Eksplozija termonuklearne bombe. Kako radi hidrogenska bomba

Sadržaj članka

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

termonuklearne reakcije.

Unutrašnjost Sunca sadrži gigantsku količinu vodonika, koji je u stanju supervisoke kompresije na temperaturi od cca. 15.000.000 K. Na tako visokoj temperaturi i gustini plazme, jezgra vodonika doživljavaju stalne međusobno sudare, od kojih se neki završavaju njihovim spajanjem i, na kraju, formiranjem težih jezgara helijuma. Takve reakcije, nazvane termonuklearna fuzija, praćene su oslobađanjem ogromne količine energije. Prema zakonima fizike, oslobađanje energije tokom termonuklearne fuzije nastaje zbog činjenice da se prilikom formiranja težeg jezgra dio mase lakih jezgara uključenih u njegov sastav pretvara u kolosalnu količinu energije. Zbog toga Sunce, koje ima gigantsku masu, gubi cca. 100 milijardi tona materije i oslobađa energiju, zahvaljujući kojoj je život na Zemlji postao moguć.

Izotopi vodonika.

Atom vodika je najjednostavniji od svih postojećih atoma. Sastoji se od jednog protona, koji je njegovo jezgro, oko kojeg se okreće jedan elektron. Pažljiva istraživanja vode (H 2 O) su pokazala da ona sadrži zanemarljive količine "teške" vode koja sadrži "teški izotop" vodonika - deuterijum (2 H). Jezgro deuterija sastoji se od protona i neutrona, neutralne čestice čija je masa bliska masi protona.

Postoji treći izotop vodonika, tricijum, koji sadrži jedan proton i dva neutrona u svom jezgru. Tricijum je nestabilan i podliježe spontanom radioaktivnom raspadu, pretvarajući se u izotop helijuma. Tragovi tricijuma pronađeni su u Zemljinoj atmosferi, gdje nastaje kao rezultat interakcije kosmičkih zraka s molekulima plina koji čine zrak. Tritij se dobiva umjetno u nuklearnom reaktoru zračenjem izotopa litija-6 neutronskim fluksom.

Razvoj hidrogenske bombe.

Preliminarna teorijska analiza pokazala je da se termonuklearna fuzija najlakše izvodi u mješavini deuterija i tritijuma. Uzimajući ovo kao osnovu, američki naučnici su početkom 1950-ih počeli da implementiraju projekat stvaranja hidrogenske bombe (HB). Prva ispitivanja modela nuklearnog uređaja obavljena su na poligonu Eniwetok u proljeće 1951. godine; termonuklearna fuzija je bila samo djelomična. Značajan uspjeh postignut je 1. novembra 1951. godine prilikom testiranja masivne nuklearne naprave čija je snaga eksplozije bila 4 x 8 Mt u TNT ekvivalentu.

Prva hidrogenska vazdušna bomba detonirana je u SSSR-u 12. avgusta 1953. godine, a 1. marta 1954. Amerikanci su detonirali snažniju (oko 15 Mt) vazdušnu bombu na atolu Bikini. Od tada, obje sile detoniraju napredno megatonsko oružje.

Eksplozija na atolu Bikini bila je praćena oslobađanjem velike količine radioaktivnih supstanci. Neki od njih pali su stotinama kilometara od mjesta eksplozije na japanski ribarski brod Lucky Dragon, dok su drugi prekrivali ostrvo Rongelap. Budući da termonuklearna fuzija proizvodi stabilan helijum, radioaktivnost u eksploziji čisto vodikove bombe ne bi trebala biti veća od one atomskog detonatora termonuklearne reakcije. Međutim, u predmetu koji se razmatra, predviđene i stvarne radioaktivne padavine značajno su se razlikovale po količini i sastavu.

Mehanizam djelovanja hidrogenske bombe.

Slijed procesa koji se dešavaju tokom eksplozije hidrogenske bombe može se predstaviti na sljedeći način. Prvo, naboj inicijatora termonuklearne reakcije (mala atomska bomba) unutar HB ljuske eksplodira, što rezultira neutronskim bljeskom i stvaranjem visoke temperature potrebne za iniciranje termonuklearne fuzije. Neutroni bombarduju umetak napravljen od litijum deuterida, jedinjenja deuterijuma sa litijumom (koristi se litijum izotop masenog broja 6). Litijum-6 se neutronima deli na helijum i tricijum. Dakle, atomski fitilj stvara materijale neophodne za sintezu direktno u samoj bombi.

Tada počinje termonuklearna reakcija u mješavini deuterija i tritijuma, temperatura unutar bombe brzo raste, uključujući sve više i više vodika u fuziju. Daljnjim povećanjem temperature mogla bi početi reakcija između jezgri deuterija, što je karakteristično za čisto hidrogensku bombu. Sve reakcije se, naravno, odvijaju tako brzo da se percipiraju kao trenutne.

Podjela, sinteza, podjela (superbomba).

Zapravo, u bombi se gore opisani slijed procesa završava u fazi reakcije deuterijuma s tricijumom. Nadalje, dizajneri bombi su radije koristili ne fuziju jezgri, već njihovu fisiju. Fuzija jezgri deuterija i tricijuma proizvodi helijum i brze neutrone, čija je energija dovoljno velika da izazove fisiju jezgri uranijuma-238 (glavni izotop uranijuma, mnogo jeftiniji od uranijuma-235 koji se koristi u konvencionalnim atomskim bombama). Brzi neutroni cijepaju atome uranijumske ljuske superbombe. Fisija jedne tone uranijuma stvara energiju koja je ekvivalentna 18 Mt. Energija ide ne samo na eksploziju i oslobađanje topline. Svako jezgro uranijuma je podijeljeno na dva visoko radioaktivna "fragmenta". Proizvodi fisije uključuju 36 različitih hemijskih elemenata i skoro 200 radioaktivnih izotopa. Sve to čini radioaktivne padavine koje prate eksplozije superbombi.

Zbog jedinstvenog dizajna i opisanog mehanizma djelovanja, oružje ovog tipa može se napraviti moćno po želji. Mnogo je jeftinije od atomskih bombi iste snage.

Posljedice eksplozije.

Udarni talas i termalni efekat.

Direktan (primarni) uticaj eksplozije superbombe je trostruk. Najočigledniji od direktnih efekata je udarni talas ogromnog intenziteta. Snaga njenog udara, ovisno o snazi ​​bombe, visini eksplozije iznad tla i prirodi terena, opada s udaljenosti od epicentra eksplozije. Toplotni efekat eksplozije određen je istim faktorima, ali, osim toga, ovisi i o prozirnosti zraka - magla naglo smanjuje udaljenost na kojoj termalni bljesak može izazvati ozbiljne opekotine.

Prema proračunima, u slučaju 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 oko 8 km od epicentar eksplozije (EW), 2) nalaze se u običnim urbanim zgradama na udaljenosti od cca. 15 km od EW, 3) bili su na otvorenom na udaljenosti od cca. 20 km od EV. U uslovima loše vidljivosti i na udaljenosti od najmanje 25 km, ako je atmosfera čista, za ljude na otvorenim površinama, vjerovatnoća preživljavanja naglo raste s udaljenosti od epicentra; na udaljenosti od 32 km, njegova izračunata vrijednost je više od 90%. Područje u kojem prodorno zračenje koje nastaje prilikom eksplozije izaziva smrtonosni ishod je relativno malo, čak iu slučaju superbombe visokog prinosa.

Vatrena lopta.

Ovisno o sastavu i masi zapaljivog materijala uključenog u vatrenu loptu, mogu se formirati gigantske samoodržive vatrene oluje koje bjesne mnogo sati. Međutim, najopasnija (iako sekundarna) posljedica eksplozije je radioaktivna kontaminacija okoliša.

Ispasti.

Kako se formiraju.

Kada bomba eksplodira, nastala vatrena lopta je ispunjena ogromnom količinom radioaktivnih čestica. Obično su te čestice toliko male da kada dođu u gornju atmosferu, mogu tamo ostati dugo vremena. Ali ako vatrena lopta dođe u dodir sa površinom Zemlje, svime što je na njoj, pretvara se u usijanu prašinu i pepeo i uvlači ih u vatreni tornado. U vrtlogu plamena se miješaju i vežu s radioaktivnim česticama. Radioaktivna prašina, osim najveće, ne taloži se odmah. Sitnija prašina se odnosi na nastali oblak eksplozije i postepeno ispada dok se kreće niz vjetar. Direktno na mjestu eksplozije, radioaktivne padavine mogu biti izuzetno intenzivne - uglavnom se krupna prašina taloži na tlo. Stotine kilometara od mjesta eksplozije i na većim udaljenostima male, ali još uvijek vidljive čestice pepela padaju na tlo. Često formiraju snježni pokrivač, smrtonosan za svakoga ko 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. Kada ispadnu, njihova radioaktivnost je znatno oslabljena. Najopasnije je zračenje stroncijuma-90 s vremenom poluraspada od 28 godina. Njegov pad je jasno uočen u cijelom svijetu. Naseljavajući se na lišću i travi, ulazi u lance ishrane, uključujući i ljude. Kao posljedica toga, u kostima stanovnika većine zemalja pronađene su primjetne, iako još ne opasne, količine stroncijuma-90. Nakupljanje stroncijuma-90 u ljudskim kostima je dugoročno veoma opasno, jer dovodi do stvaranja malignih tumora kostiju.

Produžena kontaminacija područja radioaktivnim padavinama.

U slučaju neprijateljstava, upotreba hidrogenske bombe će dovesti do trenutne radioaktivne kontaminacije teritorije u radijusu od cca. 100 km od epicentra eksplozije. U slučaju eksplozije superbombe, biće kontaminirano područje od desetine hiljada kvadratnih kilometara. Ovako ogromno područje uništenja sa jednom bombom čini ga potpuno novom vrstom oružja. Čak i ako super bomba ne pogodi metu, tj. neće pogoditi objekt udarno-termalnim efektima, prodorno zračenje i radioaktivne padavine koje prate eksploziju učiniće okolni prostor nepogodnim za stanovanje. Takve padavine mogu trajati mnogo dana, sedmica, pa čak i mjeseci. U zavisnosti od njihovog broja, intenzitet zračenja može dostići smrtonosne nivoe. Relativno mali broj superbombi je dovoljan da u potpunosti prekrije veliku zemlju slojem radioaktivne prašine smrtonosne za sva živa bića. Stoga je stvaranje superbombe označilo početak ere kada je postalo moguće učiniti čitave kontinente nenastanjivim. Čak i dugo nakon što prestane direktno izlaganje radioaktivnim padavinama, i dalje će postojati opasnost zbog visoke radiotoksičnosti izotopa kao što je stroncij-90. Uz hranu koja se uzgaja na tlu kontaminiranom ovim izotopom, radioaktivnost će ući u ljudsko tijelo.

Sadržaj članka

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

termonuklearne reakcije.

Unutrašnjost Sunca sadrži gigantsku količinu vodonika, koji je u stanju supervisoke kompresije na temperaturi od cca. 15.000.000 K. Na tako visokoj temperaturi i gustini plazme, jezgra vodonika doživljavaju stalne međusobno sudare, od kojih se neki završavaju njihovim spajanjem i, na kraju, formiranjem težih jezgara helijuma. Takve reakcije, nazvane termonuklearna fuzija, praćene su oslobađanjem ogromne količine energije. Prema zakonima fizike, oslobađanje energije tokom termonuklearne fuzije nastaje zbog činjenice da se prilikom formiranja težeg jezgra dio mase lakih jezgara uključenih u njegov sastav pretvara u kolosalnu količinu energije. Zbog toga Sunce, koje ima gigantsku masu, gubi cca. 100 milijardi tona materije i oslobađa energiju, zahvaljujući kojoj je život na Zemlji postao moguć.

Izotopi vodonika.

Atom vodika je najjednostavniji od svih postojećih atoma. Sastoji se od jednog protona, koji je njegovo jezgro, oko kojeg se okreće jedan elektron. Pažljiva istraživanja vode (H 2 O) su pokazala da ona sadrži zanemarljive količine "teške" vode koja sadrži "teški izotop" vodonika - deuterijum (2 H). Jezgro deuterija sastoji se od protona i neutrona, neutralne čestice čija je masa bliska masi protona.

Postoji treći izotop vodonika, tricijum, koji sadrži jedan proton i dva neutrona u svom jezgru. Tricijum je nestabilan i podliježe spontanom radioaktivnom raspadu, pretvarajući se u izotop helijuma. Tragovi tricijuma pronađeni su u Zemljinoj atmosferi, gdje nastaje kao rezultat interakcije kosmičkih zraka s molekulima plina koji čine zrak. Tritij se dobiva umjetno u nuklearnom reaktoru zračenjem izotopa litija-6 neutronskim fluksom.

Razvoj hidrogenske bombe.

Preliminarna teorijska analiza pokazala je da se termonuklearna fuzija najlakše izvodi u mješavini deuterija i tritijuma. Uzimajući ovo kao osnovu, američki naučnici su početkom 1950-ih počeli da implementiraju projekat stvaranja hidrogenske bombe (HB). Prva ispitivanja modela nuklearnog uređaja obavljena su na poligonu Eniwetok u proljeće 1951. godine; termonuklearna fuzija je bila samo djelomična. Značajan uspjeh postignut je 1. novembra 1951. godine prilikom testiranja masivne nuklearne naprave čija je snaga eksplozije bila 4 x 8 Mt u TNT ekvivalentu.

Prva hidrogenska vazdušna bomba detonirana je u SSSR-u 12. avgusta 1953. godine, a 1. marta 1954. Amerikanci su detonirali snažniju (oko 15 Mt) vazdušnu bombu na atolu Bikini. Od tada, obje sile detoniraju napredno megatonsko oružje.

Eksplozija na atolu Bikini bila je praćena oslobađanjem velike količine radioaktivnih supstanci. Neki od njih pali su stotinama kilometara od mjesta eksplozije na japanski ribarski brod Lucky Dragon, dok su drugi prekrivali ostrvo Rongelap. Budući da termonuklearna fuzija proizvodi stabilan helijum, radioaktivnost u eksploziji čisto vodikove bombe ne bi trebala biti veća od one atomskog detonatora termonuklearne reakcije. Međutim, u predmetu koji se razmatra, predviđene i stvarne radioaktivne padavine značajno su se razlikovale po količini i sastavu.

Mehanizam djelovanja hidrogenske bombe.

Slijed procesa koji se dešavaju tokom eksplozije hidrogenske bombe može se predstaviti na sljedeći način. Prvo, naboj inicijatora termonuklearne reakcije (mala atomska bomba) unutar HB ljuske eksplodira, što rezultira neutronskim bljeskom i stvaranjem visoke temperature potrebne za iniciranje termonuklearne fuzije. Neutroni bombarduju umetak napravljen od litijum deuterida, jedinjenja deuterijuma sa litijumom (koristi se litijum izotop masenog broja 6). Litijum-6 se neutronima deli na helijum i tricijum. Dakle, atomski fitilj stvara materijale neophodne za sintezu direktno u samoj bombi.

Tada počinje termonuklearna reakcija u mješavini deuterija i tritijuma, temperatura unutar bombe brzo raste, uključujući sve više i više vodika u fuziju. Daljnjim povećanjem temperature mogla bi početi reakcija između jezgri deuterija, što je karakteristično za čisto hidrogensku bombu. Sve reakcije se, naravno, odvijaju tako brzo da se percipiraju kao trenutne.

Podjela, sinteza, podjela (superbomba).

Zapravo, u bombi se gore opisani slijed procesa završava u fazi reakcije deuterijuma s tricijumom. Nadalje, dizajneri bombi su radije koristili ne fuziju jezgri, već njihovu fisiju. Fuzija jezgri deuterija i tricijuma proizvodi helijum i brze neutrone, čija je energija dovoljno velika da izazove fisiju jezgri uranijuma-238 (glavni izotop uranijuma, mnogo jeftiniji od uranijuma-235 koji se koristi u konvencionalnim atomskim bombama). Brzi neutroni cijepaju atome uranijumske ljuske superbombe. Fisija jedne tone uranijuma stvara energiju koja je ekvivalentna 18 Mt. Energija ide ne samo na eksploziju i oslobađanje topline. Svako jezgro uranijuma je podijeljeno na dva visoko radioaktivna "fragmenta". Proizvodi fisije uključuju 36 različitih hemijskih elemenata i skoro 200 radioaktivnih izotopa. Sve to čini radioaktivne padavine koje prate eksplozije superbombi.

Zbog jedinstvenog dizajna i opisanog mehanizma djelovanja, oružje ovog tipa može se napraviti moćno po želji. Mnogo je jeftinije od atomskih bombi iste snage.

Posljedice eksplozije.

Udarni talas i termalni efekat.

Direktan (primarni) uticaj eksplozije superbombe je trostruk. Najočigledniji od direktnih efekata je udarni talas ogromnog intenziteta. Snaga njenog udara, ovisno o snazi ​​bombe, visini eksplozije iznad tla i prirodi terena, opada s udaljenosti od epicentra eksplozije. Toplotni efekat eksplozije određen je istim faktorima, ali, osim toga, ovisi i o prozirnosti zraka - magla naglo smanjuje udaljenost na kojoj termalni bljesak može izazvati ozbiljne opekotine.

Prema proračunima, u slučaju 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 oko 8 km od epicentar eksplozije (EW), 2) nalaze se u običnim urbanim zgradama na udaljenosti od cca. 15 km od EW, 3) bili su na otvorenom na udaljenosti od cca. 20 km od EV. U uslovima loše vidljivosti i na udaljenosti od najmanje 25 km, ako je atmosfera čista, za ljude na otvorenim površinama, vjerovatnoća preživljavanja naglo raste s udaljenosti od epicentra; na udaljenosti od 32 km, njegova izračunata vrijednost je više od 90%. Područje u kojem prodorno zračenje koje nastaje prilikom eksplozije izaziva smrtonosni ishod je relativno malo, čak iu slučaju superbombe visokog prinosa.

Vatrena lopta.

Ovisno o sastavu i masi zapaljivog materijala uključenog u vatrenu loptu, mogu se formirati gigantske samoodržive vatrene oluje koje bjesne mnogo sati. Međutim, najopasnija (iako sekundarna) posljedica eksplozije je radioaktivna kontaminacija okoliša.

Ispasti.

Kako se formiraju.

Kada bomba eksplodira, nastala vatrena lopta je ispunjena ogromnom količinom radioaktivnih čestica. Obično su te čestice toliko male da kada dođu u gornju atmosferu, mogu tamo ostati dugo vremena. Ali ako vatrena lopta dođe u dodir sa površinom Zemlje, svime što je na njoj, pretvara se u usijanu prašinu i pepeo i uvlači ih u vatreni tornado. U vrtlogu plamena se miješaju i vežu s radioaktivnim česticama. Radioaktivna prašina, osim najveće, ne taloži se odmah. Sitnija prašina se odnosi na nastali oblak eksplozije i postepeno ispada dok se kreće niz vjetar. Direktno na mjestu eksplozije, radioaktivne padavine mogu biti izuzetno intenzivne - uglavnom se krupna prašina taloži na tlo. Stotine kilometara od mjesta eksplozije i na većim udaljenostima male, ali još uvijek vidljive čestice pepela padaju na tlo. Često formiraju snježni pokrivač, smrtonosan za svakoga ko 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. Kada ispadnu, njihova radioaktivnost je znatno oslabljena. Najopasnije je zračenje stroncijuma-90 s vremenom poluraspada od 28 godina. Njegov pad je jasno uočen u cijelom svijetu. Naseljavajući se na lišću i travi, ulazi u lance ishrane, uključujući i ljude. Kao posljedica toga, u kostima stanovnika većine zemalja pronađene su primjetne, iako još ne opasne, količine stroncijuma-90. Nakupljanje stroncijuma-90 u ljudskim kostima je dugoročno veoma opasno, jer dovodi do stvaranja malignih tumora kostiju.

Produžena kontaminacija područja radioaktivnim padavinama.

U slučaju neprijateljstava, upotreba hidrogenske bombe će dovesti do trenutne radioaktivne kontaminacije teritorije u radijusu od cca. 100 km od epicentra eksplozije. U slučaju eksplozije superbombe, biće kontaminirano područje od desetine hiljada kvadratnih kilometara. Ovako ogromno područje uništenja sa jednom bombom čini ga potpuno novom vrstom oružja. Čak i ako super bomba ne pogodi metu, tj. neće pogoditi objekt udarno-termalnim efektima, prodorno zračenje i radioaktivne padavine koje prate eksploziju učiniće okolni prostor nepogodnim za stanovanje. Takve padavine mogu trajati mnogo dana, sedmica, pa čak i mjeseci. U zavisnosti od njihovog broja, intenzitet zračenja može dostići smrtonosne nivoe. Relativno mali broj superbombi je dovoljan da u potpunosti prekrije veliku zemlju slojem radioaktivne prašine smrtonosne za sva živa bića. Stoga je stvaranje superbombe označilo početak ere kada je postalo moguće učiniti čitave kontinente nenastanjivim. Čak i dugo nakon što prestane direktno izlaganje radioaktivnim padavinama, i dalje će postojati opasnost zbog visoke radiotoksičnosti izotopa kao što je stroncij-90. Uz hranu koja se uzgaja na tlu kontaminiranom ovim izotopom, radioaktivnost će ući u ljudsko tijelo.

Geopolitičke ambicije velikih sila uvijek dovode do trke u naoružanju. Razvoj novih vojnih tehnologija dao je jednoj ili drugoj zemlji prednost u odnosu na druge. Tako se, skokovima i granicama, čovječanstvo približilo pojavi užasnog oružja - nuklearna bomba. Od kog datuma ide izvještaj o atomskoj eri, koliko zemalja naše planete ima nuklearni potencijal i koja je fundamentalna razlika između hidrogenske bombe i atomske bombe? Odgovore na ova i druga pitanja možete pronaći čitajući ovaj članak.

Koja je razlika između hidrogenske i nuklearne bombe

Bilo koje nuklearno oružje na osnovu intranuklearne reakcije, čija je snaga sposobna da gotovo trenutno uništi veliki broj stambenih jedinica, kao i opreme, te svih vrsta zgrada i objekata. Razmotrite klasifikaciju nuklearnih bojevih glava u službi u nekim zemljama:

  • Nuklearna (atomska) bomba. U procesu nuklearne reakcije i fisije plutonija i uranijuma, energija se oslobađa u kolosalnim razmjerima. Obično jedna bojeva glava sadrži dva punjenja plutonijuma iste mase, koja eksplodiraju jedno iz drugog.
  • Vodikova (termonuklearna) bomba. Energija se oslobađa na osnovu fuzije jezgri vodika (otuda i naziv). Intenzitet udarnog vala i količina oslobođene energije nekoliko puta premašuje atomsku energiju.

Šta je moćnije: nuklearna ili hidrogenska bomba?

Dok su se znanstvenici zbunjivali kako koristiti nuklearnu energiju dobivenu u procesu termonuklearne fuzije vodika u miroljubive svrhe, vojska je već provela više od desetak testova. Ispostavilo se da napuniti nekoliko megatona hidrogenske bombe je hiljadama puta moćnije od atomske bombe. Čak je teško i zamisliti šta bi se dogodilo sa Hirošimom (pa čak i sa samim Japanom) da je u bombi od 20 kilotona bačenoj na nju bilo vodonika.

Zamislite moćnu destruktivnu silu koja nastaje eksplozijom hidrogenske bombe od 50 megatona:

  • Vatrena lopta: Prečnik 4,5 -5 kilometara u prečniku.
  • Zvučni talas: Eksplozija se može čuti na udaljenosti od 800 kilometara.
  • Energija: od oslobođene energije osoba može zadobiti opekotine kože, od epicentra eksplozije do 100 kilometara.
  • nuklearna gljiva: visina preko 70 km visine, poluprečnik kapa - oko 50 km.

Atomske bombe takve snage nikada ranije nisu eksplodirale. Postoje pokazatelji da je bomba bačena na Hirošimu 1945. godine, ali je po svojoj veličini bila znatno inferiornija od gore opisanog vodonikovog pražnjenja:

  • Vatrena lopta: oko 300 metara u prečniku.
  • nuklearna gljiva: visina 12 km, radijus kape - oko 5 km.
  • Energija: temperatura u centru eksplozije dostigla je 3000C°.

Sada su u službi nuklearnih sila hidrogenske bombe. Pored toga što su ispred svojih " mala braća“, mnogo su jeftiniji za proizvodnju.

Kako radi hidrogenska bomba

Idemo korak po korak koraci uključeni u detonaciju hidrogenskih bombi:

  1. detonacija punjenja. Punjenje je u posebnom omotaču. Nakon detonacije, neutroni se oslobađaju i stvara se visoka temperatura potrebna za pokretanje nuklearne fuzije u glavnom naboju.
  2. Razdvajanje litijuma. Pod uticajem neutrona, litijum se deli na helijum i tricijum.
  3. Termonuklearna fuzija. Tritij i helijum započinju termonuklearnu reakciju, uslijed koje vodik ulazi u proces, a temperatura unutar naboja trenutno raste. Dolazi do termonuklearne eksplozije.

Kako radi atomska bomba

  1. detonacija punjenja. Školjka bombe sadrži nekoliko izotopa (uranijum, plutonijum, itd.), koji se raspadaju u detonacionom polju i hvataju neutrone.
  2. Lavini proces. Uništenje jednog atoma pokreće raspad još nekoliko atoma. Postoji lančani proces koji podrazumijeva uništavanje velikog broja jezgara.
  3. nuklearna reakcija. Za vrlo kratko vrijeme svi dijelovi bombe čine jednu cjelinu, a masa punjenja počinje da prelazi kritičnu masu. Oslobađa se ogromna količina energije, nakon čega dolazi do eksplozije.

Opasnost od nuklearnog rata

Sredinom prošlog veka opasnost od nuklearnog rata nije bila verovatna. Dvije zemlje, SSSR i SAD, imale su atomsko oružje u svom arsenalu. Lideri dviju supersila bili su itekako svjesni opasnosti od upotrebe oružja za masovno uništenje, a trka u naoružanju je vođena, najvjerovatnije, kao "konkurentska" konfrontacija.

Naravno, bilo je napetih momenata u odnosu na ovlasti, ali je zdrav razum uvijek prevagnuo nad ambicijom.

Situacija se promijenila krajem 20. vijeka. "Nuklearnu palicu" su preuzele ne samo razvijene zemlje zapadne Evrope, već i predstavnici Azije.

Ali, kao što verovatno znate, nuklearni klub» sastoji se od 10 zemalja. Neslužbeno se vjeruje da Izrael ima nuklearne bojeve glave, a moguće i Iran. Iako su potonji nakon uvođenja ekonomskih sankcija odustali od razvoja nuklearnog programa.

Nakon pojave prve atomske bombe, naučnici SSSR-a i SAD-a počeli su razmišljati o oružju koje ne bi nosilo tako velika razaranja i kontaminaciju neprijateljskih teritorija, već ciljano djelovalo na ljudsko tijelo. Ideja je nastala oko pravljenje neutronske bombe.

Princip rada je interakcija neutronskog fluksa sa živim mesom i vojnom opremom. Formirani više radioaktivnih izotopa momentalno uništavaju osobu, a tenkovi, transporteri i drugo oružje za kratko vrijeme postaju izvori jakog zračenja.

Neutronska bomba eksplodira na udaljenosti od 200 metara od nivoa zemlje, a posebno je efikasna u neprijateljskom tenkovskom napadu. Oklop vojne opreme debljine 250 mm sposoban je povremeno smanjiti efekte nuklearne bombe, ali je nemoćan protiv gama zračenja neutronske bombe. Razmotrite efekte neutronskog projektila kapaciteta do 1 kilotona na posadu tenka:

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

Kada se koristi termonuklearna bomba od 1 megatona, sve u radijusu od 10 kilometara bit će uništeno. Stradaće ne samo zgrade i oprema, već i sva živa bića.

Lideri nuklearnih zemalja moraju to zapamtiti i koristiti "nuklearnu" prijetnju isključivo kao sredstvo odvraćanja, a ne kao ofanzivno oružje.

Video o razlikama između atomske i hidrogenske bombe

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

Ivy Mike - Prvi atmosferski test hidrogenske bombe od strane Sjedinjenih Država na atolu Enewetak 1. novembra 1952. godine.

Prije 65 godina, Sovjetski Savez je eksplodirao svoju prvu termonuklearnu bombu. Kako je ovo oružje uređeno, šta može, a šta ne može? 12. avgusta 1953. u SSSR-u je detonirana prva „praktična“ termonuklearna bomba. Pričaćemo o istoriji njegovog nastanka i videti da li je tačno da takva municija gotovo da ne zagađuje životnu sredinu, ali može da uništi svet.

Ideja o termonuklearnom oružju, gdje se jezgra atoma spajaju, a ne dijele, kao u atomskoj bombi, pojavila se najkasnije 1941. To je palo na pamet fizičarima Enriku Fermiju i Edvardu Teleru. Otprilike u isto vrijeme, uključili su se u projekt Manhattan i pomogli u stvaranju bombi bačenih na Hirošimu i Nagasaki. Ispostavilo se da je mnogo teže dizajnirati termonuklearno oružje.

Otprilike možete shvatiti koliko je termonuklearna bomba složenija od atomske bombe po činjenici da su nuklearne elektrane koje rade odavno uobičajena pojava, a da su funkcionalne i praktične termonuklearne elektrane još uvijek znanstvena fantastika.

Da bi se atomska jezgra spojila jedno s drugim, moraju se zagrijati na milione stepeni. Šemu uređaja koji bi to omogućio Amerikanci su patentirali 1946. godine (projekat se neslužbeno zvao Super), ali su se toga sjetili tek tri godine kasnije, kada je nuklearna bomba uspješno testirana u SSSR-u.

Američki predsjednik Harry Truman rekao je da na sovjetski proboj treba odgovoriti "takozvanom vodikom ili superbombom".

Do 1951. godine Amerikanci su sastavili uređaj i testirali ga pod kodnim imenom "George". Dizajn je bio torus - drugim riječima, krofna - sa teškim izotopima vodonika, deuterijuma i tricijuma. Odabrani su jer se takva jezgra lakše spajaju od običnih jezgara vodika. Osigurač je bio nuklearna bomba. Eksplozija je kompresovala deuterijum i tricijum, oni su se spojili, dali mlaz brzih neutrona i zapalili uranijumsku oblogu. U običnoj atomskoj bombi, ona se ne fisije: postoje samo spori neutroni koji ne mogu napraviti stabilan izotop fisije uranijuma. Iako je energija nuklearne fuzije činila otprilike 10% ukupne energije George eksplozije, "paljenje" uranijuma-238 omogućilo je povećanje snage eksplozije dvostruko veću od uobičajene, na 225 kilotona.

Zbog dodatnog uranijuma, ispostavilo se da je eksplozija dvostruko snažnija nego kod konvencionalne atomske bombe. Ali termonuklearna fuzija činila je samo 10% oslobođene energije: testovi su pokazali da jezgra vodonika nisu dovoljno snažno komprimirana.

Tada je matematičar Stanislav Ulam predložio drugačiji pristup - dvostepeni nuklearni fitilj. Njegova ideja je bila da postavi plutonijumsku šipku u "vodonikovu" zonu uređaja. Eksplozija prvog fitilja "zapalila" je plutonijum, sudarila su se dva udarna talasa i dva rendgenska snopa - pritisak i temperatura su skočili dovoljno da započnu termonuklearnu fuziju. Novi uređaj je testiran na atolu Enewetok u Tihom okeanu 1952. godine - eksplozivna snaga bombe je već iznosila deset megatona TNT-a.

Međutim, ovaj uređaj nije bio pogodan i za upotrebu kao vojno oružje.

Da bi se jezgra vodonika spojila, razmak između njih mora biti minimalan, pa su deuterijum i tricijum ohlađeni do tečnog stanja, skoro do apsolutne nule. Za to je bilo potrebno ogromno kriogeno postrojenje. Drugi termonuklearni uređaj, zapravo uvećana modifikacija Georgea, težio je 70 tona - ovo ne možete ispustiti iz aviona.

SSSR je kasnije počeo razvijati termonuklearnu bombu: prvu shemu predložili su sovjetski programeri tek 1949. godine. Trebalo je koristiti litijum deuterid. To je metal, čvrst, ne treba ga ukapljivati, pa stoga glomazni hladnjak, kao u američkoj verziji, više nije bio potreban. Ništa manje važna je činjenica da je litijum-6, kada je bombardovan neutronima iz eksplozije, dao helijum i tricijum, što dodatno pojednostavljuje dalju fuziju jezgara.

RDS-6s bomba je bila spremna 1953. godine. Za razliku od američkih i modernih termonuklearnih uređaja, u njemu nije bilo plutonijumskog štapa. Takva shema je poznata kao "puff": slojevi litijum deuterida bili su prošarani uranijumom. Dana 12. avgusta, RDS-6s je testiran na poligonu Semipalatinsk.

Snaga eksplozije bila je 400 kilotona TNT-a - 25 puta manje nego u drugom pokušaju Amerikanaca. Ali RDS-6 bi mogli biti izbačeni iz zraka. Ista bomba će se koristiti na interkontinentalnim balističkim projektilima. A već 1955. SSSR je poboljšao svoju termonuklearnu zamisao, opremivši je plutonijumskom šipkom.

Danas su gotovo svi termonuklearni uređaji - očigledno čak i sjevernokorejski - negdje između ranih sovjetskih i američkih modela. Svi oni koriste litijum deuterid kao gorivo i zapaljuju ga dvostepenim nuklearnim detonatorom.

Kao što je poznato iz curenja informacija, čak je i najmodernija američka termonuklearna bojeva glava W88 slična RDS-6c: slojevi litijum deuterida su prošarani uranijumom.

Razlika je u tome što moderna termonuklearna municija nisu čudovišta od više megatona kao Car Bomba, već sistemi kapaciteta stotina kilotona, poput RDS-6. Niko nema megatonske bojeve glave u svom arsenalu, budući da je u vojnom smislu desetak manje moćnih bojevih glava vrijednije od jedne jake: to vam omogućava da pogodite više ciljeva.

Tehničari rade sa američkom termonuklearnom bojevom glavom W80

Šta termonuklearna bomba ne može

Vodonik je izuzetno čest element, a ima ga dovoljno u Zemljinoj atmosferi.

Jedno vrijeme se govorilo da bi dovoljno snažna termonuklearna eksplozija mogla pokrenuti lančanu reakciju i sav zrak na našoj planeti bi izgorio. Ali ovo je mit.

Ne samo plinoviti, već i tekući vodonik nije dovoljno gust da započne termonuklearnu fuziju. Mora se komprimirati i zagrijati nuklearnom eksplozijom, po mogućnosti s različitih strana, kao što se radi s dvostepenim osiguračem. U atmosferi nema takvih uslova, pa su tamo nemoguće samoodržive reakcije nuklearne fuzije.

Ovo nije jedina zabluda o termonuklearnom oružju. Često se kaže da je eksplozija "čišća" od nuklearne eksplozije: kažu da kada se jezgra vodika spoje, ima manje "fragmenata" - opasnih kratkotrajnih jezgri atoma koji daju radioaktivnu kontaminaciju - manje nego kada se cijepaju jezgra urana.

Ova zabluda se zasniva na činjenici da se tokom termonuklearne eksplozije većina energije navodno oslobađa zbog fuzije jezgara. To nije istina. Da, "Car bomba" je bila takva, ali samo zato što je njena uranijumska "košulja" za testiranje zamenjena olovom. Moderni dvostepeni osigurači dovode do značajne radioaktivne kontaminacije.

Zona mogućeg totalnog poraza od "Car Bomba", ucrtana na kartu Pariza. Crveni krug je zona potpunog uništenja (radijus 35 km). Žuti krug je veličine vatrene lopte (radijus 3,5 km).

Istina, u mitu o "čistoj" bombi još uvijek postoji zrno istine. Uzmite najbolju američku termonuklearnu bojevu glavu W88. Sa svojom eksplozijom na optimalnoj visini iznad grada, područje teških razaranja praktično će se poklopiti sa zonom radioaktivnog oštećenja, opasnog po život. Biće potpuno malo smrtnih slučajeva od radijacijske bolesti: ljudi će umirati od same eksplozije, a ne od radijacije.

Drugi mit kaže da je termonuklearno oružje sposobno uništiti čitavu ljudsku civilizaciju, pa čak i život na Zemlji. Ovo je takođe praktično nemoguće. Energija eksplozije se distribuira u tri dimenzije, stoga, s povećanjem snage municije za hiljadu puta, radijus štetnog efekta raste samo deset puta - megatonska bojeva glava ima radijus uništenja samo deset puta veći nego taktički, kilotonski.

Prije 66 miliona godina, udar asteroida izazvao je izumiranje većine kopnenih životinja i biljaka. Snaga udara bila je oko 100 miliona megatona - to je 10 hiljada puta više od ukupne snage svih termonuklearnih arsenala Zemlje. Prije 790 hiljada godina, asteroid se sudario s planetom, udar je bio milion megatona, ali nakon toga nije bilo tragova barem umjerenog izumiranja (uključujući i naš rod Homo). I život općenito i čovjek su mnogo jači nego što se čini.

Istina o termonuklearnom oružju nije toliko popularna kao mitovi. Danas je to ovako: termonuklearni arsenali kompaktnih bojevih glava srednjeg dometa daju delikatnu stratešku ravnotežu, zbog koje niko ne može slobodno da pegla druge zemlje sveta atomskim oružjem. Strah od termonuklearnog odgovora je više nego dovoljan faktor odvraćanja.

Nuklearne elektrane rade na principu oslobađanja i sputavanja nuklearne energije. Ovaj proces se mora kontrolisati. Oslobođena energija se pretvara u električnu. Atomska bomba izaziva lančanu reakciju koja je potpuno nekontrolisana, a ogromna količina oslobođene energije izaziva monstruozna razaranja. Uranijum i plutonijum nisu tako bezopasni elementi periodnog sistema, dovode do globalnih katastrofa.

Da bismo razumjeli šta je najmoćnija atomska bomba na planeti, naučit ćemo više o svemu. Vodikove i atomske bombe pripadaju industriji nuklearne energije. Ako spojite dva komada uranijuma, ali svaki će imati masu ispod kritične mase, onda će ovaj "spoj" uvelike premašiti kritičnu masu. Svaki neutron učestvuje u lančanoj reakciji, jer cepa jezgro i oslobađa još 2-3 neutrona, što izaziva nove reakcije raspada.

Neutronska sila je potpuno izvan ljudske kontrole. Za manje od sekunde, stotine milijardi novonastalih raspada ne samo da oslobađaju ogromnu količinu energije, već postaju i izvori najjačeg zračenja. Ova 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 eksploziva izazvao smrt 200 hiljada ljudi.


Vjeruje se da vakuumska bomba, stvorena korištenjem najnovije tehnologije, može konkurirati nuklearnoj. Činjenica je da se umjesto TNT-a ovdje koristi plinovita tvar koja je nekoliko desetina puta snažnija. Zračna bomba visokog učinka je najmoćnija nenuklearna vakuum bomba na svijetu. Može uništiti neprijatelja, ali u isto vrijeme kuće i oprema neće biti oštećeni, a neće biti proizvoda raspadanja.

Koji je princip njegovog rada? Odmah nakon pada iz bombardera, detonator ispaljuje na određenoj udaljenosti od tla. Trup se ruši i ogroman oblak se raspršuje. Kada se pomiješa s kisikom, počinje prodirati bilo gdje - u kuće, bunkere, skloništa. Sagorevanje kiseonika svuda stvara vakuum. Kada se ova bomba baci, nastaje nadzvučni talas i stvara se veoma visoka temperatura.


Razlika između američke vakuum bombe i ruske

Razlike su u tome što ovaj drugi može uništiti neprijatelja, čak iu bunkeru, uz pomoć odgovarajuće bojeve glave. Prilikom eksplozije u zraku, bojeva glava pada i snažno udara o tlo, ukopavajući se do dubine od 30 metara. Nakon eksplozije nastaje oblak koji, povećavajući se u veličini, može prodrijeti u skloništa i tamo eksplodirati. Američke bojeve glave su, s druge strane, punjene običnim TNT-om, zbog čega uništavaju zgrade. Vakum bomba uništava određeni objekat, jer ima manji radijus. Nije važno koja je bomba najmoćnija - bilo koja od njih zadaje neuporediv razorni udarac koji pogađa sva živa bića.


H-bomba

Hidrogenska bomba je još jedno strašno nuklearno oružje. Kombinacija uranijuma i plutonijuma stvara ne samo energiju, već i temperaturu koja se penje na milion stepeni. Izotopi vodika se spajaju u jezgra helijuma, što stvara izvor kolosalne energije. Hidrogenska bomba je najmoćnija - to je neosporna činjenica. Dovoljno je samo zamisliti da je njegova eksplozija jednaka eksplozijama 3000 atomskih bombi u Hirošimi. I u SAD-u iu bivšem SSSR-u može se izbrojati 40.000 bombi različitog kapaciteta - nuklearnih i vodoničnih.

Eksplozija takve municije je uporediva sa procesima koji se posmatraju unutar Sunca i zvezda. Brzi neutroni velikom brzinom cepaju uranijumske školjke same bombe. Ne oslobađa se samo toplota, već i radioaktivne padavine. Postoji do 200 izotopa. Proizvodnja takvog nuklearnog oružja je jeftinija od nuklearnog oružja, a njihov učinak može se povećati koliko god se želi. Ovo je najsnažnija detonirana bomba koja je testirana u Sovjetskom Savezu 12. avgusta 1953. godine.

Posljedice eksplozije

Rezultat eksplozije hidrogenske bombe je trostruk. Prva stvar koja se desi je da se primećuje snažan eksplozijski talas. Njegova snaga zavisi od visine eksplozije i vrste terena, kao i od stepena providnosti vazduha. Mogu se formirati veliki vatreni uragani koji se ne smiruju nekoliko sati. Pa ipak, sekundarna i najopasnija posljedica koju može izazvati najmoćnija termonuklearna bomba je radioaktivno zračenje i dugotrajna kontaminacija okolnog područja.


Radioaktivni ostatak od eksplozije hidrogenske bombe

Tokom eksplozije, vatrena lopta sadrži mnogo vrlo malih radioaktivnih čestica koje su zarobljene u atmosferskom sloju zemlje i tamo ostaju dugo vremena. U kontaktu sa tlom, ova vatrena lopta stvara užarenu prašinu, koja se sastoji od čestica raspadanja. Prvo se taloži veliki, a zatim lakši, koji se uz pomoć vjetra širi stotinama kilometara. Ove čestice se mogu vidjeti golim okom, na primjer, takva prašina se može vidjeti na snijegu. Kobno je ako je neko u blizini. Najsitnije čestice mogu ostati u atmosferi dugi niz godina i tako „putovati“, obilazeći čitavu planetu nekoliko puta. Njihova radioaktivna emisija će postati slabija do trenutka kada ispadnu u obliku padavina.

U slučaju nuklearnog rata sa hidrogenskom bombom, kontaminirane čestice će dovesti do uništenja života u radijusu od stotine kilometara od epicentra. Ako se koristi super bomba, tada će biti kontaminirano područje od nekoliko hiljada kilometara, što će zemlju učiniti potpuno nenastanjivom. Ispostavilo se da je najmoćnija bomba na svijetu koju je stvorio čovjek sposobna uništiti čitave kontinente.

Termonuklearna bomba "Kuzkinova majka". Kreacija

Bomba AN 602 dobila je nekoliko imena - "Car Bomba" i "Kuzkinova majka". Razvijen je u Sovjetskom Savezu 1954-1961. Imao je najmoćniju eksplozivnu napravu za čitavo postojanje čovječanstva. Radovi na njegovom stvaranju vršeni su nekoliko godina u visoko povjerljivoj laboratoriji pod nazivom Arzamas-16. Hidrogenska bomba od 100 megatona je 10.000 puta snažnija od bombe bačene na Hirošimu.

Njegova eksplozija je sposobna da zbriše Moskvu s lica zemlje za nekoliko sekundi. Centar grada bi lako ispario u pravom smislu te riječi, a sve ostalo bi se moglo pretvoriti u najmanji krš. Najmoćnija bomba na svijetu zbrisala bi New York sa svim neboderima. Nakon njega bi ostao dvadesetak kilometara rastopljeni glatki krater. Sa takvom eksplozijom ne bi bilo moguće pobjeći spuštanjem podzemnom željeznicom. Cijela teritorija u radijusu od 700 kilometara bila bi uništena i zaražena radioaktivnim česticama.


Eksplozija "car bombe" - biti ili ne biti?

U ljeto 1961. godine naučnici su odlučili da testiraju i posmatraju eksploziju. Najmoćnija bomba na svijetu trebala je eksplodirati na poligonu koji se nalazi na samom sjeveru Rusije. Ogromna površina poligona zauzima cijelu teritoriju otoka Novaya Zemlya. Razmjer poraza je trebao biti 1000 kilometara. Eksplozija je mogla zaraziti industrijske centre kao što su Vorkuta, Dudinka i Norilsk. Naučnici su, shvativši razmjere katastrofe, podigli glave i shvatili da je test otkazan.

Nigde na planeti nije bilo mesta za testiranje čuvene i neverovatno moćne bombe, ostao je samo Antarktik. Ali nije uspjela ni da izvede eksploziju na ledenom kontinentu, jer se teritorija smatra međunarodnom i jednostavno je nerealno dobiti dozvolu za takva ispitivanja. Morao sam smanjiti punjenje ove bombe za 2 puta. Bomba je ipak detonirana 30. oktobra 1961. na istom mjestu - na ostrvu Nova zemlja (na nadmorskoj visini od oko 4 kilometra). Tokom eksplozije uočena je monstruozna ogromna atomska pečurka, koja se podigla do 67 kilometara, a udarni talas je tri puta obišao planetu. Inače, u muzeju "Arzamas-16", u gradu Sarovu, možete pogledati filmski film o eksploziji na ekskurziji, iako kažu da ovaj spektakl nije za one sa slabim srcem.