Po skončení 2. svetovej vojny sa krajiny protihitlerovskej koalície rýchlo snažili predbehnúť vo vývoji silnejšej jadrovej bomby.
Prvý test vykonali Američania dňa skutočné predmety v Japonsku sa situácia medzi ZSSR a USA vyhrotila na maximum. Silné výbuchy, ktoré zahrmeli v japonských mestách a prakticky zničili všetok život v nich, prinútili Stalina vzdať sa mnohých nárokov na svetovej scéne. Väčšina sovietskych fyzikov bola naliehavo „vrhnutá“ na vývoj jadrových zbraní.
Kedy a ako sa objavili jadrové zbrane
Rok 1896 možno považovať za rok zrodu atómovej bomby. Vtedy francúzsky chemik A. Becquerel zistil, že urán je rádioaktívny. Reťazová reakcia uránu vytvára silnú energiu, ktorá slúži ako základ pre hrozný výbuch. Je nepravdepodobné, že by si Becquerel predstavoval, že jeho objav povedie k vytvoreniu jadrových zbraní - najstrašnejšej zbrane na celom svete.
Koniec 19. - začiatok 20. storočia bol prelomom v histórii vynálezu jadrových zbraní. Práve v tomto období vedci z rôznych krajín sveta dokázali objaviť tieto zákony, lúče a prvky:
- Alfa, gama a beta lúče;
- Bolo objavených veľa izotopov chemických prvkov s rádioaktívnymi vlastnosťami;
- Bol objavený zákon rádioaktívneho rozpadu, ktorý určuje časovú a kvantitatívnu závislosť intenzity rádioaktívneho rozpadu v závislosti od počtu rádioaktívnych atómov v testovanej vzorke;
- Zrodila sa jadrová izometria.
V 30. rokoch 20. storočia po prvý raz dokázali rozštiepiť atómové jadro uránu absorbovaním neutrónov. Zároveň boli objavené pozitróny a neuróny. To všetko dalo silný impulz vývoju zbraní, ktoré využívali atómovú energiu. V roku 1939 bol patentovaný prvý dizajn atómovej bomby na svete. Urobil to francúzsky fyzik Frederic Joliot-Curie.
V dôsledku ďalšieho výskumu a vývoja v tejto oblasti sa zrodila jadrová bomba. Sila a polomer deštrukcie moderného atómové bomby taká veľká, že krajina, ktorá vlastní jadrovej schopnosti, prakticky nepotrebuje silnú armádu, pretože jedna atómová bomba je schopná zničiť celý štát.
Ako funguje atómová bomba
Atómová bomba pozostáva z mnohých prvkov, z ktorých hlavné sú:
- zbor pre atómovú bombu;
- Automatizačný systém, ktorý riadi proces výbuchu;
- Jadrová nálož alebo hlavica.
Automatizačný systém je umiestnený v tele atómovej bomby spolu s jadrovou náložou. Konštrukcia trupu musí byť dostatočne spoľahlivá, aby chránila hlavicu pred rôznymi vonkajšími faktormi a vplyvmi. Napríklad rôzne mechanické, tepelné alebo podobné vplyvy, ktoré môžu viesť k neplánovanému výbuchu veľkej sily, schopnej zničiť všetko naokolo.
Úloha automatizácie zahŕňa úplnú kontrolu nad skutočnosťou, že k výbuchu dôjde v správny čas, takže systém pozostáva z nasledujúcich prvkov:
- Zariadenie zodpovedné za núdzovú detonáciu;
- Napájanie automatizačného systému;
- Senzorový systém podkopávania;
- naťahovacie zariadenie;
- Bezpečnostné zariadenie.
Keď boli vykonané prvé testy, jadrové bomby boli doručené v lietadlách, ktoré mali čas opustiť postihnutú oblasť. Moderné atómové bomby sú také silné, že ich možno dopraviť iba pomocou riadených, balistických alebo dokonca protilietadlových rakiet.
používané v atómových bombách rôzne systémy detonácia. Najjednoduchším z nich je konvenčné zariadenie, ktoré sa spustí, keď projektil zasiahne cieľ.
Jednou z hlavných charakteristík jadrových bômb a rakiet je ich rozdelenie do kalibrov, ktoré sú troch typov:
- Malá, sila atómových bômb tohto kalibru je ekvivalentná niekoľkým tisícom ton TNT;
- Stredná (sila výbuchu - niekoľko desiatok tisíc ton TNT);
- Veľký, ktorého nabíjacia sila sa meria v miliónoch ton TNT.
Je zaujímavé, že sila všetkých jadrových bômb sa najčastejšie meria presne v ekvivalente TNT, pretože neexistuje žiadna stupnica na meranie sily výbuchu pre atómové zbrane.
Algoritmy na prevádzku jadrových bômb
Akákoľvek atómová bomba funguje na princípe využitia jadrovej energie, ktorá sa uvoľňuje počas jadrovej reakcie. Tento postup je založený buď na štiepení ťažkých jadier alebo na syntéze pľúc. Keďže táto reakcia uvoľňuje obrovské množstvo energie a v čo najkratšom čase, polomer zničenia jadrovej bomby je veľmi pôsobivý. Kvôli tejto vlastnosti jadrová zbraň klasifikované ako zbrane hromadného ničenia.
V procese, ktorý začína výbuchom atómovej bomby, sú dva hlavné body:
- Toto je bezprostredné centrum výbuchu, kde prebieha jadrová reakcia;
- Epicentrum výbuchu, ktoré sa nachádza na mieste, kde vybuchla bomba.
Jadrová energia uvoľnená pri výbuchu atómovej bomby je taká silná, že na Zemi začínajú seizmické otrasy. Tieto otrasy zároveň prinášajú priamu deštrukciu až na vzdialenosť niekoľkých stoviek metrov (aj keď vzhľadom na silu výbuchu samotnej bomby už tieto otrasy nič neovplyvňujú).
Faktory poškodenia pri jadrovom výbuchu
Výbuch jadrovej bomby prináša nielen strašnú okamžitú skazu. Následky tohto výbuchu pocítia nielen ľudia, ktorí spadli do postihnutej oblasti, ale aj ich deti, ktoré sa narodili po atómovom výbuchu. Typy ničenia atómovými zbraňami sú rozdelené do nasledujúcich skupín:
- Svetelné žiarenie, ktoré vzniká priamo pri výbuchu;
- Rázová vlna sa šírila bombou bezprostredne po výbuchu;
- Elektromagnetický impulz;
- prenikajúce žiarenie;
- Rádioaktívna kontaminácia, ktorá môže trvať desaťročia.
Aj keď na prvý pohľad záblesk svetla predstavuje najmenšiu hrozbu, v skutočnosti vzniká v dôsledku uvoľnenia obrovského množstva tepelnej a svetelnej energie. Jeho sila a sila ďaleko prevyšuje silu slnečných lúčov, takže porážka svetla a tepla môže byť fatálna na vzdialenosť niekoľkých kilometrov.
Veľmi nebezpečné je aj žiarenie, ktoré sa pri výbuchu uvoľňuje. Hoci netrvá dlho, dokáže infikovať všetko naokolo, pretože jeho penetračná schopnosť je neuveriteľne vysoká.
rázová vlna pri atómový výbuch pôsobí ako rovnaká vlna pri konvenčných výbuchoch, len jej sila a polomer zničenia sú oveľa väčšie. Za pár sekúnd spôsobí nenapraviteľné škody nielen na ľuďoch, ale aj na zariadeniach, budovách a okolitej prírode.
Prenikajúce žiarenie vyvoláva rozvoj choroby z ožiarenia a elektromagnetický impulz je nebezpečný iba pre zariadenia. Kombinácia všetkých týchto faktorov plus sila výbuchu robí z atómovej bomby najnebezpečnejšiu zbraň na svete.
Prvý test jadrových zbraní na svete
Prvou krajinou, ktorá vyvinula a testovala jadrové zbrane, boli Spojené štáty americké. Bola to americká vláda, ktorá pridelila obrovské peňažné dotácie na vývoj sľubných nových zbraní. Do konca roku 1941 mnohí významní vedci v oblasti jadrový vývoj, ktorí do roku 1945 dokázali predstaviť prototyp atómovej bomby vhodnú na testovanie.
Prvý test atómovej bomby vybavenej výbušným zariadením na svete sa uskutočnil v púšti v štáte Nové Mexiko. Bomba s názvom „Gadget“ bola odpálená 16. júla 1945. Výsledok testu bol pozitívny, hoci armáda požadovala otestovať jadrovú bombu v skutočných bojových podmienkach.
Keďže Pentagon videl, že do víťazstva v nacistickej koalícii zostáva už len krôčik a viac takých príležitostí už nie je, rozhodol sa spustiť jadrový útok na posledného spojenca nacistického Nemecka – Japonsko. Okrem toho, použitie jadrovej bomby malo vyriešiť niekoľko problémov naraz:
- Aby sa predišlo zbytočnému krviprelievaniu, ku ktorému by nevyhnutne došlo, keby americké jednotky vkročili na japonské cisárske územie;
- Jedným úderom dostať nekompromisných Japoncov na kolená a prinútiť ich súhlasiť s podmienkami priaznivými pre USA;
- Ukážte ZSSR (ako možnému rivalovi v budúcnosti), že armáda USA má jedinečnú zbraň, ktorá dokáže vymazať akékoľvek mesto z povrchu zemského;
- A samozrejme v praxi vidieť, čoho sú schopné jadrové zbrane v reálnych bojových podmienkach.
6. augusta 1945 bola na japonské mesto Hirošima zhodená prvá atómová bomba na svete, ktorá bola použitá pri vojenských operáciách. Táto bomba sa volala „Baby“, keďže jej hmotnosť bola 4 tony. Zhodenie bomby bolo starostlivo naplánované a zasiahlo presne tam, kde bolo plánované. Tie domy, ktoré výbuch nezničil, zhoreli, pretože kachle, ktoré spadli do domov, vyvolali požiare a celé mesto zachvátili plamene.
Po jasnom záblesku nasledovala vlna horúčav, ktorá spálila všetok život v okruhu 4 kilometrov a rázová vlna, ktorá ju nasledovala, zničila väčšinu budov.
Tých, ktorých zasiahol úpal v okruhu 800 metrov, upálili zaživa. Tlaková vlna mnohým strhla spálenú kožu. O pár minút neskôr sa spustil zvláštny čierny dážď, ktorý pozostával z pary a popola. Tí, ktorí padli pod čierny dážď, dostali nevyliečiteľné popáleniny.
Tých pár, ktorí mali to šťastie, že prežili, ochorelo na chorobu z ožiarenia, ktorá v tom čase nielenže nebola skúmaná, ale bola aj úplne neznáma. Ľudia začali mať horúčku, vracanie, nevoľnosť a záchvaty slabosti.
9. augusta 1945 bola na mesto Nagasaki zhodená druhá americká bomba s názvom „Fat Man“. Táto bomba mala približne rovnakú silu ako prvá a následky jej výbuchu boli rovnako ničivé, hoci ľudí zomrelo o polovicu menej.
Dve atómové bomby zhodené na japonské mestá sa ukázali ako prvý a jediný prípad použitia atómových zbraní vo svete. V prvých dňoch po bombardovaní zomrelo viac ako 300 000 ľudí. Ďalších asi 150 tisíc zomrelo na choroby z ožiarenia.
Po jadrovom bombardovaní japonských miest zažil Stalin poriadny šok. Bolo mu jasné, že otázka vývoja jadrových zbraní v sovietskom Rusku je bezpečnostnou otázkou pre celú krajinu. Už 20. augusta 1945 začal pracovať osobitný výbor pre atómovú energiu, ktorý urgentne vytvoril I. Stalin.
Hoci výskum v jadrovej fyzike realizovala skupina nadšencov ešte v cárskom Rusku, v r Sovietsky čas nedostávala dostatok pozornosti. V roku 1938 bol celý výskum v tejto oblasti úplne zastavený a mnohí nukleárni vedci boli potláčaní ako nepriatelia ľudu. Po jadrových výbuchoch v Japonsku sovietska vláda náhle začala s obnovou jadrového priemyslu v krajine.
Existujú dôkazy, že vývoj jadrových zbraní sa uskutočnil v nacistickom Nemecku a boli to nemeckí vedci, ktorí dokončili „surovú“ americkú atómovú bombu, takže vláda USA odstránila všetkých jadrových špecialistov a všetky dokumenty súvisiace s vývojom jadrových zbraní z Nemecko.
Sovietska spravodajská škola, ktorá počas vojny dokázala obísť všetky zahraničné spravodajské služby, už v roku 1943 preniesla do ZSSR tajné dokumenty súvisiace s vývojom jadrových zbraní. Sovietski agenti boli zároveň uvedení do všetkých veľkých amerických centier jadrového výskumu.
V dôsledku všetkých týchto opatrení boli už v roku 1946 pripravené referenčné podmienky na výrobu dvoch sovietskych jadrových bômb:
- RDS-1 (s plutóniovou náplňou);
- RDS-2 (s dvoma časťami uránovej náplne).
Skratka „RDS“ bola dešifrovaná ako „Rusko robí seba“, čo takmer úplne zodpovedalo realite.
Správa, že ZSSR je pripravený uvoľniť svoje jadrové zbrane, prinútila americkú vládu prijať drastické opatrenia. V roku 1949 bol vypracovaný Trojanský plán, podľa ktorého sa plánovalo zhodiť atómové bomby na 70 najväčších miest ZSSR. Realizácii tohto plánu zabránila len obava z odvetného úderu.
Tieto alarmujúce informácie pochádzajúce od sovietskych spravodajských dôstojníkov prinútili vedcov pracovať v núdzovom režime. Už v auguste 1949 bola otestovaná prvá atómová bomba vyrobená v ZSSR. Keď sa o týchto testoch dozvedeli USA, plán trójskych koní bol odložený na neurčito. Začala sa éra konfrontácie dvoch superveľmocí, v histórii známa ako studená vojna.
Najsilnejšia jadrová bomba na svete, známa ako Tsar Bomby, patrí práve do obdobia studenej vojny. Sovietski vedci vytvorili najsilnejšiu bombu v histórii ľudstva. Jeho kapacita bola 60 megaton, hoci sa plánovalo vytvoriť bombu s kapacitou 100 kiloton. Táto bomba bola testovaná v októbri 1961. Priemer ohnivej gule počas výbuchu bol 10 kilometrov a nárazová vlna trikrát obletel zemeguľu. Práve táto skúška prinútila väčšinu krajín sveta podpísať dohodu o ukončení jadrové testovanie nielen v zemskej atmosfére, ale dokonca aj vo vesmíre.
Hoci atómová zbraň je výborným prostriedkom na odstrašenie agresívnych krajín, na druhej strane dokáže uhasiť akékoľvek vojenské konflikty už v zárodku, keďže všetky strany konfliktu môžu byť zničené pri atómovom výbuchu.
Severná Kórea pohrozila USA testom supervýkonných vodíkových bômb Tichý oceán. Japonsko, ktoré by testy mohlo utrpieť, označilo plány Severnej Kórey za absolútne neprijateľné. Prezidenti Donald Trump a Kim Čong-un v rozhovoroch nadávajú a hovoria o otvorenom vojenskom konflikte. Pre tých, ktorí nerozumejú jadrovým zbraniam, no chcú byť v tejto téme, zostavil „Futurista“ sprievodcu.
Ako fungujú jadrové zbrane?
Ako bežná tyčinka dynamitu, aj jadrová bomba využíva energiu. Len to nie je uvoľnené v priebehu primitíva chemická reakcia ale v zložitých jadrových procesoch. Existujú dva hlavné spôsoby získavania jadrovej energie z atómu. AT jadrové štiepenie jadro atómu sa neutrónom rozdelí na dva menšie fragmenty. Jadrová fúzia - proces, pri ktorom Slnko generuje energiu - zahŕňa spojenie dvoch menších atómov za vzniku väčšieho. Pri akomkoľvek procese, štiepení alebo fúzii, sa uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie a žiarenia. Podľa toho, či sa používa jadrové štiepenie alebo fúzia, sa bomby delia na jadrový (atómový) a termonukleárna .
Môžete priblížiť jadrové štiepenie?
Výbuch atómovej bomby nad Hirošimou (1945)
Ako si pamätáte, atóm sa skladá z troch typov subatomárnych častíc: protónov, neutrónov a elektrónov. Stred atómu sa nazýva jadro , sa skladá z protónov a neutrónov. Protóny sú nabité kladne, elektróny záporne a neutróny nemajú žiadny náboj. Pomer protón-elektrón je vždy jedna k jednej, takže atóm ako celok má neutrálny náboj. Napríklad atóm uhlíka má šesť protónov a šesť elektrónov. Častice drží pohromade základná sila - silná jadrová sila .
Vlastnosti atómu sa môžu značne líšiť v závislosti od toho, koľko rôznych častíc obsahuje. Ak zmeníte počet protónov, budete mať iný chemický prvok. Ak zmeníte počet neutrónov, dostanete izotop ten istý prvok, ktorý máte vo svojich rukách. Napríklad uhlík má tri izotopy: 1) uhlík-12 (šesť protónov + šesť neutrónov), stabilná a často sa vyskytujúca forma prvku, 2) uhlík-13 (šesť protónov + sedem neutrónov), ktorý je stabilný, ale zriedkavý, a 3) uhlík -14 (šesť protónov + osem neutrónov), ktorý je zriedkavý a nestabilný (alebo rádioaktívny).
Väčšina atómových jadier je stabilná, ale niektoré sú nestabilné (rádioaktívne). Tieto jadrá spontánne emitujú častice, ktoré vedci nazývajú žiarenie. Tento proces sa nazýva rádioaktívny rozpad . Existujú tri typy rozpadu:
Alfa rozpad : Jadro vyvrhne alfa časticu - dva protóny a dva neutróny spojené dohromady. beta rozpad : neutrón sa mení na protón, elektrón a antineutríno. Vyvrhnutý elektrón je beta častica. Spontánne rozdelenie: jadro sa rozpadne na niekoľko častí a vyžaruje neutróny a tiež vyžaruje impulz elektromagnetickej energie - gama lúč. Práve posledný typ rozpadu sa používa v jadrovej bombe. Začínajú voľné neutróny emitované štiepením reťazová reakcia ktorý uvoľňuje obrovské množstvo energie.
Z čoho sú vyrobené jadrové bomby?
Môžu byť vyrobené z uránu-235 a plutónia-239. Urán sa v prírode vyskytuje ako zmes troch izotopov: 238U (99,2745 % prírodného uránu), 235U (0,72 %) a 234U (0,0055 %). Najbežnejší 238 U nepodporuje reťazovú reakciu: je schopný len 235 U. Na dosiahnutie maximálny výkon výbuchu, je potrebné, aby obsah 235 U v „náplni“ bomby bol aspoň 80 %. Preto urán padá umelo obohatiť . Na tento účel sa zmes izotopov uránu rozdelí na dve časti tak, že jedna z nich obsahuje viac ako 235 U.
Zvyčajne, keď sú izotopy oddelené, existuje veľa ochudobneného uránu, ktorý nemôže spustiť reťazovú reakciu - existuje však spôsob, ako to urobiť. Faktom je, že plutónium-239 sa v prírode nevyskytuje. Dá sa však získať bombardovaním 238 U neutrónmi.
Ako sa meria ich sila?
Sila jadrovej a termonukleárnej nálože sa meria v ekvivalente TNT - množstvo trinitrotoluénu, ktoré sa musí odpáliť, aby sa dosiahol podobný výsledok. Meria sa v kilotónoch (kt) a megatónoch (Mt). Ultra malý výkon jadrové zbrane je menej ako 1 kt, zatiaľ čo ťažké bomby dávajú viac ako 1 Mt.
Sila sovietskej cárskej bomby sa podľa rôznych zdrojov pohybovala od 57 do 58,6 megaton TNT, sila termonukleárnej bomby, ktorú KĽDR testovala začiatkom septembra, bola asi 100 kiloton.
Kto vytvoril jadrové zbrane?
Americký fyzik Robert Oppenheimer a generál Leslie Groves
V 30. rokoch 20. storočia taliansky fyzik Enrico Fermi demonštrovali, že prvky bombardované neutrónmi možno premeniť na nové prvky. Výsledkom tejto práce bol objav pomalé neutróny , ako aj objavenie nových prvkov, ktoré nie sú zastúpené v periodickej tabuľke. Krátko po objave Fermiho nemeckí vedci Otto Hahn a Fritz Strassmann bombardovali urán neutrónmi, čo malo za následok vznik rádioaktívneho izotopu bária. Dospeli k záveru, že neutróny s nízkou rýchlosťou spôsobujú rozpad jadra uránu na dva menšie kúsky.
Toto dielo nadchlo mysle celého sveta. Na Princetonskej univerzite Niels Bohr pracoval s John Wheeler vytvoriť hypotetický model štiepneho procesu. Navrhli, že urán-235 podlieha štiepeniu. Približne v rovnakom čase iní vedci zistili, že proces štiepenia produkoval ešte viac neutrónov. To podnietilo Bohra a Wheelera, aby položili dôležitú otázku: mohli by voľné neutróny vytvorené štiepením spustiť reťazovú reakciu, ktorá by uvoľnila obrovské množstvo energie? Ak áno, potom by sa dali vytvoriť zbrane nepredstaviteľnej sily. Ich predpoklady potvrdil francúzsky fyzik Frederic Joliot-Curie . Jeho záver bol impulzom pre vývoj jadrových zbraní.
Fyzici Nemecka, Anglicka, USA a Japonska pracovali na vytvorení atómových zbraní. Pred vypuknutím 2. svetovej vojny Albert Einstein napísal prezidentovi Spojených štátov amerických Franklin Roosevelt že nacistické Nemecko plánuje vyčistiť urán-235 a postaviť atómovú bombu. Teraz sa ukázalo, že Nemecko ani zďaleka neviedlo k reťazovej reakcii: pracovalo na „špinavej“, vysoko rádioaktívnej bombe. Nech je to akokoľvek, vláda USA vrhla všetko svoje úsilie na vytvorenie atómovej bomby v čo najkratšom čase. Bol spustený projekt Manhattan, ktorý viedol americký fyzik Robert Oppenheimer a všeobecné Leslie Groves . Zúčastnili sa ho významní vedci, ktorí emigrovali z Európy. Do leta 1945 bola vytvorená atómová zbraň založená na dvoch typoch štiepneho materiálu - urán-235 a plutónium-239. Jedna bomba, plutónium „Thing“, bola počas testov odpálená a ďalšie dve, uránová „Kid“ a plutónium „Fat Man“, boli zhodené na japonské mestá Hirošima a Nagasaki.
Ako to funguje termonukleárna bomba a kto to vymyslel?
Termonukleárna bomba je založená na reakcii jadrovej fúzie . Na rozdiel od jadrového štiepenia, ktoré môže prebiehať spontánne aj vynútene, je jadrová fúzia nemožná bez dodávky vonkajšej energie. Atómové jadrá sú kladne nabité, takže sa navzájom odpudzujú. Táto situácia sa nazýva Coulombova bariéra. Na prekonanie odpudzovania je potrebné tieto častice rozptýliť na šialenú rýchlosť. Dá sa to robiť pri veľmi vysokých teplotách – rádovo niekoľko miliónov kelvinov (odtiaľ názov). Existujú tri typy termonukleárnych reakcií: samoudržiavacie (prebiehajú vo vnútri hviezd), riadené a neriadené alebo výbušné – používajú sa vo vodíkových bombách.
Myšlienku termonukleárnej fúznej bomby iniciovanej atómovým nábojom navrhol Enrico Fermi svojmu kolegovi Edward Teller už v roku 1941, na samom začiatku projektu Manhattan. V tom čase však táto myšlienka nebola žiadaná. Tellerov vývoj sa zlepšil Stanislav Ulam , vďaka čomu je myšlienka termonukleárnej bomby realizovateľná v praxi. V roku 1952 bolo na atole Enewetok počas operácie Ivy Mike testované prvé termonukleárne výbušné zariadenie. Išlo však o laboratórnu vzorku, nevhodnú na boj. O rok neskôr Sovietsky zväz odpálil prvú termonukleárnu bombu na svete, zostavenú podľa návrhu fyzikov Andrej Sacharov a Júlia Kharitonová . Zariadenie pripomínalo poschodovú tortu, takže impozantná zbraň dostala prezývku „Sloika“. V priebehu ďalšieho vývoja najviac silná bomba na Zemi „Cár Bomba“ alebo „Kuzkinova matka“. V októbri 1961 bol testovaný na súostroví Novaya Zemlya.
Z čoho sú vyrobené termonukleárne bomby?
Ak si to myslel vodík a termonuklearne bomby su rozne veci, mylili ste sa. Tieto slová sú synonymá. Je to vodík (alebo skôr jeho izotopy - deutérium a trícium), ktorý je potrebný na uskutočnenie termonukleárna reakcia. Je tu však problém: na odpálenie vodíkovej bomby je najprv potrebné získať vysokú teplotu pri klasickom jadrovom výbuchu – až potom začnú reagovať atómové jadrá. Preto v prípade termonukleárnej bomby hrá dôležitú úlohu dizajn.
Dve schémy sú všeobecne známe. Prvým je Sacharovov „obláčik“. V strede bola jadrová rozbuška, ktorá bola obklopená vrstvami deuteridu lítneho zmiešaného s tríciom, ktoré boli rozptýlené vrstvami obohateného uránu. Tento dizajn umožnil dosiahnuť výkon do 1 Mt. Druhým je americká Teller-Ulamova schéma, kde boli jadrová bomba a izotopy vodíka umiestnené oddelene. Vyzeralo to takto: zdola - nádoba so zmesou tekutého deutéria a trícia, v strede ktorej bola "zapaľovacia sviečka" - plutóniová tyč a zhora - konvenčná jadrová nálož, a to všetko v plášť z ťažkého kovu (napríklad ochudobnený urán). Rýchle neutróny vznikajúce pri výbuchu spôsobujú štiepne reakcie atómov v uránovom obale a pridávajú energiu k celkovej energii výbuchu. Pridanie ďalších vrstiev deuteridu lítneho uránu-238 vám umožňuje vytvárať strely s neobmedzenou silou. V roku 1953 sovietsky fyzik Viktor Davidenko náhodne zopakoval myšlienku Teller-Ulam a na jej základe prišiel Sacharov s viacstupňovou schémou, ktorá umožnila vytvoriť zbrane bezprecedentnej sily. Podľa tejto schémy pracovala Kuzkinova matka.
Aké ďalšie bomby existujú?
Existujú aj neutrónové, ale to je vo všeobecnosti desivé. Neutrónová bomba je v skutočnosti termonukleárna bomba s nízkym výťažkom, ktorej 80 % energie výbuchu tvorí žiarenie (neutrónové žiarenie). Vyzerá ako obyčajná jadrová nálož s nízkou výťažnosťou, do ktorej je pridaný blok s izotopom berýlia – zdroj neutrónov. Keď jadrová zbraň vybuchne, spustí sa termonukleárna reakcia. Tento typ zbrane vyvinul americký fyzik Samuel Cohen . Verilo sa, že neutrónové zbrane ničia všetok život aj v úkrytoch, rozsah zničenia takýchto zbraní je však malý, pretože atmosféra sa rozptýli. rýchle neutróny a rázová vlna je silnejšia na veľké vzdialenosti.
Ale čo kobaltová bomba?
Nie, synu, je to fantastické. Žiadna krajina oficiálne nemá kobaltové bomby. Teoreticky ide o termonukleárnu bombu s kobaltovým plášťom, ktorý zabezpečuje silnú rádioaktívnu kontamináciu oblasti aj pri relatívne slabom nukleárny výbuch. 510 ton kobaltu môže infikovať celý povrch Zeme a zničiť všetok život na planéte. Fyzik Leo Szilard , ktorý opísal tento hypotetický dizajn v roku 1950, ho nazval „Stroj súdneho dňa“.
Čo je chladnejšie: jadrová bomba alebo termonukleárna?
Kompletný model "Car-bomba"
Vodíková bomba je oveľa vyspelejšia a technologicky vyspelejšia ako atómová bomba. Jeho výbušná sila ďaleko prevyšuje tú atómovú a je obmedzená iba počtom dostupných komponentov. Pri termonukleárnej reakcii sa na každý nukleón (takzvané základné jadrá, protóny a neutróny) uvoľní oveľa viac energie ako pri jadrovej reakcii. Napríklad pri štiepení jadra uránu pripadá na jeden nukleón 0,9 MeV (megaelektrónvolt) a pri syntéze jadra hélia z jadier vodíka sa uvoľní energia rovnajúca sa 6 MeV.
Ako bomby dodaťdo cieľa?
Najprv boli z lietadiel zhadzované, ale protivzdušná obrana sa neustále zlepšovala a dodávanie jadrových zbraní týmto spôsobom sa ukázalo ako nerozumné. S rastom výroby raketovej techniky sa všetky práva na dodávanie jadrových zbraní preniesli na balistické a riadené strely rôznych základní. Preto už bomba nie je bomba, ale bojová hlavica.
Verí sa, že Severokórejčan H-bomba príliš veľká na to, aby sa dala namontovať na raketu – takže ak sa KĽDR rozhodne hrozbu naplniť, prevezie ju loď na miesto výbuchu.
Aké sú dôsledky jadrovej vojny?
Hirošima a Nagasaki sú len malou časťou možnej apokalypsy. Napríklad známa hypotéza „jadrovej zimy“, ktorú predložili americký astrofyzik Carl Sagan a sovietsky geofyzik Georgij Golitsyn. Predpokladá sa, že pri výbuchu niekoľkých jadrových hlavíc (nie v púšti alebo vo vode, ale v osady) dôjde k mnohým požiarom a do atmosféry sa dostane veľké množstvo dymu a sadzí, čo povedie ku globálnemu ochladeniu. Hypotéza je kritizovaná porovnaním účinku so sopečnou činnosťou, ktorá má malý vplyv na klímu. Niektorí vedci navyše poznamenávajú, že globálne otepľovanie je pravdepodobnejšie než ochladzovanie – obe strany však dúfajú, že sa to nikdy nedozvieme.
Sú povolené jadrové zbrane?
Po pretekoch v zbrojení v 20. storočí krajiny zmenili názor a rozhodli sa obmedziť používanie jadrových zbraní. Organizácia Spojených národov prijala zmluvy o nešírení jadrových zbraní a zákaze jadrových testov (posledné nepodpísali mladí jadrové mocnosti India, Pakistan a Severná Kórea). V júli 2017 bola prijatá nová zmluva o zákaze jadrových zbraní.
„Žiadny zmluvný štát sa zaväzuje nikdy a za žiadnych okolností nevyvíjať, testovať, vyrábať, vyrábať, inak získavať, vlastniť alebo skladovať jadrové zbrane alebo iné jadrové výbušné zariadenia,“ uvádza sa v prvom článku zmluvy.
Dokument však nenadobudne platnosť, kým ho neratifikuje 50 štátov.
Počas druhej svetovej vojny boli mestá Hirošima a Nagasaki zrovnané so zemou jadrovým bombardovaním. Celý svet si 6. a 9. august 1945 pripomínal ako dni veľkej tragédie – ale aký veľký je deštruktívny potenciál modernej jadrové zbrane?
Na konci druhej svetovej vojny dopadli dve americké jadrové bomby s kódovým označením Little Boy a Fat Man na japonské mestá Hirošima a Nagasaki. Spôsobili masívnu skazu, zrovnali mestá so zemou a podľa rôznych zdrojov si vyžiadali životy 90 000 až 166 000 ľudí v Hirošime (z ktorých len 20 000 bolo vojenských) a 39 000 až 80 000 v Nagasaki. K dnešnému dňu je to jediná jadrová zbraň tejto ničivej sily, ktorá bola použitá počas nepriateľských akcií, a dúfajme, že situácia taká zostane - moderné analógy sú takmer 3000-krát silnejšie ako bomba zhodená na Hirošimu!
"Baby" a "Fat Man": podobnosti a rozdiely
„Kid“ a „Fat Man“ patria do triedy atómových bômb, ktoré po aktivácii spustia reťazovú reakciu jadrového štiepenia. Atómové jadrá rádioaktívnych materiálov (veľké podľa noriem nukleárny svet) štiepenie s uvoľnením obrovského množstva energie, ktoré spúšťa ďalšiu štiepnu reakciu a v konečnom dôsledku vyvoláva silný výbuch. « Baby„patrí medzi bomby kanónového typu: takéto bomby sú archaické a majú relatívne nízku účinnosť, no ľahko sa vyrábajú a prakticky nepoznajú poruchy. Jej projektil pozostával z uránu-235. Na druhej strane, " Tlsťoch"fungoval na základe plnenia plutónia-239 a mal implozívnu detonačnú schému: pri tejto konštrukcii dochádza k detonácii v dôsledku stlačenia štiepneho materiálu sústredeným rázová vlna, ktorý vzniká výbuchom chemických výbušnín.
V termonukleárnych zbraniach (známejšie ako „ H-bomba“), procesom rozdelenia sa všetko len začína. Moderné jadrové zbrane, ako sú bomby B83, v amerických službách používajú reťazový štiepny systém podobný starým bombám. Rozdiel je v tom, že táto energia sa neskôr použije na spustenie fúznej reakcie v sekundárnom jadre vyrobenom z izotopov vodíka - deutéria a trícia, odtiaľ názov. Vodíkové jadrá sa spoja a vytvoria hélium, po ktorom nasleduje ďalšia štiepna reakcia, tentoraz však o rádovo silnejšiu.
Moderné jadrové zbrane
Kanál RealLifeLore jasne demonštroval výbuchový efekt"Baby". Pri výbuchu bomba uvoľnila 15 kiloton energie, čo zodpovedá detonácii 13-18 000 ton TNT, a zanechala za sebou hríbový mrak vysoký 7600 metrov. Tlaková vlna vyrazila všetky okná na domoch vo vzdialenosti až 19 km. "Fat Man" explodoval silou asi 21 kiloton. Čo je notoricky známy B83? Sila jeho výbuchu je 1,2 megatony - to je 1 200 000 ton TNT, teda 80-krát silnejšia ako bomba, ktorá premenila Hirošimu na ruiny!
A potom čísla len rastú. Najsilnejšiu jadrovú zbraň, aká bola kedy odpálená, Cár Bomba, testoval ZSSR v roku 1961, našťastie na opustenom testovacom mieste. Kolosálny výbuch, ktorého sila sa odhaduje na 50 megaton, 3300-krát výkonnejší ako „Bábätko“: mrak z výbuchu narástol v atmosfére do výšky až 40 km, čo je štyri a polkrát viac ako Everest, a nárazová vlna trikrát obletela celú zemeguľu .
Moderná technológia vám umožňuje vytvoriť bombu, ktorá bude ešte silnejšia ako „Cár bomby“ – oveľa rozumnejšie by však bolo dať jadrovú energiu oveľa mierovejším smerom. Napríklad nie je to tak dávno, čo fyzici dokázali syntetizovať, čo môže v blízkej budúcnosti priniesť skutočnú revolúciu v energetickom sektore.
