#АстрофизикИвановАнатолий #термоядерноеоружие #thermonuclearweapons Структуры лёгких ядер и термоядерное оружие

6. Структуры лёгких ядер и термоядерное оружие

Раскрытие внутренних структур лёгких ядер и их изотопов позволило проникнуть в сущность процессов, которые происходят в ядрах при их синтезе.

                Астрофизик Иванов Анатолий Григорьевич

                           

Прошел 71 год после того, как в штате Нью-Мехико (США) была взорвана первая атомная бомба, но до сих пор учёные ничего не знают о том, что происходит в делящихся ядрах. Об этих процессах будет идти речь тогда, когда автор раскроет внутренние структуры тяжёлых ядер и, в том числе, ядер, полученных искусственным путём. То же можно сказать и про ядерные реакции, которые были использованы при создании водородных бомб. Автор остановится на раскрытии процессов синтеза, которые происходят в ядрах лёгких элементов, используемых в водородных бомбах.

В статье «4. Структуры ядер изотопов лития», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/05/nuclearmeasurement.html уже шла речь о реакциях синтеза ядер, которые использовались для создания водородной бомбы. В первой водородной бомбе, созданной американскими учёными, была использована ядерная реакция ²Н + ³Н → ⁴Не + 3,5МэВ + n + 14,1МэВ. Идею создания водородной бомбы впервые выдвинул выдающийся итальянский учёный Энрико Ферми. Учёные не знали, как устроены ядра химических элементов, поэтому они создавали атомную и водородную бомбы только на основании экспериментальных данных и теоретических расчётов, которые основывались только на результатах экспериментов.

Было бы ошибочно предположить, что при термоядерном взрыве такой водородной бомбы ядро трития теряет один нейтрон, и два ядра дейтерия образуют частицу альфа. Простейший расчёт и экспериментальные данные показывают, что при такой реакции синтеза выделяется сравнительно мало энергии (не более 4МэВ).

Вот что на самом деле происходит в смеси дейтерия и трития при термоядерном взрыве. При делении первичного ядерного заряда выделяется большое количество электронных нейтрино и антинейтрино.

Появившиеся электронные антинейтрино взаимодействуют с протонами ядер дейтерия согласно реакции: p +√е⁻ → n + е⁺ (1). По всей вероятности, в результате этого ядра дейтерия распадаются на два нейтрона: ²Н → n + n +е⁺. А электронные нейтрино взаимодействуют с одним из нейтронов трития согласно реакции: n + √е → p + е⁻ (2) и превращают его в протон. После этого протон, который находился под этим протоном в ядре трития, начинает перегреваться и превращается в нейтрон согласно реакции: p → n + е⁺ + √е. Этот процесс проходит мгновенно, и появившиеся позитрон и электрон успевают аннигилировать. А появившееся электронное нейтрино взаимодействует с нижним нейтроном ядра трития и превращает его в протон согласно реакции (2). Электрон покидает ядро и оно превращается в ядро изотопа ³Hе.

После этого один из нейтронов, которые образовались при распаде ядра дейтерия или появились в результате деления ядер первичного заряда, взаимодействует с ядром ³Не и образует ядро ⁴Не.

Но ядро ³Не может образоваться и при непосредственном взаимодействии двух ядер дейтерия согласно реакции: ²Н + ²Н → ³Не + p. По всей вероятности, без участия изотопа гелия-3 образования гелия-4 не происходит.

О роли нейтрино при осуществлении реакций синтеза уже шла речь в статье автора «Солнце и нейтрино», http://blog-astrofizika.blogspot.com/2018/03/blog-post_18.html в которой была раскрыта сущность процессов, происходящих в солнечной короне. Эта статья была помещена в Интернете в середине июня 2013 года. Солнечная корона интенсивно обогревается за счёт энергии синтеза лёгких ядер, который проходит в ней. Синтез ядер в солнечной короне осуществляется благодаря мощному потоку электронных нейтрино и антинейтрино, которые образуются при превращении в протоны наружного слоя нейтронов нейтронной звезды Солнца и в результате ядерных реакций, проходящих в его протоновой оболочке. Но учёные НАНУ, ЦЕРН и НАСА сделали вид, что они не заметили это выдающееся открытие украинского учёного.

По всей вероятности, в земных условиях осуществить реакцию синтеза с использованием ядер лёгких элементов и их изотопов или, по крайней мере, существенно интенсифицировать процессы синтеза можно без использования первичного заряда с делящимся материалом, помещая эти ядра в мощный поток электронных нейтрино. Для этого нужно расположить установку с ядрами лёгких элементов, используемых для синтеза, в непосредственной близости возле корпуса ядерного реактора.

Позднее для проведения ядерного синтеза в конструкциях водородных бомб использовались изотопы лития ⁶Li и ⁷Li с добавлением ядер дейтерия. Что происходит в ядерной реакции ⁶Li +n → ⁴Не + ³Н +4,8МэВ прекрасно видно при рассмотрении структур этих изотопов лития, которые изображены на рисунках в упомянутой статье автора «4. Структуры ядер изотопов лития». Нейтрон занимает место над протоном в ядре ⁶Li и образуется изотоп ⁷Li. Выделенная энергия синтеза приводит к тому, что ядро ⁷Li распадается на два ядра, из которых оно состоит – на ядро ⁴Не и ядро ³Н. Этот процесс изображён на рисунке 1.

               

    Рис. 1. Процесс взаимодействия ядра ⁶Li c нейтроном.

Но это только вершина айсберга. При использовании в водородной бомбе смеси 40% лития-6 и 60% лития-7 выделилось намного больше энергии по сравнению с прогнозируемым количеством. Основную энергию при взрыве водородной бомбы даёт другая реакция синтеза:

⁷Li + n → ⁸Li → ⁸Be + е⁻ + √е⁻; ⁸Ве → ⁴Не + ⁴Не + 17,5МэВ.

При делении ядер первичного заряда появляется 2-3 нейтрона на каждый акт деления ядра. Кроме того, Электронные антинейтрино, которые появляются после взрыва первичного ядерного заряда, взаимодействуют с протонами ядер дейтерия и превращают их в нейтроны согласно реакции (1) Эти нейтроны не только взаимодействуют с ядрами лития-6, но и с ядрами лития-7. Нейтрон заполняет второй нуклонный столбик, образуя изотоп ⁸Li. В этом нуклонном столбике верхний нейтрон при взаимодействии с электронным нейтрино или из-за потерь энергии на излучение превращается в протон. О таком превращении многократно шла речь в предыдущих статьях автора. В результате этого образуется ядро ⁸Be, которое распадается на две частицы альфа. При этом выделяется около 17,5МэВ энергии.

Но это ещё не всё. Появившиеся частицы альфа начинают присоединять с себе нейтроны, образуя изотопы гелия ⁵Не, ⁶Не, ⁷Не, ⁸Не. Структуры этих изотопов были показаны на рисунках в статье автора «3. Структуры ядер изотопов гелия». В результате превращения соответствующих нейтронов в протоны эти изотопы гелия снова превращаются в изотопы лития ⁶Li, ⁷Li, ⁸Li. Об этих процессах тоже шла речь в предыдущих статьях автора. И, таким образом, процесс появления ядер бериллия-8 и их распадов на две частицы альфа снова повторяется. И все эти события происходят почти мгновенно. Это энергетический Клондайк. Вот откуда берётся такое огромное количество энергии при взрыве водородной бомбы с использованием изотопов лития.

Автор написал эту статью не для того, чтобы упростить или удешевить изготовление водородных бомб. Пройдёт немного времени и земляне, наконец, услышат мой прогноз о будущем Земли, основанный на реальных знаниях процессов, происходящих в космосе и микромире, а не на псевдонаучной информации, исходящей от господина Стивена Хокинга и его окружения, которая подхватывается всеми научными журналами и средствами массовой информации. Земная цивилизация исчезнет через тысячу лет из-за увеличения выбросов горячей материи из недр Солнца. Из-за глобального потепления через десятки лет начнёт катастрофически уменьшаться число мест на Земле, пригодных для проживания даже в экстремальных условиях. Этот процесс уже начался. В таких условиях применение ядерного и термоядерного оружия будет только уменьшать число мест, пригодных для проживання, и потеряет всякий смысл.

В следующей статье речь пойдёт о так называемом ядерном гало, а после этого автор раскроет структуры ядер изотопов бора.

18. 09. 2016 года, город Чернигов.