background image

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 

 

background image

SPIS TREŚCI 

 

Strona 1 – Energetyka jądrowa 

 

Energetyka jądrowa na świecie 

 

Wady i zalety energetyki jądrowej 

 
Strona 2 – Reaktor jądrowy 

 

Rodzaje reaktorów 

1.

 

Podział według rodzaju reakcji jądrowej 

2.

 

Podział według chłodziwa 

 
Strona 3 – Reaktor jądrowy 

3.

 

Podział według generacji 

4.

 

Podział według przeznaczenia 

 
Strona 4 – Reaktor jądrowy 

 

Budowa reaktora 

 
Strona 5 – Reaktor jądrowy 

 

Paliwo 

 

Zasada pracy 

 
Strona 6 – Elektrownia jądrowa 
 
Strona 7 – Elektrownie jądrowe na świecie 
 
Strona 8 – Katastrofa w Czarnobylu 
 
Strona 9 – Broń jądrowa 
 
Strona 10 – Broń jądrowa 

 

Rodzaje broni nuklearnej 

1.

 

Bomba atomowa 

 

Grzyb atomowy 

 
Strona 11 – Broń jądrowa 

2.

 

Bomba wodorowa 

3.

 

Bomba brudna 

 

Zaawansowane konstrukcje 

1.

 

Bomba neutronowa 

2.

 

Bomba kobaltowa 

 
 

BIBLIOGRAFIA 

 

1.

 

http://www.wikipedia.pl/ 

2.

 

http://www.sciaga.pl/ 

3.

 

http://www.paa.gov.pl/ 

4.

 

http://www.atomowe.kei.pl/ 

background image

 

 

Energetyka  jądrowa  jest  to  zespół  zagadnień  związanych  z  uzyskiwaniem  na  skalę 

przemysłową energii z rozszczepienia ciężkich jąder pierwiastków (głównie uranu 235). 

 

Energetyka jądrowa na świecie 

Energię jądrową pozyskuje się głównie w wyniku rozszczepienia jąder atomowych w 

reaktorach  jądrowych  znajdujących  się  w  elektrowniach  i  na  okrętach  wojennych.  W 
niewielkim  stopniu  wykorzystuje  się  energię  rozpadów  promieniotwórczych  np.  w 
zasilaczach izotopowych (SNAP). Energetyka jądrowa obejmuje również problemy związane 
z  wydobyciem  uranu,  przeróbką  paliwa  jądrowego  oraz  składowaniem  odpadów 
promieniotwórczych.  Pierwsze  elektrownie  jądrowe  pojawiły  się  w  latach  pięćdziesiątych, 
dynamiczny  rozwój  tej  dziedziny  rozpoczął  się  w  2.  połowie  lat  sześćdziesiątych  ubiegłego 
wieku, w związku ze wzrostem kosztów energii uzyskiwanej ze spalania kopalin. Rozwój ten 
został  prawie  wstrzymany  po  katastrofie  w  Czarnobylu.  W  ostatnich  latach  obserwuje  się 
działania świadczące o ponownym zainteresowaniu tym typem energii. 

 

Wady i zalety energetyki jądrowej 

Największe  kontrowersje  wokół  energetyki  jądrowej  związane  są  z  kwestią 

powstawania,  transportu  i  składowania  odpadów  promieniotwórczych  oraz  kosztów 
związanych  z  zamknięciem  elektrowni  i  utylizacji  tych  odpadów.  Inną  ważną  kwestią  jest 
rozprzestrzenianie  broni  jądrowej  (np.  Iran,  Korea  Północna)  oraz  zamachy  samobójcze, 
stanowiące  nowy  rodzaj  zagrożenia  dla  instalacji  atomowych.  Pojawiają  się  także  opinie 
wskazujące na wyczerpywanie się złóż uranu, jednak najnowsze badania dowodzą, że zasoby 
tego pierwiastka starczą jeszcze na co najmniej kilkaset lat. 

Największą  zaletą  energetyki  jądrowej  jest  wysokie  bezpieczeństwo  oraz  brak  emisji 

szkodliwych  dla  środowiska  gazów  i  pyłów.  Energetyka  jądrowa  jest  także  najbardziej 
skondensowanym  źródłem  energii  obecnie  wykorzystywanym  przez  człowieka.  Światowe 
zasoby  materiałów  rozszczepialnych  pozwalałyby  na  pokrycie  wszelkich  potrzeb 
energetycznych  ludzkości  na  wiele  tysięcy  lat.  Natomiast  zasoby  tradycyjnych  surowców 
energetycznych takich jak: ropa naftowa czy gaz ziemny są ograniczone, już obecnie popyt na 
ropę naftową prawie przewyższa jej podaż. Szacuje się, że najtańsze w eksploatacji złoża ropy 
są na wyczerpaniu, a wysokie koszty eksploatacji pozostałych sprawią, że już za kilkadziesiąt 
lat pochodne ropy naftowej w tym najważniejsza dla człowieka: benzyna będą bardzo drogie.  

 

background image

 

 

Reaktor jądrowy jest to urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną 

szybkością reakcję rozszczepienia jąder pierwiastków promieniotwórczych. 

Reakcja rozszczepienia jąder atomowych ma przebieg lawinowy – jedna reakcja 

łańcuchowa może zainicjować kilka następnych. W celu kontrolowania szybkości reakcji tak 
by przebiegała z jednakową prędkością (mówimy, że reakcja ma przebieg łańcuchowy tzn. 
jedno rozszczepienie inicjuje następne rozszczepienie jądra atomowego) wprowadza się do 
reaktora substancje pochłaniające neutrony. Są to na przykład takie pierwiastki jak: bor lub 
kadm. Substancje te umieszczone są w prętach zwanych regulacyjnymi. Moderator służy do 
spowalniania neutronów poprzez zderzenia neutronów z jądrami moderatora. 

 

Rodzaje reaktorów 

 

Podział według rodzaju reakcji j

ą

drowej 

 

Rozszczepienie  jądra  atomowego  -  większość  reaktorów,  w  tym  wszystkie 

komercyjne, oparta jest na zjawisku rozszczepienia jądra atomowego. Najczęściej jako 

paliwo używany jest uran, ale trwają badania nad wykorzystaniem toru (na przykład w 

reaktorach solnych). 

 

Kontrolowana synteza termojądrowa - wykorzystanie kontrolowanej syntezy jądrowej 

(najczęściej  z  wodorem  jako  paliwem)  jest  w  fazie  eksperymentalnej.  Jak  dotąd  nie 

udało się uzyskać z syntezy większej ilości energii, niż w nią włożono. 

 

Rozpad promieniotwórczy - na przykład Radioizotopowe generatory termoelektryczne 

oraz baterie jądrowe 

 

Podział według chłodziwa 

 

reaktory  wodne,  ciśnieniowe  (tzw.  PWR  i  WWER),  w  których  chłodziwem  i 

moderatorem jest zwykła woda pod ciśnieniem (na tyle wysokim by woda nie zaczęła 

odparowywać podczas normalnej pracy reaktora). 

background image

 

reaktory  wodne,  wrzące  (BWR),  w  których  chłodziwem  i moderatorem  jest  również 

zwykła woda, ale wrząca,  

o

 

wyjątkowymi  reaktorami  wodnymi,  wrzącymi  są  reaktory  RBMK  (tego  typu 

reaktory  były  między  innymi  w  Czarnobylu  oraz  w  innych  elektrowniach  na 

terenie  byłego  ZSRR),  chłodzone  są  wodą  wrzącą  w  kanałach  paliwowych,  a 

moderowane  grafitem.  Ten  rodzaj  reaktorów  jest  uznawany  za  jeden  z 

najniebezpieczniejszych  (elektrownia  w  Czarnobylu  posiadała  cztery  reaktory 

typu RBMK). 

 

reaktory wodne, basenowe, gdzie pręty paliwowe zanurzone są w basenie ze zwykłą 

wodą,  która  jest  chłodziwem  i  moderatorem.  Warstwa  wody  nad  rdzeniem  posiada 

wystarczającą grubość, aby całkowicie ekranować promieniowanie i personel reaktora 

mógł bezpiecznie pracować ponad basenem. 

 

reaktory ciężkowodne (PHWR np. CANDU ), chłodziwem i moderatorem jest ciężka 

woda, 

 

reaktory  gazowe  (GCR,  AGR,  HTGR),  w  których  chłodziwem  jest  gaz  (dwutlenek 

węgla lub hel), a moderatorem grafit, 

 

reaktory  prędkie  (LMFR  na  szybkich  neutronach),  pozbawione  moderatora, 

chłodziwem są najczęściej stopione metale: sód, rzadziej ołów, 

 

reaktory solne (MSR), gdzie chłodziwem są stopione sole, najczęściej fluoru. 

 

Podział według generacji 

 

Pierwszej generacji - prototypowe 

 

Drugiej generacji - pierwsze reaktory przemysłowe 

 

Trzeciej generacji - reaktory nowszych konstrukcji 

 

Czwartej generacji - najnowsze, w fazie projektów 

 

Podział według przeznaczenia 

 

energetyczne, 

 

napędowe (głównie okrętów podwodnych i innych dużych okrętów), 

 

militarne (wytwarzające materiał rozszczepialny do broni jądrowej), 

 

badawcze. 

background image

Budowa reaktora 

W  zdecydowanej  większości  elektrowni  jądrowych  energia  rozszczepienia 

wzbogaconego uranu jest odbierana przez wodę, która w zależności od reaktora: odparowuje 
(reaktory  wrzące  BWR)  lub  nie  (jeśli  jest  pod  wysokim  ciśnieniem  -  reaktory  ciśnieniowe 
PWR i WWER). 

Najczęściej  czynnik podgrzany  w reaktorze, przekazuje ciepło wodzie w  wytwornicy 

pary,  która  dzieli  cały  układ  na  obieg  pierwotny  i  wtórny.  Wytworzona  w  wytwornicy  para 
napędza turbozespół. 

Typowy reaktor jądrowy zbudowany jest z: 

1.

 

Rdzenia

, w którego skład wchodzą: 

 

Pręty paliwowe - zawierają paliwo jądrowe (zwykle granulowany tlenek uranu). 

 

Pręty regulacyjne - służą do precyzyjnej zmiany strumienia neutronów. 

 

Pręty bezpieczeństwa - mają za zadanie całkowite przerwanie reakcji łańcuchowej w 
sytuacji awaryjnej. 

 

Chłodziwo  –  może  nim  być  zwykła  jak  i  ciężka  woda,  powietrze,  gazy  takie  jak: 
wodór  czy  hel  oraz  ciekły  metal:  sód,  potas  bądź  bizmut.  Zadaniem  chłodziwa  jest 
odbieranie produkowanego wewnątrz rdzenia ciepła. 

 

Kanały  badawcze  -  służą  do  kontrolowania  poziomu  strumienia  neutronów, 
wykonywania naświetlań itp. 

 

Moderator  -  obecnie  stosuje  się  trzy  jego  rodzaje:  grafit,  wodę,  ciężką  wodę.  Jego 
zadaniem jest spowolnianie neutronów. 

2.

 

Reflektora  neutronów 

–  jego  celem  jest  zwiększenie  strumienia  neutronów  w 

zewnętrznych  częściach  rdzenia  lub  ładunku  dzięki  rozpraszaniu  neutronów  wstecz, 
do obszaru zachodzenia reakcji łańcuchowej. 

3.

 

Osłon  biologicznych

  -  zabezpieczają  środowisko  zewnętrzne  przed  szkodliwym 

promieniowaniem. 

 

background image

Paliwo 

W  większości  reaktorów  (a  we  wszystkich  lekko-wodnych)  paliwo  jądrowe  stanowi 

wzbogacony  uran.  Wzbogacenie  polega  na  zwiększeniu  zawartości  rozszczepialnego  U-235 
do  około  3-5%  (z  około  0,7%),  ale  reaktory  ciężkowodne  (CANDU,  PHWR)  pracują  przy 
naturalnym  udziale  izotopów.  Reaktory  prędkie  wymagają  jako  paliwa  bardziej 
wzbogaconego  uranu  (do  20%),  bądź  plutonu.  Produkują  za  to,  w  procesie  wychwytu 
neutronu  i  następujących  rozpadów  beta,  pluton-239  z  uranu  U-238.  Pluton  może  być 
następnie, po wydzieleniu używany jako paliwo. Przy odpowiedniej konstrukcji reaktor jest w 
stanie produkować w ten sposób więcej paliwa, niż go zużywa (reaktor powielający). 

 

Zasada pracy 

W prętach paliwowych, w których znajduje się uran zachodzą reakcje jądrowe: 

 

Rozszczepienie  spontaniczne  jąder  atomowych  inicjujące  reakcję  rozszczepienia 
wymuszonego, 

 

Wymuszony rozpad jąder atomów uranu pod wpływem neutronów, 

 

Przekształcanie  się  fragmentów  jąder  powstałych  w  wyniku  rozszczepienia  na  jądra 
atomowe w stanie podstawowym, 

 

Rozpad promieniotwórczy powstałych jąder atomowych, 

 

Emisja  wymuszona,  zderzeniami  jąder  atomowych  z  wysokoenergetycznymi 
produktami rozpadu, głównie neutronów, 

 

Pochłanianie  neutronów,  przez  jądra  paliwa  jak  i  powstałe  w  wyniku  rozszczepienia 
jądra, 

 

Rozpad  promieniotwórczy  radionuklidów,  będących  kolejnymi  produktami  rozpadu 
uranu (zgodnie z szeregiem promieniotwórczym), w zasadzie do pominięcia, 

Reakcje  te  powodują  wydzielanie  energii  w  formie  promieniowania  gamma  oraz  energii 
kinetycznej  produktów  rozpadu.  Energie  te  przekształcają  się  w  energię  cieplną,  której  ilość 
może być oszacowana na podstawie deficytu masy. 

W  wyniku  pojedynczego  rozszczepienia  atomu  uranu  powstają  2–3  wolne  neutrony,  w 
elektrowniach opartych  na neutronach termicznych spowalniane są przez moderator, inicjują 
kolejne atomy uranu do rozpadu, tworząc tym samym reakcję łańcuchową. 

Za  pomocą  prętów  regulacyjnych,  zbudowanych  z  substancji  pochłaniających  neutrony 
(cyrkon, hafn) steruje się szybkością takiej reakcji, a więc pośrednio szybkością wydzielania 
się ciepła. 

Chłodziwo,  pełniące  w  niektórych  konstrukcjach  jednocześnie  rolę  moderatora  odbiera 
wydzielające się ciepło bezpośrednio z rdzenia i umożliwia przekazanie na zewnątrz reaktora 
atomowego, które następnie wykonuje pracę użytkową (np. napęd turbiny elektrycznej). 

 

background image

 

 

Elektrownia jądrowa jest to obiekt przemysłowo-energetyczny (elektrownia cieplna), 

wytwarzający  energię  elektryczną  poprzez  wykorzystanie  energii  pochodzącej  z 
rozszczepienia jąder  atomów, najczęściej uranu  (uranu naturalnego lub nieco wzbogaconego 
w  izotop  U-235),  w  której  ciepło  konieczne  do  uzyskania  pary,  jest  otrzymywane  z 
rozszczepiania jąder pierwiastków promieniotwórczych w reaktorach jądrowych. 

 

 

Budowa elektrowni j

ą

drowej z reaktorem wodnym ci

ś

nieniowym (PWR)

 

 

Na  świecie  zainstalowane  są  elektrownie  jądrowe  o  łącznej  mocy  370  GW, 

wytwarzanej  przez  435  bloków  energetycznych.  29  bloków  energetycznych  jest  w  budowie. 
Poziom  rocznej  produkcji  energii  elektrycznej  w  elektrowniach  jądrowych  wskazuje  na 
większe wykorzystanie w nich zainstalowanej mocy (kolejno: jądrowe: 1560, węglowe 6350, 
wodne 2030 TWh). Najwięcej energii elektrycznej uzyskuje się z energetyki jądrowej w USA 
(rocznie 527 TWh, 103 reaktory) i Francji (260 TWh, 59 reaktorów). Potęgami są tu również 
Japonia  (55)  i  Rosja  (31).  Największy  udział  energetyki  jądrowej  w  produkowanej  energii 
elektrycznej  mają  obecnie:  Francja  (78%),  Belgia  (54%),  Korea  Południowa  (39%), 
Szwajcaria (37%), Japonia (30%), USA (19%), Rosja (16%). 

background image

 

Reaktory j

ą

drowe na 

ś

wiecie (2006-07) oraz zapotrzebowanie na uran 

Stan na dzień 31.05.2007 

 

PRODUKCJA 

ENERGII W EJ 

W 2006 

REAKTORY 

CZYNNE 

Maj 2007 

REAKTORY 

W BUDOWIE  

Maj 2007 

REAKTORY 

PLANOWANE  

Maj 2007 

REAKTORY 

PROPONOWANE  

Maj 2007 

ZAPOTRZEBOWANIE 

NA URAN 

2007 

  miliard kWh  % e  Ilość 

MWe  Ilość 

MWe 

Ilość 

MWe 

Ilość 

MWe 

ton U 

Argentyna 

7.2 

6.9 

935 

692 

700 

135 

Armenia 

2.4 

42 

376 

1000 

51 

Belgia 

44.3 

54 

5728 

1079 

Brazylia 

13.0 

3.3 

1901 

1245 

4000 

338 

Bułgaria 

18.1 

44 

1906 

1900 

255 

Chiny 

51.8 

1.9 

11 

8587 

3170 

23 

24500 

54 

42000 

1454 

Chiny-
Tajwan 

38.3 

20 

4884 

2600 

906 

Czechy 

24.5 

31 

3472 

1900 

550 

Egipt 

600 

Finlandia 

22.0 

28 

2696 

1600 

5000 

473 

Francja 

428.7 

78 

59 

63473 

1630 

1600 

10368 

Hiszpania 

57.4 

20 

7442 

1473 

Holandia 

3.3 

3.5 

485 

112 

Indie 

15.6 

2.6 

17 

3779 

2976 

2800 

15 

11100 

491 

Indonezja 

4000 

Iran 

915 

1900 

2850 

143 

Izrael 

1200 

Japonia 

291.5 

30 

55 

47577 

2285 

11 

14945 

1100 

8872 

Kanada* 

92.4 

16 

18 

12595 

1540 

4000 

1836 

Korea Pd. 

141.2 

39 

20 

17533 

950 

8250 

3037 

Korea Pn. 

950 

Litwa 

8.0 

69 

1185 

3200 

134 

Meksyk 

10.4 

4.9 

1310 

2000 

257 

Niemcy 

158.7 

32 

17 

20303 

3486 

Pakistan 

2.6 

2.7 

400 

300 

600 

2000 

64 

Polska 

3200 

Rumunia 

5.2 

9.0 

1310 

1995 

92 

Rosja 

144.3 

16 

31 

21743 

2720 

9600 

18 

21600 

3777 

RPA 

10.1 

4.4 

1842 

165 

24 

4000 

332 

Słowacja 

16.6 

57 

2064 

840 

299 

Słowenia 

5.3 

40 

696 

1000 

145 

Szwajcaria 

26.4 

37 

3220 

575 

Szwecja 

65.1 

48 

10 

9076 

1468 

Turcja 

4500 

Ukraina 

84.8 

48 

15 

13168 

1900 

20 

21000 

2003 

USA 

787.2 

19 

103 

98254 

1155 

2716 

21 

24000 

20050 

Węgry 

12.5 

38 

1773 

254 

Wielka 
Brytania 

69.2 

18 

19 

10982 

2021 

Wietnam 

2000 

Ś

WIAT 

2658.0 

16 

438  370,695 

29 

21,743 

74 

81,601 

188 

160,745 

66,529 

 

miliard kWh  % e  Ilość  MWe 

Ilość 

MWe 

Ilość 

MWe 

Ilość 

MWe 

ton U 

 

PRODUKCJA 

ENERGII W EJ 

W 2006 

REAKTORY 

CZYNNE 

REAKTORY 

W BUDOWIE 

REAKTORY 

PLANOWANE 

REAKTORY 

PROPONOWANE 

ZAPOTRZEBOWANIE 

NA URAN 

background image

 

 

Katastrofa w Czarnobylu – największy na świecie wypadek jądrowy mający miejsce 

26 kwietnia 1986, do którego doszło w wyniku wybuchu wodoru z reaktora jądrowego bloku 
nr 4 elektrowni atomowej w Czarnobylu. 

Ocenia  się,  że  była  to  największa  katastrofa  w  historii  energetyki  jądrowej  i  jedna  z 
największych  katastrof  przemysłowych  XX  wieku.  Jest  to  jednocześnie  jedyny  incydent  w 
dziejach, który został zakwalifikowany do siódmego, najwyższego stopnia w skali INES. 

W  wyniku  awarii  skażeniu  promieniotwórczemu  uległ  obszar  od  125  000  do  146  000  km

2

 

terenu  na  pograniczu  Białorusi,  Ukrainy  i  Rosji,  a  wyemitowana  z  uszkodzonego  reaktora 
chmura radioaktywna rozprzestrzeniła się po całej Europie. W efekcie skażenia ewakuowano 
i przesiedlono ponad 350 000 osób. 

Elektrownia  atomowa  w  Czarnobylu  leży  w  pobliżu  miasta  Prypeć  na  Ukrainie,  18  km  na 
północny  zachód  od  miejscowości  Czarnobyl,  16  km  od  granicy  ukraińsko-białoruskiej  i 
około  110  km  od  Kijowa.  W  jej  skład  wchodzą  cztery  reaktory  typu  RBMK-1000,  każdy  o 
maksymalnej mocy 1 GW. W momencie katastrofy wspólnie wytwarzały około 10% energii 
elektrycznej produkowanej na Ukrainie. 

Budowa elektrowni rozpoczęła się w latach 70. XX wieku. Reaktor nr 1 uruchomiony został 
w  roku  1977,  po  czym  oddano  do  użytku  reaktor  nr  2  (1978),  nr  3  (1981)  i  nr  4  (1983).  W 
momencie  wypadku  trwała  budowa  kolejnych  dwóch  reaktorów  nr  5  i  nr  6,  także  o  mocy  1 
GW. 

 

 

 

Widok na elektrownie w Czarnobylu po wybuchu reaktora 

background image

 

 

Broń  jądrowa  –  rodzaj  broni  masowego  rażenia  wykorzystującej  wewnątrz  jądrową 

energię  wydzielaną  podczas  łańcuchowej  reakcji  rozszczepienia  jąder  ciężkich  pierwiastków 
(uranu  i  plutonu  -  broń  atomowa)  lub  reakcji  termojądrowej  czyli  syntezy  lekkich 
pierwiastków  z  wodoru  –  bomba  wodorowa  –  o  sile  wybuchu  znacznie  większej  od  broni 
atomowej.  

Czynnikami rażenia broni jądrowej są: 

 

Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia 
gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk.  

 

Promieniowanie przenikliwe – jeden z czynników rażenia wybuchu jądrowego –
stanowi strumień promieniowania gamma i promieniowania neutronowego, zdolny do 
przenikania przez różne materiały o znacznej grubości. 

 

Promieniowanie cieplne (świetlne) – fala elektromagnetyczna o określonym widmie 
częstotliwości. 

 

Skażenie promieniotwórcze – znaczny wzrost aktywności promieniotwórczej 
przedmiotów, organizmów żywych, budynków i wielkich obszarów, powyżej 
naturalnego poziomu aktywności promieniotwórczej. 

 

Impuls elektromagnetyczny – pojęcie oznaczające powstawanie i rozprzestrzenianie 
się promieniowania elektromagnetycznego o szerokim widmie stosunkowo niskich 
częstotliwości i bardzo dużym natężeniu. 

Siła rażenia jest daleko większa niż w przypadku konwencjonalnego materiału 

wybuchowego - największe bomby są zdolne zniszczyć całe miasta. Bomby atomowe zostały 
zastosowane dwukrotnie w celach wojennych przez armię Stanów Zjednoczonych przeciwko 
japońskim miastom Hiroszima i Nagasaki, w trakcie II wojny światowej. Od tego czasu użyto 
ich około 2000 razy, jedynie w ramach testów, przeprowadzanych przez dziesięć państw 
(USA, Związek Radziecki, Wielka Brytania, Francja, Chińska Republika Ludowa, Indie, 
Pakistan i RPA wspólnie z Izraelem). 

Mocarstwami nuklearnymi są Stany Zjednoczone, Rosja, Wielka Brytania, Francja, 

Chińska Republika Ludowa, Indie, Pakistan, Korea Północna i Izrael, którego władze nie 
potwierdzają ani nie zaprzeczają tym podejrzeniom. RPA wyprodukowała 4 bomby atomowe, 
lecz po upadku apartheidu jej arsenał nuklearny został zdeponowany w Izraelu. Korea 
Północna ogłosiła, że posiada arsenał nuklearny. Próbny ładunek został zdetonowany 9 
października 2006 o 4.36 czasu polskiego. Eksplozję przeprowadzono w wyrytej w górach 
kopalni w prowincji Hamgyong. Jednak według wielu ekspertów władze w Pjongjangu 
potrzebują jeszcze 5-10 lat na przełamanie technicznych problemów i takie udoskonalenie 
ładunku, by móc umieścić go na rakiecie dalekiego zasięgu. Ukraina może posiadać głowice 
atomowe, które w wyniku pomyłki nie zostały zabrane przez Armię Radziecką. O prace nad 
budową broni atomowej podejrzewany jest Iran. 

 
 
 

background image

Rodzaje broni nuklearnej 

Bomba atomowa 

 

Bomba  atomowa  czerpie  swoją 

energię  z  reakcji  rozszczepienia  ciężkich 
jąder atomowych (np. uranu lub plutonu) na 
lżejsze  pod  wpływem  bombardowania 
neutronami.  Rozpadające  się  jądra  emitują 
kolejne  neutrony,  które  bombardują  inne 
jądra, wywołując reakcję łańcuchową. 

Zasada  działania  bomby  atomowej 

polega na wytworzeniu/przekroczeniu w jak 
najkrótszym czasie masy krytycznej ładunku 
jądrowego.  Przekroczenie  masy  krytycznej 
zazwyczaj  uzyskuje  się  na  jeden  z  dwóch 
sposobów:  poprzez  połączenie  kilku  porcji 
materiału  rozszczepialnego  (tzw.  metoda 
działa

lub 

zapadnięcie 

materiału 

uformowanego  w  powłokę  (tzw.  metoda 
implozyjna
).  Połączenie  to  musi  odbyć  się 
szybko by reakcja nie została przerwana już 
w początkowej fazie w wyniku rozproszenia 
energii  powstającej  podczas  rozszczepiania  jąder,  dlatego  do  połączenia  materiałów 
rozszczepialnych używa się konwencjonalnego materiału wybuchowego. Reakcja łańcuchowa 
wydziela ogromną ilość energii. Wysoka temperatura i energia produktów rozpadu powodują 
błyskawiczne rozproszenie materiału rozszczepialnego i przerwanie reakcji łańcuchowej. Jako 
ładunku  nuklearnego  przy  metodzie  działa  używa  się  uranu-235,  zaś  przy  metodzie 
implozyjnej
 - plutonu-239. 

Grzyb  atomowy  –  efekt  wybuchu  bomby  atomowej; 

tworzy  się  po  naziemnym,  powietrznym  lub  płytkim 
podziemnym  wybuchu  jądrowym.  Jest  to  chmura  w  kształcie 
ogromnego  grzyba  składająca  się  z  drobnych  pyłów  i  aerozoli 
(w 

tym 

promieniotwórczych), 

powstała 

po 

wybuchu 

atomowym  w  wyniku  unoszenia  się  nagrzanego  eksplozją 
powietrza, 

wraz 

ze 

stopionymi, 

odparowanymi 

rozproszonymi 

drobinami 

gleby 

resztkami 

bomby 

powodującymi promieniotwórcze skażenie terenu. Grzyb może 
powstać po każdej silnej eksplozji, nie tylko jądrowej, a także 
na przykład po upadku meteorytu, lub wybuchu wulkanu. 

W  trakcie  wybuchu  bomby  atomowej  uwalniane  są 

nieporównywalnie  większe  ilości  energii  niż  przy  eksplozji 
konwencjonalnych  środków  wybuchowych.  Temperatura  w 
trakcie  eksplozji  osiąga  sto  milionów  kelwinów,  podczas  gdy  w  trakcie  wybuchu  środków 
chemicznych do miliona kelwinów. Wysoka temperatura towarzysząca wybuchowi powoduje 
też charakterystyczną kulę ognia, widoczną w momencie eksplozji.  

background image

Bomba wodorowa 

Zwana  jest  też  bombą  termojądrową.  Zasada  działania 

bomby 

wodorowej 

opiera 

się 

na 

wykorzystaniu 

reakcji 

termojądrowej,  czyli  łączenia  się  lekkich  jąder  atomowych  (np. 
wodoru lub helu) w cięższe, czemu towarzyszy wydzielanie ogromnej 
ilości energii. 

Ponieważ  rozpoczęcie  i  utrzymanie  fuzji  wymaga  bardzo 

wysokiej 

temperatury, 

bomba 

wodorowa 

zawiera 

ładunek 

rozszczepialny  (pierwszy  stopień),  którego  detonacja  inicjuje  fuzję  w 
ładunku  drugiego  stopnia.  Ciśnienie  uzyskane  z  pierwszego  stopnia 
kompresuje  drugi  stopień,  otoczony  płaszczem  ze  zubożonego  uranu. 
Jednocześnie  zawarty  wewnątrz  rdzeń  ze  wzbogaconego  uranu  w 
wyniku  implozji  osiąga  masę  krytyczną  i  staje  się  bardzo  silnym 
ź

ródłem  neutronów.  W  tych  warunkach  w  wodorowo-helowym  paliwie  rozpoczyna  się 

niezwykle  szybki  i  gwałtowny  proces  fuzji  jąder,  dzięki  czemu  w  bardzo  krótkim  czasie 
emitowana jest energia wielokrotnie przekraczająca tę uzyskaną z pierwszego stopnia. 

Brudna bomba 

Brudna bomba to określenie na rodzaj broni radiologicznej, której działanie polega na 

rozrzuceniu  materiału  radioaktywnego  na  dużej  przestrzeni  przy  pomocy  konwencjonalnych 
materiałów  wybuchowych.  Powoduje  to  skażenie  promieniotwórcze  terenu.  Ze  względu  na 
łatwość  konstrukcji  takiej  bomby,  istnieje  niebezpieczeństwo  użycia  jej  przez  organizacje 
terrorystyczne.  Materiał  promieniotwórczy  z  wybuchu  brudnej  bomby  zostałby  rozproszony 
na  dużym  obszarze,  przez  co  natężenie  promieniowania  byłoby  niewielkie,  a  większość 
ewentualnych  ofiar  śmiertelnych  zginęłaby  od  wybuchu  ładunku  konwencjonalnego. 
Powszechne obawy przed promieniowaniem spowodowałyby jednak znaczącą dezorganizację 
oraz pociągnęły za sobą duże koszty usunięcia skażenia. 

Zaawansowane konstrukcje 

Bomba neutronowa 

Bomba  neutronowa  to  specjalny  rodzaj  bomby  termojądrowej,  pozbawionej  ekranu 
odbijającego neutrony, w której energia powstaje w wyniku reakcji syntezy deuteru z trytem. 
Siła  jej  wybuchu  jest  relatywnie  niewielka.  Małe  jest  również  skażenie  promieniotwórcze 
terenu.  Czynnikiem  rażącym  jest  promieniowanie  przenikliwe  –  neutronowe,  przenikające 
przez materię (w tym opancerzenie), ale zabójcze dla żywych organizmów. 

Bomba kobaltowa 

Bomba  kobaltowa  zawiera  w  osłonie  kobalt,  który  pod  wpływem  wytwarzanych  przez 
ładunek  neutronów  przekształca  się  w  izotop  Co-60,  silne  i  trwałe  (okres  połowicznego 
rozpadu  5,26  lat)  źródło  promieniowania  gamma.  Głównym  celem  jest  skażenie  terenu,  by 
uczynić  go  niezdatnym  do  zasiedlenia.  Zamiast  kobaltu  dodatkiem  może  być  złoto,  które 
pozostanie  radioaktywne  przez  okres  kilku  dni,  oraz  tantal  i  cynk  (kilka  miesięcy).  Jedna 
bomba  kobaltowa  została  zdetonowana  przez  Brytyjczyków.  Test  jednokilotonowej  bomby 
nie powiódł się.