A explodat lângă Nagasaki. Moartea și distrugerea care au însoțit aceste explozii au fost fără precedent. Frica și groaza au cuprins întreaga populație japoneză, forțându-i să se predea în mai puțin de o lună.

Cu toate acestea, după sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, armele atomice nu au dispărut în fundal. A început război rece a devenit un uriaș factor de presiune psihologică între URSS și SUA. Ambele părți au investit sume uriașe de bani în dezvoltarea și crearea de noi centrale nucleare. Astfel, câteva mii de învelișuri atomice s-au acumulat pe planeta noastră în decurs de 50 de ani. Acest lucru este suficient pentru a distruge toată viața de mai multe ori. Din acest motiv, la sfârșitul anilor 90, a fost semnat primul tratat de dezarmare între Statele Unite și Rusia pentru a reduce riscul unei catastrofe la nivel mondial. În ciuda acestui fapt, în prezent 9 țări au arme nucleare, ducându-și apărarea la un alt nivel. În acest articol ne vom uita la motivul pentru care armele atomice au primit puterea lor distructivă și cum funcționează armele atomice.

Pentru a înțelege întreaga putere a bombelor atomice, este necesar să înțelegem conceptul de radioactivitate. După cum știți, cea mai mică unitate structurală a materiei care alcătuiește întreaga lume din jurul nostru este atomul. Un atom, la rândul său, este format dintr-un nucleu și ceva care se rotește în jurul lui. Nucleul este format din neutroni și protoni. Electronii au sarcină negativă, iar protonii au sarcină pozitivă. Neutronii, după cum sugerează și numele lor, sunt neutri. De obicei, numărul de neutroni și protoni este egal cu numărul de electroni dintr-un atom. Cu toate acestea, sub influența forțelor externe, numărul de particule din atomii unei substanțe se poate schimba.

Ne interesează opțiunea doar atunci când numărul de neutroni se modifică și se formează un izotop al substanței. Unii izotopi ai unei substanțe sunt stabili și apar în mod natural, în timp ce alții sunt instabili și tind să se descompună. De exemplu, carbonul are 6 neutroni. De asemenea, există un izotop de carbon cu 7 neutroni - un element destul de stabil găsit în natură. Un izotop de carbon cu 8 neutroni este deja un element instabil și tinde să se descompună. Aceasta este dezintegrarea radioactivă. În acest caz, nucleele instabile emit trei tipuri de raze:

1. Razele alfa sunt un flux destul de inofensiv de particule alfa care poate fi oprit cu o foaie subțire de hârtie și nu poate provoca rău.

Chiar dacă organismele vii au fost capabile să supraviețuiască primelor două, valul de radiații provoacă o boală de radiații foarte tranzitorie, ucigând în câteva minute. O astfel de daune este posibilă pe o rază de câteva sute de metri de la explozie. Până la câțiva kilometri de explozie, boala de radiații va ucide o persoană în câteva ore sau zile. Cei din afara exploziei imediate pot fi, de asemenea, expuși la radiații prin consumul de alimente și prin inhalare din zona contaminată. În plus, radiațiile nu dispar instantaneu. Se acumulează în mediuși poate otrăvi organismele vii timp de multe decenii după explozie.

Daunele provocate de armele nucleare sunt prea periculoase pentru a fi folosite în orice circumstanțe. Afectează în mod inevitabil populația civilă și provoacă pagube ireparabile naturii. Prin urmare, principala utilizare a bombelor nucleare în timpul nostru este descurajarea de la atac. Chiar și testarea armelor nucleare este în prezent interzisă în majoritatea părților planetei noastre.

Bombă atomică- proiectil pentru a produce o explozie mare putere ca urmare a eliberării foarte rapide a energiei nucleare (atomice).

Principiul de funcționare a bombelor atomice

Sarcina nucleară este împărțită în mai multe părți la dimensiuni critice, astfel încât în ​​fiecare dintre ele nu poate începe o reacție în lanț necontrolată de auto-dezvoltare de fisiune a atomilor substanței fisionabile. O astfel de reacție va avea loc numai atunci când toate părțile încărcăturii sunt conectate rapid într-un singur întreg. Completitudinea reacției și, în cele din urmă, puterea exploziei depind în mare măsură de viteza de convergență a părților individuale. Pentru a conferi viteză mare părților încărcăturii, poate fi utilizată o explozie a unui exploziv convențional. Dacă părți ale unei sarcini nucleare sunt plasate în direcții radiale la o anumită distanță de centru, iar sarcinile TNT sunt plasate în exterior, atunci este posibil să se efectueze o explozie a sarcinilor convenționale îndreptate spre centrul încărcăturii nucleare. Toate părțile încărcăturii nucleare nu numai că se vor combina într-un singur întreg cu o viteză enormă, dar se vor găsi, de asemenea, pentru un timp, comprimate pe toate părțile de presiunea enormă a produselor de explozie și nu se vor putea separa imediat de îndată ce un reacția nucleară în lanț începe în sarcină. Ca rezultat, va avea loc o fisiune semnificativ mai mare decât fără o astfel de compresie și, în consecință, puterea exploziei va crește. Un reflector de neutroni contribuie, de asemenea, la creșterea puterii de explozie pentru aceeași cantitate de material fisionabil (cele mai eficiente reflectoare sunt beriliul).< Be >, grafit, apă grea< H3O >). Pentru prima divizie care ar începe reacţie în lanţ, este necesar cel puțin un neutron. Este imposibil să se bazeze pe începerea în timp util a unei reacții în lanț sub influența neutronilor care apar în timpul fisiunii spontane a nucleelor, deoarece apare relativ rar: pentru U-235 - 1 descompunere pe oră la 1 g. substante. Există, de asemenea, foarte puțini neutroni existenți în formă liberă în atmosferă: prin S = 1 cm/mp. În medie, aproximativ 6 neutroni zboară pe secundă. Din acest motiv, o sursă artificială de neutroni este utilizată într-o încărcătură nucleară - un fel de capsulă detonatoare nucleară. De asemenea, oferă multe diviziuni care încep simultan, astfel încât reacția continuă sub formă explozie nucleară.

Opțiuni de detonare (scheme de armă și implozie)

Există două scheme principale pentru detonarea unei încărcături fisionabile: tunul, altfel numit balistic și imploziv.

„Designul tunului” a fost folosit în unele arme nucleare de prima generație. Esența circuitului de tun este de a trage o încărcătură de praf de pușcă dintr-un bloc de material fisionabil de masă subcritică („glonț”) într-un altul staționar („țintă”). Blocurile sunt proiectate astfel încât atunci când sunt conectate, masa lor totală devine supercritică.

Această metodă de detonare este posibilă numai în muniția cu uraniu, deoarece plutoniul are un fond de neutroni cu două ordine de mărime mai mare, ceea ce crește considerabil probabilitatea dezvoltării premature a unei reacții în lanț înainte ca blocurile să fie conectate. Acest lucru duce la o eliberare incompletă a energiei (așa-numitul „fizzy”, în limba engleză pentru a implementa circuitul de tun în muniția cu plutoniu, este necesară creșterea vitezei de conectare a pieselor de încărcare la un nivel de neatins din punct de vedere tehnic). , uraniul rezistă la suprasarcinile mecanice mai bine decât plutoniul.

Schema implozivă. Această schemă de detonare presupune atingerea unei stări supercritice prin comprimarea materialului fisionabil cu o undă de șoc focalizată creată de explozia unui exploziv chimic. Pentru focalizarea undei de șoc se folosesc așa-numitele lentile explozive, iar detonarea se efectuează simultan în multe puncte cu precizie de precizie. Crearea unui astfel de sistem pentru plasarea explozibililor și detonarea a fost la un moment dat una dintre cele mai dificile sarcini. Formarea unei unde de șoc convergente a fost asigurată prin utilizarea lentilelor explozive din explozivi „rapidi” și „lenti” - TATV (Triaminotrinitrobenzene) și baratol (un amestec de trinitrotoluen cu nitrat de bariu) și unii aditivi)

    Dar acesta este ceva ce adesea nu știm. Și de ce explodează și o bombă nucleară...

    Să începem de departe. Fiecare atom are un nucleu, iar nucleul este format din protoni și neutroni - poate că toată lumea știe acest lucru. În același mod, toată lumea a văzut tabelul periodic. Dar de ce elemente chimice Sunt plasați în el exact așa și nu altfel? Cu siguranță nu pentru că Mendeleev și-a dorit așa. Numărul atomic al fiecărui element din tabel indică câți protoni sunt în nucleul atomului acelui element. Cu alte cuvinte, fierul este numărul 26 în tabel deoarece există 26 de protoni într-un atom de fier. Și dacă nu sunt 26, nu mai este fier.

    Dar pot exista numere diferite de neutroni în nucleele aceluiași element, ceea ce înseamnă că masa nucleelor ​​poate fi diferită. Atomii aceluiași element cu mase diferite se numesc izotopi. Uraniul are mai mulți astfel de izotopi: cel mai comun în natură este uraniul-238 (nucleul său are 92 de protoni și 146 de neutroni, însumând 238). Este radioactiv, dar nu poți face o bombă nucleară din ea. Dar izotopul uraniu-235, nu număr mare care se găsește în minereurile de uraniu, este potrivit pentru o încărcătură nucleară.

    Este posibil ca cititorul să fi dat peste expresiile „uraniu îmbogățit” și „uraniu sărăcit”. Uraniul îmbogățit conține mai mult uraniu-235 decât uraniul natural; într-o stare epuizată, în mod corespunzător, mai puțin. Uraniul îmbogățit poate fi folosit pentru a produce plutoniu, un alt element potrivit pentru o bombă nucleară (aproape niciodată nu se găsește în natură). Cum este îmbogățit uraniul și cum se obține plutoniul din acesta este un subiect pentru o discuție separată.

    Deci de ce explodează o bombă nucleară? Cert este că unele nuclee grele au tendința de a se descompune dacă sunt lovite de un neutron. Și nu va trebui să așteptați mult pentru un neutron liber - sunt mulți dintre ei care zboară în jur. Deci, un astfel de neutron lovește nucleul de uraniu-235 și, prin urmare, îl sparge în „fragmente”. Acest lucru mai eliberează câțiva neutroni. Puteți ghici ce se va întâmpla dacă există nuclee ale aceluiași element în jur? Așa e, va avea loc o reacție în lanț. Așa se întâmplă.

    Într-un reactor nuclear, unde uraniul-235 este „dizolvat” în uraniul-238 mai stabil, o explozie nu are loc în condiții normale. Majoritatea neutronilor care zboară din nucleele în descompunere zboară în lapte, fără a găsi nucleele de uraniu-235. În reactor, dezintegrarea nucleelor ​​are loc „încet” (dar acest lucru este suficient pentru ca reactorul să furnizeze energie). Într-o singură bucată de uraniu-235, dacă are o masă suficientă, neutronii vor fi garantat să spargă nucleele, reacția în lanț va începe ca o avalanșă și... Oprește-te! La urma urmei, dacă faci o bucată de uraniu-235 sau plutoniu cu masa necesară unei explozii, aceasta va exploda imediat. Nu acesta este ideea.

    Ce se întâmplă dacă luați două bucăți de masă subcritică și le împingeți una împotriva celeilalte utilizând un mecanism controlat de la distanță? De exemplu, puneți ambele într-un tub și atașați o încărcătură de pulbere la unul, astfel încât, la momentul potrivit, o piesă, ca un proiectil, să fie trasă în cealaltă. Iată soluția problemei.

    O puteți face altfel: luați o bucată sferică de plutoniu și atașați încărcături explozive pe întreaga sa suprafață. Când aceste încărcături detonează la comandă din exterior, explozia lor va comprima plutoniul din toate părțile, îl va comprima până la o densitate critică și va avea loc o reacție în lanț. Cu toate acestea, acuratețea și fiabilitatea sunt importante aici: toate încărcăturile explozive trebuie să se declanșeze în același timp. Dacă unele dintre ele funcționează, iar altele nu, sau unele lucrează târziu, nu va rezulta nicio explozie nucleară: plutoniul nu va fi comprimat la o masă critică, ci se va disipa în aer. În loc de o bombă nucleară, vei primi una așa-numită „murdară”.

    Așa arată o bombă nucleară de tip implozie. Încărcările, care ar trebui să creeze o explozie direcționată, sunt realizate sub formă de poliedre pentru a acoperi cât mai strâns suprafața sferei de plutoniu.

    Primul tip de dispozitiv a fost numit un dispozitiv de tun, al doilea tip - un dispozitiv de implozie.
    Bomba „Little Boy” aruncată pe Hiroshima avea o încărcătură cu uraniu-235 și un dispozitiv de tip tun. Bomba Fat Man, detonată peste Nagasaki, purta o încărcătură de plutoniu, iar dispozitivul exploziv era o implozie. În zilele noastre, dispozitivele de tip pistol nu sunt aproape niciodată folosite; cele de implozie sunt mai complicate, dar în același timp vă permit să reglați masa încărcăturii nucleare și să o cheltuiți mai rațional. Și plutoniul a înlocuit uraniul-235 ca explozibil nuclear.

    Au trecut câțiva ani, iar fizicienii au oferit armatei o bombă și mai puternică - o bombă termonucleară sau, așa cum se mai spune, o bombă cu hidrogen. Se pare că hidrogenul explodează mai puternic decât plutoniul?

    Hidrogenul este într-adevăr exploziv, dar nu atât de exploziv. Cu toate acestea, nu există hidrogen „obișnuit” într-o bombă cu hidrogen, acesta își folosește izotopii - deuteriu și tritiu. Nucleul hidrogenului „obișnuit” are un neutron, deuteriul are doi, iar tritiul are trei.

    Într-o bombă nucleară, nucleele unui element greu sunt împărțite în nuclee ale celor mai ușoare. În fuziunea termonucleară are loc procesul invers: nucleele ușoare se contopesc între ele în altele mai grele. Nucleele de deuteriu și tritiu, de exemplu, se combină pentru a forma nuclee de heliu (cunoscute și sub denumirea de particule alfa), iar neutronul „în plus” este trimis în „zbor liber”. Aceasta eliberează semnificativ mai multă energie decât în ​​timpul dezintegrarii nucleelor ​​de plutoniu. Apropo, acesta este exact procesul care are loc pe Soare.

    Cu toate acestea, reacția de fuziune este posibilă doar la temperaturi ultra-înalte (de aceea este numită termonucleară). Cum se face să reacționeze deuteriul și tritiul? Da, este foarte simplu: trebuie să folosești o bombă nucleară ca detonator!

    Deoarece deuteriul și tritiul sunt ele însele stabile, încărcarea lor într-o bombă termonucleară poate fi arbitrar uriașă. Aceasta înseamnă că o bombă termonucleară poate fi făcută incomparabil mai puternică decât una nucleară „simple”. „Copilul” aruncat pe Hiroshima avea un echivalent TNT de 18 kilotone, iar cea mai puternică bombă cu hidrogen (așa-numita „Bomba țarului”, cunoscută și sub numele de „Mama lui Kuzka”) avea deja 58,6 megatone, de peste 3255 de ori mai mult. puternic "Bebe"!


    Norul „ciupercă” de la Bomba țarului s-a ridicat la o înălțime de 67 de kilometri, iar valul de explozie a înconjurat globul de trei ori.

    Cu toate acestea, o astfel de putere gigantică este în mod clar excesivă. După ce „s-au jucat suficient” cu bombe de megatone, inginerii militari și fizicienii au luat o cale diferită - calea miniaturizării armelor nucleare. În forma lor convențională, armele nucleare pot fi aruncate de la bombardiere strategice precum bombe aeriene sau lansate de la rachete balistice; dacă le miniaturizi, obții o încărcătură nucleară compactă care nu distruge totul pe kilometri în jur și care poate fi plasată pe un obuz de artilerie sau pe o rachetă aer-sol. Mobilitatea va crește și gama de sarcini de rezolvat se va extinde. Pe lângă armele nucleare strategice, vom primi și cele tactice.

    Au fost dezvoltate o varietate de sisteme de livrare pentru arme nucleare tactice - tunuri nucleare, mortare, puști fără recul (de exemplu, americanul Davy Crockett). URSS a avut chiar un proiect de gloanțe nucleare. Adevărat, trebuia abandonat - gloanțe nucleare erau atât de nesigure, atât de complicate și costisitoare de fabricat și depozitat, încât nu avea niciun rost.

    — Davy Crockett. Un număr dintre aceste arme nucleare erau în serviciul forțelor armate ale SUA, iar ministrul vest-german al apărării a încercat fără succes să înarmeze Bundeswehr-ul cu ele.

    Vorbind despre armele nucleare mici, merită menționat un alt tip de armă nucleară - bomba cu neutroni. Sarcina de plutoniu din ea este mică, dar acest lucru nu este necesar. Dacă o bombă termonucleară urmează calea creșterii forței exploziei, atunci o bombă cu neutroni se bazează pe un alt factor dăunător - radiația. Pentru a spori radiația, o bombă cu neutroni conține o cantitate de izotop de beriliu, care la explozie produce un număr mare de neutroni rapizi.

    Potrivit creatorilor săi, o bombă cu neutroni ar trebui să omoare personalul inamic, dar să lase echipamentul intact, care poate fi apoi capturat în timpul unei ofensive. În practică, s-a dovedit oarecum diferit: echipamentul iradiat devine inutilizabil - oricine îndrăznește să-l piloteze va „câștiga” foarte curând boala de radiații. Acest lucru nu schimbă faptul că explozia unei bombe cu neutroni este capabilă să lovească un inamic prin armura tancului; muniția cu neutroni a fost dezvoltată de Statele Unite în mod special ca armă împotriva formațiunilor de tancuri sovietice. Cu toate acestea, în curând a fost dezvoltată armura tancului care a oferit un fel de protecție împotriva fluxului de neutroni rapizi.

    Un alt tip de armă nucleară a fost inventat în 1950, dar nu s-a produs niciodată (din câte se știe). Aceasta este așa-numita bombă de cobalt - o încărcătură nucleară cu o carcasă de cobalt. În timpul exploziei, cobaltul, iradiat de un flux de neutroni, devine un izotop extrem de radioactiv și este împrăștiat în toată zona, contaminând-o. Doar o astfel de bombă cu o putere suficientă ar putea acoperi întregul glob cu cobalt și ar putea distruge întreaga umanitate. Din fericire, acest proiect a rămas un proiect.

    Ce putem spune in concluzie? Bombă nucleară- într-adevăr teribilă armă, și în același timp (ce paradox!) a ajutat la menținerea unei relative pace între superputeri. Dacă inamicul tău are arme nucleare, te vei gândi de zece ori înainte de a-l ataca. Nicio țară cu arsenal nuclear nu a fost atacată vreodată din exterior și nu au existat războaie între marile state din lume din 1945. Să sperăm că nu va fi niciunul.

Istoria dezvoltării umane a fost întotdeauna însoțită de războaie ca modalitate de a rezolva conflictele prin violență. Civilizația a suferit peste cincisprezece mii de conflicte armate mici și mari, pierderea de vieți omenești este estimată la milioane. Numai în anii nouăzeci ai secolului trecut, au avut loc peste o sută de ciocniri militare, care au implicat nouăzeci de țări ale lumii.

În același timp, descoperirile științifice și progresul tehnologic au făcut posibilă crearea unor arme de distrugere de o putere din ce în ce mai mare și o utilizare sofisticată. În secolul al XX-lea Armele nucleare au devenit vârful impactului distructiv în masă și un instrument politic.

Dispozitiv cu bombă atomică

Bombele nucleare moderne ca mijloace de distrugere a inamicului sunt create pe baza unor soluții tehnice avansate, a căror esență nu este mediatizată pe scară largă. Dar principalele elemente inerente acestui tip de armă pot fi luate în considerare folosind exemplul unei bombe nucleare cu nume de cod„Fat Man”, a căzut în 1945 pe unul dintre orașele Japoniei.

Puterea exploziei a fost de 22,0 kt în echivalent TNT.

Avea următoarele caracteristici de design:

  • lungimea produsului a fost de 3250,0 mm, cu un diametru al părții volumetrice - 1520,0 mm. Greutate totală mai mult de 4,5 tone;
  • corpul este de formă eliptică. Pentru a evita distrugerea prematură din cauza muniției antiaeriene și a altor impacturi nedorite, pentru fabricarea acestuia a fost folosit oțel blindat de 9,5 mm;
  • corpul este împărțit în patru părți interne: nasul, două jumătăți de elipsoid (cel principal este un compartiment pentru umplerea nucleară) și coada.
  • compartimentul de arc este echipat cu baterii;
  • compartimentul principal, ca si cel nazal, este aspirat pentru a preveni intrarea unor medii nocive, a umezelii, si pentru a crea conditii confortabile pentru munca barbatului cu barba;
  • elipsoidul adăpostește un miez de plutoniu înconjurat de un tamper (cochilie) de uraniu. El a jucat rolul unui limitator de debit inerțial reacție nucleară, asigurând activitatea maximă a plutoniului de calitate pentru arme prin reflectarea neutronilor pe partea laterală a miezului de încărcare.

O sursă primară de neutroni, numită inițiator sau „arici”, a fost plasată în interiorul nucleului. Reprezentat de beriliu cu diametru sferic 20,0 mm cu acoperire exterioară pe bază de poloniu - 210.

Trebuie remarcat faptul că comunitatea de experți a stabilit că acest design de arme nucleare este ineficient și nefiabil în utilizare. Inițierea cu neutroni de tip necontrolat nu a fost utilizată în continuare .

Principiul de funcționare

Procesul de fisiune a nucleelor ​​de uraniu 235 (233) și plutoniu 239 (din care este făcută o bombă nucleară) cu o eliberare uriașă de energie în timp ce limitează volumul se numește explozie nucleară. Structura atomică a metalelor radioactive are o formă instabilă - acestea sunt în mod constant împărțite în alte elemente.

Procesul este însoțit de detașarea neuronilor, dintre care unii cad pe atomii vecini și inițiază o reacție ulterioară, însoțită de eliberarea de energie.

Principiul este următorul: scurtarea timpului de dezintegrare duce la o intensitate mai mare a procesului, iar concentrarea neuronilor la bombardarea nucleelor ​​duce la o reacție în lanț. Când două elemente sunt combinate la o masă critică, se creează o masă supercritică, ceea ce duce la o explozie.


ÎN condiţiile de viaţă Este imposibil să provoci o reacție activă - sunt necesare viteze mari de apropiere a elementelor - cel puțin 2,5 km/s. Atingerea acestei viteze într-o bombă este posibilă prin combinarea unor tipuri de explozibili (rapidi și lenți), echilibrând densitatea masei supercritice producând o explozie atomică.

Exploziile nucleare sunt atribuite rezultatelor activității umane pe planetă sau pe orbita acesteia. Procesele naturale de acest fel sunt posibile numai pe unele stele din spațiul cosmic.

Bombele atomice sunt considerate pe bună dreptate cele mai puternice și distructive arme distrugere în masă. Utilizarea tactică rezolvă problema distrugerii țintelor strategice, militare de la sol, precum și a celor adânci, învingând o acumulare semnificativă de echipamente și forță de muncă inamice.

Poate fi aplicat la nivel global doar cu scopul distrugerii complete a populației și a infrastructurii în zone mari.

Pentru a atinge anumite obiective și a îndeplini sarcini tactice și strategice, exploziile de arme atomice pot fi efectuate prin:

  • la altitudini critice și joase (peste și sub 30,0 km);
  • în contact direct cu scoarța terestră (apa);
  • subteran (sau explozie subacvatică).

O explozie nucleară se caracterizează prin eliberarea instantanee de energie enormă.

Ducând la deteriorarea obiectelor și persoanelor, după cum urmează:

  • Unda de soc.În cazul unei explozii deasupra sau la scoarta terestra(apa) se numește undă de aer, subterană (apă) - o undă de explozie seismică. O undă de aer se formează după comprimarea critică a maselor de aer și se propagă în cerc până la atenuare cu o viteză care depășește sunetul. Conduce atât la daune directe asupra forței de muncă, cât și la daune indirecte (interacțiune cu fragmente de obiecte distruse). Actiunea excesului de presiune face ca echipamentul sa nu fie functional prin miscare si lovire de sol;
  • Radiația luminoasă. Sursa este partea ușoară formată prin evaporarea produsului cu mase de aer pentru utilizare la sol, este vapori de sol; Efectul apare în spectrul ultraviolet și infraroșu. Absorbția sa de către obiecte și oameni provoacă carbonizare, topire și ardere. Gradul de deteriorare depinde de distanța epicentrului;
  • Radiații penetrante- sunt neutroni și raze gamma care se deplasează de la locul de rupere. Expunerea la țesutul biologic duce la ionizarea moleculelor celulare, ceea ce duce la boala radiațiilor în organism. Deteriorarea proprietății este asociată cu reacțiile de fisiune ale moleculelor din elementele dăunătoare ale muniției.
  • Contaminare radioactivă.În timpul exploziei solului, se ridică vapori de sol, praf și alte lucruri. Apare un nor care se deplasează în direcția mișcării maselor de aer. Sursele de daune sunt reprezentate de produsele de fisiune ale părții active a unei arme nucleare, izotopi și părți nedistruse ale încărcăturii. Când un nor radioactiv se mișcă, are loc o contaminare continuă cu radiații a zonei;
  • Impuls electromagnetic. Explozia este însoțită de apariția câmpurilor electromagnetice (de la 1,0 la 1000 m) sub formă de impuls. Acestea duc la defecțiuni ale dispozitivelor electrice, comenzilor și comunicațiilor.

Combinația de factori ai unei explozii nucleare provoacă niveluri diferite de daune personalului, echipamentului și infrastructurii inamice, iar fatalitatea consecințelor este asociată doar cu distanța de la epicentrul său.


Istoria creării armelor nucleare

Crearea de arme folosind reacții nucleare a fost însoțită de o serie de descoperiri științifice, cercetare teoretică și practică, inclusiv:

  • 1905— a fost creată teoria relativității, care afirmă că unei cantități mici de materie îi corespunde o eliberare semnificativă de energie după formula E = mc2, unde „c” reprezintă viteza luminii (autor A. Einstein);
  • 1938— Oamenii de știință germani au efectuat un experiment privind împărțirea unui atom în părți atacând uraniul cu neutroni, care s-a încheiat cu succes (O. Hann și F. Strassmann), iar un fizician din Marea Britanie a explicat faptul eliberării de energie (R. Frisch) ;
  • 1939- oamenii de știință din Franța că la realizarea unui lanț de reacții ale moleculelor de uraniu se va elibera energie care poate produce o explozie de forță enormă (Joliot-Curie).

Acesta din urmă a devenit punctul de plecare pentru inventarea armelor atomice. Dezvoltarea paralelă a fost realizată de Germania, Marea Britanie, SUA și Japonia. Principala problemă a fost extragerea uraniului în volumele necesare pentru efectuarea experimentelor în acest domeniu.

Problema a fost rezolvată mai repede în SUA prin achiziționarea de materii prime din Belgia în 1940.

În cadrul proiectului, numit Manhattan, din 1939 până în 1945, a fost construită o stație de purificare a uraniului, a fost creat un centru pentru studiul proceselor nucleare și au fost recrutați cei mai buni specialiști - fizicieni din toată Europa de Vest - pentru a lucra acolo.

Marea Britanie, care și-a desfășurat propriile dezvoltări, a fost nevoită, după bombardamentul german, să transfere voluntar evoluțiile din proiectul său armatei americane.

Se crede că americanii au fost primii care au inventat bomba atomică. Testele primei încărcături nucleare au fost efectuate în statul New Mexico în iulie 1945. Flashul de la explozie a întunecat cerul și peisajul nisipos s-a transformat în sticlă. După o scurtă perioadă de timp, au fost create încărcături nucleare numite „Bebeluș” și „Omul Gras”.


Armele nucleare în URSS - date și evenimente

Apariția URSS ca putere nucleară a fost precedată de munca îndelungată a oamenilor de știință individuali și instituţiile statului. Perioadele cheie și datele semnificative ale evenimentelor sunt prezentate după cum urmează:

  • 1920 considerat începutul lucrării oamenilor de știință sovietici privind fisiunea atomică;
  • Din anii treizeci direcția fizicii nucleare devine o prioritate;
  • octombrie 1940— un grup de inițiativă de fizicieni a venit cu o propunere de utilizare a dezvoltărilor atomice în scopuri militare;
  • Vara 1941în legătură cu războiul, institutele de energie nucleară au fost transferate în spate;
  • Toamna anului 1941 anul, informațiile sovietice au informat conducerea țării despre începutul programelor nucleare în Marea Britanie și America;
  • septembrie 1942- au început să se desfășoare în totalitate cercetări atomice, au continuat lucrările la uraniu;
  • februarie 1943- a fost creat unul special laborator de cercetare sub conducerea lui I. Kurchatov, iar conducerea generală a fost încredințată lui V. Molotov;

Proiectul a fost condus de V. Molotov.

  • august 1945- în legătură cu desfășurarea bombardamentelor nucleare în Japonia, importanța ridicată a evoluțiilor pentru URSS, a fost creat un Comitet Special sub conducerea lui L. Beria;
  • aprilie 1946- a fost creat KB-11, care a început să dezvolte mostre de arme nucleare sovietice în două versiuni (folosind plutoniu și uraniu);
  • La mijlocul anului 1948— lucrările la uraniu au fost oprite din cauza eficienței scăzute și a costurilor ridicate;
  • august 1949— când a fost inventată bomba atomică în URSS, a fost testată prima bombă nucleară sovietică.

Reducerea timpului de dezvoltare a produselor a fost facilitată de munca de înaltă calitate a agențiilor de informații, care au putut obține informații despre dezvoltarea nucleară. Printre cei care au creat prima bombă atomică în URSS a fost o echipă de oameni de știință condusă de academicianul A. Saharov. S-au dezvoltat mai promițătoare solutii tehnice decât cele folosite de americani.


Bombă atomică "RDS-1"

În 2015 - 2017, Rusia a făcut un progres în îmbunătățirea armelor nucleare și a sistemelor de transport ale acestora, declarând astfel un stat capabil să respingă orice agresiune.

Primele teste cu bombe atomice

După testarea unei bombe nucleare experimentale în New Mexico în vara anului 1945, orașele japoneze Hiroshima și Nagasaki au fost bombardate pe 6 și, respectiv, 9 august.

Dezvoltarea bombei atomice a fost finalizată anul acesta

În 1949, în condiții de secretizare sporită, designerii sovietici ai KB-11 și oamenii de știință au finalizat dezvoltarea unei bombe atomice numită RDS-1 (motor cu reacție „C”). Pe 29 august, primul dispozitiv nuclear sovietic a fost testat la locul de testare de la Semipalatinsk. Bomba atomică rusă - RDS-1 a fost un produs „în formă de picătură”, cântărind 4,6 tone, cu un diametru volumetric de 1,5 m și o lungime de 3,7 metri.

Partea activă a inclus un bloc de plutoniu, care a făcut posibilă atingerea unei puteri de explozie de 20,0 kilotone, proporțională cu TNT. Locul de testare a acoperit o rază de douăzeci de kilometri. Specificul condițiilor de detonare de testare nu a fost făcut public până în prezent.

La 3 septembrie a aceluiași an, informațiile aviatice americane au stabilit prezența în masele de aer din Kamchatka a urmelor de izotopi care indică testarea unei încărcături nucleare. Pe data de douăzeci și trei, înalt oficial american a anunțat public că URSS a reușit să testeze o bombă atomică.

Arme atomice - un dispozitiv care primește o putere explozivă enormă din reacțiile de FISIUNE ATOMICĂ și fuziune NUCLEARĂ.

Despre armele atomice

Armele atomice sunt cele mai puternice arme de astăzi, în serviciul cu cinci țări: Rusia, SUA, Marea Britanie, Franța și China. Există, de asemenea, o serie de state care dezvoltă mai mult sau mai puțin cu succes arme atomice, dar cercetările lor fie nu sunt finalizate, fie aceste țări nu au mijloacele necesare pentru a livra arme la țintă. India, Pakistan, Coreea de Nord, Irak, Iran au dezvoltat arme nucleare la diferite niveluri, Germania, Israel, Africa de Sud și Japonia au teoretic capacitățile necesare pentru a crea arme nucleare într-un timp relativ scurt.

Este greu de supraestimat rolul armelor nucleare. Pe de o parte, acesta este un mijloc puternic de descurajare, pe de altă parte, este cel mai eficient instrument pentru întărirea păcii și prevenirea conflictelor militare între puterile care dețin aceste arme. Au trecut 52 de ani de la prima utilizare a bombei atomice la Hiroshima. Comunitatea mondială a ajuns aproape să realizeze asta război nuclear va duce inevitabil la o catastrofă ecologică globală, care va face imposibilă existența ulterioară a umanității. De-a lungul anilor, s-au creat mecanisme legale pentru a dezamorsa tensiunile și a ușura confruntarea dintre puterile nucleare. De exemplu, au fost semnate multe acorduri pentru reducerea potențialului nuclear al puterilor, a fost semnată Convenția privind neproliferarea armelor nucleare, conform căreia țările posesoare s-au angajat să nu transfere tehnologia pentru producerea acestor arme către alte țări și țările care nu au arme nucleare s-au angajat să nu ia măsuri pentru dezvoltare; în cele din urmă, destul de recent, superputerile au convenit asupra unei interdicții complete teste nucleare. Este evident că armele nucleare sunt cel mai important instrument care a devenit simbolul de reglementare al unei întregi ere în istoria relațiilor internaționale și în istoria omenirii.

Arme atomice

ARMA ATOMICĂ, un dispozitiv care primește o putere explozivă enormă din reacțiile de FISIUNE ATOMICĂ și fuziune NUCLEARĂ. Primele arme nucleare au fost folosite de Statele Unite împotriva orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki în august 1945. Aceste bombe atomice constau din două mase subcritice stabile de URANIU și PLUTONIU, care, în urma unei coliziuni violente, au determinat depășirea MASEI CRITICE, provocând astfel o reacție în lanț de fisiune necontrolată nuclee atomice. Astfel de explozii eliberează cantități enorme de energie și radiații nocive: puterea explozivă poate fi egală cu cea a 200.000 de tone de trinitrotoluen. Bomba cu hidrogen mult mai puternică (bombă de fuziune), testată pentru prima dată în 1952, constă dintr-o bombă atomică care, atunci când explodează, creează o temperatură suficient de ridicată pentru a provoca fuziunea nucleară într-un strat solid din apropiere, de obicei deterit de litiu. Puterea explozivă poate fi egală cu cea a câteva milioane de tone (megatone) de trinitrotoluen. Zona de distrugere cauzată de astfel de bombe atinge dimensiuni mari: o bombă de 15 megatone va exploda toate substanțele care arde pe o rază de 20 km. Al treilea tip de armă nucleară, bomba cu neutroni, este o mică bombă cu hidrogen, numită și armă cu radiații mari. Provoacă o explozie slabă, care, totuși, este însoțită de o emisie intensă de NEUTRONI de mare viteză. Slăbiciunea exploziei înseamnă că clădirile nu sunt foarte avariate. Neutronii provoacă boli grave de radiații la oameni pe o anumită rază a locului exploziei și ucid pe toți cei afectați în decurs de o săptămână.

Inițial, explozia unei bombe atomice (A) formează o minge de foc (1) cu o temperatură de milioane de grade Celsius și emite radiații (?) După câteva minute (B), bila crește în volum și creează o undă de șoc cu presiune mare (3). Mingea de foc se ridică (C), aspirând praful și resturile și formează un nor ciupercă (D). Pe măsură ce globul de foc crește în volum, creează un curent de convecție puternic (4), eliberând radiații fierbinți (5) și formând un nor ( 6), Când explodează, distrugerea unei bombe de 15 megatone din valul de explozie este completă (7) pe o rază de 8 km, gravă (8) pe o rază de 15 km și vizibilă (I) pe o rază de 30 km Chiar și la o rază de 30 km. distanță de 20 km (10) toate substanțele inflamabile explodează, în termen de două zile după explozia bombei, precipitațiile continuă să cadă la 300 km de la explozie cu o doză radioactivă de 300 de roentgens pământul creează un nor imens de ciuperci de praf radioactiv și resturi care poate atinge o înălțime de câțiva kilometri. Praful periculos din aer este apoi transportat liber de vânturile dominante în orice direcție. Devastarea acoperă o zonă vastă.

Bombe și obuze atomice moderne

Gamă

În funcție de puterea sarcinii atomice, bombele și obuzele atomice sunt împărțite în calibre: mici, medii și mari . Pentru a obține o energie egală cu energia exploziei unei bombe atomice de calibru mic, trebuie să explodați câteva mii de tone de TNT. Echivalentul TNT al unei bombe atomice de calibru mediu este de zeci de mii, iar cel al unei bombe de calibru mare este de sute de mii de tone de TNT. Armele termonucleare (hidrogen) pot avea o putere și mai mare; echivalentul lor TNT poate ajunge la milioane și chiar zeci de milioane de tone. Bombele atomice, al căror echivalent TNT este de 1-50 de mii de tone, aparțin clasei de bombe atomice tactice și sunt destinate să rezolve probleme operaționale-tactice. Armele tactice includ, de asemenea: obuze de artilerie cu o sarcină atomică cu o putere de 10–15 mii de tone și încărcături atomice (cu o putere de aproximativ 5–20 mii de tone) pentru rachete ghidate antiaeriene și obuze utilizate pentru înarmarea avioanelor de luptă. Bombele atomice și cu hidrogen cu un randament de peste 50 de mii de tone sunt clasificate drept arme strategice.

Trebuie remarcat faptul că o astfel de clasificare a armelor atomice este doar condiționată, deoarece, în realitate, consecințele utilizării armelor atomice tactice nu pot fi mai mici decât cele experimentate de populația din Hiroshima și Nagasaki și chiar mai mari. Acum este evident că explozia unei singure bombe cu hidrogen este capabilă să provoace consecințe atât de grave asupra unor teritorii vaste, încât zeci de mii de obuze și bombe folosite în războaiele mondiale trecute nu le-au purtat cu ele. Și câteva bombe cu hidrogen sunt destul de suficiente pentru a transforma teritorii vaste în zone deșertice.

Armele nucleare sunt împărțite în 2 tipuri principale: atomice și hidrogen (termonucleare). În armele atomice, energia este eliberată datorită reacției de fisiune a nucleelor ​​atomilor elementelor grele uraniu sau plutoniu. Într-o armă cu hidrogen, energia este eliberată prin formarea (sau fuziunea) nucleelor ​​atomilor de heliu din atomii de hidrogen.

Arme termonucleare

Armele termonucleare moderne sunt arme strategice care pot fi folosite de aviație pentru a distruge cele mai importante instalații industriale și militare și orașele mari ca centre de civilizație în spatele liniilor inamice. Cel mai faimos tip arme termonucleare sunt bombe termonucleare (hidrogen) care pot fi livrate țintei cu ajutorul aeronavei. Focioasele de rachete pentru diverse scopuri, inclusiv rachetele balistice intercontinentale, pot fi, de asemenea, umplute cu încărcături termonucleare. Pentru prima dată, o astfel de rachetă a fost testată în URSS în 1957. În prezent, Forțele Strategice de Rachete sunt înarmate cu mai multe tipuri de rachete bazate pe lansatoare mobile, lansatoare de siloz și submarine.

Bombă atomică

Funcționarea armelor termonucleare se bazează pe utilizarea unei reacții termonucleare cu hidrogenul sau compușii acestuia. În aceste reacții, care au loc la temperaturi și presiuni ultra-înalte, energia este eliberată prin formarea nucleelor ​​de heliu din nucleele de hidrogen sau din nucleele de hidrogen și litiu. Pentru a forma heliu, se folosește în principal hidrogen greu - deuteriu, ale cărui nuclee au o structură neobișnuită - un proton și un neutron. Când deuteriul este încălzit la temperaturi de câteva zeci de milioane de grade, atomii săi își pierd carcase electronice la primele ciocniri cu alţi atomi. Ca urmare, mediul se dovedește a fi format numai din protoni și electroni care se mișcă independent de ei. Viteza de mișcare termică a particulelor atinge astfel de valori încât nucleele de deuteriu se pot apropia mai mult datorită acțiunii puternice. forte nucleare se combină între ele pentru a forma nuclee de heliu. Rezultatul acestui proces este eliberarea de energie.

Diagrama de bază a unei bombe cu hidrogen este următoarea. Deuteriu și tritiu în stare lichidă plasat într-un rezervor cu înveliș termorezistent, care servește la păstrarea deuteriului și tritiului într-o stare foarte rece pentru o perioadă lungă de timp (pentru a menține lichidul starea de agregare). Carcasa rezistentă la căldură poate conține 3 straturi formate dintr-un aliaj dur, dioxid de carbon solid și azot lichid. O sarcină atomică este plasată lângă un rezervor de izotopi de hidrogen. Când o sarcină atomică este detonată, izotopii de hidrogen sunt încălziți la temperaturi ridicate, creând condiții pentru ca o reacție termonucleară să aibă loc și o bombă cu hidrogen să explodeze. Cu toate acestea, în procesul de creare a bombelor cu hidrogen, s-a constatat că folosirea izotopilor de hidrogen nu era practic, deoarece în acest caz bomba ar dobândi prea multă greutate (mai mult de 60 de tone), motiv pentru care era imposibil să ne gândim măcar la folosind astfel de încărcături asupra bombardierelor strategice, și mai ales în rachete balistice de orice rază. A doua problemă cu care se confruntă dezvoltatorii bombei cu hidrogen a fost radioactivitatea tritiului, ceea ce a făcut imposibilă stocarea sa pe termen lung.

Studiul 2 a abordat problemele de mai sus. Izotopii lichizi ai hidrogenului au fost înlocuiți cu cei solizi compus chimic deuteriu cu litiu-6. Acest lucru a făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii și greutății bombei cu hidrogen. În plus, în locul tritiului a fost folosită hidrură de litiu, ceea ce a făcut posibilă plasarea încărcărilor termonucleare pe bombardiere de vânătoare și rachete balistice.

Crearea bombei cu hidrogen nu a marcat sfârșitul dezvoltării armelor termonucleare, au apărut din ce în ce mai multe probe noi, a fost creată bomba cu hidrogen-uraniu, precum și unele dintre varietățile sale - grele și, dimpotrivă, mici- bombe de calibru. Ultima etapă în îmbunătățirea armelor termonucleare a fost crearea așa-numitei bombe cu hidrogen „curate”.

Bombă cu hidrogen

Primele evoluții ale acestei modificări a bombei termonucleare au apărut în 1957, în urma declarațiilor de propagandă americane despre crearea unui fel de arme termonucleare „umane” care nu ar provoca atât de mult rău generațiilor viitoare ca o bombă termonucleară convențională. A existat ceva adevăr în pretențiile de „umenință”. Deși puterea distructivă a bombei nu a fost mai mică, în același timp a putut fi detonată astfel încât stronțiul-90, care ar fi în mod normal explozie de hidrogen otravă pentru o lungă perioadă de timp atmosfera pământului. Tot ce se află în raza unei astfel de bombe va fi distrus, dar pericolul pentru organismele vii care sunt departe de explozie, precum și pentru generațiile viitoare, va fi redus. Cu toate acestea, aceste afirmații au fost infirmate de oamenii de știință, care au amintit că exploziile de bombe atomice sau cu hidrogen produc o cantitate mare de praf radioactiv, care se ridică cu un flux puternic de aer până la o înălțime de 30 km, iar apoi se așează treptat la sol pe o suprafață mare. zona, contaminând-o. Cercetările efectuate de oamenii de știință arată că va dura 4 până la 7 ani pentru ca jumătate din acest praf să cadă pe pământ.

Video