Atom silahları - ATOMİK FİZYON ve NÜKLEER füzyon reaksiyonlarından muazzam patlayıcı güç alan bir cihaz.

Atom silahları hakkında

Atom silahları günümüzde en güçlü silahlardır ve beş ülkede kullanılmaktadır: Rusya, ABD, Büyük Britanya, Fransa ve Çin. Atom silahlarını az çok başarılı bir şekilde geliştiren, ancak araştırmaları ya tamamlanmayan ya da bu ülkelerin hedefe silah ulaştırmak için gerekli araçları olmayan bazı devletler de var. Hindistan, Pakistan, Kuzey Kore, Irak, İran farklı düzeylerde nükleer silahlar geliştirdi; Almanya, İsrail, Güney Afrika ve Japonya teorik olarak nispeten kısa sürede nükleer silah yaratmak için gerekli yeteneklere sahip.

Nükleer silahların rolünü abartmak zordur. Bu bir yandan güçlü bir caydırıcılık aracı, diğer yandan barışı güçlendirmenin ve bu silahlara sahip güçler arasındaki askeri çatışmaların önlenmesinin en etkili aracıdır. Hiroşima'da atom bombasının ilk kullanımının üzerinden 52 yıl geçti. Dünya topluluğu, nükleer bir savaşın kaçınılmaz olarak küresel bir çevre felaketine yol açacağını ve bunun insanlığın daha fazla varlığını imkansız hale getireceğini anlamaya yaklaştı. Yıllar geçtikçe, gerilimleri yatıştırmak ve nükleer güçler arasındaki çatışmayı hafifletmek için yasal mekanizmalar oluşturuldu. Örneğin, güçlerin nükleer potansiyelini azaltmak için birçok anlaşma imzalandı, Nükleer Silahların Yayılmasının Önlenmesi Sözleşmesi imzalandı; buna göre, sahip olan ülkeler bu silahların üretimine yönelik teknolojiyi diğer ülkelere devretmemeyi taahhüt etti ve nükleer silaha sahip olmayan ülkeler kalkınmaya yönelik adım atmama sözü verdi; Son olarak, yakın zamanda süper güçler nükleer testlerin tamamen yasaklanması konusunda anlaştılar. Nükleer silahların uluslararası ilişkiler tarihinde ve insanlık tarihinde koca bir dönemin düzenleyici simgesi haline gelmiş en önemli enstrüman olduğu aşikardır.

Atom silahları

ATOMİK SİLAH, ATOMİK FİZYON ve NÜKLEER füzyonun reaksiyonlarından muazzam patlayıcı güç alan bir cihaz. İlk nükleer silahlar Ağustos 1945'te Amerika Birleşik Devletleri tarafından Japonya'nın Hiroşima ve Nagazaki şehirlerine karşı kullanıldı. Bu atom bombaları URANYUM ve PLÜTONYUM'un iki sabit doktritik kütlesinden oluşuyordu ve şiddetli çarpışma sırasında KRİTİK KÜTLE'nin aşılmasına neden oldu, böylece atom çekirdeğinin fisyonunun kontrolsüz ZİNCİR REAKSİYONU. Bu tür patlamalar muazzam miktarda enerji ve zararlı radyasyon açığa çıkarır: Patlayıcının gücü 200.000 ton trinitrotolueninkine eşit olabilir. İlk kez 1952'de test edilen çok daha güçlü hidrojen bombası (füzyon bombası), patladığında yakındaki katı bir katmanda, genellikle lityum deterritte nükleer füzyona neden olacak kadar yüksek bir sıcaklık yaratan bir atom bombasından oluşur. Patlayıcı güç birkaç milyon ton (megaton) trinitrotolueninkine eşit olabilir. Bu tür bombaların yarattığı tahribat alanı büyük boyutlara ulaşıyor: 15 megatonluk bir bomba, 20 km içerisindeki tüm yanan maddeleri patlatacak. Üçüncü tip nükleer silah olan nötron bombası, yüksek radyasyon silahı olarak da adlandırılan küçük bir hidrojen bombasıdır. Zayıf bir patlamaya neden olur, ancak buna yoğun bir yüksek hızlı NÖTRON emisyonu da eşlik eder. Patlamanın zayıf olması binaların fazla zarar görmemesi anlamına geliyor. Nötronlar, patlama alanının belirli bir yarıçapındaki insanlarda ciddi radyasyon hastalığına neden olur ve etkilenen herkesi bir hafta içinde öldürür.

Başlangıçta atom bombasının patlaması (A), sıcaklığı milyonlarca santigrat derece olan bir ateş topu (1) oluşturur ve radyasyon yayar (?). Birkaç dakika sonra topun hacmi artar ve bir şok dalgası oluşturur. yüksek basınçla (3). Ateş topu yükselir (C), tozu ve döküntüleri emer ve bir mantar bulutu (D) oluşturur. Ateş topu hacmi arttıkça güçlü bir konveksiyon akımı oluşturur (4), sıcak radyasyon yayar (5) ve bir bulut oluşturur ( 6), 15 megatonluk bomba patladığında, patlama dalgasından imha tamamlanmış (7), 8 km yarıçaplı alanda şiddetli (8), 15 km yarıçaplı alanda şiddetli (8) ve 30 km yarıçaplı alanda fark edilebilir (I) hatta 20 km (10) mesafede tüm yanıcı maddeler patlıyor, bomba patladıktan sonraki iki gün içinde serpinti, patlamadan 300 km uzaklıkta 300 röntgenlik radyoaktif dozla düşmeye devam ediyor. Ekteki fotoğrafta büyük bir nükleer silahın patlamasının nasıl olduğu görülüyor. Zemin, birkaç kilometre yüksekliğe ulaşabilen devasa bir radyoaktif toz ve döküntü mantar bulutu yaratıyor. Havadaki tehlikeli tozlar, hakim rüzgarlar tarafından herhangi bir yöne serbestçe taşınır. Tahribat geniş bir alanı kaplar.

Modern atom bombaları ve kabukları

Menzil

Atom yükünün gücüne bağlı olarak atom bombaları ve mermiler kalibrelere ayrılır: küçük, orta ve büyük . Küçük kalibreli bir atom bombasının patlama enerjisine eşit enerji elde etmek için birkaç bin ton TNT'yi patlatmanız gerekir. Orta kalibreli bir atom bombasının TNT eşdeğeri onbinlerce, büyük kalibreli bir bombanınki ise yüzbinlerce ton TNT'dir. Termonükleer (hidrojen) silahlar daha da büyük güce sahip olabilir; bunların TNT eşdeğerleri milyonlarca, hatta on milyonlarca tona ulaşabilir. TNT eşdeğeri 1-50 bin ton olan atom bombaları, taktik atom bombası sınıfına ait olup, operasyonel-taktik sorunları çözmeye yöneliktir. Taktik silahlar ayrıca şunları içerir: 10-15 bin ton gücünde atom yükü olan top mermileri ve uçaksavar güdümlü füzeler için atom yükü (yaklaşık 5-20 bin ton gücünde) ve savaş uçaklarını silahlandırmak için kullanılan mermiler. Verimi 50 bin tonun üzerinde olan atom ve hidrojen bombaları stratejik silah olarak sınıflandırılıyor.

Atom silahlarının böyle bir sınıflandırmasının yalnızca şartlı olduğu unutulmamalıdır, çünkü gerçekte taktik atom silahlarının kullanımının sonuçları Hiroşima ve Nagazaki nüfusunun yaşadığından daha az ve hatta daha büyük olamaz. Tek bir hidrojen bombasının patlamasının, geçmiş dünya savaşlarında kullanılan onbinlerce mermi ve bombanın yanlarında taşımadığı geniş topraklarda o kadar ciddi sonuçlara yol açabileceği artık aşikar. Ve birkaç hidrojen bombası geniş bölgeleri çöl bölgelerine çevirmeye yetiyor.

Nükleer silahlar 2 ana türe ayrılır: atomik ve hidrojen (termonükleer). Atom silahlarında, ağır elementler uranyum veya plütonyumun atom çekirdeklerinin fisyon reaksiyonu nedeniyle enerji açığa çıkar. Bir hidrojen silahında enerji, hidrojen atomlarından helyum atomu çekirdeklerinin oluşması (veya füzyonu) yoluyla açığa çıkar.

Termonükleer silahlar

Modern termonükleer silahlar, havacılığın en önemli endüstriyel ve askeri tesisleri ve düşman hatlarının gerisindeki medeniyet merkezleri olan büyük şehirleri yok etmek için kullanabileceği stratejik silahlardır. Termonükleer silahların en bilinen türü, uçaklarla hedefe ulaştırılabilen termonükleer (hidrojen) bombalardır. Kıtalararası balistik füzeler de dahil olmak üzere çeşitli amaçlara yönelik füzelerin savaş başlıkları da termonükleer yüklerle doldurulabilir. Böyle bir füze ilk kez 1957'de SSCB'de test edildi. Şu anda Stratejik Füze Kuvvetleri, mobil fırlatıcılara, silo fırlatıcılara ve denizaltılara dayalı çeşitli füze türleri ile silahlandırılıyor.

Atom bombası

Termonükleer silahların çalışması, hidrojen veya onun bileşikleriyle termonükleer reaksiyonun kullanılmasına dayanır. Aşırı yüksek sıcaklık ve basınçlarda meydana gelen bu reaksiyonlarda, hidrojen çekirdeklerinden veya hidrojen ve lityum çekirdeklerinden helyum çekirdeklerinin oluşmasıyla enerji açığa çıkar. Helyum oluşturmak için esas olarak ağır hidrojen kullanılır - çekirdeği alışılmadık bir yapıya sahip olan döteryum - bir proton ve bir nötron. Döteryum birkaç on milyon derecelik sıcaklıklara ısıtıldığında, diğer atomlarla ilk çarpışma sırasında atomu elektron kabuklarını kaybeder. Sonuç olarak ortamın yalnızca onlardan bağımsız hareket eden protonlardan ve elektronlardan oluştuğu ortaya çıkıyor. Parçacıkların termal hareket hızı, döteryum çekirdeklerinin yaklaşabileceği ve güçlü nükleer kuvvetlerin etkisi sayesinde birbirleriyle birleşerek helyum çekirdekleri oluşturabileceği değerlere ulaşır. Bu sürecin sonucu enerjinin açığa çıkmasıdır.

Hidrojen bombasının temel şeması aşağıdaki gibidir. Sıvı haldeki döteryum ve trityum, döteryum ve trityumun uzun süre çok soğuk bir durumda korunmasına (sıvı bir toplanma durumundan korunmasına) hizmet eden, ısıya dayanıklı bir kabuğa sahip bir tanka yerleştirilir. Isıya dayanıklı kabuk, sert alaşım, katı karbondioksit ve sıvı nitrojenden oluşan 3 katman içerebilir. Hidrojen izotoplarından oluşan bir rezervuarın yakınına bir atom yükü yerleştirilir. Bir atom yükü patlatıldığında, hidrojen izotopları yüksek sıcaklıklara ısıtılır, bu da termonükleer reaksiyonun oluşması ve hidrojen bombasının patlaması için koşullar yaratır. Bununla birlikte, hidrojen bombası oluşturma sürecinde hidrojen izotoplarının kullanılmasının pratik olmadığı ortaya çıktı, çünkü bu durumda bomba çok fazla ağırlık kazanacaktı (60 tondan fazla), bu yüzden bunu düşünmek bile imkansızdı. bu tür patlayıcıların stratejik bombardıman uçaklarında ve özellikle her menzildeki balistik füzelerde kullanılması. Hidrojen bombasını geliştirenlerin karşılaştığı ikinci sorun, trityumun radyoaktivitesiydi ve bu da onun uzun süreli depolanmasını imkansız hale getiriyordu.

Çalışma 2 yukarıdaki konulara değinmiştir. Hidrojenin sıvı izotoplarının yerini lityum-6'lı döteryumun katı kimyasal bileşiği aldı. Bu, hidrojen bombasının boyutunu ve ağırlığını önemli ölçüde azaltmayı mümkün kıldı. Ayrıca trityum yerine lityum hidrit kullanıldı, bu da avcı bombardıman uçaklarına ve balistik füzelere termonükleer yüklerin yerleştirilmesini mümkün kıldı.

Hidrojen bombasının yaratılması, termonükleer silahların gelişiminin sonunu işaretlemedi, giderek daha fazla yeni örnek ortaya çıktı, hidrojen-uranyum bombası ve bazı çeşitleri - ağır hizmet tipi ve tersine küçük - yaratıldı. kalibreli bombalar. Termonükleer silahların geliştirilmesindeki son aşama, sözde "temiz" hidrojen bombasının yaratılmasıydı.

Hidrojen bombası

Termonükleer bombanın bu modifikasyonunun ilk gelişmeleri, ABD'nin gelecek nesillere geleneksel bir termonükleer bomba kadar zarar vermeyecek bir tür "insani" termonükleer silahın yaratılmasına ilişkin propaganda açıklamalarının ardından 1957'de ortaya çıktı. “İnsanlık” iddialarında bazı gerçekler vardı. Bombanın yıkıcı gücü az olmasa da aynı zamanda normal bir hidrojen patlamasında dünya atmosferini uzun süre zehirleyen stronsiyum-90'ın yayılmaması için patlatılabiliyordu. Böyle bir bombanın menzilindeki her şey yok edilecek, ancak patlamanın uzağındaki canlılara ve gelecek nesillere yönelik tehlike de azalmış olacak. Ancak bu ifadeler, atom veya hidrojen bombası patlamalarının büyük miktarda radyoaktif toz ürettiğini, bunun güçlü bir hava akışıyla 30 km yüksekliğe kadar yükseldiğini ve ardından büyük bir alan üzerinde yavaş yavaş yere çöktüğünü hatırlatan bilim adamları tarafından yalanlandı. alanı kirletiyor. Bilim adamlarının yaptığı araştırmalar, bu tozun yarısının yere düşmesinin 4 ila 7 yıl süreceğini gösteriyor.

Video

1. ATOM BOMBASI: BİLEŞİMİ, SAVAŞ ÖZELLİKLERİ VE YARATILIŞ AMACI

Atom bombasının yapısını incelemeye başlamadan önce bu problemin terminolojisini anlamalısınız. Yani bilimsel çevrelerde atom silahlarının özelliklerini yansıtan özel terimler var. Bunların arasında özellikle aşağıdakilere dikkat ediyoruz:

Atom bombası, eylemi patlayıcı zincirleme nükleer fisyon reaksiyonuna dayanan bir uçak nükleer bombasının orijinal adıdır. Termonükleer füzyon reaksiyonuna dayanan sözde hidrojen bombasının ortaya çıkışıyla, bunlar için ortak bir terim oluşturuldu - nükleer bomba.

Nükleer bomba, büyük yıkıcı güce sahip nükleer yüke sahip bir uçak bombasıdır. Her biri yaklaşık 20 kt TNT eşdeğeri olan ilk iki nükleer bomba, Amerikan uçakları tarafından sırasıyla 6 ve 9 Ağustos 1945'te Japonya'nın Hiroşima ve Nagazaki şehirlerine atıldı ve çok büyük kayıplara ve yıkıma neden oldu. Modern nükleer bombaların TNT eşdeğeri onlarca ila milyonlarca ton arasındadır.

Nükleer veya atom silahları, ağır çekirdeklerin fisyonunun nükleer zincir reaksiyonu veya hafif çekirdeklerin termonükleer füzyon reaksiyonu sırasında açığa çıkan nükleer enerjinin kullanımına dayanan patlayıcı silahlardır.

Biyolojik ve kimyasal silahların yanı sıra kitle imha silahlarını (KİS) ifade eder.

Nükleer silahlar, bir dizi nükleer silah, onları hedefe ulaştırma araçları ve kontrol araçlarıdır. Kitle imha silahlarını ifade eder; muazzam bir yıkıcı güce sahiptir. Yukarıdaki nedenlerden dolayı ABD ve SSCB nükleer silahların geliştirilmesine büyük miktarda para yatırdı. Yüklerin gücüne ve menziline bağlı olarak nükleer silahlar taktik, operasyonel-taktik ve stratejik olarak ayrılır. Nükleer silahların savaşta kullanılması tüm insanlık için felakettir.

Nükleer patlama, sınırlı bir hacimde büyük miktarda nükleer enerjinin anında salınması sürecidir.

Atom silahlarının etkisi, ağır çekirdeklerin (uranyum-235, plütonyum-239 ve bazı durumlarda uranyum-233) fisyon reaksiyonuna dayanmaktadır.

Uranyum-235 nükleer silahlarda kullanılıyor çünkü en yaygın izotop olan uranyum-238'in aksine, içinde kendi kendini idame ettiren bir nükleer zincir reaksiyonu mümkün.

Plütonyum-239 aynı zamanda "silah sınıfı plütonyum" olarak da adlandırılır çünkü nükleer silahların oluşturulmasına yöneliktir ve 239Pu izotopunun içeriği en az %93,5 olmalıdır.

Atom bombasının yapısını ve bileşimini yansıtmak için, prototip olarak 9 Ağustos 1945'te Japonya'nın Nagazaki kentine atılan plütonyum bombası “Şişman Adam”ı (Şekil 1) analiz edeceğiz.

atom nükleer bomba patlaması

Şekil 1 - Atom bombası "Şişman Adam"

Bu bombanın düzeni (tipik plütonyum tek fazlı mühimmat) yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir:

Nötron başlatıcısı, berilyumdan yapılmış, yaklaşık 2 cm çapında, ince bir itriyum-polonyum alaşımı veya metal polonyum-210 tabakasıyla kaplanmış bir toptur - kritik kütleyi keskin bir şekilde azaltmak ve başlangıcını hızlandırmak için nötronların birincil kaynağı. reaksiyon. Savaş çekirdeği süperkritik bir duruma aktarıldığı anda tetiklenir (sıkıştırma sırasında polonyum ve berilyum çok sayıda nötronun salınmasıyla karıştırılır). Şu anda, bu tür başlatmaya ek olarak, termonükleer başlatma (TI) daha yaygındır. Termonükleer başlatıcı (TI). Merkezi, yakınsak bir şok dalgası tarafından ısıtılan ve termonükleer reaksiyon sırasında, ortaya çıkan sıcaklıkların arka planına karşı ısıtılan, az miktarda termonükleer malzemenin bulunduğu yükün merkezinde (NI'ye benzer) bulunur. Bir zincir reaksiyonunun nötron başlatılması için yeterli olan önemli sayıda nötron üretilir (Şekil 2).

Plütonyum. Plütonyum-239'un en saf izotopu kullanılır, ancak fiziksel özelliklerin (yoğunluk) stabilitesini arttırmak ve yük sıkıştırılabilirliğini geliştirmek için plütonyuma az miktarda galyum eklenir.

Nötron reflektörü görevi gören bir kabuk (genellikle uranyumdan yapılır).

Alüminyum sıkıştırma kabuğu. Şok dalgası tarafından daha fazla tek biçimli sıkıştırma sağlarken aynı zamanda yükün iç kısımlarını patlayıcıyla ve onun ayrışmasının sıcak ürünleriyle doğrudan temastan korur.

Tüm patlayıcının senkronize patlamasını sağlayan karmaşık bir patlama sistemine sahip bir patlayıcı. Kesinlikle küresel bir sıkıştırıcı (topa yönlendirilmiş) şok dalgası oluşturmak için eşzamanlılık gereklidir. Küresel olmayan bir dalga, homojensizlik ve kritik bir kütle oluşturmanın imkansızlığı nedeniyle top malzemesinin fırlatılmasına yol açar. Patlayıcıların yerleştirilmesi ve patlatılması için böyle bir sistemin oluşturulması bir zamanlar en zor görevlerden biriydi. "Hızlı" ve "yavaş" patlayıcılardan oluşan birleşik bir şema (lens sistemi) kullanılır.

Gövde damgalı duralumin elemanlardan yapılmıştır - iki küresel kapak ve cıvatalarla birbirine bağlanan bir kayış.

Şekil 2 - Plütonyum bombasının çalışma prensibi

Nükleer bir patlamanın merkezi, parlamanın meydana geldiği veya ateş topunun merkezinin bulunduğu noktadır ve merkez üssü, patlamanın merkezinin yeryüzüne veya su yüzeyine izdüşümüdür.

Nükleer silahlar, kitle imha silahlarının en güçlü ve tehlikeli türü olup, tüm insanlığı benzeri görülmemiş bir yıkımla ve milyonlarca insanın yok edilmesiyle tehdit etmektedir.

Yerde veya yüzeyine oldukça yakın bir patlama meydana gelirse, patlama enerjisinin bir kısmı sismik titreşimler şeklinde Dünya yüzeyine aktarılır. Özellikleri itibariyle depreme benzeyen bir olay meydana gelir. Böyle bir patlama sonucunda yerin kalınlığı boyunca çok uzun mesafelere yayılan sismik dalgalar oluşur. Dalganın yıkıcı etkisi birkaç yüz metrelik bir yarıçapla sınırlıdır.

Patlamanın aşırı yüksek sıcaklığı sonucunda, yoğunluğu Dünya'ya düşen güneş ışığının yoğunluğundan yüzlerce kat daha fazla olan parlak bir ışık parlaması yaratılır. Flaş büyük miktarda ısı ve ışık üretir. Işık radyasyonu, kilometrelerce yarıçap içindeki insanlarda yanıcı maddelerin kendiliğinden yanmasına ve cilt yanıklarına neden olur.

Nükleer patlama radyasyon üretir. Yaklaşık bir dakika sürer ve o kadar yüksek bir nüfuz gücüne sahiptir ki, yakın mesafeden ona karşı koruma sağlamak için güçlü ve güvenilir barınaklara ihtiyaç duyulur.

Nükleer bir patlama korumasız insanları, açıkta duran ekipmanı, yapıları ve çeşitli maddi varlıkları anında yok edebilir veya devre dışı bırakabilir. Nükleer patlamanın (NFE) ana zarar verici faktörleri şunlardır:

şok dalgası;

ışık radyasyonu;

nüfuz eden radyasyon;

bölgenin radyoaktif kirliliği;

elektromanyetik darbe (EMP).

Atmosferdeki bir nükleer patlama sırasında, salınan enerjinin PFYV'ler arasındaki dağılımı yaklaşık olarak şu şekildedir: şok dalgası için yaklaşık %50, ışık radyasyonu için %35, radyoaktif kirlenme için %10 ve delici radyasyon ve EMR için %5.

Nükleer bir patlama sırasında insanların, askeri teçhizatın, arazinin ve çeşitli nesnelerin radyoaktif kirlenmesi, yük maddesinin (Pu-239, U-235) fisyon parçalarından ve yükün patlama bulutundan düşen reaksiyona girmemiş kısmından kaynaklanır. nötronların neden olduğu aktivitenin etkisi altında toprakta ve diğer materyallerde oluşan radyoaktif izotoplar olarak. Zamanla özellikle patlamadan sonraki ilk saatlerde fisyon parçalarının aktivitesi hızla azalır. Örneğin, 20 kT gücünde bir nükleer silahın bir gün sonra patlaması sırasında fisyon parçalarının toplam aktivitesi, patlamadan bir dakika sonra birkaç bin kat daha az olacaktır.

Düşman radyo karşı önlemleri koşullarında iletişim ekipmanının işleyişinin stabilitesini artırmak için gürültü koruma önlemlerinin entegre uygulamasının etkinliğinin analizi

Teknik ekipman seviyesi dikkate alınarak, Ordunun mekanize tümeninin (md) keşif ve elektronik harp taburu (R ve EW) için elektronik harp kuvvetleri ve araçlarının bir analizi yapılacaktır. ABD Savunma Bakanlığı'nın keşif ve elektronik savaş taburu şunları içerir)