Реферат: Атомное оружие - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Атомное оружие

Банк рефератов / Военная кафедра, гражданская оборона

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 118 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Атомное оружие Содержание: 1. Феномен атом а 1.1. Модель атома Резерфорда. 1.2. Создание модели атома: квантовая теория и спектроскопия. 2. Атомная энер гетика 2.1. Радиоактивн ость: ее открытие и природа. 2.2. Получение ядерной энергии. 2.3. Ядерные реакторы: классификация. 2.4. Термоядерная энергия – основа энергетики будущего 3. Атомное оружи е 3.1. Современные атомные бомбы и снаряды 3.2. Современные термоядерные бомбы и снаряды 3.3. “Чистая” водородная бомба 4. Атом и экологи я. 1. Феномен атома . Насколько сегод ня известно, мысль о том, что материя может состоять из отдельных частиц, в первые была высказана Левкиппом из Милета в 5 в. до н.э. Эту идею развил его у ченик Демокрит, который и ввел слово атом (от греческого атомос, что значи т неделимый). В начале 19 века Джон Дальтон (1766 – 1844) возродил это слово, подвед я научную основу под умозрительные идеи древних греков. Согласно Дальто ну, атом – это крошечная неделимая частица материи, принимающая участие в химических реакциях. Простые представления об атоме, принадлежащие Дальтону, были поколебле ны в 1897 г., когда Дж. Дж. Томсон (1856 – 1940) ус тановил, что атому могут испускать еще меньшие отрицательно заряженные частицы (позднее названные электронами). Стало очевидным, что атом облад ает внутренней структурой. Это открытие указывало, что атом, по-видимому, должен содержать и положительные заряды. Томсон предположил, что электр оны рассеяны в положительно заряженном атоме, подобно “изюминкам в булк е”. Эта модель не позволяла объяснить некоторые свойства атомов, однако более совершенную модель удалось создать лишь после открытия радиоакт ивного излучения. Явление радиоактивности было открыто Беккерелем, кот орый обнаружил, что атому урана самопроизвольно испускают излучение. Из вестны 3 формы этого излучения: бета частицы (отрицательно заряженные эл ектроны), альфа частицы (положительно заряженные ядра гелия, состоящие и з двух протонов и двух нейтронов) и гамма-излучение (коротковолновое эле ктромагнитное излучение, не несущее заряда). 1.1. Модель атома Резерфорда. В 1911 г. Эрнест Резерфорд (1871 – 1937) предложил совершенно новую модель атома, основанную на результатах его собственных эксперим ентов и экспериментов Ханса Гейгера (1882 – 1945), в которых измерялось рассеян ие альфа частиц при прохождении через золотую фольгу. Согласно модели Ре зерфорда, положительный заряд и основная масса атома сосредоточены в це нтральном ядре, вокруг которого движутся электроны. Сегодня мы знаем, чт о атом представляет собой почти пустое пространство с крошечным ядром, р азмеры которого в десятки тысяч раз меньше размеров атома в целом. Сами а томы тоже предельно малы: 10 млн. атомов, выстроенные в ряд, составят всего 1 мм. Позже Резерфорд установил, что положительный заряд ядра несут частицы в 1836 раз более тяжелые, чем электрон. Он назвал их протонами. Заряд протона р авен по величине, но противоположен по знаку заряду электрона. Простейши й атом – атом водорода – состоит из одного протона (ядра) и одного электр она, движущегося вокруг него. Более тяжелые ядра содержат большее число протонов (это число называют а томным номером), причем оно всегда равно числу окружающих ядро электроно в. Позднее было установлено, что все ядра атомов, за исключением ядра водо рода, содержат также частицы и другого типа – незаряженные частицы (наз ванные поэтому нейтронами) с массой, почти равной массе протона. 1.2. Создание мод ели атома: квантовая теория и спектроскопия. Датский физик Н ильс Бор (1885 – 1962), сделавший следующий важный шаг на пути создания модели а тома, опирался при этом на две другие области исследований. Первая из них – квантовая теория, вторая – спектроскопия. Впервые идея квантования б ыла высказана Максом Планком (1858 – 1947) в 1900 г. для объяснения механизма излучения тепла (и света) нагретым телом. П ланк показал, что энергия может излучаться и поглощаться только определ енными порциями, или квантами. Основы спектроскопии были заложены еще Исааком Ньютоном (1642 – 1727): он пропу стил луч солнечного света через стеклянную призму, разложив его на совок упность цветов видимого спектра. В 1814 г . Йозеф Фраунгофер (1787 – 1826) открыл, что спектр солнечного света содержи т несколько темных линий, соответствующих, как было установлено позже, л иниям в спектре испускания водорода, в котором произошел электрический разряд. Бор доказал, что движущийся электрон в атоме водорода может существоват ь только на фиксированных орбитах, а спектральные линии водорода соотве тствуют поглощению (темные линии) или излучению (светлые линии) кванта эн ергии; эти процессы происходят, когда электрон “перепрыгивает” с одной ф иксированной орбиты на другую. Модель Бора, позднее усовершенствованна я Арнольдом Зоммерфельдом (1868 – 1951), позволила добиться успехов в объяснен ии спектра водорода. Согласно современной квантовой теории, фиксированные орбиты Бора не сл едует представлять слишком буквально – в действительности электрон в атоме с некоторой вероятностью может быть обнаружен в любом месте, а не т олько вблизи орбиты. Это – следствие квантовой механики, которая была в основном сформулирована Вернером Гейзенбергом (1901 – 1976) и Эрвином Шрединг ером (1887 – 1961). В ее основе лежит так называемый принцип неопределенности Ге йзенберга. В результате орбиты Бора оказались не точными траекториями э лектрона, а местами его наиболее вероятного обнаружения в атоме. Согласн о идее корпускулярно-волнового дуализма, впервые высказанной Луи де Бро йлем, субатомные частицы можно описывать так же, как и свет, в том смысле, ч то в одних случаях для этого целесообразно пользоваться понятием “част ица”, а в других – “волна”. Так, “пучок” электронов ведет себя как совокуп ность частиц в катодных лучах, но как совокупность волн в электронном ми кроскопе. Однако, с точки зрения химии, представление об атоме, как о мельч айшей частичке материи, принимающей участие в химических реакциях, по-пр ежнему остается наиболее удобным. 2. Атомная энер гетика. Ядерная энергия играет исключительную роль в современном мире: ядерное оружие оказывае т влияние на политику, оно нависло угрозой над всем, живущим на Земле. А по ка человечество стремится утолить свои непрерывно растущие потребност и в энергии путем беспредельного развития ядерной энергетики, радиоакт ивные отходы загрязняют нашу планету. В действительности жизнь на Земле всегда зависела от ядерной энергии: ядерный синтез питает энергией Солн це, радиоактивные процессы в недрах Земли нагревают ее жидкое ядро влияю т на подвижность материковых плит. Ядерная энергия выделяется, во-первых , при радиоактивном распаде и делении атомного ядра, а во-вторых, с процесс е синтеза – слияния легких ядер в более тяжелые. 2.1. Радиоактив ность – ее открытие и природа. Радиоактивност ь была открыта Антуаном Беккерелем (1852 – 1908). После получения радия стало яс но, что радиоактивный процесс сопровождается выделением огромного кол ичества энергии. Распад радия происходит в несколько стадий, при этом вы деляется в 2*10 5 раз больше энергии, чем при сг орании такой же массы угля. Ядро атома имеет диаметр порядка 10 -12 сант иметров и состоит из протонов (положительно заряженных частиц) и ней тронов (нейтральных частиц с массой, почти равной массе протона). Только я дро водорода состоит лишь из одного-единственного протона (и не содержит нейтронов). Большинство элементов представляет собой смесь изотопов, яд ра которых различаются числом нейтронов. 2.2. Получение я дерной энергии. Получение ядерн ой энергии в больших количествах впервые было достигнуто в цепной реакц ии деления ядер урана. Когда изотоп уран-235 поглощает нейтрон, ядро урана р аспадается на две части и при этом вылетают два – три нейтрона. Если из чи сла нейтронов, образующихся после каждого акта деления, в следующем учас твует в среднем более одного нейтрона, то процесс экспоненциально нарас тает, приводя к неуправляемой цепной реакции. Для преобразования ядерной энергии в электрическую этот процесс необх одимо замедлить и сделать управляемым; тогда его можно использовать для получения тепла, которое затем превращается в электричество. Ядерный ре актор – это своего рода “печка”. Вероятность деления ядра урана-235 велика , если последний движется сравнительно медленно (со скоростью около 2 км/c). Для замедления нейтронов в ядерный реактор помещают специальные матер иалы, называемые замедлителями. 2.3. Ядерные реа кторы: классификация. Ядерные реактор ы можно классифицировать по типу применяемых в них замедлителей: реакто ры на графите, на воде и на тяжелой воде. Тяжелой называется вода, в которо й обычный водород заменен его тяжелым изотопом – дейтерием. Тяжелая вод а поглощает значительно больше электронов, чем обычная. Для поддержания цепной реакции необходимо определенное количество дел ящегося вещества. Если в реакторе теряется в результате поглощения или и спускания больше нейтронов, чем возникает, то реакция не будет самоподде рживающейся. Если же, наоборот, нейтронов возникает больше, чем теряется, то реакция становится самоподдерживающейся и нарастающей. Минимальное количество вещества, обеспечивающее самоподдерживающееся протекание реакции, называется критической массой . Д ля нормальной работы ядерного реактора поток нейтронов должен поддерж иваться постоянным на требуемом уровне. Режим работы реактора регулиру ют, вдвигая и выдвигая стержни из поглощающего материала. 2.4. Термоядерна я энергия – основа энергетики будущего. Первая половина 20 века завершилась крупнейшей победой науки – техническим решением за дачи использования громадных запасов энергии тяжелых атомных ядер – у рана и тория. Этого вида топлива, сжигаемого в атомных котлах, не так уж мн ого в земной коре. Если всю энергетику земного шара перевести на него, то п ри современных темпах роста потребления энергии урана и тория хватит ли шь на 100 – 200 лет. За этот же срок исчерпаются запасы угля и нефти. Вторая половина 20 века будет веком термоядерной энергии. В термоядерных реакциях происходит выделение энергии в процессе превращения водорода в гелий. Быстро протекающие термоядерные реакции осуществляются, как го ворилось выше, в водородных бомбах. Сейчас перед наукой стоит задача осу ществления термоядерной реакции не в виде взрыва, а в форме управляемого , спокойно протекающего процесса. Решение этой задачи даст возможность и спользовать громадные запасы водорода на Земле в качестве ядерного топ лива. В термоядерных реакторах, безусловно, будет использоваться не обычный, а тяжелый водород. В результате использования водорода с атомным весом, о тличным от наиболее часто встречающегося в природе, удастся получить си туацию, при которой литр обычной воды по энергии окажется равноценен при мерно 400 литрам нефти. Элементарные расчеты показывают, что дейтерия (разн овидность водорода, которая будет использоваться в подобных реакциях) х ватит на земле на сотни лет при самом бурном развитии энергетики, в резул ьтате чего проблема заботы о топливе отпадет практически навсегда. 3. Атомное оруж ие. Атомное оружие – самое мощное оружие на сегодняшний день, находящееся на вооружении пя ти стран-сверхдежав: России, США, Великобритании, Франции и Китая. Существ ует также ряд государств, которые ведут более-менее успешные разработки атомного оружия, однако их исследования или не закончены, или эти страны не обладают необходимыми средствами доставки оружия к цели, что делает е го бессмысленным. Индия, Пакистан, Северная Корея, Ирак, Иран имеют разраб отки ядерного оружия на разных уровнях, ФРГ, Израиль, ЮАР и Япония теорети чески обладают необходимыми мощностями для создания ядерного оружия в сравнительно короткие сроки. Трудно переоценить роль ядерного оружия. С одной стороны, это мощное сре дство устрашения, с другой – самый эффективный инструмент укрепления м ира и предотвращения военного конфликтами между державами, которые обл адают этим оружием. С момента первого применения атомной бомбы в Хиросим е прошло 52 года. Мировое сообщество близко подошло к осознанию того, что я дерная война неминуемо приведет к глобальной экологической катастрофе , которая сделает дальнейшее существование человечества невозможным. В течение многих лет создавались правовые механизмы, призванные разряди ть напряженность и ослабить противостояние между ядерными державами. Т ак например, было подписано множество договоров о сокращении ядерного п отенциала держав, была подписана Конвенция о Нераспространении Ядерно го Оружия, по которой страны-обладателя обязались не передавать техноло гии производства этого оружия другим странам, а страны, не имеющие ядерн ого оружия, обязались не предпринимать шагов для его разработки; наконец , совсем недавно сверхдержавы договорились о полном запрещении ядерных испытаний. Очевидно, что ядерное оружие является важнейшим инструменто м, который стал регулирующим символом целой эпохи в истории международн ых отношений и в истории человечества. 3.1. Современные атомные бомбы и снаряды. В зависимости о т мощности атомного заряда атомные бомбы, снаряды делят на калибры: малы й, средний и крупный. Чтобы получить энергию, равную энергии взрыва атомн ой бомбы малого калибра, нужно взорвать несколько тысяч тонн тротила. Тр отиловый эквивалент атомной бомбы среднего калибра составляет десятки тысяч, а бомбы крупного калибра – сотни тысяч тонн тротила. Еще большей м ощностью может обладать термоядерное (водородное) оружие, его тротиловы й эквивалент может достигать миллионов и даже десятков миллионов тонн. Атомные бомбы, тротиловый эквивалент которых равен 1- 50 тыс. т, относят к кла ссу тактических атомных бомб и предназначают для решения оперативно-та ктических задач. К тактическому оружию относят также артиллерийские сн аряды с атомным зарядом мощность 10 – 15 тыс. т. и атомные заряды (мощностью о коло 5 – 20 тыс. т) для зенитных управляемых снарядов и снарядов, используем ых для вооружения истребителей. Атомные и водородные бомбы мощностью св ыше 50 тыс. т относят к классу стратегического оружия. Нужно отметить, что подобная классификация атомного оружия является ли шь условной, поскольку в действительности последствие применения такт ического атомного оружия могут быть не меньшими, чем те, которые испытал о на себе население Хиросимы и Нагасаки, а даже большими. Сейчас очевидно, что взрыв только одной водородной бомбы способен вызва ть такие тяжелые последствия на огромных территориях, каких не несли с с обой десятки тысяч снарядов и бомб, применявшихся в прошлых мировых войн ах. А нескольких водородных бомб вполне достаточно, чтобы превратить в з ону пустыни огромные территории. Ядерное оружие подразделяется на 2 основных типа: атомное и водородное (т ермоядерное). В атомном оружии выделение энергии происходит за счет реак ции деления ядер атомов тяжелых элементов урана или плутония. В водородн ом оружии энергия выделяется в результате образования (или синтеза) ядер атомов гелия из атомов водорода. Виды термоядерного оружия будут рассмо трены ниже. 3.2. Современное термоядерное оружие. Современное тер моядерное оружие относится к стратегическому оружию, которое может при меняться авиацией для разрушения в тылу противника важнейших промышле нных, военных объектов, крупных городов как цивилизационных центров. Наи более известным типом термоядерного оружия являются термоядерные (вод ородные) бомбы, которые могут доставляться к цели самолетами. Термоядерн ыми зарядами могут начиняться также боевые части ракет различного назн ачения, в том числе межконтинентальных баллистических ракет. Впервые по добная ракета была испытана в СССР еще в 1957 году, в настоящее время на воору жения Ракетных Войск Стратегического Назначения состоят ракеты нескол ьких типов, базирующиеся на мобильных пусковых установках, в шахтных пус ковых установках, на подводных лодках. В основе действия термоядерного оружия лежит использование термоядерн ой реакции с водородом или его соединениями. В этих реакциях, протекающи х при сверхвысоких температурах и давлении, энергия выделяется за счет о бразования ядер гелия из ядер водорода, или из ядер водорода и лития. Для о бразования гелия используется, в основном, тяжелый водород – дейтерий, ядра которого имеют необычную структуру – один протон и один нейтрон. П ри нагревании дейтерия до температур в несколько десятков миллионов гр адусов его атому теряют свои электронные оболочки при первых же столкно вениях с другими атомами. В результате этого среда оказывается состояще й лишь из протонов и движущихся независимо от них электронов. Скорость т еплового движения частиц достигает таких величин, что ядра дейтерия мог ут сближаться и благодаря действию мощных ядерных сил соединяться друг с другом, образуя ядра гелия. Результатом этого процесса и становится вы деления энергии. Принципиальная схема водородной бомбы такова. Дейтерий и тритий в жидко м состоянии помещаются в резервуар с теплонепроницаемой оболочкой, кот орая служит для длительного сохранения дейтерия и трития в сильно охлаж денном состоянии (для поддержания из жидкостного агрегатного состояни я). Теплонепроницаемая оболочка может содержать 3 слоя, состоящих из твер дого сплава, твердой углекислоты и жидкого азота. Вблизи резервуара с из отопами водорода помещается атомный заряд. При подрыве атомного заряда изотопы водорода нагреваются до высоких температур, создаются условия для протекания термоядерной реакции и взрыва водородной бомбы. Однако, в процессе создания водородных бомб было установлено, что непрактично ис пользовать изотопы водорода, так как в таком случае бомба приобретает сл ишком большой вес (более 60 т.), из-за чего нельзя было и думать об использова нии таких зарядов на стратегических бомбардировщиках, а уж тем более в б аллистических ракетах любой дальности. Второй проблемой, с которой стол кнулись разработчики водородной бомбы была радиоактивность трития, ко торая делала невозможным его длительное хранение. В ходе исследования 2 вышеуказанные проблемы были решены. Жидкие изотопы водорода были заменены твердым химическим соединением дейтерия с лити ем-6. Это позволило значительно уменьшить размеры и вес водородной бомбы. Кроме того, гидрид лития был использован вместо трития, что позволило ра змещать термоядерные заряды на истребителях бомбардировщиках и баллис тических ракетах. Создание водородной бомбы не стало концом развития термоядерного оруж ия, появлялись все новые и новые его образцы, была создана водородно-уран овая бомба, а также некоторые ее разновидности – сверхмощные и, наоборо т, малокалиберные бомбы. Последним этапом совершенствования термоядер ного оружия стало создания так называемой “чистой” водородной бомбы, ко торая будет описана ниже. 3.3. Чистая водор одная бомба. Первые разработ ки этой модификации термоядерной бомбы появились еще в 1957 году, на волне п ропагандистских заявлений США о создании некоего “гуманного” термояде рного оружия, которое не несет столько вреда для будущих поколений, скол ько обычная термоядерная бомба. В претензиях на “гуманность” была доля и стины. Хотя разрушительная сила бомбы не была меньшей, в то же время она мо гла быть взорвана так, чтобы не распространялся стронций-90, который при об ычном водородном взрыве в течение длительного времени отравляем земну ю атмосферу. Все, что находится в радиусе действия подобной бомбы, будет у ничтожено, однако опасность для живых организмов, которые удалены от взр ыва, а также для будущих поколений, уменьшится. Однако данные утверждения были опровергнуты учеными, которые напомнил и, что при взрывах атомных или водородных бомб образуется большое количе ство радиоактивной пыли, которая поднимается мощным потоком воздуха на высоту до 30 км, а потом постепенно о седает на землю на большой площади, заражая её. Исследования, проведенны е учеными, показывают, что понадобится от 4 до 7 лет, чтобы половина этой пыл и выпала на землю. 4. Атом и экология. Долгое время су ществовала угроза нанесения большого вреда экологии нашей планеты за с чет выброса радиоактивных веществ при ядерных испытаниях (главным обра зом при атмосферных) испытаниях. Необходимо учитывать, что количество ве ществ, образующихся при взрыве, зависит от калибра бомбы. Установлено, чт о радиоактивное заражение в основном определяется “осколками” деления ядер вещества, составляющего заряд бомб – урана или плутония. У совреме нных водородных бомб, работающих по схеме: расщепление – ядерное соедин ение – расщепление, образуется огромное количество т.н. “осколков” деле ния. Часть из них возникает при взрыве атомного детонатора и большая час ть – при расщеплении урановой оболочки. В результате некоторое количес тво радиоактивных веществ образуется в земле, воде и окружающих предмет ах. Количество радиоактивных веществ, выпадающих на землю, зависит и от вида взрыва – воздушный, наземный, подводный, подземный (в двух последних слу чаях загрязнение земли минимально). Само собой разумеется, что ни о каком влиянии на выпадение радиоактивных элементов на землю при космических взрывах говорить не приходится. Наибольшее количество радиоактивных в еществ выпадает при наземном взрыве, особенно в районе взрыва. Метеоусло вия играют также важную роль: Китай в свое время проводил наземные и атмо сферные ядерные испытания в непосредственной близости от границы с ССС Р (Киргизией) в те моменты, когда ветер имел направление в сторону СССР. Та ким образом, облака радиоактивной пыли относились ветром вглубь нашей т ерритории, и выпадавшая из них пыль рассеивалась уже на ней. Из всех радиоактивных веществ, выпадавших на землю, наиболее опасным явл ялся стронций-90, период полураспада которого равен 25 годам. Попадая внутр ь организма человека или животных в виде пыли, стронций, подобно кальцию, отлагается в костных тканях, что в последствие приводит к появлению опух олей различных типов и тяжести. В этой связи трудно переоценить роль договора о запрещении ядерных испы таний в трех сферах (на земле, под водой и в космосе), подписанного держава вами-обладателями ядерного оружия. Совсем недавно, после того как Франци я закончила свои испытания на атолле Морророа в Тихом океане, все 5 сверх д ержав, обладающие ядерным оружием, заявили о полном прекращении ядерных испытаний. Это было достигнуто в значительной степени благодаря осозна нию той страшной угрозы, которую несет в себе продолжение испытаний ядер ного оружия, а также благодаря созданию технологий компьютерного модел ирования ядерных взрывов.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Я узнала его поближе и послала его подальше.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru