[Vật lý ứng dụng] Phần 1: Bom nguyên tử nguy hiểm như thế nào

Vũ khí hạt nhân nói chung mà điển hình là bom nguyên tử nói riêng là một trong những ứng dụng vật vật lý vào đời sống điển hình nhất. Và có thể coi nó là thứ vũ khí giết người đáng sợ nhất mà loài người từng chế tạo trong thể kỷ 20.

Cơ sở Vật lý trong chế tạo bom nguyên tử

Sức mạnh hủy diệt của bom nguyên tử xuất phát từ quá trình giải phóng đột ngột nguồn năng lượng tạo nên từ phản ứng phân hủy hạt nhân của các nguyên tố cấu thành bên trong lõi quả bom.

Hai chất đồng vị Urani-235 và Plutoni-239 được lựa chọn là nguyên liệu chính để chế tạo nên bom hạt nhân bởi tính không bền vững của chúng.

Quá trình phân hạch bắt đầu khi 1 neutron (hạt trung hòa điện trong hạt nhân nguyên tử) va chạm với 1 hạt nhân đồng vị, khiến nó bị vỡ và giải phóng nguồn năng lượng cực lớn.

Các neutron tạo thành từ phản ứng trên tiếp tục va chạm với các hạt nhân xung quanh lặp lại chu trình cho đến khi nguồn nhiên liệu cạn kiệt. Người ta gọi hiện tượng này là phản ứng kích hoạt dây chuyền.

Tuy nhiên, nó chỉ diễn ra trong thời gian rất ngắn, cỡ một phần triệu giây. Thế nhưng, khả năng tàn phá của một quả bom nguyên tử lại vô cùng lớn, tương đương với từ 1.000 tấn (1KT) đến vài trăm nghìn tấn thuốc nổ TNT.

Khoảng 85% năng lượng của bom nguyên tử được giải phóng dưới dạng chấn động sóng và nhiệt, 15% còn lại là phóng xạ hạt nhân.

Ảnh minh họa sức hủy diệt của bom nguyên tử

Sức mạnh hủy diệt của bom nguyên tử

Một vụ nổ hạt nhân có sức tàn phá vô cùng kinh khủng. Chỉ trong vài phút nó có thể phá hủy hoàn toàn cả một thành phố. Nhiệt độ có thể lên tới 300 triệu độ C tại tâm vụ nổ và mọi thứ sẽ bốc hơi ngay lập tức. Các mảnh vỡ từ các tòa nhà do áp lực của vụ nổ có thể được thổi bay xa với bán kính trên 10km. Nhưng bụi phóng xạ mới là tác hại lớn nhất của vụ nổ bom nguyên tử. Các bức xạ từ vụ nổ và bụi phóng xạ ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến sức khỏe. Nó gây tăng nguy cơ ung thư máu, các dị tật bẩm sinh và vô sinh. Ảnh hưởng của bụi phóng xạ có thể kéo dài hàng chục năm. Mặt khác, các vụ nổ hạt nhân làm tăng một lượng lớn các đám mây phóng xạ. Nhiệt độ Trái Đất sẽ bị giảm do chúng ngăn chặn ánh sáng mặt trời. Và sự quang hợp của cây cối cũng bị giảm. Từ đó có thể dẫn đến sự tuyệt chủng của các loài vật do thay đổi đột ngột điều kiện sống và thức ăn.

Bom nguyên tử hay vũ khí hạt nhân có sức mạnh hủy diệt lâu dài và vượt quá tầm kiểm soát của con người. Bởi vậy, đó là lý do tại sao chính phủ các nước trên thế giới đều tìm cách kiểm soát và ngăn chặn vũ khí hạt nhân. Nhưng nếu được sử dụng với mục đích hòa bình. Năng lượng nguyên tử chắc chắn là một nguồn năng lượng thay thế vô tận cho con người.

Xem thêm: Ứng dụng vật lý vào đời sống - phần 2 - Vì sao nước đóng băng bao giờ cũng đóng băng trên mặt nước