Historia e krijimit të bombës atomike, dhe në veçanti të armëve, fillon në vitin 1939, me zbulimin e bërë nga Joliot Curie. Ishte që nga ky moment që shkencëtarët kuptuan se reaksioni zinxhir i uraniumit mund të bëhej jo vetëm një burim i energjisë së madhe, por edhe arme e tmerrshme. Dhe kështu, dizajni i një bombe atomike bazohet në përdorimin e energjisë bërthamore, e cila lëshohet gjatë një reaksioni zinxhir bërthamor.
Kjo e fundit nënkupton procesin e ndarjes së bërthamave të rënda ose shkrirjen e bërthamave të lehta. Si rezultat, bomba atomike është një armë shkatërrim në masë, për faktin se në një periudhë të shkurtër kohore një sasi e madhe e energjisë intranukleare lirohet në një hapësirë të vogël. Kur hyni në këtë proces, është zakon të theksohen dy vende kryesore.
Së pari, kjo është qendra e një shpërthimi bërthamor, ku këtë proces. Dhe, së dyti, kjo është epiqendra, e cila në thelb përfaqëson projeksionin e vetë procesit në sipërfaqe (tokë ose ujë). Gjithashtu, një shpërthim bërthamor lëshon një sasi të tillë energjie saqë kur projektohet në tokë, shfaqen dridhje sizmike. Dhe diapazoni i përhapjes së dridhjeve të tilla është tepër i madh, megjithëse dëmi është i dukshëm mjedisi ata godasin vetëm në një distancë prej vetëm disa qindra metrash.
Më tej, vlen të theksohet se një shpërthim bërthamor shoqërohet me lëshim sasi e madhe ngrohjes dhe dritës, e cila krijon një blic të ndritshëm. Për më tepër, fuqia e tij tejkalon shumë herë fuqinë e rrezeve të diellit. Kështu, dëmtimi nga drita dhe nxehtësia mund të ndodhë edhe në një distancë prej disa kilometrash.
Por një lloj dëmtimi shumë i rrezikshëm nga një bombë atomike është rrezatimi që prodhohet gjatë një shpërthimi bërthamor. Kohëzgjatja e ekspozimit ndaj këtij fenomeni është e shkurtër, mesatarisht 60 sekonda, por aftësia depërtuese e kësaj vale është e mahnitshme.
Sa i përket dizajnit të një bombe atomike, ajo përfshin një numër komponentësh të ndryshëm. Si rregull, ekzistojnë dy elementë kryesorë të këtij lloji armët: trupi dhe sistemi i automatizimit.
Strehimi përmban një ngarkesë bërthamore dhe automatizim, dhe është kjo që kryen funksioni mbrojtës në lidhje me llojet e ndryshme të ndikimit (mekanike, termike, etj.). Dhe roli i sistemit të automatizimit është të sigurojë që shpërthimi të ndodhë në mënyrë të qartë koha e caktuar, jo më herët apo më vonë. Sistemi i automatizimit përbëhet nga sisteme të tilla si: shpërthim emergjent; mbrojtje dhe përkulje; furnizimi me energji elektrike; Sensorët e shpërthimit dhe shpërthimit të ngarkesës.
Por bombat atomike shpërndahen duke përdorur raketa balistike, lundruese dhe kundërajrore. Ato. armët bërthamore mund të jenë një element i një bombe ajrore, silur, minë tokësore, etj.
Dhe madje edhe sistemet e shpërthimit për një bombë atomike mund të jenë të ndryshme. Një nga më sisteme të thjeshtaështë injeksion, kur shtysa për një shpërthim bërthamor është kur një predhë godet një objektiv, me formimin e mëvonshëm të një mase superkritike. Pikërisht ky lloj bombat atomike iu referua bombës së parë të shpërthyer mbi Hiroshima në vitin 1945, që përmbante uranium. Në të kundërt, bomba e hedhur në Nagasaki po atë vit ishte plutonium.
Pas një demonstrimi kaq të gjallë të fuqisë dhe forcës së armëve atomike, ata menjëherë ranë në kategorinë e mjeteve më të rrezikshme të shkatërrimit në masë. Duke folur për llojet e armëve atomike, duhet përmendur se ato përcaktohen nga madhësia e kalibrit. Pra, në aktualisht Ekzistojnë tre kalibra kryesorë për këtë armë: të vogla, të mëdha dhe të mesme. Fuqia e shpërthimit më së shpeshti karakterizohet nga ekuivalenti i TNT. Për shembull, një armë atomike e kalibrit të vogël nënkupton një fuqi ngarkimi të barabartë me disa mijëra ton TNT. Dhe armët atomike më të fuqishme, më saktë të kalibrit të mesëm, tashmë arrijnë në dhjetëra mijëra tonë TNT dhe, së fundi, kjo e fundit tashmë matet në miliona. Por në të njëjtën kohë, nuk duhet ngatërruar konceptet e armëve atomike dhe hidrogjenit, të cilat në përgjithësi quhen armë bërthamore. Dallimi kryesor midis armëve atomike dhe armëve me hidrogjen është reaksioni i ndarjes së bërthamave të një numri elementësh të rëndë, si plutoniumi dhe uraniumi. Dhe armët e hidrogjenit përfshijnë procesin e sintetizimit të bërthamave të atomeve të një elementi në një tjetër, d.m.th. helium nga hidrogjeni.
Testi i parë i bombës atomike
Prova e parë e një arme atomike u krye nga ushtria amerikane më 16 korrik 1945 në vendin e quajtur Almogordo, duke treguar fuqinë e plotë të energjisë atomike. Pas kësaj, bombat atomike në dispozicion të forcave amerikane u ngarkuan në një anije luftarake dhe u dërguan në brigjet e Japonisë. Refuzimi i qeverisë japoneze për t'u përfshirë në dialog paqësor bëri të mundur demonstrimin në veprim të fuqisë së plotë të armëve atomike, viktima të të cilave ishin fillimisht qyteti i Hiroshimës dhe pak më vonë Nagasaki. Kështu, më 6 gusht 1945, armët atomike u përdorën për herë të parë civilët, si rezultat i së cilës qyteti praktikisht u fshi nga valët goditëse. Më shumë se gjysma e banorëve të qytetit vdiqën gjatë ditëve të para të sulmit atomik, dhe në total ishin rreth dyqind e dyzet mijë njerëz. Dhe vetëm katër ditë më vonë, baze ushtarake Shtetet e Bashkuara braktisën menjëherë dy avionë me ngarkesë të rrezikshme në bord, objektivat e të cilëve ishin Kokura dhe Nagasaki. Dhe nëse Kokura, e zhytur në tym të padepërtueshëm, ishte një objektiv i vështirë, atëherë në Nagasaki objektivi u godit. Në fund të fundit, bomba atomike në Nagasaki në ditët e para vrau 73 mijë njerëz nga lëndimet dhe rrezatimi u shtua një listë prej tridhjetë e pesë mijë vetësh. Për më tepër, vdekja e viktimave të fundit ishte mjaft e dhimbshme, pasi efektet e rrezatimit janë tepër shkatërruese.
Faktorët e shkatërrimit të armëve atomike
Kështu, armët atomike kanë disa lloje shkatërrimi; dritë, radioaktive, valë goditëse, rrezatim depërtues dhe puls elektromagnetik. Kur rrezatimi i dritës gjenerohet pas shpërthimit të një arme bërthamore, e cila më vonë shndërrohet në nxehtësi shkatërruese. Më pas vjen radha ndotje radioaktive, e cila është e rrezikshme vetëm për orët e para pas shpërthimit. Vala goditëse konsiderohet si faza më e rrezikshme e një shpërthimi bërthamor, sepse në pak sekonda shkakton dëme të mëdha në ndërtesa, pajisje dhe njerëz të ndryshëm. Por rrezatimi depërtues është shumë i rrezikshëm për trupin e njeriut dhe shpesh shkakton sëmundje nga rrezatimi. Një impuls elektromagnetik godet pajisjet. Të marra së bashku, e gjithë kjo i bën armët atomike shumë të rrezikshme.
Le të hedhim një vështrim në një kokë lufte tipike (në realitet, mund të ketë dallime në dizajn midis kokave). Ky është një kon i bërë nga lidhje të lehta, të qëndrueshme - zakonisht titan. Brenda ka bulkheads, korniza, një kornizë fuqie - pothuajse si në një aeroplan. Korniza e fuqisë është e mbuluar me shtresë metalike të qëndrueshme. Një shtresë e trashë e veshjes mbrojtëse ndaj nxehtësisë aplikohet në shtresë. Duket si një shportë e lashtë neolitike, e veshur bujarisht me argjilë dhe e djegur në eksperimentet e para të njeriut me nxehtësinë dhe qeramikën. Ngjashmëria është e lehtë për t'u shpjeguar: si shporta ashtu edhe koka duhet t'i rezistojnë nxehtësisë së jashtme.
Koka luftarake dhe mbushja e saj
Brenda konit, të fiksuar në "sediljet" e tyre, ka dy "pasagjerë" kryesorë për hir të të cilëve filloi gjithçka: një ngarkesë termonukleare dhe një njësi kontrolli ngarkimi, ose njësi automatizimi. Ato janë jashtëzakonisht kompakte. Njësia e automatizimit është madhësia e një kavanozi prej pesë litrash me tranguj turshi, dhe tarifa është madhësia e një kovë të zakonshme kopshti. E rëndë dhe e rëndë, bashkimi i një kanaçe dhe një kovë do të shpërthejë treqind e pesëdhjetë deri në katërqind kiloton. Dy pasagjerë janë të lidhur me njëri-tjetrin me një lidhje, si p.sh Binjakët siamezë, dhe përmes kësaj lidhjeje ata vazhdimisht shkëmbejnë diçka. Dialogu i tyre vazhdon gjatë gjithë kohës, edhe kur raketa është në detyrë luftarake, edhe kur këta binjakë sapo po transportohen nga fabrika e prodhimit.
Ekziston edhe një pasagjer i tretë - një njësi për matjen e lëvizjes së kokës ose në përgjithësi kontrollin e fluturimit të saj. NË rastin e fundit kontrollet e punës janë ndërtuar në kokën e luftës, duke ju lejuar të ndryshoni trajektoren. Për shembull, aktivizimi i sistemeve pneumatike ose sistemeve pluhur. Dhe gjithashtu një rrjet elektrik në bord me furnizime me energji elektrike, linja komunikimi me skenën, në formën e telave dhe lidhësve të mbrojtur, mbrojtje kundër pulseve elektromagnetike dhe një sistem termostatik - duke ruajtur temperaturën e kërkuar të ngarkesës.
Fotografia tregon fazën e riprodhimit të raketës MX (Peacekeeper) dhe dhjetë kokave. Kjo raketë është tërhequr prej kohësh nga shërbimi, por të njëjtat koka luftarake përdoren ende (dhe madje edhe më të vjetra). Amerikanët kanë raketa balistike me koka të shumta të instaluara vetëm në nëndetëse.
Pas largimit nga autobusi, kokat e luftës vazhdojnë të fitojnë lartësi dhe njëkohësisht nxitojnë drejt objektivave të tyre. Ata ngrihen pikat më të larta trajektoret e tyre dhe më pas, pa ngadalësuar fluturimin e tyre horizontal, fillojnë të rrëshqasin poshtë gjithnjë e më shpejt. Në një lartësi prej saktësisht njëqind kilometrash mbi nivelin e detit, çdo kokë luftarake kalon kufirin zyrtarisht të përcaktuar nga njeriu i hapësirës së jashtme. Atmosfera përpara!
Era elektrike
Më poshtë, përpara kokës, shtrihet një oqean i madh dhe i pakufishëm nga lartësitë e larta kërcënuese, të mbuluara me një mjegull blu oksigjeni, të mbuluar me pezullime aerosol, oqeani i pestë i gjerë dhe i pakufishëm. Duke u kthyer ngadalë dhe mezi dukshëm nga efektet e mbetura të ndarjes, koka e luftës vazhdon zbritjen e saj përgjatë një trajektoreje të butë. Por më pas një erë shumë e pazakontë fryu butësisht drejt saj. Ai e preku pak - dhe u bë e dukshme, duke e mbuluar trupin me një valë të hollë, të tërhequr me shkëlqim të zbehtë të bardhë-blu. Kjo valë është jashtëzakonisht e lartë me temperaturë, por ende nuk e djeg kokën, pasi është shumë eterike. Flladi që fryn mbi kokën e luftës është përçues elektrik. Shpejtësia e konit është aq e lartë sa që fjalë për fjalë shtyp molekulat e ajrit me ndikimin e tij në fragmente të ngarkuara elektrikisht dhe ndodh jonizimi i ndikimit të ajrit. Ky fllad plazmatik quhet rrjedhje hipersonike numra të mëdhenj Mach, dhe shpejtësia e tij është njëzet herë shpejtësia e zërit.
Për shkak të rrallimit të lartë, flladi pothuajse nuk vërehet në sekondat e para. Duke u rritur dhe duke u bërë më i dendur ndërsa futet më thellë në atmosferë, fillimisht nxehet më shumë sesa ushtron presion mbi kokën e luftës. Por gradualisht ajo fillon të shtrydh konin e saj me forcë. Rrjedha e kthen fillimisht hundën e kokës. Nuk shpaloset menjëherë - koni lëkundet pak para dhe mbrapa, duke ngadalësuar gradualisht lëkundjet e tij dhe më në fund stabilizohet.
Nxehtësia në hipersonik
Duke u kondensuar ndërsa zbret, rrjedha ushtron gjithnjë e më shumë presion mbi kokën e luftës, duke ngadalësuar fluturimin e saj. Ndërsa ngadalësohet, temperatura ulet gradualisht. Nga vlerat gjigante të fillimit të hyrjes, shkëlqimi i bardhë-blu i dhjetëra mijëra Kelvin, në shkëlqimin e verdhë-bardhë prej pesë deri në gjashtë mijë gradë. Kjo është temperatura e shtresave sipërfaqësore të Diellit. Shkëlqimi bëhet verbues sepse dendësia e ajrit rritet shpejt, dhe bashkë me të edhe nxehtësia rrjedh në muret e kokës. Veshja mbrojtëse ndaj nxehtësisë karbonizohet dhe fillon të digjet.
Nuk digjet nga fërkimi me ajrin, siç thuhet shpesh gabimisht. Për shkak të shpejtësisë së madhe hipersonike të lëvizjes (tani pesëmbëdhjetë herë më i shpejtë se zëri), një kon tjetër divergon në ajër nga maja e trupit - një valë goditëse, sikur mbyll një kokë lufte. Ajri që hyn, duke hyrë në konin e valës së goditjes, ngjesh menjëherë shumë herë dhe shtypet fort në sipërfaqen e kokës së luftës. Nga ngjeshja e papritur, e menjëhershme dhe e përsëritur, temperatura e tij hidhet menjëherë në disa mijëra gradë. Arsyeja për këtë është shpejtësia e çmendur e asaj që po ndodh, dinamizmi ekstrem i procesit. Ngjeshja dinamike e gazit të rrjedhës, dhe jo fërkimi, është ajo që tani ngroh anët e kokës.
Pjesa më e keqe është hunda. Aty formohet ngjeshja më e madhe e rrjedhës që vjen. Zona e kësaj vule lëviz pak përpara, sikur të shkëputet nga trupi. Dhe qëndron përpara, duke marrë formën e një lente të trashë ose jastëk. Ky formacion quhet "valë goditëse e harkut të shkëputur". Është disa herë më i trashë se pjesa tjetër e sipërfaqes së konit të valës së goditjes rreth kokës së luftës. Kompresimi ballor i rrjedhës që vjen është më i forti këtu. Prandaj, vala goditëse e harkut të shkëputur ka temperaturën më të lartë dhe densitetin më të lartë të nxehtësisë. Ky diell i vogël djeg hundën e kokës në një mënyrë rrezatuese - duke nxjerrë në pah, duke rrezatuar nxehtësi direkt në hundën e bykut dhe duke shkaktuar djegie të rënda të hundës. Prandaj, ekziston shtresa më e trashë e mbrojtjes termike. Është vala goditëse e harkut që ndriçon zonën në një natë të errët për shumë kilometra rreth një koke lufte që fluturon në atmosferë.
Bëhet shumë jo ëmbëltues për palët. Ata tani po skuqen edhe nga rrezatimi i padurueshëm nga vala goditëse e kokës. Dhe digjet me ajër të nxehtë të kompresuar, i cili është kthyer në plazmë nga shtypja e molekulave të tij. Sidoqoftë, në një temperaturë kaq të lartë, ajri jonizohet thjesht nga ngrohja - molekulat e tij shpërbëhen nga nxehtësia. Rezultati është një përzierje e jonizimit të ndikimit dhe plazmës së temperaturës. Nëpërmjet veprimit të saj të fërkimit, kjo plazmë lustron sipërfaqen e djegur të mbrojtjes termike, sikur me rërë ose letër zmerile. Ndodh erozioni dinamik i gazit, duke konsumuar veshjen mbrojtëse nga nxehtësia.
Në këtë kohë, koka e luftës kaloi kufirin e sipërm të stratosferës - stratopauzën - dhe hyri në stratosferë në një lartësi prej 55 km. Tani ai po lëviz me shpejtësi hipersonike, dhjetë deri në dymbëdhjetë herë më shpejt se zëri.
Mbingarkesa çnjerëzore
Djegia e rëndë ndryshon gjeometrinë e hundës. Rryma, si një daltë skulptori, djeg një zgjatim qendror të mprehtë në mbulesën e hundës. Karakteristika të tjera të sipërfaqes shfaqen gjithashtu për shkak të djegies së pabarabartë. Ndryshimet në formë çojnë në ndryshime në rrjedhën. Kjo ndryshon shpërndarjen e presionit të ajrit të kompresuar në sipërfaqen e kokës dhe në fushën e temperaturës. Ndryshimet në veprimin e forcës së ajrit lindin në krahasim me rrjedhën e llogaritur, e cila shkakton një devijim të pikës së ndikimit - formohet një gabim. Edhe nëse është i vogël - të themi, dyqind metra, por predha qiellore do të godasë silosin e raketave të armikut me një devijim. Ose nuk do të godasë fare.
Për më tepër, modeli i sipërfaqeve të valëve goditëse, valëve të harkut, presioneve dhe temperaturave po ndryshon vazhdimisht. Shpejtësia zvogëlohet gradualisht, por dendësia e ajrit rritet shpejt: koni bie poshtë dhe më poshtë në stratosferë. Për shkak të presioneve dhe temperaturave të pabarabarta në sipërfaqen e kokës, për shkak të shpejtësisë së ndryshimeve të tyre, mund të ndodhin goditje termike. Ata janë në gjendje të shkëputin copa dhe pjesë nga veshja mbrojtëse ndaj nxehtësisë, e cila sjell ndryshime të reja në modelin e rrjedhës. Dhe rrit devijimin e pikës së ndikimit.
Në të njëjtën kohë, koka mund të hyjë në lëkundje të shpeshta spontane me një ndryshim në drejtimin e këtyre lëkundjeve nga "lart-poshtë" në "djathtas-majtas" dhe mbrapa. Këto vetëlëkundje krijojnë përshpejtime lokale në pjesë të ndryshme të kokës. Përshpejtimet ndryshojnë në drejtim dhe madhësi, duke komplikuar pamjen e ndikimit të përjetuar nga koka e luftës. Ai merr më shumë ngarkesa, asimetri të valëve goditëse rreth vetes, fusha të pabarabarta të temperaturës dhe kënaqësi të tjera të vogla që kthehen menjëherë në probleme të mëdha.
Por rrjedha e ardhshme nuk e shter veten as me këtë. Për shkak të presionit të tillë të fuqishëm nga ajri i kompresuar që vjen, koka e luftës përjeton një efekt të madh frenimi. Ka një të madhe nxitimi negativ. Koka e luftës me të gjitha pjesët e saj të brendshme është nën mbingarkesë në rritje të shpejtë dhe është e pamundur të mbrohet nga mbingarkesa.
Astronautët nuk përjetojnë mbingarkesa të tilla gjatë zbritjes. Automjeti i drejtuar është më pak i thjeshtë dhe nuk është i mbushur aq fort brenda sa koka e luftës. Astronautët nuk po nxitojnë të zbresin shpejt. Koka e luftës është një armë. Ajo duhet të arrijë objektivin sa më shpejt të jetë e mundur para se të rrëzohet. Dhe sa më shpejt të fluturojë, aq më e vështirë është ta kapësh atë. Koni është forma e rrjedhës më të mirë supersonike. Duke mbajtur një shpejtësi të lartë në shtresat e poshtme të atmosferës, koka e luftës ndeshet me një ngadalësim shumë të madh atje. Kjo është arsyeja pse nevojiten pjesë të forta dhe një kornizë mbajtëse. Dhe "ulëse" të rehatshme për dy kalorës - përndryshe ata do të grisen nga vendet e tyre nga mbingarkesa.
Dialogu i binjakëve siamezë
Meqë ra fjala, po për këta kalorës? Ka ardhur koha të kujtojmë pasagjerët kryesorë, sepse ata tani nuk janë ulur pasiv, por po kalojnë rrugën e tyre të vështirë dhe dialogu i tyre bëhet më kuptimplotë pikërisht në këto momente.
Ngarkesa u çmontua në pjesë gjatë transportit. Kur instalohet në një kokë lufte, ajo montohet, dhe kur instaloni kokën në një raketë, ajo është e pajisur me një konfigurim të plotë të gatshëm për luftim (futet një iniciator neutron pulsues, i pajisur me detonatorë, etj.). Ngarkesa është gati për të udhëtuar drejt objektivit në bordin e kokës, por ende nuk është gati të shpërthejë. Logjika këtu është e qartë: gatishmëria e vazhdueshme e ngarkesës për të shpërthyer është e panevojshme dhe teorikisht e rrezikshme.
Duhet të transferohet në një gjendje gatishmërie për shpërthim (afër objektivit) nga algoritme komplekse sekuenciale të bazuara në dy parime: besueshmëria e lëvizjes drejt shpërthimit dhe kontrolli mbi procesin. Sistemi i shpërthimit e transferon ngarkesën në nivele gjithnjë e më të larta gatishmërie në kohën e duhur. Dhe kur ngarkesa e përgatitur plotësisht vjen nga njësia e kontrollit për të shpërthyer, shpërthimi do të ndodhë menjëherë, në çast. Një kokë lufte që fluturon me shpejtësinë e plumbit të një snajperi do të udhëtojë vetëm disa të qindtat e milimetrit, duke mos pasur kohë të lëvizë në hapësirë as trashësinë e një floku të njeriut, kur reaksioni termonuklear në ngarkimin e tij fillon, zhvillohet, kalon plotësisht dhe është përfunduar, duke lëshuar të gjithë fuqinë normale.
Blic i fundit
Duke ndryshuar shumë si jashtë ashtu edhe brenda, koka e luftës kaloi në troposferë - dhjetë kilometrat e fundit të lartësisë. Ajo u ngadalësua shumë. Fluturimi hipersonik ka degjeneruar në shpejtësinë supersonike prej tre deri në katër njësi Mach. Koka e luftës tashmë po shkëlqen dobët, zbehet dhe i afrohet pikës së synuar.
Një shpërthim në sipërfaqen e Tokës është planifikuar rrallë - vetëm për objektet e groposura në tokë, siç janë kapanonet e raketave. Shumica e objektivave shtrihen në sipërfaqe. Dhe për shkatërrimin më të madh të tyre, shpërthimi kryhet në një lartësi të caktuar, në varësi të fuqisë së ngarkesës. Për njëzet kiloton taktik kjo është 400-600 m Për një megaton strategjik lartësia optimale e shpërthimit është 1200 m. Shpërthimi bën që dy valë të kalojnë nëpër zonë. Më afër epiqendrës, vala e shpërthimit do të godasë më herët. Do të bjerë dhe do të reflektohet, duke kërcyer anash, ku do të shkrihet me valën e freskët që sapo ka mbërritur këtu nga lart, nga pika e shpërthimit. Dy valë - që ndodhin nga qendra e shpërthimit dhe reflektohen nga sipërfaqja - mblidhen, duke formuar valën më të fuqishme në shtresën e tokës valë goditëse, faktori kryesor disfata.
Gjatë lëshimeve provë, koka zakonisht arrin në tokë pa pengesa. Në bord ka gjysmëqind peshë eksploziv, të cilët shpërthehen kur bie. Per cfare? Së pari, koka e luftës - objekt sekret dhe duhet të shkatërrohet mirë pas përdorimit. Së dyti, është e nevojshme për sistemet matëse vendi i provës - për zbulimin e shpejtë të pikës së ndikimit dhe matjen e devijimeve.
Një krater shumëmetërsh që pi duhan plotëson pamjen. Por para kësaj, disa kilometra para goditjes, një kasetë magazinimi e blinduar lëshohet nga koka e provës, duke regjistruar gjithçka që u regjistrua në bord gjatë fluturimit. Ky flash drive i blinduar do të mbrojë nga humbja e informacionit në bord. Ajo do të gjendet më vonë, kur të mbërrijë një helikopter me një grup të posaçëm kërkimi. Dhe ata do të regjistrojnë rezultatet e një fluturimi fantastik.
Raketa e parë balistike ndërkontinentale me një kokë bërthamore
I pari ICBM në botë me një kokë bërthamore ishte R-7 Sovjetik. Ai mbante një kokë lufte prej tre megatonësh dhe mund të godiste objektivat në një distancë deri në 11,000 km (modifikimi 7-A). Mendimi i S.P. Korolev, megjithëse u miratua për shërbim, doli të ishte joefektiv si një raketë ushtarake për shkak të pamundësisë për t'u vendosur kohe e gjate në detyrë luftarake pa karburant shtesë me oksidues (oksigjen i lëngshëm). Por R-7 (dhe modifikimet e tij të shumta) luajtën një rol të jashtëzakonshëm në eksplorimin e hapësirës.
Koka e parë ICBM me koka të shumta
ICBM e parë në botë me një kokë të shumëfishtë ishte raketa amerikane LGM-30 Minuteman III, vendosja e së cilës filloi në 1970. Krahasuar me modifikimin e mëparshëm, koka W-56 u zëvendësua nga tre koka të lehta W-62 të instaluara në fazën e mbarështimit. Kështu, raketa mund të godiste tre objektiva të veçantë ose të përqendronte të tre kokat për të goditur njërën. Aktualisht, vetëm një kokë lufte ka mbetur në të gjitha raketat Minuteman III si pjesë e nismës për çarmatimin.
Kokë luftarake me rendiment të ndryshueshëm
Që nga fillimi i viteve 1960, teknologjitë janë zhvilluar për të krijuar koka luftarake termonukleare me rendiment të ndryshueshëm. Këto përfshijnë, për shembull, kokën e luftës W80, e cila u instalua, në veçanti, në raketën Tomahawk. Këto teknologji u krijuan për ngarkesat termonukleare të ndërtuara sipas skemës Teller-Ulam, ku reaksioni i ndarjes së izotopeve të uraniumit ose plutoniumit shkakton një reaksion shkrirjeje (d.m.th. shpërthim termonuklear). Ndryshimi i fuqisë ndodhi duke bërë rregullime në ndërveprimin e dy fazave.
PS. Do të doja gjithashtu të shtoja se atje lart, njësitë e bllokimit po punojnë gjithashtu në detyrën e tyre, objektivat e rremë lëshohen dhe përveç kësaj, njësitë përforcuese dhe/ose autobusi hidhen në erë pas shkëputjes për të rritur numrin e objektivave. në radarë dhe mbingarkojnë sistemin e mbrojtjes raketore.
E gjithë pjesa më e madhe e një rakete balistike ndërkontinentale, dhjetëra metra dhe tonë aliazhe ultra të forta, karburant i teknologjisë së lartë dhe elektronikë të sofistikuar nevojiten vetëm për një gjë - për të dërguar kokën e luftës në destinacionin e saj: një kon një metër e gjysmë të lartë. dhe i trashë në bazë sa një bust njeriu.
Le të hedhim një vështrim në një kokë lufte tipike (në realitet, mund të ketë dallime në dizajn midis kokave). Ky është një kon i bërë nga aliazhe të lehta të qëndrueshme. Brenda ka bulkheads, korniza, një kornizë fuqie - pothuajse gjithçka është si në një aeroplan. Korniza e fuqisë është e mbuluar me shtresë metalike të qëndrueshme. Një shtresë e trashë e veshjes mbrojtëse ndaj nxehtësisë aplikohet në shtresë. Duket si një shportë e lashtë neolitike, e veshur bujarisht me argjilë dhe e djegur në eksperimentet e para të njeriut me nxehtësinë dhe qeramikën. Ngjashmëria është e lehtë për t'u shpjeguar: si shporta ashtu edhe koka e luftës duhet t'i rezistojnë nxehtësisë së jashtme.
Brenda konit, të fiksuar në "sediljet" e tyre, ka dy "pasagjerë" kryesorë për hir të të cilëve filloi gjithçka: një ngarkesë termonukleare dhe një njësi kontrolli ngarkimi, ose njësi automatizimi. Ato janë jashtëzakonisht kompakte. Njësia e automatizimit është madhësia e një kavanozi prej pesë litrash me tranguj turshi, dhe tarifa është madhësia e një kovë të zakonshme kopshti. E rëndë dhe e rëndë, bashkimi i një kanaçe dhe një kovë do të shpërthejë treqind e pesëdhjetë deri në katërqind kiloton. Dy pasagjerë lidhen me njëri-tjetrin me një lidhje, si binjakë siamezë dhe përmes kësaj lidhje shkëmbejnë vazhdimisht diçka. Dialogu i tyre vazhdon gjatë gjithë kohës, edhe kur raketa është në detyrë luftarake, edhe kur këta binjakë sapo po transportohen nga fabrika e prodhimit.
Ekziston edhe një pasagjer i tretë - një njësi për matjen e lëvizjes së kokës ose në përgjithësi kontrollin e fluturimit të saj. Në rastin e fundit, kontrollet e punës janë të vendosura në kokën e luftës, duke lejuar ndryshimin e trajektores. Për shembull, aktivizimi i sistemeve pneumatike ose sistemeve pluhur. Dhe gjithashtu një rrjet elektrik në bord me furnizime me energji elektrike, linja komunikimi me skenën, në formën e telave dhe lidhësve të mbrojtur, mbrojtje kundër pulseve elektromagnetike dhe një sistem termostatik - duke ruajtur temperaturën e kërkuar të ngarkesës.
Teknologjia me të cilën kokat e luftës ndahen nga raketa dhe vendosen në kursin e tyre është një temë më vete e madhe për të cilën mund të shkruhen libra.
Së pari, le të shpjegojmë se çfarë është "thjesht një njësi luftarake". Kjo është një pajisje që strehon fizikisht një ngarkesë termonukleare në bordin e një rakete balistike ndërkontinentale. Raketa ka një të ashtuquajtur kokë, e cila mund të përmbajë një, dy ose më shumë koka. Nëse ka disa prej tyre, koka e luftës quhet një kokë e shumëfishtë (MIRV).
Brenda MIRV ka një njësi shumë komplekse (quhet edhe platformë shkëputjeje), e cila pasi niset nga një mjet lëshues jashtë atmosferës, fillon të kryejë një sërë veprimesh të programuara për drejtimin individual dhe ndarjen e kokave të vendosura në atë; në hapësirë, formacionet e betejës ndërtohen nga blloqe dhe mashtrime, të cilat gjithashtu janë vendosur fillimisht në platformë. Kështu, çdo bllok vendoset në një trajektore që siguron që të godasë një objektiv të caktuar në sipërfaqen e Tokës.
Njësitë luftarake janë të ndryshme. Ato që lëvizin përgjatë trajektoreve balistike pas ndarjes nga platforma quhen të pakontrollueshme. Kokat e kontrolluara, pas ndarjes, fillojnë të "jetojnë jetën e tyre". Ato janë të pajisura me motorë të kontrollit të qëndrimit për manovrim në hapësirën e jashtme, sipërfaqe kontrolli aerodinamike për kontrollin e fluturimit në atmosferë dhe kanë në bord sistemi inercial kontrolle, disa pajisje kompjuterike, një radar me kompjuterin e vet... Dhe, sigurisht, një ngarkesë luftarake.
Një kokë lufte praktikisht e kontrollueshme kombinon vetitë e një pa pilot anije kozmike dhe një avion hipersonik pa pilot. Kjo pajisje duhet të kryejë të gjitha veprimet si në hapësirë ashtu edhe gjatë fluturimit në atmosferë në mënyrë autonome.
Pas ndarjes nga platforma e mbarështimit, koka fluturon për një kohë relativisht të gjatë në një lartësi shumë të madhe - në hapësirë. Në këtë kohë, sistemi i kontrollit të bllokut kryen një seri të tërë riorientimesh për të krijuar kushte për të përcaktim i saktë parametrat e lëvizjes së tyre, duke e bërë më të lehtë kapërcimin e zonës së shpërthimeve të mundshme bërthamore të raketave anti-raketë...
Para se të hyjë në atmosferën e sipërme, kompjuteri në bord llogarit orientimin e kërkuar të kokës dhe e kryen atë. Rreth të njëjtës periudhë, mbahen seanca për të përcaktuar vendndodhjen aktuale duke përdorur radarin, për të cilin duhet të bëhen edhe një sërë manovrash. Pastaj ndizet antena e lokalizimit dhe pjesa atmosferike e lëvizjes fillon për kokën e luftës.
Më poshtë, përpara kokës, shtrihet një oqean i madh dhe i pakufishëm nga lartësitë e larta kërcënuese, të mbuluara me një mjegull blu oksigjeni, të mbuluar me pezullime aerosol, oqeani i pestë i gjerë dhe i pakufishëm. Duke u kthyer ngadalë dhe mezi dukshëm nga efektet e mbetura të ndarjes, koka e luftës vazhdon zbritjen e saj përgjatë një trajektoreje të butë. Por më pas një erë shumë e pazakontë fryu butësisht drejt saj. Ai e preku pak - dhe u bë e dukshme, duke e mbuluar trupin me një valë të hollë, të tërhequr me shkëlqim të zbehtë të bardhë-blu. Kjo valë është jashtëzakonisht e lartë me temperaturë, por ende nuk e djeg kokën, pasi është shumë eterike. Flladi që fryn mbi kokën e luftës është përçues elektrik. Shpejtësia e konit është aq e lartë sa që fjalë për fjalë shtyp molekulat e ajrit me ndikimin e tij në fragmente të ngarkuara elektrikisht dhe ndodh jonizimi i ndikimit të ajrit. Ky fllad plazmatik quhet rrjedhje hipersonike me numër të lartë Mach dhe shpejtësia e tij është njëzet herë më e madhe se shpejtësia e zërit.
Për shkak të rrallimit të lartë, flladi pothuajse nuk vërehet në sekondat e para. Duke u rritur dhe duke u bërë më i dendur ndërsa futet më thellë në atmosferë, fillimisht nxehet më shumë sesa ushtron presion mbi kokën e luftës. Por gradualisht ajo fillon të shtrydh konin e saj me forcë. Rrjedha e kthen fillimisht hundën e kokës. Nuk shpaloset menjëherë - koni lëkundet pak para dhe mbrapa, duke ngadalësuar gradualisht lëkundjet e tij dhe më në fund stabilizohet.
Duke u kondensuar ndërsa zbret, rrjedha ushtron gjithnjë e më shumë presion mbi kokën e luftës, duke ngadalësuar fluturimin e saj. Ndërsa ngadalësohet, temperatura ulet gradualisht. Nga vlerat gjigante të fillimit të hyrjes, shkëlqimi i bardhë-blu i dhjetëra mijëra Kelvin, në shkëlqimin e verdhë-bardhë prej pesë deri në gjashtë mijë gradë. Kjo është temperatura e shtresave sipërfaqësore të Diellit. Shkëlqimi bëhet verbues sepse dendësia e ajrit rritet shpejt, dhe bashkë me të edhe nxehtësia rrjedh në muret e kokës. Veshja mbrojtëse ndaj nxehtësisë karbonizohet dhe fillon të digjet.
Nuk digjet nga fërkimi me ajrin, siç thuhet shpesh gabimisht. Për shkak të shpejtësisë së madhe hipersonike të lëvizjes (tani pesëmbëdhjetë herë më i shpejtë se zëri), një kon tjetër divergon në ajër nga maja e trupit - një valë goditëse, sikur mbyll një kokë lufte. Ajri që hyn, duke hyrë në konin e valës së goditjes, ngjesh menjëherë shumë herë dhe shtypet fort në sipërfaqen e kokës së luftës. Nga ngjeshja e papritur, e menjëhershme dhe e përsëritur, temperatura e tij hidhet menjëherë në disa mijëra gradë. Arsyeja për këtë është shpejtësia e çmendur e asaj që po ndodh, dinamizmi ekstrem i procesit. Ngjeshja dinamike e gazit të rrjedhës, dhe jo fërkimi, është ajo që tani ngroh anët e kokës.
Pjesa më e keqe është hunda. Aty formohet ngjeshja më e madhe e rrjedhës që vjen. Zona e kësaj vule lëviz pak përpara, sikur të shkëputet nga trupi. Dhe qëndron përpara, duke marrë formën e një lente të trashë ose jastëk. Ky formacion quhet "valë goditëse e harkut të shkëputur". Është disa herë më i trashë se pjesa tjetër e sipërfaqes së konit të valës së goditjes rreth kokës së luftës. Kompresimi ballor i rrjedhës që vjen është më i forti këtu. Prandaj, vala goditëse e harkut të shkëputur ka temperaturën më të lartë dhe densitetin më të lartë të nxehtësisë. Ky diell i vogël djeg hundën e kokës në një mënyrë rrezatuese - duke nxjerrë në pah, duke rrezatuar nxehtësi direkt në hundën e bykut dhe duke shkaktuar djegie të rënda të hundës. Prandaj, ekziston shtresa më e trashë e mbrojtjes termike. Është vala goditëse e harkut që ndriçon zonën në një natë të errët për shumë kilometra rreth një koke lufte që fluturon në atmosferë.
Të lidhur me një qëllim
Ngarkesa termonukleare dhe njësia e kontrollit komunikojnë vazhdimisht me njëra-tjetrën. Ky "dialog" fillon menjëherë pasi një kokë lufte është instaluar në një raketë dhe përfundon në momentin e një shpërthimi bërthamor. Gjatë gjithë kësaj kohe, sistemi i kontrollit përgatit ngarkesën për funksionim, ashtu si një trajner përgatit një boksier për një luftë të rëndësishme. Dhe ne momentin e duhur jep komandën e fundit dhe më të rëndësishme.
Kur një raketë vendoset në detyrë luftarake, ngarkesa e saj është e pajisur me konfigurimin e saj të plotë: janë instaluar një aktivizues neutron pulsues, detonatorë dhe pajisje të tjera. Por ai nuk është ende gati për shpërthimin. Mbajtja e një rakete bërthamore në një silo ose në një lëshues celular për dekada, gati për të shpërthyer në çdo moment, është thjesht e rrezikshme.
Prandaj, gjatë fluturimit, sistemi i kontrollit e vendos ngarkesën në gjendje gatishmërie për shpërthim. Kjo ndodh gradualisht, duke përdorur algoritme komplekse sekuenciale të bazuara në dy kushte kryesore: besueshmëria e lëvizjes drejt qëllimit dhe kontrolli mbi procesin. Nëse njëri nga këta faktorë devijon nga vlerat e llogaritura, përgatitja do të ndërpritet. Elektronika transferon tarifën në gjithnjë e më shumë shkallë të lartë gatishmëria për të dhënë një komandë për të vepruar në pikën e projektimit.
Dhe kur ngarkesa e përgatitur plotësisht vjen nga njësia e kontrollit për të shpërthyer, shpërthimi do të ndodhë menjëherë, në çast. Një kokë lufte që fluturon me shpejtësinë e plumbit të një snajperi do të udhëtojë vetëm disa të qindtat e milimetrit, duke mos pasur kohë të lëvizë në hapësirë as trashësinë e një floku të njeriut, kur reaksioni termonuklear në ngarkimin e tij fillon, zhvillohet, kalon plotësisht dhe është përfunduar, duke lëshuar të gjithë fuqinë normale.
Duke ndryshuar shumë si jashtë ashtu edhe brenda, koka e luftës kaloi në troposferë - dhjetë kilometrat e fundit të lartësisë. Ajo u ngadalësua shumë. Fluturimi hipersonik ka degjeneruar në shpejtësinë supersonike prej tre deri në katër njësi Mach. Koka e luftës tashmë po shkëlqen dobët, zbehet dhe i afrohet pikës së synuar.
Një shpërthim në sipërfaqen e Tokës është planifikuar rrallë - vetëm për objektet e groposura në tokë, siç janë kapanonet e raketave. Shumica e objektivave shtrihen në sipërfaqe. Dhe për shkatërrimin më të madh të tyre, shpërthimi kryhet në një lartësi të caktuar, në varësi të fuqisë së ngarkesës. Për njëzet kiloton taktik kjo është 400-600 m Për një megaton strategjik lartësia optimale e shpërthimit është 1200 m. Shpërthimi bën që dy valë të kalojnë nëpër zonë. Më afër epiqendrës, vala e shpërthimit do të godasë më herët. Do të bjerë dhe do të reflektohet, duke kërcyer anash, ku do të shkrihet me valën e freskët që sapo ka mbërritur këtu nga lart, nga pika e shpërthimit. Dy valë - që ndodhin nga qendra e shpërthimit dhe reflektohen nga sipërfaqja - mblidhen, duke formuar valën më të fuqishme goditëse në shtresën e tokës, faktorin kryesor të shkatërrimit.
Gjatë lëshimeve provë, koka zakonisht arrin në tokë pa pengesa. Në bord ka gjysmëqind peshë eksploziv, të cilët shpërthehen kur bie. Per cfare? Së pari, koka është një objekt sekret dhe duhet të shkatërrohet në mënyrë të sigurt pas përdorimit. Së dyti, kjo është e nevojshme për sistemet matëse të vendit të provës - për zbulimin e shpejtë të pikës së ndikimit dhe matjen e devijimeve.
Një krater shumëmetërsh që pi duhan plotëson pamjen. Por para kësaj, disa kilometra para goditjes, një kasetë magazinimi e blinduar lëshohet nga koka e provës, duke regjistruar gjithçka që u regjistrua në bord gjatë fluturimit. Ky flash drive i blinduar do të mbrojë nga humbja e informacionit në bord. Ajo do të gjendet më vonë, kur të mbërrijë një helikopter me një grup të posaçëm kërkimi. Dhe ata do të regjistrojnë rezultatet e një fluturimi fantastik.
Pajisja dhe parimi i funksionimit bazohen në inicializimin dhe kontrollin e një reaksioni bërthamor të vetë-qëndrueshëm. Përdoret si mjet kërkimor, për të prodhuar izotope radioaktive dhe si burim energjie për termocentralet bërthamore.
parimi i funksionimit (shkurtimisht)
Kjo përdor një proces në të cilin një bërthamë e rëndë ndahet në dy fragmente më të vogla. Këto fragmente janë në një gjendje shumë të ngacmuar dhe lëshojnë neutrone, të tjera grimcat nënatomike dhe fotone. Neutronet mund të shkaktojnë ndarje të reja, duke rezultuar në emetimin e më shumë prej tyre, e kështu me radhë. Një seri e tillë e vazhdueshme e vetë-qëndrueshme e ndarjeve quhet një reaksion zinxhir. Kjo çliron një sasi të madhe energjie, prodhimi i së cilës është qëllimi i përdorimit të termocentraleve bërthamore.
Parimi i funksionimit të një reaktori bërthamor është i tillë që rreth 85% e energjisë së ndarjes lirohet brenda një periudhe shumë të shkurtër kohore pas fillimit të reaksionit. Pjesa tjetër prodhohet nga zbërthimi radioaktiv i produkteve të ndarjes pasi ato kanë emetuar neutrone. Zbërthimi radioaktiv është një proces në të cilin një atom arrin një gjendje më të qëndrueshme. Vazhdon pas përfundimit të ndarjes.
Në një bombë atomike, reaksioni zinxhir rritet në intensitet derisa pjesa më e madhe e materialit të copëtohet. Kjo ndodh shumë shpejt, duke prodhuar jashtëzakonisht shpërthime të fuqishme, karakteristikë e bombave të tilla. Dizajni dhe parimi i funksionimit të një reaktori bërthamor bazohen në mbajtjen e një reaksioni zinxhir në një nivel të kontrolluar, pothuajse konstant. Është projektuar në atë mënyrë që të mos shpërthejë si një bombë atomike.
Reaksioni zinxhir dhe kritika
Fizika e një reaktori të ndarjes bërthamore është se reaksioni zinxhir përcaktohet nga probabiliteti i ndarjes së bërthamës pas emetimit të neutroneve. Nëse popullsia e kësaj të fundit zvogëlohet, atëherë shkalla e ndarjes përfundimisht do të bjerë në zero. Në këtë rast, reaktori do të jetë në një gjendje nënkritike. Nëse popullsia e neutroneve mbahet në një nivel konstant, atëherë shkalla e ndarjes do të mbetet e qëndrueshme. Reaktori do të jetë në gjendje kritike. Së fundi, nëse popullsia e neutroneve rritet me kalimin e kohës, shkalla e ndarjes dhe fuqia do të rriten. Gjendja e bërthamës do të bëhet superkritike.
Parimi i funksionimit të një reaktori bërthamor është si më poshtë. Para nisjes së tij, popullsia e neutroneve është afër zeros. Operatorët më pas heqin shufrat e kontrollit nga bërthama, duke rritur ndarjen bërthamore, e cila e shtyn përkohësisht reaktorin në një gjendje superkritike. Pas arritjes së fuqisë së vlerësuar, operatorët i kthejnë pjesërisht shufrat e kontrollit, duke rregulluar numrin e neutroneve. Më pas, reaktori mbahet në gjendje kritike. Kur duhet të ndalet, operatorët i futin shufrat deri në fund. Kjo shtyp ndarjen dhe e transferon thelbin në një gjendje nënkritike.
Llojet e reaktorëve
Shumica e termocentraleve bërthamore në botë janë termocentrale, duke gjeneruar nxehtësinë e nevojshme për të kthyer turbinat që drejtojnë gjeneratorët. energji elektrike. Ka gjithashtu shumë reaktorë kërkimor dhe disa vende kanë nëndetëse ose anijet sipërfaqësore, nxitur nga energjia e atomit.
Instalimet e energjisë
Ekzistojnë disa lloje të reaktorëve të këtij lloji, por dizajni i ujit të lehtë përdoret gjerësisht. Nga ana tjetër, mund të përdorë ujë nën presion ose ujë të valë. Në rastin e parë, lëngu nën shtypje e lartë nxehet nga nxehtësia e zonës aktive dhe futet në gjeneratorin e avullit. Atje, nxehtësia nga qarku primar transferohet në qarkun sekondar, i cili gjithashtu përmban ujë. Avulli i gjeneruar në fund shërben si lëng pune në ciklin e turbinës me avull.
Reaktori me ujë të valë funksionon në parimin e një cikli të drejtpërdrejtë të energjisë. Uji që kalon përmes bërthamës sillet në një valë me presion mesatar. Avull i ngopur kalon nëpër një sërë ndarësësh dhe tharëse të vendosura në enën e reaktorit, gjë që e çon atë në një gjendje të mbinxehur. Avulli i ujit i mbinxehur përdoret më pas si lëng pune për të kthyer turbinën.
Ftohur me gaz me temperaturë të lartë
Reaktori i ftohur me gaz me temperaturë të lartë (HTGR) është reaktor bërthamor, parimi i funksionimit të të cilit bazohet në përdorimin e një përzierjeje të grafitit dhe mikrosferave të karburantit si lëndë djegëse. Ekzistojnë dy dizajne konkurruese:
- një sistem gjerman "mbushje" që përdor elementë sferikë të karburantit me diametër 60 mm, të cilët janë një përzierje e grafitit dhe karburantit në një guaskë grafiti;
- versioni amerikan në formën e prizmave gjashtëkëndore grafiti që ndërlidhen për të krijuar një bërthamë.
Në të dyja rastet, ftohësi përbëhet nga helium nën një presion prej rreth 100 atmosferash. NË Sistemi gjerman heliumi kalon nëpër boshllëqe në shtresën e elementëve sferikë të karburantit, dhe në atë amerikan - përmes vrimave në prizmat e grafitit të vendosura përgjatë boshtit të zonës qendrore të reaktorit. Të dy opsionet mund të funksionojnë në temperatura shumë të larta, pasi grafiti ka një temperaturë sublimimi jashtëzakonisht të lartë dhe heliumi është plotësisht kimikisht inert. Heliumi i nxehtë mund të aplikohet drejtpërdrejt si një lëng pune në një turbinë me gaz në temperaturë të lartë, ose nxehtësia e tij mund të përdoret për të gjeneruar avull të ciklit të ujit.
Metal i lëngshëm dhe parimi i punës
Reaktorët e shpejtë të ftohur me natrium morën shumë vëmendje në vitet 1960 dhe 1970. Atëherë dukej se aftësitë e tyre riprodhuese do të nevojiteshin së shpejti për të prodhuar karburant për industrinë bërthamore që po zgjerohej me shpejtësi. Kur u bë e qartë në vitet 1980 se kjo pritshmëri ishte joreale, entuziazmi u zbeh. Megjithatë, një sërë reaktorësh të këtij lloji janë ndërtuar në SHBA, Rusi, Francë, Britani të Madhe, Japoni dhe Gjermani. Shumica e tyre funksionojnë me dioksid uraniumi ose përzierjen e tij me dioksidin e plutoniumit. Në Shtetet e Bashkuara, megjithatë, suksesi më i madh është arritur me karburantet metalike.
CANDU
Kanadaja po i përqendron përpjekjet e saj në reaktorët që përdorin uranium natyror. Kjo eliminon nevojën për t'iu drejtuar shërbimeve të vendeve të tjera për ta pasuruar atë. Rezultati i kësaj politike ishte reaktori deuterium-uranium (CANDU). Kontrollohet dhe ftohet me ujë të rëndë. Dizajni dhe parimi i funksionimit të një reaktori bërthamor konsiston në përdorimin e një rezervuari me D 2 O të ftohtë në presioni atmosferik. Bërthama shpohet nga gypat e bërë nga aliazh zirkoniumi që përmban lëndë djegëse natyrale të uraniumit, përmes së cilës qarkullon uji i rëndë që e fton atë. Energjia elektrike prodhohet duke transferuar nxehtësinë e ndarjes në ujë të rëndë në një ftohës që qarkullon përmes një gjeneratori avulli. Avulli në qarkun dytësor më pas kalon nëpër një cikël turbine konvencionale.
Objektet kërkimore
Për kërkimin shkencor Më shpesh, përdoret një reaktor bërthamor, parimi i funksionimit të të cilit është përdorimi i ftohjes së ujit dhe elementëve të karburantit të uraniumit në formë pllake në formën e asambleve. I aftë të funksionojë në një gamë të gjerë nivelesh fuqie, nga disa kilovat në qindra megavat. Meqenëse prodhimi i energjisë nuk është qëllimi kryesor i reaktorëve kërkimorë, ata karakterizohen nga energjia termike e prodhuar, dendësia dhe energjia nominale e neutroneve të bërthamës. Janë këto parametra që ndihmojnë në përcaktimin sasior të aftësisë së një reaktori kërkimor për të kryer kërkime specifike. Sistemet me fuqi të ulët zakonisht gjenden në universitete dhe përdoren për mësimdhënie, ndërsa sistemet e fuqisë së lartë nevojiten në laboratorët kërkimorë për testimin e materialeve dhe performancës dhe kërkimin e përgjithshëm.
Më i zakonshmi është një reaktor bërthamor kërkimor, struktura dhe parimi i funksionimit të të cilit janë si më poshtë. Bërthama e saj ndodhet në fund të një pellgu të madh e të thellë uji. Kjo thjeshton vëzhgimin dhe vendosjen e kanaleve përmes të cilave mund të drejtohen rrezet neutronike. Në nivele të ulëta të fuqisë nuk ka nevojë të pompohet ftohës pasi konvekcioni natyral i ftohësit siguron heqje të mjaftueshme të nxehtësisë për të ruajtur kushte të sigurta funksionimi. Shkëmbyesi i nxehtësisë zakonisht ndodhet në sipërfaqe ose në krye të pishinës ku grumbullohet uji i nxehtë.
Instalimet e anijeve
Zbatimi origjinal dhe kryesor i reaktorëve bërthamorë është përdorimi i tyre në nëndetëse. Avantazhi i tyre kryesor është se, ndryshe nga sistemet e djegies së karburanteve fosile, ata nuk kërkojnë ajër për të prodhuar energji elektrike. Prandaj, një nëndetëse bërthamore mund të qëndrojë e zhytur për periudha të gjata kohore, ndërsa një nëndetëse konvencionale me naftë elektrike duhet të ngrihet periodikisht në sipërfaqe për të ndezur motorët e saj në ajër. u jep një avantazh strategjik anijeve detare. Falë tij, nuk ka nevojë të furnizoheni me karburant në portet e huaja ose nga cisterna lehtësisht të cenueshme.
Parimi i funksionimit të një reaktori bërthamor në një nëndetëse është klasifikuar. Megjithatë, dihet se në SHBA përdor uranium shumë të pasuruar, dhe ngadalësohet dhe ftohet nga uji i lehtë. Dizajni i reaktorit të parë të nëndetëseve bërthamore, USS Nautilus, u ndikua shumë nga objektet e fuqishme kërkimore. Karakteristikat e tij unike janë shumë stok i madh reaktiviteti, duke siguruar një periudhë të gjatë funksionimi pa karburant dhe aftësinë për të rifilluar pas një ndalese. Termocentrali në nëndetëse duhet të jetë shumë i qetë për të shmangur zbulimin. Për të plotësuar nevojat specifike të klasave të ndryshme të nëndetëseve, u krijuan modele të ndryshme të termocentraleve.
Aeroplanmbajtëset e marinës amerikane përdorin një reaktor bërthamor, parimi i funksionimit të të cilit besohet të jetë huazuar nga nëndetëset më të mëdha. Detajet e dizajnit të tyre gjithashtu nuk janë publikuar.
Përveç Shteteve të Bashkuara, nëndetëse bërthamore kanë edhe Britania e Madhe, Franca, Rusia, Kina dhe India. Në secilin rast, dizajni nuk u zbulua, por besohet se të gjithë janë shumë të ngjashëm - kjo është pasojë e të njëjtave kërkesa për ta Specifikimet teknike. Rusia ka gjithashtu një flotë të vogël që përdor të njëjtët reaktorë si nëndetëset sovjetike.
Instalimet industriale
Për qëllime prodhimi, përdoret një reaktor bërthamor, parimi i funksionimit të të cilit është produktiviteti i lartë me një nivel të ulët të prodhimit të energjisë. Kjo për faktin se një qëndrim i gjatë i plutoniumit në bërthamë çon në akumulimin e 240 Pu të padëshiruar.
Prodhimi i tritiumit
Aktualisht, materiali kryesor i prodhuar nga sisteme të tilla është tritiumi (3H ose T) - ngarkesa për Plutonium-239 ka një gjysmë jetë të gjatë prej 24,100 vjetësh, kështu që vendet me arsenal të armëve bërthamore që përdorin këtë element priren të kenë më shumë prej tij. se sa duhet. Ndryshe nga 239 Pu, tritiumi ka një gjysmë jetë prej afërsisht 12 vjet. Pra për të ruajtur furnizimet e nevojshme, ky izotop radioaktiv i hidrogjenit duhet të prodhohet vazhdimisht. Në Shtetet e Bashkuara, lumi Savannah (Karolina e Jugut), për shembull, operon disa reaktorë të ujit të rëndë që prodhojnë tritium.
Njësitë e fuqisë lundruese
Janë krijuar reaktorë bërthamorë që mund të ofrojnë energji elektrike dhe ngrohje me avull në zona të largëta të izoluara. Në Rusi, për shembull, të vogla termocentralet, i projektuar posaçërisht për t'i shërbyer Arktikut vendbanimet. Në Kinë, HTR-10 10 MW siguron ngrohje dhe energji për institutin kërkimor ku ndodhet. Zhvillimi i reaktorëve të vegjël të kontrolluar automatikisht me aftësi të ngjashme është duke u zhvilluar në Suedi dhe Kanada. Ndërmjet viteve 1960 dhe 1972, ushtria amerikane përdori reaktorë kompakt uji për të fuqizuar bazat e largëta në Grenlandë dhe Antarktidë. Ato u zëvendësuan nga termocentrale me naftë.
Pushtimi i hapësirës
Përveç kësaj, reaktorët u zhvilluan për furnizimin me energji elektrike dhe lëvizjen në hapësirën e jashtme. Midis 1967 dhe 1988, Bashkimi Sovjetik instaloi njësi të vogla bërthamore në satelitët e tij të serisë Cosmos për të fuqizuar pajisjet dhe telemetrinë, por politika u bë një objektiv kritikash. Të paktën një nga këta satelitë hyri në atmosferën e Tokës, duke shkaktuar ndotje radioaktive në zonat e largëta të Kanadasë. Shtetet e Bashkuara kanë lëshuar vetëm një satelit me energji bërthamore, në vitin 1965. Megjithatë, projekte për përdorimin e tyre në distanca të gjata fluturimet në hapësirë, eksplorimi me njerëz i planetëve të tjerë ose një bazë e përhershme hënore vazhdojnë të zhvillohen. Ky do të jetë domosdoshmërisht një reaktor bërthamor metalik i ftohur me gaz ose i lëngshëm, parimet fizike të të cilit do të ofrojnë temperaturën më të lartë të mundshme të nevojshme për të minimizuar madhësinë e radiatorit. Përveç kësaj, reaktori për teknologjinë hapësinore duhet të jetë sa më kompakt që të jetë e mundur për të minimizuar sasinë e materialit të përdorur për mbrojtje dhe për të zvogëluar peshën gjatë lëshimit dhe fluturimi në hapësirë. Furnizimi me karburant do të sigurojë funksionimin e reaktorit për të gjithë periudhën e fluturimit në hapësirë.
Bota e atomit është aq fantastike sa për ta kuptuar atë kërkon një thyerje radikale në konceptet e zakonshme të hapësirës dhe kohës. Atomet janë aq të vogla sa nëse një pikë uji do të mund të zmadhohej në madhësinë e Tokës, çdo atom në atë pikë do të ishte më i vogël se një portokall. Në fakt, një pikë uji përbëhet nga 6000 miliardë miliardë (6000000000000000000000) atome hidrogjeni dhe oksigjeni. E megjithatë, pavarësisht nga dimensionet e tij mikroskopike, atomi ka një strukturë deri diku të ngjashme me strukturën tonë. sistem diellor. Në qendrën e tij të pakuptueshme, rrezja e së cilës është më pak se një triliontë e centimetrit, ekziston një "diell" relativisht i madh - bërthama e një atomi.
"Planetet" e vegjël - elektronet - rrotullohen rreth këtij "dielli" atomik. Bërthama përbëhet nga dy blloqet kryesore të ndërtimit të Universit - protonet dhe neutronet (ata kanë një emër unifikues - nukleone). Një elektron dhe një proton janë grimca të ngarkuara, dhe sasia e ngarkesës në secilën prej tyre është saktësisht e njëjtë, por ngarkesat ndryshojnë në shenjë: protoni është gjithmonë i ngarkuar pozitivisht, dhe elektroni është i ngarkuar negativisht. Neutroni nuk mbart ngarkesë elektrike dhe si rrjedhojë ka përshkueshmëri shumë të lartë.
Në shkallën atomike të matjeve, masa e një protoni dhe një neutroni merret si unitet. Prandaj, pesha atomike e çdo elementi kimik varet nga numri i protoneve dhe neutroneve që gjenden në bërthamën e tij. Për shembull, një atom hidrogjeni, me një bërthamë të përbërë nga vetëm një proton, ka një masë atomike prej 1. Një atom helium, me një bërthamë prej dy protonesh dhe dy neutronesh, ka një masë atomike prej 4.
Bërthamat e atomeve të të njëjtit element përmbajnë gjithmonë të njëjtin numër protonesh, por numri i neutroneve mund të ndryshojë. Atomet që kanë bërthama me të njëjtin numër protonet, por që ndryshojnë në numrin e neutroneve dhe i përkasin varieteteve të të njëjtit element, quhen izotopë. Për t'i dalluar ato nga njëri-tjetri, një numër i caktohet simbolit të elementit, e barabartë me shumën të gjitha grimcat në bërthamën e një izotopi të caktuar.
Mund të lindë pyetja: pse nuk shpërbëhet bërthama e një atomi? Në fund të fundit, protonet e përfshira në të janë grimca të ngarkuara elektrike me ngarkesë të barabartë, të cilat duhet të sprapsin njëra-tjetrën me forcë e madhe. Kjo shpjegohet me faktin se brenda bërthamës ka edhe të ashtuquajturat forca intranukleare që tërheqin grimcat bërthamore me njëra-tjetrën. Këto forca kompensojnë forcat refuzuese të protoneve dhe parandalojnë që bërthama të shpërbëhet spontanisht.
Forcat intranukleare janë shumë të mëdha, por veprojnë vetëm në shumë distancë e afërt. Prandaj, bërthamat e elementeve të rënda, të përbëra nga qindra nukleone, rezultojnë të jenë të paqëndrueshme. Grimcat e bërthamës janë në lëvizje të vazhdueshme këtu (brenda vëllimit të bërthamës), dhe nëse shtoni disa sasi shtesë energji që mund të kapërcejnë forcat e brendshme- bërthama do të ndahet në pjesë. Sasia e kësaj energjie të tepërt quhet energji e ngacmimit. Midis izotopeve të elementeve të rënda, ka nga ata që duket se janë në prag të vetë-shpërbërjes. Mjafton vetëm një “shtytje” e vogël, për shembull, një neutron i thjeshtë që godet bërthamën (dhe nuk duhet as të përshpejtohet me shpejtësi të madhe) që të ndodhë reaksioni. ndarje bërthamore. Disa prej këtyre izotopeve "të zbërthyeshëm" më vonë u mësuan se prodhoheshin artificialisht. Në natyrë, ekziston vetëm një izotop i tillë - uraniumi-235.
Urani u zbulua në 1783 nga Klaproth, i cili e izoloi atë nga katrani i uraniumit dhe e quajti atë sipas planetit Uran të zbuluar së fundmi. Siç doli më vonë, në fakt nuk ishte vetë uraniumi, por oksidi i tij. Është marrë uranium i pastër, një metal i bardhë argjendi
vetëm në 1842 Peligo. Elementi i ri nuk kishte ndonjë veti të jashtëzakonshme dhe nuk tërhoqi vëmendjen deri në vitin 1896, kur Bekereli zbuloi fenomenin e radioaktivitetit në kripërat e uraniumit. Pas kësaj, uraniumi u bë objekt i kërkimeve dhe eksperimenteve shkencore, por aplikim praktik ende nuk e kishte.
Kur në të tretën e parë të shekullit të 20-të, struktura e bërthamës atomike u bë pak a shumë e qartë për fizikantët, ata para së gjithash u përpoqën të përmbushnin ëndrrën e kahershme të alkimistëve - ata u përpoqën të transformonin një element kimik tek një tjetër. Në vitin 1934, studiuesit francezë, bashkëshortët Frederic dhe Irene Joliot-Curie, i raportuan Akademisë Franceze të Shkencave për përvojën e mëposhtme: kur bombardoheshin pllaka alumini me grimca alfa (bërthamat e një atomi heliumi), atomet e aluminit shndërroheshin në atome fosfori, por jo ato të zakonshmet, por ato radioaktive, të cilat nga ana e tyre u shndërruan në një izotop të qëndrueshëm të silikonit. Kështu, një atom alumini, duke shtuar një proton dhe dy neutrone, u shndërrua në një atom silikoni më të rëndë.
Kjo përvojë sugjeroi që nëse "bombardoni" bërthamat e elementit më të rëndë që ekziston në natyrë - uraniumit - me neutrone, mund të merrni një element që nuk ekziston në kushte natyrore. Në vitin 1938, kimistët gjermanë Otto Hahn dhe Fritz Strassmann përsëritën në terma të përgjithshëm përvojën e bashkëshortëve Joliot-Curie, duke përdorur uranium në vend të aluminit. Rezultatet e eksperimentit nuk ishin aspak ato që prisnin - në vend të një elementi të ri super të rëndë me një numër masiv më të madh se ai i uraniumit, Hahn dhe Strassmann morën elemente të lehta nga pjesa e mesme. tabelë periodike: barium, kripton, brom dhe disa të tjera. Vetë eksperimentuesit nuk ishin në gjendje të shpjegonin fenomenin e vëzhguar. Vetëm vitin e ardhshëm, fizikanti Lise Meitner, të cilit Hahn i raportoi vështirësitë e tij, gjeti shpjegimin e saktë për fenomenin e vëzhguar, duke sugjeruar që kur uraniumi bombardohet me neutrone, bërthama e tij ndahet (ndarja). Në këtë rast, duhet të ishin formuar bërthama të elementeve më të lehta (këtej dolën bariumi, kriptoni dhe substanca të tjera), si dhe duhet të ishin lëshuar 2-3 neutrone të lira. Hulumtimet e mëtejshme bënë të mundur sqarimin në detaje të pamjes së asaj që po ndodhte.
Uraniumi natyror përbëhet nga një përzierje e tre izotopeve me masa 238, 234 dhe 235. Sasia kryesore e uraniumit është izotopi-238, bërthama e të cilit përfshin 92 protone dhe 146 neutrone. Uraniumi-235 është vetëm 1/140 e uraniumit natyror (0,7% (ka 92 protone dhe 143 neutrone në bërthamën e tij), dhe uraniumi-234 (92 protone, 142 neutrone) është vetëm 1/17500 e masë totale uraniumi (0.006%. Më pak i qëndrueshëm nga këta izotopë është uraniumi-235.
Herë pas here, bërthamat e atomeve të tij ndahen spontanisht në pjesë, si rezultat i të cilave formohen elemente më të lehta të tabelës periodike. Procesi shoqërohet me lëshimin e dy ose tre neutroneve të lirë, të cilët nxitojnë me shpejtësi të madhe - rreth 10 mijë km/s (ato quhen neutronet e shpejta). Këto neutrone mund të godasin bërthama të tjera të uraniumit, duke shkaktuar reaksione bërthamore. Çdo izotop sillet ndryshe në këtë rast. Bërthamat e uraniumit-238 në shumicën e rasteve thjesht kapin këto neutrone pa ndonjë transformim të mëtejshëm. Por në afërsisht një rast nga pesë, kur një neutron i shpejtë përplaset me bërthamën e izotopit-238, ndodh një reaksion bërthamor kurioz: një nga neutronet e uraniumit-238 lëshon një elektron, duke u kthyer në një proton, d.m.th. izotopi i uraniumit kthehet në një më shumë
element i rëndë- neptunium-239 (93 protone + 146 neutrone). Por neptuni është i paqëndrueshëm - pas disa minutash, një nga neutronet e tij lëshon një elektron, duke u kthyer në një proton, pas së cilës izotopi i neptuniumit shndërrohet në elementin tjetër në tabelën periodike - plutonium-239 (94 protone + 145 neutrone). Nëse një neutron godet bërthamën e uraniumit-235 të paqëndrueshëm, atëherë ndodh menjëherë ndarja - atomet shpërbëhen me emetimin e dy ose tre neutroneve. Është e qartë se në uraniumin natyror, shumica e atomeve të të cilit i përkasin izotopit-238, ky reagim nuk ka pasoja të dukshme - të gjitha neutronet e lira përfundimisht do të absorbohen nga ky izotop.
Po sikur të imagjinojmë një pjesë mjaft masive të uraniumit të përbërë tërësisht nga izotopi-235?
Këtu procesi do të shkojë në një mënyrë tjetër: neutronet e lëshuara gjatë ndarjes së disa bërthamave, nga ana tjetër, duke rënë në bërthamat fqinje, shkaktojnë ndarjen e tyre. Si rezultat, lëshohet një pjesë e re e neutroneve, e cila ndan bërthamat e ardhshme. Në kushte të favorshme, ky reagim vazhdon si një ortek dhe quhet një reaksion zinxhir. Për ta nisur atë, mund të mjaftojnë disa grimca bombarduese.
Në të vërtetë, le të bombardohet uraniumi-235 nga vetëm 100 neutrone. Ata do të ndajnë 100 bërthama uraniumi. Në këtë rast, 250 neutrone të reja të gjeneratës së dytë do të lëshohen (mesatarisht 2.5 për ndarje). Neutronet e gjeneratës së dytë do të prodhojnë 250 ndarje, të cilat do të lëshojnë 625 neutrone. Në gjeneratën e ardhshme do të bëhet 1562, pastaj 3906, pastaj 9670, etj. Numri i ndarjeve do të rritet pafundësisht nëse procesi nuk ndalet.
Megjithatë, në realitet vetëm një pjesë e vogël e neutroneve arrijnë në bërthamat e atomeve. Pjesa tjetër, duke nxituar shpejt midis tyre, janë marrë në hapësirën përreth. Një reaksion zinxhir i vetëqëndrueshëm mund të ndodhë vetëm në një grup mjaft të madh të uraniumit-235, i cili thuhet se ka një masë kritike. (Kjo masë në kushte normale është 50 kg.) Është e rëndësishme të theksohet se ndarja e çdo bërthame shoqërohet me çlirimin e një sasie të madhe energjie, e cila rezulton të jetë afërsisht 300 milionë herë më shumë se energjia e shpenzuar për ndarje. ! (Vlerësohet se ndarja e plotë e 1 kg uranium-235 lëshon të njëjtën sasi nxehtësie si djegia e 3 mijë tonëve qymyr.)
Ky shpërthim kolosal i energjisë, i lëshuar brenda pak çastesh, shfaqet si një shpërthim i forcës monstruoze dhe qëndron në themel të veprimit të armëve bërthamore. Por që kjo armë të bëhet realitet, është e nevojshme që ngarkesa të mos përbëhet nga uranium natyror, por nga një izotop i rrallë - 235 (urani i tillë quhet i pasuruar). Më vonë u zbulua se plutoniumi i pastër është gjithashtu një material i zbërthyeshëm dhe mund të përdoret në një ngarkesë atomike në vend të uraniumit-235.
Të gjitha këto zbulime të rëndësishme u bënë në prag të Luftës së Dytë Botërore. Së shpejti, puna sekrete për krijimin e një bombe atomike filloi në Gjermani dhe vende të tjera. Në SHBA, ky problem u trajtua në vitin 1941. I gjithë kompleksi i punimeve iu dha emri "Projekti Manhattan".
Menaxhimi administrativ i projektit u krye nga General Groves, dhe menaxhimi shkencor u krye nga profesori i Universitetit të Kalifornisë Robert Oppenheimer. Të dy ishin të vetëdijshëm për kompleksitetin e madh të detyrës me të cilën përballeshin. Prandaj, shqetësimi i parë i Oppenheimer ishte rekrutimi i një ekipi shkencor shumë inteligjent. Në SHBA në atë kohë kishte shumë fizikantë që emigruan nga Gjermania fashiste. Nuk ishte e lehtë për t'i tërhequr ata për të krijuar armë të drejtuara kundër atdheut të tyre të dikurshëm. Oppenheimer foli personalisht me të gjithë, duke përdorur të gjithë fuqinë e sharmit të tij. Së shpejti ai arriti të mbledhë një grup të vogël teoricienësh, të cilët me shaka i quajti "ndriçues". Dhe në fakt përfshinte specialistët më të mëdhenj të asaj kohe në fushën e fizikës dhe kimisë. (Midis tyre janë 13 laureatë Çmimi Nobël, duke përfshirë Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Përveç tyre, kishte edhe shumë specialistë të tjerë të profileve të ndryshme.
Qeveria amerikane nuk kurseu në shpenzime dhe puna mori një shkallë të madhe që në fillim. Në vitin 1942, laboratori më i madh kërkimor në botë u themelua në Los Alamos. Popullsia e këtij qyteti shkencor shumë shpejt arriti në 9 mijë njerëz. Për sa i përket përbërjes së shkencëtarëve, shtrirjes së eksperimenteve shkencore dhe numrit të specialistëve dhe punëtorëve të përfshirë në punë, Laboratori i Los Alamos nuk kishte të barabartë në historinë botërore. Projekti Manhattan kishte policinë e tij, kundërzbulimin, sistemin e komunikimit, magazinat, fshatrat, fabrikat, laboratorët dhe buxhetin e tij kolosal.
Qëllimi kryesor i projektit ishte të përftohej një material i mjaftueshëm i zbërthyeshëm nga i cili mund të krijoheshin disa bomba atomike. Përveç uraniumit-235, tarifa për bombën, siç u përmend tashmë, mund të jetë elementi artificial plutonium-239, domethënë, bomba mund të jetë ose uranium ose plutonium.
Groves dhe Oppenheimer ranë dakord që puna të kryhej njëkohësisht në dy drejtime, pasi ishte e pamundur të vendosej paraprakisht se cili prej tyre do të ishte më premtues. Të dyja metodat ishin thelbësisht të ndryshme nga njëra-tjetra: akumulimi i uraniumit-235 duhej të kryhej duke e ndarë atë nga pjesa më e madhe e uraniumit natyror dhe plutoniumi mund të përftohej vetëm si rezultat i një reaksioni bërthamor të kontrolluar kur uranium-238 u rrezatua. me neutrone. Të dyja rrugët dukeshin jashtëzakonisht të vështira dhe nuk premtonin zgjidhje të lehta.
Në fakt, si mund të veçohen dy izotope që ndryshojnë vetëm pak në peshë dhe kimikisht sillen saktësisht në të njëjtën mënyrë? As shkenca dhe as teknologjia nuk janë përballur ndonjëherë me një problem të tillë. Prodhimi i plutoniumit gjithashtu dukej shumë problematik në fillim. Para kësaj, e gjithë përvoja e transformimeve bërthamore u reduktua në disa eksperimente laboratorike. Tani ata duhej të zotëronin prodhimin e kilogramëve të plutoniumit në një shkallë industriale, të zhvillonin dhe krijonin një instalim të veçantë për këtë - një reaktor bërthamor dhe të mësonin të kontrollonin rrjedhën e reaksionit bërthamor.
Edhe këtu edhe këtu duhej zgjidhur një kompleks i tërë detyra komplekse. Prandaj, Projekti Manhattan përbëhej nga disa nënprojekte, të kryesuar nga shkencëtarë të shquar. Vetë Oppenheimer ishte kreu i Laboratorit Shkencor të Los Alamos. Lawrence ishte përgjegjës për Laboratorin e Rrezatimit në Universitetin e Kalifornisë. Fermi kreu kërkime në Universitetin e Çikagos për të krijuar një reaktor bërthamor.
Në fillim, problemi më i rëndësishëm ishte marrja e uraniumit. Para luftës, ky metal praktikisht nuk kishte asnjë përdorim. Tani që nevojitej menjëherë në sasi të mëdha, doli se nuk kishte asnjë metodë industriale për ta prodhuar.
Kompania Westinghouse filloi zhvillimin e saj dhe shpejt arriti sukses. Pas pastrimit të rrëshirës së uraniumit (uraniumi gjendet në natyrë në këtë formë) dhe fitimit të oksidit të uraniumit, ai u shndërrua në tetrafluorid (UF4), nga i cili u nda metali i uraniumit me elektrolizë. Nëse në fund të vitit 1941 shkencëtarët amerikanë kishin në dispozicion vetëm disa gram metal uraniumi, atëherë tashmë në nëntor 1942 prodhimi i tij industrial në fabrikat e Westinghouse arriti në 6000 paund në muaj.
Në të njëjtën kohë, po punohej për krijimin e një reaktori bërthamor. Procesi i prodhimit të plutoniumit në fakt përfundoi në rrezatim të shufrave të uraniumit me neutrone, si rezultat i të cilit një pjesë e uraniumit-238 do të kthehej në plutonium. Burimet e neutroneve në këtë rast mund të jenë atomet e zbërthyeshme të uraniumit-235, të shpërndara në sasi të mjaftueshme midis atomeve të uraniumit-238. Por për të ruajtur prodhimin e vazhdueshëm të neutroneve, duhej të fillonte një reaksion zinxhir i ndarjes së atomeve të uraniumit-235. Ndërkohë, siç u përmend tashmë, për çdo atom uranium-235 kishte 140 atome uranium-238. Është e qartë se neutronet që shpërndaheshin në të gjitha drejtimet kishin shumë më tepër më shumë gjasa takojini në rrugën tuaj. Kjo eshte, numër i madh Neutronet e lëshuara rezultuan të përthithen nga izotopi kryesor pa asnjë përfitim. Natyrisht, në kushte të tilla një reaksion zinxhir nuk mund të ndodhte. Si të jesh?
Në fillim u duk se pa ndarjen e dy izotopeve, funksionimi i reaktorit ishte përgjithësisht i pamundur, por shpejt u vërtetua një rrethanë e rëndësishme: doli që uraniumi-235 dhe uraniumi-238 janë të ndjeshëm ndaj neutroneve. energji të ndryshme. Bërthama e një atomi uranium-235 mund të ndahet nga një neutron me energji relativisht të ulët, me një shpejtësi prej rreth 22 m/s. Të tillë neutronet e ngadalta nuk kapen nga bërthamat e uraniumit-238 - për këtë ata duhet të kenë një shpejtësi prej qindra mijëra metrash në sekondë. Me fjalë të tjera, uraniumi-238 është i pafuqishëm për të parandaluar fillimin dhe përparimin e një reaksioni zinxhir në uranium-235 të shkaktuar nga neutronet e ngadalësuar në shpejtësi jashtëzakonisht të ulëta - jo më shumë se 22 m/s. Ky fenomen u zbulua nga fizikani italian Fermi, i cili jetonte në SHBA që nga viti 1938 dhe udhëhoqi punën këtu për krijimin e reaktorit të parë. Fermi vendosi të përdorë grafitin si një moderator neutron. Sipas llogaritjeve të tij, neutronet e emetuara nga uraniumi-235, pasi kishin kaluar nëpër një shtresë grafiti 40 cm, duhet të kishin reduktuar shpejtësinë e tyre në 22 m/s dhe të fillonin një reaksion zinxhir të vetëqëndrueshëm në uranium-235.
Një tjetër moderator mund të jetë i ashtuquajturi uji "i rëndë". Meqenëse atomet e hidrogjenit të përfshira në të janë shumë të ngjashme në madhësi dhe masë me neutronet, ato mund t'i ngadalësojnë më së miri ato. (Me neutronet e shpejta ndodh përafërsisht e njëjta gjë si me topat: nëse një top i vogël godet një të madh, ai rrokulliset prapa, pothuajse pa humbur shpejtësinë; kur takon një top të vogël, ai transferon një pjesë të konsiderueshme të energjisë së tij - në të njëjtën mënyrë, një neutron kur përplasje elastike kërcen nga një bërthamë e rëndë, duke u ngadalësuar vetëm pak, dhe kur përplaset me bërthamat e atomeve të hidrogjenit humbet shumë shpejt të gjithë energjinë e saj.) Megjithatë, ujë i thjeshtë nuk është i përshtatshëm për moderim pasi hidrogjeni i tij tenton të thithë neutronet. Kjo është arsyeja pse deuterium, i cili është pjesë e ujit "të rëndë", duhet të përdoret për këtë qëllim.
Në fillim të vitit 1942, nën udhëheqjen e Fermit, filloi ndërtimi i reaktorit të parë bërthamor në histori në zonën e fushës së tenisit nën tribunat perëndimore të stadiumit të Çikagos. Shkencëtarët e kryen të gjithë punën vetë. Reaksioni mund të kontrollohet në mënyrën e vetme - duke rregulluar numrin e neutroneve që marrin pjesë në reaksionin zinxhir. Fermi synonte ta arrinte këtë duke përdorur shufra të përbëra nga substanca të tilla si bor dhe kadmium, të cilat thithin fuqishëm neutronet. Moderatori ishte tulla grafiti, nga të cilat fizikanët ndërtuan kolona 3 m të larta dhe 1.2 m të gjera blloqe drejtkëndëshe me oksid uraniumi. E gjithë struktura kërkonte rreth 46 ton oksid uraniumi dhe 385 ton grafit. Për të ngadalësuar reaksionin, shufrat e kadmiumit dhe borit u futën në reaktor.
Nëse kjo nuk do të mjaftonte, atëherë për sigurimin, dy shkencëtarë qëndruan në një platformë të vendosur sipër reaktorit me kova të mbushura me një zgjidhje të kripërave të kadmiumit - ata supozohej t'i derdhnin ato në reaktor nëse reagimi dilte jashtë kontrollit. Për fat të mirë, kjo nuk ishte e nevojshme. Më 2 dhjetor 1942, Fermi urdhëroi të zgjeroheshin të gjitha shufrat e kontrollit dhe eksperimenti filloi. Pas katër minutash, numëruesit e neutroneve filluan të klikonin gjithnjë e më fort. Me çdo minutë intensiteti i fluksit të neutronit bëhej më i madh. Kjo tregoi se në reaktor ka një zinxhir reagimi. Ajo zgjati për 28 minuta. Më pas Fermi dha sinjalin dhe shufrat e ulura ndaluan procesin. Kështu, për herë të parë, njeriu çliroi energjinë e bërthamës atomike dhe vërtetoi se mund ta kontrollonte atë sipas dëshirës. Tani nuk kishte më asnjë dyshim se armët bërthamore ishin një realitet.
Në vitin 1943, reaktori Fermi u çmontua dhe u transportua në Laboratorin Kombëtar të Aragones (50 km nga Çikago). Ishte këtu së shpejti
Një reaktor tjetër bërthamor u ndërtua në të cilin uji i rëndë u përdor si moderator. Ai përbëhej nga një rezervuar alumini cilindrike që përmbante 6,5 ton ujë të rëndë, në të cilin ishin zhytur vertikalisht 120 shufra metali uraniumi, të mbështjellë në një guaskë alumini. Shtatë shufrat e kontrollit ishin bërë nga kadmiumi. Rreth rezervuarit kishte një reflektor grafiti, pastaj një ekran të bërë nga lidhjet e plumbit dhe kadmiumit. E gjithë struktura ishte e mbyllur në një guaskë betoni me trashësi muri rreth 2.5 m.
Eksperimentet në këta reaktorë pilot konfirmuan mundësinë prodhimit industrial plutonium
Qendra kryesore e Projektit Manhattan shpejt u bë qyteti i Oak Ridge në Luginën e lumit Tennessee, popullsia e të cilit u rrit në 79 mijë njerëz në pak muaj. Këtu, brenda afatshkurtër U ndërtua fabrika e parë e prodhimit të uraniumit të pasuruar në histori. Një reaktor industrial që prodhon plutonium u lançua këtu në 1943. Në shkurt të vitit 1944 prej tij nxirreshin çdo ditë rreth 300 kg uranium, nga sipërfaqja e të cilit përftohej plutoniumi me ndarje kimike. (Për ta bërë këtë, plutoniumi fillimisht u shpërnda dhe më pas u precipitua.) Uraniumi i pastruar më pas u kthye në reaktor. Në të njëjtin vit, filloi ndërtimi i uzinës së madhe të Hanfordit në shkretëtirën djerrë dhe të zymtë në bregun jugor të lumit Kolumbia. Ishin tre të fuqishëm reaktor bërthamor, e cila siguronte disa qindra gram plutonium në ditë.
Paralele ritëm të plotë Hulumtimet ishin duke u zhvilluar për të zhvilluar një proces industrial për pasurimin e uraniumit.
Pas shqyrtimit të opsioneve të ndryshme, Groves dhe Oppenheimer vendosën t'i përqendrojnë përpjekjet e tyre në dy metoda: difuzionin e gaztë dhe elektromagnetik.
Metoda e difuzionit të gazit bazohej në një parim të njohur si ligji i Grahamit (u formulua për herë të parë në 1829 nga kimisti skocez Thomas Graham dhe u zhvillua në 1896 nga fizikani anglez Reilly). Sipas këtij ligji, nëse dy gazra, njëri prej të cilëve është më i lehtë se tjetri, kalohen përmes një filtri me vrima të vogla të papërfillshme, atëherë në të do të kalojë pak më shumë gaz i lehtë se sa ai i rëndë. Në nëntor 1942, Urey dhe Dunning nga Universiteti i Kolumbisë krijuan një metodë të difuzionit të gaztë për ndarjen e izotopeve të uraniumit bazuar në metodën Reilly.
Meqenëse uraniumi natyror është të ngurta, më pas u shndërrua fillimisht në fluor uraniumi (UF6). Ky gaz u kalua më pas përmes vrimave mikroskopike - në rendin e të mijtës së milimetrit - në ndarjen e filtrit.
Meqenëse ndryshimi është peshore molare gazrat ishin shumë të vogla, pastaj pas ndarjes përmbajtja e uraniumit-235 u rrit me vetëm 1.0002 herë.
Për të rritur edhe më shumë sasinë e uraniumit-235, përzierja që rezulton kalohet përsëri nëpër një ndarje dhe sasia e uraniumit përsëri rritet me 10002 herë. Kështu, për të rritur përmbajtjen e uranium-235 në 99%, ishte e nevojshme që gazi të kalonte nëpër 4000 filtra. Kjo ndodhi në një fabrikë të madhe të difuzionit të gaztë në Oak Ridge.
Në vitin 1940, nën udhëheqjen e Ernst Lawrence, filloi kërkimi mbi ndarjen e izotopeve të uraniumit në Universitetin e Kalifornisë. metodë elektromagnetike. Ishte e nevojshme për të gjetur të tillë proceset fizike, gjë që do të bënte të mundur ndarjen e izotopeve duke përdorur ndryshimin në masat e tyre. Lawrence u përpoq të ndante izotopet duke përdorur parimin e një spektrografi masiv, një instrument që përdoret për të përcaktuar masat e atomeve.
Parimi i funksionimit të tij ishte si vijon: atomet e para-jonizuara u përshpejtuan nga një fushë elektrike dhe më pas kaluan nëpër një fushë magnetike, në të cilën përshkruanin rrathë të vendosur në aeroplan, pingul me drejtimin fusha. Meqenëse rrezet e këtyre trajektoreve ishin proporcionale me masën, jonet e lehta përfunduan në rrathë me rreze më të vogël se ato të rënda. Nëse kurthe vendoseshin përgjatë rrugës së atomeve, atëherë izotope të ndryshëm mund të mblidheshin veçmas në këtë mënyrë.
Kjo ishte metoda. NË kushtet laboratorike dha rezultate të mira. Por ndërtimi i një objekti ku ndarja e izotopeve mund të kryhej në një shkallë industriale doli jashtëzakonisht e vështirë. Sidoqoftë, Lawrence përfundimisht arriti të kapërcejë të gjitha vështirësitë. Rezultati i përpjekjeve të tij ishte shfaqja e kalutronit, i cili u instalua në një fabrikë gjigante në Oak Ridge.
Ky impiant elektromagnetik u ndërtua në vitin 1943 dhe doli të ishte ndoshta ideja më e shtrenjtë e projektit Manhattan. Metoda e Lawrence kërkonte një numër të madh pajisjesh komplekse, të pazhvilluara ende të lidhura me tension të lartë, vakum i lartë dhe fusha të forta magnetike. Shkalla e kostove doli të ishte e madhe. Calutron kishte një elektromagnet gjigant, gjatësia e të cilit arrinte 75 m dhe peshonte rreth 4000 tonë.
Për mbështjelljet e këtij elektromagneti u përdorën disa mijëra tonë tela argjendi.
E gjithë puna (pa llogaritur koston prej 300 milionë dollarësh argjendi, të cilën Thesari i Shtetit e siguroi vetëm përkohësisht) kushtoi 400 milionë dollarë. Ministria e Mbrojtjes ka paguar vetëm 10 milionë për energjinë elektrike të konsumuar nga kalutroni. Shumica Pajisjet e uzinës Oak Ridge tejkalonin në shkallë dhe saktësi prodhimi gjithçka që ishte zhvilluar ndonjëherë në këtë fushë të teknologjisë.
Por të gjitha këto kosto nuk ishin të kota. Duke shpenzuar gjithsej rreth 2 miliardë dollarë, shkencëtarët amerikanë deri në vitin 1944 krijuan një teknologji unike për pasurimin e uraniumit dhe prodhimin e plutoniumit. Ndërkohë, në laboratorin e Los Alamos po punonin për projektimin e vetë bombës. Parimi i funksionimit të tij ishte në përgjithësi i qartë për një kohë të gjatë: substanca e zbërthyeshme (plutonium ose uranium-235) duhej të transferohej në një gjendje kritike në momentin e shpërthimit (që të ndodhte një reaksion zinxhir, masa e ngarkesës duhet të të jetë edhe dukshëm më i madh se ai kritik) dhe të rrezatohet me një rreze neutron, e cila ka sjellë fillimin e një reaksioni zinxhir.
Sipas llogaritjeve, masa kritike e ngarkesës tejkaloi 50 kilogramë, por ata ishin në gjendje ta reduktonin ndjeshëm atë. Në përgjithësi, vlera e masës kritike ndikohet fuqishëm nga disa faktorë. Sa më e madhe të jetë sipërfaqja e ngarkesës, aq më shumë neutrone rrezaton pa dobi në hapësirën përreth. Zona me e vogel Sipërfaqja ka një sferë. Rrjedhimisht, ngarkesat sferike me të tjera kushte të barabarta kanë masën më të vogël kritike. Përveç kësaj, vlera e masës kritike varet nga pastërtia dhe lloji i materialeve të zbërthyeshme. Është në proporcion të zhdrejtë me katrorin e densitetit të këtij materiali, gjë që lejon, për shembull, duke dyfishuar densitetin, duke zvogëluar masën kritike me katër herë. Shkalla e kërkuar e nënkriticitetit mund të merret, për shembull, duke kompaktuar materialin e zbërthyeshëm për shkak të shpërthimit të një ngarkese konvencionale eksplozive, i bërë në formën e një guaskë sferike që rrethon një ngarkesë bërthamore. Masa kritike gjithashtu mund të reduktohet duke e rrethuar ngarkesën me një ekran që reflekton mirë neutronet. Si ekran i tillë mund të përdoren plumbi, beriliumi, tungsteni, uraniumi natyral, hekuri dhe shumë të tjera.
Një dizajn i mundshëm i një bombe atomike përbëhet nga dy pjesë uraniumi, të cilat, kur kombinohen, formojnë një masë më të madhe se kritike. Për të shkaktuar një shpërthim bombë, duhet t'i afroni sa më shpejt që të jetë e mundur. Metoda e dytë bazohet në përdorimin e një shpërthimi konvergjent brenda. Në këtë rast, një rrymë gazesh nga një eksploziv konvencional u drejtua në materialin e zbërthyeshëm që ndodhej brenda dhe e ngjeshte atë derisa të arrinte një masë kritike. Kombinimi i një ngarkese dhe rrezatimi intensiv i tij me neutrone, siç u përmend tashmë, shkakton një reaksion zinxhir, si rezultat i të cilit në sekondën e parë temperatura rritet në 1 milion gradë. Gjatë kësaj kohe, vetëm rreth 5% e masës kritike arriti të ndahej. Pjesa tjetër e ngarkesës në modelet e hershme të bombave u avullua pa
ndonjë përfitim.
Bomba e parë atomike në histori (i dha emri Trinity) u montua në verën e vitit 1945. Dhe më 16 qershor 1945, më vend testimi bërthamor Shpërthimi i parë atomik në Tokë ndodhi në shkretëtirën Alamogordo (New Mexico). Bomba u vendos në qendër të vendit të testimit në majë të një kulle çeliku 30 metra. Rreth saj në distancë e madhe u lokalizuan pajisjet e regjistrimit. Në një distancë prej 9 km kishte një post vëzhgimi dhe 16 km larg një post komandë. Shpërthimi atomik bëri një përshtypje mahnitëse për të gjithë dëshmitarët e kësaj ngjarjeje. Sipas përshkrimeve të dëshmitarëve okularë, ndihej sikur shumë diej ishin bashkuar në një dhe ndriçuan vendin e provës menjëherë. Pastaj një top zjarri i madh u shfaq mbi fushë dhe një re e rrumbullakët pluhuri dhe drite filloi të ngrihej drejt saj ngadalë dhe ogurzi.
Duke u ngritur nga toka, kjo top zjarri u ngrit në një lartësi prej më shumë se tre kilometra në pak sekonda. Me çdo moment që rritej në madhësi, së shpejti diametri i tij arriti në 1.5 km dhe ngadalë u ngrit në stratosferë. Më pas topi i zjarrit ia la vendin një kolone tymi të fryrë, e cila shtrihej në një lartësi prej 12 km, duke marrë formën e një kërpudhe gjigante. E gjithë kjo u shoqërua me një ulërimë të tmerrshme, nga e cila u drodh toka. Fuqia e bombës shpërthyese tejkaloi të gjitha pritjet.
Sapo situata e rrezatimit lejoi, disa tanke Sherman, të veshur me pllaka plumbi nga brenda, u vërsulën drejt zonës së shpërthimit. Në njërën prej tyre ishte Fermi, i cili ishte i etur për të parë rezultatet e punës së tij. Ajo që u shfaq para syve të tij ishte një tokë e vdekur, e djegur, në të cilën të gjitha gjallesat ishin shkatërruar në një rreze prej 1.5 km. Rëra ishte pjekur në një kore të gjelbër të qelqtë që mbulonte tokën. Në një krater të madh shtriheshin mbetjet e prishura të një kulle mbështetëse çeliku. Forca e shpërthimit u vlerësua në 20,000 ton TNT.
Hapi tjetër do të ishte përdorimi luftarak i bombës kundër Japonisë, e cila, pas dorëzimit të Gjermanisë naziste, e vetme vazhdoi luftën me Shtetet e Bashkuara dhe aleatët e saj. Në atë kohë nuk kishte mjete lëshimi, kështu që bombardimi duhej të bëhej nga një aeroplan. Përbërësit e dy bombave u transportuan me shumë kujdes nga kryqëzori Indianapolis në ishullin Tinian, ku ishte vendosur grupi 509 i Kombinuar i Forcave Ajrore. Këto bomba ndryshonin disi nga njëra-tjetra në llojin e ngarkesës dhe dizajnit.
Bomba e parë, "Baby", ishte një bombë ajrore me përmasa të mëdha me një ngarkesë atomike të bërë nga uranium-235 shumë i pasuruar. Gjatësia e saj ishte rreth 3 m, diametri - 62 cm, pesha - 4.1 ton.
Bomba e dytë - "Njeriu i shëndoshë" - me një ngarkesë plutonium-239 ishte në formë veze me një stabilizues të madh. Gjatësia e saj
ishte 3.2 m, diametri 1.5 m, pesha - 4.5 ton.
Më 6 gusht, bombarduesi B-29 Enola Gay i kolonel Tibbets hodhi "Baby" mbi një qytet japonez Hiroshima. Bomba u ul me parashutë dhe shpërtheu, siç ishte planifikuar, në një lartësi prej 600 m nga toka.
Pasojat e shpërthimit ishin të tmerrshme. Edhe për vetë pilotët, pamja e një qyteti të qetë të shkatërruar prej tyre në një çast bëri një përshtypje dëshpëruese. Më vonë, njëri prej tyre pranoi se në atë sekondë panë gjënë më të keqe që një person mund të shohë.
Për ata që ishin në tokë, ajo që po ndodhte i ngjante ferrit të vërtetë. Para së gjithash, një valë e nxehtë kaloi mbi Hiroshima. Efekti i tij zgjati vetëm disa çaste, por ishte aq i fuqishëm sa që shkriu edhe pllaka dhe kristale kuarci në pllaka graniti, i ktheu shtyllat e telefonit në një distancë prej 4 km në qymyr dhe, më në fund, digjte trupat e njeriut aq shumë sa prej tyre mbetën vetëm hije. në asfaltin e trotuareve ose në muret e shtëpive. Pastaj nga poshtë top zjarri Një erë e përbindshme shpërtheu dhe u vërsul mbi qytet me një shpejtësi prej 800 km/h, duke fshirë gjithçka në rrugën e tij. Shtëpitë që nuk mund të përballonin sulmin e tij të furishëm u shembën si të rrëzuara. Nuk ka mbetur asnjë ndërtesë e vetme e paprekur në rrethin gjigant me diametër 4 km. Pak minuta pas shpërthimit, mbi qytet ra shi i zi radioaktiv - kjo lagështi u shndërrua në avull të kondensuar në shtresat e larta të atmosferës dhe ra në tokë në formën e pikave të mëdha të përziera me pluhur radioaktiv.
Pas shiut, një erë e re goditi qytetin, këtë herë duke fryrë në drejtim të epiqendrës. Ishte më i dobët se i pari, por gjithsesi mjaft i fortë për të shkulur pemët. Era ndezi një zjarr gjigant në të cilin u dogj gjithçka që mund të digjej. Nga 76 mijë ndërtesa, 55 mijë u shkatërruan dhe u dogjën plotësisht. Dëshmitarët e kësaj katastrofe të tmerrshme kujtuan pishtarët njerëzorë nga të cilët rrobat e djegura ranë në tokë së bashku me lecka lëkure dhe turma njerëzish të çmendur të mbuluar me djegie të tmerrshme që nxituan duke bërtitur nëpër rrugë. Nga djegia kishte një erë mbytëse në ajër mish njeriu. Kishte njerëz të shtrirë kudo, të vdekur dhe të vdekur. Ishin të shumtë ata që ishin të verbër e të shurdhër dhe, duke u futur në të gjitha drejtimet, nuk mund të dallonin asgjë në kaosin që mbretëronte rreth tyre.
Njerëzit fatkeq, të cilët ndodheshin në një distancë deri në 800 m nga epiqendra, u dogjën fjalë për fjalë në një pjesë të sekondës - brendësia e tyre u avullua dhe trupat e tyre u shndërruan në gunga thëngjijsh të tymosur. Ata që ndodheshin 1 km nga epiqendra u prekën nga sëmundja e rrezatimit në një formë jashtëzakonisht të rëndë. Brenda pak orësh, ata filluan të vjellin me forcë, temperatura e tyre u hodh në 39-40 gradë dhe filluan të kenë gulçim dhe gjakderdhje. Pastaj në lëkurë u shfaqën ulçera jo shëruese, përbërja e gjakut ndryshoi në mënyrë dramatike dhe flokët ranë. Pas vuajtjeve të tmerrshme, zakonisht në ditën e dytë ose të tretë, ndodhi vdekja.
Në total, rreth 240 mijë njerëz vdiqën nga shpërthimi dhe sëmundja e rrezatimit. Rreth 160 mijë morën sëmundje nga rrezatimi në më shumë se formë e lehtë- e tyre vdekje e dhimbshme doli të vonohej për disa muaj apo vite. Kur lajmi i katastrofës u përhap në të gjithë vendin, e gjithë Japonia u paralizua nga frika. Ai u rrit më tej pasi Major Sweeney's Box Car hodhi një bombë të dytë në Nagasaki më 9 gusht. Këtu u vranë dhe u plagosën gjithashtu disa qindra mijëra banorë. Në pamundësi për t'i rezistuar armëve të reja, qeveria japoneze kapitulloi - bomba atomike i dha fund Luftës së Dytë Botërore.
Lufta ka mbaruar. Ai zgjati vetëm gjashtë vjet, por arriti të ndryshojë botën dhe njerëzit pothuajse përtej njohjes.
Qytetërimi njerëzor para 1939 dhe qytetërimi njerëzor pas 1945 janë jashtëzakonisht të ndryshëm nga njëri-tjetri. Ka shumë arsye për këtë, por një nga më të rëndësishmet është shfaqja e armëve bërthamore. Mund të thuhet pa ekzagjerim se hija e Hiroshimës shtrihet mbi të gjithë gjysmën e dytë të shekullit të 20-të. U bë një djegie e thellë morale për shumë miliona njerëz, si p.sh ish bashkëkohësit këtë katastrofë dhe ata që kanë lindur dekada pas saj. Njeriu modern nuk mund të mendojë më për botën siç mendonin për të para 6 gushtit 1945 - ai e kupton shumë qartë se kjo botë mund të kthehet në asgjë brenda pak çastesh.
Njeriu modern nuk mund ta shikojë luftën ashtu siç e kanë parë gjyshërit dhe stërgjyshërit e tij - ai e di me siguri se kjo luftë do të jetë e fundit dhe në të nuk do të ketë as fitues e as humbës. Armët bërthamore kanë lënë gjurmë në të gjitha sferat e jetës publike dhe qytetërimi modern nuk mund të jetojë sipas të njëjtave ligje si gjashtëdhjetë apo tetëdhjetë vjet më parë. Askush nuk e kuptoi këtë më mirë se vetë krijuesit e bombës atomike.
“Njerëzit e planetit tonë , shkroi Robert Oppenheimer, duhet të bashkohen. Mbillet terror dhe shkatërrim lufta e fundit, na diktoje këtë mendim. Shpërthimet e bombave atomike e vërtetuan këtë me gjithë mizorinë. Njerëz të tjerë kanë thënë tashmë herë të tjera fjalë të ngjashme- vetëm për armë të tjera dhe luftëra të tjera. Ata nuk patën sukses. Por kushdo që sot do të thoshte se këto fjalë janë të kota, mashtrohet nga peripecitë e historisë. Ne nuk mund të jemi të bindur për këtë. Rezultatet e punës sonë nuk i lënë njerëzimit zgjidhje tjetër veçse të krijojë një botë të bashkuar. Një botë e bazuar në ligjshmëri dhe humanizëm”.
