BÀI GIẢNG
VŨ KHÍ HẠT NHÂN
Giảng viên: Thượng tá Nguyễn Khắc Đắc
TRƯỜNG QUÂN SỰ QUÂN KHU 5
TRUNG TÂM GDQP – AN ĐÀ NẴNG
MỞ ĐẦU
I. KHÁI NIỆM CHUNG
A. KHÁI NIỆM VỀ VŨ KHÍ HẠT NHÂN
Vũ khí hạt nhân là loại vũ khí hủy diệt lớn có tác dụng sát thương phá hoại dựa trên cơ sở sử dụng nguồn năng lượng của phản ứng hạt nhân.
Hai quả bom nguyên tử Little Boy và Fat man Mỹ thả xuống Hirosima và Nagadaki năm 1945 Làm 35.0000 người chết.
B. KHÁI NIỆM
VỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
1. Khái niệm
Phản ứng hạt nhân là sự tương tác giữa hạt nhân với hạt nhân hoặc với hạt cơ bản để tạo thành hạt nhân mới.
7N14 + 2He4 = 8O17 + 1H1
n + 7N14 = 6C13 + 1H1
Phản ứng hạt nhân bao gồm phản ứng hạt nhân tự nhiên và phản ứng hạt nhân nhân tạo.
2. Phản ứng hạt nhân tự nhiên
Là những phản ứng tự xảy ra trong trái đất, trong khí quyển, trên mặt trời và các vì sao.
3. Phản ứng hạt nhân nhân tạo
- Là phản ứng hạt nhân do con người thực hiện. Được Rơ de pho tiến hành vào năm 1919 bằng cách dùng hạt an pha bắn vào hạt nhân ni tơ.
7N14 + 2He4 = 8O17 + 1H1
- Có hai loại phản ứng hạt nhân ứng dụng để chế tạo vũ khí hạt nhân.
Phản ứng hạt nhân phân hạch.
Phản ứng hạt nhân nhiệt hạch.

C. KHÁI NIỆM VỀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHÂN HẠCH – NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VŨ KHÍ NGUYÊN TỬ

1. Khái niệm về phản ứng phân hạch
Là phản ứng phân chia các hạt nhân phóng xạ nặng có số P 81, bằng cách dùng các hạt nơ tơ ron bắn phá, để tạo thành những hạt nhân mới có số khối lượng trung bình, kèm theo giải phóng một số hạt nơ tơ ron và năng lượng.
PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG PHÂN HACH







SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHÂN HẠCH
n
U
Ba
Kr
n
n
n
2. Đặc điểm các sản phẩm tạo thành sau phản ứng
- Hạt nhân mới
Đều mang tính phóng xạ, có chu kỳ bán rã dài, tồn tại lâu dài gây ô nhiễm môi trường. Zn,Ga
- Nơ tơ rơn tức thời
Có năng lượng cao, có khả năng đâm xuyên mạnh gây bệnh phóng xạ nặng cho sinh vật và có khả năng phân hạch dễ dàng hạt nhân phóng xạ ở gần nó.
- Năng lượng giải phóng ra cực kỳ lớn
3. Khái niệm về phản ứng phân hạch dây chuyền
Là phản ứng phân hạch liên tiếp nhờ những n sinh ra ở phản ứng trước đó.







n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
U
Ba
Kr
U
Ba
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
U
Ba
Kr
U
U
U
Ba
Ba
Kr
Kr
Kr
SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN DÂY CHUYỀN
4. Điều kiện phản ứng dây chuyền
a. Không cho tạp chất hấp thụ nơ tơ ron
Phải làm giàu chất phân hạch.
b. Không cho nơtơrơn bay ra ngoài
Phải có khối chất nổ hạt nhân lớn hơn khối lượng tới hạn.

5. Nguyên lý cấu tạo vũ khí nguyên tử

Vũ khí hạt nhân được cấu tạo dựa trên cơ sở sử dụng nguồn năng lượng của phản ứng hạt nhân phân hạch gọi là vũ khí nguyên tử.
Ký hiệu A.
Được chế tạo ở nhiều dạng như: Bom, đạn, mìn,....
PHƯƠNG PHÁP
CHẬP NHIỀU KHỐI CHẤT NỔ HẠT NHÂN
Nơ tơ ron nguồn
Chất nổ hạt nhân 92U235
Tầng phản xạ nơ tơ ron
Chất nổ thường TNT
Vỏ bom đạn
Chất nổ hạt nhân 92U235
PHƯƠNG PHÁP
TĂNG MẬT ĐỘ CHẤT NỔ HẠT NHÂN
Bác học Anhxtanh
Chất nổ hạt nhân 92U235
Chất nổ Cực mạnh
Vỏ bom đạn
Chất nổ hạt nhân 92U235
D. KHÁI NIỆM
VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH VÀ NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VŨ KHÍ KHINH KHÍ
1. Khái niệm về phản ứng nhiệt hạch
Là phản ứng tổng hợp các hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn.
Phương trình phản ứng:
2. Đặc điểm các sản phẩm tạo thành
a. Hạt nhân mới
Là những hạt nhân không phóng xạ.
b. Nơ tơ rôn tức thời
Có năng lượng cao gấp 3 ÷ 5 lần so với n của phản ứng phân hạch.
c. Năng lượng giải phóng
Cao gấp 5 lần so với phản ứng phân hạch.
3. Điều kiện phản ứng
Cần nhiệt cao > 1 triệu độ C.
- Để tạo nhiệt độ cho phản ứng nhiệt hạch của vũ khí khinh khí có 3 cách:
+ Dùng đầu đạn nguyên tử làm mồi nổ.
+ Dùng xung la de.
+ Dùng chất nổ cực mạnh
4. Nguyên lý cấu tạo
A
A
Đầu đạn NT
Vỏ bom đạn
Chất nổ NH
Chất nổ NH
Đầu đạn NT
Vỏ bom đạn
Lớp 92U238
Loại 2 pha
Loại 3 pha
E. ĐƯƠNG LƯỢNG NỔ
Là đại lượng xác định sự tương đương giữa năng lượng được giải phóng của vũ khí hạt nhân với năng lượng của khối chất nổ TNT khi nổ.
Ký hiệu: q, đơn vị tính là: Tấn, ki lô tấn, mê ga tấn.
Vũ khí hạt nhân q = 20 Kt gọi là bom chuẩn

II. PHÂNLOẠI, PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG VÀ CÁC PHƯƠNG THỨC NỔ CỦA VKHN
A. PHÂN LOẠI
Hiện nay người ta phân loại vũ khí hạt nhân theo 3 cách sau:
1. Theo đương lượng nổ
2. Theo nguyên lý nổ
a. Loại gây nổ
Vũ khí hạt nhân được phân thành 3 loại:
+ Vũ khí hạt nhân thế hệ 1 (còn gọi là vũ khí phân hạch hoặc vũ khí nguyên tử), ký hiệu là A
+ Vũ khí hạt nhân thế hệ 2 (còn gọi là vũ khí nhiệt hạch hoặc vũ khí khinh khí), ký hiệu là H
+ Vũ khí hạt nhân thế hệ 3 (còn gọi là vũ khí nơ tơ ron, thực chất là vũ khí khinh khí loại cực nhỏ, ký hiệu là N.
b. Loại không gây nổ
+ Chất phóng xạ chiến đấu
3. Theo mục đích sử dụng
a. Vũ khí hạt nhân chiến thuật
Có đương lượng nổ từ loại cực nhỏ đến loại vừa có thể tập kích vào các mục tiêu có tính chiến thuật, chiến dịch như: SCH, TĐHL, đội hình chủ yếu của bộ binh, trận địa phòng ngự then chốt, sân bay, đầu mối giao thông quan trọng, kho tàng...
b. Vũ khí hạt nhân chiến lược
Có đương lượng nổ từ loại lớn đến cực lớn, có thể tập kích vào các mục tiêu có tính chiến lược như: Trung tâm kinh tế, chính trị, quân sự, các phương tiện sử dụng và chống vũ khí hạt nhân chiến lược.
B. PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG
1. Máy bay
Máy bay mang bom, tên lửa hạt nhân có tầm hoạt động từ vài chục km đến hàng nghìn km, được chia thành hai loại máy bay chiến lược và chiến thuật.
2. Tên lửa
Căn cứ vào tầm bắn, chia thành 4 loại.
- Tên lửa tầm cực xa (tên lửa toàn cầu).
- Tên lửa tầm xa (vượt đại châu).
- Tên lửa tầm trung.
- Tên lửa tầm gần.
Căn cứ vào mục đích sử dụng, chia thành 2 loại.
- Tên lửa chiến lược.
- Tên lửa chiến thuật.
Tên lửa tầm cực xa
Tên lửa tầm cực xa (tên lửa toàn cầu): Tầm bắn 20.000 km, có thể bắn bất kỳ mục tiêu nào trên trái đất.
Tên lửa tầm xa
Tên lửa tầm xa (vượt đại châu): Tầm bắn khoảng 10.000 km, có thể bắn từ châu lục này sang châu lục khác trên trái đất.
Tên lửa tầm trung
Tên lửa tầm trung tầm bắn từ 2.000 -10.000 km.
Tên lửa tầm gần
- Tên lửa tầm gần tầm bắn dưới 2.000 km.
Tên lửa chiến lược
Tên lửa chiến lược dùng để tiêu diệt các mục tiêu chiến lược với tầm bắn trên 2000 km.
Tên lửa chiến thuật
Tên lửa chiến thuật dùng để tiêu diệt các mục tiêu chiến thuật, chiến dịch với tầm bắn từ vài chục km đến hàng trăm km.
3. Pháo hạt nhân
Các loại pháo 155 mm, pháo 175 mm, pháo 203,2 mm, pháo 280 mm đều bắn được đầu đạn hạt nhân.
C. CÁC PHƯƠNG THỨC NỔ
Nổ trong vũ trụ. Ký hiệu: VT
Nổ trên cao. Ký hiệu: C
Nổ trên không. Ký hiệu: K
Nổ mặt đất, mặt nước. Ký hiệu: Đ, N
Nổ dưới đất, dưới nước. Ký hiệu: D Đ, DN
1. Nổ trong vũ trụ. Ký hiệu VT
a. Độ cao nổ
cách mặt đất từ 65 km trở lên
b. Cảnh tượng nổ
Mắt thường khó quan sát thấy, nhưng với điều kiện khí tượng tốt, đương lượng nổ cỡ Mt nổ ở độ cao khoảng 80 - 100 km thì thấy cầu lửa sâng ch�i, lan r?ng.
c. Đặc điểm tác hại
Đặc điểm tác hại dùng để tiêu diệt các phương tiện trên cao như: Vệ tinh trinh sát, các con tầu vũ trụ, tên lửa mang vũ khí hạt nhân chiến lược..
2. Nổ trên cao K� hi?u: C
a. Độ cao n?
Từ 16 km đến < 65 km
b. Cảnh tượng nổ
Thấy chớp sáng và cầu lửa tr�n sâng ch�i, lan r?ng bốc cao dần, ? d? cao tuong d?i th?p c� th? nghe th?y ti?ng n?, ngu?i thănh dâm mđy.
c. Đặc điểm tác hại
Dùng để tiêu diệt các phương tiện đang bay trong vũ trụ, như tàu vũ trụ, vệ tinh trinh sát quân sự, tên lửa vượt đại châu. Ngoài ra còn làm ảnh hưởng các máy móc vô tuyến điện, ra đa...
3. Nổ trên không: K� hi?u K
a. Độ cao nổ : < 16 km trở xuống cho tới khi cầu lửa không chạm mặt đất.
N? cao trín kh�ng N? th?p trín kh�ng
Nổ cao trên không
b. Cảnh tượng nổ
Trông thấy chớp sáng. Sau đó cầu lửa bốc lên cao cuốn theo bụi đất đá hình thành cột có dạng hình thđn nấm, gọi là thđn nấm mây nguyên tử. C?u l?a ngu?i t?o tân n?m, thđn vă tân n?m r?i nhau
Nổ thấp trên không
b. Cảnh tượng nổ
Thoại đầu trông thấy chớp sáng chói lọi, chiếu sáng mặt đất, tiếp theo là tiếng nổ đanh, xé và rền vang. Sau đó cầu lửa bốc lên cao cuốn theo bụi đất đá hình thành cột có dạng hình nấm, gọi là nấm mây nguyên tử.
c. Đặc điểm tác hại
Tiíu diệt câc phương ti?n bay trín kh�ng, sinh lực ở ngoài công sự, vũ khí trang bị trên mặt đất, phá huỷ công trình kiến trúc trên mặt đất. Nếu nổ ở trên không thấp có thể phâ hu? câc tiíu tương d?i kiín c? trín m?t d?t, sát thương sinh lực ẩn nấp trong công sự kém bền vững..
4. Nổ mặt đất, mặt nước - K� hi?u: D, N
a. Độ cao nổ: Chạm mặt đất, mặt nước
Nổ mặt đất Nổ mặt nước
Nổ mặt đất
b. Cảnh tượng nổ:
Như nổ trên không nhưng sau đó tạo thành bán cầu lửa. Tiếng nổ trầm hơn n? trên không, c?u l?a b?c lín cao h�t theo d?t dâ t?o thănh nấm mây nguyên tử có dạng liền , thân và tán nấm to hơn, màu thẫm.
Nổ mặt nước
a. Cảnh tượng nổ
Như nổ trên không nhưng sau đó tạo thành bán cầu lửa trín m?t nu?c, tạo thành cột nước bốc lên cao sau đó đổ xuống taọ thành sóng nước rất mạnh lan truyền mọi phía.
Đặc điểm tác hại
Ngoài sát thương phá hoại như nổ trên không, còn tiêu diệt sinh lực ẩn nấp trong công sự vững chắc, phá hoại phương ti?n và công trình tuong d?i kiên cố trên mặt đất, m?t nu?c.
5. Nổ dưới đất, dưới nước

a. Độ sâu nổ: Dưới đất, nước từ vài mét đến hàng trăm mét
Nổ dưới đất Nổ dưới nước
Nổ dưới đất
b. Cảnh tượng nổ
Tuỳ theo độ sâu nổ mà có thể thấy hoặc không thấy chớp sáng và cầu lửa. Tạo nên tiếng nổ rất trầm và mặt đất rung chuyển tương đương với động đất mạnh. Cột đất đá bốc lên có dạng hình nón cụt đặt ngược, tạo ra hố bom sâu gấp 2 -2,5 lần nổ trên mặt đất.
Nổ dưới nước
b. Cảnh tượng nổ
Tùy vào độ sâu nổ mà có thể nhìn thấy hay không thấy cầu lửa, cột nước bốc lên cao có hình hoa bắp cải sau đó đổ xuống, tạo thành sóng nước rất mạnh, cao đến hàng trăm mét tạo thành sóng gốc.
c. Đặc điểm tác hại
- Dùng để phá huỷ các công trình ngầm dưới đất, hay hầm phòng nguyên tử hoặc công trình rất kiên cố trên m?t đất. Ngoài ra cũng như nổ mặt đất là tạo hố bom sâu và nhiễm xạ nặng, cản trở nhiều đến cơ động của đối phương.
- Dùng để phá hoại tàu thuyền trên mặt nước hay các công trình ngầm dưới nước như bến cảng, công trình thuỷ lợi, tău ng?m... Ngoài ra còn làm nhiễm xạ mặt nước.
III. CÁC NHÂN TỐ
SÁT THƯƠNG PHÁ HOẠI CỦA VKHN







SóNG XUNG KíCH
BứC Xạ QUANG
BứC Xạ XUYÊN
CHấT PHóNG Xạ
HIệU ứng điện từ
A. SOÏNG KÊCH ÂÄÜNG






A. SOÏNG KÊCH ÂÄÜNG








1. Khái niệm
Là một miền của môi trường nổ bị nén rất mạnh và đột nhiên lan truyền đi khắp mọi phương với vận tốc lớn hơn vận tốc âm trong môi trường đó.
2. S? hình thành
3. Đặc điểm tác hại
a. Trực tiếp
Do áp suất dư và vận tốc không khí làm cho người bị tổn thương; đối với vũ khí, trang bị kỹ thuật, công trình kiến trúc, làm biến dạng cong vênh.
b. Gián tiếp
Làm đổ nhà cửa, sập hầm hào, công sự, cây cối và các vật liệu khác đè lên hoặc quăng quật vào người gây nên chấn thương.
4. Cách phòng chống
Triệt để lợi dụng công sự, hầm hào, địa hình địa vật ẩn nấp, phải ẩn nấp vào phía không hướng vào tâm nổ để làm giảm tác hại của sóng kích động.
4. Cách phòng chống
- Nếu đang ở trên địa hình bằng phẳng phải lập tức nằm sấp xuống, chân quay về hướng tâm nổ, hai tay đỡ ngực và dùng ngón tay trỏ nút lỗ tai, đầu cúi xuống đất, úp mặt vào cánh tay, mắt nhắm, mồm há, thở đều.
- Làm tốt công tác cấp cứu, cứu sập.
B. BỨC XẠ QUANG
- Là nhân tố sát thương phá hoại quan trọng của vũ khí hạt nhân.
- Về bản chất giống ánh sáng mặt trời, gồm các tia hồng ngoại, tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, gây tác hại trong thời gian ngắn do tác dụng nhiệt.
- Gây tác hại tức thời, sát thương sinh lực, làm cháy, nóng chảy, biến dạng VKTBKT - CTKT bằng cách gián tiếp hoặc trực tiếp
C. BỨC XẠ XUYÊN
Là nhân tố sát thương đặc trưng của vũ khí hạt nhân,
- Ngu?n g?c: Gồm các tia bức xạ gamma và dòng nơtơron phát ra từ vùng nổ truyền đến mọi phương với sức đâm xuyên rất mạnh
- Tâc h?i: Gây bệnh phóng xạ cho người và sinh vật. Kh�ng phâ hu? vu kh�, làm hỏng phim ảnh, thay đổi thông số kính quang học..
D. CHẤT PHÓNG XẠ
- Là những chất chứa các hạt nhân phóng xạ, cũng là nhân tố sát thương đặc trưng của vũ khí hạt nhân.
- Khi vũ khí hạt nhân nổ tạo thành một lượng lớn chất phóng xạ rơi xuống xung quanh khu vực tâm nổ và theo gió truyền đi tạo ra vùng nhiễm xạ rộng lớn.
- Xâm nhập vào cơ thể qua 3 con đường: Hô hấp, tiêu hoá và tiếp xúc gây bệnh phóng xạ cho người và động thực vật. Chất phóng xạ không phá huỷ vũ khí trang bị kỹ thuật...
E. HIỆU ỨNG ĐIỆN TỪ
- Là do sự ion hoá các phân tử, nguyên tử không khí dưới tác dụng của các tia phóng xạ của vụ nổ hạt nhân, tạo thành một lượng lớn các phần tử mang điện tích trong khí quyển, gồm các electron và ion.
- Làm gián đoạn thông tin liên lạc, phá huỷ các phương tiện dùng điện.
IV. BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG CHUNG VŨ KHÍ HẠT NHÂN
1. Xây dựng hầm phòng chống nguyên tử có gắn hệ thống thông gió lọc độc.
2. Xây dựng công trình kết hợp với các tầng hầm để bảo đảm ẩn nấp cho các toà nhà cao tầng và đường thoát ra ngoài.
3 Xây dựng công sự, hầm phòng chống phải bền chắc, khó cháy, đủ độ dày, kín hơi và có thiết bị thu xung điện từ.
4 Triệt để lợi dụng địa hình, địa vật có khả năng che đỡ để ẩn nấp.
5. Khi đang ở địa hình trống trải thì nhanh chóng nằm sấp xuống, chân quay về tâm nổ, hai tay đỡ ngực, nhắm mắt, miệng há.
6. Nếu đang ở trong giao thông hào thì nằm xuống đáy hoặc ngồi dựa vào thành công sự.
KẾT LUẬN