Termonuklearni naboj. H-bomba. Eksplozija Car bombe - biti ili ne biti

Čiju razornu snagu kad eksplodira nitko ne može zaustaviti. Koja je najjača bomba na svijetu? Da biste odgovorili na ovo pitanje, morate razumjeti značajke određenih bombi.

Što je bomba?

Nuklearne elektrane rade na principu oslobađanja i zadržavanja nuklearne energije. Ovaj proces mora biti kontroliran. Oslobođena energija pretvara se u električnu energiju. Atomska bomba izaziva lančanu reakciju koja je potpuno nekontrolirana, a ogromna količina oslobođene energije izaziva strahovita razaranja. Uran i plutonij nisu tako bezopasni elementi periodnog sustava; oni dovode do globalnih katastrofa.

Atomska bomba

Da bismo razumjeli koja je najjača atomska bomba na planetu, naučit ćemo više o svemu. Vodikova i atomska bomba pripadaju nuklearnoj energiji. Ako spojite dva komada urana, ali svaki ima masu ispod kritične mase, tada će ovo "ujedinjenje" daleko premašiti kritičnu masu. Svaki neutron sudjeluje u lančanoj reakciji jer cijepa jezgru i oslobađa još 2-3 neutrona koji uzrokuju nove reakcije raspada.

Neutronska sila je potpuno izvan ljudske kontrole. U manje od jedne sekunde, stotine milijardi novonastalih raspada ne samo da oslobađaju ogromne količine energije, već postaju i izvori intenzivnog zračenja. Ta radioaktivna kiša prekriva zemlju, polja, biljke i sva živa bića u debelom sloju. Ako govorimo o katastrofama u Hirošimi, možemo vidjeti da je 1 gram uzrokovao smrt 200 tisuća ljudi.

Princip rada i prednosti vakuumske bombe

Vjeruje se da se vakuumska bomba, stvorena korištenjem najnovijih tehnologija, može natjecati s nuklearnom. Činjenica je da se umjesto TNT-a ovdje koristi plinovita tvar koja je nekoliko desetaka puta jača. Zrakoplovna bomba velike snage najjača je vakuumska bomba na svijetu, koja nije nuklearno oružje. Može uništiti neprijatelja, ali kuće i oprema neće biti oštećeni i neće biti produkata raspadanja.

Koji je princip njegovog rada? Odmah nakon ispuštanja iz bombardera, detonator se aktivira na određenoj udaljenosti od tla. Tijelo je uništeno i raspršen je ogroman oblak. Kada se pomiješa s kisikom, počinje prodirati bilo gdje - u kuće, bunkere, skloništa. Izgaranje kisika posvuda stvara vakuum. Kada se ova bomba baci, proizvodi se nadzvučni val i stvara se vrlo visoka temperatura.

Razlika između američke vakuumske bombe i ruske

Razlike su u tome što potonji može uništiti neprijatelja čak iu bunkeru koristeći odgovarajuću bojevu glavu. Tijekom eksplozije u zraku, bojeva glava pada i snažno udara o tlo, zarivajući se do dubine do 30 metara. Nakon eksplozije nastaje oblak koji, povećavajući se u veličini, može prodrijeti u skloništa i tamo eksplodirati. Američke bojeve glave pune se običnim TNT-om, pa uništavaju zgrade. Vakuumska bomba uništava određeni objekt jer ima manji radijus. Nije važno koja je bomba najjača - svaka od njih zadaje neusporediv razorni udarac koji utječe na sva živa bića.

H-bomba

H-bomba- još jedno strašno nuklearno oružje. Kombinacija urana i plutonija stvara ne samo energiju, već i temperaturu koja se penje do milijun stupnjeva. Izotopi vodika spajaju se u jezgre helija, što stvara izvor kolosalne energije. Hidrogenska bomba je najmoćnija - činjenica. Dovoljno je samo zamisliti da je njegova eksplozija jednaka eksploziji 3000 atomskih bombi u Hirošimi. I u SAD-u i u bivši SSSR možete izbrojati 40 tisuća bombi različite snage - nuklearne i vodikove.

Eksplozija takvog streljiva usporediva je s procesima koji se promatraju unutar Sunca i zvijezda. Brzi neutroni ogromnom brzinom cijepaju uranove čahure same bombe. Ne oslobađa se samo toplina, već i radioaktivne padavine. Postoji do 200 izotopa. Proizvodnja takvog nuklearnog oružja jeftinija je od atomskog, a učinak mu se može pojačati koliko god puta želite. Ovo je najjača bomba detonirana u Sovjetskom Savezu 12. kolovoza 1953. godine.

Posljedice eksplozije

Rezultat eksplozije hidrogenske bombe je trostruk. Prva stvar koja se događa je opažanje snažnog udarnog vala. Njegova snaga ovisi o visini eksplozije i vrsti terena, kao i stupnju prozirnosti zraka. Mogu se formirati velike vatrene oluje koje ne jenjavaju nekoliko sati. Pa ipak, sekundarna i najopasnija posljedica koju može izazvati najjača termonuklearna bomba je radioaktivno zračenje i dugotrajna kontaminacija okolnog prostora.

Radioaktivni ostaci od eksplozije hidrogenske bombe

Kada dođe do eksplozije, vatrena kugla sadrži mnogo vrlo malih radioaktivnih čestica koje se zadržavaju u atmosferskom sloju Zemlje i tamo ostaju dugo vremena. Nakon kontakta s tlom, ova vatrena kugla stvara užarenu prašinu koja se sastoji od čestica raspada. Najprije se taloži onaj veći, a zatim onaj lakši koji se uz pomoć vjetra nosi stotinama kilometara. Te se čestice mogu vidjeti golim okom; na primjer, takva se prašina može vidjeti na snijegu. Smrtonosno je ako se netko približi. Najmanje čestice mogu ostati u atmosferi dugi niz godina i na taj način “putovati” obilazeći cijeli planet nekoliko puta. Njihove radioaktivne emisije će postati slabije do trenutka kada budu padale u obliku oborina.

Njegova eksplozija je u stanju izbrisati Moskvu s lica zemlje u nekoliko sekundi. Centar grada bi lako mogao ispariti u doslovno riječi, a sve ostalo bi se moglo pretvoriti u najmanji krš. Najjača bomba na svijetu zbrisala bi New York i sve njegove nebodere. Iza sebe bi ostavio dvadesetak kilometara dug rastaljeni glatki krater. S takvom eksplozijom ne bi bilo moguće pobjeći silaskom u podzemnu željeznicu. Cijeli teritorij u radijusu od 700 kilometara bio bi uništen i zaražen radioaktivnim česticama.

Eksplozija Car bombe - biti ili ne biti?

U ljeto 1961. znanstvenici su odlučili provesti test i promatrati eksploziju. Najjača bomba na svijetu trebala je eksplodirati na poligonu koji se nalazi na samom sjeveru Rusije. Ogromno područje odlagališta otpada zauzima cijeli teritorij otoka Nova Zemlja. Razmjer poraza trebao je biti 1000 kilometara. Eksplozija je mogla kontaminirati industrijska središta kao što su Vorkuta, Dudinka i Norilsk. Znanstvenici su, nakon što su shvatili razmjere katastrofe, sklopili glave i shvatili da je test otkazan.

Nigdje na planetu nije bilo mjesta za testiranje poznate i nevjerojatno moćne bombe, ostala je samo Antarktika. Ali također nije bilo moguće izvesti eksploziju na ledenom kontinentu, budući da se teritorij smatra međunarodnim i dobivanje dopuštenja za takve testove jednostavno je nerealno. Morao sam smanjiti punjenje ove bombe za 2 puta. Bomba je ipak detonirana 30. listopada 1961. na istom mjestu - na otoku Novaya Zemlya (na visini od oko 4 kilometra). Tijekom eksplozije uočena je monstruozna ogromna atomska gljiva koja se uzdigla 67 kilometara u zrak, a udarni val je tri puta obišao planet. Inače, u muzeju Arzamas-16 u gradu Sarovu možete pogledati filmske žurnale eksplozije na ekskurziji, iako tvrde da ovaj spektakl nije za one sa slabim srcem.

Eksplozija se dogodila 1961. U krugu od nekoliko stotina kilometara od poligona došlo je do užurbane evakuacije ljudi jer su znanstvenici izračunali da će sve kuće bez iznimke biti uništene. Ali nitko nije očekivao takav učinak. Eksplozivni val je tri puta obišao planet. Odlagalište je ostalo “prazna ploča” i nestala su brda na njemu. Zgrade su se u sekundi pretvorile u pijesak. Stravična eksplozija čula se u radijusu od 800 kilometara.

Ako mislite da je atomska bojeva glava najstrašnije oružje čovječanstva, onda još ne znate za hidrogensku bombu. Odlučili smo ispraviti ovaj propust i progovoriti o čemu se radi. Već smo govorili o i.

Malo o terminologiji i principima rada u slikama

Razumijevajući kako izgleda nuklearna bojeva glava i zašto, potrebno je razmotriti načelo njezina rada, temeljeno na reakciji fisije. Prvo, atomska bomba detonira. Ljuska sadrži izotope urana i plutonija. Oni se raspadaju u čestice, hvatajući neutrone. Zatim se uništava jedan atom i započinje fisija ostatka. To se radi lančanim postupkom. Na kraju počinje i sama nuklearna reakcija. Dijelovi bombe postaju jedna cjelina. Naboj počinje prelaziti kritičnu masu. Uz pomoć takve strukture oslobađa se energija i dolazi do eksplozije.

Inače, nuklearnu bombu nazivaju i atomskom bombom. A vodik se naziva termonuklearnim. Stoga je pitanje kako se atomska bomba razlikuje od nuklearne samo po sebi netočno. To je isto. Razlika nuklearna bomba od termonuklearne nije samo u nazivu.

Termonuklearna reakcija ne temelji se na reakciji fisije, već na kompresiji teških jezgri. Nuklearna bojeva glava je detonator ili fitilj za hidrogensku bombu. Drugim riječima, zamislite ogromno bure vode. U njega je uronjena atomska raketa. Voda je teška tekućina. Ovdje se proton sa zvukom zamjenjuje u jezgri vodika s dva elementa - deuterijem i tricijem:

• Deuterij je jedan proton i neutron. Njihova je masa dvostruko veća od mase vodika;
• Tricij se sastoji od jednog protona i dva neutrona. Tri puta su teži od vodika.

Testovi termonuklearne bombe

, krajem Drugog svjetskog rata, počela je utrka između Amerike i SSSR-a i svjetska zajednica je shvatila da je nuklearna ili hidrogenska bomba moćnija. Razorna moć atomskog oružja počela je privlačiti obje strane. Sjedinjene Države prve su napravile i testirale nuklearnu bombu. No ubrzo se pokazalo da ne može biti velik. Stoga je odlučeno pokušati napraviti termonuklearnu bojevu glavu. I ovdje je Amerika uspjela. Sovjeti su odlučili ne izgubiti utrku i testirali su kompaktnu, ali moćnu raketu koja se mogla transportirati čak i na običnom zrakoplovu Tu-16. Tada su svi shvatili razliku između nuklearne i vodikove bombe.

Na primjer, prva američka termonuklearna bojeva glava bila je visoka kao trokatnica. Nije se moglo dostaviti malim prijevozom. Ali tada su, prema razvoju SSSR-a, dimenzije smanjene. Ako analiziramo, možemo zaključiti da ta strašna razaranja nisu bila tako velika. U TNT ekvivalentu, sila udara bila je samo nekoliko desetaka kilotona. Stoga su samo u dva grada uništene zgrade, a zvuk nuklearne bombe čuo se u ostatku zemlje. Da je riječ o raketi na vodik, cijeli Japan bi bio potpuno uništen sa samo jednom bojevom glavom.

Nuklearna bomba s previše naboja može nenamjerno eksplodirati. Započet će lančana reakcija i dogodit će se eksplozija. Uzimajući u obzir razlike između nuklearne atomske i vodikove bombe, vrijedi spomenuti ovu točku. Uostalom, termonuklearna bojeva glava može se napraviti bilo koje snage bez straha od spontane detonacije.

To je zainteresiralo Hruščova, koji je naredio izradu najsnažnije vodikove bojeve glave na svijetu i time se približio pobjedi u utrci. Činilo mu se da je 100 megatona optimalno. Sovjetski znanstvenici su se jako naprezali i uspjeli uložiti 50 megatona. Ispitivanja su započela na otoku Novaya Zemlya, gdje se nalazio vojni poligon. Do danas se Car bomba naziva najvećom bombom koja je eksplodirala na planetu.

Eksplozija se dogodila 1961. U radijusu od nekoliko stotina kilometara od poligona došlo je do užurbane evakuacije ljudi, jer su znanstvenici izračunali da će sve kuće bez iznimke biti uništene. Ali nitko nije očekivao takav učinak. Eksplozivni val je tri puta obišao planet. Odlagalište je ostalo “prazna ploča” i nestala su brda na njemu. Zgrade su se u sekundi pretvorile u pijesak. Stravična eksplozija čula se u radijusu od 800 kilometara. Vatrena kugla od upotrebe takve bojeve glave kao runske nuklearne bombe univerzalnog razarača u Japanu bila je vidljiva samo u gradovima. Ali iz rakete na vodik uzdigla se 5 kilometara u promjeru. Gljiva od prašine, radijacije i čađe narasla je 67 kilometara. Prema znanstvenicima, njegova kapa bila je promjera sto kilometara. Zamislite samo što bi se dogodilo da se eksplozija dogodila unutar granica grada.

Suvremene opasnosti uporabe hidrogenske bombe

Razlika atomska bomba od termonuklearnih smo već razmatrali. Sada zamislite kakve bi bile posljedice eksplozije da je nuklearna bomba bačena na Hirošimu i Nagasaki bila hidrogenska bomba s tematskim ekvivalentom. Od Japana ne bi ostalo ni traga.

Na temelju rezultata ispitivanja znanstvenici su zaključili o posljedicama termonuklearne bombe. Neki ljudi misle da je vodikova bojeva glava čišća, što znači da zapravo nije radioaktivna. To je zbog činjenice da ljudi čuju naziv "voda" i podcjenjuju njen štetan utjecaj na okoliš.

Kao što smo već shvatili, vodikova bojeva glava temelji se na ogromnoj količini radioaktivnih tvari. Moguće je napraviti raketu i bez uranovog punjenja, ali to do sada nije korišteno u praksi. Sam proces bit će vrlo složen i skup. Stoga se reakcija fuzije razrjeđuje uranom i dobiva se ogromna snaga eksplozije. Radioaktivne padavine koje neumoljivo padaju na metu pada povećavaju se za 1000%. Naštetit će zdravlju čak i onih koji su desecima tisuća kilometara udaljeni od epicentra. Prilikom detonacije stvara se golema vatrena kugla. Uništava se sve što dođe u njegov radijus djelovanja. Spaljena zemlja može biti nenastanjiva desetljećima. Apsolutno ništa neće rasti na golemom području. I znajući snagu naboja, koristeći određenu formulu, možete izračunati teoretski kontaminirano područje.

Također vrijedno spomena o takvom učinku kao što je nuklearna zima. Ovaj koncept je još strašniji od uništenih gradova i stotina tisuća ljudskih života. Neće biti uništeno samo odlagalište, već gotovo cijeli svijet. U početku će samo jedan teritorij izgubiti status pogodan za stanovanje. Ali u atmosferu će biti ispuštena radioaktivna tvar koja će smanjiti sjaj sunca. Sve će se to pomiješati s prašinom, dimom, čađom i stvoriti veo. Proširit će se planetom. Usjevi na poljima bit će uništeni još nekoliko desetljeća. Ovaj učinak će izazvati glad na Zemlji. Stanovništvo će se odmah smanjiti nekoliko puta. A nuklearna zima izgleda više nego stvarno. Dapače, u povijesti čovječanstva, točnije 1816. godine, poznat je sličan slučaj nakon snažna erupcija vulkan Na planetu je tada bila godina bez ljeta.

Skeptike koji ne vjeruju u takvu slučajnost okolnosti mogu uvjeriti izračuni znanstvenika:

1. Kad se Zemlja ohladi za stupanj, nitko to neće primijetiti. Ali to će utjecati na količinu oborina.
2. U jesen će doći do zahlađenja od 4 stupnja. Zbog izostanka kiše mogući su propast uroda. Uragani će početi čak i na mjestima gdje nikada nisu postojali.
3. Kada temperature padnu još koji stupanj, planet će doživjeti prvu godinu bez ljeta.
4. Nakon toga slijedi malo ledeno doba. Temperatura pada za 40 stupnjeva. Čak i za kratko vrijeme to će biti destruktivno za planet. Na Zemlji će biti propadanja usjeva i izumiranja ljudi koji žive u sjevernim zonama.
5. Poslije će doći ledeno doba. Refleksija sunčevih zraka dogodit će se bez dosezanja površine zemlje. Zbog toga će temperatura zraka doseći kritičnu razinu. Usjevi i drveće prestat će rasti na planeti, a voda će se smrznuti. To će dovesti do izumiranja većine populacije.
6. Oni koji prežive neće preživjeti posljednje razdoblje – nepovratno zahlađenje. Ova opcija je potpuno tužna. Bit će to pravi kraj čovječanstva. Zemlja će se pretvoriti u novi planet, nepogodan za stanovanje ljudi.

Sada o drugoj opasnosti. Čim su Rusija i SAD sišle s pozornice hladni rat, jer se pojavila nova prijetnja. Ako ste čuli tko je Kim Jong Il, onda razumijete da on neće stati na tome. Ovaj ljubitelj raketa, tiranin i vladar Sjeverna Koreja u jednoj bočici, može lako izazvati nuklearni sukob. Stalno govori o hidrogenskoj bombi i napominje da njegov dio zemlje već ima bojeve glave. Srećom, još ih nitko nije vidio uživo. Rusija, Amerika, kao i njezini najbliži susjedi - Južna Koreja i Japan, vrlo su zabrinuti čak i zbog takvih hipotetskih izjava. Stoga se nadamo da razvoj i tehnologije Sjeverne Koreje još dugo neće biti na dovoljnoj razini da unište cijeli svijet.

Za referencu. Na dnu svjetskih oceana leže deseci bombi koje su izgubljene tijekom transporta. A u Černobilu, koji nam nije tako daleko, još uvijek su pohranjene ogromne rezerve urana.

Vrijedno je razmisliti mogu li se takve posljedice dopustiti radi testiranja hidrogenske bombe. A ako dođe do globalnog sukoba između zemalja koje posjeduju to oružje, na planeti više neće biti ni država, ni ljudi, ni ičega, Zemlja će se pretvoriti u praznu ploču. A ako uzmemo u obzir kako se nuklearna bomba razlikuje od termonuklearne bombe, glavna stvar je količina razaranja, kao i naknadni učinak.

Sada mali zaključak. Shvatili smo da su nuklearna i atomska bomba jedno te isto. To je također osnova za termonuklearnu bojevu glavu. Ali ne preporučuje se korištenje ni jednog ni drugog, čak ni za testiranje. Nije najgora stvar zvuk eksplozije i kako izgledaju posljedice. To prijeti nuklearnom zimom, smrću stotina tisuća stanovnika odjednom i brojnim posljedicama za čovječanstvo. Iako postoje razlike između naboja kao što su atomska i nuklearna bomba, učinak oba je destruktivan za sva živa bića.

Dana 12. kolovoza 1953. na poligonu Semipalatinsk testirana je prva sovjetska hidrogenska bomba.

A 16. siječnja 1963., na vrhuncu Hladnog rata, Nikita Hruščov rekao svijetu da Sovjetski Savez u svom arsenalu ima novo oružje za masovno uništenje. Godinu i pol dana ranije u SSSR-u je izvedena najsnažnija eksplozija hidrogenske bombe na svijetu - na Novoj Zemlji detonirano je punjenje snage preko 50 megatona. Na mnogo načina, upravo je ova izjava sovjetskog vođe natjerala svijet da shvati prijetnju daljnje eskalacije utrke u nuklearnom naoružanju: već 5. kolovoza 1963. u Moskvi je potpisan sporazum o zabrani testiranja nuklearnog oružja u atmosferi, izvan prostoru i pod vodom.

Povijest stvaranja

Teorijska mogućnost dobivanja energije termonuklearnom fuzijom bila je poznata i prije Drugog svjetskog rata, no upravo su rat i utrka u naoružanju koja je uslijedila postavili pitanje stvaranja tehničkog uređaja za praktično stvaranje te reakcije. Poznato je da je u Njemačkoj 1944. obavljen rad na pokretanju termonuklearne fuzije komprimiranjem nuklearnog goriva korištenjem naboja konvencionalnih Eksplozivno- ali su bili neuspješni, jer nije bilo moguće postići potrebne temperature i tlak. SAD i SSSR razvijaju termonuklearno oružje od 40-ih godina prošlog stoljeća, gotovo istodobno testirajući prve termonuklearne uređaje početkom 50-ih. Godine 1952. SAD je eksplodirao naboj snage 10,4 megatona na atolu Eniwetak (što je 450 puta jače od bombe bačene na Nagasaki), a 1953. SSSR je testirao napravu snage 400 kilotona.

Nacrti prvih termonuklearnih uređaja nisu bili prikladni za stvarnu borbenu uporabu. Na primjer, uređaj koji su testirale Sjedinjene Države 1952. bio je zemljana struktura visine dvokatnice i težine preko 80 tona. Tekuće termonuklearno gorivo pohranjeno je u njemu pomoću ogromne rashladne jedinice. Stoga je u budućnosti serijska proizvodnja termonuklearnog oružja provedena korištenjem krutog goriva - litij-6 deuterida. Godine 1954. Sjedinjene Države testirale su uređaj temeljen na njemu na atolu Bikini, a 1955. nova sovjetska termonuklearna bomba testirana je na poligonu Semipalatinsk. Godine 1957. u Velikoj Britaniji su obavljena testiranja hidrogenske bombe. U listopadu 1961. u SSSR-u na Novoj Zemlji detonirana je termonuklearna bomba snage 58 megatona - najmoćnija bomba koju je čovječanstvo ikada isprobalo, a koja je ušla u povijest pod imenom "Car bomba".

Daljnji razvoj bio je usmjeren na smanjenje veličine dizajna hidrogenskih bombi kako bi se osigurala njihova dostava do cilja balističkim projektilima. Već u 60-ima masa uređaja smanjena je na nekoliko stotina kilograma, a do 70-ih balističke rakete su mogle nositi više od 10 bojevih glava istovremeno - to su rakete s više bojevih glava, svaki dio može pogoditi svoju metu. Danas SAD, Rusija i Velika Britanija imaju termonuklearne arsenale; ispitivanja termonuklearnih punjenja vršena su iu Kini (1967.) i Francuskoj (1968.).

Princip rada hidrogenske bombe

Djelovanje vodikove bombe temelji se na korištenju energije koja se oslobađa tijekom reakcije termonuklearne fuzije lakih jezgri. Upravo se ta reakcija odvija u dubinama zvijezda, gdje se pod utjecajem ultravisokih temperatura i ogromnog pritiska sudaraju jezgre vodika i spajaju u teže jezgre helija. Tijekom reakcije dio mase jezgri vodika pretvara se u veliku količinu energije - zahvaljujući tome zvijezde konstantno oslobađaju ogromne količine energije. Znanstvenici su kopirali ovu reakciju pomoću vodikovih izotopa deuterija i tricija, dajući joj naziv "vodikova bomba". U početku su se za proizvodnju naboja koristili tekući izotopi vodika, a kasnije je korišten litij-6 deuterid, čvrsti spoj deuterija i izotopa litija.

Litij-6 deuterid glavna je komponenta hidrogenske bombe, termonuklearnog goriva. Već pohranjuje deuterij, a izotop litija služi kao sirovina za stvaranje tricija. Za početak reakcije termonuklearne fuzije potrebno je stvoriti visoke temperature i tlakove, kao i odvojiti tricij od litija-6. Ovi uvjeti su predviđeni kako slijedi.

Oklop spremnika za termonuklearno gorivo izrađen je od urana-238 i plastike, a uz spremnik je postavljeno konvencionalno nuklearno punjenje snage nekoliko kilotona - ono se naziva okidač, odnosno inicijator naboja hidrogenske bombe. Tijekom eksplozije naboja plutonijevog inicijatora pod utjecajem snažnog rendgenskog zračenja, omotač spremnika pretvara se u plazmu, komprimira se tisućama puta, što stvara potreban visoki tlak i ogromnu temperaturu. U isto vrijeme, neutroni koje emitira plutonij stupaju u interakciju s litijem-6, tvoreći tricij. Jezgre deuterija i tricija međusobno djeluju pod utjecajem ultravisoke temperature i tlaka, što dovodi do termonuklearne eksplozije.

Ako napravite nekoliko slojeva deuterida urana-238 i litija-6, tada će svaki od njih dodati vlastitu snagu eksploziji bombe - to jest, takav "puf" omogućuje vam povećanje snage eksplozije gotovo neograničeno. . Zahvaljujući tome, može se napraviti hidrogenska bomba gotovo bilo koje snage, a bit će puno jeftinija od konvencionalne nuklearne bombe iste snage.

Sadržaj članka

H-BOMBA, oružje velike razorne moći (reda megatona u TNT ekvivalentu), čiji se princip djelovanja temelji na reakciji termonuklearne fuzije lakih jezgri. Izvor energije eksplozije su procesi slični onima koji se odvijaju na Suncu i drugim zvijezdama.

Termonuklearne reakcije.

Unutrašnjost Sunca sadrži ogromnu količinu vodika, koji je u stanju ultra-visoke kompresije na temperaturi od cca. 15 000 000 K. Na tako visokim temperaturama i gustoćama plazme jezgre vodika doživljavaju stalne međusobne sudare, od kojih neke rezultiraju njihovim stapanjem i naposljetku stvaranjem težih jezgri helija. Takve reakcije, nazvane termonuklearna fuzija, praćene su oslobađanjem enormnih količina energije. Prema zakonima fizike, oslobađanje energije tijekom termonuklearne fuzije nastaje zbog činjenice da tijekom stvaranja više teška jezgra dio mase lakih jezgri uključenih u njegov sastav pretvara se u kolosalnu količinu energije. Zato Sunce, imajući gigantsku masu, gubi svaki dan u procesu termonuklearne fuzije. 100 milijardi tona materije i oslobađa energiju, zahvaljujući kojoj je i postao mogući život na tlu.

Izotopi vodika.

Atom vodika je najjednostavniji od svih postojećih atoma. Sastoji se od jednog protona, koji je njegova jezgra, oko koje rotira jedan elektron. Pažljiva istraživanja vode (H 2 O) pokazala su da ona sadrži zanemarive količine “teške” vode koja sadrži “teški izotop” vodika - deuterij (2 H). Jezgra deuterija sastoji se od protona i neutrona - neutralne čestice mase bliske protonu.

Postoji i treći izotop vodika, tricij, čija jezgra sadrži jedan proton i dva neutrona. Tricij je nestabilan i podvrgava se spontanom radioaktivnom raspadu, pretvarajući se u izotop helija. Tragovi tricija pronađeni su u Zemljinoj atmosferi, gdje nastaje kao rezultat interakcije kozmičkih zraka s molekulama plina koji čine zrak. Tricij se umjetno proizvodi u nuklearnom reaktoru ozračivanjem izotopa litij-6 strujom neutrona.

Razvoj hidrogenske bombe.

Preliminarna teorijska analiza pokazala je da se termonuklearna fuzija najlakše postiže u mješavini deuterija i tricija. Uzimajući to kao osnovu, američki znanstvenici početkom 1950. godine započeli su s provedbom projekta stvaranja hidrogenske bombe (HB). Prva testiranja modela nuklearnog uređaja provedena su na poligonu Enewetak u proljeće 1951.; termonuklearna fuzija je bila samo djelomična. Značajan uspjeh postignut je 1. studenog 1951. tijekom testiranja masivne nuklearne naprave čija je snaga eksplozije bila 4 × 8 Mt u TNT ekvivalentu.

Prva hidrogenska zrakoplovna bomba detonirana je u SSSR-u 12. kolovoza 1953., a 1. ožujka 1954. Amerikanci su detonirali jaču (cca 15 Mt) zrakoplovnu bombu na atolu Bikini. Od tada su obje sile izvele eksplozije naprednog megatonskog oružja.

Eksploziju na atolu Bikini pratilo je oslobađanje velika količina radioaktivne tvari. Neki od njih pali su stotinama kilometara od mjesta eksplozije na japanskom ribarskom brodu "Lucky Dragon", dok su drugi prekrili otok Rongelap. Budući da stabilni helij nastaje kao rezultat termonuklearne fuzije, radioaktivnost u eksploziji čiste vodikove bombe ne bi trebala biti veća od radioaktivnosti atomskog termodetonatora. nuklearna reakcija. Međutim, u ovom slučaju, predviđene i stvarne radioaktivne padavine značajno su se razlikovale u količini i sastavu.

Mehanizam djelovanja hidrogenske bombe.

Slijed procesa koji se odvijaju tijekom eksplozije hidrogenske bombe može se predstaviti na sljedeći način. Prvo, naboj inicijatora termonuklearne reakcije (mala atomska bomba) smješten unutar HB ljuske eksplodira, što rezultira bljeskom neutrona i stvaranjem visoke temperature potrebne za pokretanje termonuklearne fuzije. Neutroni bombardiraju umetak od litijeva deuterida, spoja deuterija i litija (koristi se izotop litija s masenim brojem 6). Litij-6 se pod utjecajem neutrona cijepa na helij i tricij. Dakle, atomski fitilj stvara materijale potrebne za sintezu izravno u samoj bombi.

Zatim počinje termonuklearna reakcija u mješavini deuterija i tricija, temperatura unutar bombe brzo raste, uključujući sve više velika količina vodik. Daljnjim povećanjem temperature mogla bi započeti reakcija između jezgri deuterija, karakteristična za čistu hidrogensku bombu. Sve se reakcije, naravno, događaju tako brzo da se percipiraju kao trenutne.

Fisija, fuzija, fisija (superbomba).

Zapravo, u bombi, slijed gore opisanih procesa završava u fazi reakcije deuterija s tricijem. Nadalje, dizajneri bombe odlučili su ne koristiti nuklearnu fuziju, već nuklearnu fisiju. Fuzija jezgri deuterija i tricija proizvodi helij i brze neutrone, čija je energija dovoljno visoka da izazove nuklearnu fisiju urana-238 (glavni izotop urana, puno jeftiniji od urana-235 koji se koristi u konvencionalnim atomskim bombama). Brzi neutroni cijepaju atome uranove ljuske superbombe. Fisijom jedne tone urana stvara se energija ekvivalentna 18 Mt. Energija ne ide samo na eksploziju i stvaranje topline. Svaka jezgra urana dijeli se na dva visoko radioaktivna "fragmenta". Fisijski proizvodi uključuju 36 različitih kemijski elementi i gotovo 200 radioaktivnih izotopa. Sve to čini radioaktivne padavine koje prate eksplozije superbombi.

Zahvaljujući jedinstvenom dizajnu i opisanom mehanizmu djelovanja, oružje ovog tipa može se napraviti moćnim po želji. Mnogo je jeftiniji od atomskih bombi iste snage.

Posljedice eksplozije.

Udarni val i toplinski učinak.

Izravni (primarni) učinak eksplozije superbombe je trostruk. Najočitiji izravni udar je udarni val enormnog intenziteta. Snaga njezina udara, ovisno o snazi ​​bombe, visini eksplozije iznad površine zemlje i prirodi terena, opada s udaljenošću od epicentra eksplozije. Toplinski učinak eksplozije određen je istim čimbenicima, ali ovisi i o prozirnosti zraka - magla naglo smanjuje udaljenost na kojoj toplinski bljesak može izazvati ozbiljne opekline.

Prema izračunima, tijekom eksplozije u atmosferi bombe od 20 megatona, ljudi će ostati živi u 50% slučajeva ako se 1) sklone u podzemno armirano-betonsko sklonište na udaljenosti od približno 8 km od epicentra eksplozije (E), 2) su u običnim urbanim zgradama na udaljenosti od cca. 15 km od EV, 3) našli su se na otvorenom mjestu na udaljenosti od cca. 20 km od EV. U uvjetima slabe vidljivosti i na udaljenosti od najmanje 25 km, ako je atmosfera čista, za ljude na otvorenim prostorima vjerojatnost preživljavanja naglo raste s udaljenošću od epicentra; na udaljenosti od 32 km njegova izračunata vrijednost iznosi više od 90%. Područje preko kojeg prodiruća radijacija nastala tijekom eksplozije uzrokuje smrt relativno je mala, čak i u slučaju superbombe velike snage.

Vatrena lopta.

Ovisno o sastavu i masi zapaljivog materijala uključenog u vatrenu kuglu, ogromne samoodržive vatrene oluje mogu se formirati i bjesnjeti mnogo sati. No, najopasnija (iako sekundarna) posljedica eksplozije je radioaktivna kontaminacija okoliša.

Ispasti.

Kako nastaju.

Kada bomba eksplodira, nastala vatrena kugla ispunjena je ogromnom količinom radioaktivnih čestica. Obično su te čestice toliko male da kad dođu do gornje atmosfere, tamo mogu ostati dugo vremena. Ali ako vatrena kugla dođe u dodir s površinom Zemlje, ona sve na sebi pretvara u vruću prašinu i pepeo i uvlači ih u vatreni tornado. U plamenom vrtlogu miješaju se i vežu s radioaktivnim česticama. Radioaktivna prašina, osim one najveće, ne taloži se odmah. Finiju prašinu odnosi nastali oblak i postupno ispada dok se kreće s vjetrom. Neposredno na mjestu eksplozije, radioaktivne padavine mogu biti izuzetno intenzivne - uglavnom velika prašina taloži se na tlo. Stotinama kilometara od mjesta eksplozije i na većim udaljenostima male, ali još uvijek vidljive čestice pepela padaju na tlo. Često stvaraju pokrivač sličan palom snijegu, smrtonosan za svakoga tko se nađe u blizini. Čak i manje i nevidljive čestice, prije nego što se slegnu na tlo, mogu lutati u atmosferi mjesecima, pa čak i godinama, obilazeći zemaljsku kuglu mnogo puta. Do trenutka kada ispadnu, njihova radioaktivnost znatno oslabi. Najopasnije zračenje ostaje stroncij-90 s vremenom poluraspada od 28 godina. Njegov se gubitak jasno uočava u cijelom svijetu. Kada se naseli na lišću i travi, ulazi u prehrambene lance koji uključuju i ljude. Kao posljedica toga, u kostima stanovnika većine zemalja pronađene su zamjetne, iako još neopasne, količine stroncija-90. Nakupljanje stroncija-90 u ljudskim kostima dugoročno je vrlo opasno jer dovodi do stvaranja malignih tumora kostiju.

Dugotrajna kontaminacija područja radioaktivnim padavinama.

U slučaju neprijateljstava, uporaba hidrogenske bombe dovest će do trenutnog radioaktivna kontaminacija područja u radijusu od cca. 100 km od epicentra eksplozije. Ako superbomba eksplodira, područje od desetak tisuća četvornih kilometara bit će kontaminirano. Tako veliko područje uništenja jednom bombom čini ga potpuno novom vrstom oružja. Čak i ako superbomba ne pogodi cilj, tj. neće pogoditi objekt udarno-toplinskim učincima, prodorna radijacija i radioaktivne padavine koje prate eksploziju učinit će okolni prostor nenastanjivim. Takve oborine mogu trajati mnogo dana, tjedana pa čak i mjeseci. Ovisno o njihovoj količini, intenzitet zračenja može doseći smrtonosne razine. Relativno mali broj superbombi dovoljan je da veliku zemlju potpuno prekrije slojem radioaktivne prašine koja je smrtonosna za sva živa bića. Tako je stvaranje superbombe označilo početak ere u kojoj je postalo moguće čitave kontinente učiniti nenastanjivim. Čak i dugo nakon prestanka izravne izloženosti radioaktivnim padalinama, opasnost zbog visoke radiotoksičnosti izotopa kao što je stroncij-90 ostat će prisutna. Uz hranu uzgojenu na tlima kontaminiranim ovim izotopom, radioaktivnost će ući u ljudsko tijelo.

Geopolitičke ambicije velikih sila uvijek dovode do utrke u naoružanju. Razvoj novih vojnih tehnologija dao je jednoj ili drugoj zemlji prednost nad drugima. Tako se čovječanstvo velikim koracima približilo pojavi strašnog oružja - nuklearna bomba. Od kojeg datuma počinje izvješće o atomskoj eri, koliko zemalja na našem planetu ima nuklearni potencijal i koja je temeljna razlika između hidrogenske bombe i atomske? Odgovore na ova i druga pitanja možete pronaći čitajući ovaj članak.

Koja je razlika između hidrogenske i nuklearne bombe?

Bilo koje nuklearno oružje na temelju intranuklearne reakcije, čija je snaga sposobna gotovo trenutačno uništiti veliki broj stambenih jedinica, kao i opreme, te svih vrsta zgrada i građevina. Razmotrimo klasifikaciju nuklearnih bojevih glava u službi nekih zemalja:

• Nuklearna (atomska) bomba. Tijekom nuklearne reakcije i fisije plutonija i urana oslobađa se energija kolosalnih razmjera. Tipično, jedna bojna glava sadrži dva plutonijeva punjenja iste mase, koja eksplodiraju jedno od drugog.
• Vodikova (termonuklearna) bomba. Energija se oslobađa na temelju fuzije vodikovih jezgri (otuda i naziv). Intenzitet udarnog vala i količina oslobođene energije nekoliko puta premašuje atomsku energiju.

Što je jače: nuklearna ili hidrogenska bomba?

Dok su znanstvenici razmišljali o tome kako pustiti atomska energija dobivenog u procesu termonuklearne fuzije vodika u miroljubive svrhe, vojska je već provela više od desetak testova. Pokazalo se da napuniti nekoliko megatona hidrogenske bombe tisuće je puta jače od atomske bombe. Teško je čak i zamisliti što bi se dogodilo s Hirošimom (pa i samim Japanom) da je u bombi od 20 kilotona bačenoj na nju bio vodik.

Razmotrite snažnu razornu silu koja je posljedica eksplozije hidrogenske bombe od 50 megatona:

• Vatrena lopta: promjer 4,5 -5 kilometara u promjeru.
• Zvučni val: Eksplozija se čuje s udaljenosti od 800 kilometara.
• energija: od oslobođene energije osoba može dobiti opekline na koži, nalazeći se do 100 kilometara od epicentra eksplozije.
• nuklearna gljiva: visina je veća od 70 km, polumjer kape je oko 50 km.

Atomske bombe takve snage nikada prije nisu detonirane. Postoje pokazatelji bombe bačene na Hirošimu 1945., ali je njezina veličina bila znatno inferiorna gore opisanom ispuštanju vodika:

• Vatrena lopta: promjer oko 300 metara.
• nuklearna gljiva: visina 12 km, polumjer kape - oko 5 km.
• energija: temperatura u središtu eksplozije dosegla je 3000C°.

Sada su u arsenalu nuklearnih sila naime hidrogenske bombe. Osim činjenice da prednjače u svojim karakteristikama svojih " mala braća“, puno su jeftiniji za proizvodnju.

Princip rada hidrogenske bombe

Pogledajmo to korak po korak, faze detoniranja hidrogenskih bombi:

1. Detonacija naboja. Naboj je u posebnoj ljusci. Nakon detonacije, neutroni se oslobađaju i stvara se visoka temperatura potrebna za početak nuklearne fuzije u glavnom naboju.
2. Fisija litija. Pod utjecajem neutrona litij se cijepa na helij i tricij.
3. Termonuklearna fuzija. Lansiranje tricija i helija termonuklearna reakcija, zbog čega vodik ulazi u proces, a temperatura unutar punjenja trenutno raste. Dolazi do termonuklearne eksplozije.

Princip rada atomske bombe

1. Detonacija naboja. Granata bombe sadrži nekoliko izotopa (uran, plutonij, itd.), koji se raspadaju pod detonacijskim poljem i hvataju neutrone.
2. Lavinski proces. Uništenje jednog atoma inicira raspad još nekoliko atoma. Postoji lančani proces koji uključuje uništenje velikog broja jezgri.
3. Nuklearna reakcija. U vrlo kratkom vremenu svi dijelovi bombe čine jednu cjelinu, a masa punjenja počinje prelaziti kritičnu masu. Oslobađa se ogromna količina energije, nakon čega dolazi do eksplozije.

Opasnost od nuklearnog rata

Još sredinom prošlog stoljeća opasnost nuklearni rat bilo malo vjerojatno. Dvije zemlje imale su atomsko oružje u svom arsenalu - SSSR i SAD. Čelnici dviju supersila bili su itekako svjesni opasnosti od uporabe oružja za masovno uništenje, a utrka u naoružanju najvjerojatnije je vođena kao “natjecateljski” sukob.

Naravno, bilo je napetih trenutaka u odnosu na ovlasti, ali zdrav razum uvijek je prevladao nad ambicijama.

Situacija se promijenila krajem 20. stoljeća. Nisu samo razvijene zemlje preuzele "nuklearnu palicu" Zapadna Europa, ali i predstavnici Azije.

Ali, kao što vjerojatno znate, " nuklearni klub"sastoji se od 10 zemalja. Neslužbeno se vjeruje da Izrael, a možda i Iran, imaju nuklearne bojeve glave. Iako su potonji, nakon što su im nametnute ekonomske sankcije, odustali od razvoja nuklearnog programa.

Nakon pojave prve atomske bombe, znanstvenici u SSSR-u i SAD-u počeli su razmišljati o oružju koje ne bi izazvalo tako velika razaranja i kontaminaciju neprijateljskih teritorija, ali bi ciljano djelovalo na ljudski organizam. Ideja je nastala oko stvaranje neutronske bombe.

Princip rada je interakcija toka neutrona sa živim mesom i vojne opreme . Proizvedeni veći broj radioaktivnih izotopa trenutno uništava čovjeka, a tenkovi, transporteri i drugo oružje nakratko postaju izvori jakog zračenja.

Neutronska bomba eksplodira na udaljenosti od 200 metara do razine tla, a posebno je učinkovita tijekom napada neprijateljskih tenkova. Oklop vojne opreme Debljine 250 mm, sposoban nekoliko puta umanjiti učinak nuklearne bombe, ali je nemoćan protiv gama zračenja neutronske bombe. Razmotrimo učinke neutronskog projektila snage do 1 kilotona na posadu tenka:

Kao što razumijete, razlika između hidrogenske i atomske bombe je ogromna. Razlika u reakciji nuklearne fisije između ovih naboja čini hidrogenska bomba je stotine puta razornija od atomske bombe.

Pri korištenju termonuklearne bombe od 1 megatona bit će uništeno sve u radijusu od 10 kilometara. Neće stradati samo zgrade i oprema, već i sva živa bića.

Čelnici nuklearnih zemalja trebali bi to zapamtiti i koristiti "nuklearnu" prijetnju isključivo kao sredstvo odvraćanja, a ne kao ofenzivno oružje.

Video o razlikama između atomske i hidrogenske bombe

Ovaj video će detaljno i korak po korak opisati princip rada atomske bombe, kao i glavne razlike od vodikove: