Хонеккер атомна бомба. Хто винайшов атомну бомбу? Історія створення атомної бомби. Що таке реакція злиття ядер

воднева бомба (Hydrogen Bomb, HB, СБ) - зброя масового ураження, що володіє неймовірною руйнівною силою (її потужність оцінюється мегатоннами в тротиловому еквіваленті). Принцип дії бомби і схема будови базується на використанні енергії термоядерного синтезу ядер водню. Процеси, які відбуваються під час вибуху, аналогічні тим, що протікають на зірках (в тому числі і на Сонце). Перше випробування придатною для транспортування на великі відстані СБ (проекту А. Д. Сахарова) було проведено в Радянському Союзі на полігоні під Семипалатинському.

термоядерна реакція

Сонце містить в собі величезні запаси водню, що знаходиться під постійною дією надвисокого тиску і температури (порядку 15 млн градусів Кельвіна). При такій позамежної щільності і температурі плазми ядра атомів водню хаотично стикаються один з одним. Результатом зіткнень стає злиття ядер, і як наслідок, утворення ядер більш важкого елемента - гелію. Реакції такого типу називають термоядерним синтезом, для них характерно виділення колосальної кількості енергії.

Закони фізики пояснюють енерговиділення при термоядерної реакції в такий спосіб: частина маси легких ядер, що беруть участь в утворенні більш важких елементів, залишається незадіяною і перетворюється в чисту енергію в колосальних кількостях. Саме тому наше небесне світило втрачає приблизно 4 млн т. Речовини в секунду, виділяючи при цьому в космічний простір безперервний потік енергії.

ізотопи водню

Найпростішим з усіх існуючих атомів є атом водню. У його склад входить всього один протон, який утворює ядро, і єдиний електрон, що обертається навколо нього. В результаті наукових досліджень води (H2O), було встановлено, що в ній в малих кількостях присутній так звана «важка» вода. Вона містить «важкі» ізотопи водню (2H або дейтерій), ядра яких, крім одного протона, містять так само один нейтрон (частку, близьку по масі до протону, але позбавлену заряду).

Науці відомий також тритій - третій ізотоп водню, ядро \u200b\u200bякого містить 1 протон і відразу 2 нейтрона. Для тритію характерна нестабільність і постійний мимовільний розпад з виділенням енергії (радіації), в результаті чого утворюється ізотоп гелію. Сліди тритію знаходять у верхніх шарах атмосфери Землі: саме там, під дією космічних променів молекули газів, що утворюють повітря, зазнають подібні зміни. Отримання тритію можливо також і в ядерному реакторі шляхом опромінення ізотопу літій-6 потужним потоком нейтронів.

Розробка і перші випробування водневої бомби

В результаті ретельного теоретичного аналізу, фахівці з СРСР і США прийшли до висновку, що суміш дейтерію і тритію дозволяє легше всього запускати реакцію термоядерного синтезу. Озброївшись цими знаннями, вчені з США в 50-х роках минулого століття взялися за створення водневої бомби. І вже навесні 1951 року народження, на полігоні Еніветок (атол в Тихому океані) було проведено тестове випробування, однак тоді вдалося домогтися лише часткового термоядерного синтезу.

Минуло ще трохи більше року, і в листопаді 1952 року було проведено друге випробування водневої бомби потужністю близько 10 Мт у тротиловому еквіваленті. Однак той вибух важко назвати вибухом термо ядерної бомби в сучасному розумінні: По суті, пристрій являв собою велику ємність (розміром з триповерховий будинок), наповнену рідким дейтерієм.

У Росії теж взялися за вдосконалення атомної зброї, і перша воднева бомба проекту А.Д. Сахарова була випробувана на Семипалатинському полігоні 12 серпня 1953 року. РДС-6 (даний тип зброї масового ураження прозвали «слойкою» Сахарова, так як його схема передбачала послідовне розміщення шарів дейтерію, що оточують заряд-ініціатор) мала потужність 10 Мт. Однак на відміну від американського «триповерхового будинку», радянська бомба була компактною, і її можна було оперативно доставити до місця викидання на території противника на стратегічному бомбардувальнику.

Прийнявши виклик, США в тому 1954 справили вибух потужнішою авіабомби (15 Мт) на випробувальному полігоні на атолі Бікіні ( Тихий океан). Випробування стало причиною викиду в атмосферу великої кількості радіоактивних речовин, частина з яких випало з опадами за сотні кілометрів від епіцентру вибуху. Японське судно «Щасливий дракон» і прилади, встановлені на острові Рогелап, зафіксували різке підвищення радіації.

Так як в результаті процесів, що відбуваються при детонації водневої бомби, утворюється стабільний, безпечний гелій, очікувалося, що радіоактивні викиди не повинні перевищувати рівень забруднення від атомного детонатора термоядерного синтезу. Але розрахунки і виміри реальних радіоактивних опадів сильно різнилися, причому як за кількістю, так і за складом. Тому в керівництві США було прийнято рішення тимчасово призупинити проектування даного озброєння до повного вивчення його впливу на навколишнє середовище і людину.

Відео: випробування в СРСР

Цар-бомба - термоядерна бомба СРСР

Жирну крапку в ланцюзі набору тоннажу водневих бомб поставив СРСР, коли 30 жовтня 1961 року Новій Землі було проведено випробування 50-мегатонної (найбільшої в історії) «Цар-бомби» - результату багаторічної праці дослідницької групи А.Д. Сахарова. Вибух прогримів на висоті 4 кілометри, а ударну турбують тричі зафіксували прилади по всьому земній кулі. Незважаючи на те, що випробування не виявило ніяких збоїв, бомба на озброєння так і не надійшла. Зате сам факт володіння Радами таким озброєнням на присутніх справив незабутнє враження на весь світ, а в США припинили набирати тоннаж ядерного арсеналу. У Росії, в свою чергу, вирішили відмовитися від введення на бойове чергування боєголовок з водневими зарядами.

Воднева бомба - складне технічне пристрій, вибух якого вимагає послідовного протікання ряду процесів.

Спочатку відбувається детонація заряду-ініціатора, що знаходиться всередині оболонки СБ (мініатюрна атомна бомба), результатом якої стає потужний викид нейтронів і створення високої температури, необхідної для початку термоядерного синтезу в основному заряді. Починається масована нейтронна бомбардування вкладиша з дейтериду літію (отримують з'єднанням дейтерію з ізотопом літію-6).

Під дією нейтронів відбувається розщеплення літію-6 на тритій і гелій. Атомний запал в цьому випадку стає джерелом матеріалів, необхідних для протікання термоядерного синтезу в самій здетонували бомби.

Суміш тритію і дейтерію запускає термоядерну реакцію, внаслідок чого відбувається стрімке підвищення температури всередині бомби, і до процесу залучається все більше і більше водню.
Принцип дії водневої бомби на увазі надшвидке протікання даних процесів (пристрій заряду і схема розташування основних елементів сприяє цьому), які для спостерігача виглядають миттєвими.

Супербомба: поділ, синтез, поділ

Послідовність процесів, описаних вище, закінчується після початку реагування дейтерію з тритієм. Далі було вирішено використовувати ділення ядер, а не синтез більш важких. Після злиття ядер тритію і дейтерію виділяється вільний гелій і швидкі нейтрони, енергії яких досить для ініціації початку поділу ядер урану-238. Швидким нейтронам під силу розщепити атоми з уранової оболонки супербомби. Розщеплення тонни урану генерує енергію порядку 18 Мт. При цьому енергія витрачається не тільки на створення вибухової хвилі і виділення колосальної кількості тепла. Кожен атом урану розпадається на два радіоактивних «осколка». Утворюється цілий «букет» з різних хімічних елементів (До 36) і близько двохсот радіоактивних ізотопів. Саме з цієї причини і утворюються численні радіоактивні опади, що реєструються за сотні кілометрів від епіцентру вибуху.

Після падіння «залізної завіси», стало відомо, що в СРСР планували розробку «Цар бомби», потужністю в 100 Мт. Через те, що тоді не було літака, здатного нести такий масивний заряд, від ідеї відмовилися на користь 50 Мт бомби.

Наслідки вибуху водневої бомби

Ударна хвиля

Вибух водневої бомби тягне масштабні руйнування і наслідки, а первинне (явне, пряме) вплив має потрійний характер. Найочевидніше з усіх прямих впливів - ударна хвиля надвисокої інтенсивності. Її руйнівна здатність зменшується при видаленні від епіцентру вибуху, а так само залежить від потужності самої бомби і висоти, на якій сталася детонація заряду.

тепловий ефект

Ефект від теплового впливу вибуху залежить від тих же факторів, що і потужність ударної хвилі. Але до них додається ще один - ступінь прозорості повітряних мас. Туман або навіть незначна хмарність різко зменшує радіус ураження, на якому теплова спалах може стати причиною серйозних опіків і втрати зору. Вибух водневої бомби (більше 20 Мт) генерує неймовірну кількість теплової енергії, достатньої, щоб розплавити бетон на відстані 5 км, випарити воду практично всю воду з невеликого озера на відстані в 10 км, знищити живу силу противника, техніку і споруди на тій же відстані . У центрі утворюється воронка діаметром 1-2 км і глибиною до 50 м, покрита товстим шаром склоподібної маси (кілька метрів, що мають великий вміст піску, майже миттєво плавляться, перетворюючись в скло).

Згідно з розрахунками, отриманими в ході реальних випробувань, люди отримують 50% вірогідність залишитися в живих, якщо вони:

• Знаходяться в залізобетонному притулок (підземному) в 8 км від епіцентру вибуху (ЕВ);
• Знаходяться в житлових будинках на відстані 15 км від ЕВ;
• Виявляться на відкритій території на відстані більше 20 км від ЕВ при поганій видимості (для «чистої» атмосфери мінімальна відстань в цьому випадку складе 25 км).

З віддаленням від ЕВ різко зростає і ймовірність залишитися в живих у людей, що опинилися на відкритій місцевості. Так, на видаленні в 32 км вона складе 90-95%. Радіус в 40-45 км є граничним для первинного впливу від вибуху.

Вогненна куля

Ще одним явним впливом від вибуху водневої бомби є самоподдерживающиеся вогняні бурі (урагани), що утворюються внаслідок вовлеканія в вогненна куля колосальних мас горючого матеріалу. Але, незважаючи на це, найнебезпечнішим за ступенем впливу наслідком вибуху виявиться радіаційне забруднення довкілля на десятки кілометрів навколо.

радіоактивні опади

Що виникла після вибуху вогненна куля швидко наповнюється радіоактивними частками у величезних кількостях (продукти розпаду важких ядер). Розмір частинок настільки малий, що вони, потрапляючи у верхні шари атмосфери, здатні перебувати там дуже довго. Все, до чого дотягнувся вогненна куля на поверхні землі, моментально перетворюється на попіл і пил, а потім втягується в вогненний стовп. Вихори полум'я перемішують ці частинки з зарядженими частинками, утворюючи небезпечну суміш радіоактивного пилу, процес осідання гранул якої розтягується на довгий час.

Велика пил осідає досить швидко, а ось дрібна розноситься повітряними потоками на великі відстані, поступово випадаючи з новоствореного хмари. У безпосередній близькості від ЕВ осідають великі і найбільш заряджені частинки, в сотнях кілометрів від нього все ще можна зустріти помітні оком частинки попелу. Саме вони утворюють смертельно небезпечний покрив, товщиною в кілька сантиметрів. Кожен хто виявиться поруч з ним, ризикує отримати серйозну дозу опромінення.

Більш дрібні і невиразні частинки можуть «парити» в атмосфері довгі роки, багаторазово огинаючи Землю. До того моменту, коли випадуть на поверхню, вони неабияк втрачають радіоактивність. Найбільш небезпечний стронцій-90, який має період напіврозпаду 28 років і генерує стабільний випромінювання протягом усього цього часу. Його поява визначається приладами по всьому світу. «Приземляючись» на траву і листя, він стає залученим в харчові ланцюги. З цієї причини у людей, що знаходяться за тисячі кілометрів від місць випробувань при обстеженні виявляється стронцій-90, що накопичується в кістках. Навіть якщо його зміст вкрай невелика, перспектива опинитися «полігоном для зберігання радіоактивних відходів» не обіцяє людині нічого хорошого, приводячи до розвитку кісткових злоякісних новоутворень. У регіонах Росії (а також інших країн), близьких до місць пробних запусків водневих бомб, досі спостерігається підвищений радіоактивний фон, що ще раз доводить здатність цього виду озброєння залишати значні наслідки.

Відео про водневій бомбі

Якщо у вас виникли питання - залишайте їх у коментарях під статтею. Ми або наші відвідувачі з радістю відповімо на них

У світі існує чимала кількість різних політичних клубів. Велика, тепер уже, сімка, Велика двадцятка, БРІКС, ШОС, НАТО, Євросоюз, в якійсь мірі. Однак жоден з цих клубів не може похвалитися унікальною функцією - здатністю знищити світ таким, яким ми його знаємо. Подібними можливостями володіє «ядерний клуб».

На сьогоднішній день існує 9 країн, що володіють ядерною зброєю:

• Росія;
• Великобританія;
• Франція;
• Індія
• Пакистан;
• Ізраїль;
• КНДР.

Країни збудовані в міру появи у них в арсенал ядерної зброї. Якби список був збудований за кількістю боєголовок, то Росія була б на першому місці з її 8000 одиниць, 1600 з яких можна запускати хоч зараз. Штати відстають всього на 700 одиниць, але «під рукою» у них на 320 зарядів більше. «Ядерний клуб» - поняття суто умовне, ніякого клубу насправді немає. Між країнами є ряд угод щодо нерозповсюдження і скорочення запасів ядерної зброї.

Перші випробування атомної бомби, як відомо, справила США ще в 1945. Ця зброя була випробувана в «польових» умовах Другої Світової на жителях японських міст Хіросіма і Нагасакі. Вони діють за принципом розподілу. Під час вибуху запускається ланцюгова реакція, яка провокує ділення ядер на два, з супутнім вивільненням енергії. Для цієї реакції в основному використовують уран і плутоній. З цими елементами і пов'язані наші уявлення про те, з чого робляться ядерні бомби. Так як в природі уран зустрічається лише у вигляді суміші трьох ізотопів, з яких тільки один здатний підтримувати подібну реакцію, необхідно виробляти збагачення урану. Альтернативою є плутоній-239, який не зустрічається в природі, і його потрібно проводити з урану.

Якщо в уранової бомби йде реакція поділу, то в водневої реакція злиття - в цьому суть того, чим відрізняється воднева бомба від атомної. Всі ми знаємо, що сонце дає нам світло, тепло, і можна сказати життя. Ті ж самі процеси, що відбуваються на сонці, можуть з легкістю знищувати міста і країни. Вибух водневої бомби народжений реакцією синтезу легких ядер, так званого термоядерного синтезу. Це «диво» можливо завдяки ізотопів водню - дейтерію і тритію. Власне тому бомба і називається водневим. Також можна побачити назву «термоядерна бомба», по реакції, яка лежить в основі цієї зброї.

Після того, як світ побачив руйнівну силу ядерної зброї, в серпні 1945 року, СРСР початок гонку, яка тривала до моменту його розпаду. США першими створили, випробували і застосували ядерну зброю, першими зробили підрив водневої бомби, але на рахунок СРСР можна записав перший виготовлення компактної водневої бомби, яку можна доставити противнику на звичайному Ту-16. Перша бомба США була розміром з триповерховий будинок, від водневої бомби такого розмір мало толку. Поради отримали таку зброю вже в 1952, в той час як перша «адекватна» бомба Штатів була прийнята на озброєння лише в 1954. Якщо озирнутися назад і проаналізувати вибухи в Нагасакі і Хіросімі, то можна прийти до висновку, що вони не були такими вже сильними . Дві бомби в сумі зруйнували обидва міста і вбили за різними даними до 220 000 чоловік. Килимові бомбардування Токіо в день могли забирати життя 150-200 000 чоловік і без всякого ядерної зброї. Це пов'язано з малою потужністю перших бомб - всього кілька десятків кілотонн у тротиловому еквіваленті. Водневі ж бомби випробовували з прицілом на подолання 1 мегатонни і більш.

Перша Радянська бомба була випробувана із заявкою на 3 Мт, але в підсумку відчували 1.6 Мт.

Найпотужніша воднева бомба була випробувана Радами в 1961 році. Її потужність досягла 58-75 Мт, при заявлених 51 Мт. «Цар» кинув світ в легкий шок, в прямому сенсі. Ударна хвиля обійшла планету три рази. На полігоні ( Нова Земля) Не залишилося жодної височини, вибух було чутно на відстані 800км. Вогненна куля досяг діаметра майже 5км, «гриб» виріс на 67км, а діаметр його шапки склав майже 100 км. Наслідки такого вибуху в великому місті важко уявити. На думку багатьох експертів, саме випробування водневої бомби такої потужності (Штати мали на той момент бомбами вчетверо менше за силою) стало першим кроком до підписання різноманітних договорів щодо заборони ядерної зброї, його випробування і скорочення виробництва. Світ вперше задумався про власну безпеку, яка дійсно стояла під загрозою.

Як було сказано раніше, принцип дії водневої бомби заснований на реакції синтезу. Термоядерний синтез - це процес злиття двох ядер в одне, з освітою третього елемента, виділенням четвертого і енергії. Сили, відразливі ядра, колосальні, тому для того, щоб атоми зблизилася досить близько для злиття, температура повинна бути просто величезною. Вчені вже котрий вік ламають голову над холодним термоядерним синтезом, так би мовити намагаються скинути температуру синтезу до кімнатної, в ідеалі. В цьому випадку людству відкриється доступ до енергії майбутнього. Що ж до термоядерної реакції в даний час, то для її запуску і раніше потрібно запалювати мініатюрне сонце тут на Землі - зазвичай в бомбах використовують урановий або плутонієвий заряд для старту синтезу.

Крім описаних вище наслідків від використання бомби в десятки мегатонн, воднева бомба, як і будь-який ядерну зброю, має ряд наслідків від застосування. Деякі люди схильні вважати, що воднева бомба - «чистіше зброю», ніж звичайна бомба. Можливо, це пов'язано з назвою. Люди чують слово «водо» і думають, що це якось пов'язано з водою і воднем, а отже наслідки не такі плачевні. Насправді це звичайно не так, адже дія водневої бомби засноване на вкрай радіоактивних речовинах. Теоретично можливо зробити бомбу без уранового заряду, але це недоцільно з огляду на складність процесу, тому чисту реакцію синтезу «розбавляють» ураном, для збільшення потужності. При цьому кількість радіоактивних опадів виростає до 1000%. Все, що потрапляє в вогненна куля, буде знищено, зона в радіусі ураження стане непридатною для людей на десятиліття. Радіоактивні опади можуть завдати шкоди здоров'ю людей в сотнях і тисячах кілометрів. Конкретні цифри, площа зараження можна розрахувати, знаючи силу заряду.

Однак руйнування міст - не найстрашніше, що може трапитися «завдяки» зброї масового ураження. після ядерної війни світ не буде повністю знищений. На планеті залишаться тисячі великих міст, Мільярди людей і лише невеликий відсоток територій втратить свій статус «придатна для життя». У довгостроковій перспективі весь світ опиниться під загрозою через так званої « ядерної зими». Підрив ядерного арсеналу «клубу» може спровокувати викид в атмосферу достатньої кількості речовини (пилу, сажі, диму), щоб «зменшити» яскравість сонця. Пелена, яка може рознести по всій планеті, знищить врожаї на кілька років вперед, провокуючи голод і неминуче скорочення населення. В історії вже був «рік без літа», після великого виверження вулкана в 1816, тому ядерна зима виглядає більш ніж реально. Знову ж таки в залежності від того, як буде протікати війна, ми можемо отримати такі види глобальної зміни клімату:

• похолодання на 1 градус, пройде непомітно;
• ядерна осінь - похолодання на 2-4 градуси, можливі неврожаї і посилення утворення ураганів;
• аналог «року без літа» - коли температура впала значно, на декілька градусів на рік;
• малий льодовиковий період - температура може впасти на 30 - 40 градусів на значний час, буде супроводжуватися депопуляцією ряду північних зон і неврожаями;
• льодовиковий період - розвиток малого льодовикового періоду, Коли відображення сонячних променів від поверхні може досягти певної критичної позначки і температура продовжить падати, відмінність лише в температурі;
• необоротне похолодання - це зовсім сумний варіант льодовикового періоду, який під впливом безлічі факторів перетворить Землю в нову планету.

Теорія ядерної зими постійно піддається критиці, її наслідки виглядають трохи роздутими. Однак не варто сумніватися в її неминучому настанні при будь-якому глобальному конфлікті із застосуванням водневих бомб.

Холодна війна давно позаду, і тому ядерну істерію можна побачити хіба що в старих голлівудських фільмах і на обкладинках раритетних журналів і коміксів. Незважаючи на це, ми можемо перебувати на порозі, хай і не великого, але серйозного ядерного конфлікту. Все це завдяки любителю ракет і герою боротьби з імперіалістичними замашками США - Кім Чен Ину. Воднева бомба КНДР - об'єкт поки що гіпотетичний, про її існування говорять лише непрямі докази. Звичайно, уряд Північній Кореї постійно повідомляє про те, що їм вдалося виготовити нові бомби, поки що в живу їх ніхто не бачив. Природно Штати і їх союзники - Японія і Південна Корея, трохи більше стурбовані наявністю, нехай навіть і гіпотетичним, подібної зброї у КНДР. Реалії такі, що на даний момент у КНДР не досить технологій для успішної атаки на США, про яку вони щороку заявляють на весь світ. Навіть атака на сусідні Японію або Південь можуть бути не дуже успішними, якщо взагалі відбудуться, але з кожним роком небезпека виникнення нового конфлікту на корейському півострова зростає.

В кінці 30-х років минулого століття в Європі вже були відкриті закономірності розподілу і розпаду а воднева бомба з розряду фантастики перейшла в реальну дійсність. Історія освоєння ядерної енергії цікава і до сих пір є захоплююче змагання між науковим потенціалом країн: нацистської Німеччини, СРСР і США. Найпотужніша бомба, володіти яку мріяло будь-яка держава, була не тільки зброєю, а й потужним політичним інструментом. Та країна, яка мала її в своєму арсеналі, фактично ставала всемогутньою і могла диктувати свої правила.

Воднева бомба має свою історію створення, в основу якої лягли фізичні закони, а саме термоядерний процес. Спочатку її неправильно назвали атомної, а виною тому була неписьменність. В вчений Бете, який згодом став лауреатом Нобелівської премії, Працював над штучним джерелом енергії - діленням урану. Цей час був піком наукової діяльності багатьох фізиків, а в їх середовищі була така думка, що наукові секрети не повинні існувати зовсім, так як спочатку закони науки інтернаціональні.

Теоретично воднева бомба була винайдена, тепер же за допомогою конструкторів вона повинна була придбати технічні форми. Залишалося тільки упакувати її в певну оболонку і випробувати на потужність. Є два вчених, імена яких назавжди будуть пов'язані зі створенням цього потужного зброї: в США це - Едвард Теллер, а в СРСР - Андрій Сахаров.

У США термоядерної проблемою ще в 1942 році почав займатися фізик За розпорядженням Гаррі Трумена, на той час президента США, над цією проблемою працювали кращі вчені країни, вони створювали принципово нову зброю знищення. Причому, замовлення уряду був на бомбу потужністю не менше мільйона тонн тротилу. Воднева бомба Теллером була створена і показала людству в Хіросімі і Нагасакі свої безмежні, але знищують здібності.

На Хіросіму була скинута бомба, яка важила 4,5 тонни з вмістом урану 100 кг. Цей вибух відповідав майже 12 500 тоннам тротилу. Японське місто Нагасакі стерла плутонієва бомба такої ж маси, але еквівалентна вже 20 000 тонн тротилу.

Майбутній радянський академік А. Сахаров в 1948 році, грунтуючись на своїх дослідженнях, представив конструкцію водневої бомби під найменуванням РДС-6. Його дослідження пішли по двох гілках: перша мала назву «слойка» (РДС-6с), а її особливістю був атомний заряд, який оточували шарами важких і легких елементів. Друга гілка - «труба» або (РДС-6т), в ній плутонієва бомба знаходилася в рідкому дейтерії. Згодом було зроблено дуже важливе відкриття, яке довело, що напрям «труба» є тупиковим.

Принцип дії водневої бомби полягає в наступному: спочатку вибухає всередині оболонки HB заряд, який є ініціатором термоядерної реакції, як результат виникає нейтронна спалах. При цьому процес супроводжується вивільненням високої температури, яка потрібна для подальшого Нейтрони починають бомбардування вкладиша з дейтериду літію, а він в свою чергу під безпосередньою дією нейтронів розщеплюється на два елементи: тритій і гелій. Використовуваний атомний запал утворює потрібні для протікання синтезу складові в уже наведеної в дію бомбу. Ось такий непростий принцип дії водневої бомби. Після цього попереднього дії починається безпосередньо термоядерна реакція в суміші дейтерію з тритієм. В цей час в бомбі все більше збільшується температура, а в синтезі бере участь все більша кількість водню. Якщо стежити за часом протікання цих реакцій, то швидкість їх дії можна охарактеризувати, як миттєву.

Згодом вчені стали застосовувати не синтез ядер, а їх розподіл. При розподілі однієї тонни урану створюється енергія, еквівалентна 18 Мт. Така бомба має колосальну потужністю. Найпотужніша бомба, створена людством, належала СРСР. Вона навіть потрапила в книгу рекордів Гіннесса. Її вибухова хвиля прирівнювалася до 57 (приблизно) мегатоннам речовини тротил. Підірвана вона була в 1961 році в районі архіпелагу Нова Земля.

Ядерна зброя - озброєння стратегічного характеру, здатне вирішувати глобальні завдання. Його застосування пов'язане зі страшними наслідками для всього людства. Це робить атомну бомбу не тільки загрозою, але і зброєю стримування.

Поява озброєння, здатного поставити крапку в розвитку людства, ознаменувало початок його нової епохи. Імовірність глобального конфлікту або нової світової війни зведена до мінімуму через можливість тотального знищення всієї цивілізації.

Незважаючи на подібні загрози, ядерна зброя продовжує залишатися на озброєнні провідних країн світу. Певною мірою саме воно стає визначальним фактором міжнародної дипломатії і геополітики.

Історія створення ядерної бомби

Питання про те, хто винайшов ядерну бомбу, в історії не має однозначної відповіді. Передумовою для роботи над атомною зброєю прийнято вважати відкриття радіоактивності урану. У 1896 році французький хімік А. Беккерель відкрив ланцюгову реакцію даного елемента, поклавши початок розробок в ядерної фізики.

У наступне десятиліття були відкриті альфа-, бета- і гамма-промені, а також ряд радіоактивних ізотопів деяких хімічних елементів. Настало відкриття закону радіоактивного розпаду атома стало початком для вивчення ядерної ізометрії.

У грудні 1938 року німецькі фізики О. Ган і Ф. Штрассман першими змогли провести реакцію розщеплення ядра в штучних умовах. 24 квітня 1939 керівництву Німеччини було повідомлено про ймовірність створення нового потужного вибухової речовини.

Однак німецька ядерна програма була приречена на провал. Незважаючи на успішне просування вчених, країна з огляду на війни постійно зазнавала труднощів з ресурсами, особливо з поставками важкої води. На пізніх етапах, дослідження сповільнювалися постійними евакуаціями. 23 квітня 1945 розробки німецьких вчених були захоплені в Гайгерлох і вивезені в США.

США стали першою країною, яка висловила зацікавленість в новий винахід. У 1941 році на його розробку і створення були виділені значні кошти. Перші випробування пройшли 16 липня 1945 року. Менше, ніж через місяць, США вперше застосували ядерну зброю, скинувши дві бомби на Хіросіму і Нагасакі.

Власні дослідження в області ядерної фізики в СРСР велися з 1918 року. Комісія з атомного ядра була створена в 1938 році при Академії наук. Однак з початком війни її діяльність в даному напрямку була припинена.

У 1943 році відомості про наукових працях в ядерній фізиці були отримані радянськими розвідниками з Англії. Були впроваджені агенти в кілька дослідницьких центрів США. Видобувні ними відомості дозволили прискорити розробку власної ядерної зброї.

Винахід радянської атомної бомби був очолений І. Курчатовим і Ю. Харитоном, вони і вважаються творцями радянської атомної бомби. Інформація про це стала поштовхом для підготовки США до попереджувальної війні. У липні 1949 був розроблений план «Троян», за яким планувалася почати військові кроки 1 січня 1950 р

Пізніше дата була перенесена на початок 1957 з урахуванням того, щоб всі країни НАТО могли підготуватися і включитися у війну. За даними західної розвідки, випробування ядерної зброї в СРСР могло бути проведено не раніше 1954 року.

Однак про підготовку США до війни стало відомо заздалегідь, що змусило радянських вчених прискорити дослідження. У короткі терміни вони винаходять і створюють власну ядерну бомбу. 29 серпня 1949 року в Семипалатинську на полігоні випробувана перша радянська атомна бомба РДС-1 (реактивний двигун спеціальний).

Подібні випробування зірвали план «Троян». З цього моменту США перестали володіти монополією на ядерну зброю. Незалежно від сили попереджувального удару, залишався ризик дій у відповідь, що загрожувало катастрофою. З цього моменту найстрашніша зброя стало гарантом миру між великими державами.

Принцип роботи

Принцип роботи атомної бомби заснований на ланцюгової реакції розпаду важких ядер або термоядерному синтезі легких. В ході цих процесів виділяється величезна кількість енергії, яка і перетворює бомбу в зброю масового ураження.

24 вересня 1951 року були проведені випробування РДС-2. Їх вже можна було доставити до точок запуску так, щоб вони діставали до США. 18 жовтня було випробувано РДС-3, що доставляються бомбардувальником.

Подальші випробування перейшли до термоядерного синтезу. Перші випробування подібної бомби в США пройшло 1 листопада 1952 року. В СРСР така боєголовка була випробувана вже через 8 місяців.

ТХ ядерної бомби

Ядерні бомби не мають чітких характеристик зважаючи на різноманітність застосування подібних боєприпасів. Однак існує ряд загальних аспектів, обов'язково враховуються при створенні цієї зброї.

До таких відносять:

• осесимметричное будова бомби - все блоки і системи розміщуються попарно в контейнерах циліндричної, сфероціліндріческіе або конічної форми;
• при проектуванні скорочують масу ядерної бомби за рахунок об'єднання силових вузлів, вибору оптимальної форми оболонок і відсіків, а також застосування більш міцних матеріалів;
• мінімізують кількість проводів і роз'ємів, а для передачі впливу застосовують пневмопровід або взриводетанірующій шнур;
• блокування основних вузлів здійснюється за допомогою перегородок, що руйнуються пирозарядом;
• активні речовини закачуються за допомогою окремого контейнера або зовнішнього носія.

З урахуванням вимог до пристрою, ядерна бомба складається з наступних комплектуючих:

• корпус, що забезпечує захист боєприпасу від фізичного і теплового впливу - розділений на відсіки, може комплектуватися силовою рамою;
• ядерний заряд з силовим кріпленням;
• система самоліквідації з її інтеграцією в ядерний заряд;
• джерело живлення, розрахований на тривале зберігання -Привід в дію вже при запуску ракети;
• зовнішні датчики - для збору інформації;
• системи зведення, управління і підриву, остання впроваджена в заряд;
• системи діагностики, підігріву та підтримки мікроклімату всередині герметичних відсіків.

Залежно від типу ядерної бомби, в неї інтегрують і інші системи. Серед таких може бути датчик польоту, пульт блокування, розрахунок польотних опцій, автопілот. У деяких боєприпасах застосовуються і постановники перешкод, розраховані на зниження протидії ядерній бомбі.

Наслідки застосування такої бомби

«Ідеальні» наслідки застосування ядерної зброї були зафіксовані вже при скиданні бомби на Хіросіму. Заряд вибухнув на висоті 200 метрів, що викликало сильну ударну хвилю. У багатьох будинках були перекинуті печки, опалювальні вугіллям, що призвело до пожеж навіть за межами зони ураження.

За світловий спалахом пішов тепловий удар, що тривав лічені секунди. Однак його потужності вистачило, щоб в радіусі 4 км розплавити черепицю і кварц, а також розпорошити телеграфні стовпи.

За теплової хвилею послідувала ударна. Швидкість вітру досягала 800 км / ч, його порив зруйнував практично всі будівлі в місті. З 76 тис. Будівель, частково вціліло близько 6 тис., Решта були зруйновані повністю.

Теплова хвиля, а також піднявся пар і попіл викликали сильний конденсат в атмосфері. Через кілька хвилин пішов дощ з чорними від попелу краплями. Їх потрапляння на шкіру викликало сильні невиліковні опіки.

Люди, що знаходилися в межах 800 метрів від епіцентру вибуху, були спалені в пил. Решта зазнали впливу радіації і променевої хвороби. Її ознаками стали слабкість, нудота, блювота, лихоманка. У крові спостерігалося різке зниження кількості білих тілець.

За секунди було вбито близько 70 тис. Чоловік. Ще стільки ж згодом загинуло від отриманих ран і опіків.

Через 3 дні ще одна бомба була скинута на Нагасакі з аналогічними наслідками.

Запаси ядерної зброї в світі

Основні запаси ядерної зброї зосереджені у Росії і США. Крім них, атомні бомби є у наступних країн:

• Великобританія - з 1952 року;
• Франція - з 1960;
• Китай - з 1964;
• Індія - з 1974;
• Пакистан - з 1998;
• КНДР - з 2008.

Ядерною зброєю володіє і Ізраїль, хоча офіційного підтвердження від керівництва країни так і не надходило.

Бомби США є на території країн, що входять до складу НАТО: Німеччина, Бельгія, Нідерланди, Італія, Туреччина і Канада. Вони є і у союзників США - Японії і Південної Кореї, хоча офіційно країни відмовилися від розташування ядерної зброї на своїй території.

Після розпаду СРСР ядерну зброю нетривалий час було в України, Казахстану і Білорусії. Однак пізніше воно було передано Росії, що зробило її єдиною спадкоємицею СРСР за частиною ядерного озброєння.

Кількість атомних бомб в світі змінювалося протягом другої половини XX - початку XXI століття:

• 1947 - 32 боєголовки, все у США;
• 1952 - близько тисячі бомб у США і 50 - у СРСР;
• 1957 - понад 7 тис. Боєголовок, ядерну зброю з'являється у Великобританії;
• 1967 - 30 тис. Бомб, включаючи озброєння Франції і Китаю;
• 1977 - 50 тис., Включаючи боєголовки Індії;
• 1987 - близько 63 тис., - найбільша концентрація ядерного озброєння;
• 1992 - менше 40 тис. Боєголовок;
• 2010 - близько 20 тис .;
• 2018 - близько 15 тис.

Слід враховувати, що в дані підрахунки не включається тактичну ядерну зброю. Таке володіє меншим ступенем ураження і різноманітність в носіях і застосуванні. Значні запаси такої зброї зосереджені у Росії і США.

Якщо у вас виникли питання - залишайте їх у коментарях під статтею. Ми або наші відвідувачі з радістю відповімо на них

воднева бомба

термоядерна зброя - тип зброї масового ураження, руйнівна сила якої заснована на використанні енергії реакції ядерного синтезу легких елементів в більш важкі (наприклад, синтезу двох ядер атомів дейтерію (важкого водню) в одне ядро \u200b\u200bатома гелію), при якій виділяється колосальна кількість енергії. Маючи ті ж вражаючі фактори, що і у ядерної зброї, термоядерна зброя має набагато більшу потужність вибуху. Теоретично вона обмежена тільки кількістю наявних компонентів. Слід зазначити, що радіоактивне зараження від термоядерного вибуху набагато слабкіше, ніж від атомного, особливо, по відношенню до потужності вибуху. Це дало підстави називати термоядерна зброя «чистим». Термін цей, що з'явився в англомовній літературі, до кінця 70-х років вийшов з ужитку.

Загальний опис

Термоядерна вибуховий пристрій може бути побудовано, як з використанням рідкого дейтерію, так і газоподібного стисненого. Але поява термоядерної зброї стало можливим тільки завдяки різновиди гідриду літію - дейтериду літію-6. Це з'єднання важкого ізотопу водню - дейтерію і ізотопу літію з масовим числом 6.

Дейтерид літію-6 - тверда речовина, Яке дозволяє зберігати дейтерій (звичайний стан якого в нормальних умовах - газ) при плюсових температурах, і, крім того, другий його компонент - літій-6 - це сировина для отримання самого дефіцитного ізотопу водню - тритію. Власне, 6 Li - єдиний промисловий джерело отримання тритію:

У ранніх термоядерних боєприпасах США використовувався також і дейтерид природного літію, що містить в основному ізотоп літію з масовим числом 7. Він також служить джерелом тритію, але для цього нейтрони, які беруть участь в реакції, повинні мати енергію 10 МеВ і вище.

Для того, щоб створити необхідні для початку термоядерної реакції нейтрони і температуру (близько 50 млн градусів), у водневій бомбі спочатку вибухає невелика за потужністю атомна бомба. Вибух супроводжується різким зростанням температури, електромагнітним випромінюванням, а також виникненням потужного потоку нейтронів. В результаті реакції нейтронів з ізотопом літію утворюється тритій.

Наявність дейтерію і тритію при високій температурі вибуху атомної бомби ініціює термоядерну реакцію (234), яка і дає основне виділення енергії при вибуху водневої (термоядерної) бомби. Якщо корпус бомби виготовлений з природного урану, то швидкі нейтрони (забирають 70% енергії, що виділяється при реакції (242)) викликають в ньому нову ланцюгову некеровану реакцію ділення. Виникає третя фаза вибуху водневої бомби. Подібним чином створюється термоядерний вибух практично необмеженої потужності.

Додатковим вражаючим чинником є \u200b\u200bнейтронне випромінювання, що виникає в момент вибуху водневої бомби.

Пристрій термоядерного боєприпасу

Термоядерні боєприпаси існують як у вигляді авіаційних бомб ( воднева або термоядерна бомба), Так і боєголовок для балістичних і крилатих ракет.

Історія

СРСР

Перший радянський проект термоядерного пристрою нагадував листковий пиріг, в зв'язку з чим отримав умовне найменування «Слойка». Проект був розроблений в 1949 році (ще до випробування першої радянської ядерної бомби) Андрієм Сахаровим і Віталієм Гінзбургом і мав конфігурацію заряду, відмінну від нині відомої роздільної схеми Теллера-Улама. У заряді шари матеріалу, що розщеплюється чергувалися з шарами палива синтезу - дейтериду літію в суміші з тритієм ( «перша ідея Сахарова»). Заряд синтезу, що розташовується навколо заряду поділу малоефективно збільшував загальну потужність пристрою ( сучасні пристрої типу «Теллер-Улам» можуть дати коефіцієнт множення до 30 разів). Крім того, області зарядівподілу і синтезу перемежовувалися зі звичайним вибуховою речовиною - ініціатором первинної реакції поділу, що додатково збільшувало необхідну масу звичайної вибухівки. Перший пристрій типу «Слойка» було випробувано в 1953 році, отримавши найменування на Заході «Джо-4» (перші радянські ядерні випробування отримували кодові назви від американського прізвиська Йосипа (Джозефа) Сталіна «Дядя Джо»). Потужність вибуху була еквівалентна 400 кілотонн при ккд всього 15 - 20%. Розрахунки показали, що розліт непрореагировавшего матеріалу перешкоджає збільшенню потужності понад 750 кілотонн.

Після проведення Сполученими Штатами випробувань «Іві Майк» в листопаді 1952, які довели можливість створення мегатонни бомб, радянський Союз став розробляти інший проект. Як згадував у своїх мемуарах Андрій Сахаров, «друга ідея» була висунута Гінзбургом ще в листопаді 1948 року і пропонувала використовувати в бомбі дейтерид літію, який при опроміненні нейтронами утворює тритій і вивільняє дейтерій.

Наприкінці 1953 фізик Віктор Давиденко запропонував розташовувати первинний (розподіл) і вторинний (синтез) заряди в окремих обсягах, повторивши таким чином схему Теллера-Улама. Наступний великий крок був запропонований і розвинений Сахарова і Яковом Зельдовичем навесні 1954. Він мав на увазі використовувати рентгенівське випромінювання від реакції поділу для стиснення дейтериду літію перед синтезом ( «променева імплозія»). «Третя ідея» Сахарова була перевірена в ході випробувань «РДС-37» потужністю 1.6 мегатонн в листопаді 1955 року. Подальший розвиток цієї ідеї підтвердило практичну відсутність принципових обмежень на потужність термоядерних зарядів.

Радянський Союз продемонстрував це випробуваннями в жовтні 1961 року, коли на Новій Землі була підірвана бомба потужністю 50 мегатонн, доставлена \u200b\u200bбомбардувальником Ту-95. ККД пристрою склав майже 97%, і спочатку воно було розраховане на потужність в 100 мегатонн, урізаних згодом вольовим рішенням керівництва проекту вдвічі. Це було найпотужніше термоядерний пристрій, коли-небудь розроблене і випробуване на Землі. Настільки потужне, що його практичне застосування в якості зброї втрачало будь-який сенс, навіть з урахуванням того, що воно було випробувано вже у вигляді готової бомби.

США

Ідея бомби з термоядерним синтезом, ініційованим атомним зарядом була запропонована Енріко Фермі його колезі Едварду Теллеру ще в 1941 році, на самому початку Манхеттенського проекту. Значну частину своєї роботи в ході Манхеттенського проекту Теллер присвятив роботі над проектом бомби синтезу, в деякій мірі нехтуючи власне атомною бомбою. Його орієнтація на труднощі і позиція «адвоката диявола» в обговореннях проблем змусили Оппенгеймера відвести Теллера і інших «проблемних» фізиків на запасну колію.

Перші важливі і концептуальні кроки до здійснення проекту синтезу зробив співробітник Теллера Станіслав Улам. Для ініціювання термоядерного синтезу Улам запропонував стискати термоядерна паливо до початку його нагрівання, використовуючи для цього фактори первинної реакції розщеплення, а також розмістити термоядерний заряд окремо від первинного ядерного компонента бомби. Ці пропозиції дозволили перевести розробку термоядерної зброї в практичну площину. Виходячи з цього, Теллер припустив, що рентгенівське і гамма випромінювання, породжені первинним вибухом можуть передати досить енергії у вторинний компонент, розташований в спільній оболонці з первинним, щоб здійснити достатню імплозію (обтиснення) і ініціювати термоядерну реакцію. Пізніше Теллер, його прихильники і противники обговорювали внесок Улама в теорію, що лежить в основі цього механізму.