12. augusta 1953 bola v ZSSR na testovacom mieste Semipalatinsk odpálená prvá vodíková bomba na svete, sovietska RDS-6.

Nikita Chruščov 16. januára 1963, keď vrcholila studená vojna, oznámil svetu, že Sovietsky zväz má vo svojom arzenáli novú zbraň hromadného ničenia – vodíkovú bombu. Ďalší vývoj bol zameraný na zmenšenie veľkosti konštrukcie vodíkových bômb s cieľom zabezpečiť ich doručenie k cieľu balistickými raketami.

"Absolútna zbraň": ako vyrobili vodíkovú bombu

Vďaka tomu môže byť vodíková bomba vyrobená takmer z akéhokoľvek výkonu a bude oveľa lacnejšia ako klasická. atómová bomba rovnakú silu.

Termonukleárna bomba fungujúca na Teller-Ulamovom princípe pozostáva z dvoch stupňov: spúšte a nádoby s termonukleárnym palivom. Koaxiálna spúšť a nádobka sú naplnené špeciálnym plastom, ktorý vedie žiarenie zo spúšte do nádobky, a sú umiestnené v tele bomby z ocele alebo hliníka.

termonukleárne zbrane

Sovietski vedci vyvinuli presne bombu - kompletné zariadenie vhodné na praktické vojenské použitie. Konštrukčne bola bomba skutočne navrhnutá na 100 megaton a túto silu bolo možné dosiahnuť nahradením oloveného tamperu uránom.

Myšlienku fúznej bomby iniciovanej atómovým nábojom navrhol Enrico Fermi svojmu kolegovi Edwardovi Tellerovi už v roku 1941, na samom začiatku projektu Manhattan.

Sila výbuchu bola 10,4 megatony, čo je 450-násobok sily bomby zhodenej v roku 1945 na japonské mesto Nagasaki.

Ultimátna zbraň

Potom, čo Spojené štáty vykonali test Evie Mike v novembri 1952, ktorý preukázal možnosť vytvorenia megatonových bômb, Sovietsky zväz začal pracovať na inom projekte. Počas tretieho testu bol odpálený ďalší typ bomby – „Purple Granite“ (Purple Granite) a jeho výťažnosť bola približne 150 kiloton.

28. apríla 1958, počas testu Grapple Y, bola nad Vianočným ostrovom zhodená 3 megatonová bomba - najvýkonnejšie britské termonukleárne zariadenie.

Zriedkavý „Blue Moon“ vidieť v piatok

Zo štyroch termonukleárnych bômb, ktoré boli na palube lietadla, boli tri objavené okamžite, jedna - po dvojmesačnom pátraní.

Čistá termonukleárna bomba teda neobsahuje vôbec žiadne rozkladajúce sa materiály a nevytvára dlhodobé rádioaktívne škody.

termonukleárne reakcie.

Na vytvorenie atómovej bomby je nevyhnutnou a postačujúcou podmienkou získanie štiepneho materiálu v dostatočnom množstve.

V krátkosti si pripomeňme princíp fungovania takejto bomby, známy z kurzu školskej fyziky. Problémy atómovej bomby začínajú od okamihu, keď chceme zvýšiť silu výbuchu. Výroba atómovej bomby bola skôr experimentálna ako teoretická.

Do konca roku 1945 Edward Teller navrhol prvý dizajn vodíková bomba s názvom „Classic Super“. Analogicky s ohňom, deutérium malo hrať úlohu palivového dreva, zmes deutéria a trícia - pohár benzínu a atómová bomba - zápalky.

Nová bomba umožnila použiť ako výbušninu urán-238, ktorý bol predtým považovaný za odpad.

Práve takáto bomba, RDS-6s, bola úspešne otestovaná 12. augusta 1953 na veži testovacej lokality Semipalatinsk.

Konštrukcie prvých termonukleárnych zariadení sa nehodili na skutočné bojové použitie. Jadrá deutéria a trícia interagujú pod vplyvom ultra vysokej teploty a tlaku, čo vedie k termonukleárnemu výbuchu.

Následky výbuchu.

Takže zapnutie termo jadrová nálož prvky z uránu-238 (v tomto prípade použitý urán-238 sa pôsobením rýchlych neutrónov rozdelí a dáva rádioaktívne úlomky. Termonukleárne výbušné zariadenie možno postaviť s použitím kvapalného deutéria aj plynného stlačeného.

Čisté termonukleárne zbrane[upraviť text wiki]

Plášť nádoby môže byť vyrobený z uránu-238, látky, ktorá sa štiepi pod vplyvom rýchlych neutrónov (>0,5 MeV) uvoľnených počas fúznej reakcie, ako aj z olova.

Jadrové testovanie bômb s guľovým druhým stupňom sa ukázalo byť efektívnejšie ako bômb s valcovým druhým stupňom.

Incidenty s termonukleárnou muníciou[upraviť text wiki]

Podobným spôsobom vzniká termonukleárna explózia prakticky neobmedzenej sily, keďže za plášťom sa môžu nachádzať ďalšie vrstvy deuteridu lítneho a vrstvy uránu-238 (obláčik).

Bomba bola odpálená vo výške 4000 metrov nad testovacím miestom. Nová Zem". O rok a pol skôr bola v ZSSR vykonaná najsilnejšia explózia vodíkovej bomby na svete - na Novej Zeme bola vyhodená nálož s kapacitou viac ako 50 megaton.

Abstrakt na tému:

termonukleárne zbrane

Plán:

1 Všeobecný popis
2 Termonukleárne muničné zariadenie
3 História
- 3.1 ZSSR
- 3.2 Spojené štáty americké
- 3.3 Spojené kráľovstvo
- 3.4 Čína
- 3.5 Francúzsko
- 3.6 Ostatné krajiny
4 Nehody s termonukleárnou muníciou
- 4.1 USA, 1958
- 4.2 Španielsko, 1966
- 4.3 Grónsko, 1968

Úvod

termonukleárna zbraň(to je H-bomba) - typ zbrane hromadného ničenia, ktorej deštruktívna sila je založená na využití energie reakcie jadrovej fúzie ľahkých prvkov na ťažšie (napríklad syntéza jedného jadra atómu hélia z dvoch jadrá atómov deutéria (ťažkého vodíka), v ktorých sa uvoľňuje obrovské množstvo energie. Majúce rovnaké škodlivé faktory ako jadrové zbrane, termonukleárne zbrane majú oveľa vyššiu výbušnú výťažnosť. Teoreticky je limitovaný len počtom dostupných komponentov. Treba si uvedomiť, že často uvádzané tvrdenie, že rádioaktívna kontaminácia z termonukleárneho výbuchu je oveľa slabšia ako z atómového výbuchu, sa týka fúznych reakcií, ktoré sa využívajú len v spojení s oveľa „špinavejšími“ štiepnymi reakciami. Pojem „čistá zbraň“, ktorý sa objavil v anglickej literatúre, sa koncom 70. rokov prestal používať. V skutočnosti to všetko závisí od typu reakcie použitej v konkrétnom produkte. Teda zahrnutie prvkov z uránu-238 ( Zároveň sa urán-238 použitý vo vodíkovej bombe rozpadá pôsobením rýchlych neutrónov a dáva rádioaktívne úlomky. Samotné neutróny produkujú indukovanú rádioaktivitu.) umožňuje oveľa (až päťkrát) zvýšenie celkovej sily výbuchu, ale výrazne (5-10 krát) zvyšuje množstvo rádioaktívneho spadu.

Schéma Teller-Ulam.

1. Všeobecný popis

Termonukleárne výbušné zariadenie možno postaviť buď pomocou kvapalného deutéria alebo plynného stlačeného deutéria. Vzhľad termonukleárnych zbraní sa však stal možným len vďaka rôznym hydridom lítnym - lítium-6 deuteridom. Ide o zlúčeninu ťažkého izotopu vodíka - deutéria a izotopu lítia s hmotnostným číslom 6.

Deuterid lítium-6 je tuhá látka, ktorá umožňuje skladovať deutérium (ktorého normálnym stavom je za normálnych podmienok plyn) pri kladných teplotách a navyše jeho druhá zložka, lítium-6, je surovinou na získanie najviac vzácny izotop vodíka - trícium. V skutočnosti je 6 Li jediným priemyselným zdrojom trícia:

Skorá termonukleárna munícia USA používala aj prírodný deuterid lítia, ktorý obsahuje hlavne izotop lítia s hmotnostným číslom 7. Slúži aj ako zdroj trícia, ale na to musia mať neutróny zapojené do reakcie energiu 10 MeV a vyššiu. .

Termonukleárna bomba fungujúca na Teller-Ulamovom princípe pozostáva z dvoch stupňov: spúšte a nádoby s termonukleárnym palivom.

Spúšťačom je malá jadrová zbraň plutónia zosilnená fúziou s výťažnosťou niekoľkých kiloton. Úlohou spúšťača je vytvoriť potrebné podmienky na vyvolanie termonukleárnej reakcie – vysoká teplota a tlak.

Hlavným prvkom bomby je termonukleárny zásobník paliva. Je vyrobený z uránu-238, látky, ktorá sa rozpadá pod vplyvom rýchlych neutrónov (>1 MeV) uvoľnených počas fúznej reakcie a pohlcuje pomalé neutróny. Môže byť vyrobený z olova. Nádoba je pokrytá vrstvou absorbéra neutrónov (zlúčeniny bóru), aby sa zabránilo predčasnému ohrevu termonukleárneho paliva tokom neutrónov zo spúšte, čo môže zabrániť jeho efektívnemu stlačeniu. Vo vnútri kontajnera je termonukleárne palivo - lítium-6 deuterid - a plutóniová tyč umiestnená pozdĺž osi kontajnera, ktorá hrá úlohu rozbušky pre termonukleárnu reakciu. Koaxiálna spúšť a nádobka sú naplnené špeciálnym plastom, ktorý vedie žiarenie zo spúšte do nádobky, a sú umiestnené v tele bomby z ocele alebo hliníka.

Je možné, že druhý stupeň nie je vyrobený vo forme valca, ale vo forme gule. Princíp činnosti je rovnaký, ale namiesto plutóniovej zapaľovacej tyče sa používa plutóniová dutá guľa, ktorá sa nachádza vo vnútri a je rozptýlená vrstvami deuteridu lítneho-6. Jadrové testovanie bômb s guľovým druhým stupňom sa ukázalo byť efektívnejšie ako bômb s valcovým druhým stupňom.

Keď spúšť exploduje, 80% energie, ktorá sa z nej uvoľní, sa vynaloží na silný pulz mäkkých röntgenových lúčov, ktorý je absorbovaný plášťom druhého stupňa. V dôsledku prudkého zahriatia uránového (olovnatého) obalu dochádza k ablácii obalovej látky a dochádza k prúdovému ťahu, ktorý spolu s miernym tlakom stláča druhý stupeň. Zároveň sa jeho objem niekoľkotisíckrát zmenší a termojadrové palivo sa zohreje na teploty blízke minimu na spustenie reakcie. Plutóniová tyč prejde do superkritického stavu a vo vnútri nádoby sa začne jadrová reakcia. Neutróny emitované horiacou plutóniovou tyčou interagujú s lítiom-6, čo vedie k tríciu, ktoré interaguje s deutériom.

A Bojová hlavica pred výbuchom; prvý krok je hore, druhý krok je dole. Obe zložky termonukleárna bomba.
B Výbušnina detonuje prvý stupeň, stlačí plutóniové jadro do superkritického stavu a spustí štiepnu reťazovú reakciu.
C V procese štiepenia v prvej fáze dochádza k röntgenovému pulzu, ktorý sa šíri pozdĺž vnútornej časti plášťa a preniká cez výplň z polystyrénovej peny.
D Druhý stupeň je stlačený v dôsledku ablácie (odparovania) pod vplyvom röntgenových lúčov a plutóniová tyčinka vo vnútri druhého stupňa prejde do superkritického stavu, čím sa spustí reťazová reakcia a uvoľní sa obrovské množstvo tepla.
E V stlačenom a zahriatom deuteride lítnom-6 dochádza k fúznej reakcii, emitovaný tok neutrónov je iniciátorom štiepiacej reakcie. Ohnivá guľa sa rozširuje...

Ak bol plášť kontajnera vyrobený z prírodného uránu, potom rýchle neutróny produkované v dôsledku fúznej reakcie spôsobujú štiepne reakcie atómov uránu-238 v ňom, čím sa ich energia pridáva k celkovej energii výbuchu. Podobným spôsobom vzniká termonukleárna explózia prakticky neobmedzenej sily, keďže za plášťom sa môžu nachádzať ďalšie vrstvy deuteridu lítneho a vrstvy uránu-238 (obláčik).

2. Zariadenie termonukleárnej munície

Termonukleárna munícia existuje aj vo forme leteckých bômb ( vodík alebo termonukleárna bomba) a hlavice pre balistické a riadené strely.

3. História

1. novembra 1952 Spojené štáty odpálili prvú termonukleárnu zbraň na atole Eniwetok. Prvá vodíková bomba na svete - sovietska RDS-6 bol vyhodený do vzduchu 12. augusta 1953 na testovacom mieste v Semipalatinsku. Zariadenie testované USA v roku 1952 v skutočnosti nebola „bomba“, ale bola to laboratórna vzorka, „3-poschodový dom naplnený tekutým deutériom“, vyrobený vo forme špeciálneho dizajnu. Sovietski vedci vyvinuli bombu – kompletné zariadenie vhodné na praktické použitie. . Sila zariadenia vyhodeného do vzduchu Američanmi však bola 10 megaton, zatiaľ čo sila bomby, ktorú navrhol Sacharov-Lavrentiev, bola 400 kiloton. Najväčšou doteraz odpálenou vodíkovou bombou je sovietska 50-megatonová „Cár Bomba“, ktorá bola odpálená 30. októbra 1961 na testovacom mieste súostrovia Nová Zem. Nikita Chruščov následne verejne zavtipkoval, že 100-megatonová bomba mala byť pôvodne odpálená, ale nálož bola znížená, „aby nerozbila všetky okná v Moskve“. Konštrukčne bola bomba skutočne navrhnutá na 100 megaton a túto silu bolo možné dosiahnuť nahradením oloveného tamperu uránom. Bomba bola odpálená vo výške 4000 metrov nad testovacím miestom Novaja Zemlya. Rázová vlna po výbuchu trikrát obletela zemeguľu. Napriek úspešnému testu bomba nevstúpila do služby; vytvorenie a testovanie superbomby však malo veľký politický význam, čo dokazuje, že ZSSR vyriešil problém dosiahnutia prakticky akejkoľvek megatonáže jadrového arzenálu. Je zaujímavé poznamenať, že potom sa rast megatonáže amerického jadrového arzenálu zastavil.

3.1. ZSSR

Schéma detonácie implozívneho náboja

Prvý sovietsky projekt termo jadrové zariadenie pripomínalo lístkový koláč, v súvislosti s ktorým dostal krycí názov „Sloyka“. Projekt vyvinuli v roku 1949 (ešte pred testovaním prvej sovietskej jadrovej bomby) Andrey Sacharov a Vitalij Ginzburg a mal konfiguráciu náboja odlišnú od dnes známej samostatnej schémy Teller-Ulam. V náloži sa striedali vrstvy štiepneho materiálu s vrstvami fúzneho paliva - deuteridu lítia zmiešaného s tríciom ("Sacharovov prvý nápad"). Fúzny náboj umiestnený okolo štiepneho náboja efektívne nezvýšil celkový výkon zariadenia ( moderné zariadenia typu "Teller-Ulam" môže poskytnúť multiplikačný faktor až 30-krát). Oblasti štiepnych a fúznych náloží boli navyše popretkávané konvenčnou trhavinou – iniciátorom primárnej štiepnej reakcie, čím sa potrebná hmotnosť konvenčných trhavín ešte zvýšila. Prvé zariadenie typu Sloyka bolo testované v roku 1953 a na Západe bolo pomenované Joe-4 (prvé sovietske jadrové testy mali kódové označenie podľa americkej prezývky Josepha (Josepha) Stalina „Uncle Joe“). Sila výbuchu bola ekvivalentná 400 kilotonám s účinnosťou iba 15-20%. Výpočty ukázali, že expanzia nezreagovaného materiálu zabráni zvýšeniu výkonu nad 750 kiloton.

Po americkom teste Evie Mike v novembri 1952, ktorý preukázal možnosť výroby megatonových bômb, začal Sovietsky zväz vyvíjať ďalší projekt. Ako spomenul Andrej Sacharov vo svojich memoároch, „druhý nápad“ predložil Ginzburg už v novembri 1948 a navrhol použiť v bombe deuterid lítny, ktorý po ožiarení neutrónmi vytvára trícium a uvoľňuje deutérium.

Na konci roku 1953 fyzik Viktor Davidenko navrhol umiestniť primárne (štiepne) a sekundárne (syntetické) náboje do samostatných zväzkov, čím sa zopakovala Teller-Ulamova schéma. Ďalší veľký krok navrhli a vyvinuli Sacharov a Zel'dovič na jar 1954. Predstavil si použitie röntgenových lúčov štiepnej reakcie na stlačenie deuteridu lítneho pred fúziou ("implózia lúča"). Sacharovov „tretí nápad“ bol testovaný počas testov RDS-37 s kapacitou 1,6 megatony v novembri 1955. Ďalší vývoj tejto myšlienky potvrdil praktickú absenciu zásadných obmedzení výkonu termonukleárnych náloží.

Sovietsky zväz to demonštroval testovaním v októbri 1961, keď na Novej Zemi odpálili 50-megatonovú bombu, ktorú dopravil bombardér Tu-95. Účinnosť zariadenia bola takmer 97% a pôvodne bol navrhnutý pre kapacitu 100 megaton, ktorá bola následne ráznym rozhodnutím projektového manažmentu znížená na polovicu. Bolo to najvýkonnejšie výbušné zariadenie, aké bolo kedy vyvinuté a testované na Zemi.

3.2. USA

Myšlienku fúznej bomby iniciovanej atómovým nábojom navrhol Enrico Fermi svojmu kolegovi Edwardovi Tellerovi už v roku 1941, na samom začiatku projektu Manhattan. Teller strávil veľkú časť svojej práce na projekte Manhattan prácou na projekte fúznej bomby, pričom do určitej miery zanedbával samotnú atómovú bombu. Jeho zameranie na ťažkosti a jeho pozícia „diablovho advokáta“ v diskusiách o problémoch spôsobili, že Oppenheimer priviedol Tellera a iných „problémových“ fyzikov na vedľajšiu koľaj.

Prvé dôležité a koncepčné kroky k realizácii projektu syntézy urobil Tellerov spolupracovník Stanislav Ulam. Na začatie termonukleárnej fúzie Ulam navrhol stlačiť termonukleárne palivo predtým, ako sa začne zahrievať, s využitím faktorov primárnej štiepnej reakcie a tiež umiestniť termonukleárnu nálož oddelene od primárnej jadrovej zložky bomby. Tieto návrhy umožnili preniesť vývoj termonukleárnych zbraní do praktickej roviny. Na základe toho Teller navrhol, že röntgenové a gama žiarenie generované primárnou explóziou by mohlo preniesť dostatok energie na sekundárnu zložku, umiestnenú v spoločnom plášti s primárnou, na vykonanie dostatočnej implózie (stlačenia) a spustenie termonukleárnej reakcie. . Neskôr Teller, jeho priaznivci a odporcovia diskutovali o Ulamovom príspevku k teórii tohto mechanizmu.

1. novembra 1952 na atole Enewetok (Marshallove ostrovy) pod menom „Evie Mike“ (angl. Ivy Mike) bola vykonaná skúška v plnom rozsahu dvojstupňového zariadenia s konfiguráciou Teller-Ulam. Sila výbuchu bola 10,4 megatony, čo je 450-násobok sily bomby zhodenej v roku 1945 na japonské mesto Nagasaki. Zariadenie s celkovou hmotnosťou 62 ton obsahovalo kryogénnu nádrž so zmesou tekutého deutéria a trícia a konvenčnú jadrovú nálož umiestnenú na vrchu. Stredom kryogénnej nádrže prechádzala plutóniová tyč, ktorá bola „zapaľovací sviečkou“ termonukleárnej reakcie. Obe zložky nálože boli umiestnené v spoločnom obale z 4,5 tony uránu, vyplneného polyetylénovou penou, ktorá plnila úlohu vodiča röntgenového a gama žiarenia od primárnej nálože po sekundárnu.

Inštalácia bojových hlavíc

Zmes kvapalných izotopov vodíka nemala č praktické uplatnenie pre termonukleárnu muníciu a s použitím je spojený následný pokrok vo vývoji termonukleárnych zbraní tuhé palivo- lítium-6 deuterid. V roku 1954 bol tento koncept testovaný na atole Bikini počas testu „Bravo“ zo série „Operation Castle“, keď explodovalo zariadenie s kódovým označením „Shrimp“. Termonukleárnym palivom v zariadení bola zmes 40 % lítium-6-deuteridu a 60 % lítium-7-deuteridu. Výpočty predpokladali, že lítium-7 sa nezúčastní reakcie, avšak niektorí vývojári takúto možnosť predpokladali a predpovedali zvýšenie sily výbuchu až o 20%. Realita sa ukázala byť oveľa dramatickejšia: s konštrukčnou kapacitou 6 megaton bola skutočná 15 a tento test bol najviac silný výbuch kedy boli vyrobené Spojenými štátmi.

Čoskoro vývoj termonukleárnych zbraní v Spojených štátoch smeroval k miniaturizácii konštrukcie Teller-Ulam, ktorá mohla byť vybavená medzikontinentálnymi balistickými raketami (ICBM/ICBM) a balistickými raketami odpaľovanými z ponoriek (SLBM/SLBM). Do roku 1960 boli prijaté hlavice triedy W47 nasadené na ponorkách vybavených balistickými raketami Polaris. Hlavice vážili 700 libier (320 kg) a mali priemer 18 palcov (50 cm). Neskoršie testy ukázali nízku spoľahlivosť hlavíc inštalovaných na raketách Polaris a potrebu ich vylepšení. Do polovice 70. rokov miniaturizácia nových verzií hlavíc podľa Teller-Ulamovej schémy umožnila umiestniť 10 alebo viac hlavíc v rozmeroch hlavice rakiet s viacerými hlavicami (MIRV).

3.3. Veľká Británia

Vo Veľkej Británii odštartovala vývoj termonukleárnych zbraní v roku 1954 v Aldermastone skupina vedená Sirom Williamom Penneym, ktorý sa predtým zúčastnil na projekte Manhattan v USA. Vo všeobecnosti boli znalosti britskej strany o termonukleárnom probléme na veľmi základnej úrovni, pretože Spojené štáty nezdieľali informácie, odvolávajúc sa na zákon o atómovej energii z roku 1946. Napriek tomu bolo Britom dovolené vykonávať pozorovania a použili lietadlá na odber vzoriek počas Američanov jadrové testovanie, ktorý poskytol informácie o produktoch jadrových reakcií získaných v sekundárnom štádiu implózie lúča. Kvôli týmto ťažkostiam v roku 1955 britský premiér Anthony Eden súhlasil s tajným plánom vyvinúť veľmi silnú atómovú bombu v prípade zlyhania projektu Aldermaston alebo dlhých oneskorení v jeho realizácii.

V roku 1957 Spojené kráľovstvo vykonalo sériu testov na Vianočných ostrovoch v Tichom oceáne pod všeobecným názvom „Operation Grapple“ (Operation Skirmish). Prvý pod názvom „Short Granite“ (Krehká žula) bol testovaný experimentálnym termonukleárnym zariadením s kapacitou asi 300 kiloton, ktoré sa ukázalo byť oveľa slabšie ako sovietske a americké náprotivky. Britská vláda však oznámila úspešný test termonukleárneho zariadenia.

Test Orange Herald odpálil pokročilú 700 kilotonovú atómovú bombu, najsilnejšiu atómovú (netermonukleárnu) bombu, aká bola kedy postavená na Zemi. Takmer všetci svedkovia testov (vrátane posádky lietadla, ktoré ho zhodilo) sa domnievali, že išlo o termonukleárnu bombu. Výroba bomby sa ukázala byť príliš drahá, pretože obsahovala nálož plutónia s hmotnosťou 117 kilogramov a ročná produkcia plutónia v Spojenom kráľovstve bola v tom čase 120 kilogramov. Počas tretieho testu bol odpálený ďalší typ bomby – „Purple Granite“ (Purple Granite) a jeho výťažnosť bola približne 150 kiloton.

V septembri 1957 sa uskutočnila druhá séria testov. Ako prvé odpálilo 8. novembra v teste s názvom „Grapple X Round C“ dvojstupňové zariadenie s výkonnejšou štiepnou náložou a jednoduchšou fúznou náložou. Sila výbuchu bola približne 1,8 megatony. 28. apríla 1958, počas testov Grapple Y, bola nad Vianočným ostrovom zhodená 3 megatonová bomba - najvýkonnejšie britské termonukleárne zariadenie.

2. septembra 1958 bola vyhodená do vzduchu odľahčená verzia zariadenia, testovaná pod názvom „Grapple Y“, jej kapacita bola asi 1,2 megatony. 11. septembra 1958 počas posledný test pod názvom Halliard 1 vyhodili do vzduchu trojstupňové zariadenie s kapacitou asi 800 kiloton. Na tieto testy boli pozvaní americkí pozorovatelia. Po úspešnom výbuchu zariadení triedy megaton (ktorý potvrdil schopnosť britskej strany nezávisle vytvárať bomby podľa schémy Teller-Ulam) začali Spojené štáty jadrovú spoluprácu s Veľkou Britániou a v roku 1958 uzavreli dohodu o spoločnom vývoji jadrových zbraní. Namiesto vývoja vlastného projektu získali Angličania prístup k projektu malých amerických hlavíc Mk 28 s možnosťou výroby ich kópií.

3.4. Čína

čínsky ľudová republika testovala svoje prvé 3,36 megatonové fúzne zariadenie Teller-Ulam v júni 1967 (známe aj ako test číslo 6). Test sa uskutočnil len 32 mesiacov po výbuchu prvej čínskej atómovej bomby, čo znamenalo najrýchlejší rozvoj národného jadrového programu od štiepenia po fúziu.

3.5. Francúzsko

Počas testov Canopus v auguste 1968 Francúzsko odpálilo termonukleárne zariadenie Teller-Ulam s výťažnosťou asi 2,6 megatony. Podrobnosti o vývoji francúzskeho programu sú málo známe.

3.6. Ostatné krajiny

Podrobnosti o vývoji projektu Teller-Ulam v iných krajinách sú menej známe.

4. Incidenty s termonukleárnymi zbraňami

4.1. USA, 1958

Zrážka bombardéra B-47 a stíhačky F-86 nad ostrovom Tybee 5. februára 1958 - letecká nehoda nad pobrežím amerického štátu Georgia, v dôsledku ktorej sa stratila stíhačka a posádka bombardéra mala núdzovo zhodiť do oceánu vodíkovú bombu Mark 15. Bomba sa stále nenašla; predpokladá sa, že spočíva na dne zálivu Wasseau (angl. Wassaw zvuk) južne od letoviska Tybee Island.

4.2. Španielsko, 1966

17. januára 1966 sa nad Španielskom zrazil americký bombardér B-52 s tankerom, pričom zahynulo sedem ľudí. Zo štyroch termonukleárnych bômb, ktoré boli na palube lietadla, boli tri objavené okamžite, jedna - po dvojmesačnom pátraní.

4.3. Grónsko, 1968

21. januára 1968 lietadlo B-52 štartujúce z letiska v Plattsburghu (New York) o 21:40 SEČ narazilo do ľadovej škrupiny North Star Bay (Grónsko) pätnásť kilometrov od americkej leteckej základne Thule. Na palube lietadla boli 4 termonukleárne bomby.

Požiar prispel k odpáleniu pomocných náloží vo všetkých štyroch atómové bomby ah, ktoré sú v prevádzke s bombardérom, ale neviedli priamo k výbuchu jadrových zariadení, pretože ich posádka neuviedla do pohotovosti. Viac ako 700 dánskych civilistov a amerického vojenského personálu pracovalo v nebezpečných podmienkach bez osobných ochranných prostriedkov na odstraňovaní jadrovej kontaminácie. V roku 1987 sa takmer 200 dánskych pracovníkov neúspešne pokúsilo žalovať Spojené štáty. Niektoré informácie však americké úrady zverejnili na základe zákona o slobode informácií. Ale Kaare Ulbak, hlavný konzultant pre dánčinu Národný inštitút z Radiačnej hygieny uviedla, že Dánsko starostlivo preskúmalo zdravotný stav pracovníkov v Tule a nenašlo žiadne dôkazy o zvýšení počtu úmrtí alebo rakoviny.

Pentagon zverejnil informáciu, že všetky štyri atómové hlavice boli nájdené a zničené. Ale v novembri 2008, z dôvodu uplynutia doby utajenia, boli zverejnené informácie klasifikované ako „Tajné“. Dokumenty hovorili, že havarovaný bombardér niesol štyri hlavice, no v priebehu niekoľkých týždňov boli vedci schopní z úlomkov odhaliť len 3 hlavice. V auguste 1968 bola ponorka Star III vyslaná na základňu hľadať stratenú bombu sériového čísla 78252 na mori. Doteraz sa to ale nenašlo. Aby sa predišlo panike medzi obyvateľstvom, Spojené štáty zverejnili informácie o štyroch nájdených zničených bombách.

Správa BBC, že v ľade Grónska bola jadrová bomba, bola odhalená v dánskej správe z roku 2009, v ktorej sa uvádzalo: „Ukázali sme, že pri výbuchoch, ktoré nasledovali po havárii, boli zničené štyri jadrové bomby. O tom sa nediskutuje a môžeme dať jasnú odpoveď: bomba neexistuje, bomba neexistovala a Američania bombu nehľadali.

, Kazetová bomba .

Ako viete, hlavným motorom pokroku ľudskej civilizácie je vojna. A mnohí „jastrabi“ práve týmto ospravedlňujú masové vyhladzovanie vlastného druhu. Táto otázka bola vždy kontroverzná a príchod jadrových zbraní neodvolateľne zmenil znamienko plus na znamienko mínus. Prečo vlastne potrebujeme pokrok, ktorý nás v konečnom dôsledku zničí? Navyše aj pri tomto samovražednom čine muž prejavil svoju charakteristickú energiu a vynaliezavosť. Nielenže prišiel so zbraňou hromadného ničenia (atómová bomba), ale neustále ju zdokonaľoval, aby sa rýchlo, efektívne a s istotou zabil. Príkladom takejto aktívnej činnosti je veľmi rýchly skok k ďalšiemu kroku vo vývoji atómových vojenských technológií – vytvorenie termonukleárnych zbraní (vodíková bomba). Nechajme však bokom morálny aspekt týchto samovražedných sklonov a prejdime k otázke položenej v nadpise článku – aký je rozdiel medzi atómovou bombou a vodíkovou bombou?

Trochu histórie

Tam, cez oceán

Ako viete, Američania sú najpodnikavejší ľudia na svete. Majú skvelý zmysel pre všetko nové. Preto sa netreba čudovať, že prvá atómová bomba sa objavila práve v tejto časti sveta. Uveďme trochu historického pozadia.

Za prvý krok k vytvoreniu atómovej bomby možno považovať experiment dvoch nemeckých vedcov O. Hahna a F. Strassmanna na rozdelení atómu uránu na dve časti. K tomuto, takpovediac, ešte nevedomému kroku, došlo v roku 1938.

Nositeľ Nobelovej ceny Francúz F. Joliot-Curie z roku 1939 dokazuje, že štiepenie atómu vedie k reťazovej reakcii sprevádzanej silným uvoľnením energie.

Génius teoretickej fyziky A. Einstein sa podpísal pod list (v roku 1939) adresovaný prezidentovi Spojených štátov, ktorý inicioval iný atómový fyzik L. Szilard. V dôsledku toho sa ešte pred vypuknutím druhej svetovej vojny v USA rozhodlo začať s vývojom atómových zbraní.

Prvý test novej zbrane sa uskutočnil 16. júla 1945 v severnom Novom Mexiku.

O necelý mesiac neskôr boli zhodené dve atómové bomby na japonské mestá Hirošima a Nagasaki (6. a 9. augusta 1945). Ľudstvo vstúpilo do novej éry - teraz sa dokázalo zničiť za pár hodín.

Američania upadli do skutočnej eufórie z výsledkov totálnej a bleskurýchlej porážky mierových miest. Štábni teoretici ozbrojených síl USA sa okamžite pustili do zostavovania veľkolepých plánov, spočívajúcich v úplnom vymazaní z povrchu Zeme 1/6 sveta – Sovietskeho zväzu.

Dobehnutý a predbehnutý

V Sovietskom zväze tiež nesedeli nečinne. Je pravda, že došlo k určitému oneskoreniu spôsobenému rozhodnutím o naliehavejších veciach - Druhou Svetová vojna, ktorej hlavné bremeno ležalo na krajine Sovietov. Američania si však žltý dres lídra neobliekli dlho. Už 29. augusta 1949 sa na testovacom mieste pri meste Semipalatinsk prvýkrát otestoval atómový náboj sovietskeho typu, ktorý v krátkom čase vytvorili ruskí jadroví vedci pod vedením akademika Kurčatova.

A kým frustrovaní „jastrabi“ z Pentagonu prehodnocovali svoje ambiciózne plány na zničenie „bašty svetovej revolúcie“, Kremeľ zaútočil preventívne – v roku 1953, 12. augusta, bol testovaný nový typ jadrovej zbrane. Na rovnakom mieste, neďaleko mesta Semipalatinsk, bola odpálená prvá vodíková bomba na svete pod kódovým označením „Produkt RDS-6s“. Táto udalosť vyvolala skutočnú hystériu a paniku nielen na Capitol Hill, ale vo všetkých 50 štátoch „bašty svetovej demokracie“. prečo? Aký rozdiel medzi atómovou bombou a vodíkovou bombou vydesil svetovú superveľmoc? Hneď odpovieme. Vodíková bomba je oveľa silnejšia ako atómová bomba. Zároveň je oveľa lacnejší ako ekvivalentná atómová vzorka. Pozrime sa na tieto rozdiely podrobnejšie.

Čo je atómová bomba?

Princíp činnosti atómovej bomby je založený na využití energie vznikajúcej pri rastúcej reťazovej reakcii spôsobenej štiepením (štiepením) ťažkých jadier plutónia alebo uránu-235, po ktorom nasleduje tvorba ľahších jadier.

Samotný proces sa nazýva jednofázový a prebieha takto:

Po detonácii nálože sa látka vo vnútri bomby (izotopy uránu alebo plutónia) dostane do štádia rozpadu a začne zachytávať neutróny.

Proces rozkladu rastie ako lavína. Rozdelenie jedného atómu vedie k rozpadu niekoľkých. Dochádza k reťazovej reakcii, ktorá vedie k zničeniu všetkých atómov v bombe.

Začína sa jadrová reakcia. Celý náboj bomby sa zmení na jeden celok a jeho hmotnosť prekročí kritickú značku. Všetky tieto bakchanálie navyše netrvajú veľmi dlho a sú sprevádzané okamžitým uvoľnením obrovského množstva energie, čo v konečnom dôsledku vedie k grandióznej explózii.

Mimochodom, táto vlastnosť atómového jednofázového náboja je rýchlo získať kritické množstvo- neumožňuje nekonečne zvyšovať výkon tohto typu munície. Náboj môže byť stovky kiloton, ale čím je bližšie k úrovni megaton, tým je menej účinný. Jednoducho nemá čas na úplné rozdelenie: dôjde k výbuchu a časť nálože zostane nevyužitá – rozmetá ju výbuch. Tento problém bol vyriešený v ďalšom type atómovej zbrane - vo vodíkovej bombe, ktorá sa nazýva aj termonukleárna.

Čo je vodíková bomba?

Vo vodíkovej bombe prebieha trochu iný proces uvoľňovania energie. Je založená na práci s izotopmi vodíka – deutériom (ťažký vodík) a tríciom. Samotný proces je rozdelený na dve časti alebo, ako sa hovorí, je dvojfázový.

Prvá fáza je, keď hlavným dodávateľom energie je štiepenie ťažkých jadier deuteridu lítneho na hélium a trícium.

Druhá fáza odštartuje termonukleárnu fúziu na báze hélia a trícia, čo vedie k okamžitému zahriatiu vo vnútri hlavice a v dôsledku toho spôsobí silný výbuch.

Vďaka dvojfázovému systému môže mať termonukleárna nálož akýkoľvek výkon.

Poznámka. Opis procesov prebiehajúcich v atómovej a vodíkovej bombe nie je ani zďaleka úplný a najprimitívnejší. Uvádza sa len pre všeobecné pochopenie rozdielov medzi týmito dvoma typmi zbraní.

Porovnanie

Čo je v sušine?

O poškodzujúce faktory atómový výbuch každý študent vie

svetelné žiarenie;
rázová vlna;
elektromagnetický impulz (EMP);
prenikajúce žiarenie;
rádioaktívne zamorenie.

To isté možno povedať o termonukleárnom výbuchu. Ale!!! Sila a následky termonukleárneho výbuchu sú oveľa silnejšie ako atómové. Tu sú dva známe príklady.

"Baby": čierny humor alebo cynizmus strýka Sama?

Atómová bomba (kódové označenie „Kid“), ktorú Američania zhodili na Hirošimu, sa stále považuje za „referenčný“ ukazovateľ atómových nábojov. Jeho sila bola približne 13 až 18 kiloton a výbuch bol dokonalý vo všetkých smeroch. Neskôr boli výkonnejšie náboje testované viackrát, ale nie o veľa (20-23 kiloton). Ukázali však výsledky, ktoré mierne prekročili úspechy „Kida“, a potom sa úplne zastavili. Objavila sa lacnejšia a silnejšia „vodíková sestra“ a už nemalo zmysel zlepšovať atómové náboje. Tu je to, čo sa stalo „pri východe“ po výbuchu „Kid“:

Jadrový hríb dosahoval výšku 12 km, priemer „čiapky“ bol asi 5 km.
Okamžité uvoľnenie energie počas jadrovej reakcie spôsobilo teplotu v epicentre výbuchu 4000 °C.
Ohnivá guľa: približne 300 metrov v priemere.
Rázová vlna rozbila sklo na vzdialenosť až 19 km, no bolo cítiť oveľa ďalej.
V rovnakom čase zomrelo asi 140 tisíc ľudí.

Kráľovná všetkých kráľovien

Následky výbuchu doteraz najvýkonnejšej testovanej vodíkovej bomby, takzvanej cárskej bomby (kódové označenie AN602), prekonali všetky predtým uskutočnené výbuchy atómových náloží (nie termonukleárnych) dohromady. Bomba bola sovietska s kapacitou 50 megaton. Jeho testy sa uskutočnili 30. októbra 1961 v oblasti Nová Zem.

Jadrový hríb narástol do výšky 67 km a priemer hornej „čiapky“ bol približne 95 km.
Svetelné žiarenie zasiahlo vo vzdialenosti pod 100 km a spôsobilo popáleniny tretieho stupňa.
Ohnivá spleť alebo guľa narástla na 4,6 km (polomer).
Zvuková vlna bola zaznamenaná vo vzdialenosti 800 km.
Seizmická vlna obehla planétu trikrát.
Rázová vlna bola cítiť na vzdialenosť až 1000 km.
Elektromagnetický impulz vytvoril silné rušenie počas 40 minút niekoľko stoviek kilometrov od epicentra výbuchu.

Dá sa len fantazírovať, čo by sa stalo s Hirošimou, keby na ňu spadlo také monštrum. S najväčšou pravdepodobnosťou by nezmizlo len mesto, ale aj samotná Krajina vychádzajúceho slnka. No a teraz prinesme všetko, čo sme si povedali, k spoločnému menovateľovi, teda zostavíme porovnávaciu tabuľku.

Tabuľka

Atómová bomba	H-bomba
Princíp činnosti bomby je založený na štiepení jadier uránu a plutónia, čo spôsobuje progresívnu reťazovú reakciu, ktorá vedie k silnému uvoľneniu energie, čo vedie k výbuchu. Tento proces sa nazýva jednofázový alebo jednostupňový	Jadrová reakcia prebieha podľa dvojstupňovej (dvojfázovej) schémy a je založená na izotopoch vodíka. Najprv dôjde k štiepeniu ťažkých jadier deuteridu lítneho, potom bez čakania na koniec štiepenia začne termonukleárna fúzia za účasti získaných prvkov. Oba procesy sú sprevádzané kolosálnym uvoľnením energie a nakoniec končia výbuchom.
Z určitých fyzických dôvodov (pozri vyššie) maximálny výkon atómový náboj kolíše v rozmedzí 1 megatony	Sila termonukleárnej nálože je takmer neobmedzená. Čím viac zdrojového materiálu, tým silnejší bude výbuch
Proces vytvárania atómového náboja je pomerne komplikovaný a drahý.	Výroba vodíkovej bomby je oveľa jednoduchšia a lacnejšia.

Zistili sme teda, aký je rozdiel medzi atómovou a vodíkovou bombou. Žiaľ, naša malá analýza len potvrdila tézu vyjadrenú na začiatku článku: pokrok spojený s vojnou sa uberal katastrofálne. Ľudstvo je na pokraji sebazničenia. Zostáva iba stlačiť tlačidlo. Ale nekončime článok takto tragicky. Veľmi dúfame, že rozum, pud sebazáchovy, nakoniec zvíťazí a čaká nás pokojná budúcnosť.

Vodíková bomba (Hydrogen Bomb, HB) je zbraň hromadného ničenia s neuveriteľnou ničivou silou (sila sa odhaduje v megatonách TNT). Princíp činnosti bomby a konštrukčná schéma je založená na využití energie termonukleárnej fúzie jadier vodíka. Procesy, ktoré prebiehajú pri výbuchu, sú podobné tým, ktoré prebiehajú vo hviezdach (vrátane Slnka). Prvý test HB vhodného na prepravu na veľké vzdialenosti (projekt Sacharov A.D.) sa uskutočnil v Sovietskom zväze na testovacom mieste pri Semipalatinsku.

termonukleárna reakcia

Naše slnko obsahuje obrovské zásoby vodíka, ktorý je pod neustálym vplyvom ultravysokého tlaku a teplôt (asi 15 miliónov stupňov Kelvina). Pri takejto extrémnej hustote a teplote plazmy sa jadrá vodíkových atómov neustále navzájom zrážajú. Výsledkom mnohých zrážok je fúzia jadier a v dôsledku toho vznik jadier ťažšieho prvku - hélia. Reakcie tohto typu sa nazývajú termonukleárna fúzia, vyznačujú sa uvoľnením obrovského množstva energie.

Fyzikálne zákony vysvetľujú uvoľňovanie energie pri termonukleárnej reakcii takto: časť hmoty ľahkých jadier sa podieľa na vzniku viac ťažké prvky, zostáva nevyužitá a v enormných množstvách sa mení na čistú energiu. Preto naše nebeské teleso stráca približne 100 miliárd ton hmoty, čím sa do vesmíru uvoľňuje neutíchajúci tok energie, ktorý okrem iného umožnil vznik a existenciu života na našej planéte.

Izotopy vodíka

Najjednoduchší zo všetkých existujúcich atómov je atóm vodíka. Skladá sa len z jedného protónu, ktorý tvorí jadro, a jedného elektrónu, ktorý sa okolo neho otáča. Ako výsledok vedecký výskum voda (H2O), zistilo sa, že takzvaná „ťažká“ voda sa v nej nachádza v malom množstve. Obsahuje „ťažké“ izotopy vodíka (2H alebo deutérium), ktorých jadrá okrem jedného protónu obsahujú aj jeden neutrón (častica blízka hmotnosti protónu, ale bez náboja).

Veda pozná aj trícium – tretí izotop vodíka, ktorého jadro obsahuje naraz 1 protón a 2 neutróny. Trícium sa vyznačuje nestabilitou a neustálym spontánnym rozpadom s uvoľňovaním energie (žiarením), čo vedie k vytvoreniu izotopu hélia. Stopy trícia sa nachádzajú v horných vrstvách zemskej atmosféry: práve tam pod vplyvom kozmického žiarenia dochádza k podobným zmenám v molekulách plynu, ktoré tvoria vzduch. Trícium je tiež možné získať v jadrovom reaktore ožiarením izotopu lítia-6 silným tokom neutrónov.

Vývoj a prvé testy vodíkovej bomby

Na základe dôkladnej teoretickej analýzy dospeli špecialisti zo ZSSR a USA k záveru, že zmes deutéria a trícia uľahčuje spustenie termonukleárnej fúznej reakcie. Vyzbrojení týmito poznatkami začali vedci zo Spojených štátov v 50. rokoch minulého storočia realizovať návrh a vytvorenie vodíkovej bomby. A už na jar 1951 sa na testovacom mieste Eniwetok (atol v Tichom oceáne) uskutočnil skúšobný test, ale potom sa dosiahla iba čiastočná termonukleárna fúzia.

Uplynulo niečo viac ako rok a v novembri 1952 sa uskutočnil druhý test vodíkovej bomby s kapacitou asi 10 Mt v TNT. Tento výbuch však možno len ťažko nazvať výbuchom termonukleárnej bomby v modernom zmysle: v skutočnosti to zariadenie bola veľká nádoba (veľkosti trojposchodového domu) naplnená tekutým deutériom.

V Rusku začali vylepšovať aj atómové zbrane a prvú vodíkovú bombu projektu A.D. Sacharova. bol testovaný v ZSSR na testovacom mieste Semipalatinsk 12. augusta 1953. RDS-6 (tento typ zbrane hromadného ničenia bol prezývaný Sacharovov obláčik, pretože jeho schéma znamenala postupné umiestňovanie vrstiev deutéria okolo iniciačnej nálože) mala silu 10 Mt. Na rozdiel od amerického „trojposchodového domu“ sovietska bomba bol kompaktný a mohol byť rýchlo doručený na miesto pádu na nepriateľské územie na strategickom bombardéri.

Po prijatí výzvy Spojené štáty v marci 1954 odpálili silnejšiu leteckú bombu (15 Mt) na testovacom mieste na atole Bikini ( Tichý oceán). Test spôsobil uvoľnenie veľkého množstva rádioaktívnych látok do atmosféry, z ktorých časť spadla so zrážkami stovky kilometrov od epicentra výbuchu. Japonská loď „Lucky Dragon“ a prístroje inštalované na ostrove Roguelap zaznamenali prudký nárast radiácie.

Keďže procesy prebiehajúce počas detonácie vodíkovej bomby produkujú stabilné, bezpečné hélium, očakávalo sa, že rádioaktívne emisie by nemali presiahnuť úroveň kontaminácie z atómovej fúznej rozbušky. Ale výpočty a merania skutočného rádioaktívneho spadu sa značne líšili, a to ako v množstve, tak aj v zložení. Preto sa vedenie USA rozhodlo dočasne pozastaviť konštrukciu týchto zbraní až do úplného preštudovania ich vplyvu na životné prostredie a ľudí.

Video: testy v ZSSR

Cárska bomba

ZSSR dal mastný bod v reťazci hromadenia tonáže vodíkových bômb, keď 30. októbra 1961 bola na Novej Zeme testovaná 50-megatonová (najväčšia v histórii) cárska bomba – výsledok dlhoročnej práce A.D. Sacharovova výskumná skupina.Výbuch zahrmel vo výške 4 kilometrov a rázová vlna bola trikrát zaznamenaná prístrojmi po celej zemeguli. Napriek tomu, že test neodhalil žiadne poruchy, bomba nikdy nevstúpila do služby. Ale samotná skutočnosť, že Sovieti vlastnili takéto zbrane, urobila nezmazateľný dojem na celý svet a v Spojených štátoch prestali získavať tonáž jadrového arzenálu. V Rusku sa tiež rozhodli odmietnuť uviesť vodíkové hlavice do bojovej služby.

Princíp fungovania

Vodíková bomba - najťažšia technické zariadenie, ktorej explózia si vyžaduje sekvenčný tok množstva procesov.

Najprv dôjde k detonácii iniciačnej nálože vo vnútri puzdra HB (miniatúrnej atómovej bomby), čo vedie k silnej emisii neutrónov a vytvoreniu vysokej teploty potrebnej na spustenie termonukleárnej fúzie v hlavnej náloži. Začne sa masívne bombardovanie lítiumdeuteridovej vložky (získanej spojením deutéria s izotopom lítium-6) neutrónmi.

Vplyvom neutrónov sa lítium-6 štiepi na trícium a hélium. Atómový zápalník sa v tomto prípade stáva zdrojom materiálov nevyhnutných pre vznik termonukleárnej fúzie v samotnej odpálenej bombe.

Zmes trícia a deutéria spúšťa termonukleárnu reakciu, výsledkom čoho je rýchly nárast teploty vo vnútri bomby a do procesu sa zapája stále viac vodíka.
Princíp fungovania vodíkovej bomby znamená ultrarýchly tok týchto procesov (prispieva k tomu nabíjacie zariadenie a rozloženie hlavných prvkov), ktoré sa pozorovateľovi zdajú okamžité.

Superbomba: štiepenie, fúzia, štiepenie

Vyššie opísaný sled procesov končí po začatí reakcie deutéria s tríciom. Ďalej bolo rozhodnuté použiť jadrové štiepenie a nie fúziu ťažších. Po splynutí jadier trícia a deutéria sa uvoľní voľné hélium a rýchle neutróny, ktorých energia je dostatočná na to, aby iniciovala nástup štiepenia jadier uránu-238. Rýchle neutróny dokážu rozdeliť atómy z uránového obalu superbomby. Štiepenie tony uránu vytvára energiu rádovo 18 Mt. V tomto prípade sa energia vynakladá nielen na vytvorenie výbušnej vlny a uvoľnenie obrovského množstva tepla. Každý atóm uránu sa rozpadne na dva rádioaktívne „fragmenty“. Celá "kytica" je vytvorená z rôznych chemické prvky(až 36) a asi dvesto rádioaktívnych izotopov. Z tohto dôvodu sa vytvára početný rádioaktívny spad zaznamenaný stovky kilometrov od epicentra výbuchu.

Jedinečný dizajn superbômb a hlboké pochopenie mechanizmov pôsobenia týchto zbraní, môžu byť vyrobené tak výkonné, ako je potrebné, pričom ich vývoj si vyžiada podstatne menšie finančné a časové náklady v porovnaní s konvenčnými atómovými bombami. Po páde železnej opony sa zistilo, že v ZSSR plánovali vyvinúť „cársku bombu“ s kapacitou 100 Mt. Vzhľadom na to, že v tom čase neexistovalo žiadne lietadlo schopné niesť tak masívny náboj, od myšlienky sa upustilo v prospech 50 Mt bomby.

Následky výbuchu

rázová vlna

Výbuch vodíkovej bomby má za následok rozsiahle zničenie a následky a primárny (zrejmý, priamy) dopad má trojaký charakter. Najzrejmejším zo všetkých priamych dopadov je rázová vlna ultra vysokej intenzity. Jeho ničivá schopnosť klesá so vzdialenosťou od epicentra výbuchu a závisí aj od sily samotnej bomby a výšky, v ktorej nálož vybuchla.

tepelný efekt

Účinok tepelného dopadu výbuchu závisí od rovnakých faktorov ako sila rázovej vlny. K nim sa však pridáva ešte jeden – stupeň priehľadnosti vzdušných hmôt. Hmla alebo dokonca mierne pod mrakom dramaticky znižuje polomer poškodenia, pri ktorom môže tepelný záblesk spôsobiť vážne popáleniny a stratu zraku. Výbuch vodíkovej bomby (viac ako 20 Mt) generuje neuveriteľné množstvo tepelnej energie, ktorá postačuje na roztavenie betónu vo vzdialenosti 5 km, odparenie takmer všetkej vody z malého jazera vo vzdialenosti 10 km, zničenie živej sily nepriateľa , zariadenia a budovy v rovnakej vzdialenosti. V strede je vytvorený lievik s priemerom 1-2 km a hĺbkou do 50 m, pokrytý hrubou vrstvou sklovitej hmoty (niekoľko metrov hornín s vysokým obsahom piesku sa takmer okamžite roztopí a zmení sa na sklo).

Podľa výpočtov z testov v reálnom svete majú ľudia 50% šancu, že zostanú nažive, ak:

Nachádzajú sa v železobetónovom kryte (v podzemí) 8 km od epicentra výbuchu (EV);
Nachádzajú sa v obytných budovách vo vzdialenosti 15 km od EW;
Ocitnú sa na otvorenom priestranstve vo vzdialenosti viac ako 20 km od EV v prípade zlej viditeľnosti (pre „čistú“ atmosféru bude minimálna vzdialenosť v tomto prípade 25 km).

So vzdialenosťou od EV sa prudko zvyšuje aj pravdepodobnosť, že ostanú nažive medzi ľuďmi, ktorí sa ocitnú na otvorených priestranstvách. Takže na vzdialenosť 32 km to bude 90-95%. Polomer 40-45 km je limitom pre primárny dopad výbuchu.

Ohnivá guľa

Ďalším zjavným dopadom explózie vodíkovej bomby sú samoudržiavacie ohnivé búrky (hurikány), ktoré vznikajú v dôsledku zapojenia obrovských množstiev horľavého materiálu do ohnivej gule. Ale napriek tomu bude najnebezpečnejším dôsledkom výbuchu znečistenie ožiarením. životné prostredie na desiatky kilometrov.

Spad

Ohnivá guľa, ktorá vznikla po výbuchu, sa rýchlo naplní rádioaktívnymi časticami v obrovských množstvách (produkty rozpadu ťažkých jadier). Veľkosť častíc je taká malá, že keď sa dostanú do vyšších vrstiev atmosféry, sú schopné tam zostať veľmi dlho. Všetko, čo ohnivá guľa dosiahne na zemský povrch, sa okamžite zmení na popol a prach a potom sa vtiahne do ohnivého stĺpa. Plamenné víry miešajú tieto častice s nabitými časticami a vytvárajú nebezpečnú zmes rádioaktívneho prachu, ktorého proces sedimentácie granúl sa dlho naťahuje.

Hrubý prach sa usádza pomerne rýchlo, no jemný prach sa prúdmi vzduchu unáša na veľké vzdialenosti a postupne vypadáva z novovzniknutého oblaku. V bezprostrednej blízkosti EW sa usádzajú najväčšie a najviac nabité častice, stovky kilometrov od nej možno ešte vidieť častice popola, ktoré sú viditeľné aj okom. Práve oni tvoria smrtiacu pokrývku s hrúbkou niekoľkých cm. Každý, kto je vedľa neho, riskuje poriadnu dávku žiarenia.

Oveľa menšie a nerozoznateľné častice sa môžu „vznášať“ v atmosfére mnoho rokov a mnohokrát obehnú okolo Zeme. Kým dopadli na povrch, stratili veľa zo svojej rádioaktivity. Najnebezpečnejšie je stroncium-90, ktoré má polčas rozpadu 28 rokov a počas tejto doby vytvára stabilné žiarenie. Jeho vzhľad určujú prístroje po celom svete. "Pristátie" na tráve a listoch sa zapojí do potravinových reťazcov. Z tohto dôvodu sa stroncium-90, ktoré sa hromadí v kostiach, nachádza u ľudí tisíce kilometrov od testovacích miest. Aj keď je jeho obsah extrémne malý, vyhliadka na „polygón na ukladanie rádioaktívneho odpadu“ neveští pre človeka nič dobré, čo vedie k rozvoju kostných malígnych novotvarov. V regiónoch Ruska (ako aj v mnohých ďalších krajinách), v blízkosti miest skúšobných štartov vodíkových bômb, je stále pozorovaný nárast rádioaktívneho pozadia, čo opäť dokazuje schopnosť tohto typu zbraní opustiť. významné dôsledky.

Video o H-bombe

H-BOMB, zbrane veľkej ničivej sily (rádovo megatony v ekvivalente TNT), ktorých princíp činnosti je založený na reakcii termonukleárnej fúzie ľahkých jadier. Zdrojom energie výbuchu sú procesy podobné tým, ktoré sa vyskytujú na Slnku a iných hviezdach.

termonukleárne reakcie.

Vnútro Slnka obsahuje gigantické množstvo vodíka, ktorý je v stave supervysokej kompresie pri teplote cca. 15 000 000 K. Pri takej vysokej teplote a hustote plazmy dochádza v jadrách vodíka k neustálym vzájomným zrážkam, z ktorých niektoré končia ich splynutím a v konečnom dôsledku vznikom ťažších jadier hélia. Takéto reakcie, nazývané termonukleárna fúzia, sú sprevádzané uvoľnením obrovského množstva energie. Podľa fyzikálnych zákonov je uvoľňovanie energie počas termonukleárnej fúzie spôsobené skutočnosťou, že keď sa vytvorí ťažšie jadro, časť hmoty ľahkých jadier zahrnutých v jeho zložení sa premení na obrovské množstvo energie. Preto Slnko, ktoré má gigantickú hmotnosť, stráca cca. 100 miliárd ton hmoty a uvoľňuje energiu, vďaka čomu bol možný život na Zemi.

Izotopy vodíka.

Atóm vodíka je najjednoduchší zo všetkých existujúcich atómov. Skladá sa z jedného protónu, ktorý je jeho jadrom, okolo ktorého obieha jediný elektrón. Starostlivé štúdie vody (H 2 O) ukázali, že obsahuje zanedbateľné množstvá „ťažkej“ vody obsahujúcej „ťažký izotop“ vodíka – deutérium (2 H). Jadro deutéria pozostáva z protónu a neutrónu, neutrálnej častice s hmotnosťou blízkou hmotnosti protónu.

Existuje tretí izotop vodíka, trícium, ktorý vo svojom jadre obsahuje jeden protón a dva neutróny. Trícium je nestabilné a podlieha spontánnemu rádioaktívnemu rozpadu, pričom sa mení na izotop hélia. Stopy trícia sa našli v zemskej atmosfére, kde vzniká v dôsledku interakcie kozmického žiarenia s molekulami plynu, ktoré tvoria vzduch. Trícium sa získava umelo v jadrovom reaktore ožiarením izotopu lítia-6 tokom neutrónov.

Vývoj vodíkovej bomby.

Predbežná teoretická analýza ukázala, že termonukleárna fúzia sa najľahšie uskutočňuje v zmesi deutéria a trícia. Na základe toho začali americkí vedci začiatkom 50. rokov realizovať projekt na vytvorenie vodíkovej bomby (HB). Prvé testy modelového jadrového zariadenia sa uskutočnili na testovacom mieste Eniwetok na jar 1951; termonukleárna fúzia bola len čiastočná. Významný úspech sa dosiahol 1. novembra 1951 pri testovaní masívneho jadrového zariadenia, ktorého výbuchová sila bola 4 x 8 Mt v ekvivalente TNT.

Prvá vodíková letecká bomba bola odpálená v ZSSR 12. augusta 1953 a 1. marca 1954 Američania odpálili silnejšiu (asi 15 Mt) leteckú bombu na atole Bikini. Odvtedy obe mocnosti detonujú pokročilé megatónové zbrane.

Výbuch na atole Bikini sprevádzal únik veľkého množstva rádioaktívnych látok. Niektoré z nich spadli stovky kilometrov od miesta výbuchu na japonské rybárske plavidlo Lucky Dragon, iné zasypali ostrov Rongelap. Keďže termonukleárna fúzia produkuje stabilné hélium, rádioaktivita pri výbuchu čisto vodíkovej bomby by nemala byť väčšia ako rádioaktivita atómového detonátora termonukleárnej reakcie. V posudzovanom prípade sa však predpokladaný a skutočný rádioaktívny spad výrazne líšil v množstve a zložení.

Mechanizmus účinku vodíkovej bomby.

Postupnosť procesov vyskytujúcich sa počas výbuchu vodíkovej bomby možno znázorniť nasledovne. Najprv exploduje iniciátor termonukleárnej reakcie (malá atómová bomba) vo vnútri plášťa HB, čo vedie k neutrónovému záblesku a vytváraniu vysokej teploty potrebnej na spustenie termonukleárnej fúzie. Neutróny bombardujú vložku vyrobenú z deuteridu lítneho - zlúčeniny deutéria s lítiom (používa sa izotop lítia s hmotnostným číslom 6). Lítium-6 je štiepené neutrónmi na hélium a trícium. Atómová poistka teda vytvára materiály potrebné na syntézu priamo v samotnej bombe.

Potom začne termonukleárna reakcia v zmesi deutéria a trícia, teplota vo vnútri bomby rýchlo stúpa, čím sa do fúzie zapája stále viac vodíka. Pri ďalšom zvyšovaní teploty by mohla začať reakcia medzi jadrami deutéria, ktorá je charakteristická pre čisto vodíkovú bombu. Všetky reakcie, samozrejme, prebiehajú tak rýchlo, že sú vnímané ako okamžité.

Delenie, syntéza, delenie (superbomba).

V skutočnosti, v bombe, sled procesov opísaných vyššie končí v štádiu reakcie deutéria s tríciom. Ďalej, dizajnéri bômb radšej nepoužívali fúziu jadier, ale ich štiepenie. Fúzia jadier deutéria a trícia produkuje hélium a rýchle neutróny, ktorých energia je dostatočne veľká na to, aby spôsobila štiepenie jadier uránu-238 (hlavný izotop uránu, oveľa lacnejší ako urán-235 používaný v konvenčných atómových bombách). rýchle neutróny rozdeliť atómy uránového obalu superbomby. Štiepením jednej tony uránu vznikne energia ekvivalentná 18 Mt. Energia ide nielen do výbuchu a uvoľnenia tepla. Každé jadro uránu je rozdelené na dva vysoko rádioaktívne „fragmenty“. Produkty štiepenia obsahujú 36 rôznych chemických prvkov a takmer 200 rádioaktívnych izotopov. To všetko tvorí rádioaktívny spad, ktorý sprevádza výbuchy superbômb.

Vďaka unikátnej konštrukcii a popísanému mechanizmu pôsobenia môžu byť zbrane tohto typu vyrobené tak výkonné, ako si želáte. Je to oveľa lacnejšie ako atómové bomby rovnakej sily.

Následky výbuchu.

Rázová vlna a tepelný efekt.

Priamy (primárny) dopad výbuchu superbomby je trojnásobný. Najzrejmejším z priamych účinkov je šoková vlna obrovskej intenzity. Sila jej dopadu v závislosti od sily bomby, výšky výbuchu nad zemou a charakteru terénu klesá so vzdialenosťou od epicentra výbuchu. Tepelný účinok výbuchu je určený rovnakými faktormi, ale okrem toho závisí aj od priehľadnosti vzduchu - hmla výrazne znižuje vzdialenosť, na ktorú môže tepelný záblesk spôsobiť vážne popáleniny.

Podľa prepočtov v prípade výbuchu v atmosfére 20-megatonovej bomby zostanú ľudia v 50 % prípadov nažive, ak sa 1) uchýlia do podzemného železobetónového krytu vo vzdialenosti asi 8 km od epicentrum výbuchu (EW), 2) sú v bežnej mestskej zástavbe vo vzdialenosti cca . 15 km od EW, 3) boli na otvorenom priestranstve vo vzdialenosti cca. 20 km od EV. V podmienkach zlej viditeľnosti a vo vzdialenosti najmenej 25 km, ak je čistá atmosféra, pre ľudí na otvorených priestranstvách sa pravdepodobnosť prežitia rýchlo zvyšuje so vzdialenosťou od epicentra; na vzdialenosť 32 km je jeho vypočítaná hodnota viac ako 90 %. Oblasť, v ktorej prenikajúce žiarenie, ku ktorému dochádza počas výbuchu, spôsobuje smrteľný výsledok, je relatívne malá, a to aj v prípade vysokovýkonnej superbomby.

Ohnivá guľa.

V závislosti od zloženia a hmotnosti horľavého materiálu obsiahnutého v ohnivej guli sa môžu vytvoriť obrovské samoudržateľné ohnivé búrky, ktoré zúria mnoho hodín. Najnebezpečnejším (aj keď sekundárnym) následkom výbuchu je rádioaktívne zamorenie prostredia.