Pokažite eksplozijo 1 vodikove bombe. Kako deluje vodikova bomba in kakšne so posledice eksplozije? Zakaj je jedrska fuzija boljša?

Na svetu obstaja precejšnje število različnih političnih klubov. G7, zdaj G20, BRICS, SCO, Nato, Evropska unija, do neke mere. Nobeden od teh klubov pa se ne more pohvaliti z edinstveno funkcijo – zmožnostjo uničenja sveta, kot ga poznamo. Podobne zmožnosti ima tudi »jedrski klub«.

Danes ima jedrsko orožje 9 držav:

• Rusija;
• Združeno kraljestvo;
• Francija;
• Indija
• Pakistan;
• Izrael;
• DLRK.

Države so razvrščene, ko pridobijo jedrsko orožje v svoj arzenal. Če bi seznam uredili po številu bojnih konic, bi bila na prvem mestu Rusija s svojimi 8000 enotami, od katerih jih je 1600 mogoče izstreliti že zdaj. Države zaostajajo le za 700 enot, imajo pa 320 nabojev več. Med državami obstaja vrsta sporazumov o neširjenju in zmanjšanju zalog jedrskega orožja.

Prve preizkuse atomske bombe so, kot vemo, izvedle ZDA že leta 1945. To orožje so testirali v "terenskih" razmerah druge svetovne vojne na prebivalcih Japonska mesta Hirošima in Nagasaki. Delujejo po principu delitve. Med eksplozijo se sproži verižna reakcija, ki izzove cepitev jeder na dvoje, s tem pa se sprosti energija. Za to reakcijo se uporabljata predvsem uran in plutonij. S temi elementi so povezane naše predstave o tem, iz česa so narejeni. jedrske bombe. Ker se uran v naravi pojavlja le kot mešanica treh izotopov, od katerih je le eden sposoben podpirati takšno reakcijo, je uran potrebno obogatiti. Alternativa je plutonij-239, ki se ne pojavlja v naravi in ​​ga je treba proizvesti iz urana.

Če je v uranovi bombi pride do reakcije cepitev, potem v vodikovi fuzijski reakciji – to je bistvo, kar je drugačno vodikova bomba iz jedrske. Vsi vemo, da nam sonce daje svetlobo, toploto in lahko rečemo življenje. Isti procesi, ki se dogajajo na soncu, lahko zlahka uničijo mesta in države. Eksplozijo vodikove bombe povzroči fuzijska reakcija lahkih jeder, tako imenovana termo jedrska fuzija. Ta "čudež" je mogoč zaradi izotopov vodika - devterija in tritija. To je pravzaprav razlog, zakaj se bomba imenuje vodikova bomba. Iz reakcije, ki je osnova tega orožja, lahko vidite tudi ime "termonuklearna bomba".

Potem ko je svet videl uničevalna sila jedrskega orožja je avgusta 1945 ZSSR začela tekmo, ki je trajala do njenega razpada. ZDA so bile prve, ki so ustvarile, preizkusile in uporabile jedrsko orožje, prve so detonirale vodikovo bombo, vendar je ZSSR mogoče pripisati prvo proizvodnjo kompaktne vodikove bombe, ki jo je mogoče dostaviti sovražniku na rednem tu -16. Prva ameriška bomba je bila velika kot trinadstropna hiša; vodikova bomba te velikosti bi bila malo uporabna. Sovjeti so takšno orožje dobili že leta 1952, medtem ko so ZDA prvo "ustrezno" bombo sprejele šele leta 1954. Če pogledate nazaj in analizirate eksplozije v Nagasakiju in Hirošimi, lahko ugotovite, da niso bile tako močan Dve bombi sta skupaj uničili obe mesti in ubili po različnih virih do 220.000 ljudi. Bombardiranje Tokia bi lahko ubilo 150-200.000 ljudi na dan tudi brez jedrskega orožja. To je posledica majhne moči prvih bomb - le nekaj deset kiloton na Ekvivalent TNT. Vodikove bombe so testirali z namenom premagati 1 megatono ali več.

Prvo sovjetsko bombo so testirali z močjo 3 Mt, na koncu pa so testirali 1,6 Mt.

Najmočnejšo vodikovo bombo so Sovjeti preizkusili leta 1961. Njegova zmogljivost je dosegla 58-75 Mt, pri deklariranih 51 Mt. "Car" je svet pahnil v rahel šok, dobesedno. Udarni val je trikrat obkrožil planet. Na poligonu ( Nova Zemlja) ni bilo več niti enega hriba, pok se je slišal na razdalji 800 km. Ognjena krogla dosegel premer skoraj 5 km, "goba" je zrasla za 67 km, premer njene kapice pa je bil skoraj 100 km. Posledice takšnega poka v veliko mesto težko si predstavljam. Po mnenju mnogih strokovnjakov je bil preizkus vodikove bombe takšne moči (države so imele takrat štirikrat manj močne bombe) postal prvi korak k podpisu različnih pogodb o prepovedi jedrskega orožja, njegovem testiranju in zmanjšanju proizvodnje. Svet je prvič začel razmišljati o lastni varnosti, ki je bila resnično ogrožena.

Kot smo že omenili, načelo delovanja vodikove bombe temelji na fuzijski reakciji. Termonuklearna fuzija je proces zlitja dveh jeder v eno, pri čemer nastane tretji element, sprosti se četrti in energija. Sile, ki odbijajo jedra, so ogromne, zato mora biti temperatura preprosto ogromna, da se atomi lahko dovolj približajo, da se združijo. Znanstveniki že stoletja begajo nad hladno termonuklearno fuzijo in tako rekoč poskušajo ponastaviti temperaturo fuzije na sobno temperaturo, v idealnem primeru. V tem primeru bo človeštvo imelo dostop do energije prihodnosti. Kar zadeva trenutno termonuklearno reakcijo, morate za njen začetek še vedno prižgati miniaturno sonce tukaj na Zemlji - bombe za začetek fuzije običajno uporabljajo naboj iz urana ali plutonija.

Poleg zgoraj opisanih posledic uporabe bombe z močjo več deset megaton ima vodikova bomba, tako kot vsako jedrsko orožje, številne posledice. Nekateri ljudje verjamejo, da je vodikova bomba "čistejše orožje" kot običajna bomba. Morda je to povezano z imenom. Ljudje slišijo besedo "voda" in mislijo, da ima nekaj opraviti z vodo in vodikom, zato posledice niso tako hude. Pravzaprav to zagotovo ni tako, saj delovanje vodikove bombe temelji na izjemno radioaktivne snovi Oh. Teoretično je možno izdelati bombo brez uranovega naboja, vendar je to zaradi zapletenosti postopka nepraktično, zato se čista fuzijska reakcija "razredči" z uranom, da se poveča moč. Hkrati se količina radioaktivnih padavin poveča na 1000%. Vse, kar pade v ognjeno kroglo, bo uničeno, območje v prizadetem radiju bo za desetletja postalo neprimerno za bivanje. Radioaktivne padavine lahko škodijo zdravju ljudi na stotine in tisoče kilometrov stran. Konkretne številke in območje okužbe je mogoče izračunati s poznavanjem moči naboja.

Vendar pa uničenje mest ni najhujša stvar, ki se lahko zgodi "zahvaljujoč" orožju množično uničenje. Po jedrski vojni svet ne bo popolnoma uničen. Na planetu jih bo ostalo na tisoče večja mesta, bodo milijarde ljudi in le majhen odstotek ozemelj izgubili status »primernega za življenje«. Dolgoročno bo ves svet ogrožen zaradi t.i jedrska zima" Spodkopavanje jedrskega arzenala kluba bi lahko sprožilo izpust v ozračje zadostna količina snovi (prah, saje, dim) za "zmanjšanje" svetlosti sonca. Koprena, ki bi se lahko razširila po celem planetu, bi še nekaj let uničevala pridelke, kar bi povzročilo lakoto in neizogiben upad prebivalstva. V zgodovini je že bilo "leto brez poletja", po večji izbruh vulkan leta 1816, zato je jedrska zima videti več kot resnična. Ponovno, odvisno od tega, kako se bo vojna nadaljevala, lahko končamo z naslednjimi vrstami globalnih podnebnih sprememb:

• ohladitev za 1 stopinjo bo minila neopažena;
• jedrska jesen - možna je ohladitev za 2-4 stopinje, izpad pridelka in povečano nastajanje orkanov;
• analog "leta brez poletja" - ko je temperatura eno leto močno padla za nekaj stopinj;
• Mala ledena doba - temperatura lahko za daljši čas pade za 30 - 40 stopinj, spremljala pa jo bo depopulacija številnih severne cone in izpad pridelka;
• Ledena doba - razvoj male ledene dobe, ko je refleksija sončni žarki s površine lahko doseže nekaj kritična točka in temperatura bo še naprej padala, edina razlika je temperatura;
• ireverzibilna ohladitev je zelo žalostna različica ledene dobe, ki bo pod vplivom številnih dejavnikov Zemljo spremenila v nov planet.

Teorija o jedrski zimi je nenehno kritizirana, njene posledice se zdijo nekoliko pretirane. Vendar pa ni treba dvomiti o njegovi neizogibni ofenzivi v katerem koli svetovnem konfliktu, ki vključuje uporabo vodikovih bomb.

Hladna vojna je že zdavnaj za nami, zato je jedrsko histerijo mogoče videti le še v starih hollywoodskih filmih ter na naslovnicah redkih revij in stripov. Kljub temu smo lahko na robu, čeprav majhnega, a resnega jedrskega spopada. Vse to po zaslugi ljubitelja raket in junaka boja proti ameriškim imperialističnim ambicijam - Kim Jong-una. Vodikova bomba DLRK je še vedno hipotetičen objekt; le posredni dokazi govorijo o njenem obstoju. Seveda vlada Severna Koreja nenehno poroča, da jim je uspelo izdelati nove bombe, vendar jih do sedaj še nihče ni videl v živo. Seveda so države in njihovi zavezniki - Japonska in Južna Koreja, so nekoliko bolj zaskrbljeni zaradi prisotnosti, celo hipotetične, takšnega orožja v DLRK. Resničnost je taka v tem trenutku Severna Koreja nima dovolj tehnologije, da bi uspešen napad o ZDA, ki jo vsako leto naznanijo celemu svetu. Tudi napad na sosednjo Japonsko ali jug morda ne bo zelo uspešen, če sploh, a vsako leto obstaja nevarnost novega spopada v korejski polotok raste.

Vsebina članka

VODIKOVA BOMBA, orožje velike uničujoče moči (reda megaton v TNT ekvivalentu), katerega princip delovanja temelji na reakciji termonuklearna fuzija lahka jedra. Vir energije eksplozije so procesi, podobni tistim, ki se dogajajo na Soncu in drugih zvezdah.

Termonuklearne reakcije.

Notranjost Sonca vsebuje velikansko količino vodika, ki je v stanju ultra visoke kompresije pri temperaturi cca. 15.000.000 K. Pri tako visokih temperaturah in gostotah plazme vodikova jedra doživljajo nenehne medsebojne trke, od katerih se nekatera končajo z zlitjem in končno s tvorbo težjih helijevih jeder. Takšne reakcije, imenovane termonuklearna fuzija, spremlja sproščanje ogromnih količin energije. V skladu z zakoni fizike je sproščanje energije med termonuklearno fuzijo posledica dejstva, da se med nastajanjem težjega jedra del mase lahkih jeder, vključenih v njegovo sestavo, pretvori v ogromno količino energije. Zato Sonce, ki ima ogromno maso, v procesu termonuklearne fuzije vsak dan izgubi cca. 100 milijard ton snovi ter sprošča energijo, zahvaljujoč kateri je postal možno življenje na Zemlji.

Izotopi vodika.

Atom vodika je najpreprostejši od vseh obstoječih atomov. Sestavljen je iz enega protona, ki je njegovo jedro, okoli katerega se vrti en sam elektron. Natančne študije vode (H 2 O) so pokazale, da vsebuje zanemarljive količine "težke" vode, ki vsebuje "težki izotop" vodika - devterij (2 H). Jedro devterija je sestavljeno iz protona in nevtrona - nevtralnega delca z maso blizu protona.

Obstaja še tretji izotop vodika, tritij, katerega jedro vsebuje en proton in dva nevtrona. Tritij je nestabilen in je podvržen spontanemu delovanju radioaktivni razpad, ki se spremeni v izotop helija. Sledi tritija so našli v zemeljski atmosferi, kjer nastaja z interakcijami kozmični žarki z molekulami plinov, ki sestavljajo zrak. Tritij se proizvaja umetno v jedrski reaktor, obsevanje izotopa litij-6 s tokom nevtronov.

Razvoj vodikove bombe.

Preliminarna teoretična analiza je pokazala, da je termonuklearno fuzijo najlažje doseči v mešanici devterija in tritija. Na podlagi tega so ameriški znanstveniki v začetku leta 1950 začeli izvajati projekt za izdelavo vodikove bombe (HB). Prvi testi modela jedrske naprave so bili izvedeni na poligonu Enewetak spomladi 1951; termonuklearna fuzija je bila le delna. Pomemben uspeh je bil dosežen 1. novembra 1951 med testiranjem ogromne jedrske naprave, katere moč eksplozije je bila 4 × 8 Mt v ekvivalentu TNT.

Prva vodikova letalska bomba je bila v ZSSR detonirana 12. avgusta 1953, 1. marca 1954 pa so Američani na atolu Bikini detonirali močnejšo (približno 15 Mt) letalsko bombo. Od takrat sta obe sili izvedli eksplozije naprednega megatonskega orožja.

Eksplozijo na atolu Bikini je spremljala sprostitev velika količina radioaktivne snovi. Nekateri od njih so padli več sto kilometrov od mesta eksplozije na japonski ribiški ladji "Lucky Dragon", drugi pa so zajeli otok Rongelap. Ker termonuklearna fuzija proizvaja stabilen helij, radioaktivnost eksplozije čiste vodikove bombe ne sme biti večja od radioaktivnosti atomskega detonatorja termonuklearne reakcije. Vendar so se v obravnavanem primeru predvidene in dejanske radioaktivne padavine bistveno razlikovale po količini in sestavi.

Mehanizem delovanja vodikove bombe.

Zaporedje procesov, ki se pojavljajo med eksplozijo vodikove bombe, je mogoče predstaviti na naslednji način. Najprej eksplodira naboj iniciatorja termonuklearne reakcije (majhna atomska bomba), ki se nahaja znotraj lupine HB, kar povzroči nevtronski blisk in ustvari visoko temperaturo, potrebno za sprožitev termonuklearne fuzije. Nevtroni obstreljujejo vložek iz litijevega devterida, spojine devterija in litija (uporablja se izotop litija z masnim številom 6). Litij-6 se pod vplivom nevtronov razcepi na helij in tritij. Tako atomska varovalka ustvari materiale, potrebne za sintezo, neposredno v sami bombi.

Nato se začne termonuklearna reakcija v mešanici devterija in tritija, temperatura v notranjosti bombe hitro narašča, pri čemer je v sintezo vključenih vedno več vodika. Z nadaljnjim povišanjem temperature bi se lahko začela reakcija med jedri devterija, značilna za čisto vodikovo bombo. Vse reakcije se seveda zgodijo tako hitro, da jih dojemamo kot hipne.

Cepitev, fuzija, fisija (superbomba).

Pravzaprav se v bombi zaporedje zgoraj opisanih procesov konča na stopnji reakcije devterija s tritijem. Poleg tega so se oblikovalci bombe odločili, da ne bodo uporabili jedrske fuzije, ampak jedrsko cepitev. Z fuzijo jeder devterija in tritija nastanejo helij in hitri nevtroni, katerih energija je dovolj visoka, da povzroči jedrsko cepitev urana-238 (glavni izotop urana, veliko cenejši od urana-235, ki se uporablja v običajnih atomskih bombah). Hitri nevtroni razcepijo atome uranove lupine superbombe. Cepitev ene tone urana ustvari energijo, enakovredno 18 Mt. Energija gre ne samo za eksplozijo in proizvodnjo toplote. Vsako jedro urana se razcepi na dva visoko radioaktivna "fragmenta". Produkti cepitve vključujejo 36 različnih kemični elementi in skoraj 200 radioaktivni izotopi. Vse to predstavlja radioaktivne padavine, ki spremljajo eksplozije superbomb.

Zahvaljujoč edinstveni zasnovi in ​​opisanemu mehanizmu delovanja je tovrstno orožje mogoče narediti poljubno zmogljivo. Je veliko cenejša od atomskih bomb enake moči.

Posledice eksplozije.

Udarni val in toplotni učinek.

Neposredni (primarni) učinek eksplozije superbombe je trojni. Najbolj očiten neposredni udar je udarni val ogromne intenzivnosti. Moč njenega udarca, odvisno od moči bombe, višine eksplozije nad zemeljsko površino in narave terena, se zmanjšuje z oddaljenostjo od epicentra eksplozije. Toplotni vpliv eksplozije določajo isti dejavniki, odvisen pa je tudi od prosojnosti zraka - megla močno zmanjša razdaljo, na kateri lahko toplotni blisk povzroči resne opekline.

Po izračunih bodo ljudje med eksplozijo v atmosferi 20-megatonske bombe v 50% primerov ostali živi, ​​če se 1) zatečejo v podzemno železobetonsko zatočišče na razdalji približno 8 km od epicentra eksplozije (E), 2) so v običajnih mestnih zgradbah na razdalji pribl. 15 km od EV, 3) so se znašli na odprtem mestu na razdalji cca. 20 km od EV. V pogojih slabe vidljivosti in na razdalji vsaj 25 km, če je ozračje čisto, se za ljudi na odprtih območjih verjetnost preživetja hitro povečuje z oddaljenostjo od epicentra; na razdalji 32 km je njegova izračunana vrednost več kot 90 %. Območje, preko katerega prodirajoče sevanje, ki nastane med eksplozijo, povzroči smrt, je relativno majhna tudi v primeru superbombe velike moči.

Ognjena krogla.

Odvisno od sestave in mase gorljivega materiala, vključenega v ognjeno kroglo, lahko nastanejo velikanske samozadostne požarne nevihte, ki divjajo več ur. Vendar pa je najbolj nevarna (čeprav sekundarna) posledica eksplozije radioaktivno onesnaženje okolju.

Fallout.

Kako nastanejo.

Ko bomba eksplodira, je nastala ognjena krogla napolnjena z ogromno količino radioaktivnih delcev. Običajno so ti delci tako majhni, da lahko, ko dosežejo zgornjo atmosfero, ostanejo tam dolgo časa. Če pa ognjena krogla pride v stik s površino Zemlje, spremeni vse na njej v vroč prah in pepel ter ju potegne v ognjeni tornado. V plamenskem vrtincu se mešata in povezujeta s radioaktivnih delcev. Radioaktivni prah, razen največji, se ne usede takoj. Nastali oblak odnese drobnejši prah in postopoma pada ven, ko se premika z vetrom. Neposredno na mestu eksplozije so lahko radioaktivne padavine izredno intenzivne - predvsem velik prah, ki se usede na tla. Na stotine kilometrov od mesta eksplozije in na večje razdalje, majhne, ​​a vseeno vidna očesu delci pepela. Pogosto tvorijo pokrov, podoben zapadlemu snegu, ki je smrtonosen za vsakogar, ki se nahaja v bližini. Tudi manjši in nevidni delci, preden se usedejo na tla, lahko mesece in celo leta tavajo v ozračju in večkrat obkrožijo svet. Ko izpadejo, je njihova radioaktivnost znatno oslabljena. Najbolj nevarno sevanje ostaja stroncij-90 z razpolovno dobo 28 let. Njegova izguba je jasno opažena po vsem svetu. Se usede listju travi, konča v prehranjevalne verige, vključno z ljudmi. Posledično so v kosteh prebivalcev večine držav našli opazne, čeprav še ne nevarne količine stroncija-90. Kopičenje stroncija-90 v človeških kosteh je dolgoročno zelo nevarno, saj vodi v nastanek malignih tumorjev kosti.

Dolgotrajna kontaminacija območja z radioaktivnimi padavinami.

V primeru sovražnosti bo uporaba vodikove bombe povzročila takojšnjo radioaktivno onesnaženje območja v radiju pribl. 100 km od epicentra eksplozije. Če eksplodira superbomba, bo okuženo območje več deset tisoč kvadratnih kilometrov. Zaradi tako velikega območja uničenja z eno bombo gre za popolnoma novo vrsto orožja. Tudi če superbomba ne zadene cilja, tj. ne bo udaril v predmet z udarno-termičnimi učinki, bodo zaradi prodornega sevanja in radioaktivnih padavin, ki spremljajo eksplozijo, okoliški prostor postal neprimeren za bivanje. Takšne padavine lahko trajajo več dni, tednov in celo mesecev. Intenzivnost sevanja lahko glede na njihovo količino doseže smrtonosno smrt nevarna stopnja. Relativno majhno število superbomb zadostuje za popolno pokritost velika država plast radioaktivnega prahu, ki je smrtonosen za vsa živa bitja. Tako je izdelava superbombe pomenila začetek dobe, ko je postalo mogoče cele celine narediti nenaseljive. Tudi po dolgo časa Po prenehanju neposredne izpostavljenosti radioaktivnim padavinam bo nevarnost zaradi visoke radiotoksičnosti izotopov, kot je stroncij-90, ostala. S hrano, pridelano na tleh, onesnaženih s tem izotopom, pride radioaktivnost v človeško telo.

Vodikova bomba (Hydrogen Bomb, HB) je orožje za množično uničevanje z neverjetno uničevalna sila(njegova moč je ocenjena na megatona TNT). Načelo delovanja bombe in njena struktura temeljita na uporabi energije termonuklearne fuzije vodikovih jeder. Procesi, ki se dogajajo med eksplozijo, so podobni tistim, ki se dogajajo na zvezdah (vključno s Soncem). Prvi preizkus transportnega vozila dolge razdalje WB (projekt A. D. Saharova) je bila izvedena v Sovjetski zvezi na poligonu blizu Semipalatinska.

Termonuklearna reakcija

Sonce vsebuje ogromne zaloge vodika, ki je pod stalnim vplivom ultravisokega tlaka in temperature (približno 15 milijonov stopinj Kelvina). Pri tako ekstremni gostoti in temperaturi plazme jedra vodikovih atomov naključno trčijo med seboj. Posledica trkov je zlitje jeder in posledično nastanek jeder težjega elementa - helija.

Zakoni fizike pojasnjujejo sproščanje energije med termonuklearno reakcijo na naslednji način: del mase lahkih jeder, ki sodelujejo pri nastajanju težjih elementov, ostane neizkoriščen in se v ogromnih količinah pretvori v čisto energijo. Zato naš nebesno telo izgubi približno 4 milijone ton snovi na sekundo in sprošča neprekinjen tok energije v vesolje.

Izotopi vodika

Najenostavnejši od vseh obstoječih atomov je atom vodika. Sestavljen je samo iz enega protona, ki tvori jedro, in enega samega elektrona, ki kroži okoli njega. Kot rezultat znanstvenih študij vode (H2O) je bilo ugotovljeno, da vsebuje tako imenovano "težko" vodo v majhnih količinah. Vsebuje "težke" izotope vodika (2H ali devterij), katerih jedra poleg enega protona vsebujejo tudi en nevtron (delec po masi blizu protona, vendar brez naboja).

Znanost pozna tudi tritij, tretji izotop vodika, katerega jedro vsebuje 1 proton in 2 nevtrona. Za tritij je značilna nestabilnost in stalen spontan razpad s sproščanjem energije (sevanja), pri čemer nastane izotop helija. Sledi tritija najdemo v zgornje plasti Zemljina atmosfera: tam se pod vplivom kozmičnih žarkov podobno spreminjajo molekule plinov, ki tvorijo zrak. Tritij lahko proizvedemo tudi v jedrskem reaktorju z obsevanjem izotopa litij-6 z močnim nevtronskim tokom.

Razvoj in prvi preizkusi vodikove bombe

Kot rezultat previdnega teoretična analiza, so strokovnjaki iz ZSSR in ZDA prišli do zaključka, da mešanica devterija in tritija najlažje sproži reakcijo termonuklearne fuzije. Oboroženi s tem znanjem so znanstveniki iz ZDA v 50. letih prejšnjega stoletja začeli ustvarjati vodikovo bombo. In že spomladi 1951 je bil na testnem mestu Enewetak (atol v Tihem oceanu) opravljen testni test, vendar je bila dosežena le delna termonuklearna fuzija.

Minilo je nekaj več kot leto dni in novembra 1952 je bil izveden drugi preizkus vodikove bombe z izkoristkom približno 10 Mt TNT. Tej eksploziji pa težko rečemo eksplozija termonuklearne bombe moderno razumevanje: v bistvu je bila naprava velika posoda (velikost trinadstropne hiše), napolnjena s tekočim devterijem.

Tudi Rusija se je lotila izboljšav atomsko orožje, in prva vodikova bomba projekta A.D. Saharov je bil testiran na poligonu Semipalatinsk 12. avgusta 1953. RDS-6 ( ta tip orožja za množično uničevanje so poimenovali Saharovljev »puf«, saj je njegova zasnova vključevala zaporedno postavitev plasti devterija, ki obkrožajo iniciatorski naboj) je imel moč 10 Mt. Vendar pa za razliko od ameriške "trinadstropne hiše" sovjetska bomba Bil je kompakten in ga je bilo mogoče s strateškim bombnikom hitro dostaviti na mesto padca na sovražnikovo ozemlje.

Ko so ZDA sprejele izziv, so marca 1954 na poligonu na atolu Bikini eksplodirale močnejšo letalsko bombo (15 Mt). Tihi ocean). Preizkus je povzročil izpust velike količine radioaktivnih snovi v ozračje, od katerih so nekatere padle v padavinah več sto kilometrov od epicentra eksplozije.

Japonska ladja "Lucky Dragon" in instrumenti, nameščeni na otoku Rogelap, so zabeležili močno povečanje sevanja. Ker procesi, ki nastanejo med detonacijo vodikove bombe, proizvajajo stabilen, neškodljiv helij, je bilo pričakovano, da radioaktivne emisije ne bi smele preseči ravni kontaminacije iz atomskega fuzijskega detonatorja. Toda izračuni in meritve dejanskih radioaktivnih padavin so se zelo razlikovale, tako po količini kot po sestavi. Zato se je vodstvo ZDA odločilo začasno prekiniti načrtovanje tega orožja do popoln študij

njegov vpliv na okolje in človeka.

Video: testi v ZSSR

Tsar Bomba - termonuklearna bomba ZSSR ZSSR je postavila drzno piko na i v verigi povečevanja tonaže vodikovih bomb, ko je bil 30. oktobra 1961 na Novi Zemlji izveden preizkus 50-megatonske (največje v zgodovini) "car bombe" - rezultat mnogih leta dela raziskovalna skupina PEKEL. Saharov. Eksplozija je odjeknila na višini 4 kilometre, udarni val pa so instrumenti posneli trikrat.. na globus Kljub dejstvu, da test ni pokazal nobenih napak, bomba nikoli ni začela delovati. Toda samo dejstvo, da so Sovjeti imeli takšno orožje, je proizvedlo neizbrisen vtis

po vsem svetu, v ZDA pa so prenehali kopičiti tonažo svojega jedrskega arzenala. Rusija pa se je odločila opustiti uvedbo bojnih glav z vodikovimi polnitvami v bojno službo.

Vodikova bomba je zapletena tehnična naprava, katere eksplozija zahteva zaporedno pojavljanje številnih procesov. Najprej eksplodira iniciatorski naboj, ki se nahaja znotraj lupine VB (miniaturne atomske bombe), kar povzroči močno emisijo nevtronov in nastanek potreben za sprožitev termonuklearne fuzije v glavnem naboju. Začne se množično nevtronsko obstreljevanje vložka litijevega devterida (pridobljenega s kombiniranjem devterija z izotopom litij-6).

Pod vplivom nevtronov se litij-6 razcepi na tritij in helij. Atomska varovalka v tem primeru postane vir materialov, potrebnih za termonuklearno fuzijo v sami detonirani bombi.

Mešanica tritija in devterija sproži termonuklearno reakcijo, zaradi česar se temperatura v notranjosti bombe hitro poveča, v proces pa je vključenih vedno več vodika.
Načelo delovanja vodikove bombe pomeni ultra hiter pojav teh procesov (k temu prispevata polnilna naprava in razporeditev glavnih elementov), ​​ki se opazovalcu zdijo trenutni.

Superbomba: cepitev, fuzija, cepitev

Zgoraj opisano zaporedje procesov se konča po začetku reakcije devterija s tritijem. Nato je bilo odločeno uporabiti jedrsko fisijo namesto fuzije težjih. Po fuziji jeder tritija in devterija se sprostijo prosti helij in hitri nevtroni, katerih energija zadošča za cepitev jeder urana-238.

Hitri nevtroni so sposobni razcepiti atome iz uranove lupine superbombe. Cepitev tone urana ustvari energijo približno 18 Mt. V tem primeru se energija ne porabi samo za ustvarjanje udarnega vala in sproščanje ogromne količine toplote. Vsak atom urana razpade na dva radioaktivna "fragmenta". Nastane cel "šopek" različnih kemičnih elementov (do 36) in približno dvesto radioaktivnih izotopov. Zaradi tega nastanejo številne radioaktivne padavine, zabeležene na stotine kilometrov od epicentra eksplozije. Po padcu"železna zavesa

« je postalo znano, da ZSSR načrtuje razvoj »car bombe« z zmogljivostjo 100 Mt. Ker takrat še ni bilo letala, ki bi lahko nosilo tako velik naboj, so zamisel opustili v korist 50 Mt bombe.

Posledice eksplozije vodikove bombe

Udarni val

Eksplozija vodikove bombe povzroči obsežno uničenje in posledice, primarni (očitni, neposredni) vpliv pa je trojni. Najbolj očiten od vseh neposrednih udarcev je udarni val ultravisoke intenzivnosti. Njena rušilna sposobnost se zmanjšuje z oddaljenostjo od epicentra eksplozije, odvisna pa je tudi od moči same bombe in višine, na kateri je naboj detoniral.

Učinek toplotnega vpliva eksplozije je odvisen od istih dejavnikov kot moč udarni val. Dodana pa jim je še ena stvar - stopnja preglednosti zračne mase. Megla ali celo rahla oblačnost močno zmanjša radij poškodbe, nad katerim lahko toplotni blisk povzroči resne opekline in izgubo vida. Eksplozija vodikove bombe (več kot 20 Mt) ustvari neverjetno količino toplotne energije, ki zadostuje za taljenje betona na razdalji 5 km, izhlapevanje skoraj vse vode iz majhnega jezera na razdalji 10 km, uničenje sovražnikovega osebja , opremo in zgradbe na enaki razdalji. V središču se oblikuje lijak s premerom 1-2 km in globino do 50 m, prekrit z debelo plastjo steklaste mase (več metrov skal z odlična vsebina

pesek, stopi se skoraj v trenutku in se spremeni v steklo).

• Po izračunih, ki temeljijo na testih v resničnem življenju, imajo ljudje 50-odstotno možnost preživetja, če:
• Nahajajo se v armiranobetonskem zaklonu (pod zemljo) 8 km od epicentra eksplozije (EV); Nahaja se v stanovanjske zgradbe
• na razdalji 15 km od EV; Bo končal na odprto območje

na razdalji več kot 20 km od EV ob slabi vidljivosti (za “čisto” atmosfero bo minimalna razdalja v tem primeru 25 km).

Ognjena krogla

Z oddaljenostjo od EV se verjetnost preživetja pri ljudeh, ki se znajdejo na odprtem, močno poveča. Torej, na razdalji 32 km bo 90-95%. Radij 40-45 km je meja za primarni udar eksplozije. Drug očiten vpliv eksplozije vodikove bombe so samovzdrževalne ognjene nevihte (orkani), ki nastanejo kot posledica ogromnih mas gorljivega materiala, ki se vleče v ognjeno kroglo. Toda kljub temu bo najnevarnejša posledica eksplozije v smislu vpliva onesnaženost s sevanjem

okolje na desetine kilometrov naokoli.

Fallout

Ognjena krogla, ki nastane po eksploziji, se hitro napolni z radioaktivnimi delci v ogromnih količinah (produkti razpada težkih jeder). Velikost delcev je tako majhna, da lahko ob vstopu v zgornjo atmosfero ostanejo tam zelo dolgo. Vse, kar ognjena krogla doseže na površju zemlje, se v trenutku spremeni v pepel in prah, nato pa se potegne v ognjeni steber. ogromne razdalje, postopoma izpadajo iz novo nastalega oblaka. Veliki in najbolj nabiti delci se usedejo v neposredni bližini EC; očem vidne delce pepela je še vedno mogoče najti na stotine kilometrov stran. Tvorijo smrtonosno prevleko, debelo nekaj centimetrov. Vsakdo, ki se mu približa, tvega resno dozo sevanja.

Manjši, bolj nerazločljivi delci lahko lebdijo v ozračju že mnogo let, ki večkrat obkroži Zemljo. Ko padejo na površje, izgubijo precejšnjo količino radioaktivnosti. Najnevarnejši je stroncij-90, ki ima razpolovno dobo 28 let in ves ta čas ustvarja stabilno sevanje. Njegov videz zaznavajo instrumenti po vsem svetu. Ko "pristane" na travi in ​​listju, se vključi v prehranjevalne verige. Iz tega razloga pregledi ljudi, ki se nahajajo na tisoče kilometrov od testnih mest, razkrivajo stroncij-90, nakopičen v kosteh. Tudi če je njegova vsebnost izjemno nizka, možnost, da postane »odlagališče za shranjevanje radioaktivnih odpadkov«, človeku ne pomeni nič dobrega, kar vodi v razvoj kostnih malignomov. V regijah Rusije (pa tudi drugih držav) v bližini krajev poskusnih izstrelitev vodikovih bomb še vedno opazimo povečano radioaktivno ozadje, kar še enkrat dokazuje sposobnost te vrste orožja, da pusti pomembne posledice.

Video o vodikovi bombi

Če imate kakršna koli vprašanja, jih pustite v komentarjih pod člankom. Nanje bomo z veseljem odgovorili mi ali naši obiskovalci

Atomska bomba in vodikova bomba sta močno orožje, ki uporablja jedrske reakcije kot vir eksplozivne energije. Znanstveniki so med drugo svetovno vojno prvič razvili tehnologijo jedrskega orožja.

Atomske bombe v prava vojna Uporabili so jih le dvakrat, obakrat so jih ZDA proti Japonski ob koncu druge svetovne vojne. Po vojni je sledilo obdobje širjenja jedrskega orožja in med hladna vojna» Združene države in Sovjetska zveza boril za prevlado v svetovni tekmi z jedrskim oboroževanjem.

Kaj je vodikova bomba, kako deluje, princip delovanja termonuklearnega naboja in kdaj so bili v ZSSR izvedeni prvi testi, je napisano spodaj.

Kako deluje atomska bomba?

Potem ko so nemški fiziki Otto Hahn, Lise Meitner in Fritz Strassmann leta 1938 v Berlinu odkrili pojav jedrska cepitev, se je pojavila priložnost za ustvarjanje orožja izjemne moči.

Ko atom radioaktivni material razcepi na lažje atome, kar povzroči nenadno, močno sprostitev energije.

Odkritje jedrske fisije je odprlo možnost uporabe jedrske tehnologije, vključno z orožjem.

Atomska bomba je orožje, ki pridobiva svojo eksplozivno energijo samo iz reakcije cepitve.

Načelo delovanja vodikove bombe ali termonuklearnega naboja temelji na kombinaciji jedrske cepitve in jedrske fuzije.

Jedrska fuzija je druga vrsta reakcije, pri kateri se lažji atomi združijo, da sprostijo energijo. Na primer, kot posledica reakcije jedrske fuzije nastane atom helija iz atomov devterija in tritija, pri čemer se sprosti energija.

Projekt Manhattan

Projekt Manhattan je bilo kodno ime za ameriški projekt razvoja praktične atomske bombe med drugo svetovno vojno. Projekt Manhattan se je začel kot odgovor na prizadevanja nemških znanstvenikov, ki so že od tridesetih let prejšnjega stoletja delali na orožju z uporabo jedrske tehnologije.

28. decembra 1942 je predsednik Franklin Roosevelt odobril ustanovitev projekta Manhattan, da bi združil različne znanstvenike in vojaške uradnike, ki delajo na jedrskih raziskavah.

Veliko dela je bilo opravljenega v Los Alamosu v Novi Mehiki pod vodstvom teoretičnega fizika J. Roberta Oppenheimerja.

16. julija 1945 je bila na oddaljeni puščavski lokaciji blizu Alamogorda v Novi Mehiki uspešno testirana prva atomska bomba, ki je po moči ustrezala 20 kilotonam TNT-ja. Eksplozija vodikove bombe je ustvarila ogromen oblak v obliki gobe, visok približno 150 metrov, in začela atomsko dobo.

Baby and Fat Man

Znanstveniki iz Los Alamosa so razvili dva različne vrste atomske bombe do leta 1945 - projekt na osnovi urana, imenovan "Baby" in orožje na osnovi plutonija, imenovano "Fat Man".

Medtem ko se je aprila v Evropi končala vojna, bojevanje v pacifiški regiji se nadaljevalo med japonske čete in ameriške enote.

Konec julija je predsednik Harry Truman v Potsdamski deklaraciji pozval Japonsko k predaji. Deklaracija je obljubljala "hitro in popolno uničenje", če se Japonska ne preda.

6. avgusta 1945 so ZDA iz bombnika B-29, imenovanega Enola Gay, odvrgle svojo prvo atomsko bombo na japonsko mesto Hirošima.

Eksplozija "Baby" je ustrezala 13 kilotonam TNT, zravnala je pet kvadratnih milj mesta in takoj ubila 80.000 ljudi. Na desettisoče ljudi bo pozneje umrlo zaradi izpostavljenosti sevanju.

Japonci so nadaljevali z bojem, ZDA pa so tri dni pozneje odvrgle drugo atomsko bombo na mesto Nagasaki. Eksplozija Fat Mana je ubila približno 40.000 ljudi.

Japonski cesar Hirohito je 15. avgusta ob sklicevanju na uničujočo moč "nove in najbolj brutalne bombe" razglasil predajo svoje države in s tem končal drugo svetovno vojno.

Hladna vojna

V povojnih letih so bile ZDA edina država z jedrskim orožjem. Sprva ZSSR ni imela dovolj znanstvenega razvoja in surovin za ustvarjanje jedrskih bojnih glav.

Toda zahvaljujoč prizadevanjem sovjetskih znanstvenikov, obveščevalnim podatkom in odkritim regionalnim virom urana v Vzhodna Evropa 29. avgusta 1949 je ZSSR preizkusila svojo prvo jedrsko bombo. Napravo vodikove bombe je razvil akademik Saharov.

Od atomskega do termonuklearnega orožja

Združene države so se leta 1950 odzvale s programom za razvoj naprednejšega termonuklearno orožje. Začela se je oboroževalna tekma hladne vojne, jedrski poskusi in raziskave pa so postale obsežne tarče več držav, zlasti ZDA in Sovjetske zveze.

letos so ZDA detonirale termonuklearno bombo z močjo 10 megatonov TNT

1955 - ZSSR je odgovorila s prvim termonuklearnim poskusom - le 1,6 megatona. Toda glavni uspehi sovjetskega vojaško-industrijskega kompleksa so bili pred nami. Samo leta 1958 je ZSSR preizkusila 36 jedrskih bomb različnih razredov. Toda nič, kar je doživela Sovjetska zveza, se ne more primerjati s carsko bombo.

Preizkus in prva eksplozija vodikove bombe v ZSSR

Zjutraj 30. oktobra 1961 je sovjetski bombnik Tu-95 vzletel z letališča Olenya na polotok Kola na skrajnem severu Rusije.

Letalo je bila posebej spremenjena različica, ki je bila uvedena v uporabo pred nekaj leti - ogromna štirimotorna pošast, katere naloga je bila prevažati sovjetski jedrski arzenal.

Tu-95 je nosil ogromno 58-megatonsko bombo, napravo, ki je bila prevelika, da bi se prilegala v prostor za bombe letala, kamor se običajno prevaža takšno strelivo. 8 m dolga bomba je imela premer približno 2,6 m in tehta več kot 27 ton ter je ostala v zgodovini z imenom Tsar Bomba - "Car Bomba".

Car bomba ni bila navadna jedrska bomba. To je bil rezultat intenzivnih prizadevanj sovjetskih znanstvenikov, da bi ustvarili najmočnejše jedrsko orožje.

Tupoljev je dosegel svojo ciljno točko - Novo Zemlyo, redko poseljen arhipelag v Barentsovem morju, nad zmrznjenimi severnimi robovi ZSSR.

Car bomba je eksplodirala ob 11.32 po moskovskem času. Rezultati testa vodikove bombe v ZSSR so pokazali celoten šopek škodljivi dejavniki to vrsto orožja. Preden odgovorite na vprašanje, kaj je močnejše, atomska ali vodikova bomba, morate vedeti, da se moč slednje meri v megatonah, medtem ko se pri atomskih bombah meri v kilotonah.

Svetlobno sevanje

Kot bi mignil je bomba ustvarila ognjeno kroglo, široko sedem kilometrov. Ognjena krogla je utripala zaradi moči lastnega udarnega vala. Blisk je bilo mogoče videti na tisoče kilometrov stran – na Aljaski, v Sibiriji in severni Evropi.

Udarni val

Posledice eksplozije vodikove bombe na Novi Zemlji so bile katastrofalne. V vasi Severny, približno 55 km od Ground Zero, so bile vse hiše popolnoma uničene. Poročali so, da je na Sovjetsko ozemlje Na stotine kilometrov od območja eksplozije je bilo vse poškodovano - hiše so bile uničene, strehe so padale, vrata poškodovana, okna uničena.

Domet vodikove bombe je nekaj sto kilometrov.

Odvisno od moči polnjenja in škodljivih dejavnikov.

Senzorji so posneli udarni val, ko je obkrožil Zemljo ne enkrat, ne dvakrat, ampak trikrat. zvočni val zabeleženo blizu otoka Dikson na razdalji približno 800 km.

Elektromagnetni impulz

Radijska komunikacija po vsej Arktiki je bila motena več kot eno uro.

Prodorno sevanje

Posadka je prejela določeno dozo sevanja.

Radioaktivna kontaminacija območja

Eksplozija Car bombe na Novi Zemlji se je izkazala za presenetljivo "čisto". Preizkuševalci so na mesto eksplozije prispeli dve uri kasneje. Raven sevanja na tem mestu ni predstavljala velike nevarnosti - ne več kot 1 mR/uro v radiju le 2-3 km. Razlogi so bile oblikovne značilnosti bombe in izvedba eksplozije za zadostno količino dolge razdalje s površine.

Toplotno sevanje

Kljub temu, da je nosilno letalo, prevlečeno s posebno barvo, ki odbija svetlobo in toploto, v trenutku, ko je bomba eksplodirala, letelo 45 km stran, se je vrnilo v bazo s precejšnjimi toplotnimi poškodbami kože. Pri nezaščiteni osebi bi sevanje povzročilo opekline tretje stopnje na razdalji do 100 km.

	Goba po eksploziji je vidna na razdalji 160 km, premer oblaka v času fotografiranja je 56 km.
	Utrip od eksplozije Car bombe, premera približno 8 km

Načelo delovanja vodikove bombe

Primarna stopnja deluje kot stikalo - sprožilec. Reakcija cepitve plutonija v sprožilcu sproži reakcijo termonuklearne fuzije v sekundarni fazi, pri kateri temperatura v notranjosti bombe takoj doseže 300 milijonov °C. Pride do termonuklearne eksplozije. Prvi preizkus vodikove bombe je bil šokanten svetovne skupnosti svojo uničujočo moč.

Videoposnetek eksplozije na poligonu za jedrske poskuse

Kako so sovjetski fiziki naredili vodikovo bombo, kakšne prednosti in slabosti je imela strašno orožje, preberite v razdelku »Zgodovina znanosti«.

Po drugi svetovni vojni še ni bilo mogoče govoriti o dejanskem nastopu miru - dve veliki svetovni sili sta vstopili v oboroževalno tekmo. Eden od vidikov tega konflikta je bil spopad med ZSSR in ZDA pri ustvarjanju jedrskega orožja. Leta 1945 so ZDA, prve na skrivaj vstopile v tekmo, odvrgle jedrske bombe na žalost znana mesta Hirošima in Nagasaki. Sovjetska zveza je delala tudi na ustvarjanju jedrskega orožja, leta 1949 pa so preizkusili prvo atomsko bombo, katere delovna snov je bil plutonij. Tudi med razvojem Sovjetska obveščevalna služba ugotovili, da so se ZDA preusmerile v razvoj več močna bomba. To je spodbudilo ZSSR, da je začela proizvajati termonuklearno orožje.

Obveščevalci niso mogli izvedeti, kakšne rezultate so dosegli Američani in poskuse Sovjetski jedrski znanstveniki niso bili uspešni. Zato je bilo odločeno ustvariti bombo, katere eksplozija bi nastala zaradi sinteze lahkih jeder in ne cepitve težkih, kot v atomski bombi. Spomladi 1950 se je začelo delo na ustvarjanju bombe, ki je kasneje dobila ime RDS-6s. Med njegovimi razvijalci je bil bodoči nagrajenec Nobelova nagrada svet Andrej Saharov, ki je že leta 1948 predlagal zamisel o oblikovanju naboja, a ji je kasneje nasprotoval jedrski poskusi.

Andrej Saharov

Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons

Saharov je predlagal prekrivanje plutonijevega jedra z več plastmi svetlobe in težki elementi, in sicer uran in devterij - izotop vodika. Pozneje pa je bila predlagana zamenjava devterija z litijevim devteridom - to je bistveno poenostavilo zasnovo naboja in njegovo delovanje. Dodatna prednost je bila, da litij po obstreljevanju z nevtroni proizvede še en izotop vodika - tritij. Ko tritij reagira z devterijem, sprosti veliko več energije. Poleg tega litij tudi bolje upočasni nevtrone. Zaradi te strukture je bomba dobila vzdevek "Sloika".

Določeno težavo je predstavljala debelina posamezne plasti in njihova končna količina so bili tudi zelo pomembni za uspešno sojenje. Po izračunih je od 15 % do 20 % energije, ki se sprosti med eksplozijo, izviralo iz termonuklearne reakcije, in še 75-80% - za cepitev jeder urana-235, urana-238 in plutonija-239. Predvidevalo se je tudi, da bo moč naboja znašala od 200 do 400 kiloton, praktični rezultat končal na zgornja meja napovedi.

Na dan X, 12. avgusta 1953, so prvo sovjetsko vodikovo bombo preizkusili v akciji. Testno mesto Semipalatinsk, kjer je prišlo do eksplozije, je bilo v regiji Vzhodni Kazahstan. Pred preizkusom RDS-6s je bil poskus leta 1949 (takrat je bila na poligonu izvedena zemeljska eksplozija bombe z močjo 22,4 kilotona). Kljub izolirani lokaciji poligona je prebivalstvo regije na lastni koži izkusilo lepoto jedrskih poskusov. Ljudje, ki so desetletja, vse do zaprtja poligona leta 1991, živeli relativno blizu poligona, so bili izpostavljeni sevanju, območja, ki so bila oddaljena veliko kilometrov od poligona, pa so bila onesnažena s produkti jedrskega razpada.

Prva sovjetska vodikova bomba RDS-6s

Wikimedia Commons

Teden dni pred testom RDS-6s je vojska po besedah ​​očividcev dala denar in hrano družinam, ki živijo v bližini testnega mesta, vendar ni bilo evakuacije ali informacij o prihajajočih dogodkih. Radioaktivna prst je bila odstranjena s samega testnega mesta, bližnje strukture in opazovalnice pa so bile obnovljene. Odločeno je bilo, da se vodikova bomba detonira na površini zemlje, kljub dejstvu, da je konfiguracija omogočala, da jo spustimo iz letala.

Prejšnji testi atomski naboji so se presenetljivo razlikovale od tistega, kar so jedrski znanstveniki zabeležili po puff testu Saharova. Izhodna energija bombe, ki jo kritiki imenujejo termonuklearna bomba, in atomska bomba s termonuklearno izboljšavo, se je izkazalo za 20-krat večjo od prejšnjih nabojev. To je bilo opazno s prostim očesom v sončnih očalih: od preživelih in obnovljenih zgradb po preizkusu vodikove bombe je ostal le prah.