Ứng dụng hạt nhân trong quân sự và dân sự

[DanViet2011]

Nguyên liệu/Đồng Vị cho Phản ứng Phân Hạch Chậm và Nhanh:

Phân hạch Chậm (slow fission)
Theo các loại nguyên liệu xử dụng cho phản ứng phân hạch như U-233, U-235, hoặc U-239, chúng ta thấy rằng năng lượng liên kết (binding energy) khá thấp so với các nguyên tố đi ngược về hướng sắt(Fe) chẳng hạn

Khi một nguyên tử U nhận được một hạt neutron, năng lượng nhận được quá nhỏ so với năng lượng cần có để tạo ra các nguyên tố mới ở số A nhỏ hơn Uranium, năng lượng phân bố trong nhân (internal rearrangement energy). Chúng ta đã thấy thí dụ về bài toán năng lượng “sai” trong các bài viết trước.
Nhưng khi nguyên tử U/Pu nhận được một neutron thì nó bị ép vào tình trạng mất thăng bằng (unstable). Vì vậy nó phải thải một năng lhượng nào đó, hoặc phải tách làm đôi để trở thành các nguyên tố thăng bằng hơn. Đồng thời chúng ta biết rằng, phản ứng phân hạch sẽ xảy ra không tùy thuộc vào năng lượng của neutron. Do đó nếu chúng ta xử dụng neutron chậm, năng lượng thấp, thì chúng ta sẽ có loại phản ứng phân hạch chậm (slow fission). Chử “chậm” này không liên hệ đến tốc độ, mà chỉ nói lên sự phân bố năng lượng mà thôi.

Phân Hạch Nhanh (fast fission)
Ngược lại, với loại nguyên liệu U-238, chúng cần neutron nhanh, bởi vì neutron dưới 1 MeV sẽ hoàn toàn không phản ứng được. Nếu nó nhận được một neutron trên 1 MeV động năng, thì năng lượng này cộng với năng lượng thoát ra bởi sự phân bố (rearrangemnet) lại cấu trúc nhân, sẽ hơn năng lượng cần thiết cho năng lượng liên kết; từ đó chúng ta mới có phản ứng phân hạch. Vì phải cần neutron nhanh với lượng động năng lớn, do đó chúng ta gọi nó là Phân Hạch Nhanh (fast fission).

Các đồng vị phân hạch và sự tương quang với tốc độ neutron:
Các nguyên liệu của đồng vị phân hạch chậm, U-235/U-233/Pu-239, thì có khả năng phân hạch (mặt cắt phân hạch lớn - larger fission cross sections) cho nhiều loại năng lượng của neutron. Đồng thời mặt cắt hấp thụ thấp (low cross-sections for absorption). Đại khái là cái bia lớn, nhưng độ trúng bia thấp(!).
Còn như U-238 thì khả năng phân hạch ở dưới 1 MeV là số không, nhưng qua mức ấy thì phản ứng phân hạch lại xảy ra dễ dàng (larger fission cross sections).
Từ đó chúng ta thấy nguyên liệu phân hạch chậm (slow fissionable isotopes) là dễ tạo phản ứng phân hạch hơn nguyên liệu phân hạch nhanh. Đây là một trong những lý do, mà sau này chúng ta thấy ở các cấu trúc bom đời mới hay bao bằng U-238 bên ngoài; bởi vì neutron nhanh thoát ra sẽ bị giử lại tạo phản ứng cho loại phân hạch nhanh này.

Phản ứng, năng lượng và neutron:
Theo căn bảng cấu trúc của nhân nguyên tử, chúng ta biết rằng các nguyên tố càng nặng thì chúng ta càng cần nhiều neutron trong kết nối nhân (p+n) của nó. Nguyên tố càng nặng số lượng neutron càng lớn mới tạo được sự thăng bằng (stablize) ở nhân nguyên tử. Vì vậy khi nguyên tố nặng như U-235 phân hạch, thì sẽ tạo một lượng lớn neutron thặng dư. Khi số lượng neutron được giải phóng nhiều hơn số lượng bị bắt, thì chúng ta có phản ứng dây chuyền.

Thường thi các mảnh sẽ phân bố độ nặng nhẹ theo hệ thống “Gaussian distribution” với hai giá trị, một ở khoảng 95amu và một phần còn lại ở khoảng 135amu. Đồng thời giải phóng từ 0 cho đến hơn 6 neutron, với năng lượng 0.5 MeV cho đến trên 4 MeV. Năng lượng trung bình cở 2 MeV.

Chúng ta có bảng năng lượng giải phóng là:
                                                      MeV
Kinetic energy of fission fragments    165 +/- 5
Instantaneous gamma rays                   7 +/- 1
Kinetic energy of neutrons                    5 +/- 0.5
Beta particles from product decay          7 +/- 1
Gamma rays from product decay           6 +/- 1
Neutrinos from product decay              10
Tổng cộng:                                     200 +/- 6

Đây là năng lượng chúng ta giải phóng được cho mỗi phản ứng. Khoảng 180 MeV được biến thành sức mạnh tàn phá cho vụ nổ. Số còn lại thất thoát cho tia gamma, năng lượng không đo được như neutrinos và một số từ phân rả của nguyên tố không thăng bằng (stable) phát ra sau khi vụ nổ.

[DanViet2011]

Đang tìm thêm tài liệu cho trái bom Fat Man thì thấy mấy tấm ảnh này. Gởi các bác xem cho vui.

Đây là một căn cứ khổng lồ để làm giàu nguyên liệu cho Manhttan Project.
Hình quý ở chổ chụp vào thời 1945.


500.000 quân, hàng ngàn máy bay đủ loại, hàng trăm tàu chiến...
Hàng tỷ đô la, cùng với trên 10 năm chiến đấu... cũng không thắng nỗi anh du kích râu xồm.
 

[maxttien]

Bác tìm trang khác để đăng link ảnh có được không, vì ở việt nam ai mà dùng mạng VNPT sẽ không xem được hình ở trang i.imgur.com

[Trần Anh]

 Phát huy truyền thống Spam, nhà em lại sang Spam bác DanViet phát nhể

Nhân bác đang nói về mấy cái phân hạch.
Em cũng muốn nhắc đến cái mô hình nổi tiếng diễn tả các giai đoạn của 1 quá trình phân hạch điển hình_Mô hình theo mẫu giọt chất lỏng của Niels Bohr và John Wheeler (the collective model of Bohr and Wheeler)

Em có tạm cái ảnh minh họa, tuy nó cũng không được chuẩn lắm, các bác coi tạm vậy.

Đầu tiên thằng hạt nhân “ăn” một neutron. Neutron này rơi vào giếng thế gắn liền với lực hạt nhân mạnh tác dụng bên trong hạt nhân => Thế năng của nó chuyển thành nội năng của hạt có tác dụng kích thích.

Dễ thấy, lượng năng lượng kích thích mà neutron mang lại đúng bằng công cần thiết để bứt một neutron ra khỏi hạt nhân đó, tức băng năng lượng liên kết của neutron En .

Hạt nhân khi bị kích thích, giống như một giọt lỏng điện dao dộng mạnh. Tất yếu sẽ dẫn tới hiện tượng thắt cổ chai. Nghĩa là các hạt của hạt nhân sẽ dần bị chia ra dồn về 2 cực, biến hạt nhân thành hình số 8.

Lúc này chúng ta sẽ thấy sự “trả thù ngọt ngào” của lực Coulomb trước lực Tương tác hạt nhân (tương tác mạnh) .
Trong phạm vi tầm 10^-13 m lực tương tác mạnh là vô địch, các lực khác nếu xuất hiện trong vùng này sẽ bị "nghiền nát" !
Khi hạt nhân bắt đầu thắt eo, lực tương tác mạnh (giữa 2 khối nuclides ở 2 cực)  bị yếu đi rất nhiều và rất nhanh do lực này chỉ có tác dụng trong 1 phạm vi rất nhỏ. Trong khi 2 khối nuclides này đều tích điện dương (do các Protons) nghĩa là vô tình chúng sắp trở thành 2 khối cầu tích điện cùng dấu. Lúc này lực Coulomb vốn bị đè bẹp từ lâu có cơ hội  "hồi sinh". Bên cạnh đó là sự “rung lắc” điên cuồng của hạt nhân khi bị kích thích.
Một cuộc đấu giữa 2 lực, mà trong đó Lực tương tác mạnh ngày càng thất thế!!!
Và nếu mọi chuyện thuận lợi, 2 cục nuclides sẽ tách nhau ra, hoàn toàn trở thành 2 hạt nhân mới. Chúng vẫn còn năng lượng kích thích nên sẽ bay ra xa nhau.

Bác nào mà đã từng học môn Sinh thì có thể hình dung nó giống quá trình phân bào quả thực là cái từ Phân hạch_Fission là một từ vay mượn bên ngành Sinh học

[Trần Anh]

Phản ứng, năng lượng và neutron:
Theo căn bảng cấu trúc của nhân nguyên tử, chúng ta biết rằng các nguyên tố càng nặng thì chúng ta càng cần nhiều neutron trong kết nối nhân (p+n) của nó. Nguyên tố càng nặng số lượng neutron càng lớn mới tạo được sự thăng bằng (stablize) ở nhân nguyên tử. Vì vậy khi nguyên tố nặng như U-235 phân hạch, thì sẽ tạo một lượng lớn neutron thặng dư. Khi số lượng neutron được giải phóng nhiều hơn số lượng bị bắt, thì chúng ta có phản ứng dây chuyền.

Biếu bác cái hình minh họa chỗ này + cái Đường cong năng lượng liên kết ở những bài trước, mọi chuyện có lẽ tường minh hơn

Biểu đồ biểu diễn các nuclides. Trục tung biểu diễn số proton có mặt trong nuclide đó trong khi trục hoành thì biểu diễn số neutron.

Nhìn biểu đồ. Chúng ta thấy, các nuclides nặng có xu hướng có nhiều neutron hơn proton. Chúng ngày càng ngả về phía trục hoành và tách xa đường chuẩn (đường 45 độ nơi số neutron=số proton hay N=Z).

Vùng màu đen chỉ các nuclides bền.

Vùng màu đỏ là những nuclides thiếu neutron (thừa proton) so với các nuclides bền. Vì vậy chúng có xu hướng phát xạ ra phân rã Bê-ta cộng ( positive beta decay) để biến proton thành neutron, giúp chúng về trạng thái bền.

Ngược là vùng màu xanh đậm ở phiá dưới. Những nuclides ở vùng này bị thiếu proton (thừa neutron) nên chúng có xu hướng phát xạ ra phân giã Bê-ta trừ (negative beta decay) để biến bớt các neutron thành proton.

Hãy chú ý đến nơi kết thúc vùng màu đen, chỗ đó tương ứng với các nuclides có nguyên tử số Z=82 hoặc 83 gì đó. Tương ứng với số proton trong mỗi nuclide là khoảng 82, 83.
Sau vùng những nuclides này, không còn bất cứ một nuclide nào bền nữa, tất cả đều có số khối lớn và đều là nuclied phóng xạ.

Vùng màu vàng là các nuclides phát ra phân rã Alpha (Alpha decay) tức là “vất đi” 2 proton và 2 neutron. Mục đích là để về trạng thái bền của như các nuclides Pb (Z=82) hay Bi (Z=83).

Lên trên chút nữa, tình trạng “bức xúc” của các nuclides càng tăng_vùng xanh lá mạ, năng lượng liên kết riêng càng thấp, đến độ chúng xảy ra phản ứng phân  hạch tự phát (spontaneous fission). Kiểu như Uranium.

Trong hình còn có mấy con số, mấy cái đường kẻ đỏ. Đó là những con số ma thuật (Magic numbers) chỉ những nuclides có độ bền cao vượt trội.

Các đồng vị phân hạch và sự tương quang với tốc độ neutron:
Các nguyên liệu của đồng vị phân hạch chậm, U-235/U-233/Pu-239, thì có khả năng phân hạch (mặt cắt phân hạch lớn - larger fission cross sections) cho nhiều loại năng lượng của neutron. Đồng thời mặt cắt hấp thụ thấp (low cross-sections for absorption). Đại khái là cái bia lớn, nhưng độ trúng bia thấp(!).
Còn như U-238 thì khả năng phân hạch ở dưới 1 MeV là số không, nhưng qua mức ấy thì phản ứng phân hạch lại xảy ra dễ dàng (larger fission cross sections).
Từ đó chúng ta thấy nguyên liệu phân hạch chậm (slow fissionable isotopes) là dễ tạo phản ứng phân hạch hơn nguyên liệu phân hạch nhanh. Đây là một trong những lý do, mà sau này chúng ta thấy ở các cấu trúc bom đời mới hay bao bằng U-238 bên ngoài; bởi vì neutron nhanh thoát ra sẽ bị giử lại tạo phản ứng cho loại phân hạch nhanh này.

SPAM: Phần nè hay nè, bác có thể nói kĩ hơn một để mọi người hiểu hơn được không ạ.
Cụ thể là bác giải thích tại sao mấy thằng U-235/U-233/Pu-239 có khả năng ăn neutron nhiệt, trong khi cái thằng U238 hay một thằng nữa nghe chẳng liên quan là Am243 nó lại chỉ ăn được neutron nhanh?

Kỳ tới chúng ta cần phải tìm hiểu coi tại sao Mỹ lại nhảy qua xài Pu-239. Rồi lại nhảy về xài U-235, rồi lại xài cả hai. Anh Mỹ hồi đó giống như con mèo đang rượt bắt cái đuôi.

Em cũng đang lót gạch ngồi hóng bài này của bác đấy Người Mỹ đã phát hiện ra một số vấn đề nếu chỉ dùng có mỗi U235 để làm bom ngay trong những ngày đầu tiên bắt đầu Kỉ nguyên Hạt Nhân....

Khi trái bom hạt nhân đầu tiên phát nổ_Trái Trinity (hay còn có nick name là The Gadget http://www.vnmilitaryhistory.net/index.php/topic,10385.20.html) dùng Pu239. J. Robert Oppenheimer đã có câu nói nổi tiếng mượn từ một cuốn sách linh thiêng của người Hindu:

"Giờ đây, tôi đã bị biến thành Thần Chết, kẻ hủy diệt Thế giới này!"

[DanViet2011]

Nhiếp ảnh chuyên nghiệp nè... lớn hơn 1 chút... cở 1 giây sau.

Biếu bác cái hình minh họa chỗ này + cái Đường cong năng lượng liên kết ở những bài trước, mọi chuyện có lẽ tường minh hơn

Hi hi, đa tạ. Cái biểu đồ nguyên tố hình màu đã đẹp mà lời giải thích còn hay hơn nữa. Bái phục.

Các đồng vị phân hạch và sự tương quang với tốc độ neutron:
Các nguyên liệu của đồng vị phân hạch chậm, U-235/U-233/Pu-239, thì có khả năng phân hạch (mặt cắt phân hạch lớn - larger fission cross sections) cho nhiều loại năng lượng của neutron. Đồng thời mặt cắt hấp thụ thấp (low cross-sections for absorption). Đại khái là cái bia lớn, nhưng độ trúng bia thấp(!).
Còn như U-238 thì khả năng phân hạch ở dưới 1 MeV là số không, nhưng qua mức ấy thì phản ứng phân hạch lại xảy ra dễ dàng (larger fission cross sections).
Từ đó chúng ta thấy nguyên liệu phân hạch chậm (slow fissionable isotopes) là dễ tạo phản ứng phân hạch hơn nguyên liệu phân hạch nhanh. Đây là một trong những lý do, mà sau này chúng ta thấy ở các cấu trúc bom đời mới hay bao bằng U-238 bên ngoài; bởi vì neutron nhanh thoát ra sẽ bị giử lại tạo phản ứng cho loại phân hạch nhanh này.

SPAM: Phần nè hay nè, bác có thể nói kĩ hơn một để mọi người hiểu hơn được không ạ.
Cụ thể là bác giải thích tại sao mấy thằng U-235/U-233/Pu-239 có khả năng ăn neutron nhiệt, trong khi cái thằng U238 hay một thằng nữa nghe chẳng liên quan là Am243 nó lại chỉ ăn được neutron nhanh?

Xác xuất của tiết diện phản ứng (probability of fission cross section)

Xác xuất phân hạch xảy ra liên hệ song song với xác xuất của tiết diện bắt được neutron (capture cross section) sigma - ơ (xài ơ thế cho mẫu tự sigma của Greek). Chúng ta thấy rằng có hai trường hợp chính khi neutron chạm vào một nguyên tử.

Neutron không bị bắt. Tán xạ đàn hồi (elastic scattering) ơs (xác xuất tiết diện đàn hồi)
n + A --> A + n   Tổng động năng trước và sau khi va chạm không thay đổi. Tốc độ neutron có thể giảm, như trường hợp xuyên qua nước trong lò máy điện nguyên tử (neutron moderator).
Neutron bị bắt. Tán xạ không đàn hồi (inelastic scattering)
n + A --> nA* Khi này nguyên tử bắt được neutron và ở trạng thái không thăng bằng (excited state). (Xem lại phần TranAnh viết về Bohr and Wheeler model bên trên)

Hạt neutron va chạm vào nguyên tử (U/Pu) phải bị bắt chúng ta mới có được phản ứng phân hạch. Tiết diện phản ứng tùy thuộc vào năng lượng (kinetic energy) neutron và loại nguyên liệu xử dụng.

Chúng ta có nhiều trường hợp phản ứng khác nhau, do đó có nhiều xác xuất tiết diện phản ứng khác nhau:
Va chạm không đàn hồi (inelastic scattering) ơi
nA* --> A + n + gamma               (nA – là nguyên tử đang ‘ôm’ neutron)
Phóng xạ năng lượng ơc
nA* --> nA + gamma
Phóng xạ hạt điện tích ơp
nA* --> A*(-p) + p                      (giải phóng 1 proton)
Phân hạch ơf
n(U-236)* --> La-147 + Br-87 + 2n          (giải phóng 2 neutron)

Từ các phản ứng trên, ta có tổng tiết diện phản ứng là:
ơt = ơs + ơi + ơc + ơp + ơf       (total cross section)

Tiết diện hấp thụ (absorption cross section)
ơa = ơc + ơp + ơf

Các tiết diện này thay đổi tùy theo động năng (kinetic energy) của neutron.

Thí dụ cho Uranium 238 chúng ta có bảng tiết diện sau đây (đơn vị tính bằng barn=10^-28 mét vuông)


Chúng ta thấy khi (k.e.) động năng của neutron là 1 keV thì ơf (tiết diện phân hạch) chỉ có 0.06, trong khi ơc quá lớn. Chúng ta khó có phản ứng phân hạch, thường thì neutron sẽ bị dội đi ơs = 11, hoặc phóng xạ năng lượng ơc = 4.

Kết luận: Để có được xác xuất phân hạch cao, ơf > ơc

Nguyên liệu U-235 thì chúng ta có bảng sau đây


Với U-235, tiết diện ơf luôn luôn cao hơn ơc rất nhiều. Với neutron chậm ơf lên đến 580.



Và đây chúng ta thấy đồ thị phân bố cho tiết diện phản ứng đối với năng lượng của neutron cho các loại nguyên liệu khác nhau. Các bác để ý tới góc dưới bên phải, sẽ thấy U-238, ở khoảng 1 MeV thì gần như bang không. Do đó U-238 chỉ phản ứng với neutron nhanh mà thôi. Đường xanh đậm trở về bên phải là loại neutron thường xuất hiện trong phản ứng phân hạch.

Nếu các bạn muốn hiểu thêm về tiết diện phản ứng thì là cả một khối khổng lồ sách vở, đồng thời cần trình độ rất chuyên ngành. Thí dụ đây là một phần nghiên cứu của U-235. Bác nào muốn tìm hiểu thêm thì vào trang web www.osti.gov, ở đây tin tức rất chính xác, các trường ĐH Mỹ đều xử dụng để nghiên cứu.
http://www.osti.gov/energycitations/servlets/purl/418467-rMJ11f/webviewable/418467.pdf

Em cũng đang lót gạch ngồi hóng bài này của bác đấy ....

Lót gạch ngồi hóng... nè cho thêm cây quạt nè... mặc sức mà ngồi phe phẩy nhe... Bái phục đại công tử;D
Mới trả lời câu trên thôi đả bở hơi tai rồi.   Phần tới chờ tiếp đi... đời còn dài

@Maxttien: Theo lời bạn, lần này nhảy qua photobucket.com, hy vọng là Ok.

[DanViet2011]

@Tran Anh: Kê mấy cục gạch ra ngồi hóng nhe, sẵn gạch thích thì cứ ném vào.

Bằng mọi giá phải xài U-235 trong cấu trúc bom đạn:

194x, thời đại của chiến tranh, tất cả năng lực đều dồn cho bộ máy chiến tranh. Chính phủ Mỹ sẵn sàng tài trợ cho tất cả nghiên cứu, phát triển về nguyên tử. Chỉ cần lên tiếng cần nhà máy làm giàu Uranium là chính phủ xây ngay một cái khổng lồ lập tức.

Theo nhóm của Robert Oppenheimer, bom nguyên tử phải xây dựng trên nguyên lý neutron nhanh. Và họ đã bắt đầu nghiên cứu chế “Little Boy” vào khoảng năm 1943, với cấu trúc bắn một mảnh này vào mảnh nguyên liệu kia (gun type). Sau thời gian nghiên cứu, khoảng 1944, các khâu chế tạo coi như là đã hoàn thiện. Họ bắt đầu thấy rằng Pu-239 cũng là thành phần nguyên liệu tốt, đồng thời dể chế hơn U-235. Với “Little Boy” nguyên liệu U-235 chỉ hơn 80% tinh chất mà tốn kém thật khủng khiếp, trong khi lọc Pu-239 từ các lò phản ứng với hoá chất, hoặc chế từ U-238 thì dể dàng hơn nhiều. Các khoa học gia bắt đầu nghiên về nghiên cứu xử dụng Pu-239 thay Uranium. Một số khoa học gia khác phản đối thay nguyên liệu, không muốn đi trên con đường mới. Nhưng thật sự bên trong còn nhiều rắc rối hơn là cái tư tưởng đổi mới.

Trước hết chúng ta phải hiểu một ít khái niệm về nền tảng chính trị của chủ nghiã tư bản. Thật sự Mỹ cho đến ngày nay vẫn là nước có mức tham nhũng, hối lộ thượng thừa. Ở cấp nhỏ mà ăn hối lộ, tham nhũng thì tù rục xương. Nhưng bên trên thì cả một hệ thống tham nhũng khổng lồ, có bài bảng. Hệ thống này gọi là "lobbyist", những người này rỉ tai, lòn dưới bàn... bằng mọi cách (gái gộc, tiền bạc, dụ giổ, gài bẩy...) để tạo ảnh hưởng tới quyết định của chính phủ (quốc hội); làm sao cho công ty, phe nhóm của họ được lợi nhất. Không có gì mà đám lobbyist không dám làm. (Anh việt kiều nào nói Mỹ không ăn hối lộ, tôi cam đoan sẽ chọi gạch chết liền).
TD: Hệ thống phun xăng bằng điện thay cho ca-bu-ra-tor (EFI - electronic fuel injection), được nghiên cứu thành công cho máy xăng từ năm 1957. Nhưng bị bóp chết bởi bàn tay ma lực của “lobbyist”. Họ cho rằng nếu xử dụng kỷ thuật này thì số lượng tiêu thụ xăng dầu sẽ giảm bớt, gây nên khủng hoảng kinh tế; bởi vì mấy anh này theo phe của các hảng xăng dầu. Thế là xe hơi mỹ cứ tiếp tục ngốn khoảng 1lít/4km. Cho đến năm 1984-85, xe Nhật nhập vào mỹ với kỷ thuật EFI này, giúp dân chúng tiếc kiệm được tiền xăng. Chỉ trong vài năm cả nền kỷ nghệ xe hơi của Mỹ gần như phá sản.
Cũng giống như vụ trên, nhóm bảo thủ xử dụng Uranium muốn chính phủ bỏ thêm tiền vào nhà máy, và nghiên cứu. Họ xử dụng mọi cách ngăn trở việc xài Plutonium. Đồng thời vấn đề chế tạo bom theo cấu trúc bắn (gun type) đang trong tình trạng báo động có nhiều trở ngại (sẽ nói tới khi chúng ta làm trái Fat Man).

Cuộc chiến này vẫn kéo dài cả hàng chục năm, không biết bây giờ đã chấm dứt chưa. Chúng ta thấy có nhan nhãn những cấu trúc bom khác nhau với một số lượng U-235 bọc ngoài lõi Pu-239 một cách "không thật sự cần thiết". Nghiã là cứ có cơ hội nhét được U-235 vào là họ cố nhét cho được. Như vậy họ sẽ giử được nguồn lợi cho các nhà máy làm giàu Uranium, còn thêm đất sống, ngoài sản xuất nguyên liệu cho lò phát điện.

[SSX]

Mượn của DanViet2011 cái đồ thị nhé.

Sắt là nguyên tố bền!!! Đúng rồi, người ta thấy nó phổ biến trong vũ trụ, cũng đúng. Nhưng vũ trụ có mặt hầu hết các nguyên tố và đồng vị của chúng.

Điều đó cho thấy, không hẳn lý thuyết là trùng thực tế. Mà thực tế, phản ứng hạt nhân còn kèm theo điều kiện. Trong phân rã Uranium, có một chuỗi các phản ứng và cuối cùng là sắt, nhưng phản ứng đã không đi đến cuối cùng, chúng dừng ở mức nào đó. Vì vậy con số trừ gọi là Energy Released là lý thuyết, không phải năng lượng giải phóng của 1 quả bom. Người ta phải tìm xem, sau khi bom nổ có nguyên tố gì để tính năng lượng giải phóng thực tế, tính toán điều đó khó lắm. Mặt khác, khi anh nào đó khoe bom tôi 10 mt, 30 mt, thì cũng là khoe lý thuyết, cân số vật liệu bom nhân với con số của bạn DanViet2011 như quả đầu đạn W88 bạn hiền post trang trước và dọa hủy diệt mấy lần thế giới ấy. Thực tế, anh nào bom bé mà nổ to mới là tài!!!

Mà cái đồ thị đó bị lộn ngược. Nguyên tố ổn định phải nằm ở năng lượng thấp. Lấy đồ thì đối xứng qua trục hoành mới đúng.

Một ví dụ khác chứng tỏ phản ứng phải đi kèm điều kiện:

Như đáp số bài trên mà so sánh với số liệu từ thí nghiệm mà có:
                                                    MeV
Kinetic energy of fission fragments  165 +/- 5
Instantaneous gamma rays                7 +/- 1
Kinetic energy of neutrons                  5 +/- 0.5
Beta particles from product decay       7 +/- 1
Gamma rays from product decay         6 +/- 1
Neutrinos from product decay           10
Tổng cộng:                                     200 +/- 6

Đó là phân rã tự nhiên hay trong lò phản ứng? Còn một vụ nổ bom, 80% năng lượng giải phóng là tia X, không phải Kinetic energy của mảnh. Điều đó dẫn đến việc muốn có bom H, cần những điều kiện khác mà Trần Anh đã nêu ở bài #57: "Plasma nóng đủ lâu đảm bảo cho nhiệt độ, mật độ của nó còn đủ cao". Từ đó, bạn DanViet2011 thử phân tích xem cấu trúc bom H Mỹ có đúng không/đúng đến đâu. Làm được điều đó lên lon đại tá đấy!

Liên quan đến phản ứng chậm, có một thực tế khác, trái đất có nhiệt là vì trong lõi có phản ứng hạt nhân. Lõi trong cùng là cứng mà người ta đoán là nhân sắt từ cái biểu đồ trên.

Lý thuyết cơ bản cũng có nhiều cái sai. Lấy thí dụ, ông Karl Schwarschild đưa ra lý thuyết bán kính hố đen, chân trời sự cố từ năm 1915 từ giải phương trình cho 1 trường hợp đặc biệt.

Thời đó dĩ nhiên chưa có lý thuyết phản ứng hạt nhân như hiện nay. Schwarschild giải phương trình đó với quan niệm vật chất như đất, hấp dẫn đè lên nhau mà không phản ứng gì cả, như lớp sâu quả đất đã nói ở trên. Hay ví dụ mặt trời, ngày nay ai cũng biết là có phản ứng nhiệt hạch. Nhờ phản ứng hạt nhân mà mặt trời ở trong trạng thái cân bằng hấp dẫn và nhiệt động. Ngay cả ngày nay, quần chúng nhiều chữ vẫn cứ giả vờ không biết điều đó, toàn hố đen lỗ đen, với tương đối thánh thần. Vậy đấy!

Tương tự, lý thuyết bigbang/lỗ đen ngày nay rất phổ biến, có khi học sinh phổ thông cũng biết. Lý thuyết đó thấy có toàn hạt nhẹ, hạt nhân hidro đến hê-li là cùng. Vậy làm thế nào để đầy đủ các nguyên tố có mặt trong vũ trụ! Hay nếu có tò mò mà hỏi thế vật chất trong lỗ đen là cái gì? Toàn bộ các nhà bác học trên thế giới ấp úng. Bạn DanViet2011 mà trình bày được điều đó một cách hợp lý, lên lon tướng liền đó.

[star]

SSX nên tập trung vào chủ đề chính của topic này đi, đừng có cố lồng chút kiến thức vật lý thiên văn ít ỏi, cóp nhặt, hiểu không đến đầu đến đũa rồi xào nấu suy diễn lung tung vào làm gì.
Vừa lạc đề, vừa làm trò cười cho người khác.

Liên quan đến phản ứng chậm, có một thực tế khác, trái đất có nhiệt là vì trong lõi có phản ứng hạt nhân. Lõi trong cùng là cứng mà người ta đoán là nhân sắt từ cái biểu đồ trên.

Lý thuyết cơ bản cũng có nhiều cái sai. Lấy thí dụ, ông Karl Schwarschild đưa ra lý thuyết bán kính hố đen, chân trời sự cố từ năm 1915 từ giải phương trình cho 1 trường hợp đặc biệt.

Thời đó dĩ nhiên chưa có lý thuyết phản ứng hạt nhân như hiện nay. Schwarschild giải phương trình đó với quan niệm vật chất như đất, hấp dẫn đè lên nhau mà không phản ứng gì cả, như lớp sâu quả đất đã nói ở trên. Hay ví dụ mặt trời, ngày nay ai cũng biết là có phản ứng nhiệt hạch. Nhờ phản ứng hạt nhân mà mặt trời ở trong trạng thái cân bằng hấp dẫn và nhiệt động. Ngay cả ngày nay, quần chúng nhiều chữ vẫn cứ giả vờ không biết điều đó, toàn hố đen lỗ đen, với tương đối thánh thần. Vậy đấy!

Tương tự, lý thuyết bigbang/lỗ đen ngày nay rất phổ biến, có khi học sinh phổ thông cũng biết. Lý thuyết đó thấy có toàn hạt nhẹ, hạt nhân hidro đến hê-li là cùng. Vậy làm thế nào để đầy đủ các nguyên tố có mặt trong vũ trụ! Hay nếu có tò mò mà hỏi thế vật chất trong lỗ đen là cái gì? Toàn bộ các nhà bác học trên thế giới ấp úng.

[DanViet2011]

Mượn của DanViet2011 cái đồ thị nhé.

Sắt là nguyên tố bền!!! Đúng rồi, người ta thấy nó phổ biến trong vũ trụ, cũng đúng. Nhưng vũ trụ có mặt hầu hết các nguyên tố và đồng vị của chúng.

Điều đó cho thấy, không hẳn lý thuyết là trùng thực tế...

Chưa có lý thuyết vật lý nào là hoàn toàn trùng với thực tế. Chỉ có lý thuyết vật lý theo sát với được thực tế mà con người hiểu được, biết được và học hỏi được từ thiên nhiên. Đó là những lý thuyết vật lý đang lưu hành trên sách vỡ hiện nay từ Nga cho đến Mỹ. Vẫn còn nhiều chổ chưa đúng, nhưng con người chưa đủ trình độ để phán xét, giải thích. Đây là căn bảng, và nền tảng của khoa học hiện nay. Bất cứ ai đi sâu vào nghành khoa học kể cả y khoa, sinh vật... đều biết thế. Không có vấn đề gì cần bàn cải.

... Mà thực tế, phản ứng hạt nhân còn kèm theo điều kiện...

Điều kiện là cần hấp thụ một neutron có năng lượng cần thiết để tạo phản ứng. Bác có thể đọc ở trang sau đây:
http://nuclphys.sinp.msu.ru/fission/fis01.htm#2
xuống cở cuối trang chương “2. Элементарная теория деления”

... Trong phân rã Uranium, có một chuỗi các phản ứng và cuối cùng là sắt, nhưng phản ứng đã không đi đến cuối cùng, chúng dừng ở mức nào đó. Vì vậy con số trừ gọi là Energy Released là lý thuyết, không phải năng lượng giải phóng của 1 quả bom...

Nếu bác đọc kỷ bài tôi viết ngay cái hình bác lấy xuống, bác sẽ thấy tôi nói bài toán tính kiểu đó là “SAI”. Bác đọc kỷ lại nhé. Tôi đưa thí dụ để các bác thấy có những bài viết tưởng đáng tin cậy, nhưng thật sự là sai; do đó khi tìm bài trên mạng rất dể bị lầm lẩn.

... Người ta phải tìm xem, sau khi bom nổ có nguyên tố gì để tính năng lượng giải phóng thực tế, tính toán điều đó khó lắm...

Cũng không khó lắm bác ạ. Theo đồ thị “Gaussian distribution” các phản ứng phân hạch, phải theo một quy trình nhất định rồi. Nếu bác muốn tính, với kỷ nghệ điện toán bây giờ thì càng dể hơn. Thời đó người ta dùng tay không, mà đã tính phỏng ra cở 200 MeV cho mỗi phản ứng rồi.

... Mặt khác, khi anh nào đó khoe bom tôi 10 mt, 30 mt, thì cũng là khoe lý thuyết, cân số vật liệu bom nhân với con số của bạn DanViet2011 như quả đầu đạn W88 bạn hiền post trang trước và dọa hủy diệt mấy lần thế giới ấy. Thực tế, anh nào bom bé mà nổ to mới là tài!!!

Bác nghĩ họ (Nga và Mỹ) khoe lý thuyết à! Không đâu, họ đã tính được sức mạnh công phá từ trước khi trái “Fat Man” rời khỏi bụng máy bay trên bầu trời Nagasaki rồi, bác ạ.
Tôi chưa hề viết “doạ hủy diệt mấy lần thế giới” bằng đầu đạn W88. Tôi chỉ nói đây là loại vũ khí tận diệt, nghĩa là chổ nào bị trúng bom, thì coi như là con số 0.
Đúng thế, anh nào bom bé mà nổ to mới tài. Rất thực tế.

Mà cái đồ thị đó bị lộn ngược. Nguyên tố ổn định phải nằm ở năng lượng thấp. Lấy đồ thì đối xứng qua trục hoành mới đúng.

Ối, bác học và thấy ở đâu thế. Dù vẽ trục nào thì cũng chẳng có gì khác biệt.
Đây là bản vẻ tôi lấy từ bài viết của đại học Moscow.

Một ví dụ khác chứng tỏ phản ứng phải đi kèm điều kiện:

Như đáp số bài trên mà so sánh với số liệu từ thí nghiệm mà có:
                                                    MeV
Kinetic energy of fission fragments  165 +/- 5
Instantaneous gamma rays                7 +/- 1
Kinetic energy of neutrons                  5 +/- 0.5
Beta particles from product decay       7 +/- 1
Gamma rays from product decay         6 +/- 1
Neutrinos from product decay           10
Tổng cộng:                                     200 +/- 6

Đó là phân rã tự nhiên hay trong lò phản ứng?...

Cả hai đều giống nhau. Không có khác biệt nào cả. Một bên là phân hạch có kiểm soát, lò, nhà máy; một bên là phân hạch cố ý cho mất kiểm soát, tạo dây chuyền cực nhanh, A-bom. Còn khi nhà máy bị mất kiểm soát thì Three Mile Island, Chernobyl, Fukushima, may mà chưa có lần nào tệ hơn nữa.

... Còn một vụ nổ bom, 80% năng lượng giải phóng là tia X, không phải Kinetic energy của mảnh...

80% là X-ray??? Ai nói với bác thế. Đừng nói là nghe từ các forum. Bác nên dẫn chứng đi.
Còn Kinetic Energy = Động năng, bác có biết nhiệt từ đâu ra không? Khi nhiệt cao, bác có biết các nguyên tử/phân tử làm gì không? Nó vận động đấy bác à. Động năng đấy.

... Điều đó dẫn đến việc muốn có bom H, cần những điều kiện khác mà Trần Anh đã nêu ở bài #57: "Plasma nóng đủ lâu đảm bảo cho nhiệt độ, mật độ của nó còn đủ cao". Từ đó, bạn DanViet2011 thử phân tích xem cấu trúc bom H Mỹ có đúng không/đúng đến đâu. Làm được điều đó lên lon đại tá đấy!

Bác cứ bắt ghế ngồi chơi, từ từ rồi cũng đến. Tôi có hỏi Mod Selene0802 rồi, bác ấy nói là đặc biệt cho tôi lên Trung Tá khi được 429 bài, spam thêm một bài là lên lon liền; lon treo trên cây cột điện đấy. 

Liên quan đến phản ứng chậm, có một thực tế khác, trái đất có nhiệt là vì trong lõi có phản ứng hạt nhân. Lõi trong cùng là cứng mà người ta đoán là nhân sắt từ cái biểu đồ trên.

Lý thuyết cơ bản cũng có nhiều cái sai. Lấy thí dụ, ông Karl Schwarschild đưa ra lý thuyết bán kính hố đen, chân trời sự cố từ năm 1915 từ giải phương trình cho 1 trường hợp đặc biệt.

Thời đó dĩ nhiên chưa có lý thuyết phản ứng hạt nhân như hiện nay. Schwarschild giải phương trình đó với quan niệm vật chất như đất, hấp dẫn đè lên nhau mà không phản ứng gì cả, như lớp sâu quả đất đã nói ở trên...

Lý thuyết cơ bảng của vật lý chưa bao giờ sai. Bởi vì nó chưa bao giờ hoàn toàn đúng.
Bác dùng thí dụ cái ông này nữa, bó tay. Sao không thí dụ luôn mấy ông như Aristotle. Họ sai là đương nhiên, vì bác cũng đã nói “Thời đó dĩ nhiên chưa có lý thuyết...”.

Hay ví dụ mặt trời, ngày nay ai cũng biết là có phản ứng nhiệt hạch. Nhờ phản ứng hạt nhân mà mặt trời ở trong trạng thái cân bằng hấp dẫn và nhiệt động. Ngay cả ngày nay, quần chúng nhiều chữ vẫn cứ giả vờ không biết điều đó, toàn hố đen lỗ đen, với tương đối thánh thần. Vậy đấy!

Thành thật xin lỗi, tôi hoàn toàn không hiểu bác muốn nói gì. Nhất là "...quần chúng nhiều chữ vẫn cứ giả vờ không biết điều đó...". Chắc mấy ông này học nghành văn chương hay khảo cổ.

Tương tự, lý thuyết bigbang/lỗ đen ngày nay rất phổ biến, có khi học sinh phổ thông cũng biết. Lý thuyết đó thấy có toàn hạt nhẹ, hạt nhân hidro đến hê-li là cùng. Vậy làm thế nào để đầy đủ các nguyên tố có mặt trong vũ trụ! Hay nếu có tò mò mà hỏi thế vật chất trong lỗ đen là cái gì? Toàn bộ các nhà bác học trên thế giới ấp úng. Bạn DanViet2011 mà trình bày được điều đó một cách hợp lý, lên lon tướng liền đó.

Với trình độ khoa học hiện nay, phản ứng phân hạch sẽ dừng ở mức “tạm thời” theo xác xuất phân bố của đồ thị “gaussian distribution”; nghĩa là không chỉ dừng ở sắt (Fe) mà có thể dừng ở bất cứ loại nguyên tố nào trên bảng tuàn hoàn của nguyên tố. Chỉ khác biệt là tùy loại nguyên tố mà xác xuất xảy ra nhiều hay ít mà thôi. Xin nhấn mạnh là “chỉ tạm dừng”; sau đó sẽ vẫn tiếp tục các khoá trình phân rả, tương tác, hấp thụ năng lượng tiến đến mất thăng bằng (excited state),... vân vân.

Nếu phân hạch tạo ra nguyên tố bền vững. Chúng ta không có chuyện bàn cải. Chỉ khi nó bị tấn công bởi các hạt khác hay các tia năng lượng khác, xác xuất nó sẽ biến thành nguyên tố đồng vị, có thời gian phân hủy. Vậy thì chúng ta sẽ theo cách phân tích kế tiếp.
Phân rả cho ta thấy:            Pb-210 (Chì) ----------- (22.3 năm) ---------> Hg-206 + alpha
                                         Fe-60 (Sắt)  ------------ (2.6x10^6 năm) ---> Co-60 + beta (-)
                                         Sc-48 (Scandium) ------ (43.67 ngày) -------> Ti-48 + beta(-)
Từ thí dụ trên cho ta thấy Sắt (Fe-60) chỉ "tạm dừng" ở đó 2,6 triệu năm thì sẽ biến thành Cobalt (Co-60). Theo một số sách vở dựa trên thuyết “Big Bang” thì vủ trụ này đả có khoảng 15 tỷ năm. Nghĩa là một số sắt đã biến thành Cobalt hay gì, gì đó.
Bên trên chúng ta chưa nói đến các trường hợp chưa đủ ngày phân rả(decay) vẫn bị biến dạng, do phản ứng tương tác với bên ngoài.

Còn về phần hố đen. Nếu tôi trả lời bác về vấn đề này ở đây, thì không lên lon Tướng, mà lên cột điện ngồi mất.
Hy vọng lần sau bác có hỏi, làm ơn tách rời mỗi ý thành mỗi đoạn văn, ngắn gọn. Tôi dễ trả lời hơn.
=====
@Star: Không sao bác à. Các câu hỏi còn trong vòng chủ đề, nên tôi vẫn cố gắng trả lời. Chỉ có bị chậm cái bài về trái bom kế tiếp mà thôi, bởi vì tôi không có nhiều thời gian. Mà trái "Fat Man" tôi sẽ cố gắng đưa thêm những chi tiết ít người biết đến, lên để cả nhà mình tham khảo, do đó bài hơi dài. Đang gom giử kiện. Mới vẻ xong cái hình chất nổ lỏm, xài Word và Paint để vẽ mới gớm chơ. Mất cả tiếng mới xong.