ERR Novaator: mida tasub teada vesinikupommist? ({{commentsTotal}})

Atmosfääris plahvatav vesinikupomm.
Atmosfääris plahvatav vesinikupomm. Autor/allikas: Siipikarja/Wikimedia Commons

Põhja-Korea teatas pühapäeval, et katsetas edukalt vesinikupommi. Esialgsete hinnangute kohaselt vabanes plahvatuse käigus sama palju energiat kui 100 000 tonni trotüüli (TNT) plahvatamisel, suurusjärgu võrra rohkem kui eelmise tuumakatsetuse käigus. Kuid miks sellest üleüldse hoolima peaks?

Tavaliste aatompommide võimsusel on kindel piirang. Reeglina jääb see alla 15–20 kilotonni. Umbes nii võimsad olid teise maailmasõja lõpus Jaapanis Nagasaki ja Hiroshima linna hävitanud tuumapommid. Nende saagist saab tõsta spetsiaalsete neutronite peegeldite või lisaneutroneid tekitavate ainete lisamisega. Kuid isegi siis jääb pommide võimsuse laeks ligikaudu 100 kilotonni. Vesinikupommil sellist piirangut ees ei ole.

Aatompommi puudused
Aatompommid põhinevad raskete aatomituumade, näiteks uraan-235 ja plutooniumi, lõhustumisel. Raske aatomituuma pommitamisel neutraalselt laetud tuumaosakese – neutroniga – laguneb see kaheks kergemaks aatomituumaks. Selle käigus vabaneb rohkem kui üks neutron. Need omakorda võivad tabada teisi sarnaseid aatomituumi. Algab ahelreaktsioon.

Tekkivate kergemate aatomituumade kogumass on samas väiksem kui uraan-235 või plutooniumi aatomitel. Ülejäänud mass muundub energiaks. Massi ja energia suhet kirjeldava seaduspära E=m*c2 (valguse kiirus c=3×108 m/s) alusel vabaneks isegi ühte kohvikruusi mahtuva uraan-235 kämbu täielikul lõhustumisel sama palju energiat 20 000 tonni trotüüli plahvatamisel.

Aatompommis ei lähe aga ahelreaktsioon kunagi päris lõpuni. Selle käigus lõhustub ainult väike osa seal leiduvast uraan-235'st või plutooniumist. Näiteks Hiroshima purustamiseks kasutatud pommis osales ahelreaktsioonis alla kahe protsendi uraanist. Tuumade lõhustumisel tekkivad kildtuumad risustavad pommis leiduvat ainet ja hakkavad ise neutroneid neelama. Reaktsioon aeglustub. Pomm jõuab tükkideks lennata.

Vesinikupommi eelised

Vesinikupomme saab ehitada aga mitmeastmelisena. Neis leiab rakendust raske ja üliraske vesiniku ühinemisreaktsioon. Deuteeriumi ja triitiumi tuumast leiab erinevalt tavalisest vesinikust veel lisaks vastavalt ühe ja kaks neutronit. Seejuures vabaneb ühe tuumaosakese kohta reeglina rohkem energiat kui aatompommis. Ühinemisreaktsiooni algatamiseks tuleb tekitada esmalt pommis aga ülikõrge ainetihedus ja kümnete miljonite kraadideni küündiv temperatuur.

Selleks kasutatakse sütikuna traditsioonilist aatompommi. Lõpptulemusena vabanev energiahulk on aga suurusjärkude võrra suurem kui aatompommi plahvatamisel. Vesinikupommide võimsused algavad tavaliselt 100 kilotonnist. Umbes nii võimas oli esimeste hinnangute kohaselt ka Põhja-Korea poolt katsetatud pomm.

Lisaks energiale vallandub termotuumareaktsiooni käigus veel suures koguses neutroneid. Neid saab omakorda kasutada raskete aatomituumade lõhustamiseks. Seeläbi ümbritsetakse edasiarendusena lõhkepea veel uraan-238'st või plutooniumist koosneva ümbrisega. Selle lõhustumisel vabanevat energiat võib rakendada veel täiendava deuteeriumi ja triitiumi segu süütamiseks.

Külma sõja ajal esitlesid insenerid plaane lausa seitsmekihilise pommi loomiseks. Praktikas katsetati vaid kolmeastmelist pommi. Kõige võimsama vesinikupommi Tsar Bomba, tuntud ka selle ehitajate poolt kui "Suur Ivan", saagis ulatus 57 megatonnini. Põhjasaare kohale kerkinud tuumaseen tõusis 65 kilomeetri kõrgusele. Plahvatuse lööklaine tegi muu hulgas maatasa 55 kilomeetri kaugusel asunud maha jäetud Severni küla ja kahjustas kergemalt isegi 950 kilomeetri kaugusel asunud hooneid.

Põhja-Korea kontekstis tähendab vesinikupommide kasutuselevõtt, et mandritevahelistesse ballistilistesse rakettidesse on võimalik vähemalt teoreetiliselt mahutada varasemast oluliselt suuremat hävingut külvavaid lõhkepäid.



Lepapoidel on emased klassikaliselt isastest suuremad.

Oled sa isane või emane – suurus loeb

Mehed on suuremad kui naised – enamasti. Nii on see vähemalt inimestel ja suuremal hulgal imetajatel. Suudame ju igaüks ette kujutada võimsat hõbeselga või suurte sarvedega põdrapulli. Olukord on vastupidine juhul, kui sa oled putukas – näiteks äädikakärbsete puhul tasub suur olla just emastel.

Robootikavõistlus

Teadusajakirjanikud: huviringid on kõva teaduse poole kaldu

Millistes huviringides võiksid lapsed käia, et neil tekiks huvi ühe või teise teadusvaldkonna vastu? Robootikaring, väikesed loodushuvilised, füüsikaring, IT ring... Kas ja miks paistab huviharidus ühekülgne, kaldu loodus- ja täppisteaduste poole?

Tartu Ülikooli kliinikumi geneetikakeskuse Tallinna filiaali juhataja Riina Žordania ja õde Svetlana Kašnikova 2011. aastal.

Inimgeneetika Eestisse tooja pälvis elutööpreemia

“Minu elus on palju salme, aga refrään on ikka meditsiinigeneetika,” parafraseerib Riina Žordania Eesti filmiklassikat, kui võtab Rakveres Eesti inimesegeneetika ühingu aastakonverentsil vastu elutööpreemia.

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: