TTÜ emeriitprofessor: vesinikupommi Põhja-Korea küll ei katsetanud

Ivy Mike - USA esimese vesinikpommi katsetus. (Foto: Wikimedia Commons)
9.01.2016 12:42
Rubriik: Tehnika

Möödunud kolmapäeval pani Põhja-Korea maailma kihama teatega, et katsetas esimest korda vesinikupommi. ERR Novaatori palvel klassikalise aatomipommi ja vesinikupommi erinevusi lahanud Tallinna tehnikaülikooli teoreetilise füüsika õppetooli teadur Rein-Karl Loide leiab avalikkuseni jõudnud informatsiooni põhjal, et vesinikupommi Põhja-Korea kindlasti plahvatama ei pannud.

Tuumapommid võib jagada Loide sõnul kaheks. Ühed töötavad raskete tuumade nagu uraan-236, plutoonium-239 ja uraan 233 lõhustuma panemisel, kus piisava ainekoguse juures tekib plahvatuslik ahelreaktsioon.

Ainukeseks lihtsaks tuumapommiks võib pidada esimest uraanipommi. ''Selleks oli vaja veidi üle kriitilise massi lõhustuvat uraani ehk umbes 50 kilogrammi. Pommi pannakse see kahe eraldi asetseva alakriitilise tükina, mis siis plahvatuse tekitamiseks kiiresti kokku viiakse. Reaalses pommis käis see nii, et üks uraanitükk tulistati teise sisse läbi kahuritoru, kasutades tavalisest lõhkeainest paiskelaengut,'' selgitas emeriitprofessor.

Kõige raskemaks probleemiks oli seejuures pommiuraani saamine. ''Looduslikus uraanis on kaks peamist isotoopi: uraan-238 ja uraan-235. Esimene neist tavatingimustes ei lõhustu ja seetõttu peab uraani rikastama. Maagis on vahekord selline, et lõhustuvat uraani on ca 0,7 protsenti (140:1). Pommi tegemiseks peaks lõhustuvat uraani olema vähemalt 90 protsenti,'' laiendas Loide.

Kahe isotoobi eraldamine on ülimalt kallis ja aeganõudev. Näiteks ameeriklased suutsid umbes kolme aastaga saada pommiuraani ainult mõne pommi jagu. ''Tänapäeval on igasuguse tuumamaterjali, rikastamise ja sellega seotud tehnoloogia üle üsna suur kontroll, mistõttu pommimaterjali saamine on üsna keerukas. Olgu öeldud, et tuumareaktori tööks on vaja uraanimaaki rikastada kuni kolme protsendini,'' lisas teadur.

Uraan vs plutoonium
Tänapäeval enam taolisi aatomipomme ei tehta ja uraani asemel leiab rakendust plutoonium, mille tootmiseks kasutatakse spetsiaalseid reaktoreid. Seejuures on peamiseks raskuseks võimalikult puhta plutooniumi eraldamine, milleks on vaja samuti üsna kõrget tehnoloogiat. Lisaks nõuab nende valmistamine teistsuguse pommitüübi kasutamist.

''Lõhustumisel tekkivate neutronite kiirused on suuremad, mistõttu peaks plutooniumitükid pommis panema teineteisest kaugemale. See aga kahjuks ei päästa, sest kokkutulistamise käigus algab intensiivne lõhustumine. Kui tükid kokku jõuavad, on järelejäänud ainekogus alla kriitilise ja plahvatust ei toimu,'' selgitas Loide.

Seetõttu pannakse plutooniumpommis plutooniumist kerale tugevast lõhkeainest lõhkepaketid, mille plahvatama panemisega surutakse kera kokku. Mehhanismi eeliseks on Loide sõnul see, et algne kogus võib olla alla kriitilise ja aine muutub kriitiliseks alles kokkusurumisel. (Mida suurem on aine tihedus, seda väiksem võib olla kriitiline mass.)

Sissepoole suunatud plahvatusel töötavad kõik nüüdisaegsed aatomipommid. ''Sellise kokkusurumise praktiline tekitamine aga nõuab kõrgtehnoloogiat, sest kõik lõhkepaketid tuleb plahvatama panna praktiliselt samaaegselt,'' märkis emeriitprofessor. Loide nentis, et kogu pommi töö võib rikkuda isegi miljondiksekundiline erinevus.

Täiesti uut tüüpi pomm
Aatomipommide võimsus piirdub reeglina 15–20 kilotonniga, mis on võrdne 15–20 tuhande tonni trotüüli plahvatamisega. Spetsiaalsete neutronite peegelditega võib seda tõsta umbes 100 kilotonnini. Samuti saab pommi võimsust kasvatada lisaneutroneid tekitavate ainete lisamisega.

Võimsuspiirangu põhjus on lihtne. ''Aatomipommis ei lähe lõhustumisreaktsioon kunagi lõpuni ehk lõhustub ainult väike osa ainest. (Näiteks Hiroshima purustamiseks kasutatud pommis osales ahelreaktsioonis vaid kuni kaks protsenti kasutatud uraanist; toim). Lõhustumisel tekkivad kildtuumad risustavad ainet ja hakkavad neelama neutroneid, mistõttu reaktsioon aeglustub ning plahvatuse käigus lendab ka pomm üsna pea tükkideks,'' selgitas emeriitprofessor.

Vesinikupommis kasutatakse seevastu vesiniku isotoopide ühinemisreaktsiooni, mille korral tuleb ühe tuumaosakese kohta reeglina rohkem energiat kui aatomipommis. ''Kuna vesinikupomme saab ehitada mitmeastmelistena, siis nende võimsusel teoreetiliselt piiranguid ei ole. Pommis saab seda realiseerida niinimetatud termotuumareaktsioonina, mis nõuab ülikõrget temperatuuri ja suurt ainetihedust,'' rõhutas Loide.

Mõlema tingimuse täitmiseks kasutatakse vesinikupommis "sütikuna" aatomipommi, mis tekitab nõutava temperatuuri ja surub isotoopide segu kokku. Vesinikupommide võimsused algavad tavaliselt 100 kilotonnist ning nõuavad korraliku ja töökindla aatomipommi olemasolu.

''Olemasolevate andmete põhjal võib aga arvata, et ega Põhja-Korea pole ka päris korralikku aatomipommi valmis saanud. Seetõttu viimati toimunud katsetus vesinikupommi katsetus küll ei olnud. Võibolla nad üritasid mingit deuteeriumi-triitiumi segu plahvatama panna, kuid see ei õnnestunud. Eks see selgub täpsemalt siis, kui õhu analüüsil tuvastatakse ka vesinikuisotoope,'' arutles Rein-Karl Loide.

Toimetas
Jaan-Juhan Oidermaa

Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}

Teade toimetusele edastatud

Sellelt Ip-aadressilt on ligipääs piiratud

Samal teemal

Kommentaare veel ei ole. Ole esimene!

Vasta kommentaarile

+{{childComment.ReplyToName}}:
Vasta kommentaarile
Vasta

Laadi juurde ({{take2}})
Nime väli peab olema täidetud
Mitte rohkem kui 50 tähemärki
Kommentaari väli ei saa olla tühi
Mitte rohkem kui 1024 tähemärki
{{error}}
Lisa uus kommentaar
  • foto
    Videolood: mida tehakse Eesti teaduse tippkeskustes?
    Eile

    Tänavu märtsist tegutseb Eestis eurotoetuste abil üheksa teaduse tippkeskust. Toetuse maht tippkeskuse kohta on keskmiselt 4,3 miljonit eurot. Kuidas keskused selle rahaga Eesti ja maailma järgmise seitsme aasta vältel paremaks muudavad?

  • foto
    FOTOD: Robotex saavutas publikurekordi
    04.12

    Euroopa suurimal robotivõistlusel Robotex osales sel aastal ligi 16 000 külalist, sellega ületas võistlus eelmisel aastal saavutatud 14 000 piiri.

  • foto
    Tark elektrivõrk säästab raha ja keskkonda
    02.12

    Tarkvõrk on elektrivõrk, mis kasutab elektri tootmiseks ja jaotamiseks automaatikasüsteemi, pakkudes seega võimalusi säästlikumaks ja tõhusamaks elektrikaustuseks ja -tootmiseks. Eestiski on selles vallas jõutud idee tasandilt katsetuste faasi.

  • foto
    Elementide perioodilisustabel täienes nelja elemendi võrra
    01.12

    Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit lisas nädala alguses toimunud kohtumisel perioodilisustabelisse ametlikult neli uut elementi, täites sellega elementide perioodilisustabeli seitsmenda rea.

  • foto
    Suurim PrimeGridi algarv on üheksa miljoni kohaline
    30.11

    Taas on hea meel teatada ühe suure arvu leidmisest. Suurtes arvudes ja nende leidmises ei ole alati ilmtingimata midagi erilist, seekord aga küll. Tegu on suurima algarvuga, mis nüüdseks teada saadud ühisarvutusplatvormi PrimeGridi abil.

  • foto
    Tartu füüsikud meisterdavad grafeenist tehisnina
    29.11

    Tartu ülikooli füüsikud töötavad välja grafeenil põhinevat tehisnina, mis võiks hoiatada inimesi tulevikus näiteks õhusaaste või füüsilise ülepingutuse eest.

  • foto
    Gravitatsioonisignaalid hoiatavad lähenevate maavärinate eest
    25.11

    Jaapanit 2011. aastal laastanud Tohoku-Oki maavärina ajal Maa gravitatsiooniväljas toimunud muutusi uurinud teadlased on leidnud sündmusele viitava gravitatsioonilise signaali. Sarnased jäljed võivad anda võimaluse rahva maavärina eest hoiatamiseks ammu enne purustavate seismiliste lainete saabumist.

  • foto
    Nutiplaaster hoiatab ületreenimise eest
    24.11

    Tänapäeval laialt levinud aktiivsusmonitorid mõõdavad peaasjalikult südame löögisagedust ja ööpäevaringset aktiivsust. Uut tüüpi kehale kleebitavad nutiplaastrid võiksid aga käigupealt anda eralduva higi põhjal anda aimu ka sellest, millal on õige aeg juua vett või tarbida lisaks elektrolüüte.

  • foto
    Pikenevad patendijärjekorrad pidurdavad tööstuse ja teaduse arengut
    23.11

    Mõnedes riikides võib patendi registreerimisele kuluda enam kui kümme aastat. See aga pärsib üldist arengut, töökohtade loomist ning maksab maailma majandusele ligi 10 miljardit eurot aastas.

  • foto
    TTÜ teadussekundid: lained toovad taastuvenergeetikasse uusi tuuli
    23.11

    Tallinna tehnikaülikoolis valmiv laineenergial töötav elektrigeneraator võiks varustada energiaga muu hulgas laevu ja väikesaari ning kaitsta meres asuvaid tuuleparke lainete kahjustava mõju eest.

  • foto
    Tartu teadlased muutsid staatilise elektri paljale silmale nähtavaks
    22.11

    Tartu ülikooli teadlased arendasid välja materjali, mida on võimalik kasutada staatilise elektrilaengu tuvastamiseks nähtava värvimuutuse abil. Uudne materjal on nanotraate sisaldav odava hinnaga vedelik, täpsemalt suspensioon ehk heljum, mis võib pakkuda tohutut rahasäästu elektroonikatööstusele.

  • foto
    Grandioosne kvanteksperiment paneb proovile vaba tahte olemuse
    21.11

    Kvantmehaanika tekitab nii mõningaid filosoofilisi küsimusi. Näiteks, kas vaba tahe on tõepoolest olemas või on see pelgalt illusioon. Teadlaste peades on nüüd sündinud plaan vaba tahte ja kvantmehaanika vaheliste seoste paremaks mõistmiseks. Oma panuse saavad anda ka tavalised inimesed tänavalt.

  • foto
    Tulevikuahi vajab inimest ainult puude koldesse panemisel
    18.11

    Keskkonnauuringud on näidanud, et praegu Eestis levinud klassikalised küttekolded tekitavad palju kahjulikke heitmeid. Nii võib väikeelamupiirkonnas liikudes mitte ainult silmaga näha vaid ka ninaga tunda, et kuskil köetakse ahju. Ahikütte tulevikutehnoloogiad peaksid tagama selle, et korstnast väljuv gaasikooslus on keskkonnasõbralikum.

  • foto
    Teadus kolme minutiga: Juri Ess ja liiklusõnnetuste ennetamine
    16.11

    Kolme minuti teadusvideote sari tutvustab Eesti noorteadlaste uurimusi. Sarja esimeses klipis räägib Tallinna tehnikaülikooli mehaanikateaduskonna doktorant Juri Ess, kuidas ennetada õnnetusi parema liikluskorralduse abil.

  • foto
    TTÜ teadussekundid: milleks kasutada tööstusroboteid?
    16.11

    Inimesed ei peaks tööstusrobotite pealetungi kartma, kuna need asuvad tegema valdavalt inimestele tüütuid või ohtlikuid töid, leiab Tallinna tehnikaülikooli mehhatroonikasüsteemide õppetooli teadur Maido Hiiemaa.

  • foto
    Neutrontähel ja rakuorganellil on sarnane struktuur
    14.11

    Mis on ühist neutrontähtedel maailmaruumis, lasanjel meie ees taldrikul ja tsütoplasmavõrgustikul meie rakkudes? Ühine on neil teatatav üldine struktuur, ehkki need kolm nähtust ise on väga eripalgelised.

  • foto
    Rõivatööstuse tulevikutehnoloogiad pakuvad personaalsemat lähenemist
    12.11

    Kas tulevik on rõivaste päralt, mis ei kulu ega kortsu? Mitte ainult. Funktsionaalsed erirõivad võivad anda infot sellegi kohta, kuidas kandja end tunneb. Rõivatööstuses kasutatavad tehnoloogiad ja materjalid muutuvad üha nutikamaks. Nende võimaluste ära kasutamine nõuab taipu nii tootjatelt kui ka tarbijatelt.

  • foto
    Mektorys avatud küttelabor näitab toasooja teekonda tootmisest radiaatorini
    11.11

    TTÜ Mektory kompleksis avatud unikaalses küttelaboris on võimalik jälgida kaugkütte miniatuurset mudelit.

  • foto
    TTÜ teadussekundid: virtuaalreaalsus muudab tööstusrobotid ohutumaks
    09.11

    Viimastel aastatel on kasvavaks trendiks erinevate tootmisliinide ja tootmisseadmete simulatsioonitarkvara kasutuselevõtt. TTÜ mehaanika ja tööstustehnika instituudi insener Vladimir Kuts kinnitab, et on olemas erinevad tarkvaralised vahendid ning kõik vajalikud instrumendid selleks, et simuleerida oma tootmist virtuaalselt.

  • foto
    Kvantsiire võtab veidi aega
    08.11

    Väikeste asjade maailmas kehtivad kvantfüüsika seadused, mis tähendab muu hulgas seda, et paljud nähtused, mis tavaarusaama järgi võiksid olla sujuvad, kulgevad mikromaailmas jõnksakalt. Kui näiteks aatomi peale langeb valguseosake footon, suureneb tuuma ümber tiirutava elektroni energia hüppeliselt.

  • foto
    Liiklus oleks sujuvam kärjelises tänavavõrgus  
    07.11

    Liiklusummikud on väga tüütud nähtused. Nüüd on Colombia teadlastele pähe tulnud idee, kuidas tänavavõrku nõnda ümber korraldada, et ummikuid tuleks ette harvem. Nad jooksutasid arvutil üht suhteliselt lihtsat matemaatilist mudelit, mis kirjeldas autoliiklust linnas, mille tänavad olid rajatud kuusnurkse mustrina, justkui mesitaru kärjekannude seinad.

  • foto
    Superarvuti toetab tetraneutroni olemasolu
    06.11

    Kui paneme kokku neli neutronit, siis saame kokku tetraneutroni. Seni on see vaid teooria, aga kaks Ameerikas töötavat teadlast on nüüd superarvuti peal senisest kindlamini väljaarvutanud, et selline neljast neutronist koosnev osake on tõesti võimalik.

  • foto
    Antropoloogid aitavad isesõitvaid autosid liikluses käituma õpetada
    04.11

    Isejuhtivad autod peaksid osaliselt jõudma linnaliiklusesse järgmise viie aasta jooksul ja selleks, et autod oskaksid võimalikult turvaliselt ja sujuvalt liigelda, ei tee tööd üksnes tarkvaraarendajad, vaid ka antropoloogid, kes jälgivad, kuidas autojuhid ja jalakäijad praeguses liikluses omavahel suhtlevad.

  • foto
    Teadusvideo: Kuidas mälupulgad nanotehnoloogiaga paremaks teha?
    02.11

    Tartu ülikooli materjaliteaduse doktorant Kristjan Kalam selgitab kolme minuti videos, kuidas töötab mälupulk ja kuidas nanotehnoloogia abil uudne mälutüüp välja arendada.

  • foto
    Spinatist saab teha miiniotsija
    02.11

    Ameerika teadlased on teinud tavalisest spinatitaimest miiniotsija. Selleks tegid nad tavalisest spinatitaimest kõigepealt pisut ebatavalise spinatitaime. Nimelt lisasid nad spinatitaime lehtedesse erilisi süsiniknanotorusid, väikesi torujaid süsiniku molekule.

  • foto
    Vanades katseandmetes võib peituda uus elementaarosake
    28.10

    Vanu teadusandmeid ei tasu ära visata. Õnneks neid kõige tähtsamaid andmeid ei visatagi. Nüüd tundubki, et kahekümne aasta eest tehtud osakestepõrgutuse andmetes on peidus märk ühest seninägemata elementaarosakesest.

  • foto
    Tehisintellekti uurija: loodan, et robotitest ei saa kunagi kohtunikke
    27.10

    Londoni ülikooli kolledži arvutiteadlased esitlesid koostöös õigusekspertidega hiljuti tehisintellekti, mis suudab ennustada Euroopa Inimõiguste Kohtusse jõudnud juhtumite lõpptulemust 79-protsendilise täpsusega. Süsteemi kirjeldava uurimuse juhtivautor Nikolas Aletras roboteid kohtusaalis näha ei soovi, küll võiks tehisintellekt kiirendada reaalsete abivajajateni jõudmist.

  • foto
    Tehismõistus mõistab kohtumõistmist  
    25.10

    Kas tehisintellekt võib hakata inimeste üle kohut mõistma? Esialgu siiski mitte, aga briti ja ameerika teadlased on loonud tehismõistussüsteemi, mis suudab ligi 80-protsendise täpsusega ennustada või ka iseseisvalt tagantjärele välja mõelda, millise otsuse langetab ühes või teises asjas Euroopa Inimõiguste Kohus.

  • foto
    TTÜ teadlased: naastrehvidest pole Eestis ilmselt pääsu  
    22.10

    Alates möödunud nädalast võib Eestis ringi sõita talverehvidega, 1. detsembrist peavad need all olema juba kõigil autodel. ERR Novaatori palvel naastrehvide kasutamise mõttekust kommenteerinud Tallinna tehnikaülikooli teadlased nentisid, et Eesti teede heitlikkust arvestades on nende kasutamine ilmselt jätkuvalt põhjendatud, kuid viitasid põhjaliku mõjuanalüüsi puudumisele.

  • foto
    Virtuaalrobotid mõjutavad valimisi
    18.10

    Suhtlusmeedias toimuvates poliitilistes diskussioonides osalevad juba mõnda aega botid ja on võimalik, et mõjutavad sellega valimiste tulemusi.