北朝鮮の核実験は過去最大の水素爆弾だった!?原爆と水爆の相違は?その脅威とは?

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北朝鮮が実験完全成功としたミサイル搭載型の水爆でした!

高高度で爆発させることで広範囲に電磁パルスを発生させることも可能と発表された。

まぁ実際に小型で水爆なのかは置いといて、マグニチュード6.3を発生させる爆弾って

かなりヤバイのです。

ここで、原子爆弾と水素爆弾の相違について調べました。

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原爆と水爆の違いは?

原子爆弾(Atomic bomb)は原子が核分裂するときに生じるエネルギーを利用したもの。

水素爆弾(Hydrogen bomb)は水素の核が融合する際に生じるエネルギーを利用したものです。

と一般に説明されておりますが、今一分かりにくいですよね!

大きな違いとしては、核融合反応を起させる物質が違います。

原爆はウランやプルトニウムを核融合反応させ、エネルギーを得ますが、

水爆は重水素を使用する訳です。

厳密には水爆にもプルトニウムが使用されますが、

それを起爆剤として重水素の核融合反応を誘発させるといったイメージでしょうか。

原爆は最大でも広島・長崎級の10倍程度の爆発エネルギーしか得られませんが、

水爆の場合、広島・長崎級原爆の数十倍〜数百倍の爆発エネルギーを得られます。

つまり水爆の方が破壊力が遥かに大きいということです。

核分裂反応とは?(原子爆弾)

  
ウランやプルトニウムなどの原子核が、

中性子を捕りこむ(吸収する)ことなどによって、

ほぼ二つ(まれには三つ以上)の原子核(核分裂片)に分裂する現象を

原子核分裂という。

まず、爆弾の中に2つの容器があり、それぞれの中に濃縮ウランを単独で

臨界に達しない量を入れておきます。

二つの容器の周囲に、高性能な爆薬を配置します。

この爆薬が起爆することによって、二つの容器の中身が激突し、臨界に達します。

臨界に達した濃縮ウランは核分裂反応を起こします。

核分裂する前のウランと、核分裂したあとにできる断片(核分裂片)の質量は異なっています。

たとえば核分裂する前の質量が100だったとします。しかし核分裂片を集めても95だったとします。

するとその5はどうなったかというと、それがエネルギーになったわけです。

そのエネルギーが、あの恐ろしい破壊力となるのです。

これが原子爆弾なのです。

一方で、それらの中性子が次の核分裂を呼び起こすようにして、

連鎖的に反応を継続させながら、調節(制御棒)して放出されるエネルギーを

得る装置が原子炉なのです。

核融合反応とは?(水素爆弾)

私たちの身の周りの物質は原子(または分子)から構成されてるのは皆さんが知っております。

私たちが普段エネルギーを得るとき原子(分子)の結びつきが

変化することによりエネルギーを発生させています。

例えば、メタン(CH4)は炭素と水素の結合したものですが、

これを燃やして熱を発生させるときには、

炭素が酸素と結びつき、その際に熱が発生します。

CH4+ O2 -> CO2 + 2H2O + Q

核融合はこのような一般的な反応とは全く別の反応です。

例えば、核融合炉を作る際に有望と考えられている反応にD-T反応があるのです。

D(重水素)は水素より中性子が1個多いもの、

T(三重水素)は水素より中性子が2個多いものです。

D、T共に化学的な性質は水素と同じです。

重水素は自然にも少し存在していて、水の中にもH2OとD2Oが混在しています

(Dの存在する割合は約0.015%)。

DとTをものすごい勢いで衝突させると、2つの原子核が一緒になり、

Heの原子核が出来、中性子が1個出てきます。

D + T -> He + n

DとT(ともに水素)から新しい原子Heを作るという意味では現代の錬金術

ということも出来るでしょう。

メタンの燃焼では分子どうしの結びつくエネルギーが反応の前後で異なり、

反応後に余ったエネルギーが熱として現れます。

核融合反応ではどこからエネルギーが出てくるのでしょうか。

有る原理に基づくのですが、ここは難かしいので、ある質量のものが変化したと覚えてください。

このエネルギーが核融合反応で発生するエネルギーなのです。

現在実用化されている核分裂炉を実現するためにはウランやプルトニウムを

特定の条件の下に集めれば必然的に核分裂反応が起きますが、

核融合反応を起こすには核融合反応を起こす原子核を連続的にぶつける必要があります。

強力な力(爆薬)で瞬時にぶってけるのが水素爆弾なのです。

別の表現すれば、水素を2つ融合させてヘリウムにするには1億度という高温が必要になる。

つまり高温を生み出すには原爆が必要という事なのです。

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過去の実験は?

1945年8月6日・広島:16キロトン

1945年8月9日・長崎:21キロトン

北朝鮮の核実験 (2017年9月):70キロトンで最大なのです。

核兵器保有国は?

核兵器保有国は5ケ國です。

アメリカ・中国・イギリス・フランス・ロシア。

核保有国だとインド・パキスタン・北朝鮮。

また核保有の疑いはイスラエルです。

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水素爆弾の仕組みは?


水爆の燃料には、水素の同位体である重水素や三重水素を用います。

水爆はこれらの核融合反応を引き起こさせて、その際に放出される

エナルギーを使う兵器です。

また、核融合反応を引き起こさせるための引き金として使用されるのが

原子爆弾なのです。

つまり、水爆には起爆用に原爆が搭載されているので、ひょうたん型になるのです。

水爆が爆発する過程では、まず原子爆弾が爆発(核分裂)することによって、

水素が核融合を起こします。

子の核融合反応によって発生したエネルギーがほかの水素核にも再度核融合を生じさせ、

核融合の連鎖反応が起きて大きなエネルギーを発生させます。

その威力は、原爆の数百~数千倍とされております。

まとめ

いかがでしたか?

難しい面もありますが、ともかく兄弟で、恐ろしい爆弾です。

世界唯一の被爆国として、二度と被爆しないように、

解決に導いてほしいものです。

◆ 原爆と水爆の違いは?

◆ 核分裂反応とは?(原子爆弾)

◆ 核融合反応とは?(水素爆弾)

◆ 過去の実験は?

◆ 核兵器保有国は?

◆ 水素爆弾の仕組みは?

についてまとめました。

最後までお読みいただきありがとうございます。

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