী বিকিরণের প্রবাহের মধ্যে রয়েছে। গামা রশ্মি এবং নিউট্রন মৃত্যু বা গুরুতর অসুস্থতার কারণ হতে পারে এইভাবে, 20 টন একটি ছোট পারমাণবিক বিস্ফোরণ 250 মিটার দূরত্বে 640 রেম এর একটি মারাত্মক বিকিরণ ডোজ সৃষ্টি করবে।
    নিরাপত্তার কারণে, ফ্যাট ম্যান পরিবহন কখনই সম্পূর্ণরূপে একত্রিত আকারে করা হয় নি; বোমাগুলি ব্যবহারের আগে অবিলম্বে সম্পন্ন করা হয়েছিল। অস্ত্রের জটিলতার কারণে, এই প্রক্রিয়াটি কমপক্ষে কয়েকদিনের প্রয়োজন ছিল (অন্তর্বর্তী চেকগুলি বিবেচনা করে) কম এক্স-ইউনিট ব্যাটারির কারণে অ্যাসেম্বল করা বোমাটি দীর্ঘ সময়ের জন্য সচল থাকতে পারেনি।
    একটি লাইভ প্লুটোনিয়াম বোমার রূপরেখা প্রধানত একটি ইস্পাত শেলে প্যাকেজ করা একটি পরীক্ষামূলক গ্যাজেট নকশা নিয়ে গঠিত। স্টিলের উপবৃত্তাকার দুটি অর্ধাংশ এক্স-ইউনিট, ব্যাটারি, ফিউজ এবং ট্রিগার ইলেকট্রনিক্সের সাথে ব্লাস্ট সিস্টেম ব্যান্ডেজের সাথে সংযুক্ত থাকে। শেলের সামনের দিক।
    লিটল বয়ের মতো, ফ্যাট ম্যানের উচ্চ-উচ্চতার ফিউজ হল অ্যাচিস রাডার রেঞ্জফাইন্ডার সিস্টেম (আর্চিস - লিটল বয়ের ফটোগ্রাফে এর অ্যান্টেনাগুলি পাশে দেখা যায়)। চার্জ যখন মাটির উপরে প্রয়োজনীয় উচ্চতায় পৌঁছায় (1850+-100 ফুটে সেট), এটি বিস্ফোরণের একটি সংকেত দেয়। এছাড়াও, বোমাটি একটি ব্যারোমেট্রিক সেন্সর দিয়ে সজ্জিত যা 7,000 ফুট উপরে বিস্ফোরণ প্রতিরোধ করে।

    একটি প্লুটোনিয়াম বোমার যুদ্ধ ব্যবহার।
    ফ্যাট ম্যান এর চূড়ান্ত সমাবেশ দ্বীপে অনুষ্ঠিত হয়েছিল। টিনিয়ান।
    26 জুলাই, 1945-এ, একটি সূচনাকারী সহ একটি প্লুটোনিয়াম কোর একটি C-54 বিমানে কির্টল্যান্ড এয়ার ফোর্স বেস থেকে তিনিয়ানে পাঠানো হয়েছিল।
    28 জুলাই, কোরটি দ্বীপে আসে। এই দিনে তিনটি B-29s তিনটি পূর্ব-একত্রিত ফ্যাট ম্যানস নিয়ে কির্টল্যান্ড থেকে তিনিয়ানের উদ্দেশ্যে রওনা হয়।
    2 আগস্ট - B-29 আসে। বোমা হামলার তারিখ নির্ধারণ করা হয়েছে 11 আগস্ট, লক্ষ্য কোকুরায় অস্ত্রাগার। প্রথম বোমার নন-পারমাণবিক অংশ 5 আগস্টের মধ্যে প্রস্তুত ছিল।
    7 আগস্ট, 11 তারিখে ফ্লাইটের জন্য প্রতিকূল আবহাওয়া সম্পর্কে একটি পূর্বাভাস আসে, ফ্লাইটের তারিখ 10 আগস্টে স্থানান্তরিত হয়, তারপর 9 আগস্টে। তারিখ পরিবর্তনের কারণে, চার্জ একত্রিত করার জন্য ত্বরান্বিত কাজ চলছে।
    8 তারিখ সকালে, ফ্যাট ম্যান এর সমাবেশ সম্পন্ন হয়, এবং 10:00 টার মধ্যে তাকে B-29 "ব্লকের গাড়িতে" লোড করা হয়।
    আগস্ট 9:
    03:47 টিনিয়ান থেকে প্লেনটি টেক অফ করে, টার্গেটটি কোকুর আর্সেনাল হিসাবে চিহ্নিত। পাইলট - চার্লস সুইনি।
    10:44 কোকুরার কাছে যাওয়ার সময়, কিন্তু লক্ষ্যটি দুর্বল দৃশ্যমান পরিস্থিতিতে অদৃশ্য। এন্টি-এয়ারক্রাফ্ট আর্টিলারি ফায়ার এবং জাপানি যোদ্ধাদের উপস্থিতি আমাদের অনুসন্ধান বন্ধ করতে এবং রিজার্ভ লক্ষ্য - নাগাসাকির দিকে ঘুরতে বাধ্য করে।
    শহরের উপরে মেঘের একটি স্তর ছিল - কোকুরার উপরে, একটি পাসের জন্য শুধুমাত্র জ্বালানী অবশিষ্ট ছিল, তাই বোমাটি নির্ধারিত লক্ষ্য থেকে কয়েক মাইল দূরে মেঘের প্রথম উপযুক্ত ফাঁকে ফেলে দেওয়া হয়েছিল।
    11:02 শহরের সীমান্তের কাছে 503 মিটার উচ্চতায় একটি বিস্ফোরণ ঘটে, 1987 সালে পরিমাপ অনুসারে শক্তি 21 কেটি। শহরের একটি জনবহুল অংশের সীমান্তে বিস্ফোরণটি ঘটেছিল তা সত্ত্বেও, নিহতের সংখ্যা 70,000 জন ছাড়িয়ে গেছে। মিতসুবিশির অস্ত্র উৎপাদন সুবিধাও ধ্বংস করা হয়।

    ইউরেনিয়াম বোমা

    পরিচালনানীতি

    পারমাণবিক অস্ত্রগুলি পারমাণবিক বিভাজনের একটি অনিয়ন্ত্রিত চেইন প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে। দুটি প্রধান স্কিম আছে: "কামান", অন্যথায় বলা হয় ব্যালিস্টিক, এবং বিস্ফোরক।

    « কামান"এই স্কিমটি প্রথম প্রজন্মের পারমাণবিক অস্ত্রের সবচেয়ে আদিম মডেল, সেইসাথে আর্টিলারি এবং ছোট অস্ত্রের পারমাণবিক অস্ত্রগুলির জন্য সাধারণ যা অস্ত্রের ক্ষমতার উপর সীমাবদ্ধতা রয়েছে। এর সারমর্ম হল একে অপরের দিকে সাবক্রিটিকাল ভরের বিচ্ছিন্ন পদার্থের দুটি ব্লককে "শুট" করা। এই বিস্ফোরণ পদ্ধতি শুধুমাত্র ইউরেনিয়াম গোলাবারুদতেই সম্ভব, যেহেতু প্লুটোনিয়ামের উচ্চতর নিউট্রন ব্যাকগ্রাউন্ড রয়েছে, যার ফলে চার্জ অংশগুলির সংযোগের প্রয়োজনীয় গতি বৃদ্ধি পায়, যা প্রযুক্তিগতভাবে অর্জনযোগ্য তা অতিক্রম করে।

    "বিস্ফোরক"এই স্কিমটি একটি প্রচলিত রাসায়নিক বিস্ফোরকের বিস্ফোরণের দ্বারা সৃষ্ট একটি ফোকাসড শক ওয়েভের সাথে ফিসাইল উপাদানকে সংকুচিত করে একটি সুপারক্রিটিকাল অবস্থা প্রাপ্ত করা জড়িত, যা ফোকাস করার জন্য একটি খুব জটিল আকার দেওয়া হয় এবং বিস্ফোরণ একযোগে বেশ কয়েকটি পয়েন্টে নির্ভুলতার সাথে সঞ্চালিত হয়।

    পারমাণবিক শক্তি একচেটিয়াভাবে কাজ করা শত শত কিলোটনের মধ্যে সীমাবদ্ধ ভারী উপাদানগুলির বিভাজনের নীতির উপর ভিত্তি করে . পারমাণবিক বিভাজনের উপর ভিত্তি করে আরও শক্তিশালী চার্জ তৈরি করা সম্ভব, তবে অত্যন্ত কঠিন। শুধুমাত্র পারমাণবিক বিভাজনের উপর ভিত্তি করে বিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী যুদ্ধাস্ত্র মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে 15 নভেম্বর, 1952-এ পরীক্ষা করা হয়েছিল, যার বিস্ফোরণ শক্তি 500 কেটি।

    প্রতিক্রিয়াটি নিজেকে সমর্থন করতে সক্ষম হওয়ার জন্য, একটি উপযুক্ত "জ্বালানী" প্রয়োজন, যা প্রথম পর্যায়ে ইউরেনিয়ামের আইসোটোপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল।

    ইউরেনিয়াম প্রকৃতিতে দুটি আইসোটোপের আকারে পাওয়া যায় - ইউরেনিয়াম-235 এবং ইউরেনিয়াম-238। যখন ইউরেনিয়াম-235 ক্ষয় প্রক্রিয়া চলাকালীন একটি নিউট্রন শোষণ করে, তখন এক থেকে তিনটি নিউট্রন নির্গত হয়:

    ইউরেনিয়াম -238, বিপরীতে, যখন মাঝারি শক্তির নিউট্রন শোষণ করে, তখন নতুনগুলিকে মুক্তি দেয় না, পারমাণবিক প্রতিক্রিয়াতে হস্তক্ষেপ করে। এটি ইউরেনিয়াম-239-এ পরিণত হয়, তারপরে নেপচুনিয়াম-239-এ এবং অবশেষে অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল প্লুটোনিয়াম-239-এ পরিণত হয়।

    পারমাণবিক বোমার কার্যকারিতা নিশ্চিত করার জন্য, পারমাণবিক জ্বালানীতে ইউরেনিয়াম -235 এর সামগ্রী কমপক্ষে 80% হতে হবে, অন্যথায় ইউরেনিয়াম -238 দ্রুত পারমাণবিক চেইন প্রতিক্রিয়া নিভিয়ে দেবে। প্রায় সমস্ত প্রাকৃতিক ইউরেনিয়াম (প্রায় 99.3%) ইউরেনিয়াম -238 গঠিত। অতএব, পারমাণবিক জ্বালানী উত্পাদনে, একটি জটিল এবং বহু-পর্যায়ের ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়, যার ফলস্বরূপ ইউরেনিয়াম -235 এর অনুপাত বৃদ্ধি পায়।

    ইউরেনিয়াম-ভিত্তিক বোমাটি ছিল যুদ্ধে মানুষের দ্বারা ব্যবহৃত প্রথম পারমাণবিক অস্ত্র (হিরোশিমায় "লিটল বয়" বোমা ফেলা হয়েছিল)। বেশ কিছু অসুবিধার কারণে (প্রাপ্তি, বিকাশ এবং সরবরাহে অসুবিধা) এগুলি এই মুহূর্তে বিস্তৃত নয়, কম সমালোচনামূলক ভর সহ অন্যান্য তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে আরও উন্নত বোমার চেয়ে নিকৃষ্ট।


    পরীক্ষার উদ্দেশ্যে বিস্ফোরিত প্রথম পারমাণবিক যন্ত্রটি ছিল গ্যাজেট পারমাণবিক ডিভাইস। গ্যাজেট- ডিভাইস, ট্রিঙ্কেট) - প্লুটোনিয়াম বোমার প্রোটোটাইপ "ফ্যাট ম্যান", নাগাসাকিতে ফেলে দেওয়া হয়েছে। নিউ মেক্সিকোতে আলামোগোর্ডোর কাছে একটি পরীক্ষামূলক স্থানে পরীক্ষা করা হয়েছিল।

    কাঠামোগতভাবে, এই বোমাটি একে অপরের অভ্যন্তরে অবস্থিত বেশ কয়েকটি গোলক নিয়ে গঠিত:

    1. স্পন্দিত নিউট্রন ইনিশিয়েটর (আইএনআই, "হেজহগ", "আর্চিন" (ইঞ্জি. urchin)) - বেরিলিয়াম দিয়ে তৈরি প্রায় 2 সেন্টিমিটার ব্যাসের একটি বল, যা ইট্রিয়াম-পোলোনিয়াম অ্যালয় বা ধাতব পোলোনিয়াম-210 এর পাতলা স্তর দিয়ে লেপা - তীব্র ভরকে তীব্রভাবে কমাতে এবং প্রতিক্রিয়ার সূচনাকে ত্বরান্বিত করতে নিউট্রনের প্রাথমিক উত্স . যুদ্ধের কোরটি সুপারক্রিটিকাল অবস্থায় স্থানান্তরিত হওয়ার মুহুর্তে এটি ট্রিগার হয় (সংকোচনের সময়, পোলোনিয়াম এবং বেরিলিয়াম প্রচুর পরিমাণে নিউট্রনের মুক্তির সাথে মিশ্রিত হয়)। বর্তমানে, স্বল্পকালীন পোলোনিয়াম-210 দীর্ঘজীবী প্লুটোনিয়াম-238 দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে, যা বেরিলিয়ামের সাথে মিশ্রিত হলে একটি শক্তিশালী নিউট্রন পালস তৈরি করতেও সক্ষম।
    2. প্লুটোনিয়াম। প্লুটোনিয়াম-239-এর বিশুদ্ধতম আইসোটোপ বাঞ্ছনীয়, যদিও প্লুটোনিয়ামকে দৈহিক বৈশিষ্ট্যের স্থিতিশীলতা (ঘনত্ব) বৃদ্ধি করতে এবং চার্জ সংকোচনযোগ্যতা উন্নত করতে অল্প পরিমাণ গ্যালিয়াম দিয়ে ডোপ করা হয়।
    3. শেল (ইংরেজি) টেম্পার), একটি নিউট্রন প্রতিফলক হিসাবে পরিবেশন করা (ইউরেনিয়াম থেকে)।
    4. শেল নিংড়ানো pusher) অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি। শক ওয়েভ দ্বারা কম্প্রেশনের বৃহত্তর অভিন্নতা প্রদান করে, একই সময়ে চার্জের অভ্যন্তরীণ অংশগুলিকে বিস্ফোরক এবং এর পচনশীল গরম পণ্যগুলির সাথে সরাসরি যোগাযোগ থেকে রক্ষা করে।
    5. একটি জটিল বিস্ফোরক ব্যবস্থা সহ একটি বিস্ফোরক যা সমগ্র বিস্ফোরকের সিঙ্ক্রোনাইজড বিস্ফোরণ নিশ্চিত করে। একটি কঠোরভাবে গোলাকার কম্প্রেসিভ (বলের ভিতরে নির্দেশিত) শক ওয়েভ তৈরি করতে সিঙ্ক্রোনিসিটি প্রয়োজন। একটি অ-গোলাকার তরঙ্গ অসামঞ্জস্যতা এবং একটি সমালোচনামূলক ভর তৈরির অসম্ভবতার মাধ্যমে বল উপাদানের নির্গমনের দিকে পরিচালিত করে। বিস্ফোরক এবং বিস্ফোরণ স্থাপনের জন্য এই জাতীয় ব্যবস্থা তৈরি করা এক সময় সবচেয়ে কঠিন কাজ ছিল। "দ্রুত" এবং "ধীর" বিস্ফোরকগুলির একটি সম্মিলিত স্কিম (লেন্স সিস্টেম) ব্যবহৃত হয় - বোরাটল এবং টিএটিভি।
    6. শরীর স্ট্যাম্পড ডুরালুমিন উপাদান দিয়ে তৈরি - দুটি গোলাকার কভার এবং একটি বেল্ট, বোল্ট দ্বারা সংযুক্ত।

    একটি আন্তঃমহাদেশীয় পারমাণবিক ক্ষেপণাস্ত্র সহ কমব্যাট রেলওয়ে মিসাইল সিস্টেম BZHRK 15P961 "মোলোডেটস"

    RT-23 UTTH মিসাইল এবং মিসাইল সিস্টেমসাধারণত বিকশিত হয়<КБ>Dnepropetrovsk মধ্যে Yuzhnoe, সাধারণ ডিজাইনার শিক্ষাবিদ V.F. Utkin. ট্রেন এবং লঞ্চারটি কেবিএসএম, লেনিনগ্রাদের প্রধান ডিজাইনার শিক্ষাবিদ এ.এফ. উটকিন। 1987-1991 সালে 12টি কমপ্লেক্স নির্মিত .

    BZHRK এর রচনার মধ্যে রয়েছে:

    1. তিনটি সর্বনিম্ন শুরু মডিউল

    2. 7টি গাড়ি নিয়ে গঠিত কমান্ড মডিউল

    3. জ্বালানী এবং লুব্রিকেন্টের মজুদ সহ ট্যাঙ্ক গাড়ি

    4. তিনটি ডিজেল লোকোমোটিভ DM62

    ন্যূনতম লঞ্চ মডিউলটিতে তিনটি গাড়ি রয়েছে:

    1. লঞ্চার কন্ট্রোল রুম 2।

    2. লঞ্চার

    3. 3. সমর্থন ইউনিট

    হিরোশিমা এবং নাগাসাকিতে বাদাবুমের পরের বার্ষিকীতে, আমি পারমাণবিক অস্ত্রের প্রশ্নে ইন্টারনেট ঘেঁটে দেখার সিদ্ধান্ত নিয়েছি, কেন এবং কীভাবে সেগুলি তৈরি করা হয়েছিল তা আমার কাছে খুব কমই আগ্রহী ছিল (আমি ইতিমধ্যেই জানতাম) - আমি আরও আগ্রহী ছিলাম কীভাবে 2 প্লুটোনিয়ামের টুকরো গলে না কিন্তু একটা বিগ ব্যাং করে।

    প্রকৌশলীদের উপর নজর রাখুন - তারা একটি বীজ দিয়ে শুরু করে এবং একটি পারমাণবিক বোমা দিয়ে শেষ করে।

    পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা সম্মানিত প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের সবচেয়ে বিতর্কিত ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি। এই অঞ্চলেই মানবতা অর্ধ শতাব্দী ধরে বিলিয়ন ডলার, পাউন্ড, ফ্রাঙ্ক এবং রুবেল নিক্ষেপ করে চলেছে, যেমন দেরিতে ট্রেনের লোকোমোটিভ চুল্লিতে। এখন আর ট্রেন দেরি হবে বলে মনে হয় না। পুড়ে যাওয়া তহবিল এবং ম্যান-আওয়ারের প্রচণ্ড আগুন নিভে গেল। আসুন সংক্ষেপে বোঝার চেষ্টা করি যে এটিকে "পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা" বলা হয় কি ধরনের ট্রেন।

    আইসোটোপ এবং তেজস্ক্রিয়তা

    আপনি জানেন, বিদ্যমান সবকিছু পরমাণু দিয়ে গঠিত। পরমাণু, ঘুরে, ইলেক্ট্রন শেল গঠিত, তাদের নিজস্ব মন-ফুঁকানো আইন অনুযায়ী বাস করে, এবং একটি নিউক্লিয়াস। ধ্রুপদী রসায়ন নিউক্লিয়াস এবং তার ব্যক্তিগত জীবনে মোটেও আগ্রহী নয়। তার জন্য, একটি পরমাণু তার ইলেকট্রন এবং তাদের মিথস্ক্রিয়া বিনিময় করার ক্ষমতা। এবং রসায়ন নিউক্লিয়াস থেকে বিকারকগুলির অনুপাত গণনা করার জন্য আপনার কেবলমাত্র এর ভর প্রয়োজন। পরিবর্তে, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা ইলেকট্রন সম্পর্কে চিন্তা করে না। তিনি একটি পরমাণুর অভ্যন্তরে একটি ক্ষুদ্র (ইলেক্ট্রন কক্ষপথের ব্যাসার্ধের চেয়ে 100 হাজার গুণ ছোট) ধূলিকণার প্রতি আগ্রহী, যেখানে এর প্রায় সমস্ত ভর ঘনীভূত।

    নিউক্লিয়াস সম্পর্কে আমরা কি জানি? হ্যাঁ, এতে ধনাত্মক চার্জযুক্ত প্রোটন এবং নিউট্রন রয়েছে যার কোনো বৈদ্যুতিক চার্জ নেই। যাইহোক, এটি সম্পূর্ণ সত্য নয়। স্কুলের পাঠ্যপুস্তকের উদাহরণের মতো কোরটি দুটি রঙের একটি মুষ্টিমেয় বল নয়। এখানে কর্মক্ষেত্রে সম্পূর্ণ ভিন্ন আইন রয়েছে যাকে বলা হয় শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া, যা প্রোটন এবং নিউট্রন উভয়কেই একরকম অভেদযোগ্য জগাখিচুড়িতে পরিণত করে। যাইহোক, এই জগাখিচুড়ির চার্জ এতে অন্তর্ভুক্ত প্রোটনের মোট চার্জের সমান, এবং ভর প্রায় (আমি আবার বলছি, প্রায়) নিউক্লিয়াস তৈরি করা নিউট্রন এবং প্রোটনের ভরের সাথে মিলে যায়।

    যাইহোক, একটি নন-আয়নাইজড পরমাণুর প্রোটনের সংখ্যা সর্বদা ইলেকট্রনের সংখ্যার সাথে মিলে যায় যা এটিকে ঘিরে থাকে। কিন্তু নিউট্রনের ক্ষেত্রে ব্যাপারটা এত সহজ নয়। কঠোরভাবে বলতে গেলে, নিউট্রনগুলির কাজ হল নিউক্লিয়াসকে স্থিতিশীল করা, কারণ তাদের ছাড়া একইভাবে চার্জযুক্ত প্রোটনগুলি এমনকি মাইক্রোসেকেন্ডের জন্যও একত্রিত হবে না।

    এর সুনির্দিষ্টতার জন্য হাইড্রোজেন নেওয়া যাক। সবচেয়ে সাধারণ হাইড্রোজেন। এর গঠন হাস্যকরভাবে সহজ - একটি প্রোটন একটি অরবিটাল ইলেক্ট্রন দ্বারা বেষ্টিত। মহাবিশ্বে প্রচুর হাইড্রোজেন রয়েছে। আমরা বলতে পারি যে মহাবিশ্ব প্রধানত হাইড্রোজেন দ্বারা গঠিত।

    এখন আসুন সাবধানে প্রোটনে একটি নিউট্রন যোগ করি। রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি এখনও হাইড্রোজেন। কিন্তু পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে এখন আর নয়। দুটি ভিন্ন হাইড্রোজেন আবিষ্কার করার পর, পদার্থবিদরা চিন্তিত হয়ে পড়েন এবং অবিলম্বে সাধারণ হাইড্রোজেনকে প্রোটিয়াম এবং হাইড্রোজেনকে একটি প্রোটন - ডিউটেরিয়ামে নিউট্রন সহ কল ​​করার ধারণা নিয়ে আসেন।

    আসুন সাহসী হই এবং নিউক্লিয়াসে আরেকটি নিউট্রন খাওয়াই। এখন আমাদের আরেকটি হাইড্রোজেন আছে, এমনকি ভারী - ট্রিটিয়াম। আবার, রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি অন্য দুটি হাইড্রোজেন থেকে কার্যত আলাদা নয় (ভাল, এটি এখন একটু কম সহজে বিক্রিয়া করে)। আমি এখনই আপনাকে সতর্ক করতে চাই - কোন পরিমাণ প্রচেষ্টা, হুমকি বা প্ররোচনা ট্রিটিয়াম নিউক্লিয়াসে আরেকটি নিউট্রন যোগ করতে পারে না। স্থানীয় আইন মানুষের চেয়ে অনেক কঠোর।

    সুতরাং, প্রোটিয়াম, ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম হাইড্রোজেনের আইসোটোপ। তাদের পারমাণবিক ভর ভিন্ন, কিন্তু তাদের চার্জ নয়। কিন্তু এটি নিউক্লিয়াসের চার্জ যা উপাদানগুলির পর্যায় সারণিতে অবস্থান নির্ধারণ করে। তাই আইসোটোপকে আইসোটোপ বলা হয়। গ্রীক থেকে অনুবাদ, এর অর্থ "একই জায়গা দখল করা।" যাইহোক, সুপরিচিত ভারী জল একই জল, কিন্তু প্রোটিয়ামের পরিবর্তে দুটি ডিউটেরিয়াম পরমাণু সহ। তদনুসারে, সুপারহেভি জলে প্রোটিিয়ামের পরিবর্তে ট্রিটিয়াম থাকে।

    আসুন আবার আমাদের হাইড্রোজেনগুলি দেখে নেওয়া যাক। তো... প্রোটিয়াম জায়গায় আছে, ডিউটেরিয়াম জায়গায়... এটা আর কে? আমার ট্রিটিয়াম কোথায় গেল এবং হিলিয়াম-3 কোথা থেকে এলো? আমাদের ট্রিটিয়ামে, নিউট্রনগুলির মধ্যে একজন স্পষ্টতই বিরক্ত হয়েছিলেন, তার পেশা পরিবর্তন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন এবং প্রোটন হয়েছিলেন। এটি করার ফলে, এটি একটি ইলেকট্রন এবং একটি অ্যান্টিনিউট্রিনো তৈরি করেছিল। ট্রিটিয়ামের ক্ষতি অবশ্যই হতাশাজনক, কিন্তু আমরা এখন জানি যে এটি অস্থির। নিউট্রন খাওয়ানো বৃথা যায়নি।

    সুতরাং, আপনি যেমন বোঝেন, আইসোটোপগুলি স্থিতিশীল এবং অস্থির। আমাদের চারপাশে প্রচুর স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে, কিন্তু, ঈশ্বরকে ধন্যবাদ, কার্যত কোন অস্থির আইসোটোপ নেই। অর্থাৎ এগুলোর অস্তিত্ব আছে, কিন্তু এমন বিক্ষিপ্ত অবস্থায় যে সেগুলো পেতে হয় অনেক বড় পরিশ্রমের বিনিময়ে। উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়াম-235, যা ওপেনহাইমারের জন্য এত সমস্যা সৃষ্টি করেছিল, প্রাকৃতিক ইউরেনিয়ামের মাত্র 0.7% তৈরি করে।

    অর্ধ জীবন

    এখানে সবকিছু সহজ. একটি অস্থির আইসোটোপের অর্ধ-জীবন হল সেই সময়কাল যে সময়ে আইসোটোপের ঠিক অর্ধেক পরমাণু ক্ষয় হয়ে অন্য কিছু পরমাণুতে পরিণত হবে। ট্রিটিয়াম, ইতিমধ্যেই আমাদের কাছে পরিচিত, এর অর্ধ-জীবন 12.32 বছর। এটি একটি মোটামুটি স্বল্পস্থায়ী আইসোটোপ, যদিও francium-223 এর তুলনায়, যার অর্ধ-জীবন 22.3 মিনিট, ট্রিটিয়াম একটি ধূসর-দাড়িওয়ালা প্রবীণের মতো মনে হবে।

    কোনো ম্যাক্রোস্কোপিক বাহ্যিক কারণ (চাপ, তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, গবেষকের মেজাজ, বরাদ্দের সংখ্যা, তারার অবস্থান) অর্ধ-জীবনকে প্রভাবিত করে না। কোয়ান্টাম মেকানিক্স এই ধরনের বাজে কথার প্রতি সংবেদনশীল নয়।

    জনপ্রিয় বিস্ফোরণ মেকানিক্স

    যে কোনো বিস্ফোরণের সারমর্ম হল শক্তির দ্রুত মুক্তি যা আগে একটি অ-মুক্ত, আবদ্ধ অবস্থায় ছিল। নিঃসৃত শক্তি বিলুপ্ত হয়ে যায়, প্রধানত তাপে পরিণত হয় (অণুগুলির বিশৃঙ্খলার গতিশক্তি), একটি শক ওয়েভ (এছাড়াও নড়াচড়া রয়েছে, তবে ইতিমধ্যে বিস্ফোরণের কেন্দ্র থেকে নির্দেশিত) এবং বিকিরণ - নরম থেকে ইনফ্রারেড থেকে হার্ড শর্ট-ওয়েভ কোয়ান্টা।

    একটি রাসায়নিক বিস্ফোরণে, সবকিছু তুলনামূলকভাবে সহজ। যখন নির্দিষ্ট পদার্থ একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে তখন একটি energetically উপকারী প্রতিক্রিয়া ঘটে। কিছু পরমাণুর শুধুমাত্র উপরের ইলেকট্রনিক স্তর প্রতিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে এবং মিথস্ক্রিয়া গভীরে যায় না। এটা সহজেই অনুমান করা যায় যে কোন পদার্থের মধ্যে অনেক বেশি লুকানো শক্তি রয়েছে। কিন্তু পরীক্ষার শর্ত যাই হোক না কেন, আমরা যতই সফল বিকারক নির্বাচন করি না কেন, আমরা যেভাবে অনুপাত পরীক্ষা করি না কেন, রসায়ন আমাদের পরমাণুর গভীরে যেতে দেবে না। একটি রাসায়নিক বিস্ফোরণ একটি আদিম ঘটনা, অকার্যকর এবং, পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে, অশালীনভাবে দুর্বল।

    পারমাণবিক শৃঙ্খল বিক্রিয়া আপনাকে একটু গভীর খনন করতে দেয়, শুধুমাত্র ইলেক্ট্রন নয়, নিউক্লিয়াসকেও খেলায় আনে। এটি সত্যিই তাৎপর্যপূর্ণ শোনাচ্ছে, সম্ভবত, শুধুমাত্র একজন পদার্থবিজ্ঞানীর জন্য, কিন্তু বাকিদের জন্য আমি একটি সাধারণ উপমা দেব। বিদ্যুতায়িত ধূলিকণা সহ একটি বিশাল ওজনের কল্পনা করুন যেটির চারপাশে কয়েক কিলোমিটার দূরত্বে উড়ছে। এটি একটি পরমাণু, "ওজন" হল নিউক্লিয়াস এবং "ধূলিকণা" হল ইলেকট্রন। আপনি এই ধূলিকণাগুলির সাথে যাই করুন না কেন, তারা একটি ভারী ওজন থেকে প্রাপ্ত শক্তির একশতাংশও সরবরাহ করবে না। বিশেষ করে যদি, কোন কারণে, এটি বিভক্ত হয়, এবং বৃহদাকার টুকরোগুলি প্রচণ্ড গতিতে বিভিন্ন দিকে ছড়িয়ে পড়ে।

    একটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ নিউক্লিয়াস তৈরি করে এমন ভারী কণাগুলির বাঁধন সম্ভাবনা জড়িত। কিন্তু এটি সীমা থেকে অনেক দূরে: পদার্থের মধ্যে অনেক বেশি লুকানো শক্তি রয়েছে। আর এই শক্তির নাম ভর। আবার, এটি একজন অ-পদার্থবিজ্ঞানীর জন্য একটু অস্বাভাবিক শোনায়, কিন্তু ভর হল শক্তি, শুধুমাত্র অত্যন্ত ঘনীভূত। প্রতিটি কণা: ইলেক্ট্রন, প্রোটন, নিউট্রন - এগুলি অবিশ্বাস্যভাবে ঘন শক্তির ক্ষুদ্র ঝাঁক, যা আপাতত বিশ্রামে থাকে। আপনি সম্ভবত সূত্র E=mc2 জানেন, যা কৌতুক লেখক, প্রাচীর সংবাদপত্রের সম্পাদক এবং স্কুলের শ্রেণীকক্ষ সজ্জাকারীদের দ্বারা খুব প্রিয়। এটি ঠিক এই বিষয়েই, এবং এটিই ভরকে শক্তির একটি রূপ ছাড়া আর কিছুই বলে মনে করে না। এবং এটি একটি পদার্থ থেকে সর্বোচ্চ কত শক্তি পাওয়া যায় সেই প্রশ্নের উত্তরও দেয়।

    ভরের সম্পূর্ণ রূপান্তর, অর্থাৎ আবদ্ধ শক্তিকে মুক্ত শক্তিতে পরিণত করার প্রক্রিয়াকে ধ্বংস বলে। ল্যাটিন মূল "নিহিল" থেকে এর সারমর্ম অনুমান করা সহজ - এটি "কিছুই নয়" বা বরং বিকিরণে রূপান্তর। স্পষ্টতার জন্য, এখানে কিছু সংখ্যা রয়েছে।

    বিস্ফোরণ TNT সমতুল্য শক্তি (J)

    F-1 গ্রেনেড 60 গ্রাম 2.50*105

    হিরোশিমায় 16 কিলোটন 6.70*1013 বোমা ফেলা হয়েছে

    এক গ্রাম পদার্থের বিনাশ 21.5 কিলোটন 8.99*1013

    ধ্বংসের পর যে কোনো বস্তুর এক গ্রাম (শুধু ভর গুরুত্বপূর্ণ) একটি ছোট পারমাণবিক বোমার চেয়ে বেশি শক্তি দেবে। এই ধরনের রিটার্নের তুলনায়, পারমাণবিক বিভাজন নিয়ে পদার্থবিদদের অনুশীলন এবং আরও বেশি সক্রিয় বিকারকগুলির সাথে রসায়নবিদদের পরীক্ষাগুলি হাস্যকর বলে মনে হয়।

    বিনাশের জন্য, উপযুক্ত অবস্থার প্রয়োজন, যথা, প্রতিপদার্থের সাথে পদার্থের যোগাযোগ। এবং, "লাল পারদ" বা "দার্শনিকের পাথর" এর বিপরীতে, অ্যান্টিম্যাটার বাস্তবের চেয়ে বেশি - আমাদের কাছে পরিচিত কণাগুলির জন্য, অনুরূপ প্রতিকণা বিদ্যমান এবং অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং "ইলেক্ট্রন + পজিট্রন" জোড়ার বিনাশ নিয়ে পরীক্ষাগুলি বারবার করা হয়েছে। অনুশীলনে বাহিত। কিন্তু একটি ধ্বংসের অস্ত্র তৈরি করার জন্য, একটি নির্দিষ্ট উল্লেখযোগ্য পরিমাণে অ্যান্টি পার্টিকেলগুলি একত্রিত করা প্রয়োজন, এবং প্রকৃতপক্ষে, যুদ্ধের ব্যবহার পর্যন্ত যে কোনও বিষয়ের সাথে তাদের যোগাযোগ থেকে সীমাবদ্ধ করা প্রয়োজন। এই, pah-pah, এখনও একটি দূরবর্তী সম্ভাবনা.

    ভর ত্রুটি

    একটি বিস্ফোরণের যান্ত্রিকতা সম্পর্কে শেষ যে প্রশ্নটি বোঝার বাকি তা হল শক্তি কোথা থেকে আসে: একই যেটি চেইন বিক্রিয়ার সময় মুক্তি পায়? এখানে আবার কিছু গণ জড়িত ছিল. অথবা বরং, এর "খুঁটি" ছাড়াই।

    গত শতাব্দী পর্যন্ত, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতেন যে ভর যে কোনও পরিস্থিতিতে সংরক্ষণ করা হয় এবং তারা তাদের নিজস্ব উপায়ে সঠিক ছিল। তাই আমরা ধাতুটিকে অ্যাসিডে নামিয়ে দিয়েছি - এটি প্রতিক্রিয়ায় বুদবুদ হতে শুরু করে এবং গ্যাসের বুদবুদগুলি তরলটির পুরুত্বের মধ্য দিয়ে উপরের দিকে ছুটে যায়। কিন্তু যদি আপনি বিক্রিয়ার আগে এবং পরে বিকারকগুলিকে ওজন করেন, নিঃসৃত গ্যাসের কথা ভুলে যান না, ভর একত্রিত হয়। এবং এটি সর্বদা হবে যতক্ষণ না আমরা কিলোগ্রাম, মিটার এবং রাসায়নিক বিক্রিয়া নিয়ে কাজ করি।

    কিন্তু যত তাড়াতাড়ি আপনি মাইক্রোকণার ক্ষেত্রটিতে প্রবেশ করেন, ভরও একটি বিস্ময় উপস্থাপন করে। এটি দেখা যাচ্ছে যে একটি পরমাণুর ভর এটি তৈরি করা কণাগুলির ভরের সমষ্টির সমান নাও হতে পারে। যখন একটি ভারী নিউক্লিয়াস (উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়াম) অংশে বিভক্ত হয়, তখন "টুকরা" বিদারণের আগে নিউক্লিয়াসের তুলনায় মোট ওজন কম হয়। "পার্থক্য", যাকে গণ ত্রুটিও বলা হয়, নিউক্লিয়াসের মধ্যে বাঁধাই শক্তির জন্য দায়ী। এবং এই পার্থক্যটিই বিস্ফোরণের সময় তাপ এবং বিকিরণের মধ্যে যায়, সব একই সহজ সূত্র অনুসারে: E=mc2।

    এটি আকর্ষণীয়: এটি তাই ঘটে যে ভারী নিউক্লিয়াসগুলিকে ভাগ করা এবং হালকাগুলিকে একত্রিত করা শক্তিশালীভাবে সুবিধাজনক। প্রথম প্রক্রিয়াটি ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়াম বোমায় কাজ করে, দ্বিতীয়টি হাইড্রোজেন বোমায়। তবে আপনি লোহা থেকে বোমা তৈরি করতে পারবেন না, আপনি যতই চেষ্টা করুন না কেন: এটি এই লাইনের ঠিক মাঝখানে।

    পারমাণবিক বোমা

    ঐতিহাসিক ক্রম অনুসরণ করে, আসুন প্রথমে পারমাণবিক বোমা বিবেচনা করি এবং আমাদের ছোট্ট "ম্যানহাটন প্রকল্প" চালাই। আইসোটোপ বিভাজন এবং বিদারণ শৃঙ্খল বিক্রিয়া তত্ত্বের গাণিতিক গণনার বিরক্তিকর পদ্ধতি নিয়ে আমি আপনাকে বিরক্ত করব না। আপনার এবং আমার কাছে ইউরেনিয়াম, প্লুটোনিয়াম, অন্যান্য উপকরণ, সমাবেশের নির্দেশাবলী এবং প্রয়োজনীয় পরিমাণ বৈজ্ঞানিক কৌতূহল রয়েছে।

    ইউরেনিয়ামের সমস্ত আইসোটোপ এক বা অন্য ডিগ্রীতে অস্থির। কিন্তু ইউরেনিয়াম-২৩৫ একটি বিশেষ অবস্থানে রয়েছে। ইউরেনিয়াম-235 নিউক্লিয়াসের স্বতঃস্ফূর্ত ক্ষয়ের সময় (যাকে আলফা ক্ষয়ও বলা হয়), দুটি খণ্ড (অন্যান্য, অনেক হালকা উপাদানের নিউক্লিয়াস) এবং বেশ কয়েকটি নিউট্রন (সাধারণত 2-3) গঠিত হয়। যদি ক্ষয়ের সময় গঠিত নিউট্রন অন্য ইউরেনিয়াম পরমাণুর নিউক্লিয়াসে আঘাত করে, তবে একটি সাধারণ স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ হবে, নিউট্রনটি লাফিয়ে উঠবে এবং দু: সাহসিক কাজের জন্য তার অনুসন্ধান চালিয়ে যাবে। তবে কিছু সময়ের পরে এটি শক্তি নষ্ট করবে (শুধুমাত্র শূন্যে গোলাকার ঘোড়াগুলির মধ্যে পুরোপুরি স্থিতিস্থাপক সংঘর্ষ ঘটে), এবং পরবর্তী নিউক্লিয়াসটি একটি ফাঁদে পরিণত হবে - নিউট্রন এটি দ্বারা শোষিত হবে। যাইহোক, পদার্থবিজ্ঞানীরা এই জাতীয় নিউট্রনকে থার্মাল বলে।

    ইউরেনিয়ামের পরিচিত আইসোটোপের তালিকাটি দেখুন। তাদের মধ্যে পারমাণবিক ভরের কোন আইসোটোপ নেই 236। কেন জানেন? এই জাতীয় নিউক্লিয়াস মাইক্রোসেকেন্ডের একটি ভগ্নাংশের জন্য বেঁচে থাকে এবং তারপর ক্ষয় করে, বিপুল পরিমাণ শক্তি নির্গত করে। একে জোর করে ক্ষয় বলা হয়। এমনকি এমন একটি আইসোটোপকে সারাজীবন একটি আইসোটোপ বলাও একরকম বিশ্রী।

    ইউরেনিয়াম-235 নিউক্লিয়াসের ক্ষয়ের সময় যে শক্তি নির্গত হয় তা হল টুকরো এবং নিউট্রনের গতিশক্তি। আপনি যদি ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের ক্ষয় পণ্যগুলির মোট ভর গণনা করেন এবং তারপরে এটি মূল নিউক্লিয়াসের ভরের সাথে তুলনা করেন, তাহলে দেখা যাচ্ছে যে এই ভরগুলি মিলিত হয় না - মূল নিউক্লিয়াসটি বড় ছিল। এই ঘটনাটিকে গণ ত্রুটি বলা হয় এবং এর ব্যাখ্যা E0=mс2 সূত্রে রয়েছে। আলোর গতির বর্গ দ্বারা বিভক্ত খণ্ডগুলোর গতিশক্তি ভরের পার্থক্যের ঠিক সমান হবে। টুকরোগুলো ইউরেনিয়ামের স্ফটিক জালিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, এক্স-রে বিকিরণ তৈরি করে এবং নিউট্রন, ভ্রমণ করার পরে, অন্যান্য ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াস দ্বারা শোষিত হয় বা ইউরেনিয়াম ঢালাই ছেড়ে যায়, যেখানে সমস্ত ঘটনা ঘটে।

    যদি ইউরেনিয়াম ঢালাই ছোট হয়, তবে বেশিরভাগ নিউট্রন ধীর হওয়ার সময় ছাড়াই এটি ছেড়ে চলে যাবে। কিন্তু যদি জোরপূর্বক ক্ষয়ের প্রতিটি কাজ নির্গত নিউট্রনের কারণে কমপক্ষে আরও একটি অনুরূপ ক্রিয়া ঘটায়, এটি ইতিমধ্যেই বিদারণের একটি স্ব-টেকসই চেইন প্রতিক্রিয়া।

    তদনুসারে, আপনি যদি ঢালাইয়ের আকার বাড়ান, ক্রমবর্ধমান সংখ্যক নিউট্রন জোরপূর্বক বিদারণের কাজ ঘটাবে। এবং এক পর্যায়ে চেইন প্রতিক্রিয়া অনিয়ন্ত্রিত হয়ে যাবে। কিন্তু এটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ থেকে অনেক দূরে। শুধুমাত্র একটি খুব "নোংরা" তাপীয় বিস্ফোরণ, যা প্রচুর পরিমাণে খুব সক্রিয় এবং বিষাক্ত আইসোটোপ প্রকাশ করবে।

    একটি সম্পূর্ণ যৌক্তিক প্রশ্ন হল: তুষারপাত হওয়ার জন্য ফিশন চেইন বিক্রিয়ার জন্য কত ইউরেনিয়াম-235 প্রয়োজন? এটা আসলে সহজ নয়. ফিসাইল উপাদানের বৈশিষ্ট্য এবং আয়তন-থেকে-পৃষ্ঠের অনুপাত এখানে একটি ভূমিকা পালন করে। এক টন ইউরেনিয়াম -235 কল্পনা করুন (আমি এখনই একটি সংরক্ষণ করব - এটি অনেক), যা একটি পাতলা এবং খুব দীর্ঘ তারের আকারে বিদ্যমান। হ্যাঁ, এটি বরাবর একটি নিউট্রন উড়ছে, অবশ্যই, একটি জোরপূর্বক ক্ষয় সৃষ্টি করবে। কিন্তু তারের সাথে উড়ন্ত নিউট্রনের ভগ্নাংশ এত ছোট হবে যে এটি একটি স্ব-টেকসই চেইন প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে কথা বলা হাস্যকর।

    অতএব, আমরা একটি গোলাকার ঢালাইয়ের জন্য সমালোচনামূলক ভর গণনা করতে সম্মত হয়েছি। বিশুদ্ধ ইউরেনিয়াম-235 এর জন্য, সমালোচনামূলক ভর হল 50 কেজি (এটি 9 সেন্টিমিটার ব্যাসার্ধের একটি বল)। আপনি বুঝতে পারেন যে এই ধরনের একটি বল দীর্ঘস্থায়ী হবে না, তবে যারা এটি নিক্ষেপ করবে তারাও করবে না।

    যদি ছোট ভরের একটি বল একটি নিউট্রন প্রতিফলক দ্বারা বেষ্টিত হয় (বেরিলিয়াম এটির জন্য উপযুক্ত), এবং একটি নিউট্রন মডারেটর উপাদান (জল, ভারী জল, গ্রাফাইট, একই বেরিলিয়াম) বলের মধ্যে প্রবর্তন করা হয়, তাহলে সমালোচনামূলক ভর অনেক বেশি হয়ে যাবে। ছোট সবচেয়ে কার্যকর প্রতিফলক এবং নিউট্রন মডারেটর ব্যবহার করে, সমালোচনামূলক ভর 250 গ্রাম বৃদ্ধি করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এটি একটি গোলাকার বেরিলিয়াম পাত্রে ভারী জলে ইউরেনিয়াম-235 লবণের একটি স্যাচুরেটেড দ্রবণ স্থাপন করে অর্জন করা যেতে পারে।

    ক্রিটিক্যাল ভর শুধুমাত্র ইউরেনিয়াম-235 এর জন্যই নেই। এছাড়াও ফিশন চেইন বিক্রিয়া করতে সক্ষম বেশ কিছু আইসোটোপ রয়েছে। প্রধান শর্ত হল যে একটি নিউক্লিয়াসের ক্ষয়কারী পণ্যগুলি অবশ্যই অন্যান্য নিউক্লিয়াসের ক্ষয় সৃষ্টি করে।

    সুতরাং, আমাদের কাছে 40 কেজি ওজনের দুটি গোলার্ধীয় ইউরেনিয়াম ঢালাই রয়েছে। যতক্ষণ তারা একে অপরের থেকে সম্মানজনক দূরত্বে থাকবে ততক্ষণ সবকিছু শান্ত হবে। আপনি যদি ধীরে ধীরে তাদের সরানো শুরু করেন? জনপ্রিয় বিশ্বাসের বিপরীতে, মাশরুমের মতো কিছুই ঘটবে না। এটা ঠিক যে টুকরোগুলি কাছাকাছি আসার সাথে সাথে গরম হতে শুরু করবে এবং তারপরে, আপনি যদি সময়মতো আপনার জ্ঞানে না আসেন তবে সেগুলি লাল-গরম হয়ে যাবে। শেষ পর্যন্ত, তারা সহজভাবে গলে যাবে এবং ছড়িয়ে পড়বে এবং যারা ঢালাই স্থানান্তর করেছে তারা নিউট্রন বিকিরণ থেকে মারা যাবে। এবং যারা আগ্রহের সাথে এটি দেখেছেন তারা তাদের পাখনা একসাথে আঠালো করবে।

    যদি এটি দ্রুত হয়? তারা দ্রুত গলে যাবে। আরও দ্রুত? তারা আরও দ্রুত গলে যাবে। কুল? এমনকি আপনি যদি এটিকে তরল হিলিয়ামে রাখেন তবে এটি কোনও ভাল কাজ করবে না। আপনি যদি এক টুকরো আরেকটা গুলি করেন? সম্পর্কিত! সত্যের মুহূর্ত. আমরা সবেমাত্র একটি ইউরেনিয়াম কামানের নকশা নিয়ে এসেছি। যাইহোক, আমাদের বিশেষভাবে গর্ব করার মতো কিছু নেই; এই স্কিমটি সম্ভাব্য সবথেকে সহজ এবং সবচেয়ে শিল্পহীন। হ্যাঁ, এবং গোলার্ধগুলি পরিত্যাগ করতে হবে। অনুশীলন দেখায়, তারা মসৃণভাবে একসাথে লেগে থাকার প্রবণতা রাখে না। সামান্য বিকৃতি - এবং আপনি একটি খুব ব্যয়বহুল "পান" পান, যার পরে আপনাকে দীর্ঘ সময়ের জন্য পরিষ্কার করতে হবে।

    30-40 কেজি ভরের ইউরেনিয়াম-235 এর একটি সংক্ষিপ্ত, পুরু-প্রাচীরযুক্ত পাইপ তৈরি করা ভাল, যার খোলার জন্য আমরা একই ক্যালিবারের একটি উচ্চ-শক্তির ইস্পাত ব্যারেল সংযুক্ত করব, একই সিলিন্ডার দিয়ে চার্জ করা হবে। প্রায় একই ভরের ইউরেনিয়াম। আসুন বেরিলিয়াম নিউট্রন প্রতিফলক দিয়ে ইউরেনিয়াম লক্ষ্যকে ঘিরে ফেলি। এখন, আপনি যদি একটি ইউরেনিয়াম "পাইপ" এ একটি ইউরেনিয়াম "বুলেট" নিক্ষেপ করেন তবে "পাইপ" পূর্ণ হবে। অর্থাৎ পারমাণবিক বিস্ফোরণ ঘটবে। আপনাকে কেবল গুরুত্ব সহকারে গুলি করতে হবে, যাতে ইউরেনিয়াম প্রজেক্টাইলের মুখের গতিবেগ কমপক্ষে 1 কিমি/সেকেন্ড হয়। অন্যথায়, আবার একটি পাঁজক হবে, কিন্তু জোরে. আসল বিষয়টি হ'ল যখন প্রক্ষিপ্ত এবং লক্ষ্য একে অপরের কাছে আসে, তখন তারা এতটা উত্তপ্ত হয় যে তারা পৃষ্ঠ থেকে নিবিড়ভাবে বাষ্পীভূত হতে শুরু করে, আসন্ন গ্যাস প্রবাহের দ্বারা ধীর হয়ে যায়। তদুপরি, যদি গতি অপর্যাপ্ত হয়, তবে একটি সম্ভাবনা রয়েছে যে প্রক্ষিপ্তটি কেবল লক্ষ্যে পৌঁছাবে না, তবে পথে বাষ্প হয়ে যাবে।

    কয়েক দশ কিলোগ্রাম ওজনের একটি ফাঁকাকে এইরকম গতিতে এবং কয়েক মিটার দূরত্বে ত্বরান্বিত করা একটি অত্যন্ত কঠিন কাজ। এজন্য আপনার বারুদ নয়, একটি শক্তিশালী বিস্ফোরক লাগবে যা খুব অল্প সময়ের মধ্যে ব্যারেলে সঠিক গ্যাসের চাপ তৈরি করতে সক্ষম। এবং আপনাকে পরে ব্যারেল পরিষ্কার করতে হবে না, চিন্তা করবেন না।

    হিরোশিমায় ফেলে দেওয়া এমকে-আই "লিটল বয়" বোমাটি কামানের নকশা অনুযায়ী ঠিক করা হয়েছিল।

    অবশ্যই, ছোটখাটো বিবরণ রয়েছে যা আমরা আমাদের প্রকল্পে বিবেচনা করিনি, তবে আমরা নীতির বিরুদ্ধে মোটেও পাপ করিনি।

    তাই। আমরা ইউরেনিয়াম বোমার বিস্ফোরণ ঘটিয়েছি। আমরা মাশরুমের প্রশংসা করেছি। এখন আমরা প্লুটোনিয়াম বিস্ফোরিত করব। এখানে শুধু একটি লক্ষ্য, একটি প্রজেক্টাইল, একটি ব্যারেল এবং অন্যান্য আবর্জনা টেনে আনবেন না। এই কৌশলটি প্লুটোনিয়ামের সাথে কাজ করবে না। এমনকি যদি আমরা 5 কিমি/সেকেন্ড গতিতে একটি টুকরোকে আরেকটিতে গুলি করি, একটি সুপারক্রিটিকাল সমাবেশ এখনও কাজ করবে না। প্লুটোনিয়াম-২৩৯ এর চারপাশের সবকিছু গরম করার, বাষ্পীভবন এবং ধ্বংস করার সময় থাকবে। এর সমালোচনামূলক ভর 6 কেজির একটু বেশি। নিউট্রন ক্যাপচার করার ক্ষেত্রে এটি কতটা সক্রিয় তা আপনি কল্পনা করতে পারেন।

    প্লুটোনিয়াম একটি অস্বাভাবিক ধাতু। তাপমাত্রা, চাপ এবং অমেধ্যের উপর নির্ভর করে, এটি স্ফটিক জালির ছয়টি পরিবর্তনে বিদ্যমান। এমনকি এমন কিছু পরিবর্তন রয়েছে যেখানে এটি উত্তপ্ত হলে সঙ্কুচিত হয়। এক পর্যায় থেকে অন্য ধাপে রূপান্তর হঠাৎ ঘটতে পারে, যখন প্লুটোনিয়ামের ঘনত্ব 25% পরিবর্তিত হতে পারে। আসুন, সমস্ত সাধারণ নায়কদের মতো, একটি চক্কর নেওয়া যাক। আসুন আমরা মনে রাখি যে সমালোচনামূলক ভর নির্ধারণ করা হয়, বিশেষত, ভূপৃষ্ঠের আয়তনের অনুপাত দ্বারা। ঠিক আছে, আমাদের কাছে সাবক্রিটিকাল ভরের একটি বল আছে যার একটি প্রদত্ত আয়তনের জন্য সর্বনিম্ন পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল রয়েছে। ধরা যাক 6 কিলোগ্রাম। বলের ব্যাসার্ধ 4.5 সেমি। যদি এই বলটি সব দিক থেকে সংকুচিত হয়? ঘনত্ব রৈখিক সংকোচনের ঘনক্ষেত্রের অনুপাতে বৃদ্ধি পাবে এবং পৃষ্ঠটি তার বর্গক্ষেত্রের অনুপাতে হ্রাস পাবে। এবং এটিই ঘটে: প্লুটোনিয়াম পরমাণুগুলি ঘন হয়ে উঠবে, অর্থাৎ, নিউট্রনের থামার দূরত্ব সংক্ষিপ্ত হবে, যার অর্থ এটির শোষণের সম্ভাবনা বৃদ্ধি পাবে। কিন্তু, আবার, এটি এখনও প্রয়োজনীয় গতিতে (প্রায় 10 কিমি/সেকেন্ড) কম্প্রেস করতে কাজ করবে না। কানাগলি? কিন্তু না.

    300°C এ, তথাকথিত ডেল্টা পর্যায় শুরু হয় - সবচেয়ে আলগা। যদি প্লুটোনিয়ামকে গ্যালিয়াম দিয়ে ডোপ করা হয়, এই তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, এবং তারপর ধীরে ধীরে ঠান্ডা করা হয়, তাহলে ঘরের তাপমাত্রায় ডেল্টা ফেজ থাকতে পারে। কিন্তু এটা স্থিতিশীল হবে না। উচ্চ চাপে (হাজার হাজার বায়ুমণ্ডলের ক্রম অনুসারে), একটি খুব ঘন আলফা পর্যায়ে একটি আকস্মিক রূপান্তর ঘটবে।

    ইউরেনিয়াম-238 দিয়ে তৈরি একটি বড় (ব্যাস 23 সেমি) এবং ভারী (120 কেজি) ফাঁপা বলের মধ্যে একটি প্লুটোনিয়াম বল রাখি। চিন্তা করবেন না, এটি সমালোচনামূলক ভর নেই. কিন্তু এটি নিখুঁতভাবে দ্রুত নিউট্রন প্রতিফলিত করে। এবং তারা এখনও আমাদের জন্য দরকারী হবে. আপনি কি মনে করেন তারা এটি উড়িয়ে দিয়েছে? সেটা যেভাবেই হোক না কেন। প্লুটোনিয়াম একটি অভিশপ্ত কৌতুকপূর্ণ সত্তা। আমাদের আরও কিছু কাজ করতে হবে। ডেল্টা পর্বে প্লুটোনিয়াম থেকে দুটি গোলার্ধ তৈরি করি। কেন্দ্রে একটি গোলাকার গহ্বর তৈরি করা যাক। এবং এই গহ্বরে আমরা পারমাণবিক অস্ত্র চিন্তার সূক্ষ্মতা রাখব - নিউট্রন ইনিশিয়েটর। এটি একটি ছোট ফাঁপা বেরিলিয়াম বল যার ব্যাস 20 এবং পুরুত্ব 6 মিমি। এর ভিতরে 8 মিমি ব্যাস সহ আরেকটি বেরিলিয়াম বল রয়েছে। ফাঁপা বলের ভিতরের পৃষ্ঠে গভীর খাঁজ রয়েছে। পুরো জিনিসটি উদারভাবে নিকেল প্লেটেড এবং গোল্ড প্লেটেড। পোলোনিয়াম-210 খাঁজে স্থাপন করা হয়, যা সক্রিয়ভাবে আলফা কণা নির্গত করে। এটি প্রযুক্তির এমন একটি অলৌকিক ঘটনা। এটা কিভাবে কাজ করে? মাত্র এক সেকেন্ড. আমাদের এখনও কিছু কাজ বাকি আছে।

    আসুন ইউরেনিয়াম শেলটিকে অন্য একটি দিয়ে ঘিরে রাখি, বোরন সহ একটি অ্যালুমিনিয়াম খাদ দিয়ে তৈরি। এর পুরুত্ব প্রায় 13 সেমি। মোট, আমাদের "ম্যাট্রিওশকা" এখন আধা মিটার পুরু হয়ে গেছে এবং ওজন 6 থেকে 250 কেজি পর্যন্ত বেড়েছে।

    এখন ইমপ্লোশন "লেন্স" করা যাক। একটি ফুটবল বল কল্পনা করুন. ক্লাসিক, 20টি হেক্সাগন এবং 12টি পেন্টাগন নিয়ে গঠিত। আমরা বিস্ফোরক থেকে এই ধরনের একটি "বল" তৈরি করব এবং প্রতিটি বিভাগ বেশ কয়েকটি বৈদ্যুতিক ডেটোনেটর দিয়ে সজ্জিত হবে। সেগমেন্টের পুরুত্ব প্রায় অর্ধ মিটার। "লেন্স" তৈরিতেও অনেক সূক্ষ্মতা রয়েছে তবে আমরা যদি সেগুলি বর্ণনা করি, তবে অন্য সবকিছুর জন্য পর্যাপ্ত জায়গা থাকবে না। প্রধান জিনিস সর্বোচ্চ লেন্স নির্ভুলতা। সামান্যতম ভুল - এবং পুরো সমাবেশ বিস্ফোরকের বিস্ফোরক ক্রিয়া দ্বারা চূর্ণ হয়ে যাবে। সম্পূর্ণ সমাবেশের এখন প্রায় দেড় মিটার ব্যাস এবং 2.5 টন ভর রয়েছে। নকশাটি একটি বৈদ্যুতিক সার্কিট দ্বারা সম্পন্ন করা হয় যার কাজ হল মাইক্রোসেকেন্ড নির্ভুলতার সাথে একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত ক্রমানুসারে ডেটোনেটরকে বিস্ফোরিত করা।

    সব আমাদের সামনে একটি প্লুটোনিয়াম ইমপ্লোশন সার্কিট।

    এবং এখন - সবচেয়ে আকর্ষণীয় অংশ।

    বিস্ফোরণের সময়, বিস্ফোরক সমাবেশকে সংকুচিত করে এবং অ্যালুমিনিয়াম "পুশার" বিস্ফোরণ তরঙ্গের ক্ষয়কে তার সামনের দিকে অনুসরণ করে ভিতরের দিকে ছড়িয়ে পড়তে বাধা দেয়। প্রায় 12 কিমি/সেকেন্ডের কাউন্টার বেগ সহ ইউরেনিয়ামের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, কম্প্রেশন ওয়েভ এটি এবং প্লুটোনিয়াম উভয়কেই সংকুচিত করবে। প্লুটোনিয়াম শত সহস্র বায়ুমণ্ডলের ক্রমানুসারে সংকোচন অঞ্চলে চাপে (বিস্ফোরণের সামনের দিকে ফোকাস করার প্রভাব) হঠাৎ করে আলফা পর্যায়ে ঝাঁপিয়ে পড়বে। 40 মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে, এখানে বর্ণিত ইউরেনিয়াম-প্লুটোনিয়াম সমাবেশটি কেবল সুপারক্রিটিকাল নয়, ক্রিটিক্যাল ভরের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি হবে।

    সূচনাকারীর কাছে পৌঁছানোর পর, কম্প্রেশন ওয়েভ তার পুরো কাঠামোকে এককভাবে চূর্ণ করে দেবে। এই ক্ষেত্রে, স্বর্ণ-নিকেল নিরোধক ধ্বংস হয়ে যাবে, পোলোনিয়াম-210 প্রসারণের কারণে বেরিলিয়ামে প্রবেশ করবে, এটি দ্বারা নির্গত আলফা কণা এবং বেরিলিয়ামের মধ্য দিয়ে যাওয়ার ফলে নিউট্রনের প্রচণ্ড প্রবাহ ঘটবে, যা সমগ্র জুড়ে একটি ফিশন চেইন বিক্রিয়াকে ট্রিগার করবে। প্লুটোনিয়ামের আয়তন, এবং "দ্রুত" নিউট্রনের প্রবাহ প্লুটোনিয়ামের ক্ষয় উত্পন্ন ইউরেনিয়াম-238 এর বিস্ফোরণ ঘটাবে। সম্পন্ন, আমরা একটি দ্বিতীয় মাশরুম জন্মেছি, প্রথমটির চেয়ে খারাপ নয়।

    প্লুটোনিয়াম ইমপ্লোশন ডিজাইনের একটি উদাহরণ হল Mk-III "ফ্যাটম্যান" বোমাটি নাগাসাকিতে ফেলা হয়েছে।

    সর্বাধিক সংখ্যক প্লুটোনিয়াম পারমাণবিক নিউক্লিয়াসকে প্রতিক্রিয়া জানাতে বাধ্য করার জন্য এখানে বর্ণিত সমস্ত কৌশল প্রয়োজন। প্রধান কাজ হল চার্জটিকে যতদিন সম্ভব কমপ্যাক্ট অবস্থায় রাখা এবং এটিকে প্লাজমা ক্লাউডে ছড়িয়ে পড়তে বাধা দেওয়া, যেখানে চেইন বিক্রিয়া অবিলম্বে বন্ধ হয়ে যাবে। এখানে, প্রতিটি মাইক্রোসেকেন্ডে এক বা দুই কিলোটন শক্তি বৃদ্ধি।

    থার্মোনিউক্লিয়ার বোমা

    একটি সাধারণ বিশ্বাস আছে যে একটি পারমাণবিক বোমা একটি থার্মোনিউক্লিয়ারের জন্য একটি ফিউজ। নীতিগতভাবে, সবকিছু অনেক বেশি জটিল, তবে সারাংশটি সঠিকভাবে ধরা হয়েছে। থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের নীতির উপর ভিত্তি করে অস্ত্রগুলি এমন একটি বিস্ফোরণ শক্তি অর্জন করা সম্ভব করেছে যে কোনও পরিস্থিতিতেই ফিশন চেইন বিক্রিয়া দ্বারা অর্জন করা যায় না। কিন্তু এখন পর্যন্ত শক্তির একমাত্র উৎস যা একটি থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন বিক্রিয়াকে "প্রজ্বলিত" করতে পারে তা হল পারমাণবিক বিস্ফোরণ।

    মনে আছে আপনি এবং আমি কীভাবে নিউট্রন দিয়ে হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসকে "খাওয়া" দিয়েছি? সুতরাং, আপনি যদি এইভাবে দুটি প্রোটনকে একসাথে সংযুক্ত করার চেষ্টা করেন তবে কিছুই কাজ করবে না। কুলম্ব বিকর্ষণকারী শক্তির কারণে প্রোটন একসাথে থাকবে না। হয় তারা উড়ে যাবে, অথবা বিটা ক্ষয় ঘটবে এবং প্রোটনগুলির একটি নিউট্রনে পরিণত হবে। কিন্তু হিলিয়াম-৩ বিদ্যমান। একটি একক নিউট্রনকে ধন্যবাদ, যা প্রোটনকে একে অপরের সাথে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে।

    নীতিগতভাবে, হিলিয়াম -3 নিউক্লিয়াসের গঠনের উপর ভিত্তি করে, আমরা উপসংহারে পৌঁছাতে পারি যে প্রোটিয়াম এবং ডিউটেরিয়ামের নিউক্লিয়াস থেকে একটি হিলিয়াম -3 নিউক্লিয়াস একত্রিত করা বেশ সম্ভব। তাত্ত্বিকভাবে, এটি সত্য, কিন্তু এই ধরনের প্রতিক্রিয়া শুধুমাত্র বড় এবং উত্তপ্ত নক্ষত্রের গভীরতায় ঘটতে পারে। অধিকন্তু, নক্ষত্রের গভীরতায়, শুধুমাত্র প্রোটন থেকেও হিলিয়াম সংগ্রহ করা যেতে পারে, তাদের কিছুকে নিউট্রনে পরিণত করে। কিন্তু এগুলি ইতিমধ্যেই জ্যোতির্পদার্থবিদ্যার প্রশ্ন, এবং আমাদের জন্য অর্জনযোগ্য বিকল্প হল দুটি ডিউটেরিয়াম নিউক্লিয়াস বা ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম একত্রিত করা।

    নিউক্লিয়ার ফিউশনের জন্য একটি খুব নির্দিষ্ট শর্ত প্রয়োজন। এটি একটি খুব উচ্চ (109 কে) তাপমাত্রা। শুধুমাত্র 100 কিলোইলেক্ট্রনভোল্টের নিউক্লিয়ার গড় গতিশক্তির সাহায্যে তারা একে অপরের কাছে এমন দূরত্বে যেতে সক্ষম হয় যেখানে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া কুলম্ব মিথস্ক্রিয়াকে অতিক্রম করতে শুরু করে।

    একটি সম্পূর্ণ বৈধ প্রশ্ন - কেন এই বাগান বেড়া? আসল বিষয়টি হ'ল আলোর নিউক্লিয়াসের সংমিশ্রণের সময়, 20 MeV এর ক্রম শক্তি নির্গত হয়। অবশ্যই, একটি ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াসের জোরপূর্বক বিদারণের সাথে, এই শক্তি 10 গুণ বেশি, তবে একটি সতর্কতা রয়েছে - সর্বশ্রেষ্ঠ কৌশলগুলির সাথে, এমনকি 1 মেগাটন শক্তি সহ একটি ইউরেনিয়াম চার্জ অসম্ভব। এমনকি আরও উন্নত প্লুটোনিয়াম বোমার জন্য, অর্জনযোগ্য শক্তি আউটপুট প্রতি কিলোগ্রাম প্লুটোনিয়াম 7-8 কিলোটনের বেশি নয় (তাত্ত্বিক সর্বাধিক 18 কিলোটন সহ)। এবং ভুলে যাবেন না যে একটি ইউরেনিয়াম নিউক্লিয়াস দুটি ডিউটেরিয়াম নিউক্লিয়াসের চেয়ে প্রায় 60 গুণ বেশি ভারী। যদি আমরা নির্দিষ্ট শক্তির ফলন বিবেচনা করি, তাহলে থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন লক্ষণীয়ভাবে এগিয়ে।

    এবং আরও একটি জিনিস - একটি থার্মোনিউক্লিয়ার চার্জের জন্য সমালোচনামূলক ভরের উপর কোন সীমাবদ্ধতা নেই। তিনি সহজভাবে এটা নেই. যাইহোক, অন্যান্য বিধিনিষেধ আছে, তবে নীচে সেগুলি সম্পর্কে আরও কিছু।

    নীতিগতভাবে, নিউট্রনের উত্স হিসাবে একটি থার্মোনিউক্লিয়ার প্রতিক্রিয়া শুরু করা বেশ সহজ। শক্তির উৎস হিসেবে এটি চালু করা অনেক বেশি কঠিন। এখানে আমরা তথাকথিত লসন মানদণ্ডের মুখোমুখি হচ্ছি, যা একটি তাপ-নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ার শক্তির সুবিধা নির্ধারণ করে। বিক্রিয়াকারী নিউক্লিয়াসের ঘনত্বের গুণফল এবং ফিউশন দূরত্বে তাদের ধরে রাখার সময় 1014 সেকেন্ড/সেমি 3-এর বেশি হলে, ফিউশন দ্বারা প্রদত্ত শক্তি সিস্টেমে প্রবর্তিত শক্তিকে ছাড়িয়ে যাবে।

    সমস্ত থার্মোনিউক্লিয়ার প্রোগ্রাম এই মানদণ্ড অর্জনের জন্য নিবেদিত ছিল।

    এডওয়ার্ড টেলারের কাছে প্রথম থার্মোনিউক্লিয়ার বোমার নকশাটি ছিল কামানের নকশা ব্যবহার করে একটি প্লুটোনিয়াম বোমা তৈরির প্রচেষ্টার অনুরূপ। অর্থাৎ, সবকিছু সঠিক বলে মনে হচ্ছে, কিন্তু এটি কাজ করে না। "ক্লাসিক সুপার" এর ডিভাইস - তরল ডিউটেরিয়াম যাতে একটি প্লুটোনিয়াম বোমা নিমজ্জিত হয় - আসলেই ক্লাসিক ছিল, কিন্তু সুপার থেকে অনেক দূরে।

    তরল ডিউটেরিয়ামে পারমাণবিক চার্জ বিস্ফোরণের ধারণাটি প্রথম থেকেই শেষ হয়ে গিয়েছিল। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, 500 কেটি শক্তির একটি পারমাণবিক চার্জের বিস্ফোরণ ঘটিয়ে থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন শক্তির কম বা কম আউটপুট অর্জন করা যেতে পারে। এবং লসনের মানদণ্ড অর্জনের বিষয়ে কথা বলার দরকার ছিল না।

    তাপ নিরোধক এবং বিস্ফোরণ পরিবর্ধক হিসাবে ইউরেনিয়াম -238 এর সাথে ছেদযুক্ত থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানির স্তরগুলির সাথে পারমাণবিক ট্রিগার চার্জকে ঘিরে রাখার ধারণাটিও টেলারের কাছে এসেছিল। এবং শুধু তাকে নয়। প্রথম সোভিয়েত থার্মোনিউক্লিয়ার বোমাগুলি এই নকশা অনুসারে অবিকল নির্মিত হয়েছিল। নীতিটি বেশ সহজ ছিল: একটি পারমাণবিক চার্জ থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানীকে সেই তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে যেখানে ফিউশন শুরু হয় এবং ফিউশনের সময় উত্পন্ন দ্রুত নিউট্রন ইউরেনিয়াম-238 এর স্তরগুলিকে বিস্ফোরিত করে। যাইহোক, সীমাবদ্ধতা একই ছিল - একটি পারমাণবিক ট্রিগার যে তাপমাত্রা প্রদান করতে পারে, শুধুমাত্র সস্তা ডিউটেরিয়াম এবং অবিশ্বাস্যভাবে ব্যয়বহুল ট্রিটিয়ামের মিশ্রণ ফিউশন বিক্রিয়ায় প্রবেশ করতে পারে।

    টেলার পরে যৌগ লিথিয়াম-6 ডিউটারাইড ব্যবহারের ধারণা নিয়ে আসেন। এই সমাধানটি তরল ডিউটেরিয়াম সহ ব্যয়বহুল এবং অসুবিধাজনক ক্রায়োজেনিক পাত্রে পরিত্যাগ করা সম্ভব করেছে। এছাড়াও, নিউট্রনের সাথে বিকিরণের ফলে, লিথিয়াম -6 হিলিয়াম এবং ট্রিটিয়ামে রূপান্তরিত হয়েছিল, যা ডিউটেরিয়ামের সাথে ফিউশন বিক্রিয়ায় প্রবেশ করেছিল।

    এই স্কিমের অসুবিধা ছিল সীমিত শক্তি - ট্রিগারের চারপাশে থাকা থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানির একটি সীমিত অংশ ফিউশন প্রতিক্রিয়ায় প্রবেশ করার সময় ছিল। বাকিটা, যতই ছিল না কেন, ড্রেনের নিচে চলে গেল। "পাফ" ব্যবহার করার সময় প্রাপ্ত সর্বোচ্চ চার্জ পাওয়ার ছিল 720 কেটি (ব্রিটিশ অরেঞ্জ হেরাল্ড বোমা)। স্পষ্টতই, এটি ছিল "সিলিং"।

    আমরা ইতিমধ্যে টেলার-উলাম প্রকল্পের উন্নয়নের ইতিহাস সম্পর্কে কথা বলেছি। এখন আসুন এই সার্কিটের প্রযুক্তিগত বিবরণ বুঝতে পারি, যাকে "টু-স্টেজ" বা "রেডিয়েশন কম্প্রেশন সার্কিট"ও বলা হয়।

    আমাদের কাজ হল থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানীকে গরম করা এবং লসনের মানদণ্ড পূরণ করার জন্য একটি নির্দিষ্ট আয়তনে রাখা। ক্রায়োজেনিক স্কিমগুলির সাথে আমেরিকান অনুশীলনগুলিকে বাদ দিয়ে, আসুন আমরা থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানী হিসাবে ইতিমধ্যে আমাদের কাছে পরিচিত লিথিয়াম -6 ডিউটারাইড গ্রহণ করি।

    আমরা থার্মোনিউক্লিয়ার চার্জের জন্য ধারক উপাদান হিসাবে ইউরেনিয়াম-238 বেছে নেব। ধারকটি নলাকার আকৃতির। ধারকটির অক্ষ বরাবর, এর ভিতরে আমরা ইউরেনিয়াম -235 দিয়ে তৈরি একটি নলাকার রড রাখব, যার একটি সাবক্রিটিকাল ভর রয়েছে।

    দ্রষ্টব্য: নিউট্রন বোমা, যা তার সময়ে চাঞ্চল্যকর ছিল, একই টেলার-উলাম স্কিম, কিন্তু পাত্রের অক্ষ বরাবর একটি ইউরেনিয়াম রড ছাড়াই। মূল বিষয় হল দ্রুত নিউট্রনের একটি শক্তিশালী প্রবাহ সরবরাহ করা, তবে সমস্ত থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানীর বার্নআউট প্রতিরোধ করা, যা নিউট্রন গ্রাস করবে।

    আমরা লিথিয়াম-6 ডিউটারাইড দিয়ে পাত্রের অবশিষ্ট ফাঁকা স্থান পূরণ করব। আসুন ভবিষ্যতের বোমার শরীরের এক প্রান্তে একটি ধারক রাখি (এটি হবে দ্বিতীয় পর্যায়), এবং অন্য প্রান্তে আমরা কয়েকটি কিলোটন (প্রথম পর্যায়) শক্তি সহ একটি সাধারণ প্লুটোনিয়াম চার্জ মাউন্ট করব। নিউক্লিয়ার এবং থার্মোনিউক্লিয়ার চার্জের মধ্যে আমরা ইউরেনিয়াম-238 দিয়ে তৈরি একটি পার্টিশন ইনস্টল করব, যা লিথিয়াম-6 ডিউটারাইডের অকাল গরম হওয়া প্রতিরোধ করবে। চলুন কঠিন পলিমার দিয়ে বোমার শরীরের ভিতরে অবশিষ্ট ফাঁকা স্থান পূরণ করা যাক। নীতিগতভাবে, থার্মোনিউক্লিয়ার বোমা প্রস্তুত।

    যখন একটি পারমাণবিক চার্জ বিস্ফোরিত হয়, তখন 80% শক্তি এক্স-রে আকারে নির্গত হয়। এর বিস্তারের গতি প্লুটোনিয়াম ফিশন টুকরো ছড়িয়ে পড়ার গতির চেয়ে অনেক বেশি। এক মাইক্রোসেকেন্ডের শতভাগ পরে, ইউরেনিয়াম পর্দা বাষ্পীভূত হয় এবং এক্স-রে বিকিরণ থার্মোনিউক্লিয়ার চার্জ পাত্রের ইউরেনিয়াম দ্বারা নিবিড়ভাবে শোষিত হতে শুরু করে। তথাকথিত বিমোচনের ফলে (একটি উত্তপ্ত পাত্রের পৃষ্ঠ থেকে ভর অপসারণ), একটি প্রতিক্রিয়াশীল বল দেখা দেয় যা ধারকটিকে 10 বার সংকুচিত করে। এই প্রভাবকে রেডিয়েশন ইমপ্লোশন বা রেডিয়েশন কমপ্রেশন বলা হয়। এই ক্ষেত্রে, থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানীর ঘনত্ব 1000 গুণ বেড়ে যায়। বিকিরণ বিস্ফোরণের প্রচণ্ড চাপের ফলে, ইউরেনিয়াম-235-এর কেন্দ্রীয় রডটিও সংকুচিত হয়, যদিও অল্প পরিমাণে, এবং একটি সুপারক্রিটিকাল অবস্থায় চলে যায়। এই সময়ের মধ্যে, থার্মোনিউক্লিয়ার ইউনিট একটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ থেকে দ্রুত নিউট্রন দ্বারা বোমাবর্ষিত হয়। লিথিয়াম -6 ডিউটারাইডের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, তারা ধীর হয়ে যায় এবং ইউরেনিয়াম রড দ্বারা নিবিড়ভাবে শোষিত হয়।

    রডের মধ্যে একটি ফিশন চেইন প্রতিক্রিয়া শুরু হয়, যা দ্রুত পাত্রের ভিতরে একটি পারমাণবিক বিস্ফোরণ ঘটায়। যেহেতু লিথিয়াম-6 ডিউটারাইড বাইরে থেকে বিমূর্ত সংকোচন এবং ভিতর থেকে পারমাণবিক বিস্ফোরণের চাপের শিকার হয়, তাই এর ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা আরও বেশি বৃদ্ধি পায়। এই মুহূর্তটি সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়ার শুরু। এর আরও রক্ষণাবেক্ষণ নির্ধারণ করা হয় কতক্ষণ ধারকটি নিজের ভিতরে থার্মোনিউক্লিয়ার প্রক্রিয়াগুলিকে ধরে রাখবে, তাপ শক্তিকে বাইরে বের হতে বাধা দেবে। এটি লসনের মানদণ্ডের কৃতিত্ব নির্ধারণ করে। থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানী সিলিন্ডারের অক্ষ থেকে তার প্রান্ত পর্যন্ত পুড়ে যায়। দহন সামনের তাপমাত্রা 300 মিলিয়ন কেলভিনে পৌঁছেছে। থার্মোনিউক্লিয়ার জ্বালানী জ্বলে না যাওয়া পর্যন্ত এবং ধারকটি ধ্বংস না হওয়া পর্যন্ত বিস্ফোরণের সম্পূর্ণ বিকাশ কয়েকশ ন্যানোসেকেন্ড সময় নেয় - এই বাক্যাংশটি পড়তে আপনার যতটা সময় লেগেছিল তার চেয়ে বিশ মিলিয়ন গুণ দ্রুত।

    দুই-পর্যায়ের সার্কিটের নির্ভরযোগ্য অপারেশন ধারকটির সুনির্দিষ্ট সমাবেশ এবং অকাল গরম প্রতিরোধের উপর নির্ভর করে।

    টেলার-উলাম সার্কিটের জন্য থার্মোনিউক্লিয়ার চার্জের শক্তি পারমাণবিক ট্রিগারের শক্তির উপর নির্ভর করে, যা বিকিরণ দ্বারা কার্যকর সংকোচন নিশ্চিত করে। যাইহোক, এখন মাল্টি-স্টেজ সার্কিট রয়েছে যেখানে পূর্ববর্তী পর্যায়ের শক্তি পরবর্তীটি সংকুচিত করতে ব্যবহৃত হয়। তিন-পর্যায়ের স্কিমের একটি উদাহরণ হল ইতিমধ্যে উল্লিখিত 100-মেগাটন "কুজকিনা মা"।

    সাহিত্য