بمب اتمی هونکر چه کسی بمب اتم را اختراع کرد؟ تاریخچه بمب اتمی. واکنش همجوشی هسته ای چیست؟

بمب هیدروژنی (HB، VB) - سلاح کشتار جمعی، که قدرت تخریب باورنکردنی دارد (قدرت آن مگاتون معادل TNT تخمین زده می شود). اصل عملکرد بمب و ساختار آن بر اساس استفاده از انرژی است همجوشی گرما هسته ایهسته های هیدروژن فرآیندهایی که در طول انفجار اتفاق می‌افتد مشابه فرآیندهایی است که در ستاره‌ها (از جمله خورشید) رخ می‌دهد. اولین آزمایش یک VB مناسب برای حمل و نقل در مسافت های طولانی (طراحی شده توسط A.D. Sakharov) در اتحاد جماهیر شوروی در یک سایت آزمایشی در نزدیکی Semipalatinsk انجام شد.

واکنش گرما هسته ای

خورشید دارای ذخایر عظیمی از هیدروژن است که تحت تأثیر دائمی فشار و دمای فوق العاده بالا (حدود 15 میلیون درجه کلوین) است. در چنین چگالی و دمای پلاسما شدید، هسته های اتم های هیدروژن به طور تصادفی با یکدیگر برخورد می کنند. نتیجه برخوردها همجوشی هسته ها و در نتیجه تشکیل هسته های یک عنصر سنگین تر - هلیم است.

واکنش‌های این نوع همجوشی گرما هسته‌ای نامیده می‌شوند.

قوانین فیزیک آزاد شدن انرژی در طی یک واکنش گرما هسته ای را به شرح زیر توضیح می دهند: بخشی از جرم هسته های سبک که در تشکیل عناصر سنگین تر نقش دارند بلااستفاده می مانند و در مقادیر عظیمی به انرژی خالص تبدیل می شوند. به همین دلیل است که جسم آسمانی ما تقریباً 4 میلیون تن ماده در ثانیه از دست می دهد، در حالی که جریان مداوم انرژی را به فضای بیرونی آزاد می کند.

ایزوتوپ های هیدروژن ساده ترین اتم موجود، اتم هیدروژن است. این فقط از یک پروتون تشکیل شده است که هسته را تشکیل می دهد و یک الکترون منفرد که به دور آن می چرخد. در نتیجهتحقیقات علمی

علم همچنین تریتیوم را می شناسد، ایزوتوپ سوم هیدروژن، که هسته آن شامل 1 پروتون و 2 نوترون است. تریتیوم با ناپایداری و پوسیدگی خود به خودی ثابت با آزاد شدن انرژی (تابش) مشخص می شود و در نتیجه ایزوتوپ هلیوم تشکیل می شود. ردی از تریتیوم در لایه های بالایی جو زمین یافت می شود: در آنجا، تحت تأثیر قرار دارد. پرتوهای کیهانیمولکول‌های گازی که هوا را می‌سازند دچار تغییرات مشابهی می‌شوند. تریتیوم همچنین می تواند در یک راکتور هسته ای با تابش ایزوتوپ لیتیوم-6 با شار نوترونی قدرتمند تولید شود.

توسعه و اولین آزمایشات بمب هیدروژنی

در نتیجه تجزیه و تحلیل نظری کامل، کارشناسان اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا به این نتیجه رسیدند که مخلوط دوتریوم و تریتیوم راه اندازی یک واکنش همجوشی گرما هسته ای را آسان تر می کند. دانشمندان ایالات متحده با داشتن این دانش در دهه 50 قرن گذشته شروع به ایجاد یک بمب هیدروژنی کردند.و قبلاً در بهار سال 1951 ، یک آزمایش آزمایشی در سایت آزمایش Enewetak (یک جزیره مرجانی در اقیانوس آرام) انجام شد ، اما پس از آن فقط همجوشی گرما هسته ای جزئی حاصل شد.

کمی بیش از یک سال گذشت و در نوامبر 1952 دومین آزمایش یک بمب هیدروژنی با بازده حدود 10 میلیون تن TNT انجام شد. با این حال، به سختی می توان آن انفجار را انفجار حرارتی نامید بمب هسته ای V درک مدرن: در اصل دستگاه یک ظرف بزرگ (به اندازه یک خانه سه طبقه) بود که با دوتریوم مایع پر شده بود.

روسیه همچنین وظیفه بهبود تسلیحات اتمی و اولین بمب هیدروژنی پروژه A.D را بر عهده گرفت. ساخاروف در 12 اوت 1953 در سایت آزمایشی Semipalatinsk مورد آزمایش قرار گرفت. RDS-6 (این نوع سلاح کشتار جمعی با نام مستعار "پفک ساخاروف" شناخته می شد، زیرا طراحی آن شامل قرار دادن متوالی لایه های دوتریوم در اطراف بار آغازگر بود) دارای قدرت 10 میلیون تن بود. با این حال، بر خلاف "خانه سه طبقه" آمریکایی، بمب شوروی جمع و جور بود و می‌توانست آن را به سرعت در یک بمب‌افکن استراتژیک به محل سقوط در قلمرو دشمن تحویل دهد.

ایالات متحده با پذیرفتن این چالش، در مارس 1954 یک بمب هوایی قدرتمندتر (15 متری) را در یک سایت آزمایشی در بیکینی آتول منفجر کرد. اقیانوس آرام). این آزمایش باعث انتشار در جو شد مقدار زیادیمواد رادیواکتیو که برخی از آنها صدها کیلومتر دورتر از مرکز انفجار به صورت بارندگی سقوط کردند.

از آنجایی که فرآیندهایی که در حین انفجار یک بمب هیدروژنی رخ می دهد هلیوم پایدار و بی ضرر تولید می کند، انتظار می رفت که انتشارات رادیواکتیو نباید از سطح آلودگی ناشی از چاشنی همجوشی اتمی تجاوز کند. اما محاسبات و اندازه‌گیری‌های ریزش رادیواکتیو واقعی، هم از نظر کمیت و هم از نظر ترکیب، بسیار متفاوت بود. بنابراین، رهبری ایالات متحده تصمیم گرفت طراحی این سلاح را تا بررسی کامل تاثیر آن بر محیط زیست و انسان به طور موقت به حالت تعلیق درآورد.

ویدئو: آزمایشات در اتحاد جماهیر شوروی

Tsar Bomba - بمب گرما هسته ای اتحاد جماهیر شوروی

اتحاد جماهیر شوروی نقطه عطفی را در زنجیره تولید بمب هیدروژنی رقم زد زمانی که در 30 اکتبر 1961، آزمایش بمب 50 مگاتونی (بزرگترین در تاریخ) "بمب تزار" بر روی نوایا زملیا انجام شد - نتیجه سالها کار توسط گروه تحقیقاتی A.D. ساخاروف این انفجار در ارتفاع 4 کیلومتری رعد و برق رخ داد و موج ضربه ای سه بار توسط ابزار آلات ضبط شد. به کره زمین. با وجود این واقعیت که آزمایش هیچ گونه شکستی را نشان نداد، بمب هرگز وارد خدمت نشد.اما خود این واقعیت که شوروی چنین تسلیحاتی را در اختیار داشت تأثیری پاک نشدنی بر کل جهان گذاشت و ایالات متحده از انباشتن تناژ زرادخانه هسته ای خود دست کشید. روسیه نیز به نوبه خود تصمیم گرفت از معرفی کلاهک های هیدروژنی به وظیفه رزمی خودداری کند.

بمب هیدروژنی یک وسیله فنی پیچیده است که انفجار آن مستلزم وقوع متوالی تعدادی از فرآیندها است.

ابتدا، بار آغازگر واقع در داخل پوسته VB (بمب اتمی مینیاتوری) منفجر می شود و در نتیجه انتشار قدرتمندنوترون ها و ایجاد دمای بالایی که برای شروع همجوشی گرما هسته ای در بار اصلی لازم است. بمباران عظیم نوترونی درج لیتیوم دوترید (که از ترکیب دوتریوم با ایزوتوپ لیتیوم-6 به دست می آید) آغاز می شود.

تحت تأثیر نوترون ها، لیتیوم-6 به تریتیوم و هلیوم تقسیم می شود. فیوز اتمی در این مورد به منبعی از مواد لازم برای همجوشی حرارتی هسته ای در خود بمب منفجر شده تبدیل می شود.

مخلوطی از تریتیوم و دوتریوم یک واکنش گرما هسته ای را ایجاد می کند و باعث می شود دمای داخل بمب به سرعت افزایش یابد و هیدروژن بیشتری در این فرآیند دخیل است.
اصل عملکرد یک بمب هیدروژنی حاکی از وقوع فوق العاده سریع این فرآیندها است (دستگاه شارژ و ترتیب عناصر اصلی به این امر کمک می کند) که به نظر ناظر آنی به نظر می رسد.

Superbomb: شکافت، همجوشی، شکافت

توالی فرآیندهای شرح داده شده در بالا پس از شروع واکنش دوتریوم با تریتیوم به پایان می رسد. در مرحله بعد، تصمیم گرفته شد که از شکافت هسته ای به جای همجوشی هسته های سنگین تر استفاده شود. پس از همجوشی هسته‌های تریتیوم و دوتریوم، هلیوم آزاد و نوترون‌های سریع آزاد می‌شوند که انرژی آن‌ها برای شروع شکافت هسته‌های اورانیوم ۲۳۸ کافی است. نوترون های سریع می توانند اتم های پوسته اورانیوم یک ابر بمب را شکافتند. شکافت یک تن اورانیوم انرژی حدود 18 میلیون تن تولید می کند. در این حالت، انرژی نه تنها صرف ایجاد یک موج انفجار و انتشار مقدار عظیمی از گرما می شود. هر اتم اورانیوم به دو "قطعه" رادیواکتیو تجزیه می شود. کل "دسته گل" متفاوتعناصر شیمیایی (تا 36) و حدود دویستایزوتوپ های رادیواکتیو

. به همین دلیل است که ریزش های رادیواکتیو متعددی شکل می گیرد که صدها کیلومتر دورتر از مرکز انفجار ثبت شده است.

پس از سقوط پرده آهنین، مشخص شد که اتحاد جماهیر شوروی در حال برنامه ریزی برای توسعه "بمب تزار" با ظرفیت 100 میلیون تن است. با توجه به این واقعیت که در آن زمان هیچ هواپیمای قادر به حمل چنین بار عظیمی وجود نداشت، این ایده به نفع یک بمب 50 متری کنار گذاشته شد.

عواقب انفجار بمب هیدروژنی

موج شوک

انفجار یک بمب هیدروژنی منجر به تخریب و عواقب گسترده ای می شود و تاثیر اولیه (مشخص، مستقیم) سه برابر است. بارزترین تاثیرات مستقیم، موج ضربه ای با شدت فوق العاده بالا است. توانایی تخریب آن با فاصله گرفتن از مرکز انفجار کاهش می یابد و همچنین به قدرت خود بمب و ارتفاعی که بار در آن منفجر شده است بستگی دارد.

اثر حرارتی اثر ضربه حرارتی یک انفجار به همان عواملی بستگی دارد که قدرت موج ضربه ای. اما یک چیز دیگر به آنها اضافه می شود - میزان شفافیتتوده های هوا

بر اساس محاسبات مبتنی بر آزمایش‌های واقعی، افراد در موارد زیر 50 درصد شانس زنده ماندن دارند:

• آنها در یک پناهگاه بتن مسلح (زیرزمینی) در 8 کیلومتری مرکز انفجار (EV) قرار دارند.
• آنها در ساختمان های مسکونی در فاصله 15 کیلومتری از EV واقع شده اند.
• آنها خود را در یک منطقه باز در فاصله بیش از 20 کیلومتر از EV با دید ضعیف خواهند یافت (برای یک جو "تمیز" حداقل فاصله در این مورد 25 کیلومتر خواهد بود).

با فاصله گرفتن از خودروهای الکتریکی، احتمال زنده ماندن در افرادی که خود را در مناطق باز می بینند به شدت افزایش می یابد. بنابراین، در فاصله 32 کیلومتری 90-95٪ خواهد بود. شعاع 40 تا 45 کیلومتر حد برخورد اولیه یک انفجار است.

گلوله آتشین

یکی دیگر از تأثیرات آشکار انفجار بمب هیدروژنی، طوفان های آتشین (طوفان) است که در نتیجه توده های عظیمی از مواد قابل اشتعال که به داخل گلوله آتش کشیده می شوند، ایجاد می شوند. اما با وجود این، خطرناک ترین پیامد انفجار از نظر ضربه، آلودگی تشعشعی خواهد بود محیط زیستبرای ده ها کیلومتر در اطراف.

Fallout

گلوله آتشی که پس از انفجار ظاهر می شود به سرعت با ذرات رادیواکتیو در مقادیر بسیار زیاد (محصولات فروپاشی هسته های سنگین) پر می شود. اندازه ذرات آنقدر کوچک است که وقتی وارد اتمسفر بالایی می شوند، می توانند برای مدت طولانی در آنجا بمانند. هر چیزی که گلوله آتش بر سطح زمین می رسد، فوراً به خاکستر و خاک تبدیل می شود و سپس به ستون آتش کشیده می شود.

گرداب های شعله این ذرات را با ذرات باردار مخلوط می کنند و مخلوط خطرناکی از غبار رادیواکتیو را تشکیل می دهند که فرآیند ته نشینی دانه های آن برای مدت طولانی ادامه دارد.

گرد و غبار درشت به سرعت ته نشین می شود، اما گرد و غبار ریز توسط جریان های هوا در فواصل وسیع حمل می شود و به تدریج از ابر تازه تشکیل شده خارج می شود. ذرات بزرگ و باردار در مجاورت EC ته نشین می شوند. آنها پوششی مرگبار به ضخامت چندین سانتی متر را تشکیل می دهند. هر کسی که به او نزدیک شود در معرض خطر دریافت دوز جدی اشعه است. زنجیره های غذایی. به همین دلیل، معاینه افرادی که هزاران کیلومتر دورتر از محل‌های آزمایش قرار دارند نشان می‌دهد که استرانسیوم 90 در استخوان‌ها انباشته شده است. حتی اگر محتوای آن بسیار کم باشد، چشم انداز "محل دفن زباله برای ذخیره سازی زباله های رادیواکتیو" برای فرد خوب نیست و منجر به ایجاد بدخیمی های استخوانی می شود. در مناطق روسیه (و همچنین سایر کشورها) نزدیک به مکان های پرتاب آزمایشی بمب های هیدروژنی، یک پس زمینه رادیواکتیو افزایش یافته هنوز مشاهده می شود که یک بار دیگر توانایی این نوع سلاح را برای بر جای گذاشتن عواقب قابل توجهی ثابت می کند.

ویدئویی در مورد بمب هیدروژنی

اگر سوالی دارید، آنها را در نظرات زیر مقاله مطرح کنید. ما یا بازدیدکنندگان ما خوشحال خواهیم شد که به آنها پاسخ دهیم

تعداد قابل توجهی باشگاه های سیاسی مختلف در جهان وجود دارد. G7، اکنون G20، BRICS، SCO، ناتو، اتحادیه اروپا تا حدودی. با این حال، هیچ یک از این باشگاه ها نمی توانند عملکرد منحصر به فرد خود را به رخ بکشند - توانایی نابود کردن جهان همانطور که می شناسیم. "باشگاه هسته ای" نیز توانایی های مشابهی دارد.

امروزه 9 کشور دارای سلاح هسته ای هستند:

• روسیه؛
• انگلستان;
• فرانسه؛
• هند
• پاکستان؛
• اسرائیل؛
• کره شمالی

کشورها همانطور که در زرادخانه خود ظاهر می شوند، ردیف شده اند سلاح های هسته ای. اگر این لیست بر اساس تعداد کلاهک ها مرتب می شد، روسیه با 8000 واحد خود در جایگاه اول قرار می گرفت که 1600 عدد از آنها حتی اکنون قابل پرتاب است. ایالت ها تنها 700 واحد عقب هستند، اما آنها 320 شارژ بیشتر در دست دارند. تعدادی توافقنامه بین کشورها در مورد عدم اشاعه و کاهش ذخایر تسلیحات هسته ای وجود دارد.

اولین تست ها بمب اتمیهمانطور که می دانید در سال 1945 توسط ایالات متحده تولید شد. این سلاح در شرایط "میدان" جنگ جهانی دوم بر روی ساکنان شهرهای ژاپنی هیروشیما و ناکازاکی آزمایش شد. آنها بر اساس اصل تقسیم عمل می کنند. در طول انفجار، یک واکنش زنجیره ای ایجاد می شود، که باعث می شود هسته ها به دو قسمت تقسیم شوند، همراه با آزاد شدن انرژی. برای این واکنش عمدتاً از اورانیوم و پلوتونیوم استفاده می شود. ایده های ما در مورد اینکه بمب های هسته ای از چه ساخته شده اند با این عناصر مرتبط است. از آنجایی که اورانیوم در طبیعت فقط به صورت مخلوطی از سه ایزوتوپ وجود دارد که تنها یکی از آنها قادر به پشتیبانی از چنین واکنشی است، غنی سازی اورانیوم ضروری است. جایگزین پلوتونیوم 239 است که به طور طبیعی وجود ندارد و باید از اورانیوم تولید شود.

اگر یک واکنش شکافت در یک بمب اورانیوم رخ دهد، پس یک واکنش همجوشی در یک بمب هیدروژنی رخ می دهد - این ماهیت تفاوت بمب هیدروژنی با یک بمب اتمی است. همه ما می دانیم که خورشید به ما نور، گرما می دهد و شاید بتوان گفت زندگی. همان فرآیندهایی که در خورشید رخ می دهد می تواند به راحتی شهرها و کشورها را نابود کند. انفجار یک بمب هیدروژنی از سنتز هسته های سبک، به اصطلاح همجوشی گرما هسته ای، ایجاد می شود. این "معجزه" به لطف ایزوتوپ های هیدروژن - دوتریوم و تریتیوم امکان پذیر است. در واقع به همین دلیل است که بمب را بمب هیدروژنی می نامند. شما همچنین می توانید نام "بمب گرما هسته ای" را از واکنشی که در زیربنای این سلاح وجود دارد، مشاهده کنید.

پس از اینکه جهان قدرت مخرب سلاح های هسته ای را دید، در اوت 1945، اتحاد جماهیر شوروی مسابقه ای را آغاز کرد که تا فروپاشی آن ادامه داشت. ایالات متحده اولین کشوری بود که سلاح های هسته ای را ایجاد، آزمایش و استفاده کرد، اولین کسی بود که یک بمب هیدروژنی را منفجر کرد، اما اتحاد جماهیر شوروی اولین تولید بمب هیدروژنی فشرده را می توان نسبت داد که می تواند با یک Tu معمولی به دشمن تحویل داده شود. -16. اولین بمب ایالات متحده به اندازه یک خانه سه طبقه بود. شوروی قبلاً در سال 1952 چنین تسلیحاتی دریافت کرده بود، در حالی که اولین بمب "کافی" ایالات متحده تنها در سال 1954 مورد استفاده قرار گرفت. اگر به گذشته نگاه کنید و انفجارهای ناکازاکی و هیروشیما را تجزیه و تحلیل کنید، می توانید به این نتیجه برسید که آنها چندان قدرتمند نیستند . دو بمب در مجموع هر دو شهر را ویران کرد و طبق منابع مختلف تا 220000 نفر را کشت. بمباران فرش توکیو می تواند روزانه 150 تا 200000 نفر را حتی بدون هیچ سلاح هسته ای بکشد. این به دلیل قدرت کم اولین بمب ها - فقط چند ده کیلوتن TNT است. بمب های هیدروژنی با هدف غلبه بر 1 مگاتون یا بیشتر آزمایش شدند.

اول بمب شورویبا یک برنامه برای 3 Mt آزمایش شد، اما در نهایت آنها 1.6 Mt را آزمایش کردند.

قوی ترین بمب هیدروژنی توسط شوروی در سال 1961 آزمایش شد. ظرفیت آن به 58 تا 75 میلیون تن رسید که 51 میلیون تن اعلام شد. "تزار" جهان را در یک شوک خفیف فرو برد، به معنای واقعی کلمه. موج ضربه ای سه بار دور سیاره چرخید. در زمین تمرین ( زمین جدید) حتی یک تپه باقی نمانده بود، صدای انفجار در فاصله 800 کیلومتری شنیده شد. قطر توپ آتشین تقریباً 5 کیلومتر بود ، "قارچ" 67 کیلومتر رشد کرد و قطر کلاه آن تقریباً 100 کیلومتر بود. عواقب چنین انفجاری در شهر بزرگتصور کردن سخت است به گفته بسیاری از کارشناسان، آزمایش یک بمب هیدروژنی با چنین قدرتی (ایالات در آن زمان بمب هایی با قدرت چهار برابر کمتر داشتند) بود که اولین گام برای امضای معاهدات مختلف منع سلاح های هسته ای، آزمایش آنها و کاهش تولید بود. برای اولین بار، جهان شروع به فکر کردن به امنیت خود کرد که واقعاً در خطر بود.

همانطور که قبلا ذکر شد، اصل عملکرد یک بمب هیدروژنی بر اساس واکنش همجوشی است. همجوشی گرما هسته ای فرآیند همجوشی دو هسته به یک هسته با تشکیل عنصر سوم، آزاد شدن عنصر چهارم و انرژی است. نیروهایی که هسته ها را دفع می کنند بسیار زیاد هستند، بنابراین برای اینکه اتم ها به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا ادغام شوند، دما باید به سادگی بسیار زیاد باشد. دانشمندان قرن‌هاست که در مورد همجوشی گرما هسته‌ای سرد سردرگم بوده‌اند و به اصطلاح سعی می‌کنند دمای همجوشی را به دمای اتاق بازنشانی کنند. در این صورت بشریت به انرژی آینده دسترسی خواهد داشت. در مورد واکنش گرما هسته‌ای کنونی، برای شروع آن هنوز باید یک خورشید مینیاتوری را در اینجا روی زمین روشن کنید - بمب‌ها معمولاً از بار اورانیوم یا پلوتونیوم برای شروع همجوشی استفاده می‌کنند.

علاوه بر عواقبی که در بالا در مورد استفاده از یک بمب ده ها مگاتونی توضیح داده شد، یک بمب هیدروژنی نیز مانند هر سلاح هسته ای، پیامدهای متعددی را در اثر استفاده از آن به همراه دارد. برخی از مردم تمایل دارند بر این باورند که بمب هیدروژنی "سلاح تمیزتری" نسبت به بمب معمولی است. شاید این ربطی به نام داشته باشد. مردم کلمه "آب" را می شنوند و فکر می کنند که ربطی به آب و هیدروژن دارد و بنابراین عواقب آن چندان وحشتناک نیست. در واقع، مطمئناً اینطور نیست، زیرا عمل یک بمب هیدروژنی بر اساس مواد بسیار رادیواکتیو است. از نظر تئوری ساخت بمب بدون بار اورانیوم امکان پذیر است، اما این به دلیل پیچیدگی فرآیند غیرعملی است، بنابراین واکنش همجوشی خالص برای افزایش قدرت با اورانیوم "رقیق" می شود. در همان زمان، میزان ریزش رادیواکتیو به 1000٪ افزایش می یابد. هر چیزی که در گوی آتشین بیفتد نابود خواهد شد، منطقه در شعاع آسیب دیده برای چندین دهه برای مردم غیرقابل سکونت خواهد شد. ریزش رادیواکتیو می تواند به سلامت مردم صدها و هزاران کیلومتر دورتر آسیب برساند. اعداد خاص و منطقه آلودگی را می توان با دانستن قدرت شارژ محاسبه کرد.

با این حال، ویرانی شهرها بدترین چیزی نیست که می تواند «به لطف» سلاح های کشتار جمعی اتفاق بیفتد. بعد از جنگ هسته ایجهان به طور کامل نابود نخواهد شد. هزاران نفر روی این سیاره باقی خواهند ماند شهرهای بزرگ، میلیاردها نفر و تنها درصد کمی از سرزمین ها وضعیت "قابل زندگی" خود را از دست خواهند داد. در دراز مدت، کل جهان به دلیل به اصطلاح "زمستان هسته ای" در معرض خطر قرار خواهد گرفت. انفجار زرادخانه هسته ای "باشگاه" می تواند باعث انتشار ماده کافی (گرد و غبار، دوده، دود) در جو شود تا درخشندگی خورشید را "کاهش دهد". این کفن که می تواند در سراسر سیاره پخش شود، محصولات کشاورزی را برای چندین سال آینده از بین می برد و باعث قحطی و کاهش جمعیت اجتناب ناپذیر می شود. پیش از این، پس از فوران آتشفشانی بزرگ در سال 1816، «سال بدون تابستان» در تاریخ وجود داشته است، بنابراین زمستان هسته‌ای بیش از حد ممکن به نظر می‌رسد. باز هم، بسته به چگونگی ادامه جنگ، ممکن است با انواع زیر از تغییرات آب و هوایی جهانی مواجه شویم:

• خنک شدن 1 درجه بدون توجه می گذرد.
• پاییز هسته ای - خنک شدن 2-4 درجه، شکست محصول و افزایش شکل گیری طوفان ها امکان پذیر است.
• آنالوگ "سال بدون تابستان" - زمانی که درجه حرارت به مدت یک سال به میزان قابل توجهی کاهش یافت، چندین درجه.
• عصر یخبندان کوچک - دما ممکن است برای مدت زمان قابل توجهی 30 تا 40 درجه کاهش یابد و با کاهش جمعیت تعدادی از مناطق شمالی و شکست محصولات همراه باشد.
• عصر یخبندان - توسعه کوچک عصر یخبندانهنگامی که انعکاس نور خورشید از سطح می تواند به یک سطح بحرانی خاص برسد و دما همچنان به کاهش خود ادامه می دهد، تنها تفاوت دما است.
• سرمایش غیرقابل برگشت نسخه بسیار غم انگیز عصر یخبندان است که تحت تأثیر عوامل بسیاری، زمین را به سیاره ای جدید تبدیل می کند.

نظریه زمستان هسته ای همواره مورد انتقاد قرار گرفته است و مفاهیم آن کمی بیش از حد به نظر می رسد. با این حال، نیازی به شک در حمله اجتناب ناپذیر آن در هر درگیری جهانی که شامل استفاده از بمب های هیدروژنی است وجود ندارد.

جنگ سرد مدت زیادی است که پشت سر ماست و بنابراین هیستری هسته ای را فقط در فیلم های قدیمی هالیوود و روی جلد مجلات و کمیک های کمیاب می توان دید. با وجود این، ما ممکن است در آستانه یک درگیری هسته ای، هرچند کوچک، اما جدی باشیم. همه اینها به لطف عاشق موشک و قهرمان مبارزه با جاه طلبی های امپریالیستی ایالات متحده - کیم جونگ اون. بمب هیدروژنی کره شمالی هنوز یک شی فرضی است. البته دولت کره شمالیبه طور مداوم گزارش می دهد که آنها موفق به ساخت بمب های جدید شده اند، اما تاکنون کسی آنها را به صورت زنده ندیده است. طبیعتاً، ایالات و متحدان آنها - ژاپن و کره جنوبی - کمی بیشتر نگران حضور، حتی فرضی، چنین تسلیحاتی در کره شمالی هستند. واقعیت این است که در حال حاضرکره شمالی فناوری کافی برای حمله موفقیت آمیز به ایالات متحده را ندارد که هر سال آن را به تمام جهان اعلام می کند. حتی حمله به همسایه ژاپن یا جنوب ممکن است چندان موفقیت آمیز نباشد، اما هر سال خطر یک درگیری جدید در شبه جزیره کره افزایش می یابد.

در پایان دهه 30 قرن گذشته، قوانین شکافت و پوسیدگی قبلاً در اروپا کشف شده بود و بمب هیدروژنی از دسته داستان به واقعیت منتقل شد. تاریخچه توسعه انرژی هسته ایجالب است و هنوز هم نشان دهنده یک رقابت هیجان انگیز بین است پتانسیل علمیکشورها: آلمان نازی، اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا. قدرتمندترین بمبی که هر کشوری آرزوی داشتن آن را داشت، نه تنها یک سلاح، بلکه یک ابزار سیاسی قدرتمند نیز بود. کشوری که آن را در زرادخانه خود داشت در واقع قادر مطلق شد و می توانست قوانین خود را دیکته کند.

بمب هیدروژنی تاریخچه ایجاد خود را دارد که بر اساس قوانین فیزیکی، یعنی فرآیند گرما هسته ای است. در ابتدا به اشتباه اتمی نامیده می شد و بی سوادی مقصر بود. دانشمند بته که بعداً برنده جایزه شد جایزه نوبل، روی یک منبع مصنوعی انرژی کار کرد - شکافت اورانیوم. این زمان اوج بود فعالیت علمیبسیاری از فیزیکدانان، و در میان آنها این عقیده وجود داشت که اسرار علمی به هیچ وجه نباید وجود داشته باشد، زیرا در ابتدا قوانین علم بین المللی هستند.

از نظر تئوری، بمب هیدروژنی اختراع شده بود، اما اکنون، با کمک طراحان، باید فرم های فنی را به دست می آورد. تنها چیزی که باقی مانده بود بسته بندی آن در یک پوسته خاص و آزمایش قدرت آن بود. دو دانشمند وجود دارند که نام آنها برای همیشه با ایجاد این سلاح قدرتمند همراه خواهد بود: در ایالات متحده آمریکا ادوارد تلر و در اتحاد جماهیر شوروی آندری ساخاروف است.

در ایالات متحده، یک فیزیکدان در سال 1942 شروع به مطالعه مسئله گرما هسته ای کرد. به دستور هری ترومن، رئیس جمهور وقت ایالات متحده، بهترین دانشمندان کشور روی این مشکل کار کردند، آنها یک سلاح تخریب اساساً جدید ساختند. علاوه بر این، دستور دولت برای بمبی با ظرفیت حداقل یک میلیون تن TNT بود. بمب هیدروژنی توسط تلر ساخته شد و به بشریت در هیروشیما و ناکازاکی قابلیت های بی حد و حصر اما مخرب خود را نشان داد.

بمبی به وزن 4.5 تن و حاوی 100 کیلوگرم اورانیوم بر روی هیروشیما پرتاب شد. این انفجار تقریباً 12500 تن TNT بود. شهر ناکازاکی ژاپن توسط یک بمب پلوتونیومی با همان جرم، اما در حال حاضر معادل 20000 تن TNT نابود شد.

آکادمیسین آینده شوروی A. Sakharov در سال 1948 بر اساس تحقیقات خود طراحی یک بمب هیدروژنی را با نام RDS-6 ارائه کرد. تحقیقات او دو شاخه را دنبال کرد: اولی "پفک" (RDS-6s) نام داشت و ویژگی آن یک بار اتمی بود که توسط لایه‌هایی از عناصر سنگین و سبک احاطه شده بود. شاخه دوم "لوله" یا (RDS-6t) است که در آن بمب پلوتونیومی در دوتریوم مایع قرار داشت. پس از آن، یک کشف بسیار مهم انجام شد، که ثابت کرد که جهت "لوله" یک بن بست است.

اصل کار یک بمب هیدروژنی به شرح زیر است: ابتدا یک بار در داخل پوسته HB منفجر می شود که آغازگر یک واکنش گرما هسته ای است و در نتیجه فلاش نوترونی ایجاد می شود. در این حالت، این فرآیند با آزاد شدن دمای بالا همراه است که برای نوترون‌های بیشتر مورد نیاز است تا درج لیتیوم دوترید را بمباران کنند و به نوبه خود، تحت تأثیر مستقیم نوترون‌ها، به دو عنصر تقسیم می‌شود: تریتیوم و هلیوم. . فیوز اتمی مورد استفاده اجزای لازم برای همجوشی را در بمب منفجر شده تشکیل می دهد. این اصل عملیات پیچیده یک بمب هیدروژنی است. پس از این اقدام مقدماتی، واکنش حرارتی به طور مستقیم در مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم آغاز می شود. در این زمان دمای بمب بیشتر و بیشتر می شود و مقدار فزاینده ای هیدروژن در سنتز شرکت می کند. اگر زمان این واکنش ها را زیر نظر داشته باشید، سرعت عمل آنها را می توان آنی توصیف کرد.

متعاقباً دانشمندان شروع به استفاده از سنتز هسته ها نکردند، بلکه از شکافت آنها استفاده کردند. شکافت یک تن اورانیوم انرژی معادل 18 میلیون تن تولید می کند. این بمب قدرت فوق العاده ای دارد. قوی ترین بمب ساخته شده توسط بشر متعلق به اتحاد جماهیر شوروی بود. او حتی وارد کتاب رکوردهای گینس شد. موج انفجار آن معادل 57 (تقریبا) مگاتن TNT بود. در سال 1961 در منطقه مجمع الجزایر نوایا زملیا منفجر شد.

سلاح های هسته ای سلاح های استراتژیک هستند که قادر به حل مشکلات جهانی هستند. استفاده از آن مرتبط است عواقب وخیمبرای تمام بشریت این باعث می شود بمب اتمی نه تنها یک تهدید، بلکه یک سلاح بازدارنده نیز باشد.

ظهور سلاح هایی که قادر به پایان دادن به توسعه بشر هستند، آغاز عصر جدیدی بود. احتمال یک درگیری جهانی یا یک جنگ جهانی جدید به دلیل امکان نابودی کامل کل تمدن به حداقل می رسد.

با وجود چنین تهدیداتی، سلاح های هسته ای همچنان در خدمت کشورهای پیشرو جهان هستند. تا حدی این است که به عامل تعیین کننده در دیپلماسی و ژئوپلیتیک بین المللی تبدیل می شود.

تاریخچه ساخت بمب هسته ای

این سوال که چه کسی بمب اتمی را اختراع کرد در تاریخ پاسخ روشنی ندارد. کشف رادیواکتیویته اورانیوم پیش نیازی برای کار بر روی سلاح های اتمی در نظر گرفته می شود. در سال 1896، شیمیدان فرانسوی A. Becquerel، واکنش زنجیره ای این عنصر را کشف کرد، که نشان دهنده آغاز تحولات در فیزیک هسته ای.

در دهه بعد، پرتوهای آلفا، بتا و گاما و همچنین تعدادی ایزوتوپ رادیواکتیو از عناصر شیمیایی خاص کشف شد. کشف بعدی قانون واپاشی رادیواکتیو اتم آغازی برای مطالعه ایزومتریک هسته ای شد.

در دسامبر 1938 فیزیکدانان آلمانی O. Hahn و F. Strassmann اولین کسانی بودند که واکنش شکافت هسته ای را در شرایط مصنوعی انجام دادند. در 24 آوریل 1939، رهبری آلمان در مورد امکان ایجاد یک ماده منفجره قدرتمند جدید مطلع شد.

با این حال، برنامه هسته ای آلمان محکوم به شکست بود. علیرغم پیشرفت موفقیت آمیز دانشمندان، کشور به دلیل جنگ، پیوسته با مشکلاتی در زمینه منابع، به ویژه تامین آب سنگین مواجه بود. در مراحل بعدی، تحقیقات با تخلیه مداوم کند شد. در 23 آوریل 1945، پیشرفت های دانشمندان آلمانی در هایگرلوخ دستگیر و به ایالات متحده منتقل شد.

ایالات متحده اولین کشوری بود که به این اختراع جدید ابراز علاقه کرد. در سال 1941 بودجه قابل توجهی برای توسعه و ایجاد آن اختصاص یافت. اولین آزمایشات در 16 ژوئیه 1945 انجام شد. کمتر از یک ماه بعد، ایالات متحده برای اولین بار از سلاح هسته ای استفاده کرد و دو بمب بر روی هیروشیما و ناکازاکی انداخت.

تحقیقات خود اتحاد جماهیر شوروی در زمینه فیزیک هسته ای از سال 1918 انجام شده است. کمیسیون هسته اتمی در سال 1938 در آکادمی علوم ایجاد شد. اما با شروع جنگ، فعالیت های آن در این راستا متوقف شد.

در سال 1943 اطلاعاتی در مورد آثار علمیدر فیزیک هسته ای به دست آمد افسران اطلاعات شورویاز انگلستان عوامل به چندین مرکز تحقیقاتی ایالات متحده معرفی شدند. اطلاعاتی که آنها به دست آوردند به آنها اجازه داد تا توسعه سلاح های هسته ای خود را تسریع کنند.

اختراع بمب اتمی شوروی توسط I. Kurchatov و Yu Khariton رهبری شد. اطلاعات در مورد این انگیزه ای برای آمادگی ایالات متحده برای جنگ پیشگیرانه شد. در ژوئیه 1949، طرح تروجان تدوین شد که بر اساس آن برنامه ریزی شده بود که عملیات نظامی در 1 ژانویه 1950 آغاز شود.

این تاریخ بعداً به اوایل سال 1957 منتقل شد تا همه کشورهای ناتو بتوانند آماده شوند و به جنگ بپیوندند. بر اساس اطلاعات غرب، آزمایش تسلیحات هسته ای در اتحاد جماهیر شوروی تا سال 1954 نمی توانست انجام شود.

با این حال، آمادگی ایالات متحده برای جنگ از قبل شناخته شده بود، که دانشمندان شوروی را مجبور کرد تحقیقات خود را سرعت بخشند. در مدت کوتاهآنها بمب هسته ای خود را اختراع و ایجاد می کنند. در 29 آگوست 1949، اولین بمب اتمی شوروی RDS-1 (موتور جت ویژه) در محل آزمایش در Semipalatinsk آزمایش شد.

چنین آزمایشاتی طرح تروجان را خنثی کرد. از آن لحظه به بعد، ایالات متحده انحصار سلاح های هسته ای را متوقف کرد. صرف نظر از قدرت حمله پیشگیرانه، خطر اقدام تلافی جویانه وجود داشت که می تواند منجر به فاجعه شود. از آن لحظه به بعد وحشتناک ترین سلاح ضامن صلح بین قدرت های بزرگ شد.

اصل عملیات

اصل عملیات یک بمب اتمی بر اساس واکنش زنجیره ای از فروپاشی هسته های سنگین یا همجوشی گرما هسته ای هسته های سبک است. در طی این فرآیندها مقدار زیادی انرژی آزاد می شود که بمب را به یک سلاح کشتار جمعی تبدیل می کند.

در 24 سپتامبر 1951، آزمایشات RDS-2 انجام شد. آنها می توانند از قبل به نقاط پرتاب تحویل داده شوند تا بتوانند به ایالات متحده برسند. در 18 اکتبر، RDS-3 که توسط بمب افکن تحویل داده شد، آزمایش شد.

آزمایش‌های بیشتر به همجوشی گرما هسته‌ای ادامه یافت. اولین آزمایش چنین بمبی در ایالات متحده در 1 نوامبر 1952 انجام شد. در اتحاد جماهیر شوروی، چنین کلاهک در عرض 8 ماه آزمایش شد.

بمب هسته ای TX

بمب های هسته ای به دلیل کاربردهای متنوع این گونه مهمات، مشخصات مشخصی ندارند. با این حال، تعدادی از جنبه های کلی وجود دارد که باید در هنگام ساخت این سلاح در نظر گرفته شود.

این موارد عبارتند از:

• ساختار متقارن محوری بمب - همه بلوک ها و سیستم ها به صورت جفت در ظروف استوانه ای، کروی یا مخروطی قرار می گیرند.
• هنگام طراحی، آنها با ترکیب واحدهای نیرو، انتخاب شکل بهینه پوسته ها و محفظه ها و همچنین استفاده از مواد بادوام تر، جرم بمب هسته ای را کاهش می دهند.
• تعداد سیم ها و کانکتورها را به حداقل برسانید و از یک خط پنوماتیک یا طناب انفجار مواد منفجره برای انتقال ضربه استفاده کنید.
• مسدود کردن اجزای اصلی با استفاده از پارتیشن هایی انجام می شود که توسط بارهای پیرو الکتریک از بین می روند.
• مواد فعال با استفاده از یک ظرف جداگانه یا حامل خارجی پمپ می شوند.

با در نظر گرفتن الزامات دستگاه، یک بمب هسته ای از اجزای زیر تشکیل شده است:

• محفظه ای که از مهمات در برابر اثرات فیزیکی و حرارتی محافظت می کند - به محفظه هایی تقسیم شده و می تواند به یک قاب باربر مجهز شود.
• شارژ هسته ای با پایه برق;
• سیستم خود تخریبی با ادغام آن در یک بار هسته ای؛
• یک منبع انرژی که برای ذخیره سازی طولانی مدت طراحی شده است - در حین پرتاب موشک فعال شده است.
• سنسورهای خارجی - برای جمع آوری اطلاعات؛
• سیستم های خنثی کردن، کنترل و انفجار، که دومی در شارژ تعبیه شده است.
• سیستم هایی برای تشخیص، گرمایش و حفظ ریزاقلیم در داخل محفظه های مهر و موم شده.

بسته به نوع بمب هسته ای، سیستم های دیگری نیز در آن ادغام می شوند. اینها ممکن است شامل یک سنسور پرواز، یک کنترل از راه دور قفل، محاسبه گزینه های پرواز و یک خلبان خودکار باشد. برخی از مهمات نیز از پارازیت هایی استفاده می کنند که برای کاهش مقاومت در برابر بمب هسته ای طراحی شده اند.

عواقب استفاده از چنین بمبی

عواقب «ایده‌آل» استفاده از سلاح‌های هسته‌ای قبلاً با پرتاب بمب در هیروشیما ثبت شده بود. این بار در ارتفاع 200 متری منفجر شد که باعث ایجاد موج ضربه ای شدید شد. اجاق‌های زغال‌سنگ در بسیاری از خانه‌ها واژگون شد و باعث آتش‌سوزی حتی در خارج از منطقه آسیب‌دیده شد.

فلاش نور با گرمازدگی همراه شد که چند ثانیه طول کشید. با این حال، قدرت آن برای ذوب کاشی و کوارتز در شعاع 4 کیلومتری و همچنین پاشیدن تیرهای تلگراف کافی بود.

موج گرما با یک موج شوک همراه شد. سرعت باد به 800 کیلومتر در ساعت رسید، وزش باد آن تقریباً تمام ساختمان های شهر را ویران کرد. از 76 هزار ساختمان، حدود 6 هزار تا حدی زنده ماندند، بقیه کاملاً ویران شدند.

موج گرما و همچنین افزایش بخار و خاکستر باعث تراکم شدید در جو شد. چند دقیقه بعد باران با قطرات سیاه خاکستر شروع به باریدن کرد. تماس با پوست باعث سوختگی شدید و غیرقابل درمان شد.

افرادی که در 800 متری کانون انفجار قرار داشتند در آتش سوختند و گرد و غبار شدند. آنهایی که باقی ماندند در معرض تشعشعات و بیماری تشعشع قرار گرفتند. علائم آن ضعف، تهوع، استفراغ و تب بود. کاهش شدید تعداد گلبول های سفید در خون مشاهده شد.

در عرض چند ثانیه حدود 70 هزار نفر کشته شدند. همین تعداد متعاقباً بر اثر جراحات و سوختگی جان خود را از دست دادند.

سه روز بعد، بمب دیگری با عواقب مشابه در ناکازاکی پرتاب شد.

ذخایر سلاح های هسته ای در جهان

ذخایر اصلی سلاح های هسته ای در روسیه و ایالات متحده متمرکز شده است. علاوه بر آنها، کشورهای زیر دارای بمب اتمی هستند:

• بریتانیای کبیر - از سال 1952؛
• فرانسه - از سال 1960؛
• چین - از سال 1964؛
• هند - از سال 1974؛
• پاکستان - از سال 1998؛
• کره شمالی - از سال 2008.

اسرائیل همچنین دارای تسلیحات هسته‌ای است، اگرچه هیچ تایید رسمی از سوی رهبری این کشور وجود ندارد.

بمب های ایالات متحده در خاک کشورهای ناتو وجود دارد: آلمان، بلژیک، هلند، ایتالیا، ترکیه و کانادا. متحدان ایالات متحده، ژاپن و کره جنوبی نیز آنها را دارند، اگرچه این کشورها رسماً مکان تسلیحات هسته ای در خاک خود را رها کرده اند.

پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، اوکراین، قزاقستان و بلاروس برای مدت کوتاهی دارای سلاح هسته ای بودند. با این حال، بعداً به روسیه منتقل شد، که آن را تنها وارث اتحاد جماهیر شوروی از نظر سلاح های هسته ای کرد.

تعداد بمب های اتمی در جهان در نیمه دوم قرن بیستم تغییر کرد - آغاز XXIقرن:

• 1947 - 32 کلاهک، همه از ایالات متحده آمریکا.
• 1952 - حدود هزار بمب از ایالات متحده آمریکا و 50 بمب از اتحاد جماهیر شوروی.
• 1957 - بیش از 7 هزار کلاهک، سلاح هسته ای در بریتانیای کبیر ظاهر شد.
• 1967 - 30 هزار بمب، از جمله سلاح از فرانسه و چین.
• 1977 - 50 هزار، از جمله کلاهک های هندی؛
• 1987 - حدود 63 هزار، - بالاترین غلظت سلاح های هسته ای.
• 1992 - کمتر از 40 هزار کلاهک؛
• 2010 - حدود 20 هزار؛
• 2018 - حدود 15 هزار.

باید در نظر داشت که این محاسبات شامل سلاح های هسته ای تاکتیکی نمی شود. این میزان آسیب و تنوع کمتری در حامل ها و کاربردها دارد. ذخایر قابل توجهی از این سلاح ها در روسیه و ایالات متحده متمرکز شده است.

اگر سوالی دارید، آنها را در نظرات زیر مقاله مطرح کنید. ما یا بازدیدکنندگان ما خوشحال خواهیم شد که به آنها پاسخ دهیم

بمب هیدروژنی

سلاح های گرما هسته ای- نوعی از سلاح های کشتار جمعی که قدرت تخریب آن مبتنی بر استفاده از انرژی واکنش همجوشی هسته ای عناصر سبک به عناصر سنگین تر است (به عنوان مثال، سنتز دو هسته اتم دوتریوم (هیدروژن سنگین) در یک هسته اتم هلیوم)، که مقدار عظیمی انرژی آزاد می کند. سلاح های گرما هسته ای با داشتن همان عوامل مخرب سلاح های هسته ای قدرت انفجاری بسیار بیشتری دارند. در تئوری، تنها با تعداد اجزای موجود محدود می شود. لازم به ذکر است که آلودگی رادیواکتیو ناشی از انفجار حرارتی بسیار ضعیف تر از انفجار اتمی است، به خصوص در رابطه با قدرت انفجار. این امر زمینه ای را فراهم کرد که سلاح های گرما هسته ای را "پاک" بنامیم. این اصطلاح که در ادبیات انگلیسی زبان ظاهر شد، در اواخر دهه 70 از کاربرد خارج شد.

توضیحات کلی

یک وسیله انفجاری ترموهسته ای را می توان با استفاده از دوتریوم مایع یا دوتریوم گازی فشرده ساخت. اما ظهور سلاح های هسته ای فقط به لطف نوعی لیتیوم هیدرید - لیتیوم-6 دوترید امکان پذیر شد. این ترکیبی از ایزوتوپ سنگین هیدروژن - دوتریوم و ایزوتوپ لیتیوم با عدد جرمی 6 است.

لیتیوم-6 دوترید - جامد، که به شما امکان می دهد دوتریوم را (حالت معمول آن در شرایط عادی گاز است) در دمای مثبت ذخیره کنید و علاوه بر این، دومین جزء آن - لیتیوم-6 - ماده خام برای تولید کمیاب ترین ایزوتوپ هیدروژن - تریتیوم است. . در واقع، 6 Li تنها منبع صنعتی تریتیوم است:

مهمات گرما هسته ای اولیه ایالات متحده همچنین از لیتیوم دوترید طبیعی استفاده می کردند که عمدتاً حاوی ایزوتوپ لیتیوم با جرم شماره 7 است. همچنین به عنوان منبع تریتیوم عمل می کند، اما برای این کار نوترون های درگیر در واکنش باید دارای انرژی 10 MeV یا بالاتر باشند.

به منظور ایجاد نوترون ها و دمای (حدود 50 میلیون درجه) لازم برای شروع یک واکنش گرما هسته ای، ابتدا یک بمب اتمی کوچک در یک بمب هیدروژنی منفجر می شود. این انفجار با افزایش شدید دما، تشعشعات الکترومغناطیسی و ظهور یک شار نوترونی قدرتمند همراه است. در نتیجه واکنش نوترون ها با ایزوتوپ لیتیوم، تریتیوم تشکیل می شود.

وجود دوتریوم و تریتیوم در دمای بالاانفجار یک بمب اتمی یک واکنش گرما هسته ای را آغاز می کند (234) که باعث آزاد شدن اصلی انرژی در طی انفجار یک بمب هیدروژنی (گرما هسته ای) می شود. اگر بدنه بمب از اورانیوم طبیعیسپس نوترون‌های سریع (70 درصد انرژی آزاد شده در طی واکنش را با خود می‌برند (242)) باعث ایجاد یک واکنش شکافت زنجیره‌ای کنترل‌نشده جدید در آن می‌شوند. مرحله سوم انفجار بمب هیدروژنی رخ می دهد. به روشی مشابه، یک انفجار گرما هسته ای با قدرت عملا نامحدود ایجاد می شود.

یک عامل مخرب اضافی تشعشعات نوترونی است که در هنگام انفجار یک بمب هیدروژنی رخ می دهد.

دستگاه مهمات هسته ای

مهمات گرما هسته ای هم به صورت بمب های هوایی وجود دارد ( هیدروژنیا بمب گرما هسته ای) و کلاهک های موشک های بالستیک و کروز.

داستان

اتحاد جماهیر شوروی

اولین پروژه اتحاد جماهیر شوروی از دستگاه گرما هسته ای شبیه کیک لایه ای بود و بنابراین نام رمز "Sloyka" را دریافت کرد. این طرح در سال 1949 (حتی قبل از آزمایش اولین بمب هسته‌ای شوروی) توسط آندری ساخاروف و ویتالی گینزبورگ توسعه یافت و دارای پیکربندی شارژ متفاوت از طرح تقسیم‌بندی معروف کنونی Teller-Ulam بود. در شارژ، لایه‌های مواد شکافت‌پذیر با لایه‌هایی از سوخت همجوشی - لیتیوم دوترید مخلوط با تریتیوم ("اولین ایده ساخاروف") متناوب شد. بار همجوشی واقع در اطراف بار شکافت در افزایش قدرت کلی دستگاه بی تاثیر بود ( دستگاه های مدرننوع "Teller-Ulam" می تواند ضریب ضرب را تا 30 برابر بدهد). علاوه بر این، نواحی بارهای شکافت و همجوشی با یک ماده منفجره معمولی - آغازگر واکنش شکافت اولیه، که باعث افزایش بیشتر جرم مورد نیاز مواد منفجره معمولی شد، در هم آمیخته شد. اولین دستگاه از نوع "Sloika" در سال 1953 آزمایش شد و نام "Joe-4" را در غرب دریافت کرد (اولین آزمایش های هسته ای شوروی نام های رمزی را از نام مستعار آمریکایی جوزف (جوزف) استالین "عمو جو" دریافت کرد). قدرت انفجار معادل 400 کیلوتن با راندمان تنها 15 تا 20 درصد بود. محاسبات نشان داده است که پخش مواد واکنش نداده از افزایش قدرت بیش از 750 کیلوتن جلوگیری می کند.

پس از انجام آزمایش آیوی مایک توسط ایالات متحده در نوامبر 1952، که امکان ایجاد بمب های مگاتون را ثابت کرد. اتحاد جماهیر شورویشروع به توسعه یک پروژه دیگر کرد. همانطور که آندری ساخاروف در خاطرات خود ذکر کرد، "ایده دوم" توسط گینزبورگ در نوامبر 1948 مطرح شد و پیشنهاد استفاده از لیتیوم دوترید در یک بمب را پیشنهاد کرد که وقتی با نوترون تابش می شود، تریتیوم تشکیل می دهد و دوتریوم آزاد می کند.

در پایان سال 1953، فیزیکدان ویکتور داویدنکو پیشنهاد کرد که بارهای اولیه (شکافت) و ثانویه (همجوشی) در حجم های جداگانه قرار گیرند، بنابراین طرح تلر-اولام تکرار شد. گام بزرگ بعدی توسط ساخاروف و یاکوف زلدوویچ در بهار 1954 پیشنهاد و توسعه داده شد. این گام شامل استفاده از اشعه ایکس از واکنش شکافت برای فشرده سازی لیتیوم دوترید قبل از همجوشی ("انفجار پرتو") بود. "ایده سوم" ساخاروف در جریان آزمایش 1.6 مگاتن RDS-37 در نوامبر 1955 آزمایش شد. توسعه بیشتراین ایده با عدم وجود محدودیت های اساسی در قدرت بارهای گرما هسته ای تأیید شد.

اتحاد جماهیر شوروی این را با آزمایش هایی در اکتبر 1961 نشان داد، زمانی که یک بمب 50 مگاتنی که توسط بمب افکن Tu-95 تحویل داده شده بود در نوایا زملیا منفجر شد. راندمان دستگاه تقریباً 97 درصد بود و در ابتدا برای توان 100 مگاتن طراحی شد که متعاقباً با تصمیم قوی مدیریت پروژه به نصف کاهش یافت. این قوی ترین وسیله گرما هسته ای بود که تا به حال بر روی زمین ساخته و آزمایش شده بود. آنقدر قدرتمند که کاربرد عملیبه عنوان یک سلاح، حتی با در نظر گرفتن این واقعیت که قبلاً به شکل یک بمب تمام شده آزمایش شده بود، معنای خود را از دست داد.

ایالات متحده آمریکا

ایده بمب همجوشی هسته ای با بار اتمی توسط انریکو فرمی به همکارش ادوارد تلر در سال 1941 و در همان ابتدای پروژه منهتن پیشنهاد شد. تلر بیشتر کار خود را در طول پروژه منهتن به کار بر روی پروژه بمب همجوشی اختصاص داد و تا حدودی از خود بمب اتمی غافل شد. تمرکز او بر مشکلات و موقعیت "وکیل مدافع شیطان" در بحث مشکلات، اوپنهایمر را مجبور کرد که تلر و سایر فیزیکدانان "مشکل" را به سمتی سوق دهد.

اولین قدم های مهم و مفهومی برای اجرای پروژه سنتز توسط استانیسلاو اولام، همکار تلر برداشته شد. برای شروع همجوشی گرما هسته ای، اولام پیشنهاد فشرده سازی سوخت گرما هسته ای را قبل از گرم کردن آن، با استفاده از عواملی از واکنش شکافت اولیه، و همچنین قرار دادن بار گرما هسته ای جدا از جزء هسته ای اولیه بمب را پیشنهاد کرد. این پیشنهادها امکان انتقال توسعه تسلیحات هسته‌ای گرما را به سطح عملی فراهم کرد. بر این اساس، تلر پیشنهاد کرد که اشعه ایکس و تابش گاما تولید شده توسط انفجار اولیه می تواند انرژی کافی را به جزء ثانویه، واقع در یک پوسته مشترک با اولیه، انتقال دهد تا انفجار (فشرده سازی) کافی برای شروع یک واکنش حرارتی هسته ای انجام شود. . تلر و حامیان و مخالفانش بعداً درباره سهم اولام در نظریه زیربنای این مکانیسم بحث کردند.