Toată lumea a discutat deja una dintre cele mai neplăcute știri din decembrie - testele de succes Coreea de Nord th bombă cu hidrogen. Kim Jong-un nu a omis să sugereze (să afirme în mod direct) că este gata în orice moment să transforme armele din defensivă în ofensivă, ceea ce a provocat o agitație fără precedent în presa din întreaga lume. Au existat însă și optimiști care au declarat că testele au fost falsificate: ei spun că umbra Juche-ului cade în direcția greșită și, cumva, precipitațiile radioactive nu sunt vizibile. Dar de ce prezența unei bombe cu hidrogen în țara agresoare este un factor atât de important pentru țările libere, din moment ce până și focoasele nucleare, pe care Coreea de Nord le are din abundență, nu au speriat niciodată pe nimeni atât de mult?
Bomba cu hidrogen, cunoscută și sub numele de Bombă cu hidrogen sau HB, este o armă incredibilă forță distructivă, a cărui putere se măsoară în megatone de TNT. Principiul de funcționare al HB se bazează pe energia care este generată în timpul fuziunii termonucleare a nucleelor de hidrogen - exact același proces are loc în Soare.
Cum este o bombă cu hidrogen diferită de o bombă atomică?
Fuziunea nucleară, procesul care are loc în timpul detonării unei bombe cu hidrogen, este cel mai puternic tip de energie disponibil pentru omenire. Încă nu am învățat cum să-l folosim în scopuri pașnice, dar l-am adaptat în scopuri militare. Această reacție termonucleară, similară cu ceea ce poate fi văzut în stele, eliberează un flux incredibil de energie. În energia atomică, energia provine din fisiune nucleul atomic, deci explozia unei bombe atomice este mult mai slabă.
Primul test
ȘI Uniunea Sovietică din nou înaintea multor participanți la cursa Războiului Rece. Prima bombă cu hidrogen, fabricată sub conducerea genialului Saharov, a fost testată la locul de testare secret de la Semipalatinsk - și, pentru a spune ușor, au impresionat nu numai oamenii de știință, ci și spionii occidentali.
Unda de soc
Efectul distructiv direct al unei bombe cu hidrogen este o undă de șoc puternică și foarte intensă. Puterea sa depinde de dimensiunea bombei în sine și de înălțimea la care a detonat încărcătura.
Efect termic
O bombă cu hidrogen de numai 20 de megatone (dimensiunea celei mai mari bombe testate până acum este de 58 de megatone) creează o cantitate imensă de energie termică: beton topit pe o rază de cinci kilometri de locul de testare al proiectilului. Pe o rază de nouă kilometri, toate viețuitoarele vor fi distruse; nici echipamentele, nici clădirile nu vor supraviețui. Diametrul craterului format prin explozie va depăși doi kilometri, iar adâncimea acestuia va fluctua în jur de cincizeci de metri.
Minge de foc
Cel mai spectaculos lucru după explozie va părea observatorilor a fi o minge de foc uriașă: furtunile în flăcări inițiate de detonarea unei bombe cu hidrogen se vor susține, atrăgând tot mai mult material inflamabil în pâlnie.
Contaminarea prin radiații
Dar cel mai mult consecință periculoasă explozia va provoca, desigur, contaminarea cu radiații. Dezintegrarea elementelor grele într-un vârtej de foc va umple atmosfera cu particule minuscule de praf radioactiv - este atât de ușor încât atunci când intră în atmosferă, poate merge în jur. Pământ de două-trei ori și abia atunci va cădea sub formă de precipitații. Astfel, o explozie a unei bombe de 100 de megatone ar putea avea consecințe asupra întregii planete.
Bombă țarului
58 de megatone - atât a cântărit cea mai mare bombă cu hidrogen, a explodat la locul de testare al arhipelagului Novaia Zemlya. Unda de șoc a înconjurat globul de trei ori, forțând oponenții URSS să se convingă din nou de enorma putere distructivă a acestei arme. Veselchak Hrușciov a glumit în plen că nu au mai fabricat o bombă doar de teamă să nu spargă sticla de la Kremlin.
Explozia a avut loc în 1961. Pe o rază de câteva sute de kilometri de locul de testare, a avut loc o evacuare grăbită a oamenilor, deoarece oamenii de știință au calculat că toate casele, fără excepție, vor fi distruse. Dar nimeni nu se aștepta la un asemenea efect. Valul de explozie a înconjurat planeta de trei ori. Groapa de gunoi a rămas o „ardezie goală”; toate dealurile de pe ea au dispărut. Clădirile s-au transformat în nisip într-o secundă. O explozie teribilă s-a auzit pe o rază de 800 de kilometri.
Dacă credeți că focosul atomic este cea mai teribilă armă a omenirii, atunci nu știți încă despre bomba cu hidrogen. Am decis să corectăm această omisiune și să vorbim despre ce este. Am vorbit deja despre și.
Câteva despre terminologia și principiile de lucru în imagini
Înțelegând cum arată un focos nuclear și de ce, este necesar să se ia în considerare principiul funcționării acestuia, bazat pe reacția de fisiune. În primul rând, o bombă atomică detonează. Învelișul conține izotopi de uraniu și plutoniu. Se dezintegrează în particule, captând neutroni. Apoi, un atom este distrus și fisiunea restului este inițiată. Acest lucru se face folosind un proces în lanț. La final, începe însăși reacția nucleară. Părțile bombei devin un întreg. Sarcina începe să depășească masa critică. Cu ajutorul unei astfel de structuri, se eliberează energie și are loc o explozie.
Apropo, o bombă nucleară se mai numește și bombă atomică. Iar hidrogenul se numește termonuclear. Prin urmare, întrebarea cu privire la modul în care o bombă atomică diferă de una nucleară este în mod inerent incorectă. Este la fel. Diferența dintre o bombă nucleară și o bombă termonucleară nu este doar în nume.
Reacția termonucleară se bazează nu pe reacția de fisiune, ci pe comprimarea nucleelor grele. Un focos nuclear este detonatorul sau fitilul pentru o bombă cu hidrogen. Cu alte cuvinte, imaginați-vă un butoi uriaș de apă. O rachetă atomică este scufundată în ea. Apa este un lichid greu. Aici protonul cu sunet este înlocuit în nucleul de hidrogen cu două elemente - deuteriu și tritiu:
- Deuteriul este un proton și un neutron. Masa lor este de două ori mai mare decât a hidrogenului;
- Tritiul este format dintr-un proton și doi neutroni. Sunt de trei ori mai grele decât hidrogenul.
Teste cu bombe termonucleare
, sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, a început o cursă între America și URSS și comunitate globalăși-a dat seama că o bombă nucleară sau cu hidrogen este mai puternică. Forța distructivă arme atomice a început să atragă fiecare parte. Statele Unite au fost primele care au produs și testat o bombă nucleară. Dar curând a devenit clar că nu poate fi mare. Prin urmare, s-a decis să se încerce realizarea unui focos termonuclear. Aici din nou America a reușit. Sovieticii au decis să nu piardă cursa și au testat o rachetă compactă, dar puternică, care putea fi transportată chiar și cu un avion obișnuit Tu-16. Atunci toată lumea a înțeles diferența dintre o bombă nucleară și una cu hidrogen.
De exemplu, primul focos termonuclear american era înalt ca o casă cu trei etaje. Nu a putut fi livrat cu transport mic. Dar apoi, conform evoluțiilor URSS, dimensiunile au fost reduse. Dacă analizăm, putem concluziona că aceste distrugeri teribile nu au fost atât de mari. În echivalentul TNT, forța de impact a fost de doar câteva zeci de kilotone. Prin urmare, clădirile au fost distruse doar în două orașe, iar zgomotul unei bombe nucleare s-a auzit în restul țării. Dacă ar fi o rachetă cu hidrogen, toată Japonia ar fi complet distrusă cu un singur focos.
O bombă nucleară cu prea multă încărcătură poate exploda din neatenție. Va începe o reacție în lanț și va avea loc o explozie. Având în vedere diferențele dintre bombele atomice nucleare și cele cu hidrogen, merită remarcat acest punct. La urma urmei, un focos termonuclear poate fi făcut din orice putere fără teama de detonare spontană.
Acest lucru l-a interesat pe Hrușciov, care a ordonat crearea celui mai puternic focos cu hidrogen din lume și, astfel, se apropie de câștigarea cursei. I se părea că 100 de megatone era optim. Oamenii de știință sovietici s-au împins din greu și au reușit să investească 50 de megatone. Testele au început pe insula Novaya Zemlya, unde era un teren de antrenament militar. Până în ziua de azi, Tsar Bomba este numită cea mai mare bombă explodata de pe planetă.
Explozia a avut loc în 1961. Pe o rază de câteva sute de kilometri de locul de testare, a avut loc o evacuare grăbită a oamenilor, deoarece oamenii de știință au calculat că toate casele, fără excepție, vor fi distruse. Dar nimeni nu se aștepta la un asemenea efect. Valul de explozie a înconjurat planeta de trei ori. Groapa de gunoi a rămas o „ardezie goală”; toate dealurile de pe ea au dispărut. Clădirile s-au transformat în nisip într-o secundă. O explozie teribilă s-a auzit pe o rază de 800 de kilometri. Mingea de foc de la utilizarea unui astfel de focos precum distrugătorul universal bomba nucleară runica din Japonia era vizibilă numai în orașe. Dar de la racheta cu hidrogen a crescut cu 5 kilometri în diametru. Ciuperca de praf, radiații și funingine a crescut 67 de kilometri. Potrivit oamenilor de știință, capacul său avea un diametru de o sută de kilometri. Imaginează-ți doar ce s-ar fi întâmplat dacă explozia s-ar fi produs în limitele orașului.
Pericolele moderne ale utilizării bombei cu hidrogen
Am examinat deja diferența dintre o bombă atomică și una termonucleară. Acum imaginați-vă care ar fi fost consecințele exploziei dacă bomba nucleară aruncată asupra Hiroshima și Nagasaki ar fi fost o bombă cu hidrogen cu un echivalent tematic. Nu ar mai rămâne nicio urmă din Japonia.
Pe baza rezultatelor testelor, oamenii de știință au concluzionat consecințele unei bombe termonucleare. Unii oameni cred că un focos cu hidrogen este mai curat, adică nu este de fapt radioactiv. Acest lucru se datorează faptului că oamenii aud numele „apă” și subestimează impactul deplorabil al acesteia asupra mediului.
După cum ne-am dat seama deja, focosul cu hidrogen se bazează pe o cantitate uriașă substanțe radioactive. Este posibil să se facă o rachetă fără încărcătură de uraniu, dar până acum aceasta nu a fost folosită în practică. Procesul în sine va fi foarte complex și costisitor. Prin urmare, reacția de fuziune este diluată cu uraniu și se obține o putere de explozie uriașă. Precipitațiile radioactive care cade inexorabil asupra țintei de picătură sunt crescute cu 1000%. Vor dăuna sănătății chiar și a celor care se află la zeci de mii de kilometri de epicentru. Când detonează, se creează o minge de foc uriașă. Tot ceea ce intră în raza sa de acțiune este distrus. Pământul ars poate fi nelocuitor de zeci de ani. Absolut nimic nu va crește pe o zonă vastă. Și cunoscând puterea încărcăturii, folosind o anumită formulă, puteți calcula zona contaminată teoretic.
De asemenea, merită menționat despre un efect precum iarna nucleară. Acest concept este chiar mai teribil decât orașele distruse și sute de mii vieți umane. Nu numai gunoiul va fi distrus, ci practic întreaga lume. La început, un singur teritoriu își va pierde statutul de locuibil. Dar o substanță radioactivă va fi eliberată în atmosferă, ceea ce va reduce luminozitatea soarelui. Toate acestea se vor amesteca cu praf, fum, funingine și vor crea un voal. Se va răspândi pe întreaga planetă. Recoltele de pe câmpuri vor fi distruse pentru câteva decenii viitoare. Acest efect va provoca foamete pe Pământ. Populația va scădea imediat de câteva ori. Iar iarna nucleară pare mai mult decât reală. Într-adevăr, în istoria omenirii, și mai precis, în 1816, un caz similar a fost cunoscut după o puternică erupție vulcanică. Era un an fără vară pe planetă la vremea aceea.
Scepticii care nu cred într-o astfel de coincidență a circumstanțelor pot fi convinși de calculele oamenilor de știință:
- Când este pornit Pământul se va întâmpla temperatura scade cu un grad, nimeni nu o va observa. Dar acest lucru va afecta cantitatea de precipitații.
- Toamna va fi o racire de 4 grade. Din cauza lipsei ploii, sunt posibile pierderi de recoltă. Uraganele vor începe chiar și în locuri unde nu au existat niciodată.
- Când temperaturile mai scad cu câteva grade, planeta va experimenta primul an fără vară.
- Aceasta va fi urmată de un mic perioada glaciară. Temperatura scade cu 40 de grade. Chiar și în scurt timp va fi distructiv pentru planetă. Pe Pământ vor avea loc pierderi de recolte și dispariția oamenilor care trăiesc în zonele nordice.
- După aceea va veni epoca glaciară. Reflectarea razelor solare va avea loc fără a ajunge la suprafața pământului. Din acest motiv, temperatura aerului va atinge un nivel critic. Culturile și copacii nu vor mai crește pe planetă, iar apa va îngheța. Acest lucru va duce la dispariția majorității populației.
- Cei care supraviețuiesc nu vor supraviețui ultimei perioade - o răceală ireversibilă. Această opțiune este complet tristă. Va fi adevăratul sfârșit al umanității. Pământul se va transforma în noua planeta, nepotrivit locuirii umane.
Acum despre un alt pericol. De îndată ce Rusia și Statele Unite au ieșit din etapa Războiului Rece, noua amenintare. Dacă ați auzit despre cine este Kim Jong Il, atunci înțelegeți că nu se va opri aici. Acest iubitor de rachete, tiran și conducător al Coreei de Nord, toate reunite într-unul singur ar putea provoca cu ușurință un conflict nuclear. El vorbește în mod constant despre bomba cu hidrogen și observă că partea sa din țară are deja focoase. Din fericire, nimeni nu i-a văzut încă pe viu. Rusia, America, precum și cei mai apropiați vecini ai săi - Coreea de Sud și Japonia, sunt foarte îngrijorați chiar și de astfel de declarații ipotetice. Prin urmare, sperăm că evoluțiile și tehnologiile Coreei de Nord nu vor fi la un nivel suficient pentru o lungă perioadă de timp pentru a distruge întreaga lume.
Pentru trimitere. Pe fundul oceanelor lumii se află zeci de bombe care s-au pierdut în timpul transportului. Și în Cernobîl, care nu este atât de departe de noi, rezerve uriașe de uraniu sunt încă stocate.
Merită să ne gândim dacă astfel de consecințe pot fi permise de dragul testării unei bombe cu hidrogen. Și dacă apare un conflict global între țările care dețin aceste arme, nu vor mai rămâne state, oameni sau nimic pe planetă, Pământul se va transforma în Foaie albă. Și dacă luăm în considerare modul în care o bombă nucleară diferă de o bombă termonucleară, punctul principal este cantitatea de distrugere, precum și efectul ulterior.
Acum o mică concluzie. Ne-am dat seama că o bombă nucleară și o bombă atomică sunt una și aceeași. Este, de asemenea, baza pentru un focos termonuclear. Dar nu se recomandă folosirea nici una, nici alta, nici măcar pentru testare. Sunetul exploziei și cum arată consecințele nu este cel mai rău lucru. Aceasta amenință o iarnă nucleară, moartea a sute de mii de locuitori deodată și numeroase consecințe pentru omenire. Deși există diferențe între încărcături, cum ar fi o bombă atomică și o bombă nucleară, efectul ambelor este distructiv pentru toate ființele vii.
Conținutul articolului
H-bombă, o armă de mare putere distructivă (de ordinul megatonelor în echivalent TNT), al cărei principiu de funcționare se bazează pe reacția de fuziune termonucleară a nucleelor ușoare. Sursa energiei de explozie sunt procese similare cu cele care au loc pe Soare și pe alte stele.
Reacții termonucleare.
Interiorul Soarelui conține o cantitate gigantică de hidrogen, care se află într-o stare de compresie ultra-înaltă la o temperatură de cca. 15.000.000 K. La temperaturi și densități atât de ridicate ale plasmei, nucleele de hidrogen se confruntă cu ciocniri constante între ele, dintre care unele duc la fuziunea lor și în cele din urmă la formarea de nuclee de heliu mai grele. Astfel de reacții, numite fuziune termonucleară, sunt însoțite de eliberarea de cantități enorme de energie. Conform legilor fizicii, eliberarea de energie în timpul fuziunii termonucleare se datorează faptului că, în timpul formării unui nucleu mai greu, o parte din masa nucleelor ușoare incluse în compoziția sa este transformată într-o cantitate colosală de energie. De aceea Soarele, avand o masa gigantica, pierde in fiecare zi aproximativ in procesul de fuziune termonucleara. 100 de miliarde de tone de materie și eliberează energie, datorită căreia a devenit viata posibila pe pământ.
Izotopi ai hidrogenului.
Atomul de hidrogen este cel mai simplu dintre toți atomii existenți. Este format dintr-un proton, care este nucleul său, în jurul căruia se rotește un singur electron. Studii atente ale apei (H 2 O) au arătat că aceasta conține cantități neglijabile de apă „grea” care conține „izotopul greu” de hidrogen - deuteriu (2 H). Nucleul de deuteriu este format dintr-un proton și un neutron - o particulă neutră cu o masă apropiată de un proton.
Există un al treilea izotop de hidrogen, tritiu, al cărui nucleu conține un proton și doi neutroni. Tritiul este instabil și suferă dezintegrare radioactivă spontană, transformându-se într-un izotop de heliu. Au fost găsite urme de tritiu în atmosfera Pământului, unde se formează prin interacțiuni raze cosmice cu molecule de gaze care alcătuiesc aerul. Tritiul este produs artificial în reactor nuclear, iradiind izotopul de litiu-6 cu un flux de neutroni.
Dezvoltarea bombei cu hidrogen.
Analiza teoretică preliminară a arătat că fuziunea termonucleară se realizează cel mai ușor într-un amestec de deuteriu și tritiu. Luând asta ca bază, oameni de știință din SUA la începutul anului 1950 au început să implementeze proiectul de creare a unei bombe cu hidrogen (HB). Primele teste ale unui model de dispozitiv nuclear au fost efectuate la locul de testare Enewetak în primăvara anului 1951; fuziunea termonucleară a fost doar parțială. Un succes semnificativ a fost obținut la 1 noiembrie 1951 în timpul testării unui dispozitiv nuclear masiv, a cărui putere de explozie a fost de 4 × 8 Mt în echivalent TNT.
Prima bombă aeriană cu hidrogen a fost detonată în URSS pe 12 august 1953, iar pe 1 martie 1954, americanii au detonat o bombă aeriană mai puternică (aproximativ 15 Mt) pe atolul Bikini. De atunci, ambele puteri au efectuat explozii de arme avansate de megatoni.
Explozia de la atolul Bikini a fost însoțită de eliberarea lui cantitate mare substanțe radioactive. Unii dintre ei au căzut la sute de kilometri de locul exploziei pe vasul de pescuit japonez „Lucky Dragon”, în timp ce alții au acoperit insula Rongelap. Deoarece fuziunea termonucleară produce heliu stabil, radioactivitatea din explozia unei bombe cu hidrogen pur nu ar trebui să fie mai mare decât cea a unui detonator atomic al unei reacții termonucleare. Cu toate acestea, în cazul în cauză, precipitațiile radioactive prezise și reale au diferit semnificativ în cantitate și compoziție.
Mecanismul de acțiune al bombei cu hidrogen.
Secvența proceselor care au loc în timpul exploziei unei bombe cu hidrogen poate fi reprezentată după cum urmează. În primul rând, încărcătura inițiatoare a reacției termonucleare (o mică bombă atomică) situată în interiorul carcasei HB explodează, rezultând o fulgerare de neutroni și creând căldură, necesar pentru initierea fuziunii termonucleare. Neutronii bombardează o inserție din deuterură de litiu, un compus din deuteriu și litiu (se folosește un izotop de litiu cu număr de masă 6). Litiul-6 este împărțit în heliu și tritiu sub influența neutronilor. Astfel, siguranța atomică creează materialele necesare sintezei direct în bomba propriu-zisă.
Apoi începe o reacție termonucleară într-un amestec de deuteriu și tritiu, temperatura din interiorul bombei crește rapid, implicând din ce în ce mai mult cantitate mare hidrogen. Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii, ar putea începe o reacție între nucleele de deuteriu, caracteristică unei bombe cu hidrogen pur. Toate reacțiile, desigur, apar atât de repede încât sunt percepute ca fiind instantanee.
Fisiune, fuziune, fisiune (superbombă).
De fapt, într-o bombă, succesiunea proceselor descrise mai sus se termină în stadiul reacției deuteriului cu tritiul. Mai mult, proiectanții de bombe au ales să nu folosească fuziunea nucleară, ci fisiunea nucleară. Fuziunea nucleelor de deuteriu și tritiu produce heliu și neutroni rapizi, a căror energie este suficient de mare pentru a provoca fisiunea nucleară a uraniului-238 (principalul izotop al uraniului, mult mai ieftin decât uraniul-235 folosit în bombele atomice convenționale). Neutronii rapizi despart atomii din învelișul de uraniu al superbombei. Fisiunea unei tone de uraniu creează energie echivalentă cu 18 Mt. Energia nu se duce doar la explozie și generarea de căldură. Fiecare nucleu de uraniu se împarte în două „fragmente” extrem de radioactive. Produsele de fisiune includ 36 de produse diferite elemente chimice si aproape 200 izotopi radioactivi. Toate acestea constituie precipitațiile radioactive care însoțesc exploziile superbombe.
Datorită designului unic și mecanismului de acțiune descris, armele de acest tip pot fi fabricate la fel de puternice pe cât se dorește. Este mult mai ieftin decât bombele atomice de aceeași putere.
Consecințele exploziei.
Undă de șoc și efect termic.
Impactul direct (primar) al exploziei unei superbombe este triplu. Cel mai evident impact direct este o undă de șoc de o intensitate enormă. Puterea impactului său, în funcție de puterea bombei, de înălțimea exploziei deasupra suprafeței pământului și de natura terenului, scade odată cu distanța de la epicentrul exploziei. Impact termic explozia este determinată de aceiași factori, dar, în plus, depinde de transparența aerului - ceața reduce brusc distanța la care un flash termic poate provoca arsuri grave.
Conform calculelor, în timpul unei explozii în atmosfera unei bombe de 20 de megatone, oamenii vor rămâne în viață în 50% din cazuri dacă 1) se refugiază într-un adăpost subteran din beton armat la o distanță de aproximativ 8 km de epicentrul explozie (E), 2) sunt în clădiri urbane obișnuite la o distanță de cca. 15 km de EV, 3) s-au trezit pe loc deschis la o distanta de aprox. 20 km de EV. În condiții de vizibilitate slabă și la o distanță de cel puțin 25 km, dacă atmosfera este senină, pentru persoanele situate la spatiu deschis, probabilitatea de supraviețuire crește rapid odată cu distanța față de epicentru; la o distanță de 32 km valoarea sa calculată este mai mare de 90%. Zona peste care radiația penetrantă generată în timpul unei explozii provoacă moartea este relativ mică, chiar și în cazul unei superbombe de mare putere.
Minge de foc.
În funcție de compoziția și masa materialului inflamabil implicat în minge de foc, se pot forma furtuni de foc uriașe care se autosusțin și se pot declanșa timp de multe ore. Cu toate acestea, cea mai periculoasă consecință (deși secundară) a exploziei este contaminarea radioactivă a mediului.
Cade afară.
Cum se formează.
Când o bombă explodează, mingea de foc rezultată se umple o sumă imensă particule radioactive. De obicei, aceste particule sunt atât de mici încât, odată ce ajung în atmosfera superioară, pot rămâne acolo mult timp. Dar dacă o minge de foc intră în contact cu suprafața Pământului, transformă totul pe ea în praf fierbinte și cenușă și le atrage într-o tornadă de foc. Într-un vârtej de flăcări, se amestecă și se leagă cu particule radioactive. Praful radioactiv, cu excepția celui mai mare, nu se depune imediat. Praful mai fin este dus de norul rezultat și cade treptat pe măsură ce se mișcă odată cu vântul. Direct la locul exploziei, precipitațiile radioactive pot fi extrem de intense - în principal praful mare se depune pe sol. La sute de kilometri de locul exploziei și la distanțe mai mari, particule mici de cenușă, dar încă vizibile, cad pe pământ. Ele formează adesea o acoperire asemănătoare cu zăpada căzută, mortală pentru oricine se întâmplă să fie în apropiere. Chiar și particulele mai mici și invizibile, înainte de a se așeza pe sol, pot rătăci în atmosferă luni și chiar ani, înconjurând globul de multe ori. Până când cad, radioactivitatea lor este semnificativ slăbită. Cea mai periculoasă radiație rămâne stronțiul-90 cu un timp de înjumătățire de 28 de ani. Pierderea sa este observată în mod clar în întreaga lume. Așezându-se pe frunze și iarbă, ajunge în lanturile alimentare, inclusiv oameni. În consecință, în oasele locuitorilor din majoritatea țărilor au fost găsite cantități vizibile, deși nu încă periculoase, de stronțiu-90. Acumularea de stronțiu-90 în oasele umane este foarte periculoasă pe termen lung, deoarece duce la formarea de tumori osoase maligne.
Contaminarea pe termen lung a zonei cu precipitații radioactive.
În caz de ostilități, utilizarea unei bombe cu hidrogen va duce la imediat contaminare radioactivă zone pe o rază de cca. La 100 km de epicentrul exploziei. Dacă o superbombă explodează, o zonă de zeci de mii va fi contaminată kilometri pătrați. O zonă atât de mare de distrugere cu o singură bombă o face un tip complet nou de armă. Chiar dacă superbomba nu lovește ținta, de exemplu. nu va lovi obiectul cu efecte de șoc termic, radiația penetrantă și precipitațiile radioactive care însoțesc explozia vor face spațiul înconjurător de nelocuit. Astfel de precipitații pot continua multe zile, săptămâni și chiar luni. În funcție de cantitatea lor, intensitatea radiațiilor poate atinge cote mortale. Un număr relativ mic de superbombe este suficient pentru a acoperi complet tara mare un strat de praf radioactiv care este mortal pentru toate ființele vii. Astfel, crearea superbombei a marcat începutul unei ere în care a devenit posibil să facă continente întregi de nelocuit. Chiar și după perioadă lungă de timp După încetarea expunerii directe la precipitații radioactive, pericolul datorat radiotoxicității ridicate a izotopilor precum stronțiul-90 va rămâne. Cu alimentele cultivate pe soluri contaminate cu acest izotop, radioactivitatea va intra in corpul uman.
Bomba de hidrogen sau termonucleară a devenit piatra de temelie cursa înarmărilor între SUA și URSS. Cele două superputeri s-au certat timp de câțiva ani despre cine va deveni primul proprietar al unui nou tip de armă distructivă.
Proiect de arme termonucleare
La începutul Războiului Rece, testarea unei bombe cu hidrogen a fost cel mai important argument pentru conducerea URSS în lupta împotriva Statelor Unite. Moscova dorea să obțină paritatea nucleară cu Washingtonul și a investit sume uriașe de bani în cursa înarmărilor. Cu toate acestea, lucrările pentru crearea unei bombe cu hidrogen au început nu datorită finanțării generoase, ci datorită rapoartelor agenților secreti din America. În 1945, Kremlinul a aflat că în Vin SUA pregătirea pentru crearea de noi arme. Era o superbombă, al cărei proiect se numea Super.
Sursa de informații valoroase a fost Klaus Fuchs, angajat al Laboratorului Național Los Alamos din SUA. El a oferit Uniunii Sovietice informații specifice cu privire la dezvoltarea secretă americană a unei superbombe. Până în 1950, proiectul Super a fost aruncat la gunoi, deoarece a devenit clar pentru oamenii de știință occidentali că o astfel de nouă schemă de arme nu poate fi implementată. Directorul acestui program a fost Edward Teller.
În 1946, Klaus Fuchs și John au dezvoltat ideile pentru proiectul Super și au brevetat propriul sistem. Principiul imploziei radioactive era fundamental nou în el. În URSS, această schemă a început să fie luată în considerare puțin mai târziu - în 1948. În general, putem spune că la etapa de pornire s-a bazat complet pe informațiile americane primite de informații. Dar continuând cercetările bazate pe aceste materiale, oamenii de știință sovietici au fost vizibil înaintea colegilor lor occidentali, ceea ce a permis URSS să obțină mai întâi prima, și apoi cea mai puternică bombă termonucleară.
La 17 decembrie 1945, la o reuniune a unui comitet special creat în cadrul Consiliului Comisarilor Poporului din URSS, fizicienii nucleari Yakov Zeldovich, Isaac Pomeranchuk și Julius Hartion au făcut un raport „Utilizarea energiei nucleare a elementelor ușoare”. Această lucrare a examinat posibilitatea utilizării unei bombe cu deuteriu. Acest discurs a marcat începutul programului nuclear sovietic.
În 1946 cercetare teoretică a început să fie realizat la Institutul de Fizică Chimică. Primele rezultate ale acestei lucrări au fost discutate la una dintre ședințele Consiliului Științific și Tehnic din Prima Direcție Principală. Doi ani mai târziu, Lavrentiy Beria ia instruit pe Kurchatov și Khariton să analizeze materiale despre sistemul von Neumann, care au fost livrate Uniunii Sovietice datorită agenților secreti din Occident. Datele din aceste documente au dat un impuls suplimentar cercetării care au dus la nașterea proiectului RDS-6.
„Evie Mike” și „Castle Bravo”
La 1 noiembrie 1952, americanii au testat primul dispozitiv termonuclear din lume.Nu era încă o bombă, dar deja cea mai importantă. componentă. Explozia a avut loc pe atolul Enivotek, în Oceanul Pacific. iar Stanislav Ulam (fiecare dintre ei de fapt creatorul bombei cu hidrogen) dezvoltase recent un design în două etape, pe care americanii l-au testat. Dispozitivul nu putea fi folosit ca armă, deoarece a fost produs folosind deuteriu. În plus, s-a remarcat prin greutatea și dimensiunile sale enorme. Un astfel de proiectil pur și simplu nu putea fi aruncat dintr-un avion.
Prima bombă cu hidrogen a fost testată de oamenii de știință sovietici. După ce Statele Unite au aflat despre utilizarea cu succes a RDS-6, a devenit clar că era necesar să se reducă cât mai repede decalajul cu rușii în cursa înarmărilor. Testul american a avut loc la 1 martie 1954. Atolul Bikini din Insulele Marshall a fost ales ca loc de testare. Arhipelagurile Pacificului nu au fost alese întâmplător. Aici nu era aproape nicio populație (și puținii oameni care locuiau pe insulele din apropiere au fost evacuați în ajunul experimentului).
Cea mai distructivă explozie a bombei cu hidrogen a americanilor a devenit cunoscută sub numele de Castelul Bravo. Puterea de încărcare s-a dovedit a fi de 2,5 ori mai mare decât se aștepta. Explozia a dus la contaminare prin radiații zonă mare (multe insule și Oceanul Pacific), ceea ce a dus la un scandal și la o revizuire a programului nuclear.
Dezvoltarea RDS-6
Proiectul primei bombe termonucleare sovietice a fost numit RDS-6. Planul a fost scris de remarcabilul fizician Andrei Saharov. În 1950, Consiliul de Miniștri al URSS a decis să se concentreze asupra creării de noi arme în KB-11. Conform acestei decizii, un grup de oameni de știință condus de Igor Tamm a mers la Arzamas-16 închis.
Locul de testare Semipalatinsk a fost pregătit special pentru acest proiect grandios. Înainte de începerea testului bombei cu hidrogen, acolo au fost instalate numeroase instrumente de măsurare, filmare și înregistrare. În plus, în numele oamenilor de știință, acolo au apărut aproape două mii de indicatori. Zona afectată de testul bombei cu hidrogen a cuprins 190 de structuri.
Experimentul Semipalatinsk a fost unic nu numai datorită noului tip de armă. Au fost utilizate prize unice concepute pentru probe chimice și radioactive. Numai o undă de șoc puternică le-ar putea deschide. Instrumente de înregistrare și filmare au fost instalate în structuri fortificate special pregătite la suprafață și în buncăre subterane.
Ceas cu alarmă
În 1946, Edward Teller, care a lucrat în SUA, a dezvoltat un prototip al RDS-6. Se numește Ceas cu alarmă. Proiectul pentru acest dispozitiv a fost propus inițial ca o alternativă la Super. În aprilie 1947, la laboratorul Los Alamos au început o serie de experimente menite să studieze natura principiilor termonucleare.
Oamenii de știință se așteptau la cea mai mare eliberare de energie de la Ceas cu alarmă. În toamnă, Teller a decis să folosească deuterură de litiu drept combustibil pentru dispozitiv. Cercetătorii nu utilizaseră încă această substanță, dar se așteptau ca aceasta să îmbunătățească eficiența.Este interesant faptul că Teller a notat deja în lucrarea sa. memorii dependenţa programului nuclear de dezvoltare ulterioară calculatoare. Această tehnică a fost necesară pentru ca oamenii de știință să facă calcule mai precise și mai complexe.
Ceasul cu alarmă și RDS-6 aveau multe în comun, dar diferă și în multe privințe. Versiunea americană nu era la fel de practică ca cea sovietică datorită dimensiunii sale. Dimensiuni mari a moștenit din proiectul Super. În cele din urmă, americanii au fost nevoiți să abandoneze această dezvoltare. Ultimele cercetări a avut loc în 1954, după care a devenit clar că proiectul nu era rentabil.
Explozia primei bombe termonucleare
Primul in istoria oamenilor Testul bombei cu hidrogen a avut loc pe 12 august 1953. Dimineața, la orizont a apărut un fulger strălucitor, care orbi chiar și prin ochelari de protecție. Explozia RDS-6 s-a dovedit a fi de 20 de ori mai puternică decât o bombă atomică. Experimentul a fost considerat reușit. Oamenii de știință au reușit să realizeze importante descoperire tehnologică. Pentru prima dată, hidrura de litiu a fost folosită ca combustibil. Pe o rază de 4 kilometri de epicentrul exploziei, valul a distrus toate clădirile.
Testele ulterioare ale bombei cu hidrogen din URSS s-au bazat pe experiența acumulată folosind RDS-6. Această armă distructivă nu era doar cea mai puternică. Un avantaj important al bombei a fost compactitatea ei. Proiectilul a fost plasat într-un bombardier Tu-16. Succesul le-a permis oamenilor de știință sovietici să treacă înaintea americanilor. În Statele Unite la acea vreme exista un dispozitiv termonuclear de mărimea unei case. Nu era transportabil.
Când Moscova a anunțat că bomba cu hidrogen a URSS este gata, Washingtonul a contestat această informație. Principalul argument al americanilor a fost faptul că bomba termonucleară ar trebui făcută după schema Teller-Ulam. S-a bazat pe principiul imploziei radiațiilor. Acest proiect va fi implementat în URSS doi ani mai târziu, în 1955.
Fizicianul Andrei Saharov a adus cea mai mare contribuție la crearea RDS-6. Bomba cu hidrogen a fost creația lui - el a fost cel care le-a propus pe cele revoluționare solutii tehnice, care a făcut posibilă finalizarea cu succes a testelor la locul de testare Semipalatinsk. Tânărul Saharov a devenit imediat academician la Academia de Științe a URSS, un erou al muncii socialiste și un laureat. Premiul Stalin. Alți oameni de știință au mai primit premii și medalii: Yuli Khariton, Kirill Shchelkin, Yakov Zeldovich, Nikolai Duhov etc. În 1953, testul unei bombe cu hidrogen a arătat că știința sovietică poate depăși ceea ce până de curând părea a fi ficțiune și fantezie. Prin urmare, imediat după explozia cu succes a RDS-6, a început dezvoltarea unor proiectile și mai puternice.
RDS-37
Pe 20 noiembrie 1955, în URSS au avut loc următoarele teste ale unei bombe cu hidrogen. De data aceasta a fost în două etape și corespundea schemei Teller-Ulam. Bomba RDS-37 era pe cale să fie aruncată dintr-un avion. Cu toate acestea, la decolare, a devenit clar că testele ar trebui să fie efectuate într-o situație de urgență. Spre deosebire de meteorologii, vremea s-a deteriorat considerabil, făcând ca norii denși să acopere terenul de antrenament.
Pentru prima dată, experții au fost forțați să aterizeze un avion cu o bombă termonucleară la bord. De ceva vreme a fost o discuție la Postul Central de Comandă despre ce să facă în continuare. S-a luat în considerare o propunere de a arunca o bombă în munții din apropiere, dar această opțiune a fost respinsă ca fiind prea riscantă. Între timp, avionul a continuat să se rotească în apropierea locului de testare, rămânând fără combustibil.
Zeldovich și Saharov au primit ultimul cuvânt. O bombă cu hidrogen care a explodat în afara locului de testare ar fi dus la dezastru. Oamenii de știință au înțeles întreaga amploare a riscului și propria lor responsabilitate și, totuși, au dat o confirmare scrisă că avionul va putea ateriza în siguranță. În cele din urmă, comandantul echipajului Tu-16, Fyodor Golovashko, a primit comanda de aterizare. Aterizarea a fost foarte lină. Piloții și-au arătat toate abilitățile și nu au intrat în panică situatie critica. Manevra a fost perfecta. Postul Central de Comandă a răsuflat uşurat.
Creatorul bombei cu hidrogen, Saharov, și echipa sa au supraviețuit testelor. A doua încercare a fost programată pentru 22 noiembrie. În această zi totul a mers fără situații de urgență. Bomba a fost aruncată de la o înălțime de 12 kilometri. În timp ce obuzul cădea, avionul a reușit să se deplaseze la o distanță sigură de epicentrul exploziei. Câteva minute mai târziu, ciuperca nucleară a atins o înălțime de 14 kilometri, iar diametrul său era de 30 de kilometri.
Explozia nu a fost lipsită de incidente tragice. Din undă de șoc La o distanţă de 200 de kilometri, geamurile au fost sparte, provocând mai multe răni. O fată care locuia într-un sat vecin a murit și ea când tavanul s-a prăbușit peste ea. O altă victimă a fost un soldat care se afla într-o zonă specială de detenție. Soldatul a adormit în pirog și a murit de sufocare înainte ca tovarășii săi să-l poată scoate afară.
Dezvoltarea Bombei Țarului
În 1954, cei mai buni fizicieni nucleari ai țării, sub conducere, au început să dezvolte cea mai puternică bombă termonucleară din istoria omenirii. La acest proiect au participat și Andrei Saharov, Viktor Adamsky, Yuri Babaev, Yuri Smirnov, Yuri Trutnev etc.. Datorită puterii și dimensiunii sale, bomba a devenit cunoscută sub numele de „Bomba țarului”. Participanții la proiect și-au amintit mai târziu că această expresie a apărut după zicală celebră Hrușciov despre „Mama lui Kuzka” la ONU. Oficial, proiectul se numea AN602.
Pe parcursul a șapte ani de dezvoltare, bomba a trecut prin mai multe reîncarnări. La început, oamenii de știință au plănuit să folosească componente din uraniu și reacția Jekyll-Hyde, dar mai târziu această idee a trebuit să fie abandonată din cauza pericolului contaminării radioactive.
Test pe Novaya Zemlya
De ceva timp, proiectul Tsar Bomba a fost înghețat, deoarece Hrușciov mergea în SUA și în război rece a fost o scurtă pauză. În 1961, conflictul dintre țări a izbucnit din nou și la Moscova s-au amintit din nou de arme termonucleare. Hrușciov a anunțat viitoarele teste în octombrie 1961, în timpul celui de-al XXII-lea Congres al PCUS.
Pe 30, un Tu-95B cu o bombă la bord a decolat din Olenya și s-a îndreptat spre Pamant nou. Avionul a avut nevoie de două ore pentru a ajunge la destinație. O altă bombă sovietică cu hidrogen a fost aruncată la o altitudine de 10,5 mii de metri deasupra locului de testare nucleară Sukhoi Nos. Obuzul a explodat în timp ce era încă în aer. A apărut o minge de foc, care a ajuns la un diametru de trei kilometri și aproape că a atins pământul. Conform calculelor oamenilor de știință, unda seismică de la explozie a traversat planeta de trei ori. Impactul s-a resimțit la o mie de kilometri distanță, iar tot ce trăiește la o distanță de o sută de kilometri ar putea primi arsuri de gradul trei (nu s-a întâmplat acest lucru, întrucât zona era nelocuită).
La acea vreme, cea mai puternică bombă termonucleară din SUA era de patru ori mai puțin puternică decât Bomba țarului. Conducerea sovietică a fost mulțumită de rezultatul experimentului. Moscova a obținut ceea ce își dorea de la următoarea bombă cu hidrogen. Testul a demonstrat că URSS avea arme mult mai puternice decât Statele Unite. Ulterior, recordul distructiv al „Bombei țarului” nu a fost niciodată doborât. Cel mai explozie puternică Bomba cu hidrogen a fost o piatră de hotar majoră în istoria științei și a Războiului Rece.
Armele termonucleare ale altor țări
Dezvoltarea britanică a bombei cu hidrogen a început în 1954. Managerul de proiect a fost William Penney, care fusese anterior participant la Proiectul Manhattan din SUA. Britanicii aveau firimituri de informații despre structura termo arme nucleare. Aliații americani nu au împărtășit această informație. La Washington, s-au referit la legea energiei atomice adoptată în 1946. Singura excepție pentru britanici a fost permisiunea de a observa testele. De asemenea, au folosit avioane pentru a colecta mostre lăsate în urmă de exploziile de obuze americane.
La început, Londra a decis să se limiteze la crearea unei bombe atomice foarte puternice. Astfel au început procesele Orange Messenger. În timpul lor, a fost aruncată cea mai puternică bombă non-termonucleară din istoria omenirii. Dezavantajul său a fost costul excesiv. Pe 8 noiembrie 1957 a fost testată o bombă cu hidrogen. Istoria creării dispozitivului britanic în două etape este un exemplu de progres reușit în condițiile de a rămâne în urmă a două superputeri care se certau între ele.
Bomba cu hidrogen a apărut în China în 1967, în Franța în 1968. Astfel, astăzi există cinci state în clubul țărilor care dețin arme termonucleare. Informațiile despre bomba cu hidrogen din Coreea de Nord rămân controversate. Șeful RPDC a declarat că oamenii de știință au fost capabili să dezvolte un astfel de proiectil. În timpul testelor, seismologi din diferite țări au înregistrat activitate seismică cauzat de explozie nucleara. Dar încă nu există informații concrete despre bomba cu hidrogen din RPDC.
Cum au făcut fizicienii sovietici bomba cu hidrogen, ce avantaje și dezavantaje a purtat această armă teribilă, citiți în secțiunea „Istoria științei”.
După cel de-al Doilea Război Mondial, era încă imposibil să vorbim despre debutul real al păcii - două mari puteri mondiale au intrat într-o cursă înarmărilor. Una dintre fațetele acestui conflict a fost confruntarea dintre URSS și SUA în crearea armelor nucleare. În 1945, Statele Unite, primele care au intrat în secret în cursă, au căzut bombe nucleare din pacate orașe celebre Hiroshima și Nagasaki. Uniunea Sovietică a lucrat și la crearea armelor nucleare, iar în 1949 a testat prima bombă atomică, a cărei substanță de lucru era plutoniul. Chiar și în timpul dezvoltării sale, informațiile sovietice au aflat că Statele Unite au trecut la dezvoltarea mai mult bombă puternică. Acest lucru a determinat URSS să înceapă să producă arme termonucleare.
Ofițerii de informații nu au putut afla ce rezultate au obținut americanii, iar încercările oamenilor de știință nucleari sovietici nu au avut succes. Prin urmare, s-a decis crearea unei bombe, a cărei explozie ar avea loc datorită sintezei nucleelor ușoare, și nu fisiunii celor grele, ca într-o bombă atomică. În primăvara anului 1950, au început lucrările la crearea unei bombe, care a primit mai târziu numele RDS-6s. Printre dezvoltatorii săi a fost viitorul laureat Premiul Nobel lumea Andrei Saharov, care a propus ideea designului încărcăturii în 1948, dar mai târziu s-a opus teste nucleare.
Andrei Saharov
Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons
Saharov a propus acoperirea unui miez de plutoniu cu mai multe straturi de elemente ușoare și grele, și anume uraniu și deuteriu, un izotop al hidrogenului. Ulterior, totuși, s-a propus înlocuirea deuteriului cu deuteriră de litiu - acest lucru a simplificat semnificativ proiectarea încărcăturii și funcționarea acesteia. Un avantaj suplimentar a fost că litiul, după bombardarea cu neutroni, produce un alt izotop de hidrogen - tritiu. Când tritiul reacţionează cu deuteriul, eliberează mult mai multă energie. În plus, litiul încetinește mai bine neutronii. Această structură a bombei ia dat porecla „Sloika”.
O anumită provocare a fost că grosimea fiecărui strat și numărul final de straturi au fost, de asemenea, foarte importante pentru un test de succes. Conform calculelor, de la 15% la 20% din energia eliberată în timpul exploziei provenea din reacții termonucleare, iar încă 75-80% din fisiunea nucleelor de uraniu-235, uraniu-238 și plutoniu-239. De asemenea, sa presupus că puterea de încărcare va fi de la 200 la 400 de kilotone; rezultatul practic a fost la limita superioară a prognozelor.
În ziua a X-a, 12 august 1953, prima bombă sovietică cu hidrogen a fost testată în acțiune. Locul de testare Semipalatinsk unde a avut loc explozia a fost situat în regiunea Kazahstanului de Est. Testul RDS-6 a fost precedat de o încercare în 1949 (la acel moment a fost efectuată o explozie la sol a unei bombe cu un randament de 22,4 kilotone la locul de testare). În ciuda locației izolate a locului de testare, populația din regiune a experimentat direct frumusețea testelor nucleare. Oamenii care au locuit relativ aproape de locul de testare timp de zeci de ani, până la închiderea locului de testare în 1991, au fost expuși la radiații, iar zonele aflate la mulți kilometri de locul de testare au fost contaminate cu produse de descompunere nucleară.
Prima bombă sovietică cu hidrogen RDS-6
Wikimedia Commons
Cu o săptămână înainte de testul RDS-6, conform martorilor oculari, armata a dat bani și mâncare familiilor care locuiau în apropierea locului de testare, dar nu a existat nicio evacuare sau informații despre evenimentele viitoare. Solul radioactiv a fost îndepărtat de pe locul de testare în sine, iar structurile din apropiere și posturile de observare au fost restaurate. S-a decis detonarea bombei cu hidrogen pe suprafața pământului, în ciuda faptului că configurația a făcut posibilă aruncarea acesteia dintr-un avion.
Testele anterioare ale încărcăturii atomice au fost izbitor de diferite de ceea ce au înregistrat oamenii de știință nucleari după testul de puf Saharov. Producția de energie a bombei, pe care criticii o numesc nu o bombă termonucleară, ci o bombă atomică îmbunătățită cu termonucleare, a fost de 20 de ori mai mare decât cea a încărcărilor anterioare. Acest lucru a fost observabil cu ochiul liber purtând ochelari de soare: a rămas doar praf din clădirile supraviețuitoare și restaurate după testul bombei cu hidrogen.
