Цөмийн бөмбөгийг хэрхэн хийдэг. Цөмийн (цөмийн) реактор хэрхэн ажилладаг вэ?

Тив хоорондын баллистик пуужингийн нийт дийлэнх хэсэг, хэдэн арван метр, тонн хэт хүчтэй хайлш, өндөр технологийн түлш, дэвшилтэт электрон хэрэгсэл нь зөвхөн нэг зүйлд - байлдааны хошууг зорьсон газарт нь хүргэхэд хэрэгтэй: нэг метр хагас өндөртэй конус. мөн суурь нь хүний их бие шиг зузаан.

Ердийн байлдааны хошууг харцгаая (бодит байдал дээр байлдааны хошууны хооронд дизайны ялгаа байж болно). Энэ бол хөнгөн бат бөх хайлшаар хийсэн конус юм. Дотор нь хаалт, хүрээ, цахилгаан хүрээ байдаг - бараг бүх зүйл онгоцтой адил юм. Цахилгаан хүрээ нь удаан эдэлгээтэй металл бүрхүүлээр хучигдсан байдаг. Суултын янданд дулаанаас хамгаалах зузаан давхаргыг хэрэглэнэ. Энэ нь эртний неолитын үеийн сагс шиг харагдаж байна, шавараар өгөөмөр бүрсэн, дулаан болон керамик эдлэлийн анхны туршилтаар шатаасан. Үүнтэй төстэй байдлыг тайлбарлахад хялбар байдаг: сагс болон байлдааны хошуу хоёулаа гадны дулааныг эсэргүүцэх ёстой.

Конус дотор "суудал" дээрээ бэхлэгдсэн хоёр үндсэн "зорчигч" байдаг бөгөөд үүний тулд бүх зүйл эхэлсэн: термоядролын цэнэг ба цэнэгийн хяналтын хэсэг эсвэл автоматжуулалтын хэсэг. Тэд гайхалтай авсаархан байдаг. Автоматжуулалтын нэгж нь даршилсан өргөст хэмхний таван литрийн савны хэмжээтэй, хураамж нь энгийн цэцэрлэгийн хувинтай тэнцэх хэмжээтэй байна. Хүнд, жинтэй, лааз, хувин хоёрын нэгдэл гурван зуун тавин дөрвөн зуун килотонноор дэлбэрэх болно. Хоёр зорчигч бие биетэйгээ сиамын ихрүүд шиг холболтоор холбогддог бөгөөд энэ холболтоор тэд ямар нэг зүйлийг байнга солилцдог. Пуужинг байлдааны үүрэг гүйцэтгэж байсан ч, эдгээр ихрүүдийг үйлдвэрээс дөнгөж тээвэрлэж байгаа ч гэсэн тэдний яриа хэлэлцээр үргэлжилсээр байна.

Гурав дахь зорчигч бас байдаг - байлдааны хошууны хөдөлгөөнийг хэмжих эсвэл түүний нислэгийг ерөнхийд нь хянах төхөөрөмж. IN сүүлчийн тохиолдолАжлын удирдлагыг байлдааны толгойд суурилуулсан бөгөөд энэ нь замналыг өөрчлөх боломжийг танд олгоно. Жишээлбэл, хийн систем эсвэл нунтаг системийг идэвхжүүлэх. Мөн түүнчлэн цахилгаан хангамж бүхий самбар дээрх цахилгаан сүлжээ, тайзтай холбооны шугам, хамгаалагдсан утас, холбогч хэлбэрээр, цахилгаан соронзон импульсба термостат систем - шаардлагатай цэнэгийн температурыг хадгалах.

Цооногийн хошууг пуужингаас салгаж, тус тусад нь байрлуулах технологи нь тусдаа том сэдэв, энэ талаар та ном бичиж болно.

Эхлээд "зөвхөн байлдааны хэсэг" гэж юу болохыг тайлбарлая. Энэ бол тив алгасагч баллистик пуужинд термоядролын цэнэгийг физикийн хувьд байрлуулдаг төхөөрөмж юм. Пуужин нь нэг, хоёр ба түүнээс дээш тооны цэнэгт хошууг агуулж чаддаг байлдааны хошуутай. Хэрэв тэдгээр нь хэд хэдэн байвал байлдааны толгойг олон байлдааны толгой (MIRV) гэж нэрлэдэг.

MIRV дотор маш нарийн төвөгтэй нэгж (үүнийг салгах платформ гэж нэрлэдэг) байдаг бөгөөд энэ нь агаар мандлын гаднах пуужингаар хөөргөсөний дараа бие даасан удирдамж, байлдааны хошууг салгах хэд хэдэн програмчлагдсан үйлдлүүдийг хийж эхэлдэг. энэ; орон зайд жагсах байлдааны бүрэлдэхүүнблокууд болон төөрөгдөлүүдээс эхлээд платформ дээр байрладаг. Тиймээс блок бүр нь дэлхийн гадаргуу дээрх өгөгдсөн зорилтыг онох замыг баталгаажуулдаг траекторийн дагуу байрладаг.

Байлдааны нэгжүүд өөр өөр байдаг. Платформоос салсны дараа баллистик траекторийн дагуу хөдөлдөг хүмүүсийг хяналтгүй гэж нэрлэдэг. Хяналттай байлдааны хошуунууд салсны дараа "өөрсдийн амьдралаар амьдарч" эхэлдэг. Эдгээр нь сансар огторгуйд маневр хийх хандлагыг хянах хөдөлгүүрүүд, агаар мандалд нислэгийг удирдах аэродинамик удирдлагын гадаргуутай, мөн онгоцонд байдаг. инерцийн системудирдлага, хэд хэдэн тооцоолох төхөөрөмж, өөрийн компьютертэй радар... Тэгээд мэдээж байлдааны цэнэг.

Бараг удирддаг байлдааны хошуу нь нисгэгчгүй байлдааны шинж чанарыг нэгтгэдэг сансрын хөлөгболон хэт авианы нисгэгчгүй нисэх онгоц. Энэхүү төхөөрөмж нь сансарт болон агаар мандалд нисэх үед бүх үйлдлийг бие даан гүйцэтгэх ёстой.

Үржлийн платформоос салсны дараа байлдааны хошуу нь маш өндөрт - сансарт харьцангуй удаан нисдэг. Энэ үед тус ангийн удирдлагын систем нь өөрийн хөдөлгөөний параметрүүдийг үнэн зөв тодорхойлох нөхцөлийг бүрдүүлэх, пуужингийн эсрэг пуужингийн цөмийн дэлбэрэлтийн бүсийг даван туулахад хялбар болгох зорилгоор бүхэл бүтэн цуврал чиг баримжаагаа өөрчилдөг.
Агаар мандлын дээд давхаргад орохын өмнө самбар дээрх компьютер нь байлдааны хошууны шаардлагатай чиглэлийг тооцоолж, түүнийг гүйцэтгэдэг. Ойролцоогоор ижил хугацаанд радар ашиглан бодит байршлыг тодорхойлох хуралдаанууд явагддаг бөгөөд үүний тулд хэд хэдэн маневр хийх шаардлагатай болдог. Дараа нь локаторын антенныг асааж, байлдааны толгойн хувьд хөдөлгөөний агаар мандлын хэсэг эхэлнэ.

Цэнхэр хүчилтөрөгчийн манангаар бүрхэгдсэн, аэрозолийн суспензээр бүрхэгдсэн, аймшигт өндөрлөгөөс тод томруун гялалзсан асар том, хязгааргүй тав дахь далай байдаг. Салалтын үлдэгдэл нөлөөллөөс аажмаар, бараг мэдэгдэхүйц эргэж, байлдааны толгой нь зөөлөн зам дагуу доошоо бууж байна. Гэвч дараа нь маш ер бусын салхи түүн рүү зөөлөн үлээв. Тэр түүнд бага зэрэг хүрсэн бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц болж, биеийг нимгэн, цайвар цэнхэр өнгийн туяагаар бүрхэв. Энэ долгион нь гайхалтай өндөр температуртай боловч хэт эфирийн шинж чанартай тул байлдааны хошууг хараахан шатаадаггүй. Байлдааны толгой дээгүүр үлээж буй сэвшээ салхи нь цахилгаан дамжуулагч юм. Конусын хурд нь маш өндөр тул агаарын молекулуудыг шууд утгаараа цахилгаанаар цэнэглэгдсэн хэсгүүдэд буталж, агаарын цохилтын ионжилт үүсдэг. Энэхүү плазмын сэвшээ салхи нь хэт авианы урсгал гэж нэрлэгддэг их тооМах, түүний хурд нь дууны хурдаас хорь дахин их юм.

Ховор ихтэй тул эхний секундэд сэвшээ салхи бараг мэдрэгддэггүй. Агаар мандалд гүнзгийрэх тусам ургаж, нягт болж, эхлээд байлдааны хошуунд дарамт учруулахаас илүү халдаг. Гэвч аажмаар энэ нь түүний конусыг хүчээр шахаж эхэлдэг. Урсгал нь эхлээд байлдааны хошууны хамарыг эргүүлдэг. Энэ нь нэн даруй нээгддэггүй - конус нь урагш хойш бага зэрэг эргэлдэж, түүний хэлбэлзлийг аажмаар удаашруулж, эцэст нь тогтворждог.

Урсгал уруудахдаа конденсацлах тусам байлдааны хошуунд улам их дарамт учруулж, нислэгийг удаашруулдаг. Энэ нь удаашрах тусам температур аажмаар буурдаг. -аас асар их үнэт зүйлсүүдний эхлэл, хэдэн арван мянган градусын цагаан цэнхэр туяа, таваас зургаан мянган градусын шар-цагаан гэрэлтэх. Энэ бол нарны гадаргуугийн давхаргын температур юм. Агаарын нягтрал хурдан нэмэгдэж, дулаан нь байлдааны хошууны хананд урсдаг тул гэрэлтэх нь нүд гялбам болж хувирдаг. Дулаанаас хамгаалах бүрхүүл нь шатаж, шатаж эхэлдэг.

Энэ нь ихэвчлэн буруу хэлдэг шиг агаартай үрэлтийн улмаас шатдаггүй. Хөдөлгөөний асар их хэт авианы хурдаас (одоо дуу чимээнээс арван тав дахин хурдан) өөр нэг конус агаарт биеийн дээд хэсгээс ялгардаг - байлдааны хошууг хааж байгаа мэт цохилтын долгион. Цочролын долгионы конус руу орж ирж буй агаарыг агшин зуур олон удаа нягтруулж, байлдааны толгойн гадаргуу дээр чанга дардаг. Гэнэтийн, агшин зуурын, давтан шахалтаас түүний температур тэр даруй хэдэн мянган градус хүртэл үсэрдэг. Үүний шалтгаан нь болж буй үйл явдлын галзуу хурд, үйл явцын хэт динамизм юм. Үрэлт биш харин урсгалын хийн динамик шахалт нь одоо байлдааны хошууны хажуу талыг халааж байна.

Хамгийн муу хэсэг нь хамар юм. Тэнд ирж буй урсгалын хамгийн их нягтрал үүсдэг. Энэ лацны хэсэг нь биеэсээ салсан мэт бага зэрэг урагшилна. Мөн энэ нь зузаан линз эсвэл дэр хэлбэртэй, урд талд үлддэг. Энэ формацийг "салгасан нумын цохилтын долгион" гэж нэрлэдэг. Энэ нь байлдааны толгойг тойрсон цохилтын долгионы конусын гадаргуугаас хэд дахин зузаан юм. Энд ирж буй урсгалын урд талын шахалт хамгийн хүчтэй байдаг. Тиймээс, салгасан нум дахь цочролын долгион нь хамгийн өндөр температур ба хамгийн их өндөр нягтралтайдулаан. Энэхүү жижиг нар нь байлдааны хошууны хамрыг туяагаар шатаадаг - тодруулж, дулааныг их биений хамар руу шууд цацруулж, хамар нь хүчтэй шатдаг. Тиймээс дулааны хамгаалалтын хамгийн зузаан давхарга байдаг. Энэ бол нумын цохилтын долгионыг гэрэлтүүлдэг харанхуй шөнөагаар мандалд нисч буй байлдааны хошууны эргэн тойронд олон км газар нутаг.

Нэг зорилготой холбогдсон

Термоядролын цэнэг ба хяналтын хэсэг нь хоорондоо тасралтгүй холбогддог. Энэхүү "харилцан яриа" нь пуужинд байлдааны хошуу суурилуулсны дараа шууд эхэлж, цөмийн дэлбэрэлт болох мөчид дуусдаг. Дасгалжуулагч боксчныг чухал тулаанд бэлтгэдэг шиг энэ бүх хугацаанд хяналтын систем нь цэнэгээ ажиллуулахад бэлддэг. Тэгээд дотор зөв мөчсүүлчийн бөгөөд хамгийн чухал тушаалыг өгдөг.

Пуужинг байлдааны үүрэг гүйцэтгэх үед түүний цэнэгийг бүрэн тохиргоонд нь суулгасан: импульсийн нейтрон идэвхжүүлэгч, тэсэлгээний төхөөрөмж болон бусад төхөөрөмжийг суурилуулсан. Гэхдээ тэр тэсрэлтэд хараахан бэлэн болоогүй байна. Цөмийн пуужинг хэдэн арван жилийн турш силос эсвэл зөөврийн хөөргөгч дээр хадгалах нь ямар ч үед тэсрэх аюултай.

Тиймээс нислэгийн үед хяналтын систем нь цэнэгийг дэлбэрэхэд бэлэн байдалд оруулдаг. Энэ нь зорилгодоо хүрэх найдвартай байдал, үйл явцыг хянах гэсэн хоёр үндсэн нөхцөл дээр суурилсан нарийн төвөгтэй дараалсан алгоритмуудыг ашиглан аажмаар явагддаг. Эдгээр хүчин зүйлсийн аль нэг нь тооцоолсон үзүүлэлтээс хазайвал бэлтгэлийг зогсооно. Тооцоологдсон цэг дээр ажиллах команд өгөхийн тулд электроникууд цэнэгийг илүү өндөр бэлэн байдалд шилжүүлдэг.

Бүрэн бэлтгэсэн цэнэг нь хяналтын нэгжээс тэсрэх үед гарч ирэхэд тэр даруй, тэр даруй дэлбэрэлт болно. Мэргэн буудагчийн сумны хурдаар нисч буй байлдааны хошуу нь эхэлж, хөгжиж, бүрэн дамжиж, цэнэгээрээ төгсөхөд хүний үсний зузаан хүртэл сансар огторгуйд хөдөлж амжаагүй, миллиметрийн хоёр зууны нэгийг л туулах болно. термоядролын урвал, бүх нэрлэсэн хүчийг суллаж байна.

Гаднах болон дотор талд ихээхэн өөрчлөгдсөн тул байлдааны толгой нь сүүлийн арван километрийн өндөрт тропосфер руу шилжсэн. Тэр маш их удааширчээ. Хэт авианы нислэг нь 3-4 Мах нэгжийн дуунаас хурдан хурдтай болж доройтсон. Байлдааны хошуу аль хэдийн бүдэгхэн гэрэлтэж, бүдгэрч, зорилтот цэг рүү ойртож байна.

Дэлхийн гадаргуу дээр дэлбэрэлт хийх нь ховор тохиолддог - зөвхөн пуужингийн силос зэрэг газарт булагдсан объектуудад зориулагдсан. Ихэнх бай гадаргуу дээр байрладаг. Тэдний хамгийн их сүйрэлд хүргэхийн тулд дэлбэрэлтийг цэнэгийн хүчнээс хамааран тодорхой өндөрт гүйцэтгэдэг. Тактикийн хорин килотонны хувьд энэ нь 400-600 м юм. Стратегийн хувьд хамгийн оновчтой дэлбэрэлтийн өндөр нь 1200 метр юм. Дэлбэрэлтээс болж хоёр долгион газар нутгийг дайран өнгөрдөг. Газар хөдлөлтийн төв рүү ойртох тусам дэлбэрэлтийн давалгаа эрт болно. Энэ нь унаж, ойж, хажуу тийш үсэрч, дэлбэрэлтийн цэгээс дөнгөж ирсэн шинэ давалгаатай нийлнэ. Дэлбэрэлтийн төвөөс ирж, гадаргуугаас туссан хоёр долгион нийлж, газрын давхарга дахь хамгийн хүчтэй долгионыг үүсгэдэг. шок долгион, ялагдлын гол хүчин зүйл.

Туршилтын хөөргөх үед байлдааны хошуу нь ихэвчлэн ямар ч саадгүйгээр газарт хүрдэг. Онгоцонд хагас зуун жинтэй тэсрэх бодис байдаг бөгөөд тэдгээр нь унах үед дэлбэрдэг. Юуны төлөө? Нэгдүгээрт, байлдааны толгой - нууц объектмөн хэрэглэсний дараа найдвартай устгасан байх ёстой. Хоёрдугаарт, энэ нь зайлшгүй шаардлагатай хэмжих системүүдтуршилтын талбай - нөлөөллийн цэгийг шуурхай илрүүлэх, хазайлтыг хэмжих.

Олон метрийн тамхи татдаг тогоо нь зургийг гүйцээнэ. Гэхдээ үүнээс өмнө цохилт болохоос хэдхэн км-ийн өмнө туршилтын цэнэгт хошуунаас хуягт хадгалах кассет буудаж, нислэгийн үеэр онгоцонд бичигдсэн бүх зүйлийг тэмдэглэжээ. Энэхүү хуягласан флаш диск нь самбар дээрх мэдээллийг алдахаас хамгаалах болно. Түүнийг дараа нь тусгай хайгуулын бүлэгтэй нисдэг тэрэг ирэхэд олох болно. Мөн тэд гайхалтай нислэгийн үр дүнг бүртгэх болно.

Цөмийн реакторын үйл ажиллагааны зарчим, бүтцийг ойлгохын тулд та өнгөрсөн үе рүү богино хэмжээний аялал хийх хэрэгтэй. Цөмийн реактор бол хүн төрөлхтний олон зуун жилийн түүхтэй хэдий ч бүрэн биелээгүй боловч мөрөөдөж байсан зүйл юм. шавхагдашгүй эх сурвалжэрчим хүч. Түүний эртний "өвөг дээдэс" нь хуурай мөчрөөр хийсэн гал бөгөөд нэгэн цагт бидний алс холын өвөг дээдсийн хүйтнээс аврал олсон агуйн хонгилуудыг гэрэлтүүлж, дулаацуулж байв. Хожим нь хүмүүс нүүрсустөрөгчийг эзэмшсэн - нүүрс, занар, газрын тос, байгалийн хий.

Үймээн самуунтай боловч богино хугацааны уурын эрин үе эхэлсэн бөгөөд энэ нь цахилгаан эрчим хүчний илүү гайхалтай эрин үеээр солигдсон юм. Хотууд гэрлээр дүүрч, цехүүд цахилгаан мотороор хөдөлдөг өнөөг хүртэл үзэгдээгүй машинуудын дуугаар дүүрэв. Тэгээд ахиц дэвшил дээд цэгтээ хүрсэн юм шиг санагдсан.

19-р зууны төгсгөлд бүх зүйл өөрчлөгдсөн Францын химичАнтуан Анри Беккерел ураны давс нь цацраг идэвхт бодис болохыг санамсаргүйгээр олж мэдсэн. 2 жилийн дараа түүний нутаг нэгтнүүд Пьер Кюри, түүний эхнэр Мария Склодовска-Кюри нар тэднээс радий, полоний гаргаж авсан бөгөөд цацраг идэвхт байдлын түвшин нь тори, уранаас хэдэн сая дахин их байв.

Цацраг идэвхт туяаны мөн чанарыг нарийвчлан судалсан Эрнест Рутерфорд бороохойг барьжээ. Ийнхүү дэлхийд хайртай үрээ авчирсан атомын эрин үе эхэлсэн. цөмийн реактор.

Анхны цөмийн реактор

"Ууган" нь АНУ-аас ирсэн. 1942 оны 12-р сард анхны гүйдлийг реактор үйлдвэрлэсэн бөгөөд энэ нь түүний бүтээгчийн нэрийг авсан - тэдгээрийн нэг. хамгийн агуу физикчидзууны E. Fermi. Гурван жилийн дараа Канадад ZEEP цөмийн байгууламж ашиглалтад оров. "Хүрэл" нь 1946 оны сүүлээр хөөргөсөн Зөвлөлтийн анхны F-1 реакторт очсон. И.В.Курчатов дотоодын цөмийн төслийн тэргүүн болжээ. Өнөөдөр дэлхий дээр 400 гаруй цөмийн эрчим хүчний нэгж амжилттай ажиллаж байна.

Цөмийн реакторын төрлүүд

Тэдний гол зорилго нь цахилгаан үйлдвэрлэдэг хяналттай цөмийн урвалыг дэмжих явдал юм. Зарим реакторууд изотоп үүсгэдэг. Товчхондоо эдгээр нь гүн дэх зарим бодисыг ялгарах үед бусад бодис болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм их хэмжээнийдулааны энерги. Энэ бол уламжлалт түлшний оронд ураны изотопууд болох U-235, U-238, плутони (Пу) шатдаг нэгэн төрлийн "зуух" юм.

Жишээлбэл, хэд хэдэн төрлийн бензинд зориулагдсан машинаас ялгаатай нь цацраг идэвхт түлшний төрөл тус бүр өөрийн гэсэн реактортой байдаг. Тэдгээрийн хоёр нь удаан (U-235-тай) ба хурдан (U-238 ба Pu-тай) нейтронтой. Ихэнх атомын цахилгаан станцууд дээр суурилсан реакторууд байдаг удаан нейтронууд. Атомын цахилгаан станцуудаас гадна угсралтууд "ажилладаг" судалгааны төвүүд, цөмийн шумбагч онгоцонд болон.

Реактор хэрхэн ажилладаг

Бүх реакторууд ойролцоогоор ижил хэлхээтэй байдаг. Түүний "зүрх" нь идэвхтэй бүс юм. Үүнийг ердийн зуухны галын хайрцагтай харьцуулж болно. Зөвхөн түлээний оронд зохицуулагч - түлшний саваа бүхий түлшний элемент хэлбэрээр цөмийн түлш байдаг. Идэвхтэй бүс нь нэг төрлийн капсул дотор байрладаг - нейтрон тусгал. Түлшний саваа нь хөргөлтийн шингэн - усаар "угаагдана". "Зүрх" нь цацраг идэвхт чанар маш өндөр байдаг тул найдвартай цацрагийн хамгаалалтаар хүрээлэгдсэн байдаг.

Операторууд гинжин урвалын удирдлага, алсын удирдлагын систем гэсэн хоёр чухал системийг ашиглан үйлдвэрийн үйл ажиллагааг хянадаг. Онцгой байдлын үед яаралтай хамгаалалтыг шууд идэвхжүүлдэг.

Реактор хэрхэн ажилладаг вэ?

Процесс нь цөмийн задралын түвшинд явагддаг тул атомын "дөл" нь үл үзэгдэх юм. Гинжин урвалын явцад хүнд цөмүүд нь өдөөгдсөн төлөвт байх үедээ нейтрон болон бусад эх үүсвэр болдог жижиг хэсгүүдэд задардаг. субатомын тоосонцор. Гэхдээ үйл явц үүгээр дуусахгүй. Нейтронууд "хуваагдсаар" байгаа бөгөөд үүний үр дүнд их хэмжээний энерги ялгардаг, өөрөөр хэлбэл ямар атомын цахилгаан станцууд баригдсаны төлөө юу болдог.

Ажилтны гол ажил бол хяналтын саваагаар гинжин урвалыг тогтмол, тохируулж болох түвшинд байлгах явдал юм. Энэ нь түүний атомын бөмбөгөөс гол ялгаа нь, хаана үйл явц цөмийн задралхяналтгүй бөгөөд хүчтэй дэлбэрэлт хэлбэрээр хурдацтай үргэлжилдэг.

Чернобылийн атомын цахилгаан станцад болсон явдал

Гамшгийн гол шалтгаануудын нэг Чернобылийн атомын цахилгаан станц 1986 оны 4-р сард - 4-р эрчим хүчний нэгжид урсгал засвар хийх явцад ашиглалтын аюулгүй байдлын дүрмийг ноцтой зөрчсөн. Дараа нь дүрэм журмын дагуу зөвшөөрөгдсөн 15-ын оронд 203 бал чулуун савааг нэгэн зэрэг цөмөөс зайлуулсан. Үүний үр дүнд хяналтгүй болсон гинжин урвалдулааны дэлбэрэлт, эрчим хүчний нэгжийг бүрэн устгаснаар дууссан.

Шинэ үеийн реакторууд

Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд Орос улс дэлхийн цөмийн эрчим хүчний салбарт тэргүүлэгчдийн нэг болсон. Одоогийн байдлаар "Росатом" төрийн корпорац 12 улсад атомын цахилгаан станц барьж, 34 эрчим хүчний нэгж барьж байна. Ийм өндөр эрэлт хэрэгцээ нь Оросын орчин үеийн цөмийн технологи өндөр түвшинд байгаагийн нотолгоо юм. Дараагийн ээлжинд 4-р үеийн шинэ реакторууд байна.

"Брест"

Тэдний нэг нь Breakthrough төслийн хүрээнд бүтээгдэж буй Брест юм. Одоо үйлдлийн системүүднээлттэй циклийн системүүд нь бага баяжуулсан уран дээр ажилладаг бөгөөд энэ нь маш их хэмжээний ашигласан түлшийг хаях ёстой бөгөөд энэ нь асар их зардал шаарддаг. "Брест" - хурдан нейтрон реактор нь хаалттай циклээрээ өвөрмөц юм.

Үүний дотор ашигласан түлш нь хурдан нейтрон реакторт зохих боловсруулалт хийсний дараа дахин бүрэн хүчин чадалтай түлш болж, түүнийг ижил суурилуулалтанд буцааж ачаалах боломжтой.

Брест нь аюулгүй байдлын өндөр түвшинд ялгагдана. Хамгийн ноцтой осолд ч хэзээ ч “тэсрэхгүй”, “шинэчлэгдсэн” уранаа дахин ашигладаг учраас маш хэмнэлттэй, байгаль орчинд ээлтэй. Үүнийг зэвсгийн зориулалттай плутони үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжгүй бөгөөд энэ нь түүнийг экспортлох хамгийн өргөн боломжийг нээж өгдөг.

VVER-1200

VVER-1200 нь 1150 МВт хүчин чадалтай 3+ үеийн шинэлэг реактор юм. Техникийн өвөрмөц чадавхийн ачаар энэ нь бараг үнэмлэхүй аюулгүй ажиллагаатай байдаг. Реактор нь эрчим хүчний хангамжгүй байсан ч автоматаар ажиллах идэвхгүй аюулгүй байдлын системээр элбэг дэлбэг тоноглогдсон байдаг.

Үүний нэг нь идэвхгүй дулаан зайлуулах систем бөгөөд реакторыг бүрэн хүчдэлгүй болгох үед автоматаар идэвхждэг. Энэ тохиолдолд яаралтай тусламжийн гидравлик танкийг хангадаг. Хэрэв анхдагч хэлхээнд хэвийн бус даралтын уналт байвал реакторт бор агуулсан их хэмжээний ус орж эхэлдэг бөгөөд энэ нь цөмийн урвалыг унтрааж, нейтроныг шингээдэг.

Өөр нэг ноу-хау нь хамгаалалтын бүрхүүлийн доод хэсэгт байрладаг - хайлмал "хавх". Хэрэв ослын улмаас гол цөм нь "нэвчих" бол "хавх" нь хамгаалалтын бүрхүүл нурж, цацраг идэвхт бодисыг газарт нэвтрүүлэхээс сэргийлнэ.

Цөмийн эрчим хүч үйлдвэрлэх нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх орчин үеийн, хурдацтай хөгжиж буй арга юм. Атомын цахилгаан станцууд хэрхэн ажилладагийг та мэдэх үү? Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим юу вэ? Өнөөдөр ямар төрлийн цөмийн реакторууд байдаг вэ? Бид атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны схемийг нарийвчлан авч үзэх, цөмийн реакторын бүтцийг судалж, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх цөмийн арга хэр аюулгүй болохыг олж мэдэхийг хичээх болно.

Аливаа өртөө бол суурьшлын бүсээс алслагдсан хаалттай бүс юм. Түүний нутаг дэвсгэр дээр хэд хэдэн барилга байгууламж байдаг. Хамгийн чухал байгууламж бол реакторын барилга, түүний хажууд реакторыг удирддаг турбины өрөө, аюулгүй байдлын барилга юм.

Уг схемийг цөмийн реакторгүйгээр хийх боломжгүй. Атомын (цөмийн) реактор нь нейтроныг задлах гинжин урвалыг зохион байгуулах зориулалттай цөмийн цахилгаан станцын төхөөрөмж юм. заавал хуваарилахэнэ үйл явц дахь энерги. Харин атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим юу вэ?

Реакторын үйлдвэр бүхэлдээ реакторын барилгад байрладаг бөгөөд реакторыг нуудаг том бетон цамхаг бөгөөд ослын үед бүх бүтээгдэхүүнийг багтаах болно. цөмийн урвал. Энэхүү том цамхагийг хамгаалалт, герметик бүрхүүл эсвэл хамгаалалтын бүс гэж нэрлэдэг.

Шинэ реакторуудын герметик бүс нь 2 зузаан бетон хана - бүрхүүлтэй.
80 см зузаантай гадна бүрхүүл нь гадны нөлөөллөөс хамгаалах бүсийг хамгаалдаг.

1 метр 20 см зузаантай дотоод бүрхүүл нь бетоны бат бөх чанарыг бараг гурав дахин нэмэгдүүлж, бүтцийг нурахаас сэргийлдэг тусгай ган кабельтай. Дотор талд нь тусгай гангаар хийсэн нимгэн хуудасаар доторлогоотой бөгөөд энэ нь хамгаалалтын нэмэлт хамгаалалт болж, ослын үед реакторын агуулгыг тусгаарлах бүсээс гадагш гаргахгүй байх зориулалттай.

Атомын цахилгаан станцын ийм загвар нь 200 тонн хүртэл жинтэй онгоцны сүйрэл, 8 баллын газар хөдлөлт, хар салхи, цунами зэргийг тэсвэрлэх боломжийг олгодог.

Анхны даралтат бүрхүүлийг 1968 онд Америкийн Коннектикут Янкигийн атомын цахилгаан станцад барьсан.

Хамгаалалтын бүсийн нийт өндөр нь 50-60 метр.

Цөмийн реактор юунаас бүрддэг вэ?

Цөмийн реакторын үйл ажиллагааны зарчим, улмаар цөмийн цахилгаан станцын ажиллах зарчмыг ойлгохын тулд реакторын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ойлгох хэрэгтэй.

Идэвхтэй бүс. Энэ нь цөмийн түлш (түлшний генератор) болон зохицуулагчийг байрлуулсан газар юм. Түлшний атомууд (ихэнхдээ уран бол түлш юм) гинжин задралын урвалд ордог. Зохицуулагч нь хуваагдлын процессыг хянах зорилготой бөгөөд хурд, хүч чадлын хувьд шаардлагатай урвалыг хийх боломжийг олгодог.
Нейтрон тусгал. Тусгал нь цөмийг хүрээлдэг. Энэ нь зохицуулагчтай ижил материалаас бүрдэнэ. Нэг ёсондоо энэ бол хайрцаг бөгөөд түүний гол зорилго нь нейтроныг цөмөөс гарч, хүрээлэн буй орчинд нэвтрэхээс урьдчилан сэргийлэх явдал юм.
Хөргөлтийн шингэн. Хөргөгч нь түлшний атомыг задлах явцад ялгарах дулааныг шингээж, бусад бодис руу шилжүүлэх ёстой. Атомын цахилгаан станцыг хэрхэн зохион бүтээхийг хөргөх бодис нь ихээхэн тодорхойлдог. Өнөөдөр хамгийн алдартай хөргөлтийн бодис бол ус юм.
Реакторын хяналтын систем. Атомын цахилгаан станцын реакторыг тэжээдэг мэдрэгч ба механизмууд.

Атомын цахилгаан станцын түлш

Атомын цахилгаан станц юун дээр ажилладаг вэ? Атомын цахилгаан станцын түлш нь химийн элементүүд юм цацраг идэвхт шинж чанар. Ер нь атомын цахилгаан станцуудЭнэ элемент нь уран юм.

Станцуудын загвар нь атомын цахилгаан станцууд цэвэр түлшээр биш харин нарийн төвөгтэй нийлмэл түлшээр ажилладаг гэсэн үг юм химийн элемент. Мөн цөмийн реакторт ачигдсан байгалийн уранаас ураны түлш гаргаж авахын тулд олон янзын заль мэх хийх ёстой.

Баяжуулсан уран

Уран нь хоёр изотопоос бүрддэг, өөрөөр хэлбэл өөр өөр масстай цөм агуулдаг. Тэднийг протон ба нейтроны тоогоор нэрлэсэн изотоп -235, изотоп-238. 20-р зууны судлаачид уран 235-ыг хүдрээс гаргаж авч эхэлсэн тул... задарч, хувиргахад хялбар байсан. Байгальд ийм ураны ердөө 0.7 хувь нь байдаг нь тогтоогдсон (үлдсэн хувь нь 238-р изотопт ордог).

Энэ тохиолдолд юу хийх вэ? Тэд уран баяжуулахаар шийдсэн. Ураны баяжуулалт нь түүнд шаардлагатай 235x олон изотоп, шаардлагагүй 238x изотопууд үлддэг процесс юм. Уран баяжуулагчдын даалгавар бол 0,7 хувийг бараг 100 хувь уран-235 болгох явдал юм.

Ураныг хийн диффуз эсвэл центрифуг гэсэн хоёр технологи ашиглан баяжуулж болно. Тэдгээрийг ашиглахын тулд хүдрээс гаргаж авсан ураныг хийн төлөвт шилжүүлдэг. Энэ нь хий хэлбэрээр баяжуулсан.

Ураны нунтаг

Баяжуулсан ураны хий нь хатуу төлөвт - ураны давхар исэл болж хувирдаг. Энэхүү цэвэр хатуу уран 235 нь том цагаан талстууд шиг харагддаг бөгөөд дараа нь ураны нунтаг болгон буталдаг.

Ураны шахмал

Ураны шахмалууд нь хоёр см урт хатуу металл диск юм. Ураны нунтагаас ийм шахмал үүсгэхийн тулд бодисыг хольсон - хуванцаржуулагч нь шахмалыг дарах чанарыг сайжруулдаг;

Шахмал шахмалуудад онцгой хүч чадал, өндөр температурт тэсвэртэй байхын тулд шахмал шахмалыг 1200 градусын температурт нэг хоногоос дээш хугацаагаар жигнэх хэрэгтэй. Атомын цахилгаан станц хэрхэн ажиллах нь ураны түлшийг хэр сайн шахаж, жигнэхээс шууд хамаардаг.

шахмал молибдений хайрцагт шатаасан байна, учир нь Зөвхөн энэ металл нь нэг ба хагас мянга гаруй градусын "там" температурт хайлахгүй байх чадвартай. Үүний дараа АЦС-ын ураны түлш бэлэн болсон гэж үзэж байна.

TVEL ба FA гэж юу вэ?

Реакторын цөм нь 5 дахин том хэмжээтэй (реакторын төрлөөс хамаарч) хананд нүхтэй асар том диск эсвэл хоолой шиг харагдаж байна. хүний бие. Эдгээр нүхэнд ураны түлш агуулагддаг бөгөөд атомууд нь хүссэн урвалыг гүйцэтгэдэг.

Бүхэл бүтэн станцыг дэлбэрч, ойролцоох хэд хэдэн мужид үр дагавартай осол гаргахыг хүсэхгүй л бол реактор руу түлш асгах боломжгүй юм. Тиймээс ураны түлшийг түлшний саваанд хийж, дараа нь түлшний угсралтад цуглуулдаг. Эдгээр товчлолууд юу гэсэн үг вэ?

TVEL бол түлшний элемент (тэдгээрийг үйлдвэрлэдэг Оросын компанийн ижил нэртэй андуурч болохгүй). Энэ нь үндсэндээ цирконы хайлшаар хийгдсэн нимгэн урт циркони хоолой бөгөөд ураны шахмалуудыг байрлуулдаг. Яг л түлшний саваанд ураны атомууд хоорондоо харилцан үйлчилж, урвалын явцад дулаан ялгаруулдаг.

Цирконийг галд тэсвэртэй, зэврэлтээс хамгаалах шинж чанартай тул түлшний саваа үйлдвэрлэх материал болгон сонгосон.

Түлшний савааны төрөл нь реакторын төрөл, бүтцээс хамаарна. Дүрмээр бол түлшний саваа бүтэц, зорилго нь өөрчлөгддөггүй, хоолойн урт, өргөн нь өөр байж болно.

Уг машин нь нэг циркон хоолойд 200 гаруй ураны үрэл ачдаг. Нийтдээ 10 сая орчим ураны үрэл реакторт нэгэн зэрэг ажиллаж байна.
FA - түлшний угсралт. АЦС-ын ажилчид түлшний угсралтын багц гэж нэрлэдэг.

Үндсэндээ эдгээр нь хоорондоо бэхлэгдсэн хэд хэдэн түлшний саваа юм. FA нь цөмийн цахилгаан станц юун дээр ажилладаг бэлэн цөмийн түлш юм. Энэ нь цөмийн реакторт ачаалагдсан түлшний хэсгүүд юм. Нэг реакторт 150-400 түлшний угсралт байрладаг.
Түлшний угсралтууд ажиллах реактороос хамааран өөр өөр хэлбэртэй байдаг. Заримдаа боодол нь куб, заримдаа цилиндр хэлбэртэй, заримдаа зургаан өнцөгт хэлбэртэй байдаг.

4 жилийн хугацаанд нэг түлшний угсралт нь 670 автомашин нүүрс, 730 танк байгалийн хий, 900 цистерн газрын тос шатаахтай ижил хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.
Өнөөдөр түлшний угсралтыг ихэвчлэн Орос, Франц, АНУ, Япон дахь үйлдвэрүүдэд үйлдвэрлэдэг.

Атомын цахилгаан станцын түлшийг бусад улс орнуудад хүргэхийн тулд түлшний угсралтыг урт, өргөн металл хоолойд битүүмжилж, хоолойноос агаарыг соруулж, ачааны онгоцонд тусгай машинуудаар хүргэдэг.

Атомын цахилгаан станцын цөмийн түлш нь асар их жинтэй, учир нь... уран бол хамгийн их хүнд металлуудгариг дээр. Түүний тодорхой таталцалгангаас 2.5 дахин их.

Атомын цахилгаан станц: үйл ажиллагааны зарчим

Атомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим юу вэ? Атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчим нь цацраг идэвхт бодис болох ураны атомын задралын гинжин урвал дээр суурилдаг. Энэ урвал нь цөмийн реакторын цөмд тохиолддог.

МЭДЭХ НЬ ЧУХАЛ:

Нарийвчилсан мэдээлэлд орохгүйгээр цөмийн физикАтомын цахилгаан станцын ажиллах зарчим дараах байдалтай байна.
Цөмийн реакторыг ажиллуулсны дараа шингээгч саваа түлшний саваагаас салгагддаг бөгөөд энэ нь ураны урвалд орохоос сэргийлдэг.

Саваа арилгасны дараа ураны нейтронууд хоорондоо харилцан үйлчилж эхэлдэг.

Нейтронууд мөргөлдөх үед атомын түвшинд мини-дэлбэрэлт үүсч, энерги ялгарч, шинэ нейтронууд төрж, гинжин урвал үүсч эхэлдэг. Энэ процесс нь дулааныг үүсгэдэг.

Дулаан нь хөргөлтийн шингэн рүү шилждэг. Хөргөлтийн төрлөөс хамааран турбиныг эргүүлдэг уур эсвэл хий болж хувирдаг.

Турбин нь цахилгаан үүсгүүрийг хөдөлгөдөг. Тэр бол цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг.

Хэрэв та үйл явцыг хянахгүй бол ураны нейтронууд реакторыг дэлбэлж, атомын цахилгаан станцыг бүхэлд нь цохих хүртэл бие биетэйгээ мөргөлдөж болно. Процесс нь компьютерийн мэдрэгчээр хянагддаг. Тэд реактор дахь температурын өсөлт эсвэл даралтын өөрчлөлтийг илрүүлж, автоматаар урвалыг зогсоож чаддаг.

Атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим нь дулааны цахилгаан станцаас (дулааны цахилгаан станц) юугаараа ялгаатай вэ?

Зөвхөн эхний шатанд л ажлын ялгаа бий. Атомын цахилгаан станцад хөргөлтийн бодис нь дулааны цахилгаан станц дахь ураны түлшний атомуудын задралаас дулааныг хүлээн авдаг бол хөргөлтийн шингэн нь органик түлш (нүүрс, хий эсвэл газрын тос) шаталтаас дулааныг хүлээн авдаг. Ураны атомууд эсвэл хий, нүүрснээс дулаан ялгарсны дараа атомын цахилгаан станц, дулааны цахилгаан станцуудын үйл ажиллагааны схем ижил байна.

Цөмийн реакторын төрлүүд

Атомын цахилгаан станц хэрхэн ажиллах нь цөмийн реактор нь яг яаж ажиллахаас хамаарна. Өнөөдөр нейронуудын спектрийн дагуу ангилдаг хоёр үндсэн төрлийн реактор байдаг.
Удаан нейтроны реакторыг дулааны реактор гэж нэрлэдэг.

Ашиглалтын хувьд уран 235-ыг ашигладаг бөгөөд энэ нь баяжуулах, ураны үрэл бий болгох гэх мэт үе шатуудыг дамждаг. Өнөөдөр реакторуудын дийлэнх нь удаан нейтрон ашигладаг.
Хурдан нейтрон реактор.

Эдгээр реакторууд нь ирээдүй, учир нь... Тэд уран-238 дээр ажилладаг бөгөөд энэ нь байгалиасаа арван хэдэн төгрөгтэй тэнцэх бөгөөд энэ элементийг баяжуулах шаардлагагүй юм. Ийм реакторуудын цорын ганц сул тал бол зураг төсөл, барилга угсралт, эхлүүлэхэд маш өндөр зардал юм. Өнөөдөр хурдан нейтрон реакторууд зөвхөн Орос улсад ажилладаг.

Хурдан нейтрон реактор дахь хөргөлтийн бодис нь мөнгөн ус, хий, натри эсвэл хар тугалга юм.

Өнөөдөр дэлхийн бүх атомын цахилгаан станцууд ашигладаг удаан нейтрон реакторууд хэд хэдэн төрлөөр ирдэг.

ОУАЭА-ийн байгууллага (Олон улсын атомын энергийн агентлаг) дэлхийн цөмийн эрчим хүчний салбарт ихэвчлэн ашиглагддаг өөрийн ангиллыг бий болгосон. Атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчим нь хөргөлтийн болон зохицуулагчийн сонголтоос ихээхэн хамаардаг тул ОУАЭХА эдгээр ялгаан дээр үндэслэн ангиллаа.

Химийн үүднээс авч үзвэл дейтерийн исэл нь хамгийн тохиромжтой зохицуулагч, хөргөлтийн бодис юм, учир нь Түүний атомууд нь бусад бодисуудтай харьцуулахад ураны нейтронуудтай хамгийн үр дүнтэй харилцан үйлчилдэг. Энгийнээр хэлэхэд хүнд ус нь даалгавраа гүйцэтгэдэг хамгийн бага алдагдалТэгээд хамгийн их үр дүн. Гэсэн хэдий ч түүний үйлдвэрлэл нь мөнгө шаарддаг бол энгийн "хөнгөн", танил усыг ашиглахад илүү хялбар байдаг.

Цөмийн реакторын тухай цөөн хэдэн баримт...

Нэг атомын цахилгаан станцын реактор барихад дор хаяж 3 жил шаардагддаг нь сонирхолтой юм!
Реактор барихын тулд 210 килоампер цахилгаан гүйдлээр ажилладаг төхөөрөмж хэрэгтэй бөгөөд энэ нь хүний аминд хүрэх гүйдлээс сая дахин их юм.

Цөмийн реакторын нэг бүрхүүл (бүтцийн элемент) нь 150 тонн жинтэй. Нэг реакторт ийм 6 элемент байдаг.

Даралтат усны реактор

Атомын цахилгаан станц ерөнхийдөө хэрхэн ажилладагийг бид аль хэдийн олж мэдсэн бөгөөд хамгийн алдартай даралтат усан цөмийн реактор хэрхэн ажилладагийг харцгаая.
Өнөөдөр дэлхий даяар 3+ үеийн даралтат усан реакторуудыг ашиглаж байна. Тэдгээрийг хамгийн найдвартай, аюулгүй гэж үздэг.

Дэлхий дээрх бүх даралтат усны реакторууд ашиглалтын хугацаандаа 1000 гаруй жилийн турш ямар ч асуудалгүй ажилласан бөгөөд хэзээ ч ноцтой хазайлт үзүүлж байгаагүй.

Даралтат усны реактор ашигладаг атомын цахилгаан станцуудын бүтэц нь түлшний саваа хооронд 320 градус хүртэл халсан нэрмэл ус эргэлддэг гэсэн үг юм. Уурын төлөвт орохгүйн тулд 160 атмосферийн даралтанд байлгадаг. Атомын цахилгаан станцын диаграммыг анхдагч хэлхээний ус гэж нэрлэдэг.

Халсан ус нь уурын генератор руу орж, дулаанаа хоёрдогч хэлхээний ус руу өгч, дараа нь дахин реактор руу "буцаж" ирдэг. Гаднах нь эхний хэлхээний усны хоолой нь бусад хоолойтой - хоёр дахь хэлхээний устай харьцаж байгаа мэт харагддаг, тэдгээр нь дулааныг бие биедээ дамжуулдаг боловч ус нь холбоо барихгүй. Хоолойнууд хоорондоо холбоотой байдаг.

Тиймээс цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх үйл явцад цаашид оролцох хоёрдогч хэлхээний ус руу цацраг туяа орох боломжийг үгүйсгэдэг.

АЦС-ын ашиглалтын аюулгүй байдал

Атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагааны зарчмыг мэдэж авсны дараа бид аюулгүй байдал хэрхэн ажилладагийг ойлгох ёстой. Атомын цахилгаан станц барих нь өнөөдөр шаардаж байна анхаарал нэмэгдсэнаюулгүй байдлын дүрэмд.
АЦС-ын аюулгүй ажиллагааны зардал нь станцын нийт зардлын 40 орчим хувийг эзэлдэг.

Атомын цахилгаан станцын хэлхээ нь гарахад саад болох 4 физик саадыг агуулдаг цацраг идэвхт бодис. Эдгээр саад бэрхшээлүүд юу хийх ёстой вэ? Тохиромжтой үед цөмийн урвалыг зогсоож, цөм болон реактороос дулааныг тогтмол зайлуулж, цацраг идэвхт бодисыг агуулахаас (герметик бүс) гадагшлуулахаас сэргийлнэ.

Эхний саад бол ураны үрлийн бат бөх чанар юм.Өндөр температурын нөлөөн дор тэдгээрийг устгахгүй байх нь чухал юм цөмийн реактор. Атомын цахилгаан станц хэрхэн ажиллахаас ихэнх нь ураны үрэлийг үйлдвэрлэлийн эхний шатанд хэрхэн “жигнэснээс” шалтгаална. Хэрэв ураны түлшний үрэлийг зөв жигнээгүй бол реактор дахь ураны атомуудын урвалыг урьдчилан таамаглах аргагүй болно.
Хоёрдахь саад бэрхшээл нь түлшний бариулыг битүүмжлэх явдал юм.Хэрэв битүүмжлэл эвдэрсэн бол цирконий хоолойг сайтар битүүмжилсэн байх ёстой; хамгийн сайн тохиолдолреактор эвдэрч, ажил зогсох болно, хамгийн муу тохиолдолд бүх зүйл дэлбэрэх болно.
Гурав дахь хаалт нь удаан эдэлгээтэй ган реакторын сав юма, (ижил том цамхаг- герметик бүс) бүх цацраг идэвхт процессыг "агуулдаг". Хэрэв орон сууц эвдэрсэн бол цацраг туяа агаар мандалд орох болно.
Дөрөв дэх саад бол онцгой байдлын хамгаалалтын саваа юм.Зохицуулагчтай саваа нь соронзоор цөм дээр өлгөөтэй байдаг бөгөөд энэ нь бүх нейтроныг 2 секундын дотор шингээж, гинжин урвалыг зогсооно.

Хэрэв олон зэрэглэлийн хамгаалалттай атомын цахилгаан станц баригдсан ч реакторын цөмийг цаг тухайд нь хөргөх боломжгүй, түлшний температур 2600 градус хүртэл нэмэгддэг бол сүүлчийн найдвараюулгүй байдлын системүүд - хайлмал урхи гэж нэрлэгддэг.

Баримт нь энэ температурт реакторын савны ёроол хайлж, цөмийн түлш, хайлсан бүтцийн бүх үлдэгдэл нь реакторын цөм дээр өлгөөтэй тусгай "шил" рүү урсах болно.

Хайлмал урхи нь хөргөгчинд хадгалагдаж, галд тэсвэртэй байдаг. Энэ нь хуваагдлын гинжин урвалыг аажмаар зогсоодог "тахилын материал" гэж нэрлэгддэг материалаар дүүргэгдсэн байдаг.

Тиймээс атомын цахилгаан станцын загвар нь хэд хэдэн түвшний хамгаалалтыг агуулдаг бөгөөд энэ нь осол гарах магадлалыг бараг бүрмөсөн арилгадаг.

Эртний олон зуун мянган алдартай, мартагдсан зэвсгийн дархчууд дайсны армийг нэг товшилтоор ууршуулж чадах хамгийн тохиромжтой зэвсгийг хайхаар тулалдаж байв. Гайхамшигт сэлэм, нумыг алдалгүй цохихыг их бага үнэмшилтэй дүрсэлсэн үлгэрт ийм эрэл хайгуулын ул мөр үе үе олддог.

Аз болоход, техникийн дэвшилудаан хугацааны турш маш удаан хөдөлсөн тул бутлах зэвсгийн жинхэнэ дүр нь зүүд, аман яриа, дараа нь номын хуудсан дээр үлджээ. 19-р зууны шинжлэх ухаан, технологийн үсрэлт нь 20-р зууны гол фоби үүсэх нөхцөлийг бүрдүүлсэн. Бодит нөхцөлд бүтээж, туршсан цөмийн бөмбөг нь цэргийн хэрэг, улс төрд ч хувьсгал хийсэн.

Зэвсэг бүтээсэн түүх

Удаан хугацааны туршхамгийн их гэж үздэг байсан хүчирхэг зэвсэгзөвхөн тэсрэх бодис ашиглан үүсгэж болно. Хамгийн жижиг тоосонцортой ажиллаж байсан эрдэмтдийн нээлт нь түүний тусламжтайгаар гэдгийг шинжлэх ухааны нотолгоо болгожээ энгийн бөөмсасар их эрчим хүч гаргаж болно. Цуврал судлаачдын эхнийх нь 1896 онд ураны давсны цацраг идэвхт чанарыг нээсэн Беккерел гэж нэрлэж болно.

Уран өөрөө 1786 оноос хойш мэдэгдэж байсан ч тэр үед түүний цацраг идэвхит гэж хэн ч сэжиглэж байгаагүй. 19-20-р зууны эхэн үеийн эрдэмтдийн хийсэн ажил нь зөвхөн онцгой зүйлийг илчилсэнгүй. физик шинж чанар, гэхдээ бас цацраг идэвхт бодисоос эрчим хүч гаргаж авах боломж.

Уран дээр суурилсан зэвсэг хийх хувилбарыг эхлээд дэлгэрэнгүй тайлбарлаж, хэвлүүлж, патентжуулсан Францын физикчид, 1939 онд Жолио-Кюри.

Зэвсгийн үнэ цэнийг үл харгалзан эрдэмтэд өөрсдөө ийм сүйрлийн зэвсгийг бүтээхийг эрс эсэргүүцэж байв.

Дэлхийн 2-р дайныг эсэргүүцсэн тул 1950-иад онд хосууд (Фредерик, Ирен) үүнийг ойлгосон. хор хөнөөлтэй хүчдайн, ерөнхий зэвсэг хураахыг дэмжинэ. Тэднийг Нильс Бор, Альберт Эйнштейн болон тухайн үеийн бусад нэр хүндтэй физикчид дэмждэг.

Энэ хооронд Парист нацистуудын асуудалд Жолио-Кюри нар завгүй байх хооронд манай гаригийн нөгөө талд, Америкт дэлхийн анхны цөмийн цэнэгийг бүтээж байв. Ажлыг удирдаж байсан Роберт Оппенхаймерт хамгийн өргөн эрх мэдэл, асар их нөөцийг олгосон. 1941 оны сүүлчээр Манхэттэний төслийн эхлэл тавигдсан бөгөөд энэ нь эцсийн дүндээ анхны байлдааны цөмийн цэнэгт хошууг бүтээхэд хүргэсэн юм.

Нью-Мексикогийн Лос-Аламос хотод зэвсгийн зориулалттай ураны анхны үйлдвэрүүд баригджээ. Дараа нь ижил төстэй цөмийн төвүүд орон даяар, тухайлбал Чикаго, Теннесси мужийн Оак Ридж хотод гарч, Калифорнид судалгаа хийжээ. Бөмбөг бүтээх ажилд Америкийн их дээд сургуулийн профессорууд, Германаас зугтсан физикч нарын шилдэг хүчнүүд шидсэн.

"Гурав дахь Рейх" -д Фюрерийн онцлог шинж чанартай шинэ төрлийн зэвсгийг бүтээх ажлыг эхлүүлсэн.

"Бесноваты" танк, онгоцыг илүү сонирхож байсан тул илүү олон сэдэвХамгийн сайн нь тэр шинэ гайхамшигт бөмбөг хийх шаардлагагүй гэж үзсэн.

Үүний дагуу Гитлерийн дэмжээгүй төслүүд хамгийн сайндаа эмгэн хумсны хурдаар хөдөлсөн.

Халууцаж эхлэхэд тэр танк, онгоц залгисан байсан Зүүн фронт, шинэ гайхамшигт зэвсэг дэмжлэг авсан. Гэхдээ хэтэрхий оройтсон, бөмбөгдөлт, Зөвлөлтийн танкийн шаантагнаас байнга айдаг нөхцөлд цөмийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүхий төхөөрөмж бүтээх боломжгүй байв.

Зөвлөлт Холбоот Улсшинэ төрлийн устгах зэвсгийг бий болгох боломжид илүү анхаарал хандуулсан. Дайны өмнөх үед физикчид ерөнхий мэдлэгийг цуглуулж, нэгтгэсэн цөмийн эрчим хүчмөн цөмийн зэвсэг бүтээх боломж. ЗХУ болон АНУ-д цөмийн бөмбөг бүтээх бүх хугацаанд тагнуул эрчимтэй ажилласан. Асар их нөөц фронт руу явсан тул хөгжлийн хурдыг сааруулахад дайн ихээхэн үүрэг гүйцэтгэсэн.

Академич Игорь Васильевич Курчатов өөрийн гэсэн тууштай зангаараа энэ чиглэлээр харьяа бүх хэлтэсүүдийн ажлыг сурталчилсан нь үнэн. Урагшаа жаахан харвал ЗХУ-ын хотуудад Америкийн цохилт өгөх аюулын эсрэг зэвсгийн хөгжлийг хурдасгах үүрэг түүнд тавигдах болно. Тэр бол хэдэн зуун, мянга мянган эрдэмтэн, ажилчдаас бүрдсэн асар том машины хайрганд зогсож байсан бөгөөд Зөвлөлтийн цөмийн бөмбөгийн эцэг хэмээх хүндэт цолыг хүртэх болно.

Дэлхийн анхны туршилтууд

Гэхдээ Америкийн цөмийн хөтөлбөр рүү буцъя. 1945 оны зун гэхэд Америкийн эрдэмтэд дэлхийн анхны цөмийн бөмбөг бүтээж чаджээ. Өөрийгөө хийсэн эсвэл дэлгүүрт хүчирхэг салют худалдаж авсан хүү түүнийг аль болох хурдан дэлбэлэхийг хүсдэг ер бусын тарчлалыг мэдэрдэг. 1945 онд Америкийн олон зуун цэрэг, эрдэмтэд ижил зүйлийг туулсан.

1945 оны 6-р сарын 16-нд Нью-Мексикогийн Аламогордо цөлд анхны цөмийн зэвсгийн туршилт, өнөөг хүртэл хамгийн хүчтэй дэлбэрэлт болсон.

Дэлбэрэлтийг бункерээс харж байсан гэрчүүд 30 метрийн ган цамхагийн оройд цэнэг тэсрэх хүчтэй цохилтонд өртжээ. Эхлээд бүх зүйл нарнаас хэд дахин хүчтэй гэрлээр дүүрэн байв. Дараа нь тэр тэнгэрт гарав галт бөмбөг, утааны багана болон хувирч, алдартай мөөг хэлбэртэй болсон.

Тоос тогтмогц судлаачид болон бөмбөг бүтээгчид дэлбэрэлт болсон газар руу яаран очжээ. Тэд тугалган бүрээстэй Шерман танкуудаас үйл явдлын үр дагаврыг ажиглав. Тэдний харсан зүйл нь ямар ч зэвсэг ийм хохирол учруулж чадахгүй байв. Элс нь зарим газар шил болтлоо хайлсан.

Цамхагийн өчүүхэн үлдэгдэл нь асар том диаметртэй тогооноос олдсон бөгөөд эвдэрсэн, буталсан байгууламжууд нь сүйтгэгч хүчийг тодорхой харуулсан.

Гэмтлийн хүчин зүйлүүд

Энэхүү дэлбэрэлт нь шинэ зэвсгийн хүч чадал, дайсныг устгахад юу ашиглаж болох тухай анхны мэдээллийг өгсөн. Эдгээр нь хэд хэдэн хүчин зүйл юм:

гэрлийн цацраг, гялалзах, бүр хамгаалагдсан харааны эрхтнүүдийг сохлох чадвартай;
цочролын долгион, төвөөс хөдөлж буй агаарын өтгөн урсгал, ихэнх барилгыг сүйтгэх;
идэвхгүй болгодог цахилгаан соронзон импульс ихэнх ньтоног төхөөрөмж, дэлбэрэлтийн дараа анх удаа харилцаа холбоо ашиглахыг зөвшөөрөхгүй байх;
бусад хор хөнөөлтэй хүчин зүйлээс хоргодсон хүмүүст хамгийн аюултай хүчин зүйл болох нэвтрэлтийн цацрагийг альфа-бета-гамма цацраг гэж хуваадаг;
Хэдэн арван, бүр хэдэн зуун жилийн турш эрүүл мэнд, амьдралд сөргөөр нөлөөлж болзошгүй цацраг идэвхт бохирдол.

Цөмийн зэвсгийг цаашдын хэрэглээ, түүний дотор байлдааны ажиллагаа нь амьд организм, байгальд үзүүлэх нөлөөллийн бүх онцлогийг харуулсан. 1945 оны 8-р сарын 6 бол олон арван мянган оршин суугчдын сүүлчийн өдөр байв жижиг хотХирошима, тэр үед хэд хэдэн чухал цэргийн байгууламжаараа алдартай.

Номхон далай дахь дайны үр дүн нь урьдчилан таамагласан дүгнэлт байсан ч Пентагон Японы архипелаг дахь ажиллагаа нь нэг сая гаруй хүний амь насыг хохирооно гэж үзэж байв. Тэнгисийн явган цэрэгАНУ-ын арми. Хэд хэдэн шувууг нэг чулуугаар алж, Японыг дайнаас гаргахаар шийдсэн буух ажиллагаа, шинэ зэвсгийг туршиж, үүнийг дэлхий даяар, тэр дундаа ЗХУ-д зарлана.

Шөнийн нэг цагийн үед "Baby" цөмийн бөмбөг тээвэрлэж явсан онгоц даалгавраар хөөрөв.

Хотын дээгүүр хаясан бөмбөг өглөөний 8.15 цагт ойролцоогоор 600 метрийн өндөрт дэлбэрчээ. Газар хөдлөлтийн голомтоос 800 метрийн зайд байрлах бүх барилгууд нурсан байна. 9 баллын хүчтэй газар хөдлөлтийг тэсвэрлэх зориулалттай хэдхэн барилгын хана л амьд үлджээ.

Бөмбөг дэлбэрч байх үед 600 метрийн радиуст байсан арван хүн тутмын нэг нь л амьд үлдэж чадсан. Гэрлийн цацраг нь хүмүүсийг нүүрс болгон хувиргаж, чулуун дээр сүүдрийн ул мөр үлдээж, тухайн хүний байгаа газрын харанхуй ул мөрийг үлдээжээ. Дэлбэрэлтийн давалгаа маш хүчтэй байсан тул дэлбэрэлт болсон газраас 19 километрийн зайд шил хагарах боломжтой байв.

Өсвөр насны нэг охиныг газардахдаа өтгөн агаарын урсгалаар цонхоор унагахад тэр залуу байшингийн ханыг хөзөр шиг эвхэж байхыг харав. Дэлбэрэлтийн давалгаа галын хар салхи дэгдэж, дэлбэрэлтээс амьд үлдэж, галын бүсээс гарч амжаагүй цөөн тооны оршин суугчдыг устгасан. Дэлбэрэлтээс хол байгаа хүмүүс эмч нарт анхнаасаа тодорхойгүй байсан шалтгаан нь хүндээр өвдөж эхэлсэн.

Хэсэг хугацааны дараа, хэдэн долоо хоногийн дараа "цацраг туяаны хордлого" гэсэн нэр томьёо зарласан нь одоо цацрагийн өвчин гэж нэрлэгддэг.

280 мянга гаруй хүн дэлбэрэлт болон дараагийн өвчний улмаас ганцхан бөмбөгний хохирогч болжээ.

Японыг цөмийн зэвсгээр бөмбөгдсөн явдал үүгээр дууссангүй. Төлөвлөгөөний дагуу зөвхөн 4-6 хотыг цохих ёстой байсан ч цаг агаарын нөхцөл байдалЗөвхөн Нагасакид цохилт өгөхийг зөвшөөрсөн. Энэ хотод 150 мянга гаруй хүн "Өөх хүн" бөмбөгдөлтөд өртсөн байна.

Япон бууж өгөх хүртэл ийм дайралт хийнэ гэж Америкийн засгийн газар амласан нь эвлэрэх гэрээ байгуулж, дараа нь дуусгавар болсон гэрээнд гарын үсэг зурахад хүргэсэн. Дэлхийн дайн. Гэхдээ цөмийн зэвсгийн хувьд энэ нь зөвхөн эхлэл байсан.

Дэлхийн хамгийн хүчтэй бөмбөг

Дайны дараах үеЗСБНХУ-ын блок болон түүний холбоотнууд АНУ, НАТО-той хийсэн сөргөлдөөнөөр тэмдэглэгдсэн байв. 1940-өөд онд америкчууд ЗХУ-д цохилт өгөх боломжийг нухацтай авч үзсэн. Агуулах хуучин холбоотонБөмбөг бүтээх ажлыг хурдасгах шаардлагатай болсон бөгөөд 1949 оны 8-р сарын 29-нд АНУ-ын цөмийн зэвсгийн монополь дуусгавар болжээ. Зэвсгийн уралдааны үеэр хамгийн их анхаарал хандуулдагхоёр цөмийн туршилт хийх эрхтэй.

Хөнгөн усны хувцас өмсдгөөрөө алдартай Бикини Атолл нь 1954 онд тусгай хүчирхэг цөмийн цэнэгийг туршсаны улмаас дэлхий даяар шуугиан тарьсан юм.

Америкчууд атомын зэвсгийн шинэ загварыг туршихаар шийдсэн ч цэнэгээ тооцоогүй. Үүний үр дүнд дэлбэрэлт төлөвлөснөөс 2.5 дахин хүчтэй болсон байна. Ойролцоох арлуудын оршин суугчид, мөн хаа сайгүй байдаг Японы загасчид халдлагад өртжээ.

Гэхдээ энэ нь Америкийн хамгийн хүчирхэг бөмбөг биш байв. 1960 онд В41 цөмийн бөмбөгийг ашиглалтад оруулсан боловч хүч чадлынхаа улмаас бүрэн туршилтанд хамрагдаагүй. Туршилтын талбай дээр ийм аюултай зэвсгийг дэлбэлэх вий гэсэн болгоомжлолын үүднээс цэнэгийн хүчийг онолын хувьд тооцоолсон.

Бүх зүйлд анхдагч байх дуртай Зөвлөлт Холбоот Улс 1961 онд "Кузкагийн ээж" гэж хочилдог байсан.

Америкийн цөмийн шантаажинд хариу өгөхдөө Зөвлөлтийн эрдэмтэд хамгийн их бүтээв хүчирхэг бөмбөгдэлхийд. Новая Земля дээр туршиж үзсэн бөгөөд энэ нь бараг бүх өнцөг булан бүрт өөрийн мөрөө үлдээсэн бөмбөрцөг. Дурсамжаас харахад дэлбэрэлт болох үед хамгийн алслагдсан булангуудад бага зэрэг газар хөдлөлт мэдрэгдсэн байна.

Тэсэлгээний долгион нь мэдээжийн хэрэг бүх сүйтгэгч хүчээ алдсан тул дэлхийг тойрч чадсан юм. Өнөөдрийг хүртэл энэ бол хүн төрөлхтний бүтээсэн, туршсан дэлхийн хамгийн хүчирхэг цөмийн бөмбөг юм. Мэдээж түүний гар чөлөөтэй байсан бол Ким Чен Уны цөмийн бөмбөг илүү хүчтэй байх байсан ч түүнийг турших Шинэ Дэлхий түүнд байхгүй.

Атомын бөмбөг хийх төхөөрөмж

Маш анхдагч, зөвхөн ойлгоход зориулагдсан атомын бөмбөгний төхөөрөмжийг авч үзье. Атомын бөмбөгийн олон ангилал байдаг боловч үндсэн гурван зүйлийг авч үзье.

Уран 235 дээр үндэслэсэн уран анх Хирошимагийн дээгүүр дэлбэрсэн;
плутони 239 дээр суурилсан плутони анх удаа Нагасаки дээгүүр дэлбэрчээ;
Аз болоход хүн амын эсрэг ашигладаггүй, дейтерий, тритий агуулсан хүнд усанд суурилсан термоядролыг заримдаа устөрөгч гэж нэрлэдэг.

Эхний хоёр бөмбөг нь хяналтгүй цөмийн урвалын үр дүнд хүнд цөмүүдийг жижиг хэсгүүдэд хуваах үр дүнд тулгуурладаг. асар их хэмжэээрчим хүч. Гурав дахь нь устөрөгчийн цөмийг (эсвэл түүний дейтерий ба тритий изотопуудыг) устөрөгчтэй харьцуулахад илүү хүнд гелий үүсэхэд үндэслэдэг. Бөмбөгний ижил жингийн хувьд устөрөгчийн бөмбөгийг устгах чадвар 20 дахин их байдаг.

Хэрэв уран ба плутонийн хувьд эгзэгтэй хэмжээнээс их массыг нэгтгэхэд хангалттай (гинжин урвал эхэлдэг) бол устөрөгчийн хувьд энэ нь хангалтгүй юм.

Хэд хэдэн ураныг нэг хэсэгт найдвартай холбохын тулд ураны жижиг хэсгүүдийг том болгон буудах их бууны эффектийг ашигладаг. Мөн дарь хэрэглэж болох ч найдвартай байдлын үүднээс бага чадалтай тэсрэх бодис ашигладаг.

Плутонийн бөмбөгөнд гинжин урвалд шаардлагатай нөхцлийг бүрдүүлэхийн тулд плутони агуулсан ембүүний эргэн тойронд тэсрэх бодис байрлуулдаг. Хуримтлагдах нөлөө, түүнчлэн төв хэсэгт байрладаг нейтрон санаачлагч (хэд хэдэн миллиграмм полони бүхий бериллий) улмаас шаардлагатай нөхцөлхүрч байна.

Энэ нь өөрөө тэсрэх боломжгүй үндсэн цэнэгтэй, гал хамгаалагчтай. Дейтери ба тритий цөмийг нэгтгэх нөхцлийг бүрдүүлэхийн тулд дор хаяж нэг цэгийн төсөөлшгүй даралт, температур хэрэгтэй. Дараа нь гинжин урвал явагдана.

Ийм параметрүүдийг бий болгохын тулд бөмбөг нь гал хамгаалагч болох ердийн боловч бага чадалтай цөмийн цэнэгийг агуулдаг. Түүний дэлбэрэлт нь термоядролын урвал эхлэх нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Атомын бөмбөгийн хүчийг тооцоолохын тулд "TNT эквивалент" гэж нэрлэдэг. Дэлбэрэлт бол дэлхийн хамгийн алдартай энергийн ялгарал юм тэсрэх бодис– TNT (TNT – тринитротолуол), бүх шинэ төрлийн тэсрэх бодисууд үүнтэй адилтгаж байна. "Хүүхэд" бөмбөг - 13 килотонн TNT. Энэ нь 13000-тай тэнцэнэ.

"Бүдүүн хүн" бөмбөг - 21 килотонн, "Цар Бомба" - 58 мегатон тротил. 26.5 тоннын масстай 58 сая тонн тэсрэх бодис агуулагддаг гэж бодоход аймшигтай, энэ бөмбөг хичнээн жинтэй юм.

Цөмийн дайн ба цөмийн гамшгийн аюул

20-р зууны хамгийн аймшигт дайны дунд гарч ирсэн. цөмийн зэвсэгхүн төрөлхтний хамгийн том аюул болжээ. Дэлхийн 2-р дайны дараа тэр даруй Хүйтэн дайн эхэлж, хэд хэдэн удаа бараг бүрэн хэмжээний дайн болж хувирав. цөмийн мөргөлдөөн. Ядаж нэг тал цөмийн бөмбөг, пуужин ашиглах аюулын тухай 1950-иад оноос яригдаж эхэлсэн.

Энэ дайнд ялагч байж болохгүй гэдгийг бүгд ойлгож, ойлгож байгаа.

Үүнийг таслан зогсоохын тулд олон эрдэмтэн, улс төрчид хүчин чармайлт гаргасаар ирсэн. Чикагогийн их сургууль Нобелийн шагналтнууд зэрэг цөмийн эрдэмтдийн санал хүсэлтийг ашиглан шөнө дундаас хэдхэн минутын өмнө мөхлийн цагийг тогтоодог. Шөнө дунд нь цөмийн сүйрэл, дэлхийн шинэ дайны эхлэл, хуучин ертөнц сүйрлийг илэрхийлдэг. Олон жилийн туршид цагийн зүү 17 минутаас 2 минут хүртэл шөнө дунд хүртэл хэлбэлздэг байв.

Мөн хэд хэдэн нь мэдэгдэж байна томоохон осолатомын цахилгаан станцуудад болсон. Эдгээр гамшиг нь атомын цахилгаан станцууд нь цөмийн бөмбөгөөс ялгаатай хэвээр байгаа боловч атомыг цэргийн зориулалтаар ашиглах үр дүнг төгс харуулж байна. Тэдгээрийн хамгийн том нь:

1957 он, Кыштымын осол, хадгалах системд гэмтэл гарсны улмаас Кыштымын ойролцоо дэлбэрэлт болсон;
1957, Их Британи, Английн баруун хойд хэсэгт аюулгүй байдлын шалгалт хийгдээгүй;
1979 он, АНУ, цаг алдалгүй илрүүлээгүйн улмаас атомын цахилгаан станцад дэлбэрэлт гарч, суларсан;
1986 он, Чернобылийн эмгэнэлт явдал, 4-р цахилгаан станцын дэлбэрэлт;
2011 он, Японы Фүкүшима станцад осол гарсан.

Эдгээр эмгэнэлт явдал бүр олон зуун мянган хүний хувь заяанд хүнд ул мөр үлдээж, бүхэл бүтэн бүс нутгийг орон сууцны бус бүс болгон хувиргасан. тусгай хяналт.

Бараг л эхлэлийг нь тавьсан үйл явдлууд байсан цөмийн гамшиг. Зөвлөлтийн цөмийн шумбагч онгоцууд реактортой холбоотой осолд хэд хэдэн удаа өртөж байсан. Америкчууд 3.8 мегатонны гарцтай Марк 39 маркийн хоёр цөмийн бөмбөг бүхий Superfortress бөмбөгдөгч онгоцыг хаяжээ. Гэвч идэвхжүүлсэн "аюулгүй байдлын систем" нь цэнэгийг тэсрэхийг зөвшөөрөөгүй бөгөөд гамшгаас зайлсхийсэн.

Өнгөрсөн ба одоо үеийн цөмийн зэвсэг

Өнөөдөр энэ нь хэнд ч ойлгомжтой цөмийн дайнустгах болно орчин үеийн хүн төрөлхтөн. Энэ хооронд цөмийн зэвсэг эзэмшиж, цөмийн клубт орох хүсэл, эс бөгөөс хаалгыг нь тогшоод орж ирэх хүсэл төрийн зарим удирдагчдын сэтгэлийг хөдөлгөсөөр байна.

Энэтхэг, Пакистан хоёр зөвшөөрөлгүйгээр цөмийн зэвсэг бүтээсэн бөгөөд израильчууд бөмбөг байгааг нууж байна.

Зарим хүмүүсийн хувьд цөмийн бөмбөг эзэмших нь түүний ач холбогдлыг батлах арга юм олон улсын тавцанд. Бусдын хувьд энэ нь жигүүрт ардчилал болон бусад гадны хүчин зүйлд хөндлөнгөөс оролцохгүй байх баталгаа юм. Гэхдээ гол зүйл бол эдгээр нөөц нь үнэхээр бий болсон бизнест ордоггүй явдал юм.

Видео

Ердийн байлдааны хошууг харцгаая (бодит байдал дээр байлдааны хошууны хооронд дизайны ялгаа байж болно). Энэ бол хөнгөн, бат бөх хайлшаар хийсэн конус юм - ихэвчлэн титан. Дотор нь хаалт, хүрээ, цахилгаан хүрээ байдаг - бараг л онгоц шиг. Цахилгаан хүрээ нь удаан эдэлгээтэй металл бүрхүүлээр хучигдсан байдаг. Суултын янданд дулаанаас хамгаалах зузаан давхаргыг хэрэглэнэ. Энэ нь эртний неолитын үеийн сагс шиг харагдаж байна, шавараар өгөөмөр бүрсэн, дулаан болон керамик эдлэлийн анхны туршилтаар шатаасан. Үүнтэй төстэй байдлыг тайлбарлахад хялбар байдаг: сагс болон байлдааны хошуу хоёулаа гадны дулааныг эсэргүүцэх ёстой.

Байлдааны толгой ба түүнийг дүүргэх

Гурав дахь зорчигч бас байдаг - байлдааны хошууны хөдөлгөөнийг хэмжих эсвэл түүний нислэгийг ерөнхийд нь хянах төхөөрөмж. Сүүлчийн тохиолдолд ажлын удирдлагыг байлдааны толгойд суурилуулсан бөгөөд энэ нь замналыг өөрчлөх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, хийн систем эсвэл нунтаг системийг идэвхжүүлэх. Мөн цахилгаан хангамж бүхий самбар дээрх цахилгаан сүлжээ, үе шаттай холбооны шугам, хамгаалагдсан утас, холбогч хэлбэрээр, цахилгаан соронзон импульсийн эсрэг хамгаалалт, термостат систем - шаардлагатай цэнэгийн температурыг хадгалах.

Зураг дээр MX (Энхийг сахиулагч) пуужин болон арван байлдааны хошууны үржлийн үе шатыг харуулав. Энэхүү пуужинг ашиглалтаас удаан хугацаанд татан буулгасан боловч ижил цэнэгт хошууг (мөн хуучин ч гэсэн) ашигладаг хэвээр байна. Америкчууд зөвхөн шумбагч онгоцонд суурилуулсан олон цэнэгт хошуутай баллистик пуужинтай.

Автобуснаас гарсны дараа байлдааны хошуунууд өндрөө авсаар нэгэн зэрэг бай руугаа гүйж байна. Тэд босдог хамгийн өндөр онооТэдний замнал, дараа нь хэвтээ нислэгээ удаашруулахгүйгээр тэд илүү хурдан, хурдан гулсаж эхэлдэг. Далайн түвшнээс дээш яг зуун километрийн өндөрт байлдааны хошуу тус бүр албан ёсоор хүний тогтоосон хилийг давдаг. гадаад орон зай. Уур амьсгал урагш!

Цахилгаан салхи

Цэнхэр хүчилтөрөгчийн манангаар бүрхэгдсэн, аэрозолийн суспензээр бүрхэгдсэн, аймшигт өндөрлөгөөс тод томруун гялалзсан асар том, хязгааргүй тав дахь далай байдаг. Салалтын үлдэгдэл нөлөөллөөс аажмаар, бараг мэдэгдэхүйц эргэж, байлдааны толгой нь зөөлөн зам дагуу доошоо бууж байна. Гэвч дараа нь маш ер бусын салхи түүн рүү зөөлөн үлээв. Тэр түүнд бага зэрэг хүрсэн бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц болж, биеийг нимгэн, цайвар цэнхэр өнгийн туяагаар бүрхэв. Энэ долгион нь гайхалтай өндөр температуртай боловч хэт эфирийн шинж чанартай тул байлдааны хошууг хараахан шатаадаггүй. Байлдааны толгой дээгүүр үлээж буй сэвшээ салхи нь цахилгаан дамжуулагч юм. Конусын хурд нь маш өндөр тул агаарын молекулуудыг шууд утгаараа цахилгаанаар цэнэглэгдсэн хэсгүүдэд буталж, агаарын цохилтын ионжилт үүсдэг. Энэхүү плазмын сэвшээ салхи нь өндөр Mach тооны хэт авианы урсгал гэж нэрлэгддэг бөгөөд хурд нь дууны хурдаас хорь дахин их юм.

Гиперсоник дээр халаана

Урсгал уруудахдаа конденсацлах тусам байлдааны хошуунд улам их дарамт учруулж, нислэгийг удаашруулдаг. Энэ нь удаашрах тусам температур аажмаар буурдаг. Оролтын эхэн үеийн асар том утгуудаас эхлээд хэдэн арван мянган Келвиний хөх-цагаан туяа, таваас зургаан мянган градусын шар-цагаан гэрэлтэлт хүртэл. Энэ нь нарны гадаргуугийн давхаргын температур юм. Агаарын нягтрал хурдан нэмэгдэж, дулаан нь байлдааны хошууны хананд урсдаг тул гэрэлтэх нь нүд гялбам болж хувирдаг. Дулаанаас хамгаалах бүрхүүл нь шатаж, шатаж эхэлдэг.

Хамгийн муу хэсэг нь хамар юм. Тэнд ирж буй урсгалын хамгийн их нягтрал үүсдэг. Энэ лацны хэсэг нь биеэсээ салсан мэт бага зэрэг урагшилна. Мөн энэ нь зузаан линз эсвэл дэр хэлбэртэй, урд талд үлддэг. Энэ формацийг "салгасан нумын цохилтын долгион" гэж нэрлэдэг. Энэ нь байлдааны толгойг тойрсон цохилтын долгионы конусын гадаргуугаас хэд дахин зузаан юм. Энд ирж буй урсгалын урд талын шахалт хамгийн хүчтэй байдаг. Тиймээс салгагдсан нумын цохилтын долгион нь хамгийн өндөр температур, хамгийн их дулаан нягттай байдаг. Энэхүү жижиг нар нь байлдааны хошууны хамрыг туяагаар шатаадаг - тодруулж, дулааныг их биений хамар руу шууд цацруулж, хамар нь хүчтэй шатдаг. Тиймээс дулааны хамгаалалтын хамгийн зузаан давхарга байдаг. Агаар мандалд нисч буй байлдааны хошууны эргэн тойронд олон километрийн турш харанхуй шөнө тус газрыг гэрэлтүүлдэг нумын цохилтын долгион юм.

Энэ нь талуудын хувьд маш амтгүй болдог. Тэд одоо бас толгойны цохилтын долгионы тэсэхийн аргагүй туяанд шарж байна. Мөн халуун шахсан агаараар шатдаг бөгөөд энэ нь молекулыг нь бутлахад плазм болж хувирдаг. Гэсэн хэдий ч ийм зүйлтэй өндөр температурАгаарыг зүгээр л халаах замаар ионжуулдаг - түүний молекулууд дулаанаас салдаг. Үр дүн нь цохилтын ионжуулалт ба температурын плазмын холимог юм. Энэхүү плазм нь үрэлтийн үйлдлээр дулааны хамгаалалтын шатаж буй гадаргууг элс эсвэл зүлгүүрээр өнгөлдөг. Хийн динамик элэгдэл үүсч, дулаанаас хамгаалах бүрээсийг хэрэглэдэг.

Энэ үед байлдааны хошуу өнгөрөв дээд хязгаарстратосфер - стратопауза - 55 км-ийн өндөрт давхрага мандалд ордог. Энэ нь одоо дуунаас арав, арван хоёр дахин хурдан, хэт авианы хурдаар хөдөлж байна.

Хүнлэг бус хэт ачаалал

Хүнд шатаах нь хамрын геометрийг өөрчилдөг. Урсгал нь уран барималчны цүүц шиг хамрын бүрхэвч рүү үзүүртэй төв цухуйсан хэсгийг шатаадаг. Гадаргуугийн бусад шинж чанарууд нь жигд бус шаталтаас болж гарч ирдэг. Хэлбэрийн өөрчлөлт нь урсгалын өөрчлөлтөд хүргэдэг. Энэ нь байлдааны толгойн гадаргуу болон температурын талбайн шахсан агаарын даралтын тархалтыг өөрчилдөг. Тооцоолсон урсгалтай харьцуулахад агаарын хүчний үйл ажиллагааны өөрчлөлтүүд үүсдэг бөгөөд энэ нь нөлөөллийн цэгийн хазайлтыг үүсгэдэг - алдагдах үүснэ. Энэ нь жижиг байсан ч гэсэн хоёр зуун метр, гэхдээ тэнгэрийн сум нь дайсны пуужингийн силосыг хазайлтаар онох болно. Эсвэл огт цохихгүй.

Үүнээс гадна цохилтын долгионы гадаргуу, нумын долгион, даралт, температурын хэв маяг байнга өөрчлөгдөж байдаг. Хурд нь аажмаар буурч, харин агаарын нягтрал хурдан нэмэгддэг: конус нь стратосфер руу доошоо унадаг. Байлдааны толгойн гадаргуу дээрх жигд бус даралт, температурын улмаас тэдгээрийн өөрчлөлтийн хурдацтай холбоотойгоор дулааны цочрол үүсч болно. Тэд дулааны хамгаалалтын бүрхүүлээс хэсэг, хэсгүүдийг таслах чадвартай бөгөөд энэ нь урсгалын хэв маягт шинэ өөрчлөлтүүдийг оруулдаг. Мөн нөлөөллийн цэгийн хазайлтыг нэмэгдүүлдэг.

Үүний зэрэгцээ байлдааны хошуу нь "дээш-доош" -оос "баруун-зүүн" ба буцах чиглэлийг өөрчилснөөр аяндаа байнга савлаж болно. Эдгээр өөрөө хэлбэлзэл нь орон нутгийн хурдатгал үүсгэдэг өөр өөр хэсгүүдбайлдааны хошуу. Хурдатгал нь чиглэл, хэмжээнээсээ хамаарч өөр өөр байдаг нь байлдааны хошуунд үзүүлэх нөлөөллийн дүр зургийг улам хүндрүүлдэг. Энэ нь илүү их ачаалал, эргэн тойрон дахь цочролын долгионы тэгш бус байдал, жигд бус температурын талбайнууд болон бусад жижиг таашаалуудыг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь шууд том асуудал болж хувирдаг.

Гэхдээ ирж буй урсгал нь үүгээр ч барагдахгүй. Ирж буй шахсан агаарын ийм хүчтэй даралтын улмаас байлдааны толгой нь асар их тоормосны нөлөө үзүүлдэг. Том байна сөрөг хурдатгал. Бүх дотоод эд ангиудтай байлдааны хошуу нь хурдацтай нэмэгдэж буй хэт ачаалалтай байгаа тул хэт ачааллаас хамгаалах боломжгүй юм.

Сансрын нисгэгчид буухдаа ийм хэт ачааллыг мэдэрдэггүй. Удирдагч тээврийн хэрэгсэл нь байлдааны хошуу шиг тийм ч нягт биш, дотор нь бага боловсронгуй, дүүргэгдсэн байдаг. Сансрын нисэгчид хурдан буух гэж яарахгүй байна. Байлдааны хошуу бол зэвсэг юм. Тэрээр буудахаасаа өмнө зорилтот газартаа аль болох хурдан хүрэх ёстой. Мөн хурдан нисэх тусам түүнийг таслан зогсооход хэцүү байдаг. Конус бол хамгийн сайн дуунаас хурдан урсгалын хэлбэр юм. Хадгалж байна өндөр хурдтайАгаар мандлын доод давхаргад байлдааны толгой маш том тоормостой тулгардаг. Ийм учраас бат бөх хаалт, даацын хүрээ хэрэгтэй. Хоёр унаачны тав тухтай "суудал" - эс тэгвээс тэд хэт ачааллаас болж суудлаасаа урагдах болно.

Сиамын ихрүүдийн яриа

Дашрамд хэлэхэд, эдгээр морьтонгууд яах вэ? Гол зорчигчдыг санах цаг ирлээ, учир нь тэд одоо идэвхгүй суугаагүй, харин өөрсдийнхөө хүнд хэцүү замыг туулж байгаа бөгөөд тэдний харилцан яриа яг энэ мөчид хамгийн утга учиртай болж байна.

Тээвэрлэлтийн явцад цэнэгийг хэсэг хэсгээр нь задалсан. Байлдааны хошуунд суурилуулсан тохиолдолд угсарч, пуужинд байлдааны хошуу суурилуулахдаа байлдааны бүрэн бэлэн байдалд (импульсийн нейтрон үүсгэгчийг суурилуулсан, тэсэлгээний төхөөрөмжөөр тоноглогдсон гэх мэт) тоноглогдсон байдаг. Цэнэг нь байлдааны хошуу дээрх бай руу очиход бэлэн байгаа ч тэсрэлт хийхэд хараахан бэлэн болоогүй байна. Энд байгаа логик нь тодорхой байна: цэнэгийн тэсрэлт байнга бэлэн байх нь шаардлагагүй бөгөөд онолын хувьд аюултай юм.

Үүнийг тэсрэлт рүү чиглэсэн хөдөлгөөний найдвартай байдал, үйл явцыг хянах гэсэн хоёр зарчим дээр суурилсан нарийн төвөгтэй алгоритмын дагуу (байлтын ойролцоо) дэлбэрэхэд бэлэн байдалд шилжүүлэх ёстой. Тэсэлгээний систем нь цэнэгийг цаг тухайд нь илүү өндөр түвшний бэлэн байдалд шилжүүлдэг. Бүрэн бэлтгэсэн цэнэг нь хяналтын нэгжээс тэсрэх үед гарч ирэхэд тэр даруй, тэр даруй дэлбэрэлт болно. Мэргэн буудагчийн сумны хурдаар нисч буй байлдааны хошуу нь түүний цэнэг дэх термоядролын урвал эхэлж, хөгжиж, бүрэн өнгөрч, хүний үсний зузаан хүртэл сансар огторгуйд шилжиж амждаггүй, миллиметрийн хоёр зууны нэгийг л туулах болно. дууссан бөгөөд бүх хэвийн хүчийг суллаж байна.

Эцсийн флаш

Дэлхийн гадаргуу дээр дэлбэрэлт хийх нь ховор тохиолддог - зөвхөн пуужингийн силос зэрэг газарт булагдсан объектуудад зориулагдсан. Ихэнх бай гадаргуу дээр байрладаг. Тэдний хамгийн их сүйрэлд хүргэхийн тулд дэлбэрэлтийг цэнэгийн хүчнээс хамааран тодорхой өндөрт гүйцэтгэдэг. Тактикийн хорин килотонны хувьд энэ нь 400-600 м юм. Стратегийн хувьд хамгийн оновчтой дэлбэрэлтийн өндөр нь 1200 метр юм. Дэлбэрэлтээс болж хоёр долгион газар нутгийг дайран өнгөрдөг. Газар хөдлөлтийн төв рүү ойртох тусам дэлбэрэлтийн давалгаа эрт болно. Энэ нь унаж, ойж, хажуу тийш үсэрч, дэлбэрэлтийн цэгээс дөнгөж ирсэн шинэ давалгаатай нийлнэ. Дэлбэрэлтийн төвөөс ирж, гадаргуугаас туссан хоёр долгион нь нийлж, газрын давхаргад хамгийн хүчтэй цочролын долгионыг үүсгэдэг бөгөөд сүйрлийн гол хүчин зүйл юм.

Туршилтын хөөргөх үед байлдааны хошуу нь ихэвчлэн ямар ч саадгүйгээр газарт хүрдэг. Онгоцонд хагас зуун жинтэй тэсрэх бодис байдаг бөгөөд тэдгээр нь унах үед дэлбэрдэг. Юуны төлөө? Нэгдүгээрт, байлдааны хошуу нь нууц объект бөгөөд ашиглалтын дараа аюулгүйгээр устгагдах ёстой. Хоёрдугаарт, энэ нь туршилтын талбайн хэмжих системд шаардлагатай - нөлөөллийн цэгийг хурдан илрүүлэх, хазайлтыг хэмжихэд шаардлагатай.

Цөмийн цэнэгт хошуутай анхны тив хоорондын баллистик пуужин

Дэлхийн анхны цөмийн цэнэгт хошуутай ICBM нь Зөвлөлтийн R-7 байв. Энэ нь нэг гурван мегатонн байлдааны цэнэгт хошуу тээвэрлэж, 11,000 км-ийн зайд (өөрчлөлт 7-А) байг онох чадвартай. С.П.-ийн бүтээл. Королевыг ашиглалтад оруулсан боловч исэлдүүлэгч (шингэн хүчилтөрөгч) -ээр нэмэлт цэнэглэхгүйгээр удаан хугацаанд байлдааны үүрэг гүйцэтгэх боломжгүй байсан тул цэргийн пуужингийн хувьд үр дүнгүй болсон. Гэхдээ R-7 (мөн түүний олон тооны өөрчлөлтүүд) сансрын хайгуулд онцгой үүрэг гүйцэтгэсэн.

Олон тооны цэнэгт хошуутай анхны ICBM байлдааны хошуу

Дэлхийн хамгийн анхны олон цэнэгт хошуутай ICBM нь Америкийн LGM-30 Minuteman III пуужин байсан бөгөөд 1970 онд байрлуулж эхэлсэн. Өмнөх өөрчлөлттэй харьцуулахад W-56 байлдааны хошууг үржүүлгийн шатанд суурилуулсан гурван хөнгөн W-62 цэнэгт хошуугаар сольсон. Тиймээс пуужин гурван өөр байг онох эсвэл гурван хошуугаа бүгдийг нь төвлөрүүлж нэгийг нь цохих боломжтой. Одоогоор зэвсэг хураах санаачилгын нэг хэсэг болох бүх Minuteman III пуужинд зөвхөн нэг байлдааны хошуу үлдсэн байна.

Хувьсах чадвартай байлдааны хошуу

1960-аад оны эхэн үеэс эхлэн хувьсах хүчин чадалтай термоядролын цэнэгт хошууг бүтээх технологийг боловсруулжээ. Тухайлбал, Томагавк пуужин дээр суурилуулсан W80 байлдааны хошуу орно. Эдгээр технологиудыг Теллер-Улам схемийн дагуу бүтээгдсэн термоядролын цэнэгт зориулж бүтээсэн бөгөөд энд уран эсвэл плутонийн изотопуудын задралын урвал нь хайлуулах урвалыг өдөөдөг (жишээ нь. термоядролын дэлбэрэлт). Эрчим хүчний өөрчлөлт нь хоёр үе шатны харилцан үйлчлэлд тохируулга хийснээр үүссэн.

Жич. Би бас нэмж хэлмээр байна, тэнд саатуулагчид мөн ажил дээрээ ажиллаж байна, төөрөгдөл гарч байна, үүнээс гадна хурдасгах блокуудба/эсвэл радар дахь байны тоог нэмэгдүүлэх, пуужингийн довтолгооноос хамгаалах системийг хэт ачаалах зорилгоор салгасны дараа автобусыг дэлбэлнэ.