Súdiac podľa publikácií v tlači, najmä v západnej, sa urán a plutónium v Rusku povaľujú na každej skládke. Neviem, sám som to nevidel, ale možno to niekde leží. Otázka však znie – dokáže z toho istý terorista, ktorý má kilogram .. no, alebo 100 kilogramov uránu, postaviť niečo výbušné?
Ako teda funguje atómová bomba? Pamätáme si školský kurz fyzika. Výbuch je uvoľnenie veľkého množstva energie v krátkom časovom období. Odkiaľ pochádza energia. Energia pochádza z rozpadu jadra atómu. Atómy uránu alebo plutónia sú nestabilné a majú tendenciu sa pomaly rozpadať na atómy ľahších prvkov, zatiaľ čo sa neutróny navyše rozptyľujú a uvoľňuje sa určité množstvo energie. No, pamätáš? Existuje aj polčas rozpadu – akási štatistická hodnota, časový úsek, počas ktorého sa približne polovica atómov z určitej hmotnosti „rozpadne“. To znamená, že urán ležiaci v zemi postupne prestáva byť takým a ohrieva okolitý priestor. Proces rozpadu môže vyvolať neutrón letiaci do atómu, ktorý vyletí z nedávno rozbitého atómu. Ale neutrón môže zasiahnuť atóm alebo môže preletieť okolo. Logickým záverom je, že na to, aby sa atómy častejšie rozpadali, je potrebné, aby ich bolo naokolo viac, teda aby hustota látky bola vysoká v momente, keď je potrebné zorganizovať výbuch. Pamätajte na koncept kritické množstvo"? Toto je množstvo hmoty, keď spontánne emitované neutróny postačujú na to, aby spôsobili reťazovú reakciu. To znamená, že "v atómoch bude v danom čase viac" zásahov ako "deštrukcia."
Objaví sa teda diagram. Vezmime niekoľko kusov uránu podkritickej hmotnosti a spojíme ich do jedného bloku nadkritickej hmotnosti. A potom dôjde k výbuchu.
Našťastie všetko nie je také jednoduché, otázkou je, ako presne k spojeniu dôjde. Ak sa dva podkritické kusy spoja v určitej vzdialenosti, začnú sa zahrievať vzájomnou výmenou emitovaných neutrónov. Rozkladová reakcia z toho sa zintenzívňuje a dochádza k zvýšenému uvoľňovaniu energie. Poďme ešte bližšie – budú rozžeravené. Potom zbelelo. Potom sa roztopia. Tavenina, približujúca sa k okrajom, sa začne ďalej ohrievať a vyparovať a žiadny odvod tepla ani ochladzovanie nezabráni topeniu a vyparovaniu, zásoby energie v Uráne sú príliš veľké.
Preto, tak ako nezosúvate kúsky každodenným spôsobom, skôr ako sa spoja, roztopia a odparia akékoľvek zariadenie, ktoré toto zblíženie realizuje, a vyparia sa, rozptýli sa, rozšíria sa, vzdialia sa od seba a potom sa len ochladia. , pretože sa ocitnú vo zvýšenej vzájomnej vzdialenosti . Je možné formovať kusy do jedného superkritického iba vyvinutím takých obrovských mier konvergencie, že zvýšenie hustoty toku neutrónov nebude držať krok s približovaním kusov. Dosahuje sa to pri približovacích rýchlostiach rádovo 2,5 km za sekundu. Vtedy majú čas nalepiť sa do seba skôr, ako sa zahrejú z uvoľnenia energie. A potom následné uvoľnenie energie bude také špičkové, že dôjde k jadrovému výbuchu s hubou. Pušný prach sa nedá zrýchliť na také rýchlosti – veľkosť bomby a dráhy zrýchlenia sú malé. Preto sa rozptyľujú výbušninami, pričom sa kombinujú „pomalé“ a „rýchle“ výbušniny, pretože okamžite „rýchle“ výbušniny spôsobia zničenie kusu rázovou vlnou. Nakoniec však dostanú to hlavné - zabezpečia rýchlosť prechodu systému do superkritického stavu predtým, než sa tepelne zrúti v dôsledku rastúceho uvoľňovania tepla počas priblíženia. Takáto schéma sa nazýva "delo", pretože podkritické časti "vystrelia" smerom k sebe, pričom majú čas spojiť sa do jedného superkritického kusu a potom uvoľniť energiu špičkovým spôsobom. atómový výbuch.
Realizovať takýto proces v praxi je mimoriadne náročné – vyžaduje sa správny výber a veľmi presná zhoda tisícok parametrov. Nie je to výbušnina, ktorá pri mnohých príležitostiach exploduje. Ide len o to, že rozbušky a nálože v bombe budú fungovať, ale uvoľnený praktický výkon nebude dodržaný, bude extrémne nízky s veľmi úzkou zónou aktívneho výbuchu. Vyžaduje sa mikrosekundová presnosť odozvy veľkého počtu nábojov. Stabilita atómovej látky je nevyhnutná. Pamätajte si predsa, že okrem iniciovanej reakcie rozkladu existuje aj spontánny, pravdepodobnostný, proces. To znamená, že zostavená bomba postupne mení svoje vlastnosti v priebehu času. Preto sa rozlišuje medzi atómovou hmotou určenou na zbrane a tou, ktorá nie je vhodná na výrobu bomby. Preto sa atómové bomby nevyrábajú z reaktorového plutónia, pretože takáto bomba by bola príliš nestabilná a nebezpečná skôr pre výrobcu ako pre potenciálneho protivníka. Proces separácie atómovej hmoty na izotopy je sám o sebe mimoriadne zložitý a nákladný a jeho implementácia je možná len v serióznych jadrových centrách. A to poteší.
História vytvorenia atómovej bomby a najmä zbraní sa začína v roku 1939 objavom Joliota Curieho. Od tej chvíle si vedci uvedomili, že reťazová reakcia uránu sa môže stať nielen zdrojom obrovskej energie, ale aj hroznou zbraňou. A tak je zariadenie atómovej bomby založené na využití jadrovej energie, ktorá sa uvoľňuje počas reťazovej jadrovej reakcie.
Ten zahŕňa proces štiepenia ťažkých jadier alebo syntézu ľahkých jadier. V dôsledku toho je atómová bomba zbraňou hromadného ničenia, pretože v najkratšom čase sa na malom priestore uvoľní obrovské množstvo vnútrojadrovej energie. S týmto vstupom do tohto procesu je zvykom vyčleniť dve kľúčové miesta.
Po prvé, toto je centrum jadrového výbuchu, kde tento proces. A po druhé, toto je epicentrum, ktoré vo svojej podstate predstavuje premietanie samotného procesu na povrch (pevninu alebo vodu). Jadrový výbuch tiež uvoľní také množstvo energie, že sa pri jeho premietnutí na zem objavia seizmické otrasy. A rozsah šírenia takýchto vibrácií je neskutočne veľký, aj keď citeľné škody životné prostredie zasadzujú len na vzdialenosť len niekoľko sto metrov.
Ďalej stojí za zmienku, že jadrový výbuch je sprevádzaný uvoľnením veľkého množstva tepla a svetla, ktoré vytvára jasný záblesk. Navyše vo svojej sile mnohonásobne prevyšuje silu slnečných lúčov. Poškodenie svetlom a teplom tak možno dosiahnuť aj na vzdialenosť niekoľkých kilometrov.
Ale jedným z veľmi nebezpečných typov dopadu atómovej bomby je žiarenie, ktoré vzniká pri jadrovom výbuchu. Trvanie dopadu tohto javu je nízke a priemerne 60 sekúnd, ale prenikavá sila tejto vlny je úžasná.
Čo sa týka dizajnu atómovej bomby, obsahuje množstvo rôznych komponentov. Spravidla sa rozlišujú dva hlavné prvky tohto typu zbraní: telo a automatizačný systém.
Prípad obsahuje jadrový náboj a automatizáciu a je to on, kto vykonáva ochrannú funkciu vo vzťahu k rôzne druhyúčinky (mechanické, tepelné atď.). A úlohou automatizačného systému je zabezpečiť, aby k výbuchu došlo v jasne definovanom čase a nie skôr alebo neskôr. Automatizačný systém pozostáva z takých systémov ako: núdzová detonácia; ochrana a napínanie; zdroj energie; detonačné a detonačné senzory.
Atómové bomby sa však dodávajú pomocou balistických, riadených a protilietadlových rakiet. Tie. jadrové zbrane môžu byť prvkom leteckej bomby, torpéda, pozemnej míny atď.
A dokonca aj detonačné systémy pre atómovú bombu môžu byť odlišné. Jeden z najviac jednoduché systémy je vstrekovanie, keď impulzom k jadrovému výbuchu je strela zasiahnutá cieľom, po ktorej nasleduje vytvorenie nadkritickej hmoty. Práve k tomuto typu atómovej bomby patrila prvá odpálená bomba nad Hirošimou v roku 1945 s obsahom uránu. Naproti tomu bomba zhodená na Nagasaki v tom istom roku bola plutónium.
Po takej názornej ukážke sily a sily atómových zbraní sa okamžite dostali do kategórie najnebezpečnejších prostriedkov hromadného ničenia. Keď už hovoríme o typoch atómových zbraní, treba spomenúť, že sú určené veľkosťou kalibru. Takže v súčasnosti existujú tri hlavné kalibre pre túto zbraň, sú to malé, veľké a stredné. Sila výbuchu je najčastejšie charakterizovaná ekvivalentom TNT. Takže napríklad malý kaliber atómovej zbrane znamená nábojovú silu rovnajúcu sa niekoľkým tisícom ton TNT. A výkonnejší atómová zbraň, presnejšie povedané, priemerný kaliber je už niekoľko desiatok tisíc ton TNT, a napokon, to posledné sa už meria v miliónoch. Zároveň by sme si však nemali zamieňať koncept atómových a vodíkových zbraní, ktoré sa vo všeobecnosti nazývajú jadrové zbrane. Hlavným rozdielom medzi atómovými zbraňami a vodíkovými zbraňami je jadrová štiepna reakcia množstva ťažkých prvkov, ako je plutónium a urán. ALE vodíková zbraň implikuje proces syntézy jadier atómov jedného prvku do druhého, t.j. hélium z vodíka.
Prvý test atómovej bomby
Prvý test atómovej zbrane vykonala americká armáda 16. júla 1945 na mieste zvanom Almogordo, ktoré ukázalo plnú silu atómovej energie. Potom boli atómové bomby, ktoré mali americké sily k dispozícii, naložené na vojnovú loď a odoslané k brehom Japonska. Odmietnutie japonskej vlády z mierového dialógu umožnilo demonštrovať v akcii plnú silu atómových zbraní, ktorých obeťami bolo najskôr mesto Hirošima a o niečo neskôr Nagasaki. Takže 6. augusta 1945 boli prvýkrát použité atómové zbrane na civilistov, v dôsledku čoho bolo mesto prakticky zničené rázovými vlnami. Viac ako polovica obyvateľov mesta zomrela prvýkrát počas dní atómového útoku a celkovo išlo asi o dvestoštyridsaťtisíc ľudí. A len o štyri dni neskôr dve lietadlá s nebezpečným tovarom na palube naraz opustili americkú vojenskú základňu, ktorej cieľom boli Kokura a Nagasaki. A ak Kokura, pokrytá nepreniknuteľným dymom, bola ťažkým cieľom, potom v Nagasaki bol cieľ zasiahnutý. Nakoniec, pri atómovej bombe v Nagasaki v prvých dňoch zomrelo na zranenia a vystavenie týmto obetiam 73 tisíc ľudí, bol pridaný zoznam 35 tisíc ľudí. Zároveň bola smrť posledných obetí dosť bolestivá, pretože účinok žiarenia je neuveriteľne deštruktívny.
Faktory ničenia atómových zbraní
Atómové zbrane teda majú niekoľko druhov ničenia; svetlo, rádioaktívne, rázová vlna, prenikajúce žiarenie a elektromagnetický impulz. Pri tvorbe svetelného žiarenia po výbuchu jadrové zbrane, ktoré sa neskôr zmení na ničivé teplo. Ďalej prichádza na rad rádioaktívna kontaminácia, ktorá je nebezpečná len po prvý raz hodiny po výbuchu. Rázová vlna sa považuje za najnebezpečnejšiu fázu jadrového výbuchu, pretože v priebehu niekoľkých sekúnd spôsobí veľké škody rôznym budovám, zariadeniam a ľuďom. Ale prenikajúce žiarenie je veľmi nebezpečné pre Ľudské telo a často spôsobuje chorobu z ožiarenia. Elektromagnetický impulz zasiahne techniku. Toto všetko spolu robí jadrové zbrane veľmi nebezpečnými.
Jadrové zbrane (alebo atómové zbrane) - súbor jadrových zbraní, prostriedky ich dodania do cieľa a kontroly; odkazuje na zbrane hromadného ničenia spolu s biologickými a chemickými zbraňami. Jadrová munícia je výbušná zbraň založená na využití jadrovej energie uvoľnenej pri jadrovej reťazovej reakcii štiepenia ťažkých jadier resp. termonukleárna reakcia syntéza ľahkých jadier.
Ľudia priamo vystavení škodlivým faktorom jadrového výbuchu okrem fyzického poškodenia zažijú silný psychologický dopad z desivého pohľadu na obraz výbuchu a deštrukcie. Elektromagnetický impulz neovplyvňuje priamo živé organizmy, ale môže narušiť činnosť elektronických zariadení.
Hirošima – o 66 rokov neskôr
6. augusta uplynie 66 rokov odvtedy, čo Spojené štáty americké zhodili atómovú bombu na japonské mesto Hirošima. V tom čase žilo v Hirošime asi 250 000 ľudí. Americký bombardér B-29 Superfortress s názvom „Enola Gay“ vzlietol z ostrova Tinian začiatkom 6. augusta s jedinou uránovou bombou s hmotnosťou 4 000 kg s názvom „Little Boy“. O 8:15 bola „detská“ bomba zhodená z výšky 9400 m nad mestom a voľným pádom strávila 57 sekúnd. V momente detonácie vyvolala malá explózia výbuch 64 kg uránu. Z týchto 64 kg prešlo fázou štiepenia len 7 kg a z tejto hmoty sa len 600 mg premenilo na energiu – výbušnú energiu, ktorá spálila všetko, čo jej stálo v ceste, na niekoľko kilometrov, pričom výbuchovou vlnou zrovnala so zemou mesto a vyvolala sériu požiarov. a ponorením všetkého živého do toku žiarenia. Predpokladá sa, že asi 70 000 ľudí zomrelo okamžite, ďalších 70 000 zomrelo na zranenia a ožiarenie do roku 1950. Dnes sa v Hirošime neďaleko epicentra výbuchu nachádza pamätné múzeum, ktorého účelom je propagovať myšlienku, že jadrové zbrane navždy prestanú existovať.
1. Japonský vojak kráča púšťou v Hirošime, v septembri 1945, len mesiac po bombardovaní. Túto sériu fotografií zobrazujúcich utrpenie ľudí a ruiny predstavilo americké námorníctvo. (U.S. Department of Navy)
2. Letecký pohľad na Hirošimu krátko pred zhodením bomby na mesto v auguste 1945. Tu je znázornená husto obývaná oblasť mesta na rieke Motoyasu. (Hirošima: The United States Strategic Bombing Survey Archive, International Center of Photography, Purchase, s finančnými prostriedkami poskytnutými Výborom pre akvizície ICP, 2006)
3. Fotografia Hirošimy urobená pred augustom 1945 - proti prúdu rieky Motoyasu k najznámejšiemu miestu Hirošimy - kupole výstaviska, ktorá sa nachádza v tesnej blízkosti epicentra. Táto budova, ktorú pôvodne navrhol český architekt Jan Letzel, bola dokončená v apríli 1915. (Hirošima: The United States Strategic Bombing Survey Archive, International Center of Photography, Purchase, s finančnými prostriedkami poskytnutými Výborom pre akvizície ICP, 2006)
4. Údaje amerického letectva - mapa Hirošimy pred bombardovaním, na ktorej je vidieť kruh v intervale 304 m od epicentra, ktorý okamžite zmizol z povrchu zeme. (Správa národných archívov a záznamov USA)
5. Veliteľ A.F. Birch (vľavo) očísluje bombu s kódovým označením „Kid“ pred jej naložením na príves v budove zhromaždenia 1 pred konečným naložením bomby na palubu bombardéra B-29 Superfortress „Enola Gay“ na základni 509th Composite Group na ostrove Tinian v r. Mariany v roku 1945. Fyzik Dr Ramsey (vpravo) dostane nobelová cena vo fyzike v roku 1989. (Národný archív USA)
6. „Kid“ spočíva na prívese v jame nad prechodovou komorou bombardéra B-29 Superfortress „Enola Gay“ na základni 509. konsolidovanej skupiny na Mariánach v roku 1945. „Kid“ bol dlhý 3 m a vážil 4 000 kg, no obsahoval iba 64 kg uránu, ktorý bol použitý na vyvolanie reťazca atómových reakcií a následného výbuchu. (Národný archív USA)
7. Fotografia urobená z jedného z dvoch amerických bombardérov 509. konsolidovanej skupiny, krátko po 8:15, 5. augusta 1945, ukazuje dym stúpajúci z výbuchu nad mestom Hirošima. V čase, keď bol obrázok nasnímaný, už došlo k záblesku svetla a tepla z ohnivej gule s priemerom 370 m. nárazová vlna, pohybujúce sa rýchlosťou svetla, sa rýchlo rozplynuli, pričom už spôsobili hlavné škody na budovách a ľuďoch v okruhu 3,2 km. (Národný archív USA)
8. Rastúce jadrové „huby“ nad Hirošimou krátko po 8:15, 5. augusta 1945. Keď časť uránu v bombe prešla fázou štiepenia, okamžite sa premenila na energiu 15 kilotonami TNT, čím sa zohrievala obrovská ohnivá guľa na teplotu 3 980 stupňov Celzia. Vzduch a dym zohriaty na limity rýchlo stúpali v atmosfére ako obrovská bublina a dvíhali za sebou stĺpec dymu. V čase, keď bola táto fotografia urobená, smog stúpol do výšky 6 096,00 metrov nad Hirošimou, zatiaľ čo dym z prvej atómovej bomby vybuchol vo výške 3 048,00 metrov na základni kolóny. (Národný archív USA)
9. Pohľad na zničenú Hirošimu na jeseň 1945 na jedno rameno rieky prechádzajúce deltou, na ktorej mesto stojí. (Hirošima: The United States Strategic Bombing Survey Archive, International Center of Photography, Purchase, s finančnými prostriedkami poskytnutými Výborom pre akvizície ICP, 2006)
10. Pohľad na epicentrum Hirošimy na jeseň 1945 – úplné zničenie po vypustení prvej atómovej bomby. Na fotografii je znázornené hypocentrum ( centrálny bod zdroj výbuchu) - približne nad križovatkou v tvare Y v strede vľavo. (Národný archív USA)
11. Časť panoramatického pohľadu na zničenú Hirošimu, zhotovená piatimi kamerami zo strechy budovy obchodnej komory 6. októbra 1945, 2 mesiace po tragédii. Vľavo v pozadí sú ruiny banky Geibi a nemocnice Shima. V strede je zničená budova výstaviska, za ňou je most cez rieku Matoyasu, tesne pred hypocentrom výbuchu. Vpravo je ešte existujúca budova nemocnice Červeného kríža, ktorej strecha bola poškodená výbuchom. V diaľke vpravo je most na sútoku riek Matoyasu a Ota. (Národný archív USA)
12. Most cez rieku Ota, 880 metrov od hypocentra výbuchu nad Hirošimou. Všimnite si, ako bola cesta spálená, a vľavo sú viditeľné strašidelné stopy, kde betónové stĺpy kedysi chránili povrch. (Národný archív USA)
13. Farebná fotografia v marci 1946 zničil Hirošimu. (Národný archív USA)
15. Zničená ulica v Hirošime. Pozrite sa, ako sa zvýšil chodník a ako z mosta trčí odkvapová rúra. Vedci tvrdia, že to bolo spôsobené vákuom vytvoreným tlakom z atómového výbuchu. (Národný archív USA)
16. Tento pacient (fotografia, ktorú urobila japonská armáda 3. októbra 1945) bol asi 1 981,20 m od epicentra, keď ho lúče žiarenia predbehli zľava. Čiapka chránila časť hlavy pred popáleninami. (Národný archív USA)
17. Husto obývaná oblasť Hirošimy týždne po výbuchu na okraji silne zasiahnutej oblasti (všimnite si budovu nižšie, ktorá bola zrovnaná so zemou). (Národný archív USA)
18. Krivé železné trámy - všetko, čo zostalo z budovy divadla, ktorá sa nachádza asi 800 metrov od epicentra. (Národný archív USA)
19. Hirošimský hasičský zbor prišiel o svoje jediné vozidlo, keď bola západná stanica zničená atómovou bombou. Stanica sa nachádzala 1200 metrov od epicentra. (Národný archív USA)
20. Letecký pohľad na Hirošimu na jeseň 1945. V strede hore je viditeľné hypocentrum a kupola atómovej bomby. (Národný archív USA)
21. Farebná fotografia ruín centrálnej Hirošimy na jeseň 1945. (Národný archív USA)
22. „Tieň“ rukoväte ventilu na lakovanej stene plynovej nádrže po tragických udalostiach v Hirošime. Žiarivé teplo okamžite spálilo farbu tam, kde lúče žiarenia prešli bez prekážok. 1920 m od epicentra. (Národný archív USA)
23. Obeť bombového útoku na Hirošimu leží v dočasnej nemocnici umiestnenej v jednej zo zachovaných bankových budov v septembri 1945. (U.S. Department of Navy)
24. Z titulku k fotke tejto obete z Hirošimy: „Popáleniny na koži pacienta zostali vo forme tmavé škvrny z kimona, ktoré mala obeť na sebe v čase výbuchu.“ (Národný archív USA)
25. Obete výbuchu v muškami zamorenej dočasnej nemocnici v budove banky v Hirošime 15. septembra 1945. (U.S. Department of Navy)
26. Keloidné jazvy na chrbte a ramenách obete výbuchu v Hirošime. Jazvy sa vytvorili tam, kde bola koža obete vystavená priamemu žiareniu. (Národný archív USA)
27. Letecký pohľad na epicentrum a dnes už známy dóm atómovej bomby v Hirošime niekoľko týždňov po udalostiach zo 6. augusta 1945. (Národný archív USA)
28. Muž sa pozerá na ruiny, ktoré zostali po výbuchu atómovej bomby v Hirošime. (AP Photo)
29. Pohľad zhora na zničenú priemyselnú oblasť Hirošimy na jeseň 1945. (Národný archív USA)
30. Pohľad na Hirošimu a hory v pozadí na jeseň 1945. Snímka bola urobená z ruín nemocnice Červeného kríža, necelých 1,60 km od hypocentra. (Národný archív USA)
31. Príslušníci americkej armády skúmajú na jeseň 1945 oblasť okolo epicentra v Hirošime. (Národný archív USA)
32. Návštevníci Hirošimského pamätného parku si prezerajú panoramatický pohľad na následky atómového výbuchu 27. júla 2005 v Hirošime. (Foto: Junko Kimura/Getty Images)
33. Pamätný požiar na počesť obetí atómového výbuchu pri pamätníku v pamätnom parku v Hirošime, západné Japonsko, utorok 4. apríla 2009. Oheň horí nepretržite od jeho zapálenia 1. augusta 1964. Oheň bude horieť, kým „pokým všetky atómové zbrane zeme nezmiznú navždy“. (AP Photo/Shizuo Kambayashi)
34. Hirošima dnes - detaily panoramatického pohľadu na Hirošimský mierový pamätník 14. apríla 2008. (Dean S. Pemberton / CC BY-SA)
Zdroj: bigpicture.ru
História a fakty testovania jadrových zbraní.
Od prvého atómového výbuchu s kódovým označením „Trojica“ v roku 1945 bolo vykonaných takmer dvetisíc testov atómových bômb a väčšina z nich prebehla v 60. a 70. rokoch. Keď bola táto technológia nová, často sa testovalo a bola to celkom podívaná. Všetky viedli k vývoju novších a výkonnejších jadrových zbraní. Ale od 90. rokov vlády rozdielne krajiny začali obmedzovať budúce testy jadrových zbraní – vezmite si napríklad americké moratórium a zmluvu OSN o komplexnom zákaze skúšok jadrových zbraní. Kto sa postará o tých skúsených inžinierov, ktorí sú teraz prakticky bez práce a máme sa správať ako páni s vlastnými zásobami jadrových zbraní? V tomto čísle sú zhromaždené fotografie z prvých 30 rokov testovania atómových bômb.
1. Skúšobný jadrový výbuch „Upshot-Knothole Grable“ v Nevade 25. mája 1953. Z kanóna M65 bol vypálený 280 mm jadrový projektil, ktorý sa odpálil vo vzduchu - asi 150 metrov nad zemou - a spôsobil výbuch s výťažnosťou 15 kiloton.
2. Otvorená elektroinštalácia jadrového zariadenia s kódovým názvom „The Gadget“ (neoficiálny názov projektu „Trinity“) – prvý skúšobný atómový výbuch. Zariadenie bolo pripravené na výbuch, ktorý nastal 16. júla 1945. (Ministerstvo obrany USA)
3. Tieň riaditeľa Národného laboratória Los Alamos Jay Robert Oppenheimer, ktorý dohliada na montáž projektilu Gadget. (Ministerstvo obrany USA)
4. 200-tonový oceľový kontajner Jumbo použitý v projekte Trinity bol vyrobený na obnovu plutónia, ak by výbušnina náhle nespustila reťazovú reakciu. V dôsledku toho nebol Jumbo užitočný, ale bol umiestnený blízko epicentra, aby zmeral účinky explózie. Jumbo výbuch prežilo, to sa však nedá povedať o jeho nosnom ráme. (Ministerstvo obrany USA)
5. Rastúca ohnivá guľa a tlaková vlna výbuchu Trinity 0,025 sekundy po výbuchu 16. júla 1945. (Ministerstvo obrany USA)
6. Fotografia výbuchu Trinity s dlhou expozíciou niekoľko sekúnd po detonácii. (Ministerstvo obrany USA)
7. Ohnivá guľa „huba“ prvého atómového výbuchu na svete. (Ministerstvo obrany USA)
8. Americká armáda sleduje výbuch počas operácie Crossroads na atole Bikini 25. júla 1946. Bol to piaty atómový výbuch po prvých dvoch testoch a dvoch atómových bombách zhodených na Hirošimu a Nagasaki. (Ministerstvo obrany USA)
9. Jadrový hríb a stĺp spreja do mora počas testu jadrovej bomby na atole Bikini v r. Tichý oceán. Išlo o prvý skúšobný atómový výbuch pod vodou. Po výbuchu uviazlo niekoľko bývalých vojnových lodí. (AP Photo)
10. Obrovský jadrový hríb po bombardovaní atolu Bikini 25. júla 1946. Tmavé bodky v popredí sú lode umiestnené špeciálne v dráhe tlakovej vlny, aby otestovali, čo to s nimi urobí. (AP Photo)
11. Dňa 16. novembra 1952 zhodil bombardér B-36H atómovú bombu na severná časť Ostrov Runit na atole Eniwetok. Výsledkom bol výbuch s kapacitou 500 kt a priemerom 450 metrov. (Ministerstvo obrany USA)
12. Na jar 1951 sa uskutočnila operácia Skleník. Pozostával zo štyroch výbuchov v Pacifiku jadrové testovacie miesto v Tichom oceáne. Toto je fotografia tretieho testu s kódovým označením „George“, ktorý sa uskutočnil 9. mája 1951. Stal sa prvým výbuchom, pri ktorom došlo k spáleniu deutéria a trícia. Výkon - 225 kiloton. (Ministerstvo obrany USA)
13. „Lanové triky“ jadrového výbuchu zachytené menej ako jednu milisekúndu po výbuchu. Počas operácie Tumbler Snapper v roku 1952 jadrové zariadenie bol zavesený 90 metrov nad Nevadskou púšťou na kotviacich lanách. Ako sa plazma šírila, vyžarovaná energia sa prehrievala a vyparovala drôty nad ohnivou guľou, čo malo za následok tieto „hroty“. (Ministerstvo obrany USA)
14. Počas operácie Upshot Knothole bola v jedálni domu vysadená skupina figurín, aby sa otestoval účinok jadrového výbuchu na domy a ľudí 15. marca 1953. (AP Photo/Dick Strobel)
15. Toto sa im stalo po jadrovom výbuchu. (Ministerstvo obrany USA)
16. V tom istom dome číslo dva, na druhom poschodí, bola na posteli ďalšia figurína. V okne domu je viditeľná 90-metrová oceľová veža, na ktorej čoskoro vybuchne jadrová bomba. Účelom testovacieho výbuchu je ukázať ľuďom, čo sa stane, ak dôjde k jadrovému výbuchu dôjde k výbuchu v americkom meste. (AP Photo/Dick Strobel)
17. Poškodená spálňa, okná a chýbajúce prikrývky po skúšobnom výbuchu atómovej bomby 17. marca 1953. (Ministerstvo obrany USA)
18. Figuríny, predstavujúce typickú americkú rodinu, v obývačke testovacieho domu č. 2 na území jadrového testovacieho areálu Nevada. (AP Photo)
19. Tá istá „rodina“ po výbuchu. Niekto bol roztrúsený po celej obývačke, niekto len zmizol. (Ministerstvo obrany USA)
20. Počas operácie „Plumb“ na jadrovom testovacom mieste v Nevade 30. augusta 1957 vybuchol projektil z lopty v púšti Yucca Flat v nadmorskej výške 228 metrov. (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
21. Skúšobný výbuch vodíková bomba počas operácie Redwing nad atolom Bikini 20. mája 1956. (AP Photo)
22. Ionizačná žiara okolo chladiacej ohnivej gule v púšti Yucca o 4:30 ráno 15. júla 1957. (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
23. Blesk Explodoval jadrová hlavica rakety vzduch-vzduch o 7:30 19. júla 1957 na leteckej základni Indian Springs, 48 km od miesta výbuchu. V popredí to isté lietadla"Škorpión". (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
24. Projektil Fireball "Priscilla" 24. júna 1957 počas série operácií "Plumb". (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
25. Zástupcovia NATO sledujú výbuch počas operácie Boltzmann 28. mája 1957. (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
26. Chvostová časť vzducholode amerického námorníctva po testovaní Yao v Nevade 7. augusta 1957. Vzducholoď sa vo voľnom lete vznášala viac ako 8 km od epicentra výbuchu, keď ju predstihla tlaková vlna. Vo vzducholode nikto nebol. (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
27. Pozorovatelia počas prevádzky Hardtack I - výbuch termonukleárna bomba v roku 1958. (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
28. Testy "Arkansas" - súčasť operácie "Dominic" - séria viac ako sto výbuchov v Nevade a Tichom oceáne v roku 1962. (Ministerstvo obrany USA)
29. Test ohnivej gule „Aztec“, ktorý je súčasťou operácie „Dominic“ v Nevade. (Ministerstvo obrany USA)
30. Časť zo série jadrových skúšok vo veľkých výškach „Fishbowl Bluegill“ – výbuch s kapacitou 400 kt v atmosfére, vo výške 48 km nad Tichým oceánom. Pohľad zhora. októbra 1962 (Ministerstvo obrany USA)
3121 990×633 Testovanie jadrových zbraní
31. Kruhy okolo jadrovej huby počas testovacieho projektu Yeso v roku 1962. (Ministerstvo obrany USA)
32. Kráter Sedan vznikol po výbuchu 100 kiloton výbušnín v hĺbke 193 metrov pod voľnými sedimentmi púšte v Nevade 6. júla 1962. Ukázalo sa, že kráter je hlboký 97 metrov a má priemer 390 metrov. (Národný úrad pre jadrovú bezpečnosť / úrad v Nevade)
33. Fotografia jadrového výbuchu francúzskej vlády na atole Mururoa v roku 1971. (AP Photo)
34. Rovnaký jadrový výbuch na atole Mururoa. (Pierre J. / CC BY NC SA)
35. Survivor City bolo postavené 2 286 metrov od epicentra 29 kilotonového jadrového výbuchu. Dom zostal takmer neporušený. „Mesto prežitia“ pozostávalo z domov, administratívnych budov, prístreškov, zdrojov elektriny, komunikácií, rádiových staníc a „živých“ dodávok. Test s kódovým označením „Apple II“ sa uskutočnil 5. mája 1955. (Ministerstvo obrany USA)
Zdroj: bigpicture.ru
Jadrové výbuchy na fotografiách
Od roku 1945 bolo vo svete vykonaných asi 2 000 jadrových testov a 2 jadrové útoky. Nepochybným lídrom v ničivom uvoľňovaní jadrovej energie sú Spojené štáty americké.
Pozornosti fotografov neobišiel ani nekontrolovateľný a desivý proces atómového výbuchu. Predstavujeme Vám výber fotografií z knihy Petra Kurana "Ako odfotiť atómovú bombu"
1. Presne takto vyzerá proces uvoľnenia obrovského množstva sálavej a tepelnej energie pri atómovom výbuchu vo vzduchu nad púšťou. Tu môžete tiež vidieť vojenskej techniky, ktorú o chvíľu zničí rázová vlna, vtlačená do podoby koruny, ktorá obklopovala epicentrum výbuchu. Môžete vidieť, ako sa rázová vlna odrazila od zemského povrchu a chystá sa splynúť s ohnivou guľou.
2. Na žiadosť ministerstva obrany a komisie pre jadrovú energiu urobili špecialisti z Lookout Mountain Center (Kalifornia) tisíce fotografií jadrových výbuchov. Fotografovanie atómového výbuchu je mimoriadne nebezpečné, takže žiadne špeciálne. kostým je nevyhnutný.
3. Testy jadrové rakety v Tichom oceáne v rokoch 1946 až 1962 nielen ukázali svoju silu v boji proti námorníctvu, ale stali sa aj zdrojom jadrového znečistenia oceánskych vôd.
4. Fotografie možno považovať za obrovský úspech počiatočná fáza jadrový výbuch, keď sa jeho rýchlosť šírenia blíži rýchlosti svetla. Záber urobila kamera s neskutočne rýchlou uzávierkou, ktorá sa nachádzala 3,5 km od epicentra výbuchu.
5. Svetelná guľa jadrového výbuchu pohltí vežu aj s muníciou v nej umiestnenou.
6. Ďalšia fotografia raného štádia atómového výbuchu, urobená špeciálnou kamerou umiestnenou niekoľko kilometrov od epicentra.
7. Na testovacích miestach často pracujú celé tímy fotografov, aby získali dobré zábery. Na fotografii: jadrový testovací výbuch v Nevadskej púšti. Napravo sú oblaky rakiet, ktoré vedci používajú na určenie charakteristík rázovej vlny.
8. Výbuch atómovej bomby, ktorej sila je približne polovičná oproti bombe „Kid“, zhodenej na japonské mesto Hirošima 6. augusta 1945, zdvihol do vzduchu tisíce ton vody a spôsobil tzv. celá skupina ničivých cunami.
9. Na testovacom mieste v nevadskej púšti fotografi z Lookout Mountain Center v roku 1953 odfotili nezvyčajný úkaz (ohnivý prstenec v jadrovom hríbe po výbuchu projektilu jadrového dela), ktorého charakter má dlho zamestnával mysle vedcov.
10. Špecialisti strediska Lookout Mountain odfotia lietadlo, ktoré by sa malo zúčastniť jadrových testov (1957).
11. Obrovské lietadlo sa nachádzalo 8 km od epicentra jadrového výbuchu, ale nepodarilo sa mu uniknúť pred silnou tlakovou vlnou.
12. Fotografi z Lookout Mountain stoja po pás v prachu, ktorý zdvihla rázová vlna po jadrovom výbuchu (foto 1953).
13. Pri reťazovej reakcii sa prudko uvoľní obrovské množstvo energie, ktorá spôsobí okamžité zvýšenie teploty výbušniny, ktorá dosahuje milióny stupňov a prenáša sa do okolia. Na fotografii školský autobus, ktorý sa zúčastní jadrových testov.
14. Po výbuchu testovacej atómovej bomby farba na autobuse spení.
15. A po chvíli sa z kovovej karosérie autobusu začne odparovať farba.
16. Autobus ale pred úplným spálením zachráni nárazová vlna, ktorá oheň uhasí rýchlosťou blesku.
17. Pri ďalšom výbuchu zhoria všetky komponenty školského autobusu, ktoré môžu zhorieť ...
18. ... a vyparí sa a zostane len kostra vozidla.
19. Okrem obrovského tepelného žiarenia pri jadrovom výbuchu sa v širokom spektre uvoľňuje silné elektromagnetické žiarenie spôsobujúce rádioaktívnu kontamináciu oblasti a všetkého na nej.
20. Napriek smrtiacej radiácii sa v roku 1951 za jadrové testovanie v Nevade boli na pozorovanie pozývané rôzne VIP osoby, populárna bola jadrová turistika (ľudia sa snažili dostať do zóny, z ktorej bolo vidieť jadrový hríb) a počas cvičenia Desert Rock velenie nariadilo pešiakom, aby vbehli priamo pod smrtiacu hubu. .
21. Ohnivá guľa zachytená na filme, podobná slnku opúšťajúcemu horizont, je výsledkom výbuchu vodíkovej bomby v Tichom oceáne (1956).
22. Fotografia ruín katolícky kostol na opustenom kopci v japonskom meste Nagasaki. Krajina mesta sa takou stala po výbuchu atómovej bomby, ktorú zhodili Spojené štáty na konci druhej svetovej vojny.
Čo sa stane, ak príde jadrová vojna
Izraelské jadrové zbrane!!! Zázraky vynaliezavosti!
titulky
Napriek tomu, že studená vojna skončila asi pred 30 rokmi, pokiaľ existujú jadrové zbrane, vždy existuje nebezpečenstvo ich použitia. To vyvoláva logickú otázku: môže ľudstvo prežiť jadrovú vojnu? Teraz sa pokúsime pochopiť tento problém. Od 50. rokov 20. storočia USA a Sovietsky zväz vybudovali neuveriteľný arzenál jadrových zbraní, ktorých celkový výnos je tisíckrát väčší ako jadrová bomba, ktorá bola zhodená na japonskú Hirošimu. Verí sa, že ak vypukne jadrová vojna, veľká časť jadrových náloží bude zvrhnutá na veľké a stredne veľké mestá, pretože tam je sústredená väčšina obyvateľstva. Zhadzovanie bômb na silá jadrových rakiet potenciálneho nepriateľa je nepraktické, pretože sú dobre maskované a chránené. Celá výmena jadrových úderov nebude trvať dlhšie ako niekoľko hodín, to znamená, že udalosti sa budú vyvíjať pomerne rýchlo. Keďže v meste je veľa rôznych horľavých materiálov, ako je plast, drevo, betón a dokonca aj kov, mestá sa ponoria do chaosu požiarov. V dôsledku spálenia veľkého množstva materiálov vznikne popol, ktorý pokryje väčšinu oblohy. V dôsledku toho bude na zemi vládnuť takzvaná „nukleárna zima“, ktorá podľa rôznych odhadov potrvá od niekoľkých mesiacov až po dva až tri roky. Vzhľadom na to, že množstvo slnečného žiarenia dopadajúceho na Zem výrazne klesne, dôjde k prestavbe celej klímy a celkovo k ochladeniu Zeme. Preto zahynie veľa obyvateľov flóry a fauny, najmä z rovníkovej zóny, kde je teplé počasie po celý rok. Jadrová vojna viesť k neuveriteľným stratám na životoch. Okrem toho bude niekoľko nápadných príčin: požiar, radiácia, hlad a zima. Mnohé mestá sa vyprázdnia a nadobudnú podobu tých, ktoré sa často zobrazujú v rôznych apokalyptických filmoch. Obyvateľstvo, ktoré prežilo, sa začne usadzovať v odľahlých častiach svojich krajín, keďže na takéto miesta nedôjde k jadrovým útokom a zostanú tu možnosti na prežitie. Radiačné pozadie v Hlavné mestá otrávi všetko živé naokolo na ďalšie desaťročia. Nakoniec sa postupne rozšíri po celej zemi, no preživších ľudí toto žiarenie veľmi neovplyvní. Hlavný život sa oživí a zlepší v severných a južných častiach pologule, ako je stredné a severné Rusko, Kanada, Austrália, stredná Afrika a južná časť Južnej Ameriky. Štátny systém sa úplne zmení a mnohé krajiny sa rozdrobia na malé konfederácie. Počas prvých šiestich mesiacov po jadrovej apokalypse budú medzi tými, ktorí prežili, ťažký hladomor a choroby z ožiarenia. To všetko povedie k ešte väčšiemu úbytku obyvateľstva. Logistika a doprava sa vrátia o 100 rokov späť, čo výrazne spomalí životné tempo a pojmy ako globálna spotreba jednoducho prestanú existovať. V nasledujúcich rokoch po jadrovej vojne nebudú žiadne vojny, pretože ľudia sa budú sústrediť na svoje prežitie a krajiny budú medzi sebou aktívne obchodovať. Papierové peniaze zmiznú a nahradia ich úplne iné miery hodnoty. Môže to byť zlato čistá voda alebo dokonca batérie. Verí sa, že ľudia zostanú pripojení, vrátane internetu. Veď pôvodne vznikol na príkaz armády, ako komunikačný prostriedok v prípade globálnej jadrovej vojny. Veľký priemysel sa v prvých rokoch takmer úplne zrúti a ľudia sa sústredia na poľnohospodárstvo, baníctvo a chov zvierat. Vo všeobecnosti bude trvať niekoľko desaťročí, kým sa Zem začne zotavovať z následkov tak rozsiahlej katastrofy. A podľa mnohých vedcov sa jeho dôsledky do určitej miery prestanú prejavovať až po 100 rokoch. Práve v tomto období sa príroda a klíma budú môcť čiastočne zotaviť a ľudské zdroje sa začnú obnovovať.
Princíp fungovania
Jadrové zbrane sú založené na nekontrolovanej reťazovej reakcii štiepenia ťažkých jadier a termonukleárnej fúznej reakcii.
Na uskutočnenie reťazovej štiepnej reakcie sa používa buď urán-235, alebo plutónium-239, alebo v niektorých prípadoch urán-233. Urán sa v prírode vyskytuje vo forme dvoch hlavných izotopov – urán-235 (0,72 % prírodného uránu) a urán-238 – všetko ostatné (99,2745 %). Obyčajne sa tam nachádza aj nečistota urán-234 (0,0055 %), ktorá vzniká rozpadom uránu-238. Ako štiepny materiál však možno použiť iba urán-235. V uráne-238 je nezávislý vývoj jadrovej reťazovej reakcie nemožný (preto je v prírode bežná). Na zabezpečenie „operability“ jadrovej bomby musí byť obsah uránu-235 minimálne 80 %. Preto sa pri výrobe jadrového paliva na zvýšenie podielu uránu-235 využíva zložitý a mimoriadne nákladný proces obohacovania uránu. V Spojených štátoch miera obohatenia uránu určeného na zbrane (frakcia izotopu 235) presahuje 93 % a niekedy dosahuje 97,5 %.
Alternatívou k procesu obohacovania uránu je vytvorenie „ plutóniová bomba» na báze izotopu plutónia-239, ktorý za účelom zvýšenia stability fyzikálne vlastnosti a zlepšenie stlačiteľnosti náboja je zvyčajne dopované malým množstvom gália. Plutónium sa vyrába v jadrových reaktoroch v procese dlhodobého ožarovania uránu-238 neutrónmi. Podobne sa urán-233 získava ožarovaním tória neutrónmi. V Spojených štátoch sú jadrové zbrane nabité zliatinou 25 alebo Oraloy, ktorej názov pochádza z Oak Ridge (závod na obohacovanie uránu) a zliatiny (zliatina). Táto zliatina obsahuje 25 % uránu-235 a 75 % plutónia-239.
Druhy jadrových výbuchov
Jadrové výbuchy môžu byť nasledujúcich typov:
- výškové a vzdušné výbuchy (vo vzduchu a vo vesmíre)
- pozemný výbuch (v blízkosti zeme)
- podzemný výbuch (pod povrchom zeme)
- povrch (v blízkosti hladiny vody)
- pod vodou (pod vodou)
Ovplyvňujúce faktory
Pri podkopávaní jadrové zbrane dôjde k jadrovému výbuchu, ktorého škodlivé faktory sú:
Ľudia priamo vystavení škodlivým faktorom jadrového výbuchu okrem fyzického poškodenia zažijú silný psychologický dopad z desivého pohľadu na obraz výbuchu a deštrukcie. Elektromagnetický impulz neovplyvňuje priamo živé organizmy, ale môže narušiť činnosť elektronických zariadení.
Klasifikácia jadrových zbraní
Všetky jadrové zbrane možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií:
- "Atómové" - jednofázové alebo jednostupňové výbušné zariadenia, v ktorých hlavný energetický výstup pochádza z jadrovej štiepnej reakcie ťažkých jadier (urán-235 alebo plutónium) s tvorbou ľahších prvkov.
- Termonukleárne zbrane (tiež „vodík“) sú dvojfázové alebo dvojstupňové výbušné zariadenia, v ktorých sa postupne vyvíjajú dva fyzikálne procesy lokalizované v rôznych oblastiach vesmíru: v prvom štádiu je hlavným zdrojom energie štiepna reakcia ťažkého jadrá a v druhom sa využívajú štiepne a termonukleárne fúzne reakcie v rôznom pomere v závislosti od typu a nastavenia munície.
Reakcia termonukleárnej fúzie sa spravidla vyvíja vo vnútri štiepnej zostavy a slúži ako silný zdroj ďalších neutrónov. Len rané jadrové zariadenia v 40-tych rokoch 20. storočia, niekoľko bômb zostavených z kanónov v 50-tych rokoch minulého storočia, niektoré jadrové delostrelecké granáty, ako aj produkty jadrových technologicky zaostalých štátov (Južná Afrika, Pakistan, Severná Kórea) nepoužívajú termonukleárne fúzia ako zosilňovač výkonu jadrový výbuch. Na rozdiel od pretrvávajúceho stereotypu sa pri termonukleárnej (to znamená dvojfázovej) munícii väčšina energie (až 85 %) uvoľňuje v dôsledku štiepenia jadier uránu-235 / plutónia-239 a / alebo uránu-238. Druhý stupeň každého takéhoto zariadenia môže byť vybavený manipulátorom uránu-238, ktorý je účinne štiepiteľný od rýchlych neutrónov fúznej reakcie. Dosiahne sa tak niekoľkonásobné zvýšenie sily výbuchu a obrovské zvýšenie množstva rádioaktívneho spadu. OD ľahká ruka R. Jung, autor slávnej knihy „Brighter than a Thousand Suns“, napísanej v roku 1958 po projekte Manhattan, tento druh „špinavej“ munície sa bežne nazýva FFF (fusion-fission-fusion) alebo trojfázová. . Tento termín však nie je celkom správny. Takmer všetky „FFF“ sa vzťahujú na dvojfázové a líšia sa iba materiálom tampera, ktorý v „čistej“ munícii môže byť vyrobený z olova, volfrámu atď. Výnimkou sú zariadenia ako „Sloyka“ Sacharov, ktoré by mali byť klasifikované ako jednofázové, aj keď majú vrstvenú štruktúru trhaviny (jadro z plutónia - vrstva deuterid lítium-6 - vrstva uránu 238). V Spojených štátoch sa takéto zariadenie nazýva Budík. Postupné striedanie štiepnych a fúznych reakcií je realizované v dvojfázovej munícii, v ktorej je možné napočítať až 6 vrstiev pri veľmi „strednom“ výkone. Príkladom je pomerne moderná hlavica W88, v ktorej prvá sekcia (primárna) obsahuje dve vrstvy, druhá sekcia (sekundárna) má tri vrstvy a ďalšou vrstvou je bežná uránová 238 škrupina pre dve sekcie (pozri obrázok).
- Niekedy sú neutrónové zbrane klasifikované ako samostatná kategória - dvojfázová munícia s nízkym výkonom (od 1 kt do 25 kt), v ktorej sa 50-75% energie získava v dôsledku termonukleárnej fúzie. Keďže hlavným nositeľom energie pri syntéze sú rýchle neutróny, potom pri výbuchu takejto munície môže byť výťažok neutrónov niekoľkonásobne vyšší ako výťažok neutrónov pri výbuchoch jednofázových jadrových výbušných zariadení porovnateľného výkonu. Vďaka tomu sa dosahuje výrazne väčšia váha škodlivých faktorov neutrónové žiarenie a indukovaná rádioaktivita (až 30 % z celkového energetického výdaja), čo môže byť dôležité z hľadiska úlohy znižovania rádioaktívneho spadu a znižovania škôd na zem s vysokou účinnosťou využitia proti tankom a živej sile. Treba poznamenať mýtickú povahu predstáv, že neutrónové zbrane ovplyvňujú iba ľudí a zanechávajú štruktúry nedotknuté. Pokiaľ ide o deštruktívny účinok, výbuch neutrónovej munície je stokrát väčší ako u akejkoľvek nejadrovej munície.
kanónová schéma
"Schéma dela" bola použitá v niektorých modeloch jadrových zbraní prvej generácie. esencia kanónová schéma spočíva v odpálení nálože pušného prachu jedného bloku štiepneho materiálu podkritickej hmotnosti („guľka“) do druhého – nehybného („cieľa“). Bloky sú navrhnuté tak, že po spojení sa ich celková hmotnosť stane nadkritickou.
Tento spôsob detonácie je možný len pri uránovej munícii, keďže plutónium má o dva rády vyššie neutrónové pozadie, čo dramaticky zvyšuje pravdepodobnosť predčasného rozvoja reťazovej reakcie pred spojením blokov. To vedie k neúplnému uvoľneniu energie (takzvaný „pop“, Ing. syčať). Na implementáciu schémy kanóna v plutóniovej munícii je potrebné zvýšiť rýchlosť spájania častí nálože na technicky nedosiahnuteľnú úroveň. Okrem toho je urán lepší ako plutónium, odoláva mechanickému preťaženiu.
Klasickým príkladom takejto schémy je bomba „Little Boy“ zhodená na Hirošimu 6. augusta Urán na jej výrobu sa ťažil v Belgickom Kongu (dnes Konžská demokratická republika), v Kanade (Veľké medvedie jazero) a v r. USA (štát Colorado). V bombe Little Boy sa na tento účel použila hlaveň námorného dela kalibru 16,4 cm skrátená na 1,8 m, pričom uránovým „terčom“ bol valec s priemerom 100 mm a hmotnosťou 25,6 kg, na ktorom keď „vystrelila“ valcová „guľka“ s hmotnosťou 38,5 kg so zodpovedajúcim vnútorným kanálom napredovala. Takýto „intuitívne nepochopiteľný“ dizajn bol vybraný na zníženie neutrónového pozadia cieľa: v ňom nebol blízko, ale vo vzdialenosti 59 mm od reflektora neutrónov („tamper“). V dôsledku toho sa riziko predčasného spustenia reťazovej štiepnej reakcie s neúplným uvoľnením energie znížilo na niekoľko percent.
Neskôr na základe tejto schémy Američania vyrobili 240 delostreleckých granátov v troch výrobných dávkach. Tieto náboje boli vypálené z obyčajného dela. Do konca 60-tych rokov boli všetky tieto nálože zničené kvôli vysokej pravdepodobnosti jadrového samodetonácie.
implozívna schéma
Táto detonačná schéma zahŕňa získanie superkritického stavu stlačením štiepneho materiálu sústredenou rázovou vlnou vytvorenou výbuchom chemických výbušnín. Na zaostrenie rázovej vlny sa používajú takzvané výbušné šošovky a výbuch sa vykonáva súčasne v mnohých bodoch s vysokou presnosťou. Vytvorenie takéhoto systému na lokalizáciu výbušnín a detonácie bolo svojho času jednou z najťažších úloh. Vytvorenie konvergujúcej rázovej vlny bolo zabezpečené použitím výbušných šošoviek z „rýchlych“ a „pomalých“ trhavín – TATV (Triaminotrinitrobenzén) a baratol (zmes trinitrotoluénu s dusičnanom bárnatým), a niektorých prísad) (pozri animáciu).
Podľa tejto schémy bola vykonaná aj prvá jadrová nálož (jadrové zariadenie „Gadget“ (angl. gadget- adaptácia), vyhodená do povetria na skúšobné účely počas skúšok s expresívnym názvom "Trinity" ("Trinity") 16. júla 1945 na cvičisku pri meste Alamogordo v Novom Mexiku) a druhá z tzv. atómové bomby používané na vojenské účely - "Fat Man" ("Fat Man"), zhodené na Nagasaki 9. augusta 1945. V skutočnosti bol „Gadget“ prototypom bomby „Fat Man“ zbavený vonkajšieho obalu. Táto prvá atómová bomba používala ako neutrónový iniciátor takzvaného „ježka“. ježko). (Technické podrobnosti nájdete v článku „Tlustý muž“.) Následne bola táto schéma uznaná ako neúčinná a nekontrolovaný typ neutrónovej iniciácie sa v budúcnosti takmer nikdy nepoužíval.
V jadrových náložiach založených na štiepení sa malé množstvo termonukleárneho paliva (deutérium a trícium) zvyčajne umiestni do stredu dutej zostavy, ktorá sa počas štiepenia zostavy zahrieva a stláča do takého stavu, že začína termonukleárna fúzna reakcia. v ňom. Táto zmes plynov sa musí neustále obnovovať, aby sa kompenzoval nepretržite prebiehajúci spontánny rozpad jadier trícia. Dodatočné neutróny uvoľnené v tomto prípade iniciujú nové reťazové reakcie v zostave a kompenzujú stratu neutrónov opúšťajúcich jadro, čo vedie k mnohonásobnému zvýšeniu energetického výnosu z výbuchu a ďalšie. efektívne využitieštiepny materiál. Zmenou obsahu plynnej zmesi v náplni sa získava munícia so široko nastaviteľnou silou výbuchu.
Dizajn labute
Treba poznamenať, že opísaná schéma sférickej implózie je archaická a od polovice 50. rokov sa takmer nepoužíva. Princíp fungovania konštrukčného typu "Swan" (angl. labuť- labuť), je založená na použití štiepnej zostavy špeciálneho tvaru, ktorá sa v procese implózie iniciovanej v jednom bode jednou zápalnicou stláča v pozdĺžnom smere a mení sa na superkritickú guľu. Samotný plášť pozostáva z niekoľkých vrstiev trhaviny s rôznou rýchlosťou detonácie, ktoré sú vyrobené na báze zliatiny hexogénu a plastu v správnom pomere a výplne - polystyrénovej peny tak, aby medzi ňou a penovým polystyrénom zostal priestor. jadrové zariadenie vo vnútri. Tento priestor prináša požadované oneskorenie v dôsledku skutočnosti, že rýchlosť detonácie výbušniny prevyšuje rýchlosť rázovej vlny v polystyréne. Tvar nálože silne závisí od detonačných rýchlostí plášťových vrstiev a rýchlosti šírenia výbušnej vlny v polystyréne, ktorý je za daných podmienok nadzvukový. tlakova vlna z vonkajšej vrstvy trhaviny zasahuje do vnútornej guľovej vrstvy naraz po celom povrchu. Výrazne ľahší tamper je vyrobený nie z uránu-238, ale z berýlia, ktoré dobre odráža neutróny. Dá sa predpokladať, že neobvyklý názov tohto dizajnu - "Swan" (prvý test - Inca v roku 1956) bol vyvolaný tvarom krku labute. Ukázalo sa teda, že je možné opustiť sférickú implóziu, a tým vyriešiť mimoriadne náročný problém submikrosekundovej synchronizácie rozbušiek na guľovej zostave a tým zjednodušiť a zmenšiť priemer implozívnej jadrovej zbrane z 2 m pre bombu Fat Man. do 30 cm alebo menej. V prípade náhodnej aktivácie rozbušky existuje niekoľko preventívnych opatrení, ktoré bránia rovnomernému stlačeniu zostavy a jej zničeniu bez jadrového výbuchu.
termonukleárna munícia
Moc jadrová nálož, fungujúce výlučne na princípe delenia ťažké prvky, obmedzené na desiatky kiloton. energetický výnos (anglicky) výnos) jednofázová munícia vystužená termonukleárnym palivom vo vnútri štiepnej zostavy (posilnená štiepna zbraň (Angličtina) ruský ) môže dosiahnuť stovky kiloton. Vytvorenie jednofázového zariadenia triedy megaton je prakticky nemožné, zvýšenie hmotnosti štiepneho materiálu problém nerieši. Faktom je, že energia uvoľnená v dôsledku reťazovej reakcie nafúkne zostavu rýchlosťou asi 1000 km / s, takže sa rýchlo stane podkritickým a väčšina štiepneho materiálu nestihne zareagovať. Napríklad pri bombe Fat Man zhodenej na mesto Nagasaki sa nepodarilo zareagovať viac ako 20 % nálože plutónia s hmotnosťou 6,2 kg a pri bombe Baby, ktorá zničila Hirošimu zostavou kanónu, len 1,4 % zo 64 kg. obohatený asi na 80 % uránu. Najvýkonnejšia jednofázová (britská) munícia v histórii, odpálená počas testov Orange Herald v meste, dosiahla výťažnosť 720 kt.
Dvojfázová munícia umožňuje zvýšiť silu jadrových výbuchov až na desiatky megaton. Viacnásobné raketové hlavice, vysoká presnosť moderných doručovacích systémov a satelitný prieskum však spôsobili, že zariadenia triedy megaton sú takmer nepotrebné. Nosiče ťažkej munície sú navyše zraniteľnejšie voči systémom protiraketovej obrany a protivzdušnej obrany.
V dvojfázovom zariadení je prvou fázou fyzického procesu ( primárny) sa používa na spustenie druhej etapy ( sekundárne), pri ktorej sa uvoľní najväčšia časť energie. Takáto schéma sa bežne nazýva dizajn Teller-Ulam.
Energia z detonácie primárnej nálože sa prenáša cez špeciálny kanál ("medzistupeň") v procese radiačnej difúzie röntgenových kvánt a zabezpečuje detonáciu sekundárnej nálože pomocou radiačnej implózie zápalného plutónia alebo prvku uránu. Ten slúži aj ako doplnkový zdroj energie spolu s neutrónovým reflektorom vyrobeným z uránu-235 alebo uránu-238 a spolu dokážu zabezpečiť až 85 % celkového energetického výťažku jadrového výbuchu. Termonukleárna fúzia zároveň slúži vo väčšej miere ako zdroj neutrónov na štiepenie ťažkých jadier a vplyvom štiepnych neutrónov na jadrá Li vzniká trícium v zložení deuteridu lítneho, ktoré okamžite vstupuje do termonukleárna fúzna reakcia s deutériom.
V prvom dvojfázovom experimentálnom zariadení Ivy Mike (10,5 Mt v teste v roku 1952) sa namiesto deuteridu lítia použilo skvapalnené deutérium a trícium, no následne sa extrémne drahé čisté trícium nepoužilo priamo v termonukleárnej reakcii druhého stupňa. Je zaujímavé poznamenať, že iba termonukleárna fúzia poskytla 97% hlavného energetického výkonu experimentálnej sovietskej „cárskej bomby“ (alias „Kuzkinovej matky“), ktorá vybuchla v roku 1961 s absolútne rekordným energetickým výstupom asi 58 Mt. Najúčinnejšou dvojfázovou muníciou v pomere výkon / hmotnosť bola americká „obluda“ Mark 41 s výkonom 25 Mt, ktorá bola sériovo vyrábaná pre nasadenie na bombardéry B-47, B-52 a v monoblokovej verzii pre ICBM Titan-2. Neutrónový reflektor tejto bomby bol vyrobený z uránu-238, takže nebol nikdy testovaný v plnom rozsahu, aby sa zabránilo rozsiahlej radiačnej kontaminácii. Keď bol nahradený olovom, výkon tohto zariadenia sa znížil na 3 Mt.
Vybuchla neďaleko Nagasaki. Smrť a ničenie, ktoré sprevádzali tieto výbuchy, boli bezprecedentné. Strach a hrôza zachvátili celú japonskú populáciu a prinútili ich vzdať sa za menej ako mesiac.
Po skončení druhej svetovej vojny však atómové zbrane neustúpili do úzadia. Vypuknutie studenej vojny sa stalo obrovským psychologickým nátlakovým faktorom medzi ZSSR a USA. Obe strany značne investovali do vývoja a výroby nových jadrových zbraní. Na našej planéte sa tak za 50 rokov nahromadilo niekoľko tisíc atómových obalov. To je dosť na zničenie všetkého života niekoľkokrát. Z tohto dôvodu bola koncom 90. rokov podpísaná prvá zmluva o odzbrojení medzi USA a Ruskom, ktorá mala znížiť riziko celosvetovej katastrofy. Napriek tomu má v súčasnosti jadrové zbrane 9 krajín, čím sa ich obrana dostáva na inú úroveň. V tomto článku sa pozrieme na to, prečo atómové zbrane získali svoju ničivú silu a ako atómové zbrane fungujú.
Aby sme pochopili plnú silu atómových bômb, je potrebné pochopiť pojem rádioaktivita. Ako viete, najmenšou štruktúrnou jednotkou hmoty, ktorá tvorí celý svet okolo nás, je atóm. Atóm sa zase skladá z jadra a točí sa okolo neho. Jadro sa skladá z neutrónov a protónov. Elektróny majú záporný náboj a protóny kladný náboj. Neutróny, ako ich názov napovedá, sú neutrálne. Zvyčajne sa počet neutrónov a protónov rovná počtu elektrónov v jednom atóme. Pôsobením vonkajších síl sa však počet častíc v atómoch látky môže meniť.
Nás zaujíma len možnosť, keď sa mení počet neutrónov, v tomto prípade vzniká izotop hmoty. Niektoré izotopy hmoty sú stabilné a vyskytujú sa prirodzene, zatiaľ čo iné sú nestabilné a majú tendenciu sa rozkladať. Napríklad uhlík má 6 neutrónov. Existuje tiež izotop uhlíka so 7 neutrónmi - pomerne stabilný prvok nachádzajúci sa v prírode. Izotop uhlíka s 8 neutrónmi je už nestabilný prvok a má tendenciu sa rozpadať. Toto je rádioaktívny rozpad. V tomto prípade nestabilné jadrá vyžarujú lúče troch typov:
1. Alfa lúče - dostatočne neškodné vo forme prúdu alfa častíc, ktoré sa dajú zastaviť tenkým listom papiera a nemôžu ublížiť
Aj keby živé organizmy boli schopné vydržať prvé dve, potom radiačná vlna spôsobuje veľmi krátkodobú chorobu z ožiarenia, ktorá zabíja v priebehu niekoľkých minút. Takáto porážka je možná v okruhu niekoľkých stoviek metrov od výbuchu. Až niekoľko kilometrov od výbuchu choroba z ožiarenia zabije človeka v priebehu niekoľkých hodín či dní. Tí, ktorí boli mimo bezprostrednej explózie, môžu tiež dostať dávku žiarenia zjedením jedla a tiež vdýchnutím z kontaminovanej oblasti. Okrem toho žiarenie nezmizne okamžite. Hromadí sa v prostredí a môže otráviť živé organizmy ešte dlhé desaťročia po výbuchu.
Škody spôsobené jadrovými zbraňami sú príliš nebezpečné na to, aby sa dali použiť za akýchkoľvek podmienok. Nevyhnutne ňou trpí civilné obyvateľstvo a na prírode vznikajú nenapraviteľné škody. Preto hlavná aplikácia jadrové bomby v našej dobe je to odstrašenie od útoku. Dokonca aj testovanie jadrových zbraní je teraz na väčšine našej planéty zakázané.
