Термоядрена бомба (водородна бомба) е оръжие за масово поразяване, което за първи път е разработене в средата XX-ти век. Неговият механизъм на действие включва конвенционален взрив, ядрено делене и най-вече термоядрен синтез. Отделената енергия от един голям термоядрен взрив е способна да унищожи огромни населени територии в това число и малки държави.

Ядрен синтез

Известно е, че при ядреното делене на тежките ядра се отделят големи количества енергия. Затова процесите на делене се използват като основа за изработката на атомно оръжие и атомни централи. Друг начин, по който може да се спечели енергия е чрез ядрен синтез.

Ядреният синтез е процес, при който се сливат две леки ядра. Масата на получената частица е по-малка от тази на изходните частици. Това ще рече, че се наблюдава дефект на масите, т.е. загубената маса се отделя под формата на енергия. Отделените енергийни количества са между 10 и 50 пъти по-малки от тези при ядреното делене. Въпреки това в реакциите на ядрен синтез участва много по-малко материя отколкото в тези на ядрен разпад, което ги прави енергетично по-изгодни.

Ядрен синтез може да се осъществи по два основни начина – с ускорени ядра и при термоядрени реакции.

Сливане на ускорени ядра

Ядрен синтез … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

Период на полуразпад (T_1/2) се нарича времето, за което половината от произволно избрано количество атоми с нестабилни ядра, принадлежащи на един и същи изотоп на даден химичен елемент, претърпяват радиоактивно разпадане. Всеки радиоактивен изотоп има строго специфичен период на полуразпад.

Закон за радиоактивното разпадане

Ядреният период на полуразпад не се влияе от външните условия, като това включва дори температурата, налягането и химичната активност. Този факт създава предпоставки за използването му при датирането на различни обекти.

При радиоактивно разпадане на проба от нестабилни ядра от един изотоп, които са N₀ на брой, след време равняващо се на един период на полуразпад, в пробата ще останат N₀/2. След още толкова време броят им ще се намали на  N₀/4 и т.н. Тази зависимост може да бъде видяна на приложената по-долу диаграма.

Скоростта на разпадане на ядрата е пропорционална на наличното количество неразпаднали се ядра N. Коефициентът на пропорционалност е константата на радиоактивно разпадане λ, която отразява вероятността за самия разпад. Между нея и периода на полуразпад съществува математическа зависимост.

lnN – lnN₀ = ln(N/N₀) = -λ.t

Променливата t е времето изминало от t=0 до момента, в който са останали … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

Ламинарно течение се нарича хидродинамичен режим, при който съседните слоеве в една течност не се смесват, а когато се промени така, че те да се смесват, тогава то се нарича турбулентно течение. Ламинарното може да бъде стационарно или нестационарно, а турбулентното винаги е нестационарно.

Ламинарно течение

Когато течност се придвижва в тръбопровод с кръгло сечение, потокът мислено може да се раздели на слоеве с цилиндрична форма. Най-външният от тях следва да е в контакт със стените на тръбопровода. Неговите частици са частично или напълно неподвижни поради взаимодействието им с частиците на тръбите.

Скоростта на всеки вътрешен слой е по-висока от тази на предхождащия го външен, като най-висока е тази на централния цилиндър. Токовите линии на всички тези слоеве са успоредни. При ламинарния поток, както беше споменато в началото, слоевете не се смесват, а се плъзгат един спрямо друг.

При ламинарно течение скоростта на частиците в произволно напречно сечение на тръбопровода се променя в зависимост от радиуса на тръбата и слоя, в който се намират.

v = v_max [1- (r²/R²)]

v_max е скоростта на частиците по централната ос на тръбата (v център), R е радиуса на тръбопровода, r е разстоянието от центъра до слоя, … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

Вискозитет е характеристика на флуидите (течности и газове), която определя свойството им да текат. Той е мярка за вътрешното триене между отделните пластове на течността или газа. Флуидите с голям вискозитет са слабо течливи или почти нетечливи, а тези с малък текат отлично. Пчелният мед има голям вискозитет, а водата относително малък.

Теоретична постановка

Нека да си представим теоретичен модел на две тънки пластини с повърхност S, долната от които е неподвижна, а между тях пространството Δy е запълнено с флуид. Самата течност може да се представи като отделни слоеве плътно притиснати един в друг (слоест/ламинарен модел).

Когато върху горната пластина се приложи тангенциална сила с размер F, правопропорционална на квадратурата S, пластината започва да се движи със скорост Δv по посока на приложената сила. Във флуида възниква съпротивление, което е резултат от тангенциалните сили на триене между отделните му пластове. Затова горният слой се движи най-бързо, всеки следващ с по-малка скорост, а долният е най-бавен.

Скоростен градиент и вискозитет

Разликата в скоростите на два слоя dv/dy се нарича градиент на скоростта. Скоростният градиент отразява изменението на скоростта на безкрайно малко разстояние dy в перпендикулярно на движението направление. Практически е установено, че силата F трябва да е … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ