Цөмийн цэнэгт хошууны загвар. Цөмийн бөмбөг: Дэлхийг хамгаалах атомын зэвсэг

Атомын бөмбөг, ялангуяа зэвсгийг бүтээсэн түүх нь 1939 онд Жолио Кюригийн нээлтээс эхэлдэг. Чухам энэ мөчөөс эхлэн эрдэмтэд ураны гинжин урвал нь асар их энергийн эх үүсвэр болох төдийгүй аймшигтай зэвсэг. Тиймээс атомын бөмбөгний загвар нь цөмийн гинжин урвалын үед ялгардаг цөмийн энергийг ашиглахад суурилдаг.

Сүүлийнх нь хүнд бөөмийг задлах эсвэл хөнгөн бөөмийг нэгтгэх үйл явцыг илэрхийлдэг. Үүний үр дүнд атомын бөмбөг нь зэвсэг юм үй олноор сүйрэл, жижиг орон зайд хамгийн богино хугацаанд асар их хэмжээний цөмийн энерги ялгардагтай холбоотой. Энэ үйл явцад орохдоо хоёр гол газрыг тодруулах нь заншилтай байдаг.

Нэгдүгээрт, энэ нь цөмийн дэлбэрэлтийн төв юм энэ үйл явц. Хоёрдугаарт, энэ бол газар хөдлөлтийн голомт бөгөөд уг үйл явц нь өөрөө гадаргуу (газар эсвэл ус) дээрх төсөөллийг илэрхийлдэг. Мөн цөмийн дэлбэрэлт нь тийм хэмжээний энерги ялгаруулдаг тул дэлхий дээр тусах үед газар хөдлөлтийн чичиргээ үүсдэг. Ийм чичиргээний тархалтын хүрээ нь маш том боловч гэмтэл нь мэдэгдэхүйц юм орчинтэд хэдхэн зуун метрийн зайд л цохино.

Цаашилбал, цөмийн дэлбэрэлт дагалддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй их хэмжээнийтод гялбаа үүсгэдэг дулаан, гэрэл. Түүгээр ч барахгүй түүний хүч нарны цацрагийн хүчнээс хэд дахин их байдаг. Тиймээс гэрэл, дулааны гэмтэл нь хэдэн километрийн зайд ч тохиолдож болно.

Гэхдээ атомын бөмбөгний хор хөнөөлийн нэг маш аюултай төрөл бол цөмийн дэлбэрэлтийн үед үүсдэг цацраг юм. Энэ үзэгдэлд өртөх хугацаа богино буюу дунджаар 60 секунд боловч энэ долгионы нэвтлэх чадвар нь гайхалтай юм.

Атомын бөмбөгний дизайны хувьд хэд хэдэн өөр өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Дүрмээр бол хоёр үндсэн элемент байдаг энэ төрлийнзэвсэг: бие ба автоматжуулалтын систем.

Орон сууц нь цөмийн цэнэг, автоматжуулалтыг агуулдаг бөгөөд үүнийг гүйцэтгэдэг хамгаалалтын функцянз бүрийн төрлийн нөлөөлөлтэй холбоотой (механик, дулаан гэх мэт). Мөн автоматжуулалтын системийн үүрэг бол дэлбэрэлтийг тодорхой байдлаар бий болгох явдал юм заасан хугацаа, эрт эсвэл хожим биш. Автоматжуулалтын систем нь дараах системүүдээс бүрдэнэ: яаралтай тэсэлгээ; хамгаалалт ба хошуу; цахилгаан хангамж; Дэлбэрэлт ба цэнэгийн тэсэлгээний мэдрэгч.

Гэхдээ атомын бөмбөгийг баллистик, далавчит болон зенитийн пуужин ашиглан нийлүүлдэг. Тэдгээр. цөмийн зэвсэг нь агаарын бөмбөг, торпедо, мина гэх мэт элемент байж болно.

Тэр ч байтугай атомын бөмбөг тэслэх систем нь өөр байж болно. Хамгийн энгийн системүүдЦөмийн дэлбэрэлтийн түлхэц болох пуужин нь байг онож, улмаар хэт эгзэгтэй масс үүсэх үед тарилга юм. Яг энэ төрөл атомын бөмбөг 1945 онд Хирошимагийн дээгүүр дэлбэрсэн уран агуулсан анхны бөмбөгийг дурджээ. Үүний эсрэгээр тэр жил Нагасакид хаясан бөмбөг нь плутони байв.

Атомын зэвсгийн хүч чадал, хүч чадлыг ийм тод харуулсаны дараа тэд тэр даруй үй олноор хөнөөх хамгийн аюултай хэрэгслийн ангилалд багтжээ. Атомын зэвсгийн төрлүүдийн талаар ярихдаа тэдгээрийг калибрын хэмжээгээр тодорхойлдог гэдгийг дурдах хэрэгтэй. Тэгэхээр, in одоогоорЭнэ зэвсгийн хувьд жижиг, том, дунд зэрэг гурван үндсэн калибр байдаг. Дэлбэрэлтийн хүчийг ихэвчлэн TNT эквивалентаар тодорхойлдог. Жишээлбэл, жижиг калибрын атомын зэвсэг нь хэдэн мянган тонн TNT-тэй тэнцэх цэнэгийн хүчийг илэрхийлдэг. Илүү хүчирхэг атомын зэвсэг, илүү нарийвчлалтай дунд калибрын зэвсэг нь хэдэн арван мянган тонн TNT-тэй тэнцэж байгаа бөгөөд эцэст нь сүүлийнх нь сая саяар хэмжигддэг. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн цөмийн зэвсэг гэж нэрлэгддэг атомын болон устөрөгчийн зэвсгийн тухай ойлголтыг андуурч болохгүй. Атомын зэвсэг ба устөрөгчийн зэвсгийн гол ялгаа нь плутони, уран зэрэг олон тооны хүнд элементүүдийн цөмийн задралын урвал юм. Мөн устөрөгчийн зэвсэг нь нэг элементийн атомын цөмийг нөгөөд нэгтгэх үйл явцыг хамардаг, өөрөөр хэлбэл. устөрөгчөөс гелий.

Анхны атомын бөмбөгийн туршилт

Атомын зэвсгийн анхны туршилтыг 1945 оны 7-р сарын 16-нд Америкийн цэргийнхэн Алмогордо хэмээх газарт хийж, атомын энергийн хүчийг бүрэн харуулсан. Үүний дараа АНУ-ын хүчинд байгаа атомын бөмбөгийг байлдааны хөлөг онгоцонд ачиж, Японы эрэг рүү илгээв. Японы засгийн газар энх тайвны яриа хэлэлцээ хийхээс татгалзсан нь эхлээд Хирошима, дараа нь Нагасаки хотуудын хохирогч болсон атомын зэвсгийн бүрэн хүчийг бодитойгоор харуулах боломжтой болсон. Ийнхүү 1945 оны 8-р сарын 6-нд атомын зэвсгийг анх удаа ашигласан энгийн иргэд, үүний үр дүнд хотыг цочролын долгионоор бараг устгасан. Атомын довтолгооны эхний өдрүүдэд хотын оршин суугчдын талаас илүү хувь нь нас барсан бөгөөд нийтдээ хоёр зуун дөчин мянга орчим хүн байжээ. Тэгээд ердөө дөрөв хоногийн дараа цэргийн баазАНУ Кокура, Нагасаки нар байсан аюултай ачаатай хоёр онгоцыг даруй орхив. Хэрэв нэвтэршгүй утаанд автсан Кокура хэцүү бай байсан бол Нагасакид бай оносон байна. Эцсийн эцэст, Нагасаки дахь атомын бөмбөг нь эхний өдрүүдэд 73 мянган хүн шархадсан, цацраг идэвхт бодисоос болж эдгээр хохирогчдын жагсаалтад гучин таван мянган хүн нэмж оруулав. Түүгээр ч барахгүй сүүлийн хохирогчдын үхэл нэлээд зовиуртай байсан, учир нь цацрагийн нөлөө нь үнэхээр хор хөнөөлтэй юм.

Атомын зэвсгийг устгах хүчин зүйлүүд

Тиймээс атомын зэвсэг нь хэд хэдэн төрлийн устгалтай байдаг; гэрэл, цацраг идэвхт, цочролын долгион, нэвтрэн орох цацраг, цахилгаан соронзон импульс. Цөмийн зэвсгийн дэлбэрэлтийн дараа гэрлийн цацраг үүсэх үед энэ нь хожим нь сүйтгэгч дулаан болж хувирдаг. Дараа нь ээлж ирдэг цацраг идэвхт бохирдол, энэ нь дэлбэрэлтийн дараах эхний хэдэн цагт л аюултай. Цочролын долгион нь хэдхэн секундын дотор янз бүрийн барилга байгууламж, техник хэрэгсэл, хүмүүст асар их хохирол учруулдаг тул цөмийн дэлбэрэлтийн хамгийн аюултай үе шат гэж үздэг. Гэвч цацраг туяа нь хүний биед маш аюултай бөгөөд ихэвчлэн цацрагийн өвчин үүсгэдэг. Цахилгаан соронзон импульс тоног төхөөрөмжид цохилт өгдөг. Энэ бүхнийг нэгтгэж үзвэл атомын зэвсгийг маш аюултай болгодог.

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

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 таван литрийн багтаамжтай даршилсан өргөст хэмхний 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 биентэйгээ адил холболтоор холбогддог Сиамын ихрүүд, мөн энэ холболтоор дамжуулан 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 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 цэнэгийн 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 нь хүний албан ёсоор тогтоосон сансар огторгуйн хилийг давдаг. 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 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 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.

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 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 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 өндөр температурт агаар зүгээр л халаахад ионждог - 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 стратосферийн дээд хил буюу стратопаузыг давж, 55 км-ийн өндөрт давхрага мандалд оржээ. 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 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 толгой нь "дээш-доош" -оос "баруун-зүүн" ба буцаж эргэх чиглэлийг өөрчилснөөр аяндаа байнга савлаж болно. Эдгээр өөрөө хэлбэлзэл нь байлдааны толгойн янз бүрийн хэсэгт орон нутгийн хурдатгал үүсгэдэг. 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. Агаар мандлын доод давхаргад өндөр хурдтай байж байлдааны хошуу тэнд маш их удаашралтай 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 хөдөлж амждаггүй, миллиметрийн хоёр зууны нэгийг л туулах болно. дууссан бөгөөд бүх хэвийн хүчийг суллаж байна.

Эцсийн флаш

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, гол хүчин зүйлялагдсан.

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 цэнэгт хошуутай анхны тив хоорондын баллистик пуужин

Дэлхийн хамгийн анхны цөмийн цэнэгт хошуутай ICBM нь Зөвлөлтийн R-7 байв. Энэ нь гурван мегатонны хүчин чадалтай нэг цэнэгт хошуу тээвэрлэж, 11,000 км-ийн зайд (өөрчлөлт 7-А) байг онох чадвартай. С.П.-ийн бүтээл. Королев хэдийгээр ашиглалтад орсон боловч байршлыг тогтоох боломжгүй тул цэргийн пуужингийн хувьд үр дүнгүй болжээ. урт хугацааисэлдүүлэгчээр (шингэн хүчилтөрөгч) нэмэлт цэнэглэхгүйгээр байлдааны үүрэг гүйцэтгэж байна. 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. Тэнд гацах ангиуд мөн үүрэг даалгавараа гүйцэтгэж, хуурамч бай суллаж, дээрээс нь байны тоог нэмэгдүүлэхийн тулд өргөлтийн хэсгүүд болон/эсвэл автобусыг салгасны дараа дэлбэлдэг гэдгийг нэмж хэлмээр байна. радарууд болон пуужингийн довтолгооноос хамгаалах системийг хэт ачаална.

Тив хоорондын баллистик пуужингийн дийлэнх хэсэг, хэдэн арван метр, тонн хэт хүчтэй хайлш, өндөр технологийн түлш, нарийн 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 таван литрийн багтаамжтай даршилсан өргөст хэмхний 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. 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 нэгжийн хяналтын систем нь нөхцөлийг бүрдүүлэхийн тулд бүхэл бүтэн цуврал чиглэлийг өөрчилдөг нарийн тодорхойлолтөөрийн хөдөлгөөний параметрүүд нь сөнөөгч пуужингийн цөмийн дэлбэрэлтийн бүсийг даван туулахад хялбар болгодог ...
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 плазмын сэвшээ салхи нь өндөр Mach тооны хэт авианы урсгал гэж нэрлэгддэг бөгөөд хурд нь дууны хурдаас хорь дахин их юм.

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. Электроникийн төлбөрийг улам бүр шилжүүлдэг өндөр зэрэгтэйзураг төслийн цэг дээр ажиллах тушаал өгөхөд бэлэн байх.

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 хөдөлж амждаггүй, миллиметрийн хоёр зууны нэгийг л туулах болно. дууссан бөгөөд бүх хэвийн хүчийг суллаж 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 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.

Төхөөрөмж ба үйл ажиллагааны зарчим нь цөмийн урвалын бие даасан үйл ажиллагааг эхлүүлэх, хянахад суурилдаг. Судалгааны хэрэгсэл, цацраг идэвхт изотопыг 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 хэсгүүд нь маш их догдолж, нейтрон, бусад нь ялгаруулдаг субатомын тоосонцорболон фотонууд. Нейтрон нь шинэ хуваагдлыг үүсгэж, улмаар илүү их ялгарах гэх мэт. Ийм тасралтгүй бие даасан цуврал 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 материалын ихэнх хэсэг нь хуваагдах хүртэл гинжин урвалын эрчим нэмэгддэг. Энэ нь маш хурдан болж, маш их үйлдвэрлэдэг хүчтэй дэлбэрэлт, ийм бөмбөгний шинж чанар. 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 ялгарсны 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 станцууд бөгөөд генераторуудыг хөдөлгөдөг турбиныг эргүүлэхэд шаардлагатай дулааныг үүсгэдэг. цахилгаан эрчим хүч. Мөн олон тооны судалгааны реакторууд байдаг бөгөөд зарим улс орнууд шумбагч онгоцтой эсвэл гадаргуугийн хөлөг онгоцууд, атомын эрчим хүчээр хөдөлдөг.

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 шингэн доор байна өндөр даралтидэвхтэй бүсийн 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. Цөмөөр дамжин өнгөрөх усыг дунд даралтаар буцалгана. Ханасан уурреакторын саванд байрлах хэд хэдэн сепаратор, хатаагчаар дамждаг бөгөөд энэ нь түүнийг хэт халсан төлөвт хүргэдэг. Хэт халсан усны уурыг дараа нь турбиныг эргүүлэхэд ажлын шингэн болгон ашигладаг.

Өндөр температурт хийн хөргөлттэй

Өндөр температурт хийн хөргөлттэй реактор (HTGR) нь цөмийн реактор, үйл ажиллагааны зарчим нь бал чулуу болон түлшний микро бөмбөрцгийн холимогийг түлш болгон ашиглахад суурилдаг. 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. IN Германы системгели нь бөмбөрцөг түлшний элементүүдийн давхарга дахь цоорхойгоор, Америкийн хувьд реакторын төв бүсийн тэнхлэгийн дагуу байрлах бал чулуу 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 ураныг 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 ажиллах зарчим нь хүйтэн D 2 O бүхий усан санг ашиглахаас бүрдэнэ. агаарын даралт. 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

Учир нь Шинжлэх ухааны судалгааИхэнхдээ цөмийн реакторыг 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, үндсэн нейтроны нягт ба 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 чадлын 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 боомтуудад 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 их юм их хэмжээний хувьцаареактив байдал, түлш цэнэглэхгүйгээр удаан хугацаагаар ажиллах, зогссоны дараа дахин эхлүүлэх чадварыг хангах. 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 тэдэнд тавигдах ижил шаардлагын үр дагавар юм. техникийн үзүүлэлт. Орос улс мөн Зөвлөлтийн шумбагч онгоцтой ижил реактор ашигладаг жижиг флоттой.

Аж үйлдвэрийн суурилуулалт

Үйлдвэрлэлийн зориулалтаар цөмийн реакторыг ашигладаг бөгөөд үйл ажиллагааны зарчим нь эрчим хүчний үйлдвэрлэл багатай 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 хадгалахын тулд шаардлагатай хангамж, устөрөгчийн энэхүү цацраг идэвхт изотопыг тасралтгүй үйлдвэрлэх ёстой. 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 жижиг цахилгаан станцууд, Арктикт үйлчлэхээр тусгайлан бүтээгдсэн суурин газрууд. 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 хөгжүүлэх ажил хийгдэж байна. 1960-1972 оны хооронд АНУ-ын арми Гренланд болон 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, хөдөлгөөн хийх 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 ашиглах төслүүдийг алсын зайд сансрын нислэгүүд, бусад гаригуудад хүнтэй хайгуул хийх эсвэл сарны байнгын баазыг үргэлжлүүлэн хөгжүүлсээр 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. Үүнээс гадна реактор нь сансрын технологиХамгаалахад ашигласан материалын хэмжээг багасгах, хөөргөх үед жинг багасгахын тулд аль болох авсаархан байх ёстой сансрын нислэг. Түлшний хангамж нь сансрын нислэгийн бүх хугацаанд реакторын ажиллагааг хангана.

Атомын ертөнц маш гайхалтай тул түүнийг ойлгохын тулд орон зай, цаг хугацааны ердийн ойлголтыг эрс таслах шаардлагатай болдог. Атомууд маш жижиг тул хэрэв усны дусал дэлхийн хэмжээтэй болтлоо томорч чадвал тэр дусал дахь атом бүр жүржээс бага байх болно. Үнэндээ нэг дусал ус нь 6000 тэрбум (6000000000000000000000) устөрөгч, хүчилтөрөгчийн атомуудаас бүрддэг. Гэсэн хэдий ч микроскопийн хэмжээсийг үл харгалзан атом нь бидний бүтэцтэй тодорхой хэмжээгээр төстэй бүтэцтэй байдаг. нарны систем. Түүний ойлгомжгүй жижиг төвд, радиус нь нэг триллион см-ээс бага, харьцангуй том "нар" - атомын цөм байдаг.

Энэхүү атомын "нар"-ын эргэн тойронд электронууд - жижигхэн "гаргууд" эргэлддэг. Цөм нь орчлон ертөнцийн хоёр үндсэн блок болох протон ба нейтроноос бүрддэг (тэдгээрийг нэгтгэх нэртэй - нуклонууд). Электрон ба протон нь цэнэгтэй бөөмс бөгөөд тэдгээрийн цэнэгийн хэмжээ нь яг адилхан боловч цэнэгүүд нь тэмдгээр ялгаатай: протон үргэлж эерэг, электрон нь сөрөг цэнэгтэй байдаг. Нейтрон зөөдөггүй цахилгаан цэнэгүүний үр дүнд маш өндөр нэвчилттэй байдаг.

Хэмжилтийн атомын масштабын хувьд протон ба нейтроны массыг нэгдмэл байдлаар авдаг. Тиймээс аливаа химийн элементийн атомын жин нь түүний цөмд агуулагдах протон ба нейтроны тооноос хамаардаг. Жишээлбэл, цөм нь зөвхөн нэг протоноос бүрдэх устөрөгчийн атомын атомын масс нь 1. Хоёр протон, хоёр нейтронтой гелийн атомын атомын масс нь 4.

Нэг элементийн атомын цөмд үргэлж ижил тооны протон агуулагддаг ч нейтроны тоо өөр байж болно. Цөмтэй атомууд ижил тооПротон, гэхдээ нейтроны тоогоор ялгаатай, ижил элементийн сортуудад хамаарах протонуудыг изотопууд гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг бие биенээсээ ялгахын тулд элементийн тэмдэглэгээнд дугаар өгдөг. нийлбэртэй тэнцүү байнатухайн изотопын цөм дэх бүх бөөмс.

Асуулт гарч ирж магадгүй юм: яагаад атомын цөм задрахгүй байна вэ? Эцсийн эцэст, үүнд багтсан протонууд нь цахилгаанаар цэнэглэгдсэн бөөмс юм тэнцүү цэнэг, аль нь бие биенээ няцаах ёстой агуу хүч. Үүнийг цөм дотор цөмийн бөөмсийг бие биедээ татдаг цөмийн дотоод хүч гэж нэрлэгддэгтэй холбон тайлбарладаг. Эдгээр хүч нь протонуудын түлхэлтийн хүчийг нөхөж, цөмийг аяндаа салахаас сэргийлдэг.

Цөмийн дотоод хүч нь маш том боловч зөвхөн маш их ажилладаг ойрын зай. Тиймээс хэдэн зуун нуклоноос бүрдэх хүнд элементүүдийн цөм тогтворгүй болж хувирдаг. Цөмийн бөөмс энд (цөмийн эзэлхүүн дотор) тасралтгүй хөдөлгөөнд байдаг бөгөөд хэрэв та зарим нэгийг нэмбэл. нэмэлт тоо хэмжээтэдний даван туулж чадах эрч хүч дотоод хүч- цөм нь хэсгүүдэд хуваагдана. Энэ илүүдэл энергийн хэмжээг өдөөх энерги гэнэ. Хүнд элементийн изотопуудын дотроос өөрөө задрахын ирмэг дээр байгаа хүмүүс байдаг. Жаахан "түлхэлт" хийхэд л хангалттай, жишээлбэл, энгийн нейтрон цөм рүү цохих (мөн өндөр хурд хүртэл хурдлах шаардлагагүй) урвал явагдахад хангалттай. цөмийн задрал. Эдгээр "хуваагддаг" изотопуудын заримыг дараа нь зохиомлоор гаргаж авч сурсан. Байгальд ийм нэг изотоп байдаг - уран-235.

Тэнгэрийн ваныг 1783 онд Клапрот нээж, түүнийг ураны давирхайгаас тусгаарлаж, саяхан нээсэн Тэнгэрийн ван гаригийн нэрээр нэрлэжээ. Хожим нь олж мэдсэнээр энэ нь уран өөрөө биш, харин исэл байсан юм. Мөнгөлөг цагаан металл болох цэвэр уран гаргаж авсан
зөвхөн 1842 онд Пелиго. Шинэ элемент нь ямар ч гайхалтай шинж чанартай байгаагүй бөгөөд 1896 онд Беккерел ураны давсны цацраг идэвхт байдлын үзэгдлийг олж илрүүлэх хүртэл олны анхаарлыг татсангүй. Үүний дараа уран нь шинжлэх ухааны судалгаа, туршилтын объект болсон боловч практик хэрэглээодоо ч байхгүй байсан.

20-р зууны эхний гуравны нэгд атомын цөмийн бүтэц физикчдэд бага багаар тодорхой болсон үед тэд юуны түрүүнд алхимичдын олон жилийн мөрөөдлөө биелүүлэхийг хичээсэн - тэд нэгийг нь өөрчлөхийг оролдсон. химийн элементнөгөө рүү. 1934 онд Францын судлаачид, эхнэр, нөхөр Фредерик, Ирен Жолио-Кюри нар Францын Шинжлэх Ухааны Академид дараах туршлагыг мэдээлсэн: хөнгөн цагаан ялтсуудыг альфа тоосонцороор (гелийн атомын цөм) бөмбөгдөх үед хөнгөн цагааны атомууд фосфорын атом болж хувирсан боловч тийм биш юм. энгийн, гэхдээ цацраг идэвхт бодисууд нь эргээд цахиурын тогтвортой изотоп болж хувирдаг. Ийнхүү хөнгөн цагаан атом нь нэг протон, хоёр нейтрон нэмснээр илүү хүнд цахиурын атом болж хувирав.

Хэрэв та байгальд байдаг хамгийн хүнд элемент болох ураны цөмийг нейтроноор "бөмбөгдөх" тохиолдолд байгалийн нөхцөлд байхгүй элементийг олж авах боломжтой гэдгийг энэ туршлага харуулж байна. 1938 онд Германы химич Отто Хан, Фриц Страсманн нар хөнгөн цагааны оронд уран ашигласан Жолио-Кюригийн эхнэр, нөхдийн туршлагыг ерөнхийд нь давтав. Туршилтын үр дүн тэдний хүлээж байсан шиг байгаагүй - ураныхаас их масстай шинэ хэт хүнд элементийн оронд Хан, Страсманн нар дунд хэсгээс хөнгөн элементүүдийг гаргаж авсан. тогтмол хүснэгт: бари, криптон, бром болон бусад. Туршилтчид өөрсдөө ажиглагдсан үзэгдлийг тайлбарлаж чадаагүй. Зөвхөн дараа жил нь физикч Лиз Майтнер, Хан өөрийн бэрхшээлийг тайлагнаж, ажиглагдсан үзэгдлийн зөв тайлбарыг олж, ураныг нейтроноор бөмбөгдөхөд түүний цөм хуваагддаг (хуваалт) гэж үздэг. Энэ тохиолдолд хөнгөн элементийн цөмүүд үүсэх ёстой (барий, криптон болон бусад бодисууд эндээс гаралтай), мөн 2-3 чөлөөт нейтрон ялгарах ёстой. Цаашдын судалгаа нь болж буй үйл явдлын дүр зургийг нарийвчлан тодруулах боломжтой болсон.

Байгалийн уран нь 238, 234, 235 масстай гурван изотопын холимогоос бүрддэг. Ураны үндсэн хэмжээ нь изотоп-238 бөгөөд цөм нь 92 протон, 146 нейтрон агуулдаг. Уран-235 нь байгалийн ураны ердөө 1/140 (0.7% (цөмд нь 92 протон, 143 нейтрон) байдаг), уран-234 (92 протон, 142 нейтрон) нь зөвхөн 1/17500 хувийг эзэлдэг. нийт массуран (0.006%). Эдгээр изотопуудаас хамгийн тогтвортой нь уран-235.

Үе үе түүний атомын цөмүүд аяндаа хэсгүүдэд хуваагддаг бөгөөд үүний үр дүнд үелэх системийн хөнгөн элементүүд үүсдэг. Уг процесс нь асар их хурдтай буюу ойролцоогоор 10 мянган км/сек хурдтай (тэдгээрийг нэрлэдэг) хоёр буюу гурван чөлөөт нейтрон ялгарах дагалддаг. хурдан нейтронууд). Эдгээр нейтронууд нь бусад ураны цөмд хүрч, цөмийн урвал үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд изотоп бүр өөр өөрөөр ажилладаг. Уран-238 цөм нь ихэнх тохиолдолд эдгээр нейтроныг ямар ч өөрчлөлтгүйгээр барьж авдаг. Гэхдээ ойролцоогоор тав тохиолдлын нэгд нь хурдан нейтрон нь изотоп-238-ын цөмтэй мөргөлдөхөд сонин цөмийн урвал явагдана: уран-238-ийн нейтронуудын нэг нь электрон ялгаруулж, протон болж хувирдаг. ураны изотоп нь илүү болж хувирдаг
хүнд элемент- нептуни-239 (93 протон + 146 нейтрон). Гэхдээ нептун тогтворгүй байдаг - хэдэн минутын дараа түүний нейтронуудын нэг нь электрон ялгаруулж, протон болж хувирдаг бөгөөд үүний дараа нептуний изотоп нь үечилсэн системийн дараагийн элемент болох плутони-239 (94 протон + 145 нейтрон) болж хувирдаг. Хэрэв нейтрон тогтворгүй уран-235-ын цөмд хүрвэл шууд хуваагдал үүсдэг - атомууд хоёр эсвэл гурван нейтроны ялгаралтаар задардаг. Ихэнх атомууд нь изотоп-238-д хамаарах байгалийн уранд энэ урвал нь харагдахуйц үр дагаваргүй болох нь тодорхой байна - бүх чөлөөт нейтронууд эцэст нь энэ изотопоор шингээгдэх болно.

Хэрэв бид бүхэлдээ изотоп-235-аас бүрдсэн ураны нэлээд том хэсгийг төсөөлвөл яах вэ?

Энд процесс явах болноөөр аргаар: хэд хэдэн цөмийн задралын үед ялгардаг нейтронууд нь эргээд хөрш зэргэлдээ цөмд унаснаар тэдгээрийн хуваагдалд хүргэдэг. Үүний үр дүнд нейтроны шинэ хэсэг ялгарч, дараагийн цөмүүдийг хуваана. Тааламжтай нөхцөлд энэ урвал нь нуранги шиг үргэлжилж, гинжин урвал гэж нэрлэгддэг. Үүнийг эхлүүлэхийн тулд хэд хэдэн бөмбөгдөлтөд хангалттай байж болно.

Үнэхээр уран-235-ыг ердөө 100 нейтроноор бөмбөгдөөсэй. Тэд 100 ураны цөмийг салгах болно. Энэ тохиолдолд хоёр дахь үеийн 250 шинэ нейтрон (хуваалт бүрт дунджаар 2.5) ялгарна. Хоёр дахь үеийн нейтронууд 250 хуваагдал үүсгэх бөгөөд энэ нь 625 нейтроныг ялгаруулна. Дараагийн үед 1562, дараа нь 3906, дараа нь 9670 гэх мэт болно. Процессыг зогсоохгүй бол хуваагдлын тоо тодорхойгүй хугацаагаар нэмэгдэнэ.

Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр нейтроны багахан хэсэг нь атомын цөмд хүрдэг. Үлдсэн хэсэг нь тэдний хооронд хурдан гүйж, хүрээлэн буй орон зайд аваачдаг. Өөрийгөө тогтворжуулах гинжин урвал нь зөвхөн уран-235-ын хангалттай том массивт л тохиолдож болох бөгөөд энэ нь маш чухал масстай гэж үздэг. (Хэвийн нөхцөлд энэ масс нь 50 кг байдаг.) Цөм бүрийн хуваагдал нь асар их хэмжээний энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь задралд зарцуулсан энергиэс ойролцоогоор 300 сая дахин их байдаг гэдгийг анхаарах нь чухал юм. ! (1 кг уран-235-ыг бүрэн задлахад 3 мянган тонн нүүрс шатаахтай ижил хэмжээний дулаан ялгардаг гэсэн тооцоо бий.)

Хэдхэн хормын дотор ялгарч буй энэхүү асар том энергийн тэсрэлт нь аймшигт хүчний тэсрэлт болж, цөмийн зэвсгийн үйл ажиллагааны үндэс болж байна. Гэхдээ энэ зэвсгийг бодит болгохын тулд цэнэг нь байгалийн уран биш, харин ховор изотоп болох 235 (ийм ураныг баяжуулсан гэж нэрлэдэг) байх шаардлагатай. Хожим нь цэвэр плутони нь мөн хуваагддаг материал бөгөөд уран-235-ын оронд атомын цэнэгт ашиглаж болохыг олж мэдсэн.

Энэ бүх чухал нээлтүүд дэлхийн хоёрдугаар дайны өмнөхөн хийгдсэн. Удалгүй Герман болон бусад оронд атомын бөмбөг бүтээх нууц ажил эхэлжээ. АНУ-д энэ асуудлыг 1941 онд шийдсэн. Бүхэл бүтэн цогцолборыг "Манхэттэний төсөл" гэж нэрлэсэн.

Төслийн захиргааны удирдлагыг генерал Гроувз, шинжлэх ухааны удирдлагыг Калифорнийн их сургуулийн профессор Роберт Оппенхаймер гүйцэтгэсэн. Аль аль нь өөрсдөд нь тулгараад байгаа ажил асар их төвөгтэй байдгийг сайн мэдэж байв. Тиймээс Оппенхаймерын хамгийн түрүүнд санаа зовж буй зүйл бол өндөр оюун ухаантай шинжлэх ухааны багийг элсүүлэх явдал байв. Тухайн үед АНУ-аас цагаачлан ирсэн олон физикчид байсан фашист Герман. Тэднийг хуучин эх орныхоо эсрэг чиглэсэн зэвсэг бүтээхэд татах нь амаргүй байв. Оппенхаймер өөрийн дур булаам бүх хүчийг ашиглан хүн бүртэй биечлэн ярьдаг байв. Удалгүй тэрээр "гэрэлтэгчид" гэж хошигносон онолчдыг цуглуулж чаджээ. Үнэхээр ч тэр үеийн физик, химийн салбарын томоохон мэргэжилтнүүд багтсан. (Тэдгээрийн дотор 13 шагналтан бий Нобелийн шагналБор, Ферми, Фрэнк, Чадвик, Лоуренс гэх мэт.) Тэднээс гадна янз бүрийн мэргэжлийн бусад олон мэргэжилтнүүд байсан.

АНУ-ын засгийн газар зардлаа хэмнээгүй бөгөөд ажил эхнээсээ өргөн цар хүрээтэй болсон. 1942 онд Лос Аламос хотод дэлхийн хамгийн том судалгааны лаборатори байгуулагдсан. Энэхүү шинжлэх ухааны хотын хүн ам удалгүй 9 мянган хүнд хүрчээ. Эрдэмтдийн бүрэлдэхүүн, шинжлэх ухааны туршилтын цар хүрээ, ажилд оролцсон мэргэжилтэн, ажилчдын тоогоор Лос-Аламос лаборатори дэлхийн түүхэнд ижил төстэй байгаагүй. Манхэттэн төсөл нь өөрийн цагдаа, сөрөг тагнуул, харилцаа холбооны систем, агуулах, тосгон, үйлдвэр, лаборатори, өөрийн гэсэн асар их төсөвтэй байв.

Төслийн гол зорилго нь хэд хэдэн атомын бөмбөг бүтээх боломжтой хангалттай хэмжээний задрах материалыг олж авах явдал байв. Уран-235-аас гадна бөмбөгний цэнэг нь дээр дурьдсанчлан плутони-239 хиймэл элемент байж болох юм, өөрөөр хэлбэл бөмбөг нь уран эсвэл плутони байж болно.

Гровс, Оппенхаймер нар аль нь илүү ирээдүйтэй болохыг урьдчилан шийдэх боломжгүй байсан тул ажлыг хоёр чиглэлд зэрэг явуулах ёстой гэж санал нэгджээ. Энэ хоёр арга нь бие биенээсээ үндсэндээ ялгаатай байсан: уран-235-ын хуримтлалыг байгалийн ураны дийлэнх хэсгээс нь салгах замаар хийх ёстой байсан бөгөөд плутонийг зөвхөн уран-238-ыг цацрагаар цацах үед хяналттай цөмийн урвалын үр дүнд олж авах боломжтой байв. нейтронтой. Хоёр зам хоёулаа ер бусын хэцүү мэт санагдаж, хялбар шийдлийг амласангүй.

Үнэн хэрэгтээ, жингийн хувьд бага зэрэг ялгаатай, химийн хувьд яг ижил төстэй хоёр изотопыг яаж салгах вэ? Шинжлэх ухаан, технологийн аль нь ч ийм асуудалтай тулгарч байгаагүй. Плутони үйлдвэрлэх нь эхэндээ маш асуудалтай мэт санагдаж байв. Үүнээс өмнө цөмийн өөрчлөлтийн бүх туршлагыг цөөхөн болгож бууруулсан лабораторийн туршилтууд. Одоо тэд килограмм плутони үйлдвэрлэх ажлыг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд эзэмшиж, үүнд зориулсан тусгай суурилуулалт - цөмийн реакторыг боловсруулж, цөмийн урвалын явцыг удирдаж сурах хэрэгтэй байв.

Энд ч, энд ч бүхэл бүтэн цогцолборыг шийдэх ёстой байсан нарийн төвөгтэй даалгавар. Тиймээс Манхэттэний төсөл нь нэрт эрдэмтэдээр ахлуулсан хэд хэдэн дэд төслөөс бүрдэж байв. Оппенхаймер өөрөө Лос-Аламос шинжлэх ухааны лабораторийн дарга байсан. Лоуренс Калифорнийн их сургуулийн цацрагийн лабораторийг хариуцаж байв. Ферми Чикагогийн их сургуульд цөмийн реактор бүтээх судалгаа хийжээ.

Эхний үед хамгийн чухал асуудал бол уран авах асуудал байсан. Дайны өмнө энэ металл бараг ашиггүй байсан. Одоо тэр даруй асар их хэмжээгээр шаардлагатай болсон тул үүнийг үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн арга байхгүй болсон.

Westinghouse компани бүтээн байгуулалтаа эхлүүлж, хурдан амжилтанд хүрсэн. Ураны давирхайг (уран нь байгальд ийм хэлбэрээр байдаг) цэвэршүүлж, ураны ислийг гарган авсны дараа тетрафторид (UF4) болж хувирч, электролизийн аргаар уран металлыг салгасан. Хэрэв 1941 оны сүүлээр Америкийн эрдэмтдийн мэдэлд хэдхэн грамм уран металл байсан бол 1942 оны 11-р сард Вестингхаусын үйлдвэрүүдийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ сард 6000 фунт хүрч байжээ.

Үүний зэрэгцээ цөмийн реактор бий болгох ажил хийгдэж байв. Плутонийг үйлдвэрлэх үйл явц нь ураны савааг нейтроноор цацруулах хүртэл буцалсан бөгөөд үүний үр дүнд уран-238-ийн хэсэг нь плутони болж хувирав. Энэ тохиолдолд нейтроны эх үүсвэр нь уран-238-ын атомуудын дунд хангалттай хэмжээгээр тархсан уран-235-ын хуваагдмал атомууд байж болно. Гэхдээ нейтроны тогтмол үйлдвэрлэлийг хадгалахын тулд уран-235 атомыг задлах гинжин урвал эхлэх ёстой байв. Үүний зэрэгцээ, аль хэдийн дурьдсанчлан, уран-235-ын атом бүрт 140 атом уран-238 байдаг. Бүх чиглэлд тархсан нейтронууд илүү их байсан нь тодорхой байна илүү магадлалтайзамдаа тэдэнтэй уулз. Тэр бол, асар их тооГарсан нейтронууд нь үндсэн изотопод ямар ч ашиг тусгүйгээр шингэсэн байна. Ийм нөхцөлд гинжин урвал явагдах боломжгүй нь ойлгомжтой. Яаж байх вэ?

Эхлээд хоёр изотопыг салгахгүйгээр реакторыг ажиллуулах боломжгүй юм шиг санагдаж байсан ч удалгүй нэг чухал нөхцөл байдал үүссэн: уран-235 ба уран-238 нь нейтронд мэдрэмтгий болох нь тогтоогдсон. өөр өөр энерги. Уран-235 атомын цөмийг 22 м/с орчим хурдтай харьцангуй бага энергитэй нейтроноор хувааж болно. Ийм удаан нейтронуудТэд уран-238 цөмд баригддаггүй - үүний тулд тэд секундэд хэдэн зуун мянган метр хурдтай байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, уран-238 нь маш бага хурдтай буюу 22 м/с-ээс ихгүй хурдтай удааширсан нейтроны улмаас уран-235 дахь гинжин урвалын эхлэл, явцаас урьдчилан сэргийлэх чадваргүй юм. Энэ үзэгдлийг 1938 оноос хойш АНУ-д амьдарч, анхны реакторыг бүтээх ажлыг удирдаж байсан Италийн физикч Ферми нээжээ. Ферми бал чулууг нейтрон зохицуулагч болгон ашиглахаар шийджээ. Түүний тооцоолсноор уран-235-аас ялгарч буй нейтронууд 40 см-ийн бал чулууны давхаргыг дайран өнгөрөхдөө хурдаа 22 м/с хүртэл бууруулж, уран-235-д өөрийгөө тэтгэх гинжин урвалыг эхлүүлэх ёстой байв.

Өөр нэг зохицуулагч нь "хүнд" ус байж болно. Үүнд агуулагдах устөрөгчийн атомууд нь хэмжээ, массын хувьд нейтронтой маш төстэй байдаг тул тэдгээрийг удаашруулж чаддаг. (Хурдан нейтронтой бол бөмбөгтэй ижил зүйл тохиолддог: хэрэв жижиг бөмбөг том бөмбөгийг цохивол тэр бараг хурдаа алдахгүйгээр буцаж эргэлддэг; жижиг бөмбөгтэй таарвал энергийн ихээхэн хэсгийг түүнд шилжүүлдэг - үүнтэй адилаар нейтрон хэзээ уян харимхай мөргөлдөөнхүнд цөмөөс үсэрч, бага зэрэг удааширч, устөрөгчийн атомын цөмтэй мөргөлдөхдөө бүх энергийг маш хурдан алддаг.) Гэсэн хэдий ч, энгийн усУстөрөгч нь нейтроныг шингээх хандлагатай байдаг тул дунд зэрэг хэрэглэхэд тохиромжгүй. Тийм ч учраас энэ зорилгоор "хүнд" усны нэг хэсэг болох дейтерийг ашиглах ёстой.

1942 оны эхээр Фермигийн удирдлаган дор Чикагогийн цэнгэлдэх хүрээлэнгийн баруун талд байрлах теннисний талбайн талбайд түүхэн дэх анхны цөмийн реакторыг барьж эхэлжээ. Эрдэмтэд бүх ажлыг өөрсдөө хийсэн. Урвалыг цорын ганц аргаар удирдаж болно - гинжин урвалд оролцож буй нейтронуудын тоог тохируулах замаар. Ферми нейтроныг хүчтэй шингээдэг бор, кадми зэрэг бодисоор хийсэн саваа ашиглан үүнийг хийхээр зорьж байжээ. Зохицуулагч нь графит тоосго байсан бөгөөд тэдгээрээс физикчид 3 м өндөр, 1.2 м өргөнтэй багана барьж, тэдгээрийн хооронд ураны исэл бүхий тэгш өнцөгт блокуудыг суурилуулжээ. Бүтцийн хувьд 46 тонн ураны исэл, 385 тонн бал чулуу шаардагдана. Урвалыг удаашруулахын тулд реакторт кадми, борын саваа оруулав.

Хэрэв энэ нь хангалтгүй байсан бол даатгалын хувьд хоёр эрдэмтэн реакторын дээр байрлах тавцан дээр кадми давсны уусмалаар дүүргэсэн хувин дээр зогсож байсан - хэрэв урвал хяналтаас гарвал реактор руу асгах ёстой байв. Аз болоход энэ шаардлагагүй байсан. 1942 оны 12-р сарын 2-нд Ферми бүх хяналтын савааг сунгахыг тушааж, туршилт эхлэв. Дөрвөн минутын дараа нейтроны тоолуур улам чанга товшиж эхлэв. Минут тутамд нейтроны урсгалын эрч хүч нэмэгдэв. Энэ нь реакторт байгааг харуулж байна гинж байнаурвал. Энэ нь 28 минут үргэлжилсэн. Дараа нь Ферми дохио өгч, доош буулгасан саваа процессыг зогсоов. Ийнхүү хүн анх удаа атомын цөмийн энергийг чөлөөлж, өөрийн хүслээр удирдаж чадахаа батлав. Цөмийн зэвсэг бодит зүйл болсон гэдэгт эргэлзэхээ больсон.

1943 онд Ферми реакторыг задалж, Арагоны үндэсний лабораторид (Чикаго хотоос 50 км зайд) хүргэв. Удалгүй энд байсан
Өөр нэг цөмийн реактор баригдсан бөгөөд үүнд хүнд усыг зохицуулагч болгон ашигласан. Энэ нь 6.5 тонн хүнд ус агуулсан цилиндр хэлбэртэй хөнгөн цагаан савнаас бүрдсэн бөгөөд үүнд 120 ширхэг уран металлын саваа босоо дүрж, хөнгөн цагаан бүрхүүлээр бүрхэгдсэн байв. Долоон хяналтын савааг кадмигаар хийсэн. Савны эргэн тойронд графит цацруулагч, дараа нь хар тугалга, кадми хайлшаар хийсэн дэлгэц байв. Бүхэл бүтэн бүтэц нь 2.5 м орчим хананы зузаантай бетонон бүрхүүлд хаалттай байв.

Эдгээр туршилтын реакторуудад хийсэн туршилтууд энэ боломжийг баталсан аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлплутони

Манхэттэний төслийн гол төв нь удалгүй Теннесси голын хөндийн Оак Ридж хот болж, хүн ам нь хэдхэн сарын дотор 79 мянган хүн болж өссөн байна. Энд, дотор богино хугацааТүүхэнд анхны баяжуулсан уран үйлдвэрлэх үйлдвэр баригдсан. 1943 онд плутони үйлдвэрлэдэг үйлдвэрийн реакторыг энд эхлүүлсэн. 1944 оны 2-р сард түүнээс өдөрт 300 кг уран олборлож, гадаргуугаас нь химийн аргаар ялган плутони гаргаж авсан. (Үүний тулд эхлээд плутонийг уусгаад дараа нь тунадасжуулсан.) Дараа нь цэвэршүүлсэн ураныг реактор руу буцаасан. Тэр жилдээ Колумбын голын өмнөд эрэг дээрх үржил шимгүй, бүрхэг цөлд Ханфордын асар том үйлдвэрийг барьж эхэлсэн. Гурван хүчирхэг байсан цөмийн реактор, энэ нь өдөрт хэдэн зуун грамм плутони өгдөг.

Зэрэгцээ бүрэн савлуурУран баяжуулах үйлдвэрийн процесс боловсруулах судалгаа хийгдэж байсан.

Гровс, Оппенхаймер нар янз бүрийн хувилбаруудыг авч үзсэний дараа хийн тархалт ба цахилгаан соронзон гэсэн хоёр аргад хүчин чармайлтаа төвлөрүүлэхээр шийджээ.

Хийн тархалтын арга нь Грахамын хууль гэгддэг зарчимд үндэслэсэн (энэ нь анх 1829 онд Шотландын химич Томас Грахам, 1896 онд Английн физикч Рэйли боловсруулсан). Энэ хуулийн дагуу нэг нь нөгөөгөөсөө хөнгөн хоёр хийг үл тоомсорлох жижиг нүхтэй шүүлтүүрээр дамжуулвал хүндээс арай илүү хөнгөн хий түүгээр дамжин өнгөрнө. 1942 оны 11-р сард Колумбын их сургуулийн Урей, Даннинг нар Рэйлийн аргад үндэслэн ураны изотопыг ялгах хийн тархалтын аргыг бүтээжээ.

Учир нь байгалийн уран хатуу, дараа нь эхлээд ураны фтор (UF6) болгон хувиргасан. Дараа нь энэ хийг шүүлтүүрийн хуваалт дахь микроскопоор - миллиметрийн мянганы дарааллаар - нүхээр дамжуулав.

Учир нь ялгаа нь молийн масштабхий маш бага байсан бол дараа нь хуваалтын ард уран-235-ын агууламж ердөө 1.0002 дахин нэмэгджээ.

Уран-235-ын хэмжээг улам нэмэгдүүлэхийн тулд үүссэн хольцыг дахин хуваалтаар дамжуулж, ураны хэмжээг дахин 1.0002 дахин нэмэгдүүлнэ. Тиймээс уран-235-ын агууламжийг 99 хувьд хүргэхийн тулд хийг 4000 шүүлтүүрээр нэвтрүүлэх шаардлагатай болсон. Энэ нь Oak Ridge дахь асар том хийн диффузийн үйлдвэрт болсон.

1940 онд Эрнст Лоуренсийн удирдлаган дор Калифорнийн их сургуульд ураны изотопыг ялгах судалгаа эхэлсэн. цахилгаан соронзон арга. Ийм зүйлийг олох шаардлагатай байсан физик үйл явц, энэ нь изотопуудыг массын ялгааг ашиглан салгах боломжтой болно. Лоуренс атомын массыг тодорхойлох хэрэгсэл болох масс спектрографын зарчмыг ашиглан изотопуудыг салгахыг оролдсон.

Түүний үйл ажиллагааны зарчим нь дараах байдалтай байв: урьдчилан ионжуулсан атомуудыг цахилгаан оронгоор хурдасгаж, дараа нь соронзон орны дундуур дамжуулж, хавтгайд байрлах тойргийг дүрсэлсэн. чиглэлд перпендикулярталбайнууд. Эдгээр траекторуудын радиус нь масстай пропорциональ байсан тул хөнгөн ионууд хүндээс бага радиустай тойрог дээр тогтдог. Хэрэв атомуудын зам дагуу урхи байрлуулсан бол ийм аргаар өөр өөр изотопуудыг тусад нь цуглуулж болно.

Ийм л арга байсан. IN лабораторийн нөхцөлсайн үр дүн өгсөн. Гэвч үйлдвэрлэлийн хэмжээнд изотоп ялгах боломжтой байгууламж барих нь маш хэцүү байсан. Гэсэн хэдий ч Лоуренс эцэст нь бүх бэрхшээлийг даван туулж чадсан. Түүний хүчин чармайлтын үр дүн нь Оак Ридж дэх аварга том үйлдвэрт суурилуулсан калутрон гарч ирэв.

Энэхүү цахилгаан соронзон станц нь 1943 онд баригдсан бөгөөд магадгүй Манхэттэний төслийн хамгийн үнэтэй санаа болсон юм. Лоуренсийн арга нь олон тооны нарийн төвөгтэй, хараахан хөгжөөгүй төхөөрөмжүүдтэй холбоотой байхыг шаарддаг өндөр хүчдэлийн, өндөр вакуумба хүчтэй соронзон орон. Зардлын хэмжээ асар их болсон. Калутрон нь 75 м урт, 4000 орчим тонн жинтэй аварга цахилгаан соронзонтой байв.

Энэ цахилгаан соронзон ороомогт хэдэн мянган тонн мөнгөн утас ашигласан.

Бүх ажил (Улсын төрийн сангаас түр хугацаанд гаргаж өгсөн 300 сая долларыг тооцохгүй) 400 сая доллар зарцуулсан. Зөвхөн калутроны хэрэглэсэн цахилгааны төлбөрт Батлан хамгаалах яам 10 саяыг төлсөн. Ихэнх нь Oak Ridge үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэлийн цар хүрээ, нарийвчлалын хувьд технологийн энэ салбарт урьд өмнө боловсруулж байсан бүх зүйлээс давж гарсан.

Гэхдээ энэ бүх зардал дэмий хоосон байсангүй. Нийтдээ 2 тэрбум орчим доллар зарцуулсны эцэст 1944 он гэхэд АНУ-ын эрдэмтэд уран баяжуулах, плутони үйлдвэрлэх өвөрмөц технологийг бүтээжээ. Энэ хооронд Лос-Аламосын лабораторид тэд бөмбөгний загвар дээр ажиллаж байв. Түүний үйл ажиллагааны зарчим нь ерөнхийдөө удаан хугацааны туршид тодорхой байсан: задрах бодис (плутони эсвэл уран-235) дэлбэрэлтийн үед маш чухал төлөвт шилжих ёстой (гинжин урвал үүсэхийн тулд цэнэгийн масс нь эгзэгтэй хэмжээнээс мэдэгдэхүйц их байх ёстой) ба нейтроны туяагаар цацруулсан нь гинжин урвалын эхлэл юм.

Тооцооллын дагуу цэнэгийн эгзэгтэй масс 50 кг-аас давсан боловч тэд үүнийг мэдэгдэхүйц бууруулж чадсан. Ерөнхийдөө эгзэгтэй массын утгад хэд хэдэн хүчин зүйл хүчтэй нөлөөлдөг. Цэнэгийн гадаргуугийн талбай том байх тусам илүү нейтронэргэн тойрон дахь орон зайд ашиггүй цацарч байна. Хамгийн жижиг талбайГадаргуу нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг. Үүний үр дүнд бусадтай бөмбөрцөг цэнэгүүд тэгш нөхцөлхамгийн бага критик масстай. Нэмж дурдахад чухал массын утга нь хуваагдмал материалын цэвэр байдал, төрлөөс хамаарна. Энэ нь энэ материалын нягтын квадраттай урвуу пропорциональ бөгөөд энэ нь жишээлбэл, нягтралыг хоёр дахин нэмэгдүүлж, чухал массыг дөрөв дахин багасгах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, ердийн цэнэгийн дэлбэрэлтийн улмаас хуваагддаг материалыг нягтруулах замаар шаардлагатай дэд шүүмжлэлийн түвшинг олж авч болно. тэсрэх бодис, цөмийн цэнэгийг тойрсон бөмбөрцөг бүрхүүл хэлбэрээр хийгдсэн. Мөн цэнэгийг нейтроныг сайн тусгадаг дэлгэцээр хүрээлүүлснээр чухал массыг багасгаж болно. Ийм дэлгэц болгон хар тугалга, бериллий, вольфрам, байгалийн уран, төмөр болон бусад олон зүйлийг ашиглаж болно.

Атомын бөмбөг хийх боломжит загваруудын нэг нь ураны хоёр хэсгээс бүрдэх бөгөөд тэдгээр нь нийлбэл эгзэгтэй хэмжээнээс их масс үүсгэдэг. Бөмбөгийн дэлбэрэлт үүсгэхийн тулд тэдгээрийг аль болох хурдан ойртуулах хэрэгтэй. Хоёрдахь арга нь дотогшоо ойртох тэсрэлтийг ашиглахад суурилдаг. Энэ тохиолдолд ердийн тэсрэх бодисоос гарч буй хийн урсгал нь дотор байрлах хуваагдмал материал руу чиглүүлж, эгзэгтэй массад хүрэх хүртэл шахав. Өмнө дурьдсанчлан цэнэгийг нэгтгэж, нейтронтой эрчимтэй цацах нь гинжин урвал үүсгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд эхний секундэд температур 1 сая градус хүртэл нэмэгддэг. Энэ хугацаанд эгзэгтэй массын ердөө 5 орчим хувь нь салж чадсан. Тэсрэх бөмбөгний эхэн үеийн загварт үлдсэн цэнэг ямар ч ууршсан
аливаа ашиг тус.

Түүхэн дэх анхны атомын бөмбөгийг (түүнийг Гурвал гэж нэрлэсэн) 1945 оны зун угсарчээ. Мөн 1945 оны 6-р сарын 16-нд цөмийн туршилтын талбайДэлхий дээрх анхны атомын дэлбэрэлт Аламогордо цөлд (Нью Мексико) болсон. Бөмбөгийг туршилтын талбайн төвд 30 метрийн ган цамхагийн орой дээр байрлуулсан байна. Түүний эргэн тойронд хол зайбичлэгийн төхөөрөмж байрлуулсан байв. 9 км-ийн зайд ажиглалтын цэг, 16 км-ийн зайд командын цэг байсан. Атомын дэлбэрэлт энэ үйл явдлын бүх гэрчүүдэд гайхалтай сэтгэгдэл төрүүлэв. Нүдээр харсан гэрчүүдийн тайлбарласнаар олон нар нэг дор нэгдэж, туршилтын талбайг нэгэн зэрэг гэрэлтүүлэх шиг санагдав. Дараа нь тал дээр асар том галт бөмбөлөг гарч ирэн, тоос, гэрлийн дугуй үүл аажмаар, аймшигтайгаар дээшилж эхлэв.

Газраас хөөрч, энэ галт бөмбөлөг хэдхэн секундын дотор гурван километр гаруй өндөрт хөөрөв. Агшин өнгөрөх тусам хэмжээ нь томорч, удалгүй түүний диаметр нь 1.5 км-т хүрч, аажмаар стратосферт гарч ирэв. Дараа нь галт бөмбөлөг 12 км өндөрт сунаж, аварга мөөгний хэлбэрийг авсан утааны багана руу оров. Энэ бүхэн аймшигт архирах чимээ дагалдаж, дэлхий чичирч байв. Дэлбэрэх бөмбөгийн хүч бүх хүлээлтээс давсан.

Цацрагийн нөхцөл байдал зөвшөөрөгдсөн даруйд дотор талд нь тугалган хавтангаар бүрсэн хэд хэдэн Шерман танк дэлбэрэлт болсон газар руу гүйв. Тэдний нэг дээр ажлынхаа үр дүнг харахыг хүсч байсан Ферми байв. Түүний нүдний өмнө 1.5 км-ийн радиуст бүх амьд биетүүд устсан үхсэн, шатсан шороо харагдав. Элс нь шатаж, газрын гадаргууг бүрхсэн шилэн ногоон царцдас болж хувирав. Асар том тогоонд ган тулгуурын цамхагийн эвдэрсэн үлдэгдэл хэвтэж байв. Дэлбэрэлтийн хүчийг 20,000 тонн тротил гэж тооцоолжээ.

Дараагийн алхам бол нацист Герман бууж өгсний дараа АНУ болон түүний холбоотнуудтай дайныг дангаараа үргэлжлүүлсэн Японы эсрэг бөмбөг ашиглах явдал байв. Тухайн үед пуужин хөөргөх төхөөрөмж байгаагүй тул бөмбөгдөлтийг онгоцноос хийх шаардлагатай болсон. Хоёр бөмбөгний эд ангиудыг Индианаполис крейсер маш болгоомжтойгоор Агаарын цэргийн хүчний 509-р бүлэг байрладаг Тиниан арал руу зөөвөрлөсөн. Эдгээр бөмбөг нь цэнэгийн төрөл, дизайны хувьд бие биенээсээ бага зэрэг ялгаатай байв.

Анхны бөмбөг болох "Baby" нь өндөр баяжуулсан уран-235-аас бүрдсэн атомын цэнэгтэй том хэмжээтэй агаарын бөмбөг байв. Түүний урт нь 3 м орчим, диаметр нь 62 см, жин нь 4.1 тонн байв.

Плутони-239-ын цэнэгтэй хоёр дахь бөмбөг болох "Бүдүүн хүн" нь том тогтворжуулагчтай өндөг хэлбэртэй байв. Түүний урт
3.2 м, диаметр нь 1.5 м, жин - 4.5 тонн байв.

8-р сарын 6-нд хурандаа Тиббетсийн B-29 Enola Gay бөмбөгдөгч онгоц "Baby"-г том оврын онгоцон дээр буулгажээ. Япон хотХирошима. Бөмбөгийг шүхрээр буулгаж, төлөвлөсний дагуу газраас 600 метрийн өндөрт дэлбэрсэн байна.

Дэлбэрэлтийн үр дагавар нь аймшигтай байв. Нисгэгчдийн өөрсдийнх нь хувьд ч гэсэн тэдний хоромхон зуур сүйрүүлсэн тайван хотыг харах нь гунигтай сэтгэгдэл төрүүлэв. Хожим нь тэдний нэг нь тэр секундэд хүний харж чадах хамгийн муу зүйлийг харсан гэдгээ хүлээн зөвшөөрсөн.

Дэлхий дээр байсан хүмүүсийн хувьд болж буй үйл явдал жинхэнэ тамтай төстэй байв. Юуны өмнө Хирошимагийн дээгүүр халуун давалгаа өнгөрөв. Түүний нөлөө хэдхэн хором үргэлжилсэн боловч маш хүчтэй байсан тул боржин чулуун хавтангуудад плита, кварцын талстыг хайлуулж, 4 км-ийн зайд байрлах утасны шонгуудыг нүүрс болгон хувиргаж, эцэст нь хүний биеийг маш ихээр шатааж, тэдгээрээс зөвхөн сүүдэр л үлджээ. хучилтын асфальтан дээр эсвэл байшингийн ханан дээр. Дараа нь доороос галт бөмбөлөгАймшигтай салхи шуурч, хотын дээгүүр 800 км/цагийн хурдтай давхиж, замд таарсан бүх зүйлийг арчиж хаяв. Түүний ширүүн довтолгоог тэсвэрлэх чадваргүй байшингууд нурсан мэт нурж уналаа. 4 км-ийн голчтой аварга тойрогт нэг ч бүрэн бүтэн барилга үлдсэнгүй. Дэлбэрэлтээс хэдхэн минутын дараа хотын дээгүүр хар цацраг идэвхт бороо оров - энэ чийг нь агаар мандлын өндөр давхаргад өтгөрүүлсэн уур болж хувирч, цацраг идэвхт тоостой холилдсон том дусал хэлбэрээр газарт унав.

Борооны дараа хотод шинэ салхи шуурч, энэ удаад газар хөдлөлтийн голомтыг чиглэн салхилав. Энэ нь эхнийхээсээ сул байсан ч модыг үндсээр нь таслах хангалттай хүчтэй хэвээр байв. Салхи нь асар том галыг асааж, шатаж болох бүх зүйл шатаж байв. 76 мянган барилгын 55 мянга нь бүрэн сүйрч, шатсан байна. Энэхүү аймшигт сүйрлийн гэрчүүд шатсан хувцас нь арьсны өөдөстэй хамт газарт унасан бамбарыг дурсаж, аймшигт түлэгдэлтээр бүрхэгдсэн галзуурсан олон хүмүүс гудамжаар хашгирч байсан. Түлэгдсэнээс болж амьсгал давчдах өмхий үнэр ханхалсан хүний мах. Хаа сайгүй үхсэн, үхэж буй хүмүүс хэвтэж байв. Сохор, дүлий хүмүүс олон байсан бөгөөд эргэн тойрон дахь эмх замбараагүй байдлаас юу ч ялгаж чадахгүй байв.

Газар хөдлөлтийн голомтоос 800 метрийн зайд байсан азгүй хүмүүс хэдхэн секундын дотор шатаж, дотор нь ууршиж, бие нь утааны бөөгнөрөл болж хувирав. Газар хөдлөлтийн голомтоос 1 км-ийн зайд орших хүмүүс цацрагийн өвчинд маш хүнд хэлбэрээр нэрвэгджээ. Хэдхэн цагийн дотор тэд хүчтэй бөөлжиж, биеийн температур 39-40 хэм хүртэл нэмэгдэж, амьсгал давчдах, цус алдах шинж тэмдэг илэрч эхлэв. Дараа нь арьсан дээр эдгэрдэггүй шарх гарч, цусны найрлага эрс өөрчлөгдөж, үс унав. Аймшигтай зовлон зүдгүүрийн дараа ихэвчлэн хоёр, гурав дахь өдөр үхэл тохиолддог.

Нийтдээ 240 мянга орчим хүн дэлбэрэлт, цацрагийн өвчний улмаас нас баржээ. 160 мянга гаруй нь цацрагийн өвчин туссан байна зөөлөн хэлбэр- тэдний зовлонтой үхэлХэдэн сар, жилээр хойшилсон. Гамшгийн тухай мэдээ орон даяар тархах үед бүх Япон айж, саажилттай байв. Наймдугаар сарын 9-нд хошууч Свинигийн хайрцаг машин Нагасаки хотод хоёр дахь бөмбөг хаясны дараа энэ нь улам бүр нэмэгджээ. Энд бас хэдэн зуун мянган оршин суугчид амь үрэгдэж, шархаджээ. Шинэ зэвсгийг эсэргүүцэж чадалгүй Японы засгийн газар бууж өгсөн - атомын бөмбөг Дэлхийн 2-р дайныг дуусгасан.

Дайн дууссаны. Энэ нь ердөө зургаахан жил үргэлжилсэн ч дэлхийг болон хүмүүсийг бараг танигдахын аргагүй өөрчилж чадсан юм.

1939 оноос өмнөх хүн төрөлхтний соёл иргэншил, 1945 оноос хойшхи хүн төрөлхтний соёл иргэншил нь бие биенээсээ эрс ялгаатай. Үүнд олон шалтгаан байгаа ч хамгийн чухал нь цөмийн зэвсэг бий болсон явдал юм. Хирошимагийн сүүдэр 20-р зууны хоёрдугаар хагаст бүхэлдээ оршдог гэж хэтрүүлэлгүйгээр хэлж болно. Энэ нь олон сая хүмүүсийн хувьд ёс суртахууны гүн түлэгдэл болсон хуучин үеийнхэнэнэ сүйрэл, түүнээс хойш хэдэн арван жилийн дараа төрсөн хүмүүс. Орчин үеийн хүн 1945 оны 8-р сарын 6-наас өмнөх ертөнцийн талаар тэдний бодож байсан шиг бодохоо больсон - энэ ертөнц хэдхэн хормын дотор юу ч биш болж хувирна гэдгийг тэр маш тодорхой ойлгож байна.

Орчин үеийн хүн дайныг өвөө, элэнц өвөг дээдсийнхээ адил харж чадахгүй - тэр энэ дайн сүүлчийнх байх бөгөөд үүнд ялагчид ч, ялагдагсад ч байхгүй гэдгийг баттай мэддэг. Цөмийн зэвсэг нь нийгмийн амьдралын бүхий л салбарт өөрийн мөрөө үлдээсэн, мөн орчин үеийн соёл иргэншилжаран, наян жилийн өмнөхтэй адил хуулийн дагуу амьдарч чадахгүй. Үүнийг атомын бөмбөг бүтээгчдээс өөр хэн ч сайн ойлгосонгүй.

"Манай гарагийн хүмүүс гэж Роберт Оппенхаймер бичжээ. нэгдэх ёстой. Аймшиг, сүйрэл тарьсан сүүлчийн дайн, энэ бодлыг бидэнд бичээрэй. Атомын бөмбөгийн дэлбэрэлтүүд үүнийг харгис хэрцгий байдлаар нотолсон. Бусад хүмүүс бусад үед аль хэдийн хэлсэн ижил төстэй үгс- зөвхөн бусад зэвсэг болон бусад дайны тухай. Тэд амжилтанд хүрээгүй. Гэвч өнөөдөр эдгээр үгсийг дэмий гэж хэлэх хүн түүхийн эргэлтэнд төөрөгддөг. Үүнд бид итгэлтэй байж чадахгүй. Бидний ажлын үр дүн хүн төрөлхтөнд нэгдмэл ертөнцийг бий болгохоос өөр сонголт үлдээхгүй. Хууль эрх зүй, хүн төрөлхтөнд суурилсан ертөнц."