[Infographic] So sánh bom nhiệt hạch và bom nguyên tử

Mọi vật liệu đều được hình thành từ các nguyên tử chứa ba loại hạt gồm proton, electron và neutron. Vũ khí hạt nhân hoạt động bằng cách tận dụng sự tương tác giữa proton và neutron để kích hoạt một chuỗi phản ứng nổ.

Tại trung tâm của mỗi nguyên tử đặt một lõi được gọi là hạt nhân, bao gồm các proton và neutron kết nối chặt chẽ với nhau. Mặc dù số lượng proton là duy nhất cho mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn, nhưng số lượng neutron có thể thay đổi. Điều này dẫn đến việc tạo ra nhiều đồng vị của một nguyên tố.

Ví dụ, dưới đây là một số đồng vị của uranium:

• Uranium-238: 92 proton, 146 neutron
• Uranium-235: 92 proton, 143 neutron
• Uranium-234: 92 proton, 142 neutron

Các phiên bản này có thể ổn định hoặc không ổn định. Phiên bản ổn định có số lượng neutron tương đối ổn định hoặc không biến đổi. Nhưng khi một nguyên tố hóa học chứa quá nhiều neutron, nó sẽ trở nên không ổn định hoặc phân hủy .

Khi các phiên bản phân hủy cố gắng trở nên ổn định, chúng phát ra neutron và năng lượng dư thừa. Năng lượng này là nguồn gốc của sức mạnh phá hủy kinh khủng của bom nguyên tử. Có hai loại vũ khí hạt nhân:

• Bom nguyên tử : Những loại bom này dựa vào hiệu ứng domino của nhiều phản ứng phân hủy để tạo ra một vụ nổ, sử dụng uranium hoặc plutonium.
• Bom hydro hoặc bom nhiệt hạch : Những loại bom này phụ thuộc vào sự kết hợp giữa phân hủy và hợp thành bằng cách sử dụng uranium hoặc plutonium, với sự hỗ trợ từ các nguyên tố nhẹ hơn như phiên bản của hydro.

Vậy, điểm khác biệt chính xác giữa phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch là gì?

Tách Hạt Nhân

Tách Hạt Nhân - quá trình áp dụng trong các lò phản ứng hạt nhân - tạo ra một lượng lớn năng lượng bằng cách phá vỡ một nguyên tử nặng hơn không ổn định thành hai nguyên tử nhỏ hơn, bắt đầu một chuỗi phản ứng hạt nhân.

Khi một hạt neutron được bắn vào hạt nhân của một nguyên tử phân hạch như uranium-235, nguyên tử uranium sẽ chia thành hai nguyên tử nhỏ hơn được gọi là 'mảnh phân hạch', cùng với nhiều hạt neutron và năng lượng hơn. Những hạt neutron dư thừa này sau đó có thể khởi đầu chuỗi phản ứng tự duy trì bằng cách va vào hạt nhân của các nguyên tử uranium-235 khác, dẫn đến một vụ nổ nguyên tử.

Bom nguyên tử sử dụng quy trình phân hạch hạt nhân. Để có được chuỗi phản ứng phân hạch, cần một lượng nguyên liệu phân hạch siêu nặng như uranium-235.

Hợp Nhất Hạt Nhân

Bom thủy ngân tận dụng sự hòa quyện giữa phân hạch và hợp nhất, với quá trình tổng hợp hạt nhân tăng cường phản ứng phân hạch để tạo ra một vụ nổ mạnh hơn nhiều so với bom nguyên tử.

Hợp nhất là một quá trình hoàn toàn đối lập với phân hạch. Thay vì tách một nguyên tử nặng thành các nguyên tử nhỏ hơn, nó hoạt động bằng cách kết hợp hai nguyên tử lại với nhau để tạo thành một nguyên tử thứ ba không ổn định. Đây cũng là quá trình cung cấp năng lượng cho Mặt Trời.