Ядрено оръжие
Ядрени оръжия - набор от ядрени оръжия, средствата им за доставка до целта и средства за управление. Отнася се до оръжия за масово унищожение (заедно с биологични и химически оръжия). Ядреното оръжие е експлозивно устройство, което използва ядрена енергия - енергия, освободена в резултат на лавинообразна верижна реакция на ядрено делене. тежки ядраи/или термоядрена реакциясинтез на леки ядра.
Действието на ядреното оръжие се основава на използването на енергията на експлозия на ядрено взривно устройство, освободена в резултат на неконтролирана лавинообразна верижна реакция на делене на тежки ядра и / или термоядрена реакция на синтез.
Ядрените експлозии могат да бъдат от следните видове:
въздух - в тропосферата
на голяма надморска височина - в горните слоеве на атмосферата и близо до планетарното пространство
пространство - в дълбоко околопланетно пространство и всяка друга област от открития космос
земна експлозия - близо до земята
подземна експлозия (под повърхността на земята)
повърхност (близо до повърхността на водата)
под вода (под вода)
Увреждащите фактори на ядрена експлозия:
ударна вълна
светлинно излъчване
проникваща радиация
радиоактивно замърсяване
електромагнитен импулс (EMP)
Съотношението на силата на въздействието на различни увреждащи фактори зависи от специфичната физика на ядрената експлозия. Например, за термоядрена експлозияхарактеризиращ се с по-силен от т.нар. атомна експлозия светлинно излъчване, гама-лъчева компонента на проникващата радиация, но много по-слаба корпускуларна компонента на проникваща радиация и радиоактивно замърсяване на района.
Хората, директно изложени на увреждащите фактори на ядрена експлозия, освен физически щети, които често са фатални за хората, изпитват мощно психологическо въздействие от ужасяващата картина на експлозията и разрушението. Електромагнитният импулс (EMP) не засяга пряко живите организми, но може да наруши работата на електронното оборудване (тръбната електроника и фотонното оборудване са относително нечувствителни към EMP).
Класификация на ядрените оръжия
Всички ядрени оръжия могат да бъдат разделени на две основни категории:
"атомни" - еднофазни или едностепенни взривни устройства, в които основната изходна енергия идва от реакцията на ядрено делене на тежки ядра (уран-235 или плутоний) с образуването на по-леки елементи
термоядрени (също "водород") - двуфазни или двустепенни взривни устройства, в които се развиват две последователно физически процес, локализиран в различни областипространство: на първия етап основният източник на енергия е реакцията на делене на тежки ядра, а във втория се използват реакции на делене и термоядрен синтез в различни пропорции, в зависимост от вида и конфигурацията на боеприпаса
Мощността на ядрения заряд се измерва в тротилов еквивалент - количеството тринитротолуен, което трябва да се взриви, за да се получи същата енергия. Обикновено се изразява в килотони (kt) и мегатони (Mt). Еквивалентът на TNT е условен: първо, разпределението на енергията на ядрена експлозия върху различни увреждащи фактори зависи значително от вида на боеприпасите и във всеки случай е много различно от химическата експлозия. Второ, просто е невъзможно да се постигне пълно изгаряне на подходящо количество химически експлозив.
Обичайно е ядрените оръжия да се разделят по мощност на пет групи:
ултра малък (по-малко от 1 kt)
малък (1 - 10 ct)
средно (10 - 100 kt)
голям (висока мощност) (100 kt - 1 Mt)
супер голям (изключително висока мощност) (над 1 Mt)
Опции за взривяване на ядрени оръжия
оръдие схема
„Схемата на оръдията“ е използвана в някои модели ядрени оръжия от първо поколение. Същността на схемата на оръдието е да се изстрелва със заряд от барут един блок делящ се материал с подкритична маса („куршум“) в друг – неподвижно („цел“).
Класически пример за схема с оръдия е бомбата Little Boy, хвърлена над Хирошима на 6 август 1945 г.
имплозивна схема
Схемата за имплозивна детонация използва компресия на делящ се материал чрез фокусирана ударна вълна, създадена от експлозия на химически експлозиви. За фокусиране на ударната вълна се използват така наречените експлозивни лещи, като експлозията се извършва едновременно в много точки с висока точност. Образуването на сближаваща се ударна вълна се осигурява от използването на експлозивни лещи от "бързи" и "бавни" експлозиви - TATV (триаминотринитробензен) и баратол (смес от тринитротолуен с бариев нитрат) и някои добавки (вижте анимацията). Създаването на такава система за локализиране на експлозиви и детонация по едно време беше една от най-трудните и отнемащи време задачи. За решаването му беше необходимо да се извърши огромно количество сложни изчисления в хидро- и газовата динамика.
По същата схема е екзекутирана и втората от използваните атомни бомби - "Дебелия човек" - хвърлена върху Нагасаки на 9 август 1945 г.
Ядрените оръжия са най-разрушителните и абсолютни в света. В началото на 1945 г. са извършени най-големите ядрени тестови експлозии в историята, които показват ужасните последици от ядрена експлозия.
От първия ядрен опит на 15 юли 1945 г., над 2051 други ядрени опити са регистрирани по целия свят.
Никоя друга сила не олицетворява такова абсолютно разрушително действие като ядреното оръжие. И този вид оръжие бързо става още по-мощно в десетилетията след първия тест.
Тестът на ядрена бомба през 1945 г. има мощност от 20 килотона, тоест бомбата има експлозивна сила от 20 000 тона тротил. В продължение на 20 години САЩ и СССР изпробваха ядрени оръжия с обща маса над 10 мегатона или 10 милиона тона тротил. От гледна точка на мащаба, това е поне 500 пъти по-мощно от първата атомна бомба. За да се приведе мащабът на най-големите ядрени експлозии в историята, данните бяха изведени с помощта на Nukemap Alex Wellerstein, инструмент за визуализиране на ужасяващите ефекти от ядрена експлозия в реалния свят.
На показаните карти първият експлозионен пръстен е огнено кълбо, последвано от радиус. В розовия радиус се показват почти всички разрушения на сгради и с фатален изход от 100%. В сивия радиус по-здравите сгради ще издържат на експлозията. В оранжевия радиус хората ще получат изгаряния от трета степен и горими материали ще се възпламенят, което ще доведе до възможни огнени бури.
Най-големите ядрени експлозии
Съветски тестове 158 и 168
На 25 август и 19 септември 1962 г., с интервал от по-малко от месец, СССР извършва ядрени опити над района на Нова Земля в Русия, архипелаг в Северна Русия, близо до Северния ледовит океан.
Не са останали видео или снимки от тестовете, но и двата теста включват използването на 10-мегатонни атомни бомби. Тези експлозии биха изпепелили всичко в рамките на 1,77 квадратни мили на нулата, причинявайки изгаряния от трета степен на жертвите в площ от 1090 квадратни мили.
Айви Майк
На 1 ноември 1952 г. САЩ провеждат тест на Айви Майк над Маршаловите острови. Айви Майк - първият в света водородна бомбаи имаше добив от 10,4 мегатона, което е 700 пъти по-силно от първата атомна бомба.
Експлозията на Айви Майк беше толкова мощна, че изпари остров Елугелаб, където беше взривена, оставяйки на мястото си кратер с дълбочина 164 фута.
Замъкът Ромео
Ромео е вторият от поредица ядрени опити, проведени от Съединените щати през 1954 г. Всички експлозии са извършени в атола Бикини. Ромео беше третият най-мощен тест от серията и имаше добив от около 11 мегатона.
Ромео беше първият, който беше тестван на баржа в открити води, а не на риф, тъй като САЩ бързо свършиха островите, на които да изпробват ядрени оръжия. Експлозията ще изгори всичко в рамките на 1,91 квадратни мили.
Съветски тест 123
На 23 октомври 1961 г. Съветският съюз провежда ядрен опит No 123 над Нова Земля. Тест 123 беше ядрена бомба с мощност 12,5 мегатона. Бомба с такъв размер би изгорила всичко в рамките на 2,11 квадратни мили, причинявайки изгаряния от трета степен на хората на площ от 1309 квадратни мили. Този тест също не остави записи.
Замъкът Янки
Castle Yankee, вторият най-мощен от поредица тестове, е извършен на 4 май 1954 г. Бомбата има мощност от 13,5 мегатона. Четири дни по-късно, разпадът му достигна Мексико Сити на разстояние от около 7100 мили.
Замъкът Браво
Castle Bravo е извършен на 28 февруари 1954 г., е първият от поредица тестове на Castle и най-голямата ядрена експлозия в САЩ за всички времена.
Първоначално Браво беше замислен като 6-мегатона експлозия. Вместо това бомбата предизвика 15-мегатона експлозия. Неговата гъба достигна 114 000 фута във въздуха.
Грешката на американските военни имаше последствия по отношение на облъчването на около 665 жители на Маршаловите острови и смъртта на японски рибар, който беше на 80 мили от експлозията от облъчване с радиация.
Съветски тестове 173, 174 и 147
От 5 август до 27 септември 1962 г. СССР провежда серия от ядрени опити над Нова Земля. Тест 173, 174, 147 и всички се открояват като пети, четвърти и трети по сила ядрени експлозии в историята.
И трите произведени експлозии имат мощност от 20 мегатона, или около 1000 пъти по-силна от ядрената бомба на Trinity. Бомба с тази сила ще унищожи всичко по пътя си в рамките на три квадратни мили.
Тест 219, Съветски съюз
На 24 декември 1962 г. СССР провежда изпитание № 219 с мощност 24,2 мегатона над Нова Земля. Бомба с тази сила може да изгори всичко в рамките на 3,58 квадратни мили, причинявайки изгаряния от трета степен на площ до 2250 квадратни мили.
Цар бомба
На 30 октомври 1961 г. СССР взриви най-голямото ядрено оръжие, изпробвано някога и създаде най-голямата експлозия, създадена от човека в историята. Резултатът от експлозия, която е 3000 пъти по-силна от бомбата, хвърлена над Хирошима.
Светкавицата от експлозията се виждаше на 620 мили разстояние.
Цар-бомбата в крайна сметка има мощност между 50 и 58 мегатона, два пъти по-голяма от втората по големина ядрена експлозия.
Бомба с такъв размер би създала огнено кълбо от 6,4 квадратни мили и би могла да причини изгаряния от трета степен в рамките на 4080 квадратни мили от епицентъра на бомбата.
Първата атомна бомба
Първата атомна експлозия беше с размерите на Цар-бомбата и все още се смята, че експлозията е с почти невъобразим размер.
Това 20-килотоново оръжие произвежда огнено кълбо с радиус от 260 м, приблизително 5 футболни игрища, според NukeMap. Оценката на щетите е, че бомбата ще излъчва смъртоносна радиация на ширина 7 мили и ще предизвика изгаряния от трета степен на повече от 12 мили. Ако такава бомба бъде използвана в долния Манхатън, повече от 150 000 души ще бъдат убити и осадките ще се разпространят в центъра на Кънектикът, според изчисленията на NukeMap.
Първата атомна бомба беше малка по стандартите на ядрено оръжие. Но неговата деструктивност все още е много голяма за възприятието.
Ядрена експлозияе неуправляван процес. По време на него освобождаването Голям бройлъчиста и топлинна енергия. Този ефект е резултат от ядрена верижна реакция на делене или термоядрен синтез, която протича за кратък период от време.
Кратка обща информация
Ядрената експлозия по своя произход може да бъде следствие човешка дейностна Земята или в околоземното пространство. Това явление също в някои случаи възниква в резултат на естествени процеси върху някои видове звезди. Изкуствената ядрена експлозия е мощно оръжие. Използва се за унищожаване на мащабни наземни и подземни защитени обекти, струпвания на техника и вражески войски. Освен това това оръжие се използва за пълно унищожаване и потискане на противниковата страна като инструмент, който унищожава малки и големи населени места с цивилни жители, живеещи в тях, както и промишлени стратегически съоръжения.
Класификация
По правило ядрените експлозии се характеризират с две особености. Те включват мощността на заряда и местоположението на зарядната точка директно в разрушителния момент. Проекцията на тази точка върху земната повърхност се нарича епицентър на експлозията. Мощността се измерва в тротилов еквивалент. Това е масата на тринитротолуена, при детонацията на който се отделя същото количество енергия като оценената ядрена. Най-често при измерване на мощност се използват единици като един килотон (1 kt) и един мегатон (1 Mt) TNT.
явления
Ядрената експлозия е придружена от специфични ефекти. Те са характерни само за този процес и не присъстват при други експлозии. Интензивността на явленията, които съпътстват ядрена експлозия, зависи от местоположението на центъра. Като пример можем да разгледаме случая, който беше най-честият преди забраната за тестове на планетата (под вода, на земята, в атмосферата) и всъщност в космоса - изкуствен верижна реакцияв земния слой. След детонацията на процеса на синтез или делене за много кратко време (около части от микросекунди) се отделя огромно количество топлинна и лъчиста енергия в ограничен обем. Завършването на реакцията, като правило, се показва от разширяването на структурата на устройството и изпаряването. Тези ефекти се дължат на влиянието на повишена температура (до 107 К) и огромно налягане (около 109 атм.) в самия епицентър. От голямо разстояние визуално тази фаза е много ярка светеща точка.
Електромагнитно излъчване
Лекият натиск по време на реакцията започва да се нагрява и измества околния въздух от епицентъра. Резултатът е огнено кълбо. Заедно с това се образува скок на налягането между компресираната радиация и ненарушения въздух. Това се дължи на превъзходството на скоростта на движение на нагревателния фронт над скоростта на звука в околната среда. След като ядрената реакция навлезе в стадия на разпад, освобождаването на енергия спира. Последващото разширение се дължи на разликата в наляганията и температурите в зоната на огненото кълбо и непосредствено околния въздух. Трябва да се отбележи, че разглежданите явления нямат нищо общо научно изследванегероят на модерния сериал (между другото, името му е същото като известния физик Глашоу - Шелдън) "Теорията за големия взрив".
проникваща радиация
Ядрените реакции са източник на електромагнитно излъчване от различни видове. По-специално, той се проявява в широк спектър, вариращ от радиовълни до гама лъчи, атомни ядра, неутрони, бързи електрони. Появяващата се радиация, наречена проникваща радиация, от своя страна води до определени последствия. Те са характерни само за ядрен взрив. Високоенергийните гама кванти и неутрони в процеса на взаимодействие с атомите, които изграждат заобикалящата материя, претърпяват трансформация на стабилната си форма в нестабилни радиоактивни изотопи с различни периоди и периоди на полуразпад. В резултат на това се образува така наречената индуцирана радиация. Заедно с фрагменти от атомни ядра от делящ се материал или с продукти от термоядрен синтез, които остават от взривно устройство, получените радиоактивни компоненти се издигат в атмосферата. След това те се разпръскват на доста голяма площ и образуват инфекция на земята. Нестабилните изотопи, които съпътстват ядрена експлозия, са в такъв спектър, че разпространението на радиация може да продължи хиляди години, въпреки факта, че интензитетът на радиация намалява с времето.
електромагнитен импулс
Образувани от ядрена експлозия, високоенергийни гама кванти в процеса на преминаване заобикаляща средайонизира атомите, които съставляват неговия състав, като избива електрони от тях и им дава доста много енергия за извършване на каскадна йонизация на други атоми (до тридесет хиляди йонизации на гама квант). В резултат на това под епицентъра се образува "петно" от йони, което има положителен заряд и е заобиколено от огромно количество електронен газ. Тази конфигурация на носители, която е променлива във времето, образува мощно електрическо поле. Той, заедно с рекомбинация на йонизиран атомни частициизчезва след експлозията. В процеса се генерират силни електрически токове. Те служат като допълнителен източникрадиация. Целият описан комплекс от ефекти се нарича електромагнитен импулс. Въпреки факта, че по-малко от 1/3 от десет милиарда от експлозивната енергия отива в него, това се случва в рамките на много кратък период. Мощността, която се освобождава в този случай, може да достигне 100 GW.
Процеси от наземен тип. Особености
В процеса на химическа детонация температурата на почвата, съседна на заряда и привлечена от движението, е относително ниска. Ядрената експлозия има свои собствени характеристики. По-специално, температурата на земята може да достигне десетки милиони градуса. По-голямата част от енергията, генерирана от нагряване през първите моменти, се отделя във въздуха и отива допълнително за образуване на ударна вълна и топлинно излъчване. При конвенционална експлозия тези явления не се наблюдават. В тази връзка има резки различия в въздействието върху почвения масив и повърхността. Със земна експлозия химично съединениедо половината от енергията се прехвърля на земята, а при ядрената - само няколко процента. Това причинява разликата в размера на фунията и енергията на сеизмичните вибрации.
Ядрена зима
Тази концепция характеризира хипотетичното състояние на климата на планетата в случай на мащабна война с използването на ядрени оръжия. Предполага се, че поради отстраняването на огромно количество сажди и дим в стратосферата, резултатите от множество пожари, провокирани от няколко бойни глави, температурата на Земята ще падне навсякъде до нивата на Арктика. Това ще се дължи и на значително увеличаване на броя на отразените от повърхността слънчеви лъчи. Вероятността за глобално охлаждане е била предвидена отдавна (по време на съществуването на съветски съюз). По-късно хипотезата беше потвърдена от моделни изчисления.
Силата на ядрена експлозия
1) неговата енергийна характеристика, обикновено изразена в тротилов еквивалент. Причинява се от механичните и термични ефекти на експлозията, както и от енергията на мигновеното неутронно и гама лъчение. Според силата на експлозията ядрените оръжия са условно разделени на ултра-малки (до 1 хил. тона), малки (от 1 до 10 хил. тона), средни (от 10 до 100 хил. тона), големи (от 100 хил. до 1 милион тона). ) и супер големи (от 1 милион тона и повече);
2) количествена характеристикаенергията на експлозия на ядрено оръжие, обикновено изразена в тротилов еквивалент. Силата на ядрената експлозия включва енергията, която определя развитието на механичните и термични ефекти на експлозията, и енергията на бързото неутронно и гама лъчение. Енергията на радиоактивния разпад на продуктите на делене не се взема предвид. Ядрена експлозия от 1 кг уран-235 или плутоний-239 с пълно делене на всички ядра е еквивалентна по отношение на освободената енергия на химическа експлозия от 20 000 тона тротил.
Едуарт. Речник на термините на Министерството на извънредните ситуации, 2010
Вижте какво е "Силата на ядрена експлозия" в други речници:
Силата на ядрена експлозия- количествена характеристика на енергията на експлозия на ядрено оръжие, обикновено изразена в тротилов еквивалент. Силата на ядрената експлозия включва енергията, която определя развитието на механичните и термичните ефекти на експлозията, и енергията на мигновените ... ... Гражданска защита. Концептуален и терминологичен речник
Силата на ядреното оръжие- количествена характеристика на енергията на експлозията на ядрено оръжие. Обикновено се изразява в тротил еквивалент (масата на тротил, чиято енергия на експлозия е равна на енергията на експлозия на дадено ядрено оръжие) в тонове, кплотони и мегатони ... Речник на военните термини
Този термин има други значения, вижте Епицентър (значения). Ядрени оръжия ... Уикипедия
В тази статия липсват връзки към източници на информация. Информацията трябва да бъде проверяема, в противен случай може да бъде поставена под въпрос и премахната. Можете да ... Wikipedia
Сеизмичен метод за измерване на мощността на ядрена експлозия- Терминът метод за измерване на сеизмичната мощност означава методът, чрез който се изчислява изпитателната мощност въз основа на измервания на параметрите на еластичните вибрации на земята, причинени от изпитването ... Източник: СПОРАЗУМЕНИЕ МЕЖДУ СССР И ОБЕДИНЕНИТЕ ... ... Официална терминология
Характеристики на разрушителния ефект на боеприпасите, при които ефектът на унищожаване се осигурява от детонацията на взривен заряд. За военноморските боеприпаси се определя от размера на дупките, създадени в дъното или отстрани на кораба, в резултат на ... ... Морски речник
Ядрени оръжия ... Уикипедия
Тази статия трябва да бъде уикифицирана. Моля, форматирайте го според правилата за форматиране на статии. Ядрено ракетен двигател върху хомогенен разтвор на соли на ядреното гориво (на английски ... Wikipedia
Проверка на характеристиките на ядреното оръжие (мощност, ефективност на увреждащите фактори) чрез ядрен взрив. В същото време се разработват средства и методи за защита срещу ядрени оръжия. Местоположение на основните полигони за I.Ya.o .: ... ... Речник за спешни случаи
Първият ядрен опит в КитайНа 16 октомври 1964 г. Китай провежда първия си ядрен опит. Експлозия на атомна бомба беше извършена на полигон близо до езерото Лоп Нор, в северозападната част на страната, в Синдзян-Уйгурския автономен район. В същия ден китайското правителство обяви, че... Енциклопедия на нюзмейкърите
От курса на физиката е известно, че нуклоните в ядрото - протони и неутрони - се държат заедно чрез силно взаимодействие. Той значително надвишава силите на кулоново отблъскване, така че ядрото като цяло е стабилно. През 20-ти век великият учен Алберт Айнщайн открива, че масата на отделните нуклони е малко по-голяма от тяхната маса в свързано състояние (когато образуват ядро). Къде отива част от масата? Оказва се, че преминава в енергията на свързване на нуклоните и благодарение на нея могат да съществуват ядра, атоми и молекули.
Повечето от известните ядра са стабилни, но има и радиоактивни. Те непрекъснато излъчват енергия, тъй като са подложени на радиоактивен разпад. Ядрата на такива химични елементиопасни за хората, но те не излъчват енергия, способна да унищожи цели градове.
Колосална енергия се появява в резултат на ядрена верижна реакция. Като ядрено гориво атомна бомбаизползва изотоп уран-235, както и плутоний. Когато един неутрон удари ядрото, то започва да се дели. Неутронът, като частица без електрически заряд, може лесно да проникне в структурата на ядрото, заобикаляйки действието на силите на електростатичното взаимодействие. В резултат на това тя ще започне да се разтяга. Силното взаимодействие между нуклоните ще започне да отслабва, докато кулоновите сили ще останат същите. Ядрото на уран-235 ще се раздели на два (рядко три) фрагмента. Ще се появят два допълнителни неутрона, които след това могат да влязат в подобна реакция. Затова се нарича верига: това, което причинява реакцията на делене (неутрон), е нейният продукт.
В резултат на ядрена реакция се освобождава енергия, която свързва нуклоните в изходното ядро на уран-235 (енергия на свързване). Тази реакция е в основата на работата на ядрените реактори и експлозиите. За неговото изпълнение трябва да бъде изпълнено едно условие: масата на горивото трябва да бъде подкритична. Когато плутоний се комбинира с уран-235, настъпва експлозия.
Ядрена експлозия
След сблъсъка на ядрата на плутония и урана се образува мощна ударна вълна, която засяга целия живот в радиус от около 1 км. Огненото кълбо, което се появи на мястото на експлозията, постепенно се разширява до 150 метра. Температурата му пада до 8 хиляди Келвина, когато ударната вълна се придвижи достатъчно далеч. Загрятият въздух пренася радиоактивен прах на големи разстояния. Ядрената експлозия е придружена от мощно електромагнитно излъчване.
