Цөмийн бөмбөг шиг хүчирхэг зэвсэг бий болсон нь объектив ба субъектив шинж чанартай дэлхийн хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэлийн үр дүн байв. Объективийн хувьд үүнийг бий болгох нь 20-р зууны эхний хагаст физикийн суурь нээлтүүдээс эхэлсэн шинжлэх ухааны хурдацтай хөгжлөөс үүдэлтэй юм. Хамгийн хүчтэй субъектив хүчин зүйл бол Гитлерийн эсрэг эвслийн орнууд болох АНУ, Их Британи, ЗСБНХУ цөмийн зэвсгийн бүтээн байгуулалтад бие биенээсээ түрүүлэхийг оролдсон 40-өөд оны цэрэг-улс төрийн нөхцөл байдал байв.
Цөмийн бөмбөг бүтээх урьдчилсан нөхцөл
1896 онд Францын химич А.Беккерел ураны цацраг идэвхт чанарыг нээсэн үед атомын зэвсэг бүтээх шинжлэх ухааны замын эхлэл болсон.
Энэ элементийн гинжин урвал нь аймшигт зэвсгийг бий болгох үндэс суурь болсон юм.
19-р зууны сүүлч, 20-р зууны эхний арван жилд эрдэмтэд альфа, бета, гамма цацрагийг нээж, химийн элементүүдийн олон цацраг идэвхт изотопууд, цацраг идэвхт задралын хуулийг нээж, цөмийн изометрийг судлах үндэс суурийг тавьсан. . 1930-аад онд нейтрон ба позитрон гэдэг нь мэдэгдэж, ураны атомын цөм анх удаа нейтроныг шингээх замаар хуваагдсан. Энэ нь цөмийн зэвсэг бүтээх эхлэлийн түлхэц болсон юм. Анх 1939 онд цөмийн бөмбөгийн загварыг зохион бүтээж, патентжуулсан хүн бол Францын физикч Фредерик Жолио-Кюри юм.
Цаашдын хөгжлийн үр дүнд цөмийн зэвсэг нь эзэмшигч улсын үндэсний аюулгүй байдлыг хангах, бусад бүх зэвсгийн системийн чадавхийг багасгах чадвартай цэрэг-улс төрийн болон стратегийн түүхэнд урьд өмнө байгаагүй үзэгдэл болжээ.
- Атомын бөмбөгний загвар нь хэд хэдэн өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг бөгөөд эдгээрээс үндсэн хоёрыг нь ялгадаг.
- хүрээ,
автоматжуулалтын систем.
- Автоматжуулалт нь цөмийн цэнэгийн хамт тэдгээрийг янз бүрийн нөлөөллөөс (механик, дулаан гэх мэт) хамгаалдаг орон сууцанд байрладаг. Автоматжуулалтын систем нь тэсрэлт нь хатуу заасан цагт болохыг хянадаг. Энэ нь дараахь элементүүдээс бүрдэнэ.
- яаралтай дэлбэрэлт;
- аюулгүй байдал ба хошуут төхөөрөмж;
- цахилгаан хангамж;
цэнэглэх дэлбэрэлтийн мэдрэгч.
Цөмийн бөмбөг дэлбэлэх систем өөр өөр байдаг. Хамгийн энгийн нь тарилгын төхөөрөмж бөгөөд тэсрэлт хийх түлхэц нь зорилтот түвшинд хүрч, улмаар хэт эгзэгтэй масс үүсэх явдал юм.
Атомын зэвсгийн өөр нэг шинж чанар бол калибрын хэмжээ юм: жижиг, дунд, том. Ихэнхдээ дэлбэрэлтийн хүчийг TNT эквивалентаар тодорхойлдог.Жижиг калибрын цөмийн зэвсэг нь хэдэн мянган тонн TNT цэнэглэх хүчийг агуулдаг. Дундаж калибр нь хэдэн арван мянган тонн TNT-тэй тэнцэж байгаа бол том нь сая саяар хэмжигддэг.
Үйл ажиллагааны зарчим
Атомын бөмбөгийн загвар нь цөмийн гинжин урвалын үед ялгарсан цөмийн энергийг ашиглах зарчим дээр суурилдаг. Энэ бол хүнд бөөмийг задлах эсвэл хөнгөн цөмийг нэгтгэх үйл явц юм. Хамгийн богино хугацаанд цөмийн эрчим хүч асар их хэмжээгээр ялгардаг тул цөмийн бөмбөг үй олноор хөнөөх зэвсгийн ангилалд багтдаг.
Энэ үйл явцын явцад хоёр гол газар байдаг:
- процесс шууд явагддаг цөмийн дэлбэрэлтийн төв;
- газар хөдлөлтийн голомт нь энэ үйл явцын гадаргуу (газар эсвэл ус) дээрх төсөөлөл юм.
Цөмийн дэлбэрэлт нь ийм хэмжээний энерги ялгаруулж, газар дээр тусах үед газар хөдлөлтийн чичиргээ үүсгэдэг. Тэдний тархалтын хүрээ маш том боловч хэдхэн зуун метрийн зайд байгаль орчинд ихээхэн хохирол учруулдаг.
Атомын зэвсэг нь хэд хэдэн төрлийн устгалтай байдаг.
- гэрлийн цацраг,
- цацраг идэвхт бохирдол,
- цочролын долгион,
- нэвтрэн орох цацраг,
- цахилгаан соронзон импульс.
Цөмийн дэлбэрэлт нь их хэмжээний гэрэл, дулааны энерги ялгарснаас үүсдэг тод гялбаа дагалддаг. Энэхүү гялбааны хүч нь нарны цацрагийн хүчнээс хэд дахин их байдаг тул гэрэл, дулааны хор хөнөөлийн аюул нь хэдэн километрээс илүү байдаг.
Цөмийн бөмбөгний нөлөөллийн өөр нэг маш аюултай хүчин зүйл бол дэлбэрэлтийн үед үүссэн цацраг юм. Энэ нь зөвхөн эхний 60 секундын хугацаанд үйлчилдэг боловч хамгийн их нэвтрэх чадвартай.
Цочролын долгион нь асар их хүч чадалтай бөгөөд ихээхэн хор хөнөөлтэй нөлөө үзүүлдэг тул хэдхэн секундын дотор хүмүүс, тоног төхөөрөмж, барилга байгууламжид асар их хохирол учруулдаг.
Нэвтрэх цацраг нь амьд организмд аюултай бөгөөд хүний цацраг туяа өвчнийг үүсгэдэг. Цахилгаан соронзон импульс нь зөвхөн тоног төхөөрөмжид нөлөөлдөг.
Эдгээр бүх төрлийн гэмтэл нь атомын бөмбөгийг маш аюултай зэвсэг болгодог.
Анхны цөмийн бөмбөгийн туршилтууд
Атомын зэвсгийг хамгийн түрүүнд АНУ хамгийн их сонирхож байгааг харуулсан. 1941 оны сүүлээр тус улс цөмийн зэвсэг бүтээхэд асар их хөрөнгө, нөөцийг хуваарилав. Ажлын үр дүн нь 1945 оны 7-р сарын 16-нд АНУ-ын Нью Мексико мужид болсон Gadget тэсрэх төхөөрөмж бүхий атомын бөмбөгийн анхны туршилтууд байв.
АНУ арга хэмжээ авах цаг иржээ. Дэлхийн 2-р дайныг ялалтаар дуусгахын тулд Гитлерийн Германы холбоотон Япон улсыг ялахаар шийджээ.
Пентагон анхны цөмийн цохилт өгөх зорилтот газруудыг сонгосон бөгөөд энэ үеэр АНУ хичнээн хүчирхэг зэвсэгтэй гэдгээ харуулахыг хүссэн.
Мөн оны 8-р сарын 6-нд Японы Хирошима хотод "Хүүхэд" нэртэй анхны атомын бөмбөг, 8-р сарын 9-нд Нагасаки хотод "Бүдүүн хүн" нэртэй бөмбөг унажээ.
Хирошимад цохилтыг төгс гэж үзсэн: цөмийн төхөөрөмж 200 метрийн өндөрт дэлбэрчээ. Тэсэлгээний давалгаа нүүрсээр халдаг Японы байшингуудын зуухыг хөмөрчээ. Энэ нь газар хөдлөлтийн голомтоос алслагдсан хот суурин газруудад ч олон тооны түймэр гарахад хүргэсэн.
Анхны гялбааны дараа хэдхэн секунд үргэлжилсэн дулааны долгион үүсэж, түүний хүч нь 4 км радиусыг хамарч, боржин чулуун хавтан дахь хайлсан хавтан ба кварц, шатсан телеграфын шон зэрэг болно. Халуун давалгааны дараа цочролын давалгаа гарч ирэв. Салхины хурд 800 км/цаг байсан бөгөөд шуурга нь хотын бараг бүх зүйлийг сүйтгэжээ. 76 мянган барилгаас 70 мянга нь бүрэн сүйрчээ.
Хэдэн минутын дараа том хар дуслаар хачирхалтай бороо орж эхлэв. Энэ нь агаар мандлын хүйтэн давхаргад уур, үнснээс үүссэн конденсацаас үүдэлтэй юм. 800 метрийн зайд галт бөмбөлөгт баригдсан хүмүүс шатаж, тоос болон хувирчээ.
Заримынх нь цочролын долгионд түлэгдсэн арьс нь урагдсан байна. Цацраг идэвхит хар борооны дуслууд эдгэшгүй түлэгдэлт үлдээв.
Амьд үлдсэн хүмүүс урьд өмнө мэдэгдээгүй өвчнөөр өвчилсөн. Тэд дотор муухайрах, бөөлжих, халуурах, сулрах зэрэг шинж тэмдгүүд илэрч эхлэв. Цусан дахь цагаан эсийн түвшин огцом буурсан. Эдгээр нь цацрагийн өвчний анхны шинж тэмдэг байв.
Хоёр атомын бөмбөг хэдхэн секундын дотор хэдэн зуун мянган хүнийг устгасан. Анхны хотыг цочролын долгионоор бараг л газрын хөрснөөс арчигджээ. Энгийн иргэдийн талаас илүү хувь нь (ойролцоогоор 240 мянган хүн) шархаа даалгүй нас баржээ. Олон хүмүүс цацраг туяанд өртөж, цацрагийн өвчин, хорт хавдар, үргүйдэлд хүргэсэн. Нагасаки хотод эхний өдрүүдэд 73 мянган хүн амиа алдсан бол хэсэг хугацааны дараа дахин 35 мянган оршин суугч маш их зовлон зүдгүүрт нас баржээ.
Видео: цөмийн бөмбөгийн туршилт
RDS-37-ийн туршилтууд
Орос улсад атомын бөмбөг бүтээх
Бөмбөгдөлтийн үр дагавар, Японы хотуудын оршин суугчдын түүх И.Сталиныг цочирдуулав. Өөрсдөө цөмийн зэвсэг бүтээх нь үндэсний аюулгүй байдлын асуудал гэдэг нь тодорхой болсон. 1945 оны наймдугаар сарын 20-нд Л.Берия тэргүүтэй Атомын энергийн хороо Орост ажиллаж эхэлсэн.
ЗХУ-д цөмийн физикийн судалгаа 1918 оноос хойш явагдаж байна. 1938 онд Шинжлэх ухааны академийн дэргэд атомын цөмийн асуудлаарх комисс байгуулагдсан. Гэвч дайн эхэлснээр энэ чиглэлийн бараг бүх ажил түр зогссон.
1943 онд ЗХУ-ын тагнуулын ажилтнууд атомын энергийн талаархи шинжлэх ухааны бүтээлүүдийг ангилсан Англиас шилжүүлснээр барууны орнуудад атомын бөмбөг бүтээх ажил нэлээд урагшилжээ. Үүний зэрэгцээ АНУ-ын хэд хэдэн Америкийн цөмийн судалгааны төвд найдвартай агентуудыг нэвтрүүлсэн. Тэд атомын бөмбөгийн талаарх мэдээллийг Зөвлөлтийн эрдэмтэдэд дамжуулсан.
Атомын бөмбөгийн хоёр хувилбарыг боловсруулах ажлын даалгаврыг тэдгээрийг бүтээгч, шинжлэх ухааны удирдагчдын нэг Ю.Харитон боловсруулсан. Үүний дагуу 1 ба 2 индекс бүхий RDS ("тусгай тийрэлтэт хөдөлгүүр") бий болгохоор төлөвлөж байсан.
- RDS-1 бол бөмбөрцөг хэлбэрийн шахалтаар тэсрэх ёстой байсан плутонийн цэнэгтэй бөмбөг юм. Түүний төхөөрөмжийг Оросын тагнуулын албанд хүлээлгэн өгсөн байна.
- RDS-2 бол ураны цэнэгийн хоёр хэсэг бүхий их бууны бөмбөг бөгөөд эгзэгтэй масс үүсэх хүртэл бууны торонд нэгдэх ёстой.
Алдарт RDS-ийн түүхэнд хамгийн түгээмэл декодчилол болох "Орос үүнийг өөрөө хийдэг" -ийг Харитоны шинжлэх ухааны асуудал эрхэлсэн орлогч К.Щелкин зохион бүтээжээ.
Эдгээр үгс нь ажлын мөн чанарыг маш зөв илэрхийлжээ.
Тагнуулын сувгаар хүлээн авсан мэдээлэл нь Зөвлөлтийн эрдэмтдийн ажлыг хурдасгасан. Барууны шинжээчдийн үзэж байгаагаар 1954-1955 оноос өмнө Зөвлөлтийн цөмийн зэвсгийг бүтээх боломжгүй байсан. Гэсэн хэдий ч анхны атомын бөмбөгийн туршилт 1949 оны 8-р сарын сүүлээр ЗХУ-д болсон.
1949 оны 8-р сарын 29-нд Семипалатинск дахь туршилтын талбайд РДС-1 цөмийн төхөөрөмжийг дэлбэлсэн - Зөвлөлтийн анхны атомын бөмбөгийг И.Курчатов, Ю.Харитон тэргүүтэй эрдэмтдийн баг зохион бүтээжээ. Дэлбэрэлт 22 кт хүчтэй байв. Цэнэгийн загвар нь Америкийн "Бүдүүн хүн" -ийг дуурайлган хийсэн бөгөөд электрон дүүргэлтийг Зөвлөлтийн эрдэмтэд бүтээжээ.
Америкчууд ЗХУ-ын 70 хотод атомын бөмбөг хаях гэж байсан Трояны төлөвлөгөө хариу цохилт өгөх магадлалын улмаас бүтэлгүйтэв. Семипалатинскийн туршилтын талбайд болсон үйл явдал Зөвлөлтийн атомын бөмбөг Америкийн шинэ зэвсэг эзэмших монополь байдлыг зогсоосныг дэлхий нийтэд мэдээлэв. Энэхүү шинэ бүтээл нь АНУ, НАТО-гийн милитарист төлөвлөгөөг бүрэн устгаж, Дэлхийн 3-р дайн үүсэхээс сэргийлсэн юм. Бүхэл бүтэн сүйрлийн аюул дор байгаа дэлхийн энх тайвны эрин үе эхэлсэн шинэ түүх.
Дэлхийн "Цөмийн клуб"
Цөмийн клуб нь цөмийн зэвсэгтэй хэд хэдэн муж улсын бэлгэдэл юм. Өнөөдөр бидэнд ийм зэвсэг байна:
- АНУ-д (1945 оноос хойш)
- Орос улсад (анх ЗХУ, 1949 оноос хойш)
- Их Британид (1952 оноос хойш)
- Францад (1960 оноос хойш)
- Хятадад (1964 оноос хойш)
- Энэтхэгт (1974 оноос хойш)
- Пакистанд (1998 оноос хойш)
- Хойд Солонгост (2006 оноос хойш)
Израйль ч мөн цөмийн зэвсэгтэй гэж үздэг ч тус улсын удирдлага цөмийн зэвсэг байгаа талаар ямар ч тайлбар хийгээгүй байна. Нэмж дурдахад АНУ-ын цөмийн зэвсгийг НАТО-гийн гишүүн орнууд (Герман, Итали, Турк, Бельги, Нидерланд, Канад) болон холбоотнууд (Япон, Өмнөд Солонгос, албан ёсны татгалзсан ч гэсэн) нутаг дэвсгэрт байрлуулдаг.
ЗСБНХУ задран унасны дараа цөмийн зэвсгийн нэг хэсгийг эзэмшиж байсан Казахстан, Украин, Беларусь улсууд 90-ээд онд ЗХУ-ын цөмийн зэвсгийн цорын ганц өв залгамжлагч болсон Орост шилжүүлсэн.
Атомын (цөмийн) зэвсэг бол дэлхийн улс төрийн хамгийн хүчирхэг хэрэгсэл бөгөөд улс хоорондын харилцааны зэвсэглэлд баттай орсон.
Энэ нь нэг талаас таслан зогсоох үр дүнтэй хэрэгсэл, нөгөө талаас цэргийн мөргөлдөөнөөс урьдчилан сэргийлэх, эдгээр зэвсгийг эзэмшдэг гүрнүүдийн хоорондын энх тайвныг бэхжүүлэх хүчирхэг аргумент юм. Энэ бол хүн төрөлхтний болон олон улсын харилцааны түүхэн дэх бүхэл бүтэн эрин үеийн бэлэг тэмдэг бөгөөд үүнийг маш ухаалаг зохицуулах ёстой.
Видео: Цөмийн зэвсгийн музей
Хэрэв танд асуулт байгаа бол нийтлэлийн доорх сэтгэгдэл дээр үлдээгээрэй. Бид эсвэл манай зочид тэдэнд хариулахдаа баяртай байх болно
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, технологийн дэвшил удаан хугацаанд маш удаан хөдөлж, сүйрлийн зэвсгийн жинхэнэ дүр төрх 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 туршид хамгийн хүчирхэг зэвсгийг зөвхөн тэсрэх бодис ашиглан бүтээх боломжтой гэж үздэг байв. Хамгийн жижиг тоосонцортой ажилладаг эрдэмтдийн нээлтүүд нь энгийн бөөмсийн тусламжтайгаар асар их энерги үүсгэж болохыг шинжлэх ухааны нотолгоо болгожээ. 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 төгсгөлд эрдэмтдийн хийсэн ажил нь зөвхөн физикийн онцгой шинж чанарыг төдийгүй цацраг идэвхт бодисоос эрчим хүч гаргаж авах боломжийг илрүүлсэн.
Уран дээр суурилсан зэвсэг хийх хувилбарыг анх 1939 онд Францын физикчид Жолио-Кюри нар дэлгэрэнгүй тайлбарлаж, хэвлүүлж, патентжуулжээ.
Зэвсгийн хувьд үнэ цэнэтэй байсан ч эрдэмтэд өөрсдөө ийм сүйрлийн зэвсгийг бүтээхийг эрс эсэргүүцэж байв.
Дэлхийн 2-р дайныг эсэргүүцэж, 1950-иад онд хосууд (Фредерик, Ирен нар) дайны хор хөнөөлтэй хүчийг ухаарч, ерөнхий зэвсэг хураахыг дэмжиж байв. 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 их сонирхож байсан тул илүү сайн байх тусам шинэ гайхамшигт бөмбөг хийх шаардлагагүй гэж үзжээ.
Үүний дагуу Гитлерийн дэмжээгүй төслүүд хамгийн сайндаа эмгэн хумсны хурдаар хөдөлсөн.
Бүх зүйл халуу оргиж, танк, онгоцнууд зүүн фронтод залгигдсан нь тодорхой болоход 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 Улс шинэ төрлийн устгах зэвсгийг бий болгох боломжийг илүү анхаарч байв. Дайны өмнөх үед физикчид цөмийн энерги, цөмийн зэвсэг бүтээх боломжийн талаархи ерөнхий мэдлэгийг цуглуулж, нэгтгэж байв. 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 чиглэлийн бүх харьяа 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, ажилчдын асар том машины булшинд 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 мэдэрсэн.
1945 оны 6-р сарын 16-нд Нью-Мексикогийн Аламогордо цөлд анхны цөмийн зэвсгийн туршилт, өнөөг хүртэл хамгийн хүчтэй дэлбэрэлт болжээ.
Дэлбэрэлтийг бункерээс харж байсан гэрчүүд 30 метрийн ган цамхагийн оройд цэнэг хэрхэн хүчтэй дэлбэрсэнийг гайхшруулжээ. Эхлээд бүх зүйл нарнаас хэд дахин хүчтэй гэрлээр дүүрэн байв. Дараа нь галт бөмбөлөг тэнгэрт гарч, утааны багана болон хувирч, алдартай мөөг болж хувирав.
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 газраа хайлж шил болж хувирсан.
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;
- ихэнх төхөөрөмжийг идэвхгүй болгож, дэлбэрэлтийн дараа анх удаа харилцаа холбоог ашиглахыг зөвшөөрдөггүй цахилгаан соронзон импульс;
- 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 тухайн үеийн хэд хэдэн цэргийн байгууламжаараа алдартай Хирошима хэмээх жижиг хотын хэдэн арван мянган оршин суугчдын сүүлчийн өдөр байв.
Номхон далай дахь дайны үр дагавар нь урьдчилан таамагласан дүгнэлт байсан ч Пентагон Японы архипелаг дахь ажиллагаа нь АНУ-ын тэнгисийн явган цэргийн нэг сая гаруй хүний амь насыг хохирооно гэж үзэж байв. Нэг чулуугаар хэд хэдэн шувуу алж, Япон улсыг дайнаас гаргаж, буух ажиллагааг хэмнэж, шинэ зэвсгийг туршиж, дэлхий даяар, юуны түрүүнд ЗХУ-д зарлахаар шийдсэн.
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 шилийг хагалах 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 дайрах ёстой байсан ч цаг агаарын нөхцөл байдал Нагасакид л цохилт өгөх боломжийг олгосон. Энэ хотод 150 мянга гаруй хүн "Өөх хүн" бөмбөгдөлтөд өртсөн байна.
Японыг бууж өгөх хүртэл ийм дайралт хийнэ гэж Америкийн засгийн газар амласан нь эвлэрэх гэрээ байгуулж, улмаар Дэлхийн 2-р дайныг дуусгасан гэрээнд гарын үсэг зурахад хүргэсэн. Гэхдээ цөмийн зэвсгийн хувьд энэ нь зөвхөн эхлэл байсан.
Дэлхийн хамгийн хүчтэй бөмбөг
Дайны дараах үе нь ЗСБНХУ-ын блок ба түүний холбоотнуудын АНУ, НАТО-той хийсэн сөргөлдөөнөөр тэмдэглэгдсэн байв. 1940-өөд онд америкчууд ЗХУ-д цохилт өгөх боломжийг нухацтай авч үзсэн. Хуучин холбоотныг барихын тулд бөмбөг бүтээх ажлыг хурдасгах шаардлагатай болсон бөгөөд 1949 онд 8-р сарын 29-нд АНУ-ын цөмийн зэвсгийн монополь зогссон. Зэвсэглэлийн уралдааны үеэр хоёр цөмийн туршилт хамгийн их анхаарал хандуулах ёстой.
Бикини Атолл нь голчлон хөнгөн усны хувцас өмсдгөөрөө алдартай бөгөөд 1954 онд тусгай хүчтэй 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 шантаажны хариуд Зөвлөлтийн эрдэмтэд дэлхийн хамгийн хүчирхэг бөмбөг бүтээжээ. Новая Земля дээр туршсан энэ нь дэлхийн бараг бүх өнцөг булан бүрт өөрийн мөрөө үлдээсэн. Дурсамжаас үзэхэд дэлбэрэлт болох үед хамгийн алслагдсан буланд бага зэрэг газар хөдлөлт мэдрэгдсэн байна.
Тэсэлгээний долгион нь мэдээжийн хэрэг бүх сүйтгэгч хүчээ алдаж, 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 энгийн, 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 хувааж, асар их энерги ялгаруулдаг. 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 хамгийн төвд байрладаг нейтрон санаачлагч (хэд хэдэн миллиграмм полониум бүхий бериллий) -ийн ачаар шаардлагатай нөхцлийг бүрдүүлдэг.
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 энерги ялгарах явдал бөгөөд дэлхийн хамгийн алдартай тэсрэх бодис бол TNT (TNT - тринитротолуол) бөгөөд бүх шинэ төрлийн тэсрэх бодисууд үүнтэй адил юм. "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
Хорьдугаар зууны хамгийн аймшигт дайны дунд үүссэн цөмийн зэвсэг нь хүн төрөлхтний хамгийн том аюул болжээ. Дэлхийн 2-р дайны дараахан Хүйтэн дайн эхэлж, хэд хэдэн удаа бараг л бүрэн хэмжээний цөмийн мөргөлдөөн болж хувирав. 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.
Атомын цахилгаан станцад хэд хэдэн томоохон осол гарч байсан нь мэдэгдэж байна. 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 газар нутгийг тусгай хяналттай орон сууцны бус бүс болгон хувиргасан.
Цөмийн гамшгийн эхлэлийг барагдуулсан үйл явдлууд байсан. Зөвлөлтийн цөмийн шумбагч онгоцууд реактортой холбоотой осолд олон 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.
Цөмийн зэвсэг өнгөрсөн ба одоо
Цөмийн дайн орчин үеийн хүн төрөлхтнийг сүйрүүлэх нь өнөөдөр хэнд ч ойлгомжтой. 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 олон улсын тавцанд чухал ач холбогдолтой гэдгээ батлах арга зам юм. 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
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 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, керамик эдлэлийн анхны туршилтаар шатаасан. Үүнтэй төстэй байдлыг тайлбарлахад хялбар байдаг: сагс болон байлдааны хошуу хоёулаа гадны халуунд тэсвэртэй байх 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. 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.
Цооногийн хошууг пуужингаас салгаж, тус тусад нь байрлуулах технологи нь ямар ном бичиж болох талаар тусдаа том сэдэв юм.
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; сансар огторгуйд байлдааны бүрэлдэхүүнийг блокууд болон төөрөгдлүүдээс бүрдүүлдэг бөгөөд тэдгээр нь анх тавцан 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. Тэд сансарт маневр хийх хандлагыг хянах хөдөлгүүрүүд, агаар мандалд нислэгийг удирдах аэродинамик удирдлагын гадаргуутай, онгоцон дээрх инерцийн хяналтын систем, хэд хэдэн тооцоолох төхөөрөмж, өөрийн компьютертэй радартай ... Мөн мэдээжийн хэрэг, байлдааны цэнэг.
Практик удирдлагатай байлдааны хошуу нь нисгэгчгүй сансрын хөлөг болон хэт авианы нисгэгчгүй нисэх онгоцны шинж чанарыг хослуулсан. 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 нөлөөнөөс 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 ионжуулалт үүсдэг. Энэхүү сийвэнгийн сэвшээ салхи нь өндөр Mach тооны хэт авианы урсгал гэж нэрлэгддэг бөгөөд хурд нь дууны хурдаас хорин 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 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. 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.
Энэ нь ихэвчлэн буруу хэлдэг шиг агаартай үрэлтийн улмаас огт 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 болон 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 талыг халааж байна.
Хамгийн муу хэсэг нь хамар юм. Тэнд ирж буй урсгалын хамгийн их нягтрал үүсдэг. Энэ лацны хэсэг нь биеэсээ салгагдаж байгаа мэт бага зэрэг урагшилдаг. Мөн энэ нь зузаан линз эсвэл дэрний хэлбэрийг авч, урд нь 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.
Нэг зорилготой холбоотой
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. Мөн зөв мөчид тэрээр сүүлчийн 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. Тооцоолсон 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 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.
Гадна болон дотор талд ихээхэн өөрчлөгдсөн тул байлдааны хошуу нь тропосфер буюу сүүлийн арван километрийн өндөрт шилжсэн. Тэр маш их удааширчээ. Хэт авианы нислэг нь 3-4 Мах нэгжийн дуунаас хурдан хурдтай болж доройтсон. Байлдааны хошуу аль хэдийн бүдэг бадаг гэрэлтэж, алга болж, зорилтот цэг рүү ойртож байна.
Дэлхийн гадаргуу дээр дэлбэрэлт хийх нь ховор тохиолддог - зөвхөн пуужингийн силос зэрэг газарт булагдсан объектуудад зориулагдсан. Ихэнх зорилтууд 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 мегатоны хувьд хамгийн оновчтой дэлбэрэлтийн өндөр нь яагаад? 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 найдвартай устгагдах ёстой. Хоёрдугаарт, энэ нь туршилтын талбайн хэмжих системд шаардлагатай - нөлөөллийн цэгийг хурдан илрүүлэх, хазайлтыг хэмжихэд шаардлагатай.
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.
Их гүрний цөмийн сөргөлдөөний түүх, анхны цөмийн бөмбөгийн дизайны талаар олон зуун ном бичсэн. Гэхдээ орчин үеийн цөмийн зэвсгийн тухай олон домог байдаг. "Алдартай механик" энэ асуудлыг тодруулж, хүний зохион бүтээсэн хамгийн хор хөнөөлтэй зэвсэг хэрхэн ажилладаг талаар ярихаар шийджээ.
Тэсрэх шинж чанар
Ураны цөм нь 92 протон агуулдаг. Байгалийн уран нь үндсэндээ U238 (цөмд нь 146 нейтрон агуулдаг) ба U235 (143 нейтрон) гэсэн хоёр изотопын холимог бөгөөд сүүлийнх нь ердөө 0.7% нь байгалийн уранд байдаг. Изотопуудын химийн шинж чанарууд нь туйлын ижил байдаг тул тэдгээрийг химийн аргаар ялгах боломжгүй боловч массын ялгаа (235 ба 238 нэгж) нь үүнийг физик аргаар хийх боломжийг олгодог: ураны хольцыг хий (уран) болгон хувиргадаг. гексафторид), дараа нь тоо томшгүй олон сүвэрхэг хуваалтаар шахдаг. Хэдийгээр ураны изотопууд нь гадаад үзэмжээрээ ч, химийн хувьд ч ялгагдахгүй ч цөмийн шинж чанараараа ан цаваар тусгаарлагддаг.
U238-ийн задралын процесс нь төлбөртэй процесс юм: гаднаас ирж буй нейтрон нь 1 МэВ ба түүнээс дээш эрчим хүчийг авчрах ёстой. Мөн U235 нь амин хувиа хичээдэггүй: өдөөлтөд орж ирж буй нейтроноос юу ч шаардагдахгүй бөгөөд түүний цөм дэх холболтын энерги хангалттай байдаг.
Нейтронд цохиулах үед уран-235 цөм амархан задарч, шинэ нейтрон үүсгэдэг. Тодорхой нөхцөлд гинжин урвал эхэлдэг.
Нейтрон задрах чадвартай цөмд хүрэхэд тогтворгүй нэгдэл үүсдэг боловч маш хурдан (10−23−10−22 секундын дараа) ийм цөм нь массын хувьд тэнцүү биш хоёр хэлтэрхий болон “нэн даруй” (10 дотор) хуваагддаг. −16−10− 14 в) хоёр буюу гурван шинэ нейтрон ялгаруулах, ингэснээр цаг хугацааны явцад хуваагдмал цөмийн тоо үржих боломжтой (энэ урвалыг гинжин урвал гэж нэрлэдэг). Энэ нь зөвхөн U235-д л боломжтой, учир нь шунахай U238 нь энерги нь 1 МэВ-ээс бага хэмжээтэй нейтроноосоо хуваалцахыг хүсдэггүй. Хугарлын бүтээгдэхүүний бөөмсийн кинетик энерги нь цөмийн найрлага өөрчлөгддөггүй аливаа химийн урвалын үед ялгарах энергиэс хэд дахин өндөр байдаг.
Металл плутони нь зургаан үе шаттай байдаг бөгөөд нягтрал нь 14.7-19.8 кг/см3 хооронд хэлбэлздэг. Цельсийн 119 хэмээс доош температурт моноклиник альфа фаз (19.8 кг / см 3) байдаг боловч ийм плутони нь маш эмзэг бөгөөд куб нүүр төвтэй дельта үе шатанд (15.9) хуванцар бөгөөд сайн боловсруулагдсан байдаг (энэ нь энэ юм. хайлшлах нэмэлтийг ашиглан хадгалахыг оролдож буй үе шат). Тэсэлгээний шахалтын үед фазын шилжилт үүсэхгүй - плутони нь бараг шингэн төлөвт байна. Үйлдвэрлэлийн явцад фазын шилжилт нь аюултай: том хэсгүүдтэй, нягтрал бага зэрэг өөрчлөгдсөн ч гэсэн эгзэгтэй байдалд хүрч болно. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь дэлбэрэлтгүйгээр тохиолдох болно - ажлын хэсэг зүгээр л халах боловч никель бүрэх (мөн плутони нь маш хортой) ялгарч болно.
Чухал чуулган
Явах бүтээгдэхүүн нь тогтворгүй бөгөөд янз бүрийн цацраг (үүнд нейтрон) ялгаруулж, "сэргээхэд" удаан хугацаа шаарддаг. Хуваалсны дараа нэлээд хугацааны дараа (хэдэн арван секунд) ялгардаг нейтроныг хойшлуулсан гэж нэрлэдэг бөгөөд агшин зуурынхтай харьцуулахад тэдний эзлэх хувь бага (1% -иас бага) боловч цөмийн байгууламжийг ажиллуулахад хамгийн их үүрэг гүйцэтгэдэг. чухал.
Тэсрэх линз нь нэгдэх долгионыг үүсгэсэн. Найдвартай байдлыг блок бүрт хос тэслэгчээр хангасан.
Хүрээлэн буй атомуудтай олон тооны мөргөлдөх үед задралын бүтээгдэхүүнүүд нь эрчим хүчээ өгч, температурыг нэмэгдүүлдэг. Явах материалтай угсралтад нейтронууд гарч ирсний дараа дулаан ялгаруулах хүч нэмэгдэж эсвэл буурч болох ба нэгж хугацаанд хуваагдлын тоо тогтмол байдаг угсралтын параметрүүдийг чухал гэж нэрлэдэг. Угсралтын эгзэгтэй байдлыг их ба цөөн тооны нейтроны аль алинд нь (харгалзах их эсвэл бага дулаан ялгаруулах хүчээр) хадгалах боломжтой. Дулааны хүчийг гаднаас нэмэлт нейтрон шахах, эсвэл угсралтыг хэт эгзэгтэй болгох замаар нэмэгдүүлнэ (дараа нь нэмэлт нейтронууд нь олон тооны хуваагддаг цөмүүдээр хангагдана). Жишээлбэл, реакторын дулааны хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай бол түргэн нейтроны үүсэлт бүр өмнөхөөсөө арай бага байх горимд шилжүүлдэг боловч саатсан нейтронуудын ачаар реактор бараг мэдэгдэхүйц биш юм. эгзэгтэй байдал. Дараа нь энэ нь хурдасдаггүй, харин аажмаар хүчээ авдаг - ингэснээр нейтрон шингээгч (кадми эсвэл бор агуулсан саваа) нэвтрүүлэх замаар түүний өсөлтийг зөв цагт зогсоож болно.
Плутонийн угсралт (төв хэсэгт бөмбөрцөг давхарга) нь уран-238, дараа нь хөнгөн цагааны давхаргаар хүрээлэгдсэн байв.
Явах явцад үүссэн нейтронууд нь ихэвчлэн хуваагдал үүсгэхгүйгээр эргэн тойрон дахь цөмийн хажуугаар нисдэг. Материалын гадаргууд ойртох тусам нейтрон нь задрах материалаас зугтаж, хэзээ ч эргэж ирэхгүй байх магадлал өндөр байдаг. Тиймээс хамгийн олон тооны нейтроныг хэмнэдэг угсралтын хэлбэр нь бөмбөрцөг юм: тухайн материйн массын хувьд энэ нь хамгийн бага гадаргуугийн талбайтай байдаг. Дотор хөндийгүй 94% U235-ийн хүрээгүй (ганц) бөмбөг нь 49 кг масстай, 85 мм радиустай чухал болж хувирдаг. Хэрэв ижил ураны угсралт нь диаметртэй тэнцүү урттай цилиндр байвал 52 кг масстай чухал ач холбогдолтой болно. Нягтрал ихсэх тусам гадаргуугийн талбай багасдаг. Тийм ч учраас задрах материалын хэмжээг өөрчлөхгүйгээр тэсрэх шахалт нь угсралтыг эгзэгтэй байдалд хүргэж болзошгүй юм. Цөмийн цэнэгийн нийтлэг дизайны үндэс нь энэ процесс юм.
Анхны цөмийн зэвсгийг нейтроны эх үүсвэр болгон полони, бериллий (төв) ашигласан.
Бөмбөгний угсралт
Гэхдээ ихэвчлэн цөмийн зэвсэгт уран биш, харин плутони-239 ашигладаг. Энэ нь уран-238-ыг хүчирхэг нейтроны урсгалаар цацруулж реакторуудад үйлдвэрлэдэг. Плутони нь U235-аас зургаа дахин их үнэтэй боловч хуваагдах үед Pu239 цөм нь дунджаар 2.895 нейтрон ялгаруулдаг нь U235 (2.452) -аас их байдаг. Үүнээс гадна плутонийн задралын магадлал өндөр байна. Энэ бүхэн нь Pu239-ийн дан бөмбөлөг нь ураны бөмбөгөөс бараг гурав дахин бага масстай, хамгийн чухал нь жижиг радиустай, чухал ач холбогдолтой угсралтын хэмжээсийг багасгах боломжийг олгодог.
Тэсрэх бодисыг дэлбэлсний дараа ховордох долгионыг багасгахын тулд хөнгөн цагааны давхаргыг ашигласан.
Угсралт нь бөмбөрцөг давхарга (дотор нь хөндий) хэлбэрээр болгоомжтой суурилуулсан хоёр хагасаас бүрдэнэ; Энэ нь дулааны нейтроны хувьд ч, зохицуулагчаар хүрээлэгдсэний дараа ч гэсэн шүүмжлэлтэй байх нь тодорхой. Маш нарийн суурилуулсан тэсрэх блокуудын угсралтын эргэн тойронд цэнэг суурилуулсан. Нейтроныг хэмнэхийн тулд дэлбэрэлтийн үед бөмбөгний сайхан хэлбэрийг хадгалах шаардлагатай байдаг - үүний тулд тэсрэх бодисын давхаргыг бүхэлд нь гаднах гадаргуугийн дагуу нэгэн зэрэг дэлбэлж, угсралтыг жигд шахаж байх ёстой. Үүнд маш их цахилгаан тэслэгч хэрэгтэй гэж олон нийт үздэг. Гэхдээ энэ нь зөвхөн "бөмбөг бүтээх" эхэн үед л тохиолдсон: олон арван тэслэгчийг ажиллуулахын тулд маш их энерги, асар их хэмжээний эхлүүлэх систем шаардлагатай байв. Орчин үеийн цэнэгүүд нь шинж чанараараа ижил төстэй тусгай техникээр сонгогдсон хэд хэдэн тэслэгчийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн дотроос өндөр тогтвортой (тэсэлгээний хурдны хувьд) тэсрэх бодисыг поликарбонат давхаргад тээрэмдсэн ховилд (бөмбөрцөг гадаргуу дээрх хэлбэрийг Риманы геометрээр тооцдог) ажиллуулдаг. аргууд). Ойролцоогоор 8 км/с хурдтай тэсрэлт нь ховилын дагуу туйлын тэнцүү зайд явж, яг тэр мөчид нүхэнд хүрч үндсэн цэнэгийг шаардлагатай бүх цэгүүдэд нэгэн зэрэг дэлбэлнэ.
Цөмийн цэнэгийн галт бөмбөлгийн амьдралын эхний мөчүүдийг харуулсан болно - цацрагийн тархалт (a), халуун плазмын тэлэлт, "цэврүү" үүсэх (б) ба тусгаарлах явцад харагдахуйц муж дахь цацрагийн хүч нэмэгдэх. цочролын долгионы (c).
Дотор дэлбэрэлт
Дотогшоо чиглэсэн дэлбэрэлт нь угсралтыг сая гаруй атмосферийн даралтаар шахдаг. Угсралтын гадаргуу багасч, плутони дахь дотоод хөндий бараг алга болж, нягтрал нэмэгдэж, маш хурдан - арван микросекундын дотор шахагдах угсралт нь дулааны нейтронтой чухал төлөвийг дамжуулж, хурдан нейтронтой бол мэдэгдэхүйц суперкритик болдог.
Хурдан нейтронуудын өчүүхэн удаашралын өчүүхэн хугацаанд тодорхойлогддог хугацааны дараа тэдгээрийн шинэ, илүү олон үеийнхэн бүр аймшигт даралтаар хагарч байгаа угсрах бодис руу хуваагдах замаар 202 МэВ энерги нэмдэг. Болж буй үзэгдлийн цар хүрээгээр хамгийн сайн хайлштай гангийн хүч чадал нь маш өчүүхэн тул дэлбэрэлтийн динамикийг тооцоолохдоо үүнийг тооцох нь хэнд ч санаанд ордоггүй. Чуулганыг салгахад саад болдог цорын ганц зүйл бол инерци юм: плутонийн бөмбөгийг хэдэн арван наносекундэд ердөө 1 см-ээр тэлэхийн тулд бодис руу хурдатгалаас хэдэн арван их наяд дахин их хурдатгал өгөх шаардлагатай. чөлөөт уналт, энэ нь амар биш юм.
Эцсийн эцэст, бодис тархсан хэвээр, хуваагдал зогссон боловч үйл явц үүгээр дуусдаггүй: энерги нь хуваагдсан цөмийн ионжсон хэсгүүд болон хуваагдлын үед ялгардаг бусад хэсгүүдийн хооронд дахин хуваарилагддаг. Тэдний энерги нь хэдэн арван, бүр хэдэн зуун МеВ хүртэл байдаг ч зөвхөн цахилгаан саармаг өндөр энергитэй гамма квантууд болон нейтронууд л бодистой харилцан үйлчлэхээс зайлсхийж, "зугтах" боломжтой байдаг. Цэнэглэсэн тоосонцор нь мөргөлдөх, иончлох үед эрчим хүчээ хурдан алддаг. Энэ тохиолдолд цацраг ялгардаг - гэхдээ энэ нь хатуу цөмийн цацраг байхаа больсон, гэхдээ илүү зөөлөн, энерги нь гурван тушаалаар бага, гэхдээ атомаас электроныг гадагшлуулахад хангалттай - зөвхөн гадна бүрхүүлээс ч биш, харин бүх зүйлээс ерөнхийдөө. Нүцгэн цөм, хуулсан электрон, нэг шоо см-ийн нягтралтай цацрагийн холимог (хөнгөн цагааны нягтралыг олж авсан гэрэлд хэр сайн шарлаж болохыг төсөөлөөд үз дээ!) - хормын өмнө цэнэг байсан бүх зүйл - орж ирдэг. тэнцвэрийн зарим дүр төрх. Маш залуу галт бөмбөгөнд температур хэдэн арван сая градус хүрдэг.
Галт бөмбөг
Гэрлийн хурдаар хөдөлж буй зөөлөн цацраг ч түүнийг үүсгэсэн бодисыг хол орхих ёстой юм шиг санагддаг, гэхдээ энэ нь тийм биш юм: хүйтэн агаарт Кев энергийн квантуудын хүрээ нь сантиметр бөгөөд тэдгээр нь хөдөлдөггүй. шулуун шугам, гэхдээ хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилж, харилцан үйлчлэл бүрээр дахин ялгардаг. Шилэн усанд цутгасан интоорын шүүс шиг кванта агаарыг ионжуулж, түүгээр тархдаг. Энэ үзэгдлийг цацрагийн тархалт гэж нэрлэдэг.
Хагарал дууссанаас хойш хэдэн арван наносекундын дараа 100 кт-ын хүчтэй дэлбэрдэг залуу галт бөмбөлөг нь 3 м радиус, бараг 8 сая Кельвин температуртай. Гэвч 30 микросекундын дараа түүний радиус нь 18 м болно, гэхдээ температур сая градусаас доош буурдаг. Бөмбөлөг орон зайг залгиж, урд талынх нь ионжсон агаар бараг хөдөлдөггүй: тархалтын үед цацраг туяа нь түүнд мэдэгдэхүйц импульс шилжүүлж чадахгүй. Гэвч энэ агаарт асар их энергийг шахаж, халааж, цацрагийн энерги нь дуусахад халуун плазмын тэлэлтээс болж бөмбөг ургаж эхэлдэг ба дотроос нь цэнэгтэй байсан. Хийсэн бөмбөлөг шиг өргөжиж, плазмын бүрхүүл нимгэн болдог. Бөмбөлөгөөс ялгаатай нь мэдээжийн хэрэг юу ч түүнийг хөөрөгддөггүй: дотор нь бараг ямар ч бодис үлдэхгүй, бүгд төвөөс инерцээр нисдэг, гэхдээ дэлбэрснээс хойш 30 микросекундын дараа энэ нислэгийн хурд 100 км/с, мөн бодис дахь гидродинамик даралт - 150,000 гаруй атм! Бүрхүүл нь хэт нимгэн болж, "цэврүү" үүсгэдэг.
Вакуум нейтрон хоолойд тритий ханасан зорилт (катод) 1 ба анодын угсралт 2 хооронд зуун киловольтын импульсийн хүчдэлийг хэрэглэнэ. Хүчдэл хамгийн их байх үед дейтерийн ионууд нь анод ба катодын хооронд байх шаардлагатай бөгөөд үүнийг хурдасгах шаардлагатай. Үүний тулд ионы эх үүсвэрийг ашигладаг. Гал асаах импульс нь түүний анод 3-д үйлчилдэг ба дейтерийн ханасан керамик 4-ийн гадаргуугийн дагуу дамждаг ялгадас нь дейтерийн ионуудыг үүсгэдэг. Хурдасгасны дараа тэд тритиумаар ханасан байг бөмбөгдөж, үүний үр дүнд 17.6 МэВ энерги ялгарч, нейтрон ба гелий-4 цөм үүсдэг. Бөөмийн найрлага, тэр ч байтугай энергийн гаралтын хувьд энэ урвал нь хайлуулахтай ижил байдаг - гэрлийн цөмүүдийг нэгтгэх үйл явц. 1950-иад онд олон хүн тэгж итгэдэг байсан боловч хожим нь хоолойд "тасралт" үүсдэг нь тогтоогджээ: протон эсвэл нейтрон (цахилгаан талбайгаар хурдассан дейтерийн ионыг бүрдүүлдэг) зорилтот хэсэгт "гацдаг". цөм (тритиум). Хэрэв протон гацвал нейтрон салж, чөлөөтэй болно.
Галт бөмбөлгийн энергийг хүрээлэн буй орчинд шилжүүлэх механизмын аль нь дэлбэрэлтийн хүчнээс хамаарна: хэрэв энэ нь том бол цацрагийн тархалт бага бол плазмын бөмбөлөг тэлэлт тоглодог; гол үүрэг. Хоёр механизм үр дүнтэй байх үед завсрын тохиолдол гарах нь ойлгомжтой.
Уг процесс нь агаарын шинэ давхаргыг барьж, атомуудаас бүх электроныг салгахад хангалттай энерги байхгүй болно. Ионжсон давхарга ба плазмын бөмбөлөг хэсгүүдийн энерги дуусч, урд нь байгаа асар том массыг хөдөлгөж, мэдэгдэхүйц удаашрах болно. Харин дэлбэрэлт болохоос өмнө агаар байсан зүйл хөдөлж, бөмбөгнөөс тасарч, хүйтэн агаарыг улам олон давхаргад шингээж авдаг ... Цочролын долгион үүсч эхэлдэг.
Цочролын долгион ба атомын мөөг
Цочролын долгион нь галт бөмбөлөгөөс салах үед ялгаруулах давхаргын шинж чанар өөрчлөгдөж, спектрийн оптик хэсэгт цацрагийн хүч огцом нэмэгддэг (эхний дээд хэмжээ гэж нэрлэдэг). Дараа нь гэрэлтүүлгийн үйл явц, хүрээлэн буй орчны тунгалаг байдлын өөрчлөлтүүд хоорондоо өрсөлдөж, хоёр дахь дээд хэмжээ, хүч чадал багатай, гэхдээ илүү удаан үргэлжлэхэд хүргэдэг - гэрлийн энергийн гаралт эхний максимумаас их байх болно. .
Дэлбэрэлтийн ойролцоо эргэн тойрон дахь бүх зүйл ууршиж, цаашилбал хайлж, харин цаашилбал дулааны урсгал нь хатуу бодисыг хайлахад хүрэлцэхгүй бол хөрс, чулуулаг, байшингууд шингэн мэт урсаж, бүх хүчтэй холбоог устгадаг хийн аймшигт даралтын дор урсдаг. , нүд гэрэлтэх нь тэсвэрлэхийн аргагүй хүртэл халсан.
Эцэст нь цочролын долгион нь дэлбэрэлтийн цэгээс хол явж, сул, суларсан боловч олон удаа өргөжиж, хураангуй уурын үүл үүсдэг бөгөөд энэ нь цэнэгийн плазм, юунаас үүссэн өчүүхэн бөгөөд маш цацраг идэвхт тоос болж хувирдаг. аль болох хол байх ёстой газар аймшигтай цагт ойрхон байв. Үүл дээшилж эхэлнэ. Энэ нь хөргөж, өнгийг нь өөрчилж, өтгөрүүлсэн чийгтэй цагаан малгайг "өмсөж", дараа нь дэлхийн гадаргуугаас тоос шороо болж, "атомын мөөг" гэж нэрлэгддэг "хөл" -ийг бүрдүүлдэг.
Нейтроны эхлэл
Анхааралтай уншигчид гартаа харандаагаар дэлбэрэлтийн үед эрчим хүчний ялгаралтыг тооцоолж чадна. Угсралтын хэт эгзэгтэй төлөвт байх хугацаа нь микросекундын дарааллаар, нейтронуудын нас нь пикосекундын дарааллаар, үржүүлэх хүчин зүйл нь 2-оос бага үед ойролцоогоор гигажоуль энерги ялгардаг нь тэнцүү байна. ... 250 кг тротил. Кило ба мегатоннууд хаана байна?
Нейтронууд - удаан, хурдан
Зуурдаггүй бодист цөмөөс "үсэрч" нейтронууд энергийнхаа нэг хэсгийг тэдэнд шилжүүлдэг, цөм нь илүү хөнгөн (тэдэнд ойртох тусам) болно. Нейтрон мөргөлдөөнд оролцох тусам удааширч, эцэст нь хүрээлэн буй бодистой дулааны тэнцвэрт байдалд ордог - тэдгээр нь дулаан болдог (энэ нь миллисекунд болдог). Дулааны нейтроны хурд 2200 м/с (энерги 0.025 эВ). Нейтронууд зохицуулагчаас зугтаж, цөмд нь баригддаг боловч дунд зэрэг байвал цөмийн урвалд орох чадвар нь мэдэгдэхүйц нэмэгддэг тул "алдагдахгүй" нейтронууд нь тооны бууралтыг нөхөхөөс илүү байдаг.
Тиймээс, хэрэв хуваагдмал материалын бөмбөгийг зохицуулагчаар хүрээлсэн бол олон нейтрон зохицуулагчийг орхиж эсвэл түүнд шингэх боловч зарим нь бөмбөг рүү буцаж ирэх ("тусгах") байх бөгөөд эрч хүчээ алдаж, задралын үйл явдлыг үүсгэх магадлал илүү өндөр байдаг. Хэрэв бөмбөгийг 25 мм зузаантай бериллийн давхаргаар хүрээлсэн бол 20 кг U235 хэмнэж, угсралтын эгзэгтэй байдалд хүрэх боломжтой. Гэхдээ ийм хэмнэлт нь цаг хугацааны зардлаар ирдэг: нейтроны дараагийн үе бүр хуваагдал үүсэхээс өмнө эхлээд удаашрах ёстой. Энэ удаашрал нь нэгж хугацаанд төрөх нейтроны үеийн тоог багасгадаг бөгөөд энэ нь энергийн ялгаралт хойшлогдож байна гэсэн үг юм. Угсармал дахь хуваагдмал материал бага байх тусам гинжин урвалыг бий болгоход илүү зохицуулагч шаардагддаг бөгөөд бага энергитэй нейтронуудын хуваагдал үүсдэг. Хязгаарлагдмал тохиолдолд зөвхөн дулааны нейтроноор, жишээлбэл, ураны давсны уусмалд сайн зохицуулагч - усанд ууссан тохиолдолд угсралтын масс нь хэдэн зуун грамм байдаг боловч уусмал нь үе үе буцалгана. Гарсан уурын бөмбөлгүүд нь задрах бодисын дундаж нягтыг бууруулж, гинжин урвал зогсч, бөмбөлөгүүд шингэнийг орхиход хуваагдлын дэгдэлт давтагдана (хэрэв та савыг бөглөвөл уур нь хагарах болно - гэхдээ энэ нь дулаан байх болно. бүх ердийн "цөмийн" шинж тэмдэггүй дэлбэрэлт).
Баримт нь угсралтын хуваагдлын гинж нь нэг нейтроноор эхэлдэггүй: шаардлагатай микросекундэд тэдгээрийг сая саяар хэт эгзэгтэй угсралтад шахдаг. Эхний цөмийн цэнэгийн хувьд плутонийн угсралтын доторх хөндийд байрлах изотопын эх үүсвэрийг үүнд ашигласан: шахалтын үед полони-210 нь бериллитэй нийлж, түүний альфа тоосонцортой нейтрон ялгаруулдаг. Гэхдээ бүх изотопын эх үүсвэрүүд харьцангуй сул байдаг (Америкийн анхны бүтээгдэхүүн нь нэг микросекундэд нэг сая нейтрон үүсгэдэг), полони нь маш амархан мууддаг - энэ нь ердөө 138 хоногийн дотор үйл ажиллагаагаа хоёр дахин бууруулдаг. Тиймээс изотопуудыг бага аюултай (асаагүй үед ялгардаггүй), хамгийн чухал нь илүү эрчимтэй ялгаруулдаг нейтрон хоолойгоор солигдсон (хажуугийн самбарыг үзнэ үү): хэдхэн микросекундэд (хоолойноос үүссэн импульс маш удаан үргэлжилдэг). ), хэдэн зуун сая нейтрон төрдөг. Гэхдээ энэ нь ажиллахгүй эсвэл буруу цагт ажиллахгүй бол тэсрэлт буюу "зилч" гэж нэрлэгддэг бага хүчин чадалтай дулааны дэлбэрэлт үүснэ.
Нейтроны эхлэл нь цөмийн дэлбэрэлтийн эрчим хүчний ялгаралтыг олон тооны дарааллаар нэмэгдүүлээд зогсохгүй үүнийг зохицуулах боломжтой болгодог! Цөмийн цохилтын хүчийг зааж өгөх ёстой байлдааны даалгаврыг хүлээн авсны дараа хэн ч түүнийг тухайн хүчин чадалд тохирсон плутонийн угсралтаар тоноглохын тулд цэнэгийг задлахгүй байх нь тодорхой байна. Солих боломжтой TNT-тэй тэнцэх сумны хувьд нейтрон хоолойд тэжээлийн хүчдэлийг өөрчлөхөд л хангалттай. Үүний дагуу нейтроны гарц, энерги ялгарах нь өөрчлөгдөнө (мэдээж эрчим хүчийг ингэж бууруулснаар маш их үнэтэй плутонийг дэмий үрдэг).
Гэвч тэд эрчим хүчний ялгаруулалтыг зохицуулах хэрэгцээний талаар нэлээд хожуу бодож эхэлсэн бөгөөд дайны дараах эхний жилүүдэд хүчийг бууруулах тухай ярих боломжгүй байв. Илүү хүчирхэг, илүү хүчтэй, илүү хүчтэй! Гэхдээ дэд критикийн бөмбөрцгийн зөвшөөрөгдөх хэмжээнүүдэд цөмийн физик болон гидродинамик хязгаарлалтууд байдаг нь тогтоогдсон. Зуун килотонн тэсрэлттэй тэнцэх TNT нь зөвхөн хуваагдал үүсдэг нэг фазын сумны физикийн хязгаарт ойрхон байна. Үүний үр дүнд хуваагдлыг эрчим хүчний гол эх үүсвэр болгон орхиж, өөр ангиллын урвалд анхаарлаа хандуулав - нэгдэл.
Төхөөрөмж ба үйл ажиллагааны зарчим нь цөмийн урвалын бие даасан үйл ажиллагааг эхлүүлэх, удирдахад суурилдаг. Энэ нь судалгааны хэрэгсэл, цацраг идэвхт изотоп үйлдвэрлэх, атомын цахилгаан станцын эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг.
үйл ажиллагааны зарчим (товчхон)
Энэ нь хүнд цөмийг хоёр жижиг хэсэг болгон задлах процессыг ашигладаг. Эдгээр хэлтэрхийнүүд нь маш их өдөөгдөх төлөвт байгаа бөгөөд нейтрон, бусад атомын доорх бөөмс, фотоныг ялгаруулдаг. Нейтрон нь шинэ хуваагдлыг үүсгэж, улмаар илүү ихийг ялгаруулах гэх мэт. Ийм тасралтгүй бие даасан цуваа хуваагдлыг гинжин урвал гэж нэрлэдэг. Энэ нь их хэмжээний энерги ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг үйлдвэрлэх нь атомын цахилгаан станцуудыг ашиглах зорилготой юм.
Цөмийн реакторын ажиллах зарчим нь урвал эхэлснээс хойш маш богино хугацаанд задралын энергийн 85 орчим хувь нь ялгардаг. Үлдсэн хэсэг нь нейтрон ялгаруулсны дараа задралын бүтээгдэхүүний цацраг идэвхт задралаас үүсдэг. Цацраг идэвхт задрал нь атом илүү тогтвортой төлөвт хүрэх үйл явц юм. Энэ нь хуваагдаж дууссаны дараа үргэлжилнэ.
Атомын бөмбөгөнд гинжин урвал нь материалын ихэнх хэсэг нь хуваагдах хүртэл эрчимтэй нэмэгддэг. Энэ нь маш хурдан явагддаг бөгөөд ийм бөмбөгний хувьд маш хүчтэй дэлбэрэлт үүсгэдэг. Цөмийн реакторын дизайн, үйл ажиллагааны зарчим нь гинжин урвалыг хяналттай, бараг тогтмол түвшинд байлгахад суурилдаг. Атомын бөмбөг шиг дэлбэрч чадахгүй байхаар зохион бүтээжээ.
Гинжин урвал ба шүүмжлэл
Цөмийн задралын реакторын физик нь гинжин урвал нь нейтрон гаргасны дараа цөм хуваагдах магадлалаар тодорхойлогддог. Хэрэв сүүлийнх нь хүн ам цөөрвөл хуваагдах хувь нь эцэстээ тэг болж буурна. Энэ тохиолдолд реактор нь дэд эгзэгтэй байдалд байх болно. Хэрэв нейтроны популяцийг тогтмол түвшинд байлгавал задралын хурд тогтвортой байх болно. Реакторын нөхцөл байдал хүнд байх болно. Эцэст нь, хэрвээ нейтроны популяци цаг хугацааны явцад өсөх юм бол задралын хурд болон хүч нэмэгдэх болно. Цөмийн төлөв байдал хэт эгзэгтэй болно.
Цөмийн реакторын ажиллах зарчим дараах байдалтай байна. Түүнийг хөөргөхөөс өмнө нейтроны популяци тэгтэй ойролцоо байна. Дараа нь операторууд хяналтын савааг цөмөөс нь салгаж, цөмийн задралыг нэмэгдүүлж, реакторыг түр зуур хэт эгзэгтэй байдалд оруулдаг. Нэрлэсэн чадалд хүрсний дараа операторууд нейтроны тоог тохируулан хяналтын савааг хэсэгчлэн буцааж өгдөг. Үүний дараа реакторыг хүнд нөхцөлд байлгадаг. Үүнийг зогсоох шаардлагатай үед операторууд савааг бүхэлд нь оруулдаг. Энэ нь хуваагдлыг дарж, цөмийг дэд критик төлөвт шилжүүлдэг.
Реакторын төрлүүд
Дэлхийн атомын цахилгаан станцуудын ихэнх нь цахилгаан үүсгүүрийг жолооддог турбиныг эргүүлэхэд шаардлагатай дулааныг үйлдвэрлэдэг цахилгаан станцууд юм. Мөн олон тооны судалгааны реакторууд байдаг бөгөөд зарим улс орнууд атомын эрчим хүчээр ажилладаг шумбагч эсвэл гадаргын хөлөг онгоцтой байдаг.
Эрчим хүчний суурилуулалт
Энэ төрлийн хэд хэдэн төрлийн реакторууд байдаг боловч хөнгөн усны загварыг өргөнөөр ашигладаг. Энэ нь эргээд даралттай ус эсвэл буцалсан ус хэрэглэж болно. Эхний тохиолдолд өндөр даралттай шингэн нь голын дулаанаар халааж, уурын генератор руу ордог. Тэнд анхдагч хэлхээний дулааныг хоёрдогч хэлхээнд шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь бас ус агуулдаг. Эцсийн эцэст үүссэн уур нь уурын турбины эргэлтийн ажлын шингэний үүрэг гүйцэтгэдэг.
Буцалж буй усны реактор нь шууд эрчим хүчний эргэлтийн зарчмаар ажилладаг. Идэвхтэй бүсээр дамжин өнгөрөх усыг дунд даралтаар буцалгана. Ханасан уур нь реакторын саванд байрлах хэд хэдэн сепаратор, хатаагчаар дамждаг бөгөөд энэ нь түүнийг хэт халахад хүргэдэг. Хэт халсан усны уурыг дараа нь турбиныг эргүүлэхэд ажлын шингэн болгон ашигладаг.
Өндөр температурт хийн хөргөлттэй
Өндөр температурт хийн хөргөлттэй реактор (HTGR) нь графит болон түлшний микро бөмбөрцгийн холимогийг түлш болгон ашиглахад суурилсан цөмийн реактор юм. Өрсөлдөгч хоёр загвар байдаг:
- 60 мм-ийн диаметртэй бөмбөрцөг хэлбэрийн түлшний элементүүдийг ашигладаг Германы "дүүргэх" систем нь бал чулуу, графит бүрхүүлийн түлшний холимог;
- графит зургаан өнцөгт призм хэлбэрийн америк хувилбар нь хоорондоо холбогдож цөм үүсгэдэг.
Аль ч тохиолдолд хөргөлтийн шингэн нь 100 орчим атмосферийн даралтын дор гелийээс бүрддэг. Германы системд гели нь бөмбөрцөг хэлбэрийн түлшний элементүүдийн давхаргын цоорхойгоор, Америкийн системд гели нь реакторын төвийн бүсийн тэнхлэгийн дагуу байрлах бал чулуун призмийн нүхээр дамждаг. Бал чулуу нь маш өндөр сублимацийн температуртай, гели нь химийн хувьд бүрэн идэвхгүй байдаг тул хоёулаа маш өндөр температурт ажиллах боломжтой. Халуун гелийг өндөр температурт хийн турбинд ажлын шингэн болгон шууд хэрэглэж болно, эсвэл түүний дулааныг усны эргэлтийн уур үүсгэхэд ашиглаж болно.
Шингэн металл ба ажиллах зарчим
Натрийн хөргөлттэй хурдан реакторууд 1960-1970-аад онд ихээхэн анхаарал хандуулж байсан. Асар хурдацтай хөгжиж буй цөмийн үйлдвэрлэлд түлш үйлдвэрлэхэд тэдний үржлийн хүчин чадал удахгүй хэрэгтэй юм шиг санагдав. Энэ хүлээлт бодитой бус байсан нь 1980-аад онд тодорхой болоход урам зориг нь буурчээ. Гэсэн хэдий ч ийм төрлийн хэд хэдэн реакторыг АНУ, Орос, Франц, Их Британи, Япон, Германд барьсан. Тэдгээрийн ихэнх нь ураны давхар исэл эсвэл түүний плутонийн давхар исэлтэй холилддог. Харин АНУ-д металл түлшээр хамгийн их амжилтанд хүрсэн.
КАНДУ
Канад улс байгалийн уран ашигладаг реакторуудад хүчин чармайлтаа төвлөрүүлж байна. Энэ нь түүнийг баяжуулахын тулд бусад улсын үйлчилгээнд хандах шаардлагагүй болно. Энэхүү бодлогын үр дүн нь дейтерий-ураны реактор (CANDU) байв. Үүнийг хянаж, хүнд усаар хөргөнө. Цөмийн реакторын дизайн ба үйл ажиллагааны зарчим нь атмосферийн даралтад хүйтэн D 2 O нөөцийг ашиглах явдал юм. Цөмийг нь байгалийн ураны түлш агуулсан цирконы хайлшаар хийсэн хоолойгоор цоолж, түүнийг хөргөх хүнд ус эргэлддэг. Хүнд усан дахь хуваагдлын дулааныг уурын генератороор эргэлддэг хөргөлтийн шингэн рүү шилжүүлэх замаар цахилгааныг үйлдвэрлэдэг. Дараа нь хоёрдогч хэлхээний уур нь ердийн турбины циклээр дамждаг.
Судалгааны байгууламж
Шинжлэх ухааны судалгаанд цөмийн реакторыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд үйл ажиллагааны зарчим нь усан хөргөлт, хавтан хэлбэртэй ураны түлшний элементүүдийг угсралт хэлбэрээр ашиглах явдал юм. Хэдэн киловаттаас хэдэн зуун мегаватт хүртэл өргөн хүрээний эрчим хүчний түвшинд ажиллах чадвартай. Эрчим хүч үйлдвэрлэх нь судалгааны реакторуудын үндсэн зорилго биш тул тэдгээр нь үйлдвэрлэсэн дулааны энерги, нягтрал, үндсэн нейтроны нэрлэсэн энергиээр тодорхойлогддог. Судалгааны реакторын тодорхой судалгаа хийх чадварыг тооцоолоход тусалдаг эдгээр үзүүлэлтүүд юм. Бага чадлын системийг ихэвчлэн их дээд сургуулиудад олдог бөгөөд багшлахад ашигладаг бол өндөр хүчин чадалтай системүүд нь судалгааны лабораторид материал, гүйцэтгэлийн туршилт, ерөнхий судалгаа хийхэд шаардлагатай байдаг.
Хамгийн түгээмэл нь судалгааны цөмийн реактор бөгөөд бүтэц, үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байна. Түүний цөм нь том, гүн усан сангийн ёроолд байрладаг. Энэ нь нейтроны цацрагийг чиглүүлэх сувгуудын ажиглалт, байршлыг хялбаршуулдаг. Бага чадлын түвшинд хөргөлтийн шингэнийг шахах шаардлагагүй, учир нь хөргөлтийн шингэний байгалийн конвекц нь ашиглалтын аюулгүй байдлыг хангахад хангалттай дулааныг зайлуулах боломжийг олгодог. Дулаан солилцуур нь ихэвчлэн гадаргуу дээр эсвэл халуун ус хуримтлагддаг усан сангийн дээд хэсэгт байрладаг.
Усан онгоцны суурилуулалт
Цөмийн реакторын анхны бөгөөд гол хэрэглээ бол шумбагч онгоцонд ашиглах явдал юм. Тэдний гол давуу тал нь чулуужсан түлшний шаталтын системээс ялгаатай нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд агаар шаарддаггүй явдал юм. Иймээс цөмийн шумбагч онгоц усанд живсэн байдалтай удаан байж чаддаг бол ердийн дизель-цахилгаан шумбагч онгоц агаарт хөдөлгүүрээ асаахын тулд үе үе гадаргуу дээр гарч байх ёстой. Тэнгисийн цэргийн хөлөг онгоцуудад стратегийн давуу тал олгодог. Үүний ачаар гадаадын боомт эсвэл амархан эмзэг танкуудаас түлш цэнэглэх шаардлагагүй болно.
Шумбагч онгоц дээрх цөмийн реакторын ажиллах зарчмыг ангилсан. Гэсэн хэдий ч АНУ-д энэ нь өндөр баяжуулсан уран ашигладаг бөгөөд хөнгөн усаар удаашруулж, хөргөдөг нь мэдэгдэж байна. USS Nautilus хэмээх анхны цөмийн шумбагч реакторын загварт хүчирхэг судалгааны байгууламжууд ихээхэн нөлөөлсөн. Түүний өвөрмөц онцлог нь маш том урвалын нөөц бөгөөд түлш цэнэглэхгүйгээр удаан хугацаагаар ажиллах, зогссоны дараа дахин эхлүүлэх боломжийг олгодог. Илрүүлэхгүйн тулд шумбагч онгоцны цахилгаан станц маш чимээгүй байх ёстой. Янз бүрийн ангиллын шумбагч онгоцны тодорхой хэрэгцээг хангахын тулд цахилгаан станцуудын янз бүрийн загварыг бий болгосон.
АНУ-ын Тэнгисийн цэргийн нисэх онгоц тээгч онгоцууд цөмийн реактор ашигладаг бөгөөд түүний ажиллах зарчмыг хамгийн том шумбагч онгоцноос зээлсэн гэж үздэг. Тэдний дизайны нарийн ширийнийг мөн нийтлээгүй байна.
АНУ-аас гадна Их Британи, Франц, Орос, Хятад, Энэтхэг улс цөмийн шумбагч онгоцтой. Аль ч тохиолдолд дизайныг задлаагүй боловч бүгд ижил төстэй гэж үздэг - энэ нь тэдний техникийн шинж чанарт тавигдах ижил шаардлагын үр дагавар юм. Орос улс мөн Зөвлөлтийн шумбагч онгоцтой ижил реактор ашигладаг жижиг флоттой.
Аж үйлдвэрийн суурилуулалт
Үйлдвэрлэлийн зориулалтаар цөмийн реакторыг ашигладаг бөгөөд үйл ажиллагааны зарчим нь бага эрчим хүч үйлдвэрлэх өндөр бүтээмжтэй байдаг. Энэ нь цөмд плутони удаан хугацаагаар байх нь хүсээгүй 240 Pu хуримтлагдахад хүргэдэгтэй холбоотой юм.
Тритиум үйлдвэрлэл
Одоогийн байдлаар ийм системээр үйлдвэрлэсэн гол материал нь тритиум (3H эсвэл T) юм - Плутони-239-ийн цэнэгийн хагас задралын хугацаа нь 24,100 жил байдаг тул энэ элементийг ашигладаг цөмийн зэвсгийн арсеналтай орнуудад илүү их байдаг. шаардлагатайгаас илүү. 239 Pu-аас ялгаатай нь тритиум нь хагас задралын хугацаа нь ойролцоогоор 12 жил байдаг. Тиймээс шаардлагатай нөөцийг хангахын тулд устөрөгчийн цацраг идэвхт изотопыг тасралтгүй үйлдвэрлэх шаардлагатай. Жишээлбэл, АНУ-д Саванна Ривер (Өмнөд Каролина) тритиум үйлдвэрлэдэг хэд хэдэн хүнд усны реакторуудыг ажиллуулдаг.
Хөвөгч эрчим хүчний нэгжүүд
Алслагдсан бүс нутгийг цахилгаан, уураар халаах боломжтой цөмийн реакторууд бий болсон. Жишээлбэл, Орос улсад Арктикийн суурин газруудад үйлчлэх тусгайлан зориулсан жижиг цахилгаан станцууд ашиглагдаж байна. Хятадад 10 МВт-ын хүчин чадалтай HTR-10 нь байрладаг судалгааны хүрээлэнгээ дулаан, эрчим хүчээр хангадаг. Швед, Канадад ижил төстэй хүчин чадалтай автомат удирдлагатай жижиг реакторуудыг бүтээж байна. 1960-1972 оны хооронд АНУ-ын арми Гренланд, Антарктидын алслагдсан баазуудыг эрчим хүчээр хангахын тулд авсаархан усан реакторуудыг ашигласан. Тэднийг газрын тосоор ажилладаг цахилгаан станцуудаар сольсон.
Сансрын байлдан дагуулалт
Үүнээс гадна сансар огторгуйд эрчим хүчний хангамж, хөдөлгөөнд зориулагдсан реакторуудыг бүтээсэн. 1967-1988 оны хооронд ЗХУ Космос цуврал хиймэл дагуулууддаа төхөөрөмж, телеметрийг эрчим хүчээр хангах зорилгоор жижиг цөмийн нэгжүүдийг суурилуулсан боловч энэ бодлого шүүмжлэлийн бай болсон. Эдгээр хиймэл дагуулын дор хаяж нэг нь дэлхийн агаар мандалд нэвтэрч, Канадын алслагдсан бүс нутагт цацраг идэвхт бодисоор бохирдсон байна. АНУ 1965 онд цөмийн эрчим хүчээр ажилладаг ганц хиймэл дагуул хөөргөсөн. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийг холын зайн сансрын нислэгт ашиглах, бусад гаригуудыг хүнтэй судлах эсвэл сарны байнгын сууринд ашиглах төслүүдийг боловсруулсаар байна. Энэ нь хийн хөргөлттэй эсвэл шингэн металлын цөмийн реактор байх ёстой бөгөөд түүний физик зарчим нь радиаторын хэмжээг багасгахад шаардлагатай хамгийн дээд температурыг хангах болно. Түүнчлэн сансрын технологийн реактор нь хамгаалахад ашигладаг материалын хэмжээг багасгах, хөөргөх болон сансарт нисэх үед жинг багасгахын тулд аль болох авсаархан байх ёстой. Түлшний хангамж нь сансрын нислэгийн бүх хугацаанд реакторын ажиллагааг хангана.
