Содержание

Принцип действия водородной бомбы кратко. Чем водородная бомба отличается от атомной

Водородная бомба и атомная бомба – это два типа ядерного оружия , но их механизмы действия очень сильно отличаются друг от друга. Если говорить упрощенно, в двух словах, то атомная бомба представляет собой устройство ядерного деления, в результате которого высвобождается энергия. В то время как водородная бомба реализует механизм «деление-синтез-деление», то есть использует термоядерный синтез, направляя высвобождающуюся энергию для питания последующих неуправляемых ядерных реакций. Другими словами, атомная бомба может быть использована в качестве триггера для водородной бомбы. В данной статье рассмотрим устройства водородной бомбы и атомной бомбы и принципиальные различия между ними.

Атомная бомба

Атомная бомба или ядерная бомба относится к ядерному оружию. Механизм действия заключается в цепной ядерной реакции, которая становится неуправляемой и приводит к взрыву из-за переизбытка энергии, выделяемой при делении ядер.

По этой причине этот тип бомбы также называют бомбой деления. Слово «атомная» не совсем точное, так в механизме задействовано только ядро атома, участвует в делении его протоны и нейтроны, его субатомные частицы, а не атом в целом, его электроны не задействованы.

Материал, подвергающийся делению берут сверхкритической массы. Такое количество обеспечивает попадание выделяющихся нейтронов из делящихся ядер в соседние ядра, провоцируя их деление. Докритическую массу вещества провоцируют либо бомбардировкой другой докритической массы, либо непосредственно взрывчатым веществом, которое взрываясь сжимает исходный материал провоцируя начало цепной реакции.

Материал для атомной бомбы чаще всего состоит либо из обогащенного урана, либо плутония. Энергия, выделяющаяся от взрыва варьируется от тонны до 500 килотонн в тротиловом эквиваленте. Бомба также освобождает радиоактивные фрагменты, которые являются атомами тяжелых элементов. Именно они содержатся в радиоактивных осадках после взрыва.

Водородная бомба

Водородная бомба является одним из видов ядерного оружия, она взрывается от избытка энергии, выделяющейся в результате ядерного синтеза.

Водородную бомбу также можно также назвать термоядерным оружием. Выделяется энергия ядерного синтеза от слияния изотопов водорода — дейтерия и трития. Образуются более сложные ядра, а чем больше протекают реакции, тем более сложные и тяжелые ядра образуются, например, гелий. В результате реакции слияния ядер инициированной теплом и компрессией водорода высвобождается энергия, реакции слияния в свою очередь инициируют реакции деления соседних ядер. Аналогичные процессы наблюдаются на Солнце и звездах.

Водородные бомбы по крайней мере приводят к меньшим негативным последствиям, чем атомные бомбы. Взрыв водородной бомбы эквивалентен мегатонне тротила, гораздо более мощный, чем у атомной бомбы. Царь Бомба, крупнейшая ядерная авиационная бомба, с энергией взрыва более 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Она была взорвана на высоте четырех километров над поверхностью земли. А ударную волну от ее взрыва зафиксировали приборы во всех странах Земного шара.

Атомная бомба и водородная бомба

Оба типа ядерного оружия выделяют огромное количество энергии из небольшого количества вещества. Взрывы таких бомб приводят в радиоактивным осадкам. Водородная бомба имеет потенциально более высокую энергию взрыва и является более сложной конструкцией для построения.

Ядерные боеприпасы

В дополнение к атомным бомбам и водородным бомбам, существуют и другие виды ядерного оружия, например, нейтронная бомба, кобальтовая бомба, «чистая» термоядерная бомба, электромагнитная бомба, гипотетически возможно создание бомбы с зарядом антивещества.

Нейтронная бомба , как и водородная бомба, это термоядерное оружие. Вспышка от нейтронной бомбы относительно невелика, но высвобождается большое число нейтронов. Все живые организмы погибают от такой атаки, однако от взрыва нет физических разрушений.


Кобальтовая бомба – это ядерная бомба, окруженная кобальтом, золотом, или другим материалом для того, чтобы детонация производила гораздо большее количество долгоживущих радиоактивных фрагментов. Этот тип оружия потенциально может служить в качестве оружия «судного дня». Потому что заражение от взрыва распространяется повсеместно. Она считается «грязным» оружием, потому что приводит к радиоактивному и нейтронному загрязнению.

«Чистая» термоядерная бомба — это ядерное оружие, в котором происходит термоядерная реакция без помощи триггера атомной бомбы. Этот тип бомбы не приводит к радиоактивным осадкам.

Электромагнитная бомба – этот вид оружия предназначен для производства ядерного электромагнитного импульса, который может привести к нарушению электронного оборудования. Ядерное устройство взорванное в атмосфере излучает электромагнитный импульс сферически. Целью такого оружия является повреждение электроники на больших расстояниях от взрыва.


Бомба с зарядом – это очень мощное оружие, энергия этой бомбы рождается из разрушительной реакции взаимодействия материи и антиматерии. Такое устройство еще не было произведено из-за трудности синтезирования существенных количеств антиматерии.

Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного вз

Водородная против атомной. Что нужно знать о ядерном оружии | Futurist

Автор: Кристина Чернова |  26 сентября 2017, 18:00

Северная Корея угрожает США испытаниями сверхмощной водородной бомбы в Тихом океане. Япония, которая может пострадать из-за испытаний, назвала планы КНДР абсолютно неприемлемыми. Президенты Дональд Трамп и Ким Чен Ын ругаются в интервью и говорят об открытом военном конфликте. Для тех, кто не разбирается в ядерном оружии, но хочет быть в теме, «Футурист» составил путеводитель.

Как работает ядерное оружие?

Как и в обычной динамитной шашке, в ядерной бомбе используется энергия. Только высвобождается она не в ходе примитивной химической реакции, а в сложных ядерных процессах. Существует два основных способа выделения ядерной энергии из атома. В ядерном делении ядро ​​атома распадается на два меньших фрагмента с нейтроном.

Ядерный синтез – процесс, с помощью которого Солнце вырабатывает энергию – включает объединение двух меньших атомов с образованием более крупного. В любом процессе, делении или слиянии выделяются большие количества тепловой энергии и излучения. В зависимости от того, используется деление ядер или их синтез, бомбы делятся на ядерные (атомные) и термоядерные.

А можно поподробнее про ядерное деление?

Взрыв атомной бомбы над Хиросимой (1945 г)

Как вы помните, атом состоит из трех типов субатомных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Центр атома, называемый ядром, состоит из протонов и нейтронов. Протоны положительно заряжены, электроны – отрицательно, а нейтроны вообще не имеют заряда. Отношение протон-электрон всегда один к одному, поэтому атом в целом имеет нейтральный заряд. Например, атом углерода имеет шесть протонов и шесть электронов. Частицы удерживаются вместе фундаментальной силой – сильным ядерным взаимодействием

.

Свойства атома могут значительно меняться в зависимости от того, сколько различных частиц в нем содержится. Если изменить количество протонов, у вас будет уже другой химический элемент. Если же изменить количество нейтронов, вы получите изотоп того же элемента, что у вас в руках. Например, углерод имеет три изотопа: 1) углерод-12 (шесть протонов + шесть нейтронов), стабильную и часто встречающуюся форму элемента, 2) углерод-13 (шесть протонов + семь нейтронов), который является стабильным, но редким и 3) углерод-14 (шесть протонов + восемь нейтронов), который является редким и неустойчивым (или радиоактивным).

Большинство атомных ядер стабильны, но некоторые из них неустойчивы (радиоактивны). Эти ядра спонтанно излучают частицы, которые ученые называют радиацией. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Существует три типа распада:

Альфа-распад: ядро ​​выбрасывает альфа-частицу – два протона и два нейтрона, связанных вместе. Бета-распад: нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино. Выброшенный электрон является бета-частицей.

Спонтанное деление: ядро распадается на несколько частей и выбрасывает нейтроны, а также излучает импульс электромагнитной энергии – гамма-луч. Именно последний тип распада используется в ядерной бомбе. Свободные нейтроны, выброшенные в результате деления, начинают цепную реакцию, которая высвобождает колоссальное количество энергии.

Из чего делают ядерные бомбы?

Их могут делать из урана-235 и плутония-239. Уран в природе встречается в виде смеси трех изотопов: 238U (99,2745 % природного урана), 235U (0,72 %) и 234U (0,0055 %). Наиболее распространенный 238U не поддерживает цепную реакцию: на это способен лишь 235U. Чтобы достичь максимальной мощности взрыва, необходимо, чтобы содержание 235U в «начинке» бомбы составляло не менее 80%. Поэтому уран приходится искусственно обогащать. Для этого смесь урановых изотопов разделяют на две части так, чтобы в одной из них оказалось больше 235U.

Обычно при разделении изотопов остается много обедненного урана, не способного вступить в цепную реакцию – но есть способ заставить его это сделать. Дело в том, что плутоний-239 в природе не встречается. Зато его можно получить, бомбардируя нейтронами

238U.

Как измеряется их мощность?

​Мощность ядерного и термоядерного заряда измеряется в тротиловом эквиваленте — количестве тринитротолуола, которое нужно взорвать для получения аналогичного результата. Она измеряется в килотоннах (кт) и мегатоннах (Мт). Мощность сверхмалых ядерных боеприпасов составляет менее 1 кт, в то время как сверхмощные бомбы дают более 1 Мт.

Мощность советской «Царь-бомбы» составляла по разным данным от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте, мощность термоядерной бомбы, которую в начале сентября испытала КНДР, составила около 100 килотонн.

Кто создал ядерное оружие?

Американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс

В 1930-х годах итальянский физик Энрико Ферми продемонстрировал, что элементы, подвергшиеся бомбардировке нейтронами, могут быть преобразованы в новые элементы. Результатом этой работы стало обнаружение

медленных нейтронов, а также открытие новых элементов, не представленных на периодической таблице. Вскоре после открытия Ферми немецкие ученые Отто Ган и Фриц Штрассман бомбардировали уран нейтронами, в результате чего образовался радиоактивный изотоп бария. Они пришли к выводу, что низкоскоростные нейтроны заставляют ядро ​​урана разрываться на две более мелкие части.

Эта работа взбудоражила умы всего мира. В Принстонском университете Нильс Бор работал с Джоном Уилером для разработки гипотетической модели процесса деления. Они предположили, что уран-235 подвергается делению. Примерно в то же время другие ученые обнаружили, что процесс деления привел к образованию еще большего количества нейтронов. Это побудило Бора и Уилера задать важный вопрос: могли ли свободные нейтроны, созданные в результате деления, начать цепную реакцию, которая высвободила бы огромное количество энергии? Если это так, то можно создать оружие невообразимой силы. Их предположения подтвердил французский физик

Фредерик Жолио-Кюри. Его заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.

Над созданием атомного оружия трудились физики Германии, Англии, США, Японии. Перед началом Второй мировой войны Альберт Эйнштейн написал президенту США Франклину Рузвельту о том, что нацистская Германия планирует очистить уран-235 и создать атомную бомбу. Сейчас выяснилось, что Германия была далека от проведения цепной реакции: они работали над «грязной», сильно радиоактивной бомбой. Как бы то ни было, правительство США бросило все силы на создание атомной бомбы в кратчайшие сроки. Был запущен «Манхэттенский проект», которым руководили американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс. В нем участвовали крупные ученые, эмигрировавшие из Европы. К лету 1945 года было создано атомное оружие, основанное на двух видах делящегося материала — урана-235 и плутония-239. Одну бомбу, плутониевую «Штучку», взорвали на испытаниях, а еще две, уранового «Малыша» и плутониевого «Толстяка» сбросили на японские города Хиросиму и Нагасаки.

Как работает термоядерная бомба и кто ее изобрел?

Термоядерная бомба основана на реакции ядерного синтеза. В отличие от ядерного деления, которое может проходить как самопроизвольно, так и вынужденно, ядерный синтез невозможен без подвода внешней энергии. Атомные ядра заряжены положительно — поэтому они отталкиваются друг от друга. Эта ситуация называется кулоновским барьером. Чтобы преодолеть отталкивание, необходимо разогнать эти частицы до сумасшедших скоростей. Это можно осуществить при очень высокой температуре — порядка нескольких миллионов кельвинов (отсюда и название). Термоядерные реакции бывают трех видов: самоподдерживающиеся (проходят в недрах звезд), управляемые и неуправляемые или взрывные – они используются в водородных бомбах.

Статья по теме

Северная Корея опубликовала видео успешных испытаний баллистической ракеты Северная Корея опубликовала видео успешных испытаний баллистической ракеты

Идею бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, предложил Энрико Ферми своему коллеге Эдварду Теллеру еще в 1941 году, в самом начале Манхэттенского проекта. Однако тогда эта идея оказалась не востребована. Разработки Теллера усовершенствовал Станислав Улам, сделав идею термоядерной бомбы осуществимой на практике. В 1952 году на атолле Эниветок в ходе операции Ivy Mike испытали первое термоядерное взрывное устройство. Однако это был лабораторный образец, непригодный в боевых действиях. Год спустя Советский Союз взорвал первую в мире термоядерную бомбу, собранную по конструкции физиков Андрея Сахарова и Юлия Харитона. Устройство напоминало слоёный пирог, поэтому грозное оружие прозвали «Слойкой». В ходе дальнейших разработок на свет появилась самая мощная бомба на Земле, «Царь-бомба» или «Кузькина мать». В октябре 1961 года ее испытали на архипелаге Новая Земля.

Из чего делают термоядерные бомбы?

Если вы думали, что водородные и термоядерные бомбы — это разные вещи, вы ошибались. Эти слова синонимичны. Именно водород (а точнее, его изотопы — дейтерий и тритий) требуется для проведения термоядерной реакции. Однако есть сложность: чтобы взорвать водородную бомбу, необходимо сначала в ходе обычного ядерного взрыва получить высокую температуру — лишь тогда атомные ядра начнут реагировать. Поэтому в случае с термоядерной бомбой большую роль играет конструкция.

Широко известны две схемы. Первая — сахаровская «слойка». В центре располагался ядерный детонатор, который был окружен слоями дейтерида лития в смеси с тритием, которые перемежались со слоями обогащенного урана. Такая конструкция позволяла достичь мощности в пределах 1 Мт. Вторая — американская схема Теллера — Улама, где ядерная бомба и изотопы водорода располагались раздельно. Выглядело это так: снизу — емкость со смесью жидких дейтерия и трития, по центру которой располагалась «свеча зажигания» — плутониевый стержень, а сверху — обычный ядерный заряд, и все это в оболочке из тяжелого металла (например, обедненного урана). Быстрые нейтроны, образовавшиеся при взрыве, вызывают в урановой оболочке реакции деления атомов и добавляют энергию в общую энергию взрыва. Надстраивание дополнительных слоев дейтерида лития урана-238 позволяет создавать снаряды неограниченной мощности. В 1953 году советский физик Виктор Давиденко случайно повторил идею Теллера — Улама, и на ее основе Сахаров придумал многоступенчатую схему, которая позволила создавать оружие небывалых мощностей. Именно по такой схеме работала «Кузькина мать».

Какие еще бомбы бывают?

Еще бывают нейтронные, но это вообще страшно. По сути, нейтронная бомба — это маломощная термоядерная бомба, 80% энергии взрыва которой составляет радиация (нейтронное излучение). Это выглядит как обычный ядерный заряд малой мощности, к которому добавлен блок с изотопом бериллия — источником нейтронов. При взрыве ядерного заряда запускается термоядерная реакция. Этот вид оружия разрабатывал американский физик Сэмюэль Коэн. Считалось, что нейтронное оружие уничтожает все живое даже в укрытиях, однако дальность поражения такого оружия невелика, так как атмосфера рассеивает потоки быстрых нейтронов, и ударная волна на больших расстояниях оказывается сильнее.

А как же кобальтовая бомба?

Нет, сынок, это фантастика. Официально кобальтовых бомб нет ни у одной страны. Теоретически это термоядерная бомба с оболочкой из кобальта, которая обеспечивает сильное радиоактивное заражение местности даже при сравнительно слабом ядерном взрыве. 510 тонн кобальта способны заразить всю поверхность Земли и уничтожить все живое на планете. Физик Лео Силард, описавший эту гипотетическую конструкцию в 1950 году, назвал ее «Машиной судного дня».

Что круче: ядерная бомба или термоядерная?

Северная Корея опубликовала видео успешных испытаний баллистической ракеты

Натурный макет «Царь-бомбы"

Водородная бомба является гораздо более продвинутой и технологичной, чем атомная. Ее мощность взрыва намного превосходит атомную и ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. При термоядерной реакции на каждый нуклон (так называются составляющие ядра, протоны и нейтроны) выделяется намного больше энергии, чем при ядерной реакции. К примеру, при делении ядра урана на один нуклон приходится 0,9 МэВ (мегаэлектронвольт), а при синтезе ядра гелия из ядер водорода выделяется энергия, равная 6 МэВ.

Как бомбы доставляют до цели?

Статья по теме

Северная Корея vs США: возможно ли примирение? Мнение историка Северная Корея vs США: возможно ли примирение? Мнение историка

Поначалу их сбрасывали с самолетов, однако средства противовоздушной обороны постоянно совершенствовались, и доставлять ядерное оружие таким образом оказалось неразумным. С ростом производства ракетной техники все права на доставку ядерного оружия перешли к баллистическим и крылатым ракетам различного базирования. Поэтому под бомбой теперь подразумевается не бомба, а боеголовка.

Есть мнение, что северокорейская водородная бомба слишком большая, чтобы ее можно было установить на ракете — поэтому, если КНДР решит воплотить угрозу в жизнь, ее повезут на корабле к месту взрыва.

Каковы последствия ядерной войны?

Хиросима и Нагасаки — это лишь малая часть возможного апокалипсиса. ​Например, известна гипотеза "ядерной зимы", которую выдвигали американский астрофизик Карл Саган и советский геофизик Георгий Голицын. Предполагается, что при взрыве нескольких ядерных боезарядов (не в пустыне или воде, а в населенных пунктах) возникнет множество пожаров, и в атмосферу выплеснется большое количество дыма и сажи, что приведет к глобальному похолоданию. Гипотезу критикуют, сравнивая эффект с вулканической активностью, которая оказывает незначительный эффект на климат. Кроме того, некоторые ученые отмечают, что скорее наступит глобальное потепление,чем похолодание — впрочем, обе стороны надеются, что мы этого никогда не узнаем.

Разрешено ли использовать ядерное оружие?

После гонки вооружений в XX веке страны одумались и решили ограничить использование ядерного оружия. ООН были приняты договоры о нераспространении ядерного оружия и запрещении ядерных испытаний (последний не был подписан молодыми ядерными державами Индией, Пакистаном, и КНДР). В июле 2017 года был принят новый договор о запрещении ядерного оружия.

"Каждое государство-участник обязуется никогда и ни при каких обстоятельствах не разрабатывать, не испытывать, не производить, не изготавливать, не приобретать иным образом, не иметь во владении и не накапливать ядерное оружие или другие ядерные взрывные устройства," — гласит первая статья договора.

Однако документ не вступит в силу до тех пор, пока его не ратифицируют 50 государств.

Понравилась статья?

Поделись с друзьями!

  Поделиться 0   Поделиться 0   Твитнуть 0

Подпишись на еженедельную рассылку

черный юмор или цинизм дяди Сэма

Новость декабря — успешные испытания Северной Кореей водородной бомбы. Ким Чен Ын не преминул намекнуть (прямо заявить) о том, что готов в любой момент превратить оружие из оборонительного в наступательное, чем вызывал небывалый ажиотаж в прессе всего мира. Впрочем, нашлись и оптимисты, заявившие о фальсификации испытаний: мол, и тень от чучхе не туда падает, и радиоактивных осадков что-то не видно.

Они - все ядерные бомбы, поскольку энергия исходит от ядерных реакций. То, что принято называть атомной бомбой, в первую очередь является делением: оно развивает свою энергию от деления тяжелых неустойчивых ядер. Они используют смесь дейтерия и трития в ядре, которая на самом деле подвергается очень малой реакции слияния выхода для получения огромного количества нейтронов. То, что обычно называют водородной бомбой, является термоядерным устройством. В этом оружии энергия вырабатывается путем слияния легких атомов с образованием более тяжелых.

Водородная бомба, известная также как Hydrogen Bomb или HB — оружие невероятной разрушительной силы, чья мощность исчисляется мегатоннами в тротиловом эквиваленте. Принцип действия HB основан на энергии, которая вырабатывается при термоядерном синтезе ядер водорода — точно такой же процесс происходит на Солнце.

Чем водородная бомба отличается от атомной

Термоядерный синтез — процесс, который происходит во время детонации водородной бомбы — самый мощный тип доступной человечеству энергии. В мирных целях его использовать мы еще не научились, зато приспособили к военным. Эта термоядерная реакция, подобная той, что можно наблюдать на звездах, высвобождает невероятный поток энергии. В атомной же энергия получается от деления атомного ядра, поэтому взрыв атомной бомбы намного слабее.

Обычно топливо представляет собой дейтерий и тритий. У взрывоопасных бомб внутри есть бомба деления - это первичная, которая создает чрезвычайно высокую температуру и давление, необходимые для ядерного синтеза. Вторичным является то, где происходят реакции слияния. Возможно иметь многоступенчатое оружие, в котором третичная ступень производит еще больше энергии.

Пластиковые бомбы часто закрываются демпфером из обедненного урана. С огромным потоком нейтронов, созданным в реакциях слияния бомб, обедненный уран фактически подвергается самому делению, что приводит к конфигурации, иногда известной как устройства деления-слияния-деления: существует первичное деление, которое воспламеняет вторичное слияние, что, в свою очередь, вызывает деление в заслонке. Странность заключается в том, что вторая реакция деления обычно дает большую часть выхода бомбы.

Первое испытание

Первую водородную бомбу, изготовленную под руководством Сахарова, испытали на секретном полигоне Семипалатинска — и они, мягко говоря, впечатлили не только ученых, но и западных лазутчиков.

Ударная волна

Прямое разрушительное воздействие водородной бомбы — сильнейшая, обладающая высокой интенсивностью ударная волна. Ее мощность зависит от размера самой бомбы и той высоты, на которой произошла детонация заряда.

Самое большое в мире оружие слияния было советским «Цара Бомба» с урожаем около 50 мегатонн. Цара Бомба никогда не была предназначена для производства оружия. Он был предназначен для производства более 100 мегатонн, но они заменили обедненный урановый затвор свинцом. Бомба была переброшена по испытательному полигону «Новая Земля», и было много сомнений в том, что бомбардировщик мог ускользнуть от взрыва в 100 мегатонн.

Для 50-мегатонного взрыва практически весь энергетический выход был вызван реакциями синтеза. Это было самое чистое оружие, когда-либо взорванное. В разгар холодной войны развернутые термоядерные бомбы достигли урона в 25 мегатонн и 15 мегатонн. С тех пор эти очень большие бомбы урожая были сняты с эксплуатации и демонтированы. Максимальный выход современного ядерного оружия с переменным выходом, как правило, находится в диапазоне от 250 до 300 килотонн. Тем не менее, есть еще несколько крупных бомб слияния.

Тепловой эффект

Водородная бомба всего в 20 мегатонн (размеры самой большой испытанной на данный момент бомбы — 58 мегатонн) создает огромное количество тепловой энергии: бетон плавился в радиусе пяти километров от места испытания снаряда. В девятикилометровом радиусе будет уничтожено все живое, не устоят ни техника, ни постройки. Диаметр воронки, образованной взрывом, превысит два километра, а глубина ее будет колебаться около пятидесяти метров.

Что такое атомная бомба?

Как Китай, так и Россия по-прежнему развертывают 5 мегатонн боеголовок. Изменить: Правильная ссылка на самую мощную ядерную бомбу. Грязная бомба или радиологическое рассеивающее устройство - это бомба, которая объединяет обычные взрывчатые вещества, такие как динамит, с радиоактивными материалами в твердой, жидкой или газообразной форме. Грязная бомба предназначена для рассеивания радиоактивного материала в небольшой локализованной области вокруг взрыва. Основная цель грязной бомбы - пугать людей и загрязнять здания или землю.

Огненный шар

Самым зрелищным после взрыва покажется наблюдателям огромный огненный шар: пылающие бури, инициированные детонацией водородной бомбы, будут поддерживать себя сами, вовлекая в воронку все больше и больше горючего материала.

Радиационное заражение

Но самым опасным последствием взрыва станет, конечно же, радиационное заражение. Распад тяжелых элементов в бушующем огненном вихре наполнит атмосферу мельчайшими частицами радиоактивной пыли — она настолько легка, что попадая в атмосферу, может обогнуть земной шар два-три раза и только потом выпадет в виде осадков. Таким образом, один взрыв бомбы в 100 мегатонн может иметь последствия для всей планеты.

В чем разница между грязной бомбой и атомными бомбами, используемыми в Хиросиме и Нагасаки?

Атомные взрывы, произошедшие в Хиросиме и Нагасаки, были вызваны ядерным оружием. Грязная бомба - это обычное взрывное устройство, приспособленное для распространения радиоактивного материала и загрязнение только небольшой площади. Поскольку материал будет рассеиваться в результате взрыва, участки вблизи взрыва будут загрязнены. Уровень загрязнения будет зависеть от количества радиоактивного материала в бомбе, а также от погодных условий во время взрыва.

Царь-бомба

58 мегатонн — вот, сколько весила самая крупная водородная бомба, взорванная на полигоне архипелага Новая Земля. Ударная волна три раза обогнула земной шар, заставив лишний раз увериться в огромной разрушительной силе этого оружия. "Весельчак" Хрущев на пленуме шутил, что бомбу не сделали больше только из опасений разбить стекла в Кремле.

В чем опасность грязной бомбы?

Первичная опасность от грязной бомбы, содержащей низкоактивный радиоактивный источник, будет самой взрывной. Измерение того, сколько радиации может присутствовать, затруднено, когда источник излучения неизвестен. Однако на уровнях, созданных большинством источников, не было бы достаточного количества излучения в грязной бомбе, чтобы вызвать серьезную болезнь от воздействия радиации. Некоторые радиоактивные материалы, рассеянные в воздухе, могут загрязнять несколько городских кварталов, создавать страх и требовать дорогостоящей очистки.

Водородная бомба и атомная бомба – это два типа ядерного оружия , но их механизмы действия очень сильно отличаются друг от друга. Если говорить упрощенно, в двух словах, то атомная бомба представляет собой устройство ядерного деления, в результате которого высвобождается энергия. В то время как водородная бомба реализует механизм «делени

Водородная бомба — современное оружие массового поражения

В мире существует немалое количество различных политических клубов. Большая, теперь уже, семерка, Большая двадцатка, БРИКС, ШОС, НАТО, Евросоюз, в какой-то степени. Однако ни один из этих клубов не может похвастаться уникальной функцией – способностью уничтожить мир таким, каким мы его знаем. Подобными возможностями обладает «ядерный клуб».

Ядерный клуб

На сегодняшний день существует 9 стран, обладающих ядерным оружием:

  • США;
  • Россия;
  • Великобритания;
  • Франция;
  • КНР;
  • Индия
  • Пакистан;
  • Израиль;
  • КНДР.

Страны выстроены по мере появления у них в арсенал ядерного оружия. Если бы список был выстроен по количеству боеголовок, то Россия оказалась бы на первом месте с ее 8000 единицами, 1600 из которых можно запускать хоть сейчас. Штаты отстают всего на 700 единиц, но «под рукой» у них на 320 зарядов больше.«Ядерный клуб» — понятие сугубо условное, никакого клуба на самом деле нет. Между странами есть ряд соглашений по нераспространению и сокращению запасов ядерного оружия.

Ядерный клуб

Ядерный клуб

Ядерное оружие

Первые испытания атомной бомбы, как известно, произвела США еще в 1945. Это оружие было испытано в «полевых» условиях Второй Мировой на жителях японских городов Хиросима и Нагасаки. Они действуют по принципу деления. Во время взрыва запускается цепная реакция, которая провоцирует деления ядер на два, с сопутствующим высвобождением энергии. Для этой реакции в основном используют уран и плутоний. С этими элементами и связаны наши представления о том, из чего делаются ядерные бомбы. Так как в природе уран встречается лишь в виде смеси трех изотопов, из которых только один способен поддерживать подобную реакцию, необходимо производить обогащение урана. Альтернативой является плутоний-239, который не встречается в природе, и его нужно производить из урана.

Если в урановой бомбе идет реакция деления, то в водородной реакция слияния — в этом суть того, чем отличается водородная бомба от атомной. Все мы знаем, что солнце дает нам свет, тепло, и можно сказать жизнь. Те же самые процессы, что происходят на солнце, могут с легкостью уничтожать города и страны. Взрыв водородной бомбы рожден реакцией синтеза легких ядер, так называемого термоядерного синтеза. Это «чудо» возможно благодаря изотопам водорода – дейтерию и тритию. Собственно поэтому бомба и называется водородной. Также можно увидеть название «термоядерная бомба», по реакции, которая лежит в основе этого оружия.

Ядерное оружие

Ядерное оружие

Немного истории

После того, как мир увидел разрушительную силу ядерного оружия, в августе 1945 года, СССР начало гонку, которая продолжалась до момента его распада. США первыми создали, испытали и применили ядерное оружие, первыми произвели подрыв водородной бомбы, но на счет СССР можно записать первое изготовление компактной водородной бомбы, которую можно доставить противнику на обычном Ту-16. Первая бомба США была размером с трехэтажный дом, от водородной бомбы такого размер мало толку. Советы получили такое оружие уже в 1952, в то время как первая «адекватная» бомба Штатов была принята на вооружение лишь в 1954. Если оглянуться назад и проанализировать взрывы в Нагасаки и Хиросиме, то можно прийти к выводу, что они не были такими уж мощными. Две бомбы в сумме разрушили оба города и убили по разным данным до 220 000 человек. Ковровые бомбардировки Токио в день могли уносить жизни 150-200 000 человек и без всякого ядерного оружия. Это связано с малой мощностью первых бомб — всего несколько десятков килотонн в тротиловом эквиваленте. Водородные же бомбы испытывали с прицелом на преодоление 1 мегатонны и более.

Первая Советская бомба была испытана с заявкой на 3 Мт, но в итоге испытывали 1.6 Мт.

Немного истории

Немного истории

Царь-бомба

Мощнейшая водородная бомба была испытана Советами в 1961 году. Ее мощность достигла 58-75 Мт, при заявленных 51 Мт. «Царь» поверг мир в легкий шок, в прямом смысле. Ударная волна обошла планету три раза. На полигоне (Новая Земля) не осталось ни одной возвышенности, взрыв было слышно на расстоянии 800км. Огненный шар достиг диаметра почти 5км, «гриб» вырос на 67км, а диаметр его шапки составил почти 100км. Последствия такого взрыва в крупном городе тяжело представить. По мнению многих экспертов, именно испытание водородной бомбы такой мощности (Штаты располагали на тот момент бомбами вчетверо меньше по силе) стало первым шагом к подписанию различных договоров по запрету ядерного оружия, его испытания и сокращению производства. Мир впервые задумался о собственной безопасности, которая действительно стояла под угрозой.

Царь-бомба

Царь-бомба

Водородная бомба

Как было сказано ранее, принцип действия водородной бомбы основан на реакции синтеза. Термоядерный синтез  — это процесс слияния двух ядер в одно, с образованием третьего элемента, выделением четвертого и энергии. Силы, отталкивающие ядра, колоссальны, поэтому для того, чтобы атомы сблизилась достаточно близко для слияния, температура должна быть просто огромной. Ученые уже который век ломают голову над холодным термоядерным синтезом, так сказать пытаются сбросить температуру синтеза до комнатной, в идеале. В этом случае человечеству откроется доступ к энергии будущего. Что же до термоядерной реакции в настоящее время, то для ее запуска по-прежнему нужно зажигать миниатюрное солнце здесь на Земле — обычно в бомбах используют урановый или плутониевый заряд для старта синтеза.

Водородная бомба

Водородная бомба

Последствия использования

Помимо описанных выше последствий от использования бомбы в десятки мегатонн, водородная бомба, как и любое ядерное оружие, имеет ряд последствий от применения. Некоторые люди склонны считать, что водородная бомба — «более чистое оружие», чем обычная бомба. Возможно, это связано с названием. Люди слышат слово «водо» и думают, что это как-то связано с водой и водородом, а следовательно последствия не такие плачевные. На самом деле это конечно не так, ведь действие водородной бомбы основано на крайне радиоактивных веществах. Теоретически возможно сделать бомбу без уранового заряда, но это нецелесообразно ввиду сложности процесса, поэтому чистую реакцию синтеза «разбавляют» ураном, для увеличения мощности. При этом количество радиоактивных осадков вырастает до 1000%. Все, что попадает в огненный шар, будет уничтожено, зона в радиусе поражения станет необитаемой для людей на десятилетия. Радиоактивные осадки могут нанести вред здоровью людей в сотнях и тысячах километров. Конкретные цифры, площадь заражения можно рассчитать, зная силу заряда.

Последствия использования

Последствия использования

Ядерная зима

Однако разрушение городов — не самое страшное, что может случиться «благодаря» оружию массового поражения. После ядерной войны мир не будет полностью уничтожен. На планете останутся тысячи крупных городов, миллиарды людей и лишь небольшой процент территорий потеряет свой статус «пригодная для жизни». В долгосрочной перспективе весь мир окажется под угрозой из-за так называемой «ядерной зимы». Подрыв ядерного арсенала «клуба» может спровоцировать выброс в атмосферу достаточного количества вещества (пыли, сажи, дыма), чтобы «убавить» яркость солнца. Пелена, которая может разнестись по всей планете, уничтожит урожаи на несколько лет вперед, провоцируя голод и неизбежное сокращение населения. В истории уже был «год без лета», после крупного извержения вулкана в 1816, поэтому ядерная зима выглядит более чем реально. Опять же в зависимости от того, как будет протекать война, мы можем получить следующие виды глобального изменения климата:

  • похолодание на 1 градус, пройдет незаметно;
  • ядерная осень – похолодание на 2-4 градуса, возможны неурожаи и усиление образования ураганов;
  • аналог «года без лета» — когда температура упала значительно, на несколько градусов на год;
  • малый ледниковый период – температура может упасть на 30 – 40 градусов на значительное время, будет сопровождаться депопуляцией ряда северных зон и неурожаями;
  • ледниковый период – развитие малого ледникового периода, когда отражение солнечных лучей от поверхности может достичь некой критической отметки и температура продолжит падать, отличие лишь в температуре;
  • необратимое похолодание – это совсем печальный вариант ледникового периода, который под влиянием множества факторов превратит Землю в новую планету.

Теория ядерной зимы постоянно подвергается критике, ее последствия выглядят немного раздутыми. Однако не стоит сомневаться в ее неминуемом наступлении при каком-либо глобальном конфликте с применением водородных бомб.

Ядерная зима

Современные опасности

Холодная война давно позади, и поэтому ядерную истерию можно увидеть разве что в старых голливудских фильмах и на обложках раритетных журналов и комиксов. Несмотря на это, мы можем находиться на пороге, пусть и не большого, но серьезного ядерного конфликта. Все это благодаря любителю ракет и герою борьбы с империалистическими замашками США – Ким Чен Ыну. Водородная бомба КНДР  — объект пока что гипотетический, о ее существовании говорят лишь косвенные улики. Конечно, правительство Северной Кореи постоянно сообщает о том, что им удалось изготовить новые бомбы, пока что в живую их никто не видел. Естественно Штаты и их союзники – Япония и Южная Корея, немного более обеспокоены наличием, пусть даже и гипотетическим, подобного оружия у КНДР. Реалии таковы, что на данный момент у КНДР не достаточно технологий для успешной атаки на США, о которой они каждый год заявляют на весь мир. Даже атака на соседние Японию или Юг могут быть не очень успешными, если вообще состоятся, но с каждым годом опасность возникновения нового конфликта на корейском полуострова растет.

Современные опасности

Современные опасности

ВОДОРОДНАЯ БОМБА | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ВОДОРОДНАЯ БОМБА, оружие большой разрушительной силы (порядка мегатонн в тротиловом эквиваленте), принцип действия которого основан на реакции термоядерного синтеза легких ядер. Источником энергии взрыва являются процессы, аналогичные процессам, протекающим на Солнце и других звездах.

Термоядерные реакции.

В недрах Солнца содержится гигантское количество водорода, находящегося в состоянии сверхвысокого сжатия при температуре ок. 15 000 000 К. При столь высоких температуре и плотности плазмы ядра водорода испытывают постоянные столкновения друг с другом, часть из которых завершается их слиянием и в конечном счете образованием более тяжелых ядер гелия. Подобные реакции, носящие название термоядерного синтеза, сопровождаются выделением огромного количества энергии. Согласно законам физики, энерговыделение при термоядерном синтезе обусловлено тем, что при образовании более тяжелого ядра часть массы вошедших в его состав легких ядер превращается в колоссальное количество энергии. Именно поэтому Солнце, обладая гигантской массой, в процессе термоядерного синтеза ежедневно теряет ок. 100 млрд. т вещества и выделяет энергию, благодаря которой стала возможной жизнь на Земле.

Изотопы водорода.

Атом водорода – простейший из всех существующих атомов. Он состоит из одного протона, являющегося его ядром, вокруг которого вращается единственный электрон. Тщательные исследования воды (H2O) показали, что в ней в ничтожном количестве присутствует «тяжелая» вода, содержащая «тяжелый изотоп» водорода – дейтерий (2H). Ядро дейтерия состоит из протона и нейтрона – нейтральной частицы, по массе близкой к протону.

Существует третий изотоп водорода – тритий, в ядре которого содержатся один протон и два нейтрона. Тритий нестабилен и претерпевает самопроизвольный радиоактивный распад, превращаясь в изотоп гелия. Следы трития обнаружены в атмосфере Земли, где он образуется в результате взаимодействия космических лучей с молекулами газов, входящих в состав воздуха. Тритий получают искусственным путем в ядерном реакторе, облучая изотоп литий-6 потоком нейтронов.

Разработка водородной бомбы.

Предварительный теоретический анализ показал, что термоядерный синтез легче всего осуществить в смеси дейтерия и трития. Приняв это за основу, ученые США в начале 1950 приступили к реализации проекта по созданию водородной бомбы (HB). Первые испытания модельного ядерного устройства были проведены на полигоне Эниветок весной 1951; термоядерный синтез был лишь частичным. Значительный успех был достигнут 1 ноября 1951 при испытании массивного ядерного устройства, мощность взрыва которого составила 4 ё 8 Мт в тротиловом эквиваленте.

Первая водородная авиабомба была взорвана в СССР 12 августа 1953, а 1 марта 1954 на атолле Бикини американцы взорвали более мощную (примерно 15 Мт) авиабомбу. С тех пор обе державы проводили взрывы усовершенствованных образцов мегатонного оружия.

Взрыв на атолле Бикини сопровождался выбросом большого количества радиоактивных веществ. Часть из них выпала в сотнях километров от места взрыва на японское рыболовецкое судно «Счастливый дракон», а другая покрыла остров Ронгелап. Поскольку в результате термоядерного синтеза образуется стабильный гелий, радиоактивность при взрыве чисто водородной бомбы должна быть не больше, чем у атомного детонатора термоядерной реакции. Однако в рассматриваемом случае прогнозируемые и реальные радиоактивные осадки значительно различались по количеству и составу.

Механизм действия водородной бомбы.

Последовательность процессов, происходящих при взрыве водородной бомбы, можно представить следующим образом. Сначала взрывается находящийся внутри оболочки HB заряд-инициатор термоядерной реакции (небольшая атомная бомба), в результате чего возникает нейтронная вспышка и создается высокая температура, необходимая для инициации термоядерного синтеза. Нейтроны бомбардируют вкладыш из дейтерида лития – соединения дейтерия с литием (используется изотоп лития с массовым числом 6). Литий-6 под действием нейтронов расщепляется на гелий и тритий. Таким образом, атомный запал создает необходимые для синтеза материалы непосредственно в самой приведенной в действие бомбе.

Затем начинается термоядерная реакция в смеси дейтерия с тритием, температура внутри бомбы стремительно нарастает, вовлекая в синтез все большее и большее количество водорода. При дальнейшем повышении температуры могла бы начаться реакция между ядрами дейтерия, характерная для чисто водородной бомбы. Все реакции, конечно, протекают настолько быстро, что воспринимаются как мгновенные.

Деление, синтез, деление (супербомба).

На самом деле в бомбе описанная выше последовательность процессов заканчивается на стадии реакции дейтерия с тритием. Далее конструкторы бомбы предпочли использовать не синтез ядер, а их деление. В результате синтеза ядер дейтерия и трития образуются гелий и быстрые нейтроны, энергия которых достаточно велика, чтобы вызвать деление ядер урана-238 (основной изотоп урана, значительно более дешевый, чем уран-235, используемый в обычных атомных бомбах). Быстрые нейтроны расщепляют атомы урановой оболочки супербомбы. Деление одной тонны урана создает энергию, эквивалентную 18 Мт. Энергия идет не только на взрыв и выделение тепла. Каждое ядро урана расщепляется на два сильно радиоактивных «осколка». В число продуктов деления входят 36 различных химических элементов и почти 200 радиоактивных изотопов. Все это и составляет радиоактивные осадки, сопровождающие взрывы супербомб.

Благодаря уникальной конструкции и описанному механизму действия оружие такого типа может быть сделано сколь угодно мощным. Оно гораздо дешевле атомных бомб той же мощности.

Последствия взрыва.

Ударная волна и тепловой эффект.

Прямое (первичное) воздействие взрыва супербомбы носит тройственный характер. Наиболее очевидное из прямых воздействий – это ударная волна огромной интенсивности. Сила ее воздействия, зависящая от мощности бомбы, высоты взрыва над поверхностью земли и характера местности, уменьшается с удалением от эпицентра взрыва. Тепловое воздействие взрыва определяется теми же факторами, но, кроме того, зависит и от прозрачности воздуха – туман резко уменьшает расстояние, на котором тепловая вспышка может вызвать серьезные ожоги.

Согласно расчетам, при взрыве в атмосфере 20-мегатонной бомбы люди останутся живы в 50% случаев, если они 1) укрываются в подземном железобетонном убежище на расстоянии примерно 8 км от эпицентра взрыва (ЭВ), 2) находятся в обычных городских постройках на расстоянии ок. 15 км от ЭВ, 3) оказались на открытом месте на расстоянии ок. 20 км от ЭВ. В условиях плохой видимости и на расстоянии не менее 25 км, если атмосфера чистая, для людей, находящихся на открытой местности, вероятность уцелеть быстро возрастает с удалением от эпицентра; на расстоянии 32 км ее расчетная величина составляет более 90%. Площадь, на которой возникающее во время взрыва проникающее излучение вызывает летальный исход, сравнительно невелика даже в случае супербомбы высокой мощности.

Огненный шар.

В зависимости от состава и массы горючего материала, вовлеченного в огненный шар, могут образовываться гигантские самоподдерживающиеся огненные ураганы, бушующие в течение многих часов. Однако самое опасное (хотя и вторичное) последствие взрыва – это радиоактивное заражение окружающей среды.

Радиоактивные осадки.

Как они образуются.

При взрыве бомбы возникший огненный шар наполняется огромным количеством радиоактивных частиц. Обычно эти частицы настолько малы, что, попав в верхние слои атмосферы, могут оставаться там в течение долгого времени. Но если огненный шар соприкасается с поверхностью Земли, все, что на ней находится, он превращает в раскаленные пыль и пепел и втягивает их в огненный смерч. В вихре пламени они перемешиваются и связываются с радиоактивными частицами. Радиоактивная пыль, кроме самой крупной, оседает не сразу. Более мелкая пыль уносится возникшим в результате взрыва облаком и постепенно выпадает по мере движения его по ветру. Непосредственно в месте взрыва радиоактивные осадки могут быть чрезвычайно интенсивными – в основном это оседающая на землю крупная пыль. В сотнях километров от места взрыва и на более далеких расстояниях на землю выпадают мелкие, но все еще видимые глазом частицы пепла. Часто они образуют похожий на выпавший снег покров, смертельно опасный для всех, кто окажется поблизости. Еще более мелкие и невидимые частицы, прежде чем они осядут на землю, могут странствовать в атмосфере месяцами и даже годами, много раз огибая земной шар. К моменту выпадения их радиоактивность значительно ослабевает. Наиболее опасным остается излучение стронция-90 с периодом полураспада 28 лет. Его выпадение четко наблюдается повсюду в мире. Оседая на листве и траве, он попадает в пищевые цепи, включающие и человека. Как следствие этого, в костях жителей большинства стран обнаружены заметные, хотя и не представляющие пока опасности, количества стронция-90. Накопление стронция-90 в костях человека в долгосрочной перспективе весьма опасно, так как приводит к образованию костных злокачественных опухолей.

Длительное заражение местности радиоактивными осадками.

В случае военных действий применение водородной бомбы приведет к немедленному радиоактивному загрязнению территории в радиусе ок. 100 км от эпицентра взрыва. При взрыве супербомбы загрязненным окажется район в десятки тысяч квадратных километров. Столь огромная площадь поражения одной-единственной бомбой делает ее совершенно новым видом оружия. Даже если супербомба не попадет в цель, т.е. не поразит объект ударно-тепловым воздействием, проникающее излучение и сопровождающие взрыв радиоактивные осадки сделают окружающее пространство непригодным для обитания. Такие осадки могут продолжаться в течение многих дней, недель и даже месяцев. В зависимости от их количества интенсивность радиации может достичь смертельно опасного уровня. Сравнительно небольшого числа супербомб достаточно, чтобы полностью покрыть крупную страну слоем смертельно опасной для всего живого радиоактивной пыли. Таким образом, создание сверхбомбы ознаменовало начало эпохи, когда стало возможным сделать непригодными для обитания целые континенты. Даже спустя длительное время после прекращения прямого воздействия радиоактивных осадков будет сохраняться опасность, обусловленная высокой радиотоксичностью таких изотопов, как стронций-90. С продуктами питания, выращенными на загрязненных этим изотопом почвах, радиоактивность будет поступать в организм человека.

Как сделать атомную бомбу. Устройство, виды, правда о нейтронной бомбе | Наука

В середине прошлого века устройство атомной бомбы было строжайшей тайной. Только крайне ограниченный круг учёных, приближённых к правительствам великих держав, был посвящён в этот секрет. Прочим же смертным полагалось лишь знать, что к делу имеет какое-то отношение формула E=mc², что нужен уран и что всё это очень сильное колдунство.

Сейчас всё изменилось. Ныне устройство атомной бомбы можно узнать из открытых источников, но по-прежнему мало кто представляет, как работает самое страшное оружие человечества. А разобраться стоит. Например, чтобы определять, где в книгах и фильмах фантастические допущения, где антинаучная чушь, а где автор справочник прочёл, но ничего не понял.

Атомное оружие основано на эффекте цепной реакции. Ядра некоторых изотопов тяжёлых металлов нестабильны и, захватив пролетающий мимо нейтрон, немедленно распадаются. При этом возникают как крупные осколки, так и ещё несколько свободных нейтронов. Они могут спровоцировать распад других ядер — и в результате выделится ещё больше нейтронов. Этот лавинообразный процесс приводит к стремительному выделению энергии — ядерному взрыву, мощность которого эквивалентна 25 тоннам тротила на каждый грамм распавшегося изотопа.

Разумеется, цепная реакция не начнётся, если слиток металла недостаточно велик и большая часть освободившихся нейтронов просто улетает за его пределы. Чтобы произошёл взрыв, количество расщепляющегося материала должно превысить некую критическую массу. Минимальное взрывоопасное количество вещества — 47 килограммов для урана-235 и 10 килограммов для плутония-239: на практике только эти два металла используются для создания ядерных взрывных устройств.

Как сделать атомную бомбу 4

Уже вторая, сброшенная на Нагасаки бомба «Толстяк», имела шаровой заряд

Может показаться, что создать критическую массу легко: взять два слитка урана, каждый пуда по полтора, и соединить. Но это не лучшая идея, поэтому при изготовлении ядерных боеприпасов используются сложно устроенные имплозивные, или шаровые заряды. Их эффект основан на том, что при воздействии силы на поверхность сферы по мере приближения к её центру давление будет возрастать в квадрате. Как следствие, шаровой заряд представляет собой «матрёшку». Внешний сферический слой образует обычная «химическая» взрывчатка, по поверхности которой равномерно распределены 64 детонатора. Все детонаторы должны сработать одновременно — тогда происходит взрыв, который порождает направленную к центру ударную волну.

Если хотя бы один детонатор не сработает вовремя, сжатие будет ассиметричным и приведёт лишь к разрушению боеприпаса. И это служит надёжной защитой. Бомба может выпасть с самолёта, упасть вместе с самолётом, сгореть в вагоне в результате железнодорожной катастрофы, в неё даже может попасть артиллерийский снаряд (правда, последнее испытывалось только на макетах). В худшем случае это приведёт к подрыву обычной, химической взрывчатки, но незапланированной детонации ядерного заряда не произойдёт.

Следом за взрывчаткой в шаровом заряде располагается слой алюминия. Лёгкий металл нужен, чтобы увеличить радиус заряда, а значит, и итоговое давление в центре сферы. Внутрь полой алюминиевой сферы вкладывается тампер — полая сфера из обеднённого урана, которая служит массивным поршнем

Через тампер концентрическая ударная волна передаётся на третью, самую маленькую полую сферу, изготовленную из ядерной взрывчатки — урана или плутония. В самом же центре находится миниатюрный источник нейтронов на основе трития. Масса «ядерной взрывчатки» в шаровом заряде обычно в полтора-три раза меньше критической. Развитие цепной реакции в боеприпасе происходит благодаря дополнительным нейтронам, испускаемым тритием, увеличению плотности металла в момент максимального сжатия, а также потому, что урановый тампер отражает рождающиеся при распаде ядер нейтроны внутрь, не позволяя им покидать зону реакции.

Как сделать атомную бомбу

Шаровой заряд первой советской атомной бомбы РДС-1 (Фото: Музей ядерного оружия РФЯЦ-ВНИИЭФ)

«Шаровая» конструкция позволяет безопасно заложить в боеприпас и сверхкритический заряд расщепляющегося изотопа. Рекорд здесь принадлежит британцам: они изготовили тонкостенную плутониевую сферу, масса которой превышала критическую в 12 раз! Но тогда сынов Туманного Альбиона просто заели амбиции: как же так, у Советов и Штатов есть водородная бомба, а у них нет. На изготовление этого чуда техники королевство потратило годичный запас расщепляющихся материалов.

Повысить мощность боеприпаса можно и без такой траты дефицитных материалов. В активированном шаровом заряде цепной распад продолжается не до исчерпания горючего, как в обычной бомбе, а до разрушения устройства. Испарившийся урановый шар уже не обладает достаточной плотностью, чтобы поддерживать цепную реакцию. У первых имплозивных бомб до распыления заряда успевало выгореть лишь 10% ядерной взрывчатки, а у современных этот показатель колеблется от 30 до 60%. Увеличить степень выгорания можно, обеспечив дополнительное сжатие. Для этого используется большой — до четверти тонны — заряд химической взрывчатки. Хорошо помогает и увеличение толщины тампера. Конечно, дополнительная инертная масса лишь краткий миг способна противостоять рвущемуся из зоны реакции ядерному пламени. Но когда интенсивность реакции нарастает по экспоненте, даже этот миг имеет огромное значение.

Как сделать атомную бомбу 16

На этапе горения лития и урана термоядерная бомба по устройству напоминает звезду. Она полностью состоит из плазмы — раскалённого ионизированного газа, но при этом плотнее свинца

Ещё сильнее разрушительную силу современных ядерных боеприпасов можно повысить капсулой с термоядерным горючим. Рядом с первым шаровым зарядом, играющим роль детонатора, размещается второй, устроенный несколько иначе. Вместо слоя химической взрывчатки он покрыт инертным пластиком. Сразу под ним располагается тампер из обеднённого урана. А между тампером и центральной полой сферой, изготовленной из плутония, размещается слой дейтерида лития-6 — соединения лёгкого изотопа лития с тяжёлым водородом. Этот белый порошок не радиоактивен и совершенно безопасен, если не поливать его водой.

Подрыв первого шарового заряда превращает пластиковый слой в перегретую плазму, давление которой приводит к имплозии термоядерной капсулы. Её плутониевая сердцевина достигает критической плотности и тоже взрывается. Литий, поглощая образовавшиеся нейтроны, разлагается на гелий и сверхтяжёлый водород — тритий. Температура на фронте столкновения ударных волн в этот момент оказывается достаточной, чтобы началась реакция термоядерного синтеза с участием дейтерия и трития. А это означает третий взрыв — примерно в сто раз сильнее двух первых.

Как сделать атомную бомбу 3

Царь-бомба, она же «Кузькина мать», самая мощная термоядерная бомба в истории (Croquant | CC BY-SA 3.0)

Но и детонация термоядерного горючего — только вторая фаза термоядерного взрыва. Если ядерный взрыв прекращается после разрушения взрывного устройства, то механизм водородной бомбы продолжает работать и после перехода в плазменное агрегатное состояние. При синтезе ядер тяжёлого и сверхтяжёлого водорода рождаются ядра гелия и нейтроны. Энергия нейтронов настолько велика, что они не захватываются тяжёлыми ядрами, а разбивают их, как бильярдный шар пирамиду.

Под градом нейтронов в реакцию вступает уран-238, в обычных условиях вполне безопасный. Это третья фаза взрыва, увеличивающая его мощность ещё впятеро. Вклад энергии от распада ядер урана не так уж велик, но этот процесс порождает новые тучи нейтронов. А чем плотнее нейтронный поток, тем больше лития перейдёт в тритий, тем выше будет КПД взрывного устройства. Водородную бомбу можно собрать таким образом, что выгорание каждого из трёх компонентов — плутония, дейтрида лития и обеднённого урана — превысит 90%. А это чудовищная энергия.

Как сделать атомную бомбу 5

«Малыш», первая атомная бомба, применённая в бою, относилась к пушечному типу

Ядерные боеприпасы ценятся в первую очередь за мощь, но иногда компактность оказывается важнее. Как следствие, некоторое распространение (практически только в США) получили так называемые пушечные заряды. Они состоят из плутониевого цилиндра с отверстием в центре, стержня из того же металла, небольшого количества пороха, который вколачивает стержень в отверстие, единственного детонатора для инициации процессов и… всё. Очевидными преимуществами пушечной схемы были предельная простота, безукоризненная надёжность срабатывания и крошечные размеры.

Но заряд пушечного типа не просто надёжен, а слишком надёжен. Это его главный недостаток. Тепловое или механическое повреждение боеприпаса не выведет его из строя, а напротив — может заставить сработать. В СССР посчитали, что янки — crazy, и копировать этот ужас не стали.

Как сделать атомную бомбу 8

«Дэви Крокетт» — надкалиберная ядерная мина для стрельбы из противотанковых 106-мм безоткатных пушек. Американцы действительно намеревались отстреливаться «Крокеттами» от советских танков и наклепали немало этих боеприпасов. Смешной тротиловый эквивалент — всего 10 тонн — позволял бить прямой наводкой

Вторым недостатком пушечных зарядов стала их расточительность. Количество ядерной взрывчатки обязательно должно быть сверхкритическим. То есть расщепляющегося металла «на выстрел» уходит в среднем в три раза больше, чем при другой схеме. Если же пересчитывать на килотонны, разница оказывается ошеломляющей: КПД пушечного заряда не выше 1%. Таким он был у единственного в истории стратегического боеприпаса с зарядом пушечного типа — бомбы «Малыш», сброшенной на Хиросиму. Но там всё устройство весило четыре тонны, а урановые детали были помещены в обрезок орудийного ствола. А при использовании пушечного заряда без сверхпрочного корпуса КПД падает до 0,01–0,004%. Американцы, впрочем, считали, что крайне низкая — от 10 до 150 тонн в тротиловом эквиваленте — мощность для тактического ядерного боеприпаса не изъян, а достоинство.

Примитивное устройство пушечного заряда породило миф, что ядерную бомбу можно собрать в гараже. Но частному лицу достать несколько десятков килограммов почти чистого урана-235 невозможно. А плутоний вдобавок стремительно окисляется на воздухе, очень ядовит и практически не поддаётся механической обработке. Попытавшись изготовить кустарным способом из небольших плутониевых слитков детали взрывного устройства, самоделкин умрёт от лучевой болезни, от отравления или в результате вспыхнувшего в гараже пожара, но ничего не достигнет.

Как сделать атомную бомбу 6

Советский 420-мм миномёт 2Б1 «Ока» предназначался для стрельбы ядерными боеприпасами

Как сделать атомную бомбу 7

2С7 «Пион». В 1970-х годах в СССР появились миниатюрные шаровые заряды, которые помещались в снаряд 203-мм пушки, но мощность их обычно составляла 5–15 килотонн, и «тактическими» такие боеприпасы можно было назвать лишь условно

Уран или плутоний?

На первый взгляд преимущества плутония над ураном, критическая масса которого впятеро выше, очевидны. Заряд получается миниатюрным. При распаде плутоний выделяет больше свободных нейтронов, чем уран, что крайне важно, например, при изготовлении термоядерных боеприпасов. К тому же обогащённый уран очень дорог в производстве, плутоний же добывается из отработанного топлива для атомных электростанций.

Но на практике выбор не так прост, поскольку плутоний — металл радиоактивный. Если период полураспада урана-235 — 713 миллионов лет, то у плутония-239 он составляет всего 24 тысячи лет. К тому же извлекаемый из АЭС плутоний на самом деле представляет собой смесь изотопов, излучение которых выводит из строя электронные компоненты боеприпаса и на молекулярном уровне «разъедает» химическое взрывчатое вещество.

Как следствие, в военном деле обычно используется специальный «оружейный» плутоний, который провёл в активной зоне ядерного реактора всего 1–2 месяца. Доля тяжёлых примесей в нём составляет 2–7%. Но такой плутоний уже очень недёшев и всё равно радиоактивен.

Как сделать атомную бомбу 10

Большая часть обогащённого урана производится в России

В романе Дмитрия Глуховского «Метро 2033» даже спустя 20 лет после ядерной бомбардировки радиация не позволяет выжившим покинуть убежища. Такое видение постапокалиптического мира в фантастической литературе стало каноническим. Хотя на практике всё иначе — Хиросиму и Нагасаки быстро отстроили на прежнем месте, и жители их не оставляли.

Чтобы увеличить радиационное воздействие ядерного боеприпаса (особенно в глобальном масштабе и долгосрочной перспективе), в 1950 году американский физик Лео Сциллард предложил заменить в шаровом заряде урановый и алюминиевый тамперы на оболочку из кобальта. Взрыв, конечно, будет слабее, но, захватывая нейтроны, безвредный кобальт-59 превращается в очень опасный радиоактивный изотоп кобальт-60, широко применяющийся при производстве промышленных источников гамма-излучения. Если таких бомб сделать достаточно много и разом взорвать даже на своей территории, полагал учёный, то кобальт рассеется по всей планете с потоками воздуха… и вот тогда точно конец!

Как сделать атомную бомбу 11

Одна из особенностей ядерных зарядов пушечного типа — непредсказуемые колебания мощности взрыва в пределах 2–2.5 раз. Она зависит от того, на каком именно этапе вхождения плутониевого стержня в цилиндр вспыхивала цепная реакция (фото: (National Nuclear Security Administration, 1953)

Фантастов идея вдохновила. Кобальтовая «бомба Судного дня» упоминается в фильме «Доктор Стрейнджлав, или Как я перестал бояться и полюбил атомную бомбу» Стэнли Кубрика, в романах Роджера Желязны, Агаты Кристи, Сергея Лукьяненко. Однако военные и политики отнеслись к идее без особого энтузиазма. В реальности «грязные» бомбы действительно разрабатывались, по крайней мере в СССР, но никогда не принимались на вооружение и не производились. Даже испытания проводились только имитационные — с использованием нерадиоактивных изотопов.

В результате испытаний от идеи быстро отказались. Вопреки прогнозам, загрязнённая площадь была невелика — как средство массового поражения кобальтовый заряд уступал по эффективности даже многим химическим боеприпасам. «Грязная бомба» не выдерживала критики и как ультимативное оборонительное оружие, создающего на пути противника непроходимую зону. Предсказать точное расположение, размер и форму смертоносного пятна оказалось невозможно.

Калифорниевая бомба

Как сделать атомную бомбу 9

Калифорний часто называют самым дорогим веществом в мире. Это не совсем так, но среди изотопов, которые производят промышленно, он чемпион

Фантасты уже много лет обдумывают идеи ядерной взрывчатки на основе экзотических веществ. Во вселенной Великорасы Александра Зорича, например, применяются сверхмощные калифорниевые боеприпасы. Почему калифорниевые? Вероятно, автор заглянул в справочник и узнал, что данный металл обладает критической массой впятеро меньшей, чем у плутония… Но из этого же не следует, что взрыв калифорниевой бомбы будет впятеро сильнее при том же весе! Напротив, безопасный — подкритический — шаровой заряд из калифорния окажется не только в 3000 раз дороже и в 30 раз радиоактивнее, но и впятеро слабее плутониевого.

Но, может быть, использование синтетических изотопов с минимальной критической массой позволит создать миниатюрное взрывное устройство? Теоретически это возможно, но зачем военным безумно дорогая, зато слабенькая атомная бомба, умещающаяся в кейс, знают только фантасты. Советский «ядерный ранец» РЯ-6 мощностью в одну килотонну с зарядом на основе плутония весил всего 25 кг, и военные не считали, что им нужно что-то ещё легче.

Противоположностью «грязной» кобальтовой бомбе можно считать нейтронную: она не заражает территорию, поражает только живую силу и оставляет невредимыми материальные ценности. Во всяком случае, такого мнения придерживалась как американская, так и советская пресса в 70–80-х годах. Последняя также утверждала, что нейтронные боеприпасы есть только у США, прозрачно намекая на тягу вероятного противника к чужим материальным ценностям.

Как сделать атомную бомбу 13

Приближая источник радиации к бериллиевой мишени, нейтроны можно испускать направленно. На марсоходе Curiosity установлена нейтронная пушка российского производства. Поговаривают, что мощность этого устройства слишком высока для исследовательских целей (фото: NASA)

Как и в случае кобальтовой бомбы, все утверждения о свойствах нейтронных боеприпасов оказались вымыслом. Устройство представляло собой обычный шаровой заряд, в котором слои алюминия и урана заменены слоем бериллия. Такое решение снижало КПД, зато бериллий, поглощая ядра гелия, появляющиеся в результате распада плутония, испускал нейтроны — слишком быстрые, чтобы поддерживать цепную реакцию, но не обладающие достаточной энергией для раскалывания ядер. Как следствие, взрыв (формально термоядерный!) выходил совсем слабым — 5 килотонн или около того. Причём нейтроны уносили до 80% выделившейся энергии.

Нейтронные боевые части планировалось устанавливать на противоракеты для уничтожения советских боеголовок. Перехват осуществлялся на орбите, но в вакууме ударная волна не образуется, а рентгеновское и световое излучение позволяло поразить цель на дистанции не более километра от подрыва заряда. Предполагалось, что использование нейтронных боеприпасов позволит увеличить радиус поражения в полтора раза. К тому же боеприпасы такого типа можно без опаски применять над собственной территорией: рентгеновского излучения там кот наплакал, а нейтроны теряют «убойную силу» в атмосфере из-за сопротивления азота.

После появления современных противоракет, позволяющих перехватывать боеголовки на минимальной высоте (и едва ли не прямым попаданием!), производство нейтронных боеприпасов потеряло смысл. Откуда взялся миф про «сохранение материальных ценностей» — тайна. Если подорвать нейтронный заряд вблизи от поверхности, действительно возникнет узкая — метров триста шириной — зона, в которой уровень радиации всё ещё будет смертельным, а каменные здания уже устоят, хотя и будут объяты пламенем. Но никакой практической ценности эта особенность не имеет.

Как сделать атомную бомбу 15

Применение ядерных зарядов в мирных целях, несомненно, возобновится, когда этого позволит политическая ситуация. По сравнению с энергетическим атомным реактором бомба представляет небольшую радиационную опасность, а выгода может быть значительной (на фото — Седанский кратер, созданный мирным ядерным взрывом)

Проблему сохранения материальной инфраструктуры пытались решить советские инженеры, работавшие в 1980-х над созданием «чистых», или «спектральных» бомб. Применение боеприпаса такого типа не должно было вызывать заражение местности. Для этого в конструкции термоядерной бомбы урановые детали заменяли на свинцовые — ядра этого металла выдерживают попадание быстрых нейтронов и не активируются медленными. Количество использованного плутония сводилось к минимуму благодаря изощрённым способам усиления имплозии. При сгорании же лития радиоактивных веществ не образуется. Таким образом, подрыв бомбы на высоте нескольких километров позволял рентгеновской вспышкой очистить большую площадь от позвоночных без какого-либо иного ущерба для экологии.

Насколько известно, спектральные боеприпасы в СССР серийно не производились. Наступила эпоха разрядки, и применение ядерных зарядов для создания собственных, а не сохранения чужих материальных ценностей стало более эффективным экономически. «Мирные» ядерные взрывы в Советском Союзе производились несколько раз в год для изменения рельефа, создания подземных хранилищ отходов, геологической разведки, а также чтобы упростить добычу полезных ископаемых. «Чистые» заряды при этом оказались бы очень кстати, но мораторий на ядерные испытания вскоре привёл к свёртыванию программы.

Атомное оружие — Global wiki. Wargaming.net

Атомное оружие – устройство, получающее огромную взрывную мощность от реакций ДЕЛЕНИЯ АТОМНОГО ЯДРА и ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА.

Об Атомном оружиии

Атомное оружие – самое мощное оружие на сегодняшний день, находящееся на вооружении пяти стран: России, США, Великобритании, Франции и Китая. Существует также ряд государств, которые ведут более-менее успешные разработки атомного оружия, однако их исследования или не закончены, или эти страны не обладают необходимыми средствами доставки оружия к цели. Индия, Пакистан, Северная Корея, Ирак, Иран имеют разработки ядерного оружия на разных уровнях, ФРГ, Израиль, ЮАР и Япония теоретически обладают необходимыми мощностями для создания ядерного оружия в сравнительно короткие сроки.

Взрыв в Нагасаки

Трудно переоценить роль ядерного оружия. С одной стороны, это мощное средство устрашения, с другой – самый эффективный инструмент укрепления мира и предотвращения военного конфликтами между державами, которые обладают этим оружием. С момента первого применения атомной бомбы в Хиросиме прошло 52 года. Мировое сообщество близко подошло к осознанию того, что ядерная война неминуемо приведет к глобальной экологической катастрофе, которая сделает дальнейшее существование человечества невозможным. В течение многих лет создавались правовые механизмы, призванные разрядить напряженность и ослабить противостояние между ядерными державами. Так например, было подписано множество договоров о сокращении ядерного потенциала держав, была подписана Конвенция о Нераспространении Ядерного Оружия, по которой страны-обладателя обязались не передавать технологии производства этого оружия другим странам, а страны, не имеющие ядерного оружия, обязались не предпринимать шагов для его разработки; наконец, совсем недавно сверхдержавы договорились о полном запрещении ядерных испытаний. Очевидно, что ядерное оружие является важнейшим инструментом, который стал регулирующим символом целой эпохи в истории международных отношений и в истории человечества.

Атомное оружие

АТОМНОЕ ОРУЖИЕ, устройство, получающее огромную взрывную мощность от реакций ДЕЛЕНИЯ АТОМНОГО ЯДРА и ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА. Первое ядерное оружие было применено Соединенными Штатами против японских городов Хиросимы и Нагасаки в августе 1945 г. Эти атомные бомбы состояли из двух стабильных доктритических масс УРАНА и ПЛУТОНИЯ, которые при сильном сталкивании вызвали превышение КРИТИЧЕСКОЙ МАССЫ, тем самым провоцируя бесконтрольную ЦЕПНУЮ РЕАКЦИЮ деления атомных ядер. При таких взрывах высвобождается огромное количество энергии и губительной радиации: взрывная мощность может равняться мощности 200 000 тонн тринитротолуола. Гораздо более мощная водородная бомба (термоядерная бомба), впервые испытанная в 1952 г., состоит из атомной бомбы, которая во время взрыва создает температуру, достаточно высокую для того, чтобы вызвать ядерный синтез в близлежащем твердом слое, обычно - в детеррите лития. Взрывная мощность может равняться мощности нескольких миллионов тонн (мегатонн) тринитротолуола. Площадь поражения, вызванного такими бомбами, достигает больших размеров: 15 мегатонная бомба взорвет все горящие вещества в пределах 20 км. Третий тип ядерного оружия, нейтронная бомба, является небольшой водородной бомбой, называемой также оружием повышенной радиации. Она вызывает слабый взрыв, который, однако, сопровождается интенсивным выбросом высокоскоростных НЕЙТРОНОВ. Слабость взрыв означает то, что здания повреждаются не сильно. Нейтроны же вызывают серьезную лучевую болезнь у людей, находящихся в пределах определенного радиуса от места взрыва, и убивают всех пораженных в течении недели.

018-2.jpg

Вначале взрыв атомной бомбы (А) образует огненный шар (1) с температурой и миллионы градусов по Цельсию и испускает радиационное излучение (?) Через несколько минут (В) шар увеличивается в обьеме и создав!ударную волну с высоким давлением (3). Огненный шар поднимается (С), всасывая пыль и обломки, и образует грибовидное облако (D), По мере увеличения в обьеме огненный шар создает мощное конвекционное течение (4), выделяя горячее излучение (5) и образуя облако (6), При взрыве 15 мегатонной бомбы разрушение от взрывной волны являются полным (7) в радиусе 8 км, серьезными (8) в радиусе 15км и заметными (Я) в радиусе 30 км Даже на расстоянии 20 км (10) взрываются все легковоспламеняющиеся вещества, В течение двух дней после взрыва бомбы на расстоянии 300 км от взрыва продолжается выпадение осадков с радиоактивной дозой в 300 рентген Прилагаемая фотография показывает, как взрыв крупного ядерного оружия на земле создает огромное грибовидное облако радиоактивной пыли и обломков, которое может достигать высоты нескольких километров. Опасная пыль, находящаяся в воздухе, свободно переносится затем преобладающими ветрами в любом направлении Опустошение покрывает огромную территорию.

Современные атомные бомбы и снаряды

018-2.jpg

Радиус действия

В зависимости от мощности атомного заряда атомные бомбы,снаряды делят на калибры:малый,средний и крупный. Чтобы получить энергию, равную энергии взрыва атомной бомбы малого калибра, нужно взорвать несколько тысяч тонн тротила. Тротиловый эквивалент атомной бомбы среднего калибра составляет десятки тысяч, а бомбы крупного калибра – сотни тысяч тонн тротила. Еще большей мощностью может обладать термоядерное (водородное) оружие, его тротиловый эквивалент может достигать миллионов и даже десятков миллионов тонн. Атомные бомбы, тротиловый эквивалент которых равен 1- 50 тыс. т,относят к классу тактических атомных бомб и предназначают для решения оперативно-тактических задач. К тактическому оружию относят также: артиллерийские снаряды с атомным зарядом мощность 10 – 15 тыс. т. и атомные заряды (мощностью около 5 – 20 тыс. т) для зенитных управляемых снарядов и снарядов, используемых для вооружения истребителей. Атомные и водородные бомбы мощностью свыше 50 тыс. т относят к классу стратегического оружия.

Нужно отметить,что подобная классификация атомного оружия является лишь условной, поскольку в действительности последствие применения тактического атомного оружия могут быть не меньшими, чем те, которые испытало на себе население Хиросимы и Нагасаки, а даже большими. Сейчас очевидно, что взрыв только одной водородной бомбы способен вызвать такие тяжелые последствия на огромных территориях, каких не несли с собой десятки тысяч снарядов и бомб, применявшихся в прошлых мировых войнах. А нескольких водородных бомб вполне достаточно, чтобы превратить в зону пустыни огромные территории.

Ядерное оружие подразделяется на 2 основных типа: атомное и водородное (термоядерное). В атомном оружии выделение энергии происходит за счет реакции деления ядер атомов тяжелых элементов урана или плутония. В водородном оружии энергия выделяется в результате образования (или синтеза) ядер атомов гелия из атомов водорода.

Термоядерное оружие

Современное термоядерное оружие относится к стратегическому оружию, которое может применяться авиацией для разрушения в тылу противника важнейших промышленных, военных объектов, крупных городов как цивилизационных центров. Наиболее известным типом термоядерного оружия являются термоядерные (водородные) бомбы, которые могут доставляться к цели самолетами. Термоядерными зарядами могут начиняться также боевые части ракет различного назначения, в том числе межконтинентальных баллистических ракет. Впервые подобная ракета была испытана в СССР еще в 1957 году, в настоящее время на вооружения Ракетных Войск Стратегического Назначения состоят ракеты нескольких типов, базирующиеся на мобильных пусковых установках, в шахтных пусковых установках, на подводных лодках.

Атомная бомба

В основе действия термоядерного оружия лежит использование термоядерной реакции с водородом или его соединениями. В этих реакциях, протекающих при сверхвысоких температурах и давлении, энергия выделяется за счет образования ядер гелия из ядер водорода, или из ядер водорода и лития. Для образования гелия используется, в основном, тяжелый водород – дейтерий, ядра которого имеют необычную структуру – один протон и один нейтрон. При нагревании дейтерия до температур в несколько десятков миллионов градусов его атому теряют свои электронные оболочки при первых же столкновениях с другими атомами. В результате этого среда оказывается состоящей лишь из протонов и движущихся независимо от них электронов. Скорость теплового движения частиц достигает таких величин, что ядра дейтерия могут сближаться и благодаря действию мощных ядерных сил соединяться друг с другом, образуя ядра гелия. Результатом этого процесса и становится выделения энергии.

Принципиальная схема водородной бомбы такова. Дейтерий и тритий в жидком состоянии помещаются в резервуар с теплонепроницаемой оболочкой, которая служит для длительного сохранения дейтерия и трития в сильно охлажденном состоянии (для поддержания из жидкостного агрегатного состояния). Теплонепроницаемая оболочка может содержать 3 слоя, состоящих из твердого сплава, твердой углекислоты и жидкого азота. Вблизи резервуара с изотопами водорода помещается атомный заряд. При подрыве атомного заряда изотопы водорода нагреваются до высоких температур, создаются условия для протекания термоядерной реакции и взрыва водородной бомбы. Однако, в процессе создания водородных бомб было установлено, что непрактично использовать изотопы водорода, так как в таком случае бомба приобретает слишком большой вес (более 60 т.), из-за чего нельзя было и думать об использовании таких зарядов на стратегических бомбардировщиках, а уж тем более в баллистических ракетах любой дальности. Второй проблемой, с которой столкнулись разработчики водородной бомбы была радиоактивность трития, которая делала невозможным его длительное хранение.

В ходе исследования 2 вышеуказанные проблемы были решены. Жидкие изотопы водорода были заменены твердым химическим соединением дейтерия с литием-6. Это позволило значительно уменьшить размеры и вес водородной бомбы. Кроме того, гидрид лития был использован вместо трития, что позволило размещать термоядерные заряды на истребителях бомбардировщиках и баллистических ракетах.

C165df6d3ea4f49cdee622dd914cf42a.jpg

Создание водородной бомбы не стало концом развития термоядерного оружия, появлялись все новые и новые его образцы, была создана водородно- урановая бомба, а также некоторые ее разновидности – сверхмощные и, наоборот, малокалиберные бомбы. Последним этапом совершенствования термоядерного оружия стало создания так называемой «чистой» водородной бомбы.

Водородная бомба

Первые разработки этой модификации термоядерной бомбы появились еще в 1957 году, на волне пропагандистских заявлений США о создании некоего «гуманного» термоядерного оружия, которое не несет столько вреда для будущих поколений, сколько обычная термоядерная бомба. В претензиях на «гуманность» была доля истины. Хотя разрушительная сила бомбы не была меньшей, в то же время она могла быть взорвана так, чтобы не распространялся стронций-90, который при обычном водородном взрыве в течение длительного времени отравляем земную атмосферу. Все, что находится в радиусе действия подобной бомбы, будет уничтожено, однако опасность для живых организмов, которые удалены от взрыва, а также для будущих поколений, уменьшится. Однако данные утверждения были опровергнуты учеными, которые напомнили, что при взрывах атомных или водородных бомб образуется большое количество радиоактивной пыли, которая поднимается мощным потоком воздуха на высоту до 30 км, а потом постепенно оседает на землю на большой площади, заражая её. Исследования, проведенные учеными, показывают, что понадобится от 4 до 7 лет, чтобы половина этой пыли выпала на землю.

Видео

Мир во всем мире, глобальная политика и водородная бомба

от Gary Vey для viewzone

Мы надеемся, что благодаря всем рассказам о ядерных бомбах в новостях, этот отчет проинформирует вас не только о глобальной опасности, с которой мы сейчас сталкиваемся, но и о том, как работает водородная бомба .

Теперь мы окончательно знаем, что Северная Корея имеет возможность запустить водородную бомбу мощностью 100 килотонн и предположительно поражать цели как в этом регионе, так и на континентальной части США. Не только это, но есть опасения, что ядерное устройство способно нанести смертельный удар по электросети и электронике (см. ЭМИ-оружие) от орбитального спутника, запущенного ранее.

В других странах мира считается, что Саудовская Аравия также получила ядерное оружие от своего союзника Пакистана. Возможно ли, что многие другие страны-изгои тайно добыли достаточно урана или плутония, чтобы сделать водородную бомбу или, по крайней мере, «грязную» радиоактивную бомбу? Да. Следующие ниже отчеты ясно показывают, что и уран, и плутоний находятся на черном рынке более десяти лет. Утверждается, что часть радиоактивных материалов возникла в результате незаконного присвоения топливных продуктов после распада Советского Союза.Но, как вы увидите, обвинений достаточно, и достаточно радиоактивного материала, чтобы в самом ближайшем будущем создать множество секретных ядерных бомб.

Не верите мне? Проверьте это ...

Русская служба новостей, 18 апреля 2016 г., 14: 56 GMT:

В Грузии задержаны 6 человек за «попытку продать уран»

Служба безопасности Грузии заявила в понедельник, что задержала шестерых граждан Грузии и Армении, которые пытались продать уран-238 на сумму 200 миллионов долларов. Неясно, есть ли у группы покупатель на уран и где группа его приобрела, сообщает Reuters. «На момент задержания члены группы планировали продать ядерный материал, уран-238, за 200 миллионов долларов», - сообщил следователь службы безопасности Савле Мотиашвили. Сообщается, что сборный контейнер, предназначенный для перевозки урана-238, был обнаружен в квартире одного из задержанных. Тбилисский городской суд приговорил участников группы к предварительному заключению.

В 2009 году из большинства выпусков новостей не попала следующая история, но была широко освещена в российской и европейской прессе:

КИЕВ, Украина. Служба безопасности Украины заявляет, что арестовала регионального депутата и двух товарищей за попытку продать радиоактивный плутоний за 10 миллионов долларов.

Кольцо из оружейного электрорафинированного плутония-239 [ справа ] чистотой 99,96%. Этого кольца массой 5,3 кг плутония достаточно для использования в эффективном ядерном оружии.

Служба сообщает, что на прошлой неделе депутат и два бизнесмена из западной Тернопольской области были задержаны с подозрением на хранение 3,7 килограмма (8,2 фунта) плутония-239, который может быть использован для изготовления так называемой грязной бомбы. Такая бомба разбрасывает радиоактивный материал на большую территорию.

Во вторник служба заявила, что, по ее мнению, материал был произведен в России в советское время и переправлен на Украину через соседнюю страну.Украина отказалась от ядерного оружия после распада Советского Союза.

Что нужно знать о ядерных бомбах

Если вы посмотрите книгу по физике, вам скажут, что вам нужно 10 килограммов (22 фунта) оружейного плутония-239, чтобы получить сверхкритическую массу (ядерный взрыв). Для урана-235 это даже больше - около 33 фунтов. Но есть много информации о ядерном материале, которая не упоминается в книгах. Я надеюсь поделиться этим с вами в этой статье, хотя я знаю, что это вас напугает.

На самом деле, используя нечто, называемое отражателем нейтронов, излучение, исходящее как от плутония, так и от урана, можно направить обратно в радиоактивный материал, значительно уменьшив количество, необходимое для образования критической массы, чуть более чем наполовину.

Еще более ужасно узнать, что это небольшое количество расщепляющегося материала может быть использовано либо в «атомной бомбе» малой мощности - вроде той, что мы сбросили на Японию во время Второй мировой войны, - либо их можно использовать в качестве детонатора в термоядерном синтезе. водородная бомба.

Атомная бомба или водородная бомба ... В чем разница?

Атомная бомба использует то, что называется критической массой . Это количество радиоактивного материала, которое при объединении вызовет внезапный взрыв материала.

Уран и плутоний нестабильны или радиоактивны. Это означает, что они всегда испускают нейтроны, частицу в своем атомном ядре, медленно, но стабильно. Эти нейтроны обычно безвредно улетают в космос со скоростью света, но могут нанести вред живому организму.Их энергия может сжигать клетки и вызывать повреждения и мутации ДНК. Когда достаточное количество атомов урана или плутония сближается, их нейтроны сталкиваются с другими радиоактивными атомами и заставляют их мгновенно выделять больше нейтронов. Таким образом, скорость испускания нейтронов может увеличиться.

Если определенное количество радиоактивных атомов находится в непосредственной близости друг от друга, этот выброс нейтронов может увеличиваться по экспоненте. Это называется «цепная реакция». Если продолжить, радиоактивный материал взорвется.Количество материала, необходимое для этого, называется «критической массой».

Для урана природного оружейного качества (чистота 99%) эта критическая масса составляет около 33 фунтов или кусок размером с футбольный мяч. Плутонию требуется около 11 фунтов для достижения критической массы.

Типичная бомба деления сконструирована таким образом, что критическая масса урана разделяется на несколько более мелких частей, а затем внезапно объединяется для взрыва. Принцип прост и эффективен.

Предпочтительный метод формирует уран или плутний в форме полой сферы, так что пустое пространство в центре эффективно разделяет ядерный материал и сохраняет его подкритичность.Заряды взрывчатого вещества окружают сферу и при взрыве мгновенно взрываются и сжимают материал, так что он достигает критической массы в центре сферы и взрывается.

Вскоре ученые обнаружили, что такие материалы, как бариллий, могут отражать нейтроны, как зеркало отражает свет. Они обнаружили, что если бы они заключили сферу из урана или плутония в сферу, отражающую нейтроны, при детонации, необходимое количество делящегося материала было бы значительно меньше. Нейтроны, которые обычно улетали в космос, направлялись обратно в материал, где они действовали как дополнительная масса.

После Второй мировой войны производство оружия вскоре перешло с урана на более легкий плутоний, но общий вес, необходимый для бомб деления, резко ограничил их взрывной размер. Взрывной эффект напрямую связан с количеством делящегося материала, и даже с использованием нейтронных отражателей ядерное оружие было чрезвычайно тяжелым.

Водородная бомба

Следующим большим усовершенствованием ядерных бомб стала водородная бомба. Здесь основным источником взрывной реакции является не деление - разрушение радиоактивных атомов и выделение энергии - а синтез, при котором атомы вынуждены вместе образовывать новые элементы с выделением еще большей энергии.

Основная реакция в водородной бомбе - это, конечно, водород. Это самый легкий атом - номер 1 в периодической таблице элементов. У него есть один электрон, вращающийся вокруг его ядра, но ядро ​​может существовать либо с одним протоном, протоном и нейтроном, либо с протоном и двумя нейтронами. Две последние конфигурации обычно не встречаются в природе и являются результатом чего-то естественного или искусственного добавления нейтронов к ядру.

Водород с протоном и нейтроном, называемый , дейтерий создается в атмосфере в результате бомбардировки космическим излучением и встречается в относительном изобилии в океане.Водород с протоном и двумя нейтронами в ядре называется , тритий и редко встречается в природе. Тритий имеет короткий срок службы и в природе разлагается до обычного водорода. Чтобы получить запас трития, ученым нужно было быть очень умным.

Взрывная сила водородной бомбы происходит от взаимодействия - слияния - атома дейтерия и трития. Реакция синтеза приводит к образованию атома гелия (номер 2 в периодической таблице) плюс свободный нейтрон и, что важно, высвобождение удивительного числа 17.6 МэВ энергии!



Секреты водородной бомбы

Ядра трития и дейтерия имеют положительный заряд и естественно отталкиваются друг от друга. Необходимо использовать огромное давление и энергию, чтобы сжать их и позволить «сильной ядерной силе» взять верх. Это достигается за счет взрыва небольшой атомной бомбы деления в ограниченном пространстве корпуса бомбы и создания специальных отражающих поверхностей для фокусировки интенсивного рентгеновского излучения и нейтронов от этого первичного взрыва во вторичный цилиндр, где водород будет плавиться.

Одной из основных проблем водородной бомбы было получение трития. Ученые обнаружили, что они могут создать это на месте с соединением, объединяющим литий (номер 3 в периодической таблице элементов) и дейтерий, полученным из тяжелой воды, используемой для охлаждения реактора. В результате получился сухой твердый порошок под названием дейтерид лития.

Когда нейтрон (от первичного взрыва) соединяется с атомом лития, в результате образуются атом гелия и атом трития. Тритий быстро находит и соединяется с атомом дейтерия, чтобы слиться с атомом гелия, и стреляет свободным нейтроном, чтобы начать реакцию заново.Реакция термоядерного синтеза заставляет плутониевый стержень и корпус уранового цилиндра вносить дополнительные нейтроны от деления, и результирующий взрыв на много больше, чем атомная бомба.

A : Стабильная бомба. B : Заряды взрывчатого вещества, окружающие плутониевую сферу, детонируют и сжимаются о баррилиевый отражатель. C : Отражатель сжал плутониевую сферу до критической массы, где он воспламеняет газообразный тритий и вызывает взрыв деления.Рентгеновские лучи и тепло заставляют пенополистирол превращаться в плазму, отражаться от стенок, покрытых бариллием, и фокусироваться на вторичном цилиндре. D : Плазма и взрыв сжимают вторичный цилиндр, вызывая реакцию дейтерида лития, высвобождая тритий и приводя к реакции синтеза. E : Урановая оболочка и плутониевый стержень способствуют реакции флюса, и огненный шар взрывается.

Самая мощная водородная бомба в мире была взорвана 30 октября 1961 года.Взрывная сила бомбы составляла 58 мегатонн, что почти в 6000 раз превышало мощность бомбы в Хиросиме. Бомба была сброшена самолетом и взорвалась на высоте 365 метров (1200 футов) над поверхностью. Ударная волна, создаваемая этой бомбой, была настолько мощной, что трижды обошла землю. Грибовидное облако простиралось почти на 60 километров в атмосферу. Результирующее падение было измерено по всему северному полушарию. Вспышки света можно было наблюдать на всем пути к Хопену в Норвежском море, Сор-Варангер в норвежском графстве Финнмарк и у озера Инари в финской Лапландии.

НАСТОЯЩАЯ угроза в 2017 году ...

Основная цель этой статьи - дать вам понять, что водородная бомба - это всего лишь очень маленькая атомная бомба с малой мощностью, которая была объединена с не- радиоактивное соединение, которое легко доступно и много. Это соединение состоит из лития - того же элемента, который используется в аккумуляторах вашего ноутбука и мобильного телефона - и водорода, которого много в океанах Земли. При правильном изготовлении даже небольшое количество плутония или урана способно взорвать водородную бомбу, которая может испарить все в радиусе 30 миль менее чем за секунду.

Многое из того, что нам сообщают в СМИ, предполагает, что радиоактивный материал, приобретенный странами-изгоями или террористами, будет использован в бомбе деления или так называемой «грязной бомбе». Урожайность и ограниченные площади разрушения сильно устарели.

В то время как понимание общественностью ядерных технологий было заморожено в послевоенную эру, огромные успехи были достигнуты под завесой секретности. Отражатели нейтронов и сложные методы детонации повысили эффективность даже самой простой бомбы деления, в то время как открытие дейтерида лития, к сожалению, сделало качественный скачок в потенциальном взрывном разрушении термоядерных бомб.

Это новый мир - опасный.

Северная Корея , как полагают, очищает как обогащенный уран, так и плутоний. Они перерабатывают эти элементы в своей стране на атомных станциях, и им не нужно их импортировать. Гипотетически Северная Корея могла бы производить около 20 килограммов 90-процентного оружейного урана в год. В недавнем подземном испытании они достигли взрыва водорода мощностью около 100 килотонн. Это примерно в десять раз превышает мощность бомбы при взрыве в Хиросиме, как показывают данные мониторинга окружающих сейсмических данных, равные 6.3.

Фактически, предыдущие подземные испытания часто использовались для тестирования небольших взрывных устройств, таких как первичный детонатор для гораздо большей водородной бомбы (и для устройства ЭМИ, вращающегося на орбите спутника). Технология изготовления инертного баллона из урана-328, заполненного дейтеридом лития, настолько проста, что не требует испытаний. Простые электронные приборы могут определить, достаточно ли рентгеновских лучей, нейтронов и теплового давления для активации реакции синтеза в крупномасштабной водородной бомбе.

Иран уже занимается обогащением урана и, возможно, уже накопил достаточно урана для основного пускового механизма.Технология превращения этого урана в водородную бомбу опасно проста. СМИ и политики предупреждают нас о странах-изгоях, которым нужно много лет, чтобы создать бомбу, и говорят о десятках килотонн расщепляющегося материала, необходимого даже для маломощной или «грязной» бомбы, но правда намного ужаснее. Эта технология легко в пределах досягаемости любой нации, стремящейся использовать свою апокалиптическую мощь. Физика хорошо изучена, и количество расщепляющегося материала для первичного взрыва находится в пределах досягаемости.Вполне вероятно, что уже доставлено несколько фунтов плутония или урана и собрана водородная бомба.

Пропавшие уран и плутоний - у кого они?

В Швеции пропало 100 килограммов обогащенного урана - Шведское агентство по контролю за ядерной энергией в настоящее время оспаривает утверждения ЦРУ об исчезновении 100 килограммов урана. Шведское агентство по ядерной инспекции (SKI) неоднократно фиксировало значительные расхождения между количеством отходов, поступающих на переработку шведской компанией Ranstad Minerals.Уран еще не был учтен, но считается, что он оказался в Сирии.

Представители ЦРУ заявили шведской газете: «Компания (Ranstad Mineral) представляет угрозу безопасности, и мы подняли этот вопрос на высшие уровни, чтобы заставить шведов остановить их ... Если выяснится, что радиоактивный или ядерный материал был отправлен из От Швеции к Сирии, тогда это очень серьезный вопрос для Швеции ».

Китай пропал без вести 8 килограммов U-235 - Восемь килограммов или 17 фунтов урана пропали без вести в Китае, что откладывает приговор по делу четырех человек, обвиненных в попытке продать его на черном рынке, сообщают государственные СМИ.Суд в Гаунчжоу, столице южной провинции Китая Гуандун, заслушал, что эти четверо пытались продать материал в период с 2005 по январь 2007 года. Мужчины были арестованы после того, как потенциальный покупатель в Гонконге сдал их властям. Однако, несмотря на то, что эти люди были под стражей, они не смогли или не захотели обнаружить уран. Более 20 человек заболели после воздействия обогащенного урана (235), но материал по-прежнему отсутствует.

Шотландия теряет 10,2 килограмма урана (235) - Вице-президент Европейской комиссии Франс Андриссен заявил, что уран «исчез» с завода по переработке ядерного топлива в Дунрее, Шотландия.Власти все еще пытаются найти материал, из которого можно сделать ядерную бомбу.

В Республике Конго пропали 100 «слитков» урана - В Кеншасе, Конго, были произведены аресты в ответ на сообщения об исчезновении «более 100 слитков» урана из Регионального центра ядерных исследований в Кеншасе. Были арестованы директор Фортунат Луму и помощник, которые до сих пор не пролили свет на местонахождение пропавшего урана.

На объекте в Вирджинии (США) пропало 55 кг урана. - Завод по переработке BWXT, расположенный в Mt.Атос, штат Вирджиния, сообщил о «проблеме учета» инвентаризации при получении урана, отправленного с завода в Казахстане. Дефицит составляет около 55 килограммов урана «порядка плюс-минус 100 процентов». При переупаковке в Казахстане были собраны данные о массе урана в каждой банке. Также был определен уровень обогащения U-235 с помощью двух отдельных тестов для каждой банки. После того, как BWXT получил материал, он проверил защищенные от несанкционированного доступа пломбы и определил вес и содержимое контейнеров, прежде чем поместить их в хранилище.Записи NRC показывают, что урановый / бериллиевый лом был извлечен из запечатанных контейнеров, испытан на скорость растворения, спечен и возвращен в контейнеры в герметичных пломбах. Но была отмечена одна проблема. «В тот же период в системе безопасности существовала уязвимость, связанная с обысками персонала, покидающего зону обработки в чрезвычайных условиях», - говорится в записке.

В Лос-Аламосе не хватает плутония для 150 ядерных бомб - Осажденная Лос-Аламосская национальная лаборатория (LANL) не может учесть 765 килограммов плутония, согласно заявлению группы по наблюдению за ядерной энергетикой директору Дж.Питер Нанос. Согласно заявлению, «Министерство энергетики (DOE) сообщило о сбросе в отходы из LANL 610 кг плутония; Лос-Аламос указывает цифру в 1375 кг, что эквивалентно 150 единицам ядерного оружия. Это неприемлемо по любым вообразимым стандартам и представляет собой решающую проблему безопасности, окружающей среды и безопасности ".

Япония теряет 206 килограммов плутония - Япония объявила о пропаже 206 килограммов ее запасов плутония - достаточных для изготовления около 25 ядерных бомб.Правительственные ученые заявили, что с 1977 года из отработавшего ядерного топлива на перерабатывающем предприятии примерно в 120 км к северо-востоку от Токио было извлечено 6 890 кг плутония. Но это на 3% меньше того количества, которое, по оценкам, произвел завод. Эксперты говорят, что недостающее количество пугающе велико, и по слухам пропавший плутоний был связан с Северной Кореей.

В Великобритании пропало 19,1 кг высокообогащенного плутония - За последние 12 месяцев из Селлафилда в Камбрии пропало достаточно плутония для изготовления пяти ядерных бомб.В официальном отчете перечислены «неучтенные материалы», которые, по всей видимости, исчезли с завода по переработке. Более подробная информация отсутствует.

Где-то у кого-то есть материал для ядерного триггера. Остальные компоненты, в частности дейтерид лития, относительно легко защитить. Теперь мы просто ждем и посмотрим, достаточно ли безумна какая-нибудь нация или группа, чтобы использовать это.

Но подождите! ... это еще ...

Введите БОМБУ СУДНОГО ДНЯ!

Поскольку реакция синтеза производит в основном нейтроны и очень мало радиоактивных, появилась концепция «чистой» бомбы: бомба с небольшим атомным триггером, менее расщепляющимся тампером и, следовательно, меньшим количеством радиоактивных осадков.Дальнейшее продвижение вперед привело бы к созданию предлагаемой нейтронной бомбы, которая имела бы минимальный триггер и неделящийся тампер; будут эффекты взрыва и град смертельных нейтронов, но почти не будет радиоактивных осадков; теоретически это нанесло бы минимальный физический ущерб зданиям и оборудованию, но убило бы большинство живых существ.

Предполагаемая кобальтовая бомба, напротив, является радиоактивно «грязной бомбой» с кобальтовым тампером. Вместо того, чтобы генерировать дополнительную взрывную силу от деления урана, кобальт превращается в кобальт-60, период полураспада которого равен 5.26 лет и производит сильные и смертоносные (и, следовательно, проникающие) гамма-лучи. Период полураспада Co-60 достаточно велик, чтобы частицы в воздухе оседали и покрывали поверхность земли до того, как произойдет значительный распад, что делает непрактичным прятаться в укрытиях. Это побудило физика Лео Сцилларда назвать его «устройством судного дня», поскольку оно было способно уничтожить жизнь на Земле. Такое устройство можно было бы создать и использовать как высшую угрозу в политическом противостоянии, фактически говоря миру: «Делай, как мы говорим, или мы , все умрем!»

Спи спокойно сегодня вечером.


Комментарии?

Комментарии читателей:

Итак, если я понимаю науку, лежащую в основе «бомбы судного дня», то все, что Киму в Северной Корее нужно сделать, - это построить действительно большую водородную бомбу с кобальтовым корпусом - и просто оставить ее там в его страна. Затем пригрозите взорвать его, что убьет всех на земле, если его требования не будут выполнены! И никто не посмеет попытаться стереть его, потому что он может взорваться! Мат!

Майк Г.


.

Водородная бомба - 1950 | Фонд атомного наследия

В январе 1950 года президент Трумэн принял неоднозначное решение продолжить и усилить исследования и производство термоядерного оружия. В то время у Дэвида Лилиенталя, председателя Комиссии по атомной энергии, были серьезные оговорки по поводу создания «супер» или термоядерной бомбы.

Тем не менее 25 июля 1950 года президент Гарри Трумэн написал Кроуфорду Х. Гринуолту, президенту E.I. du Pont de Nemours and Company с просьбой к DuPont заняться проектированием, строительством и эксплуатацией нового объекта для производства плутония и трития, необходимых ингредиентов для термоядерной бомбы.Из-за увеличивающейся дальности действия советских самолетов Комиссия исключила возможность расширения Хэнфорда, но предпочла отдаленные районы на юге и в районе реки Огайо. Так началось обширное расширение ядерного оружейного комплекса, который в конечном итоге имел операции примерно в тридцати двух государствах.

Водородная бомба и Манхэттенский проект

В дополнение к исследованиям и разработке оружия деления во время Манхэттенского проекта были начаты теоретические работы по водородной бомбе.В начале 20-го века было признано, что звезды, вероятно, получали огромное количество энергии в результате какого-то ядерного процесса. В течение 30-х годов Ханс Бете исследовал это явление и предположил, что Солнце и другие звезды получают свою энергию из ряда термоядерных реакций, которые происходят при чрезвычайно высоких давлениях и температурах, которые, как считается, преобладают в центре звезд. Однако многие считали, что эти условия невозможно воссоздать на Земле, и в результате лишь немногие ученые задумывались о том, чтобы произвести такие реакции в лаборатории.

Hans Bethe

Появление атомной бомбы резко изменило перспективы создания водородной бомбы. В центре взрывающейся бомбы деления возникают температуры, превышающие 100000000 градусов, и поэтому стало понятно, что возможно хотя бы одно из условий, необходимых для зажигания термоядерной реакции.

В 1942 году, после создания первой ядерной цепной реакции на Земле в Met Lab в Чикаго, Энрико Ферми предположил, что процесс деления, происходивший внутри атомной бомбы, может быть использован для зажигания термоядерной реакции того же типа, что и внутри атомной бомбы. центр солнца.Он предположил, что реакции с участием дейтронов, ядер естественной тяжелой формы водорода, будут взаимодействовать взрывным образом вместе при огромных температурах, создаваемых во время атомного взрыва, и будут производить гелий и огромное количество энергии.

Когда был основан Лос-Аламос, одной из первоначальных задач было исследование водородной бомбы. Однако, поскольку разработка бомб деления оказалась более сложной, чем ожидалось, их разработка потребовала и получила полное внимание лаборатории.Тем не менее небольшая группа физиков-теоретиков под руководством Эдварда Теллера предприняла значительные усилия для изучения перспектив термоядерной бомбы во время войны.

Медленный прогресс: 1946 - 1949

Весной 1946 года физики, оставшиеся в Лос-Аламосе после окончания войны, снова занялись изучением того, как на Земле могут возникать термоядерные реакции. Вскоре исследования разделились на две отдельные линии. Одна такая линия исследовала сравнительно простую цель - зажечь относительно небольшую массу термоядерного топлива с помощью энергии, произведенной в относительно большом взрыве деления - то, что позже стало известно как «ускорение» или «принцип ускорителя».Другое направление исследований имело гораздо более сложную задачу - зажечь относительно большую массу термоядерного топлива с помощью относительно небольшого взрыва деления.

Отчет о состоянии понимания физиками термоядерного процесса по состоянию на весну 1946 г. был опубликован в июне того же года и озаглавлен «Отчет конференции по сверхчувствительности». Среди участников конференции были ученые Манхэттенского проекта Эдвард Теллер, Джон фон Нейман и Станислав Улам. Также присутствовал д-р.Эмиль Клаус Фукс, который, как позже стало известно, передавал Советскому Союзу все, что он знал об атомных исследованиях. В отчете говорилось, что теоретический проект, представленный на конференцию, был в целом «работоспособным» и что разработка водородной бомбы фактически осуществима. Однако в отчете также сделан вывод о том, что для разработки Супер Бомбы потребуются значительные ресурсы, и не было никаких оценок того, сколько будет стоить проект или сколько времени потребуется для его успеха.

Работа над «Супер» продвигалась медленно с 1946 по 1949 год, главным образом потому, что ученые, работавшие над проектом, все еще не могли определить, как исследовать процесс термоядерной реакции в больших объемах в лаборатории.Фактически, единственный способ изучить и проверить процесс термоядерного синтеза даже с небольшой массой топлива - это подвергнуть его экстремальному нагреву и огромному выходу энергии при полномасштабном ядерном взрыве. Подобные эксперименты оказались сложными и дорогими. В результате большинство физиков в Лос-Аламосе посвятили свое время совершенствованию и увеличению эффективности и мощности ядерных бомб, которые было намного проще проверить в лабораторных условиях.

Дебаты начинаются: 1949-1950

Когда Белый дом публично объявил, что Советский Союз действительно взорвал собственное атомное оружие (известное как JOE-1) 23 сентября 1949 года, дискуссии вокруг предложения построить супербомба сразу усилилась.Советское ядерное испытание потрясло мир. Многие ведущие физики, работавшие над Манхэттенским проектом, полагали, что пройдет не менее пяти лет, прежде чем Советы смогут создать свою собственную атомную бомбу. И Гарри Трумэн, и генерал-майор Лесли Гроувз подсчитали, что русским потребуется несколько десятилетий, чтобы испытать ядерное устройство.

Советское ядерное испытание в августе 1949 года вкупе с "падением" Китая к коммунизму позже в том же году вызвали страх у многих американцев. Воспринимаемый баланс сил, существовавший между западными странами и коммунистическим блоком после Второй мировой войны, казалось, радикально изменился в пользу коммунистов.Все это вызвало пару очень серьезных вопросов: какова должна быть реакция Америки и как Соединенные Штаты должны добиваться ее?

Некоторые, в том числе Эдвард Теллер, E.O. Лоуренс и Луис Альварес считали, что создание водородной бомбы - лучший способ противостоять новой советской угрозе и вернуть себе преимущество в гонке ядерных вооружений. Другие, в том числе Роберт Оппенгеймер, Джеймс Б. Конант и Дэвид Э. Лилиенталь, считали, что водородная бомба была оружием массового геноцида (даже в большей степени, чем атомная бомба), и ее разработка в конечном итоге поставит под угрозу будущее человечества.Споры о том, строить или нет суперкар, разыграются в последние месяцы 1949 года, и решение Трумэна в январе 1950 года радикально изменит ход холодной войны.

Генеральный консультативный комитет (GAC)

По мере того, как разгорелась дискуссия о том, следует ли создавать водородную бомбу, Комиссия по атомной энергии решила созвать специальное заседание своего Генерального консультативного комитета (GAC), которое будет проведено как как можно скорее. GAC был учрежден Законом об атомной энергии 1946 года с целью управления послевоенным развитием ядерной энергетики и технологий в Соединенных Штатах.

Комитет, возглавляемый Робертом Оппенгеймером, включал многих физиков и технологических лидеров высшего уровня, которые участвовали в крупных проектах военного времени. Среди других выдающихся участников были Джеймс Б. Конант, Ли А. ДюБридж, Энрико Ферми, И.И. Лави, Хартли Роу, Гленн Т. Сиборг, Сирил Стэнли Смит и Худ Вашингтон. Комитет, собравшийся 29-30 октября 1949 года, попросили поделиться своим мнением о водородной бомбе и рассмотреть вопрос о том, достаточно ли делает Комиссия по атомной энергии для достижения своих целей общей обороны и безопасности.GAC опубликовал свой отчет, который включал три отдельных раздела, 30 октября 1949 года. Отчет был почти полностью рассекречен в 1974 году.

Часть I отчета касалась в основном всех относящихся к делу вопросов, кроме вопросов, непосредственно связанных с водородной бомбой. , Это включало рекомендацию о расширении установок для разделения изотопов урана и производства плутония, а также об увеличении поставок урановой руды, необходимой для производства ядерного оружия. В части I также содержится призыв к продолжению разработки бомб деления, особенно тех, которые могут быть доступны для «тактической доставки».«

В части II отчета обсуждалась водородная бомба. Помимо описания того, что было известно о суперпользователе, и подробного описания трудностей, связанных с его разработкой, GAC пришел к выводу, что водородную бомбу, вероятно, можно построить. В отчете отмечалось, что «Последний момент, который необходимо подчеркнуть, - это то, что может потребоваться множество тестов до того, как будет разработана работоспособная модель или до того, как будет установлено вне разумных сомнений, что никакая такая модель не может быть развита. Хотя мы не можем дать конкретную оценку вероятности для какой-либо конкретной модели, мы считаем, что творческое и согласованное нападение на проблему имеет больше, чем даже шанс произвести оружие в течение пяти лет.В части II отчета также обсуждались последствия разработки такого мощного оружия и подчеркивалось, что практически не существует никаких ограничений в отношении взрывной мощности термоядерного оружия: «очевидно, что использование этого оружия приведет к уничтожению бесчисленных человеческих жизней. ; это не оружие, которое может использоваться исключительно для уничтожения материальных объектов военного или полувоенного назначения. Таким образом, его применение ведет к политике уничтожения гражданского населения гораздо дальше, чем сама атомная бомба.

Часть III отчета затронула суть вопроса: вопрос о том, следует ли разрабатывать водородную бомбу. В конечном итоге в отчете сделан вывод о том, что программа по созданию суперспособности не должна осуществляться: «Хотя члены Консультативный комитет не единодушен в своих предложениях относительно того, что следует делать в отношении супербомбы, среди нас есть определенные элементы единодушия. Мы все надеемся, что тем или иным способом можно избежать разработки этого оружия.Мы все не хотим, чтобы Соединенные Штаты проявили инициативу в ускорении этого развития. Мы все согласны с тем, что в настоящий момент было бы неправильным прилагать все усилия для его разработки ». специальный подкомитет Совета национальной безопасности (NSC), в состав которого входили председатель AEC Дэвид Э. Лилиенталь, министр обороны Луис Джонсон и государственный секретарь Дин Ачесон.Когда комитет впервые собрался для обсуждения водородной бомбы 30 ноября 1949 года, Лилиенталь не только поддержал выводы GAC о том, чтобы не строить суперкомпьютер, но и призвал сделать последнюю попытку достичь международного соглашения по ядерной энергии с Советским Союзом. Союз. Джонсон и Ачесон поддержали разработку водородной бомбы.

Когда комитет собрался в последний раз 31 января 1950 года, Лилиенталь понял, что остановить разработку суперкара невозможно.Он принял черновой вариант рекомендаций для президента, написанный Дином Ачесоном, по продолжению разработки водородной бомбы.

24 февраля 1950 г. Объединенный комитет начальников штабов обратился к президенту с просьбой утвердить полномасштабную разработку водородных бомб и средств их производства и доставки. После получения совета от Специального комитета СНБ, Трумэн удовлетворил запрос 10 марта. Вскоре после этого началось строительство реакторов для производства трития, которое, как считалось, необходимо для термоядерного топлива.

Два с половиной года спустя, 1 ноября 1952 года, Соединенные Штаты испытали свое первое в истории термоядерное устройство на атолле Эниветок в южной части Тихого океана. «Майк Шот», как его называли, дал 10 мегатонн в тротиловом эквиваленте и был примерно в 1000 раз больше, чем бомба, сброшенная на Хиросиму семью годами ранее. Менее чем через год Советы взорвали свое первое термоядерное оружие. К 1953 году началась гонка ядерных вооружений.

Operation Greenhouse

Operation Greenhouse - это серия ядерных испытаний, проведенных на атолле Эниветак в начале 1951 года для проверки различных принципов конструкции, которые впоследствии стали решающими в разработке термоядерного оружия.Целью этих испытаний было уменьшение размера, веса и количества делящегося материала, необходимого для ядерного оружия, при одновременном увеличении его разрушительной силы.

Самое важное испытание в серии «Парниковые» произошло 8-9 мая 1951 года, когда физики испытали устройство, в котором относительно большой выход деления должен был использоваться для воспламенения относительно небольшой массы термоядерного топлива. Эта классическая конструкция работала по принципу радиационной имплозии, который был исследован ранее в 1946 году.Целью эксперимента, получившего прозвище «выстрел Джорджа», было продемонстрировать, как минимум, то, что термоядерная реакция может происходить в идеальных условиях в экспериментальном устройстве. Испытание сработало, и в результате крупнейшего на сегодняшний день ядерного взрыва удалось зажечь первое небольшое термоядерное пламя, когда-либо горящее на Земле. По словам Эдварда Теллера, успех выстрела «Джордж» стал решающим в разработке Super и вселил в ученых уверенность в дальнейших размышлениях о принципах термоядерного дизайна.

Прорыв Теллера-Улама

В то время как выстрел «Джорджа» 1951 года доказал, что большой взрыв деления может быть использован для воспламенения небольшой массы термоядерного топлива в строго контролируемом эксперименте, ученые все еще пытались решить, как это сделать. сконфигурировать вооруженное устройство, которое будет производить достаточно энергии из взрывающейся массы делящегося материала в термоядерное топливо, чтобы достичь температуры, необходимой для его горения.

Пока физики-экспериментаторы и инженеры занимались этой проблемой, физики-теоретики уже усердно работали, обдумывая следующий шаг: воспламенение большой массы термоядерного топлива при относительно небольшом взрыве деления.Прорыв произошел в начале марта 1951 года (за два месяца до запланированных испытаний на Эниветоке), когда Эдвард Теллер и Станислав Улам разработали многообещающий проект (детали которого до сих пор строго засекречены). Расчеты, основанные на новой конструкции, начались немедленно, большинство из них было сделано учеными Лос-Аламоса. Кроме того, ученые использовали некоторые из самых первых вычислительных машин для помощи в вычислениях.

Новая проектная идея и поддерживающие ее расчеты были представлены широкой группе ученых на встрече, проведенной в офисе Оппенгеймера в Институте перспективных исследований в Принстоне в июне 1951 года.Также присутствовали несколько членов AEC и GAC. Присутствующие сразу же пришли к выводу, что новый дизайн технически исправен и, вероятно, представляет собой лучший шанс на успех в экспериментальном испытании. Вскоре после этого в Лос-Аламосе были разработаны и одобрены в Вашингтоне планы серии испытаний устройств, которые подтвердят эту конструкцию.

Осенью 1951 года было решено провести две отдельные испытательные операции. Первая операция, IVY, должна была быть проведена как можно скорее и будет включать ряд испытаний для проверки конструкции Теллера-Улама в строго экспериментальной ситуации.Вторая операция, ЗАМОК, будет проведена как можно скорее после IVY и будет проверять конфигурацию Теллера-Улама в формах, подходящих для военного использования (например, вооруженных устройств).

Operation IVY

Ivy Mike Test Первая серия термоядерных испытаний, проведенных Соединенными Штатами, состоялась в ноябре 1952 года во время операции IVY. Первое испытание состоялось 1 ноября 1952 года на небольшом тихоокеанском острове Элугелаб на атолле Эниветак на Маршалловых островах. Взрыв, получивший название «Майк выстрел», прошел очень успешно.Он дал энергетический эквивалент 10 мегатонн в тротиловом эквиваленте, что примерно в 1000 раз больше энергии, сброшенной бомбой Хиросима (около 13 килотонн), сброшенной на Японию в августе 1945 года. Хотя испытание оказалось успешным, устройство Майка было очень далеко не практическое оружие доставки. Его термоядерное топливо состояло из жидкого дейтерия, вещества, которое необходимо охладить до температур ниже -250 ° C, чтобы сжижать его. В результате для бомбы требовалось сложное холодильное устройство (размером с небольшую лабораторию), чтобы поддерживать топливо в этом состоянии до его взрыва.

Одна из главных причин, по которой физики решили испытать первое термоядерное устройство с жидким дейтерием в качестве топлива, заключалась в том, что физикам было бы намного проще проводить теоретические расчеты, исходя из простого «сжигания» дейтерия, по сравнению со сложным многоступенчатым процессом. участвует во взрыве твердого дейтерида лития (LiD). Кроме того, в США в то время не было завода, способного производить высокие количества обогащенного лития, необходимые для использования в термоядерном устройстве.

Второе устройство, испытанное 16 ноября 1952 года во время операции IVY, было известно как «King Shot». Это устройство было сброшено с самолета и взорвалось на высоте 1480 футов над целью. Взрыв, энергия которого полностью получена за счет деления, был чрезвычайно мощным и, вероятно, дал около 500 килотонн (фактическая мощность никогда официально не сообщалась). Согласно президенту Дуайту Д. Эйзенхауэру в речи, произнесенной через год после испытаний IVY, Соединенные Штаты обладают атомной бомбой, которая в «25 раз» больше тех, что используются в Японии, то есть 500 килотонн.

«Королевский выстрел» был важен, потому что он продемонстрировал, что разработка термоядерного оружия - не единственный способ создания чрезвычайно массивных бомб. Еще со времен JOE-1 многие политики и физики утверждали, что единственный возможный способ для Америки обеспечить свою безопасность - это создать бомбу гораздо большей, чем у Советов, и что единственный способ сделать это - осуществить программу аварийных разработок. водородная бомба. Ганс Бете, выступая против программы аварийного завершения сверхъестественного, предположил, что более крупная бомба может быть легко произведена путем прямой экстраполяции современной технологии деления.

В дополнение к работе, проводимой над термоядерным оружием, большая часть исследований, проведенных в Лос-Аламосе в конце 1940-х годов, касалась новых методов создания более эффективных и мощных бомб деления. Некоторые физики исследовали способы улучшить методы имплозии с помощью экспериментальных лабораторных работ. Другие сосредоточились на использовании математических расчетов для изучения возможностей новых конфигураций. К началу 1950-х годов ученые определили, что очень эффективные бомбы деления мегатонного класса можно разработать, применив новейшие технологии имплозии.King Shot подтвердил эти идеи, произведя взрыв, производящий почти половину мегатонны в тротиловом эквиваленте.

Operation CASTLE

Operation CASTLE была второй серией термоядерных испытаний, запланированной Комиссией по атомной энергии и состоявшейся весной 1954 года. Во время CASTLE были испытаны шесть вариантов супербомбы. Первое испытание в этой серии, испытание «Браво», состоялось 1 марта 1954 года. «Браво» представляло собой устройство, в котором в качестве топлива использовался дейтерид лития, и в результате взрыва получилось 15 мегатонн, самая большая бомба, когда-либо взорванная Соединенными Штатами.Бомба имела форму, легко приспособляемую для доставки с самолета, и, таким образом, была первой в Америке водородной бомбой, вооруженной водородом.

Испытательный взрыв "Браво" дал более чем в два с половиной раза больше, чем ожидали ученые. Огромный взрыв выбросил в атмосферу большое количество радиоактивного мусора. Это привело к облучению и заражению жителей близлежащих атоллов, а также некоторых военнослужащих и экипажа японского рыболовного траулера («Счастливый дракон»), которые остались незамеченными в зоне безопасности вокруг взрыва.Этот инцидент внушил общественное мнение об опасности выпадения радиоактивных осадков от ядерного оружия.

Ядерные испытания при эксплуатации CASTLE

1. Браво - 14,8 Мегатонн

2. Ромео - 11,0 Мегатонн

3. Кун - 0,10 Мегатонн

4. Юнион - 6,90 Мегатонн

5. Янки - 13,0 Мегатонн

6. Нектар - 1.69

Соединенные Штаты никогда не испытывали ядерное устройство крупнее Браво. Когда в середине 1950-х годов лаборатория Ливермора предложила одно такое более мощное устройство для включения в другую серию испытаний, Эйзенхауэр лично наложил вето на него на основании его чрезмерной мощности.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *