Esplosione di una bomba termonucleare. Come funziona una bomba all'idrogeno?

13.10.2019

Il contenuto dell'articolo

BOMBA H, un'arma di grande potere distruttivo (dell'ordine dei megatoni in equivalente TNT), il cui principio di funzionamento si basa sulla reazione di fusione termonucleare di nuclei leggeri. La fonte dell'energia dell'esplosione sono processi simili a quelli che si verificano sul Sole e su altre stelle.

Reazioni termonucleari.

L'interno del Sole contiene un'enorme quantità di idrogeno, che si trova in uno stato di compressione ultraelevata ad una temperatura di ca. 15.000.000 K. A temperature e densità di plasma così elevate, i nuclei di idrogeno subiscono continue collisioni tra loro, alcune delle quali provocano la loro fusione e, infine, la formazione di nuclei di elio più pesanti. Tali reazioni, chiamate fusione termonucleare, sono accompagnate dal rilascio di enormi quantità di energia. Secondo le leggi della fisica, il rilascio di energia durante la fusione termonucleare è dovuto al fatto che durante la formazione di un nucleo più pesante, parte della massa dei nuclei leggeri inclusi nella sua composizione viene convertita in una quantità colossale di energia. Ecco perché il Sole, avendo una massa gigantesca, perde circa ogni giorno nel processo di fusione termonucleare. 100 miliardi di tonnellate di materia e rilascia energia, grazie alla quale la vita sulla Terra è diventata possibile.

Isotopi dell'idrogeno.

L'atomo di idrogeno è il più semplice di tutti gli atomi esistenti. È costituito da un protone, che è il suo nucleo, attorno al quale ruota un singolo elettrone. Studi accurati sull'acqua (H 2 O) hanno dimostrato che contiene quantità trascurabili di acqua “pesante” contenente l'“isotopo pesante” dell'idrogeno - deuterio (2 H). Il nucleo di deuterio è costituito da un protone e un neutrone, una particella neutra con una massa vicina a quella del protone.

Esiste un terzo isotopo dell'idrogeno, il trizio, il cui nucleo contiene un protone e due neutroni. Il trizio è instabile e subisce un decadimento radioattivo spontaneo, trasformandosi in un isotopo dell'elio. Tracce di trizio sono state trovate nell'atmosfera terrestre, dove si forma a seguito dell'interazione dei raggi cosmici con le molecole di gas che compongono l'aria. Il trizio viene prodotto artificialmente in un reattore nucleare irradiando l'isotopo del litio-6 con un flusso di neutroni.

Sviluppo della bomba all'idrogeno.

Analisi teoriche preliminari hanno dimostrato che la fusione termonucleare si realizza più facilmente in una miscela di deuterio e trizio. Prendendo come base questo, gli scienziati statunitensi all'inizio del 1950 iniziarono ad attuare un progetto per creare una bomba all'idrogeno (HB). I primi test di un modello di ordigno nucleare furono effettuati nel sito di test di Enewetak nella primavera del 1951; la fusione termonucleare fu solo parziale. Un successo significativo fu ottenuto il 1 novembre 1951 durante il test di un enorme ordigno nucleare, la cui potenza di esplosione era di 4 × 8 Mt in equivalente TNT.

La prima bomba aerea all'idrogeno fu fatta esplodere in URSS il 12 agosto 1953 e il 1 marzo 1954 gli americani fecero esplodere una bomba aerea più potente (circa 15 Mt) sull'atollo di Bikini. Da allora, entrambe le potenze hanno effettuato esplosioni di armi avanzate da megatoni.

L'esplosione nell'atollo di Bikini è stata accompagnata dal rilascio di grandi quantità di sostanze radioattive. Alcuni di loro caddero a centinaia di chilometri dal luogo dell'esplosione sul peschereccio giapponese "Lucky Dragon", mentre altri coprirono l'isola di Rongelap. Poiché la fusione termonucleare produce elio stabile, la radioattività derivante dall'esplosione di una bomba all'idrogeno puro non dovrebbe essere superiore a quella di un detonatore atomico di una reazione termonucleare. Tuttavia, nel caso in esame, la ricaduta radioattiva prevista ed effettiva differiva notevolmente in quantità e composizione.

Il meccanismo d'azione della bomba all'idrogeno.

La sequenza dei processi che si verificano durante l'esplosione di una bomba all'idrogeno può essere rappresentata come segue. Innanzitutto, la carica dell'iniziatore della reazione termonucleare (una piccola bomba atomica) situata all'interno del guscio dell'HB esplode, provocando un lampo di neutroni e creando l'alta temperatura necessaria per avviare la fusione termonucleare. I neutroni bombardano un inserto fatto di deuteruro di litio, un composto di deuterio e litio (viene utilizzato un isotopo di litio con numero di massa 6). Il litio-6 viene suddiviso in elio e trizio sotto l'influenza dei neutroni. Pertanto, la miccia atomica crea i materiali necessari per la sintesi direttamente nella bomba stessa.

Quindi inizia una reazione termonucleare in una miscela di deuterio e trizio, la temperatura all'interno della bomba aumenta rapidamente, coinvolgendo sempre più idrogeno nella sintesi. Con un ulteriore aumento della temperatura potrebbe iniziare la reazione tra nuclei di deuterio, caratteristica di una bomba all'idrogeno puro. Tutte le reazioni, ovviamente, avvengono così rapidamente da essere percepite come istantanee.

Fissione, fusione, fissione (superbomba).

In una bomba, infatti, la sequenza dei processi sopra descritti termina nella fase di reazione del deuterio con il trizio. Inoltre, i progettisti della bomba scelsero di non utilizzare la fusione nucleare, ma la fissione nucleare. La fusione dei nuclei di deuterio e trizio produce elio e neutroni veloci, la cui energia è sufficientemente elevata da provocare la fissione nucleare dell'uranio-238 (l'isotopo principale dell'uranio, molto più economico dell'uranio-235 utilizzato nelle bombe atomiche convenzionali). I neutroni veloci dividono gli atomi del guscio di uranio della superbomba. La fissione di una tonnellata di uranio crea un'energia equivalente a 18 Mt. L'energia non serve solo all'esplosione e alla generazione di calore. Ogni nucleo di uranio si divide in due “frammenti” altamente radioattivi. I prodotti della fissione comprendono 36 diversi elementi chimici e quasi 200 isotopi radioattivi. Tutto ciò costituisce la ricaduta radioattiva che accompagna le esplosioni di superbomb.

Grazie al design unico e al meccanismo d'azione descritto, armi di questo tipo possono essere rese potenti quanto desiderato. È molto più economico delle bombe atomiche della stessa potenza.

Conseguenze dell'esplosione.

Onda d'urto ed effetto termico.

L'impatto diretto (primario) di un'esplosione di superbomba è triplice. L'impatto diretto più evidente è un'onda d'urto di enorme intensità. La forza del suo impatto, a seconda della potenza della bomba, dell'altezza dell'esplosione sopra la superficie terrestre e della natura del terreno, diminuisce con la distanza dall'epicentro dell'esplosione. L'impatto termico di un'esplosione è determinato dagli stessi fattori, ma dipende anche dalla trasparenza dell'aria: la nebbia riduce drasticamente la distanza alla quale un lampo termico può causare gravi ustioni.

Secondo i calcoli, durante l'esplosione nell'atmosfera di una bomba da 20 megatoni, le persone rimarranno in vita nel 50% dei casi se 1) si rifugiano in un rifugio sotterraneo di cemento armato a una distanza di circa 8 km dall'epicentro dell'esplosione. esplosione (E), 2) si trovano in normali edifici urbani a una distanza di circa . 15 km da EV, 3) si sono trovati in uno spazio aperto ad una distanza di ca. A 20 Km da EV. In condizioni di scarsa visibilità e ad una distanza di almeno 25 km, se l'atmosfera è limpida, per le persone che si trovano in aree aperte, la probabilità di sopravvivenza aumenta rapidamente con la distanza dall'epicentro; a una distanza di 32 km il suo valore calcolato è superiore al 90%. L'area su cui la radiazione penetrante generata durante un'esplosione provoca la morte è relativamente piccola, anche nel caso di una superbomba ad alta potenza.

Palla di fuoco.

A seconda della composizione e della massa del materiale infiammabile coinvolto nella palla di fuoco, possono formarsi gigantesche tempeste di fuoco autosufficienti che infuriano per molte ore. Tuttavia, la conseguenza più pericolosa (anche se secondaria) dell'esplosione è la contaminazione radioattiva dell'ambiente.

Cadere.

Come si formano.

Quando una bomba esplode, la palla di fuoco risultante si riempie di un'enorme quantità di particelle radioattive. In genere, queste particelle sono così piccole che, una volta raggiunta l’atmosfera superiore, possono rimanervi per molto tempo. Ma se una palla di fuoco entra in contatto con la superficie della Terra, trasforma tutto ciò che si trova su di essa in polvere calda e cenere e li trascina in un tornado di fuoco. In un vortice di fiamme, si mescolano e si legano con particelle radioattive. Le polveri radioattive, ad eccezione delle più grandi, non si depositano immediatamente. La polvere più fine viene portata via dalla nuvola risultante e cade gradualmente man mano che si muove con il vento. Direttamente sul luogo dell'esplosione la pioggia radioattiva può essere estremamente intensa, soprattutto polvere di grandi dimensioni che si deposita sul terreno. A centinaia di chilometri dal luogo dell'esplosione e a distanze maggiori cadono al suolo piccole ma ancora visibili particelle di cenere. Spesso formano una copertura simile alla neve caduta, mortale per chiunque si trovi nelle vicinanze. Anche le particelle più piccole e invisibili, prima di depositarsi al suolo, possono vagare nell'atmosfera per mesi e persino anni, facendo più volte il giro del globo. Quando cadono, la loro radioattività è notevolmente indebolita. La radiazione più pericolosa rimane lo stronzio-90 con un tempo di dimezzamento di 28 anni. La sua perdita è chiaramente osservata in tutto il mondo. Quando si deposita su foglie ed erba, entra nella catena alimentare che include l’uomo. Di conseguenza, quantità notevoli, sebbene non ancora pericolose, di stronzio-90 sono state trovate nelle ossa dei residenti della maggior parte dei paesi. L'accumulo di stronzio-90 nelle ossa umane è molto pericoloso a lungo termine, poiché porta alla formazione di tumori ossei maligni.

Contaminazione a lungo termine dell'area con ricadute radioattive.

In caso di ostilità, l'uso di una bomba all'idrogeno porterà all'immediata contaminazione radioattiva di un'area entro un raggio di ca. A 100 chilometri dall'epicentro dell'esplosione. Se una superbomba esplodesse, un’area di decine di migliaia di chilometri quadrati risulterà contaminata. Un'area così vasta di distruzione con una singola bomba la rende un tipo di arma completamente nuovo. Anche se la superbomba non colpisce il bersaglio, ad es. non colpirà l'oggetto con effetti di shock termico, la radiazione penetrante e la ricaduta radioattiva che accompagnano l'esplosione renderanno inabitabile lo spazio circostante. Tali precipitazioni possono continuare per molti giorni, settimane e persino mesi. A seconda della loro quantità, l’intensità delle radiazioni può raggiungere livelli mortali. Un numero relativamente piccolo di superbomb è sufficiente per coprire completamente un vasto paese con uno strato di polvere radioattiva mortale per tutti gli esseri viventi. Pertanto, la creazione della superbomba segnò l'inizio di un'era in cui divenne possibile rendere inabitabili interi continenti. Anche molto tempo dopo la cessazione dell’esposizione diretta al fallout radioattivo, persisterà il pericolo dovuto all’elevata radiotossicità degli isotopi come lo stronzio-90. Con il cibo coltivato su terreni contaminati da questo isotopo, la radioattività entrerà nel corpo umano.

Il contenuto dell'articolo

Reazioni termonucleari.

Isotopi dell'idrogeno.

Sviluppo della bomba all'idrogeno.

Il meccanismo d'azione della bomba all'idrogeno.

Fissione, fusione, fissione (superbomba).

Grazie al design unico e al meccanismo d'azione descritto, armi di questo tipo possono essere rese potenti quanto desiderato. È molto più economico delle bombe atomiche della stessa potenza.

Conseguenze dell'esplosione.

Onda d'urto ed effetto termico.

Palla di fuoco.

Cadere.

Come si formano.

Contaminazione a lungo termine dell'area con ricadute radioattive.

Le ambizioni geopolitiche delle grandi potenze portano sempre a una corsa agli armamenti. Lo sviluppo di nuove tecnologie militari ha dato a un paese o a un altro un vantaggio rispetto agli altri. Così, a passi da gigante, l'umanità si è avvicinata all'emergere di armi terribili: bomba nucleare. Da quale data è iniziata la cronaca dell'era atomica, quanti paesi del nostro pianeta hanno potenziale nucleare e qual è la differenza fondamentale tra una bomba all'idrogeno e una atomica? Puoi trovare la risposta a queste e ad altre domande leggendo questo articolo.

Qual è la differenza tra una bomba all'idrogeno e una bomba nucleare?

Qualsiasi arma nucleare basato sulla reazione intranucleare, la cui potenza è in grado di distruggere quasi istantaneamente un gran numero di unità abitative, nonché attrezzature e tutti i tipi di edifici e strutture. Consideriamo la classificazione delle testate nucleari in servizio con alcuni paesi:

Bomba nucleare (atomica). Durante la reazione nucleare e la fissione del plutonio e dell'uranio, l'energia viene rilasciata su scala colossale. Tipicamente, una testata contiene due cariche di plutonio della stessa massa, che esplodono l'una in allontanamento dall'altra.
Bomba all'idrogeno (termonucleare). L'energia viene rilasciata in base alla fusione dei nuclei di idrogeno (da cui il nome). L'intensità dell'onda d'urto e la quantità di energia rilasciata superano di parecchie volte l'energia atomica.

Cos'è più potente: una bomba nucleare o all'idrogeno?

Mentre gli scienziati si chiedevano come utilizzare l'energia atomica ottenuta nel processo di fusione termonucleare dell'idrogeno per scopi pacifici, i militari avevano già condotto più di una dozzina di test. È venuto fuori che in carica pochi megatoni di una bomba all'idrogeno sono migliaia di volte più potenti di una bomba atomica. È persino difficile immaginare cosa sarebbe successo a Hiroshima (e in effetti allo stesso Giappone) se nella bomba da 20 kilotoni lanciata contro di essa ci fosse stato idrogeno.

Considera la potente forza distruttiva che risulta dall’esplosione di una bomba all’idrogeno da 50 megatoni:

Palla di fuoco: diametro 4,5 -5 chilometri di diametro.
Onda sonora: L'esplosione può essere udita a 800 chilometri di distanza.
Energia: dall'energia rilasciata, una persona può riportare ustioni sulla pelle, trovandosi fino a 100 chilometri dall'epicentro dell'esplosione.
fungo nucleare: l'altezza è superiore a 70 km di altezza, il raggio della calotta è di circa 50 km.

Bombe atomiche di tale potenza non sono mai state fatte esplodere prima. Esistono indicatori della bomba sganciata su Hiroshima nel 1945, ma le sue dimensioni erano significativamente inferiori alla scarica di idrogeno sopra descritta:

Palla di fuoco: diametro circa 300 metri.
fungo nucleare: altezza 12 km, raggio del cappuccio - circa 5 km.
Energia: la temperatura al centro dell'esplosione raggiunse i 3000C°.

Ora nell'arsenale delle potenze nucleari ci sono vale a dire le bombe all'idrogeno. Oltre al fatto che sono avanti nelle loro caratteristiche " fratellini", sono molto più economici da produrre.

Il principio di funzionamento di una bomba all'idrogeno

Diamo un'occhiata passo dopo passo, fasi di detonazione delle bombe all'idrogeno:

Detonazione della carica. La carica è in un guscio speciale. Dopo la detonazione, i neutroni vengono rilasciati e viene creata l'elevata temperatura necessaria per iniziare la fusione nucleare nella carica principale.
Fissione del litio. Sotto l'influenza dei neutroni, il litio si divide in elio e trizio.
Fusione termonucleare. Il trizio e l'elio innescano una reazione termonucleare, a seguito della quale l'idrogeno entra nel processo e la temperatura all'interno della carica aumenta istantaneamente. Si verifica un'esplosione termonucleare.

Il principio di funzionamento di una bomba atomica

Detonazione della carica. Il guscio della bomba contiene diversi isotopi (uranio, plutonio, ecc.), che decadono sotto il campo di detonazione e catturano i neutroni.
Processo di valanga. La distruzione di un atomo avvia il decadimento di molti altri atomi. Esiste un processo a catena che porta alla distruzione di un gran numero di nuclei.
Reazione nucleare. In brevissimo tempo, tutte le parti della bomba formano un tutt'uno e la massa della carica inizia a superare la massa critica. Viene rilasciata un'enorme quantità di energia, dopo di che si verifica un'esplosione.

Il pericolo di una guerra nucleare

Anche a metà del secolo scorso il pericolo di una guerra nucleare era improbabile. Due paesi avevano armi atomiche nel loro arsenale: l'URSS e gli Stati Uniti. I leader delle due superpotenze erano ben consapevoli del pericolo derivante dall’uso di armi di distruzione di massa e la corsa agli armamenti è stata molto probabilmente condotta come uno scontro “competitivo”.

Certo, non sono mancati momenti di tensione nei confronti dei poteri, ma il buon senso ha sempre prevalso sulle ambizioni.

La situazione cambiò alla fine del XX secolo. Il “testimone nucleare” è stato assunto non solo dai paesi sviluppati dell’Europa occidentale, ma anche dai rappresentanti dell’Asia.

Ma, come probabilmente saprai, " club nucleare"è composto da 10 paesi. Si ritiene ufficiosamente che Israele, e forse l'Iran, abbiano testate nucleari. Sebbene questi ultimi, dopo aver imposto loro sanzioni economiche, abbiano abbandonato lo sviluppo del programma nucleare.

Dopo la comparsa della prima bomba atomica, gli scienziati dell'URSS e degli Stati Uniti iniziarono a pensare ad armi che non avrebbero causato una distruzione e una contaminazione così grandi dei territori nemici, ma avrebbero avuto un effetto mirato sul corpo umano. L'idea è nata creazione di una bomba a neutroni.

Il principio di funzionamento è interazione del flusso di neutroni con carne vivente ed equipaggiamento militare. Gli isotopi più radioattivi prodotti distruggono istantaneamente una persona e carri armati, trasportatori e altre armi diventano per un breve periodo fonti di forti radiazioni.

Una bomba al neutrone esplode a una distanza di 200 metri dal suolo ed è particolarmente efficace durante un attacco di carri armati nemici. L'armatura dell'equipaggiamento militare, spessa 250 mm, è in grado di ridurre più volte gli effetti di una bomba nucleare, ma è impotente contro la radiazione gamma di una bomba a neutroni. Consideriamo gli effetti di un proiettile di neutroni con una potenza fino a 1 kiloton su un equipaggio di carri armati:

Come capisci, la differenza tra una bomba all'idrogeno e una bomba atomica è enorme. La differenza nella reazione di fissione nucleare tra queste cariche fa una bomba all’idrogeno è centinaia di volte più distruttiva di una bomba atomica.

Quando si utilizza una bomba termonucleare da 1 megaton, tutto nel raggio di 10 chilometri verrà distrutto. A soffrirne non saranno solo gli edifici e le attrezzature, ma anche tutti gli esseri viventi.

I capi dei paesi nucleari dovrebbero ricordarlo e usare la minaccia “nucleare” esclusivamente come strumento deterrente e non come arma offensiva.

Video sulle differenze tra la bomba atomica e quella all'idrogeno

Questo video descriverà in dettaglio e passo dopo passo il principio di funzionamento di una bomba atomica, nonché le principali differenze rispetto a quella all'idrogeno:

Ivy Mike - il primo test atmosferico di una bomba all'idrogeno condotto dagli Stati Uniti sull'atollo di Eniwetak il 1 novembre 1952.

65 anni fa l’Unione Sovietica fece esplodere la sua prima bomba termonucleare. Come funziona quest'arma, cosa può fare e cosa non può fare? Il 12 agosto 1953 in URSS venne fatta esplodere la prima bomba termonucleare “pratica”. Ti racconteremo la storia della sua creazione e scopriremo se è vero che tali munizioni difficilmente inquinano l'ambiente, ma possono distruggere il mondo.

L'idea delle armi termonucleari, in cui i nuclei degli atomi sono fusi anziché divisi, come in una bomba atomica, è apparsa non più tardi del 1941. È venuto in mente ai fisici Enrico Fermi e Edward Teller. Nello stesso periodo furono coinvolti nel Progetto Manhattan e contribuirono a creare le bombe sganciate su Hiroshima e Nagasaki. Progettare un'arma termonucleare si è rivelato molto più difficile.

Puoi capire approssimativamente quanto sia più complicata una bomba termonucleare rispetto a una bomba atomica dal fatto che le centrali nucleari funzionanti sono da tempo all'ordine del giorno, e le centrali termonucleari funzionanti e pratiche sono ancora fantascienza.

Affinché i nuclei atomici possano fondersi tra loro, devono essere riscaldati a milioni di gradi. Gli americani brevettarono un progetto per un dispositivo che avrebbe consentito ciò nel 1946 (il progetto era ufficiosamente chiamato Super), ma se ne ricordarono solo tre anni dopo, quando l'URSS testò con successo una bomba nucleare.

Il presidente degli Stati Uniti Harry Truman ha affermato che alla svolta sovietica si dovrebbe rispondere con “il cosiddetto idrogeno, o superbomba”.

Nel 1951, gli americani assemblarono il dispositivo e condussero test con il nome in codice "George". Il disegno era un toro – in altre parole, una ciambella – con isotopi pesanti di idrogeno, deuterio e trizio. Sono stati scelti perché tali nuclei sono più facili da fondere rispetto ai normali nuclei di idrogeno. La miccia era una bomba nucleare. L'esplosione ha compresso deuterio e trizio, si sono fusi, ha dato un flusso di neutroni veloci e ha acceso la piastra di uranio. In una bomba atomica convenzionale, non si verifica la fissione: ci sono solo neutroni lenti, che non possono causare la fissione di un isotopo stabile dell'uranio. Sebbene l’energia di fusione nucleare rappresentasse circa il 10% dell’energia totale dell’esplosione di George, l’“accensione” dell’uranio-238 ha permesso all’esplosione di essere due volte più potente del solito, fino a 225 kilotoni.

A causa dell'uranio aggiuntivo, l'esplosione fu due volte più potente di una bomba atomica convenzionale. Ma la fusione termonucleare rappresentava solo il 10% dell’energia rilasciata: i test hanno dimostrato che i nuclei di idrogeno non erano compressi abbastanza forte.

Quindi il matematico Stanislav Ulam propose un approccio diverso: una miccia nucleare a due stadi. La sua idea era quella di posizionare una barra di plutonio nella zona “idrogeno” del dispositivo. L'esplosione della prima miccia ha "acceso" il plutonio, due onde d'urto e due flussi di raggi X si sono scontrati: la pressione e la temperatura sono aumentate abbastanza da consentire l'inizio della fusione termonucleare. Il nuovo dispositivo fu testato sull'atollo di Enewetak nell'Oceano Pacifico nel 1952: la potenza esplosiva della bomba era già di dieci megatoni di TNT.

Tuttavia, questo dispositivo non era adatto nemmeno all'uso come arma militare.

Affinché i nuclei di idrogeno si fondassero, la distanza tra loro doveva essere minima, quindi il deuterio e il trizio furono raffreddati allo stato liquido, quasi allo zero assoluto. Ciò ha richiesto un'enorme installazione criogenica. Il secondo ordigno termonucleare, essenzialmente una modifica ampliata del George, pesava 70 tonnellate: non puoi lanciarlo da un aereo.

L’URSS iniziò a sviluppare una bomba termonucleare più tardi: il primo progetto fu proposto dagli sviluppatori sovietici solo nel 1949. Doveva usare il deuteruro di litio. Questo è un metallo, una sostanza solida, non ha bisogno di essere liquefatto, e quindi non era più necessario un frigorifero ingombrante, come nella versione americana. Altrettanto importante, il litio-6, quando bombardato dai neutroni dell'esplosione, ha prodotto elio e trizio, il che semplifica ulteriormente l'ulteriore fusione dei nuclei.

La bomba RDS-6 era pronta nel 1953. A differenza dei dispositivi termonucleari americani e moderni, non conteneva una barra di plutonio. Questo schema è noto come “sbuffo”: strati di deuteruro di litio erano intervallati da strati di uranio. Il 12 agosto, l'RDS-6 è stato testato nel sito di test di Semipalatinsk.

La potenza dell'esplosione fu di 400 kilotoni di TNT, 25 volte inferiore rispetto al secondo tentativo americano. Ma gli RDS-6 potrebbero essere lanciati dall'alto. La stessa bomba sarebbe stata utilizzata sui missili balistici intercontinentali. E già nel 1955, l'URSS migliorò la sua idea termonucleare, dotandola di una barra di plutonio.

Oggi, praticamente tutti i dispositivi termonucleari – anche quelli nordcoreani, a quanto pare – sono un incrocio tra i primi progetti sovietici e americani. Usano tutti il deuteruro di litio come combustibile e lo accendono con un detonatore nucleare a due stadi.

Come sappiamo dalle fughe di notizie, anche la più moderna testata termonucleare americana, la W88, è simile alla RDS-6c: strati di deuteruro di litio sono intervallati da uranio.

La differenza è che le moderne munizioni termonucleari non sono mostri multi-megatoni come la Tsar Bomba, ma sistemi con una resa di centinaia di kilotoni, come gli RDS-6. Nessuno ha testate megaton nel proprio arsenale, dal momento che, militarmente, una dozzina di testate meno potenti valgono più di una potente: questo permette di colpire più bersagli.

I tecnici lavorano con una testata termonucleare americana W80

Ciò che una bomba termonucleare non può fare

L’idrogeno è un elemento estremamente comune; ce n’è abbastanza nell’atmosfera terrestre.

Un tempo si diceva che un'esplosione termonucleare sufficientemente potente avrebbe potuto avviare una reazione a catena e tutta l'aria del nostro pianeta sarebbe bruciata. Ma questo è un mito.

Non solo l'idrogeno gassoso, ma anche quello liquido non è abbastanza denso perché possa iniziare la fusione termonucleare. Deve essere compresso e riscaldato da un'esplosione nucleare, preferibilmente da lati diversi, come avviene con un fusibile a due stadi. Non esistono tali condizioni nell’atmosfera, quindi lì le reazioni di fusione nucleare autosufficienti sono impossibili.

Questo non è l’unico malinteso sulle armi termonucleari. Si dice spesso che un'esplosione sia "più pulita" di un'esplosione nucleare: dicono che quando i nuclei di idrogeno si fondono, ci sono meno "frammenti" - pericolosi nuclei atomici di breve durata che producono contaminazione radioattiva - rispetto alla fissione dei nuclei di uranio.

Questo malinteso si basa sul fatto che durante un'esplosione termonucleare, la maggior parte dell'energia viene presumibilmente rilasciata a causa della fusione dei nuclei. Non è vero. Sì, la Bomba Zar era così, ma solo perché la sua “camicia” di uranio veniva sostituita con piombo per i test. I moderni fusibili a due stadi provocano una significativa contaminazione radioattiva.

La zona di possibile distruzione totale da parte dello zar Bomba, tracciata sulla mappa di Parigi. Il cerchio rosso è la zona di completa distruzione (raggio 35 km). Il cerchio giallo ha le dimensioni della palla di fuoco (raggio 3,5 km).

È vero, c’è ancora un fondo di verità nel mito della bomba “pulita”. Prendiamo la migliore testata termonucleare americana, la W88. Se esplode ad un'altezza ottimale sopra la città, l'area di grave distruzione coinciderà praticamente con la zona di danno radioattivo, pericoloso per la vita. Ci saranno pochissime morti per malattie da radiazioni: le persone moriranno per l’esplosione stessa, non per le radiazioni.

Un altro mito dice che le armi termonucleari sono in grado di distruggere tutta la civiltà umana e persino la vita sulla Terra. Anche questo è praticamente escluso. L'energia dell'esplosione è distribuita in tre dimensioni, quindi, con un aumento della potenza delle munizioni di mille volte, il raggio dell'azione distruttiva aumenta solo dieci volte: una testata megaton ha un raggio di distruzione solo dieci volte maggiore di una testata tattica da kilotoni.

66 milioni di anni fa, l’impatto di un asteroide portò all’estinzione della maggior parte degli animali e delle piante terrestri. La potenza d'impatto era di circa 100 milioni di megatoni, ovvero 10mila volte superiore alla potenza totale di tutti gli arsenali termonucleari della Terra. 790 mila anni fa, un asteroide si scontrò con il pianeta, l'impatto fu di un milione di megatoni, ma dopo non si verificarono tracce di estinzione anche moderata (incluso il nostro genere Homo). Sia la vita in generale che le persone sono molto più forti di quanto sembri.

La verità sulle armi termonucleari non è così popolare come i miti. Oggi è così: gli arsenali termonucleari di testate compatte di media potenza forniscono un fragile equilibrio strategico, per cui nessuno può stirare liberamente altri paesi del mondo con armi atomiche. La paura di una risposta termonucleare è un deterrente più che sufficiente.

Le centrali nucleari funzionano secondo il principio del rilascio e dell’intrappolamento dell’energia nucleare. Questo processo deve essere controllato. L'energia rilasciata si trasforma in elettricità. Una bomba atomica provoca una reazione a catena completamente incontrollabile e l'enorme quantità di energia rilasciata provoca una terribile distruzione. L’uranio e il plutonio non sono elementi così innocui della tavola periodica; portano a catastrofi globali.

Per capire qual è la bomba atomica più potente del pianeta, impareremo di più su tutto. L'idrogeno e le bombe atomiche appartengono all'energia nucleare. Se si combinano due pezzi di uranio, ma ciascuno ha una massa inferiore alla massa critica, allora questa “unione” supererà di gran lunga la massa critica. Ogni neutrone partecipa ad una reazione a catena perché divide il nucleo e rilascia altri 2-3 neutroni, che provocano nuove reazioni di decadimento.

La forza dei neutroni è completamente fuori dal controllo umano. In meno di un secondo, centinaia di miliardi di decadimenti appena formati non solo rilasciano enormi quantità di energia, ma diventano anche fonti di intense radiazioni. Questa pioggia radioattiva copre la terra, i campi, le piante e tutti gli esseri viventi in uno spesso strato. Se parliamo del disastro di Hiroshima, possiamo vedere che 1 grammo di esplosivo ha causato la morte di 200mila persone.

Si ritiene che una bomba a vuoto, creata utilizzando le ultime tecnologie, possa competere con quella nucleare. Il fatto è che al posto del TNT viene utilizzata una sostanza gassosa, che è molte decine di volte più potente. La bomba aerea ad alta potenza è la bomba a vuoto più potente al mondo, che non è un'arma nucleare. Può distruggere il nemico, ma le case e le attrezzature non verranno danneggiate e non ci saranno prodotti di decomposizione.

Qual è il principio del suo funzionamento? Immediatamente dopo essere stato sganciato dal bombardiere, un detonatore viene attivato ad una certa distanza dal suolo. Il corpo viene distrutto e viene spruzzata un'enorme nuvola. Se mescolato con l'ossigeno, inizia a penetrare ovunque: nelle case, nei bunker, nei rifugi. La combustione dell'ossigeno crea un vuoto ovunque. Quando questa bomba viene sganciata, viene prodotta un'onda supersonica e si genera una temperatura molto elevata.

La differenza tra una bomba a vuoto americana e una russa

Le differenze sono che quest'ultimo può distruggere un nemico anche in un bunker utilizzando l'apposita testata. Durante un'esplosione in aria, la testata cade e colpisce duramente il suolo, scavando fino a una profondità di 30 metri. Dopo l'esplosione si forma una nuvola che, aumentando di dimensioni, può penetrare nei rifugi ed esplodere lì. Le testate americane sono piene di normale TNT, quindi distruggono gli edifici. Una bomba a vuoto distrugge un oggetto specifico perché ha un raggio più piccolo. Non importa quale bomba sia la più potente: ognuna di esse sferra un colpo distruttivo incomparabile, colpendo tutti gli esseri viventi.

Bomba H

La bomba all’idrogeno è un’altra terribile arma nucleare. La combinazione di uranio e plutonio genera non solo energia, ma anche temperatura, che sale fino a un milione di gradi. Gli isotopi dell'idrogeno si combinano per formare nuclei di elio, che creano una fonte di energia colossale. La bomba all'idrogeno è la più potente: questo è un fatto indiscutibile. Basta immaginare che la sua esplosione sia pari a quella di 3.000 bombe atomiche a Hiroshima. Sia negli Stati Uniti che nell'ex Unione Sovietica si contano 40mila bombe di varia potenza: nucleare e idrogeno.

L'esplosione di tali munizioni è paragonabile ai processi osservati all'interno del Sole e delle stelle. I neutroni veloci dividono i gusci di uranio della bomba stessa a velocità enorme. Non viene rilasciato solo calore, ma anche ricadute radioattive. Esistono fino a 200 isotopi. La produzione di tali armi nucleari è più economica di quelle atomiche e il loro effetto può essere potenziato quante volte si desidera. Questa è la bomba più potente fatta esplodere in Unione Sovietica il 12 agosto 1953.

Conseguenze dell'esplosione

Il risultato dell’esplosione di una bomba all’idrogeno è triplice. La prima cosa che accade è che si osserva una potente onda d'urto. La sua potenza dipende dall'altezza dell'esplosione e dal tipo di terreno, nonché dal grado di trasparenza dell'aria. Possono formarsi grandi tempeste di fuoco che non si placano per diverse ore. Eppure, la conseguenza secondaria e più pericolosa che può causare la più potente bomba termonucleare è la radiazione radioattiva e la contaminazione dell'area circostante per lungo tempo.

Resti radioattivi dell'esplosione di una bomba all'idrogeno

Quando avviene un'esplosione, la palla di fuoco contiene tante piccolissime particelle radioattive che vengono trattenute nello strato atmosferico della terra e vi rimangono per lungo tempo. Al contatto con il terreno, questa palla di fuoco crea polvere incandescente composta da particelle di decomposizione. Prima si deposita quello più grande, e poi quello più leggero, che viene trasportato per centinaia di chilometri con l'aiuto del vento. Queste particelle possono essere viste ad occhio nudo; ad esempio, tale polvere può essere vista sulla neve. È fatale se qualcuno si avvicina. Le particelle più piccole possono rimanere nell'atmosfera per molti anni e “viaggiare” in questo modo, facendo più volte il giro dell'intero pianeta. Le loro emissioni radioattive diventeranno più deboli nel momento in cui ricadranno sotto forma di precipitazioni.

Se dovesse scoppiare una guerra nucleare utilizzando una bomba all’idrogeno, le particelle contaminate porterebbero alla distruzione della vita in un raggio di centinaia di chilometri dall’epicentro. Se viene utilizzata una superbomba, un’area di diverse migliaia di chilometri verrà contaminata, rendendo la terra completamente inabitabile. Si scopre che la bomba più potente del mondo creata dall'uomo è in grado di distruggere interi continenti.

Bomba termonucleare "la madre di Kuzka". Creazione

La bomba AN 602 ha ricevuto diversi nomi: "Tsar Bomba" e "Madre di Kuzka". È stato sviluppato nell'Unione Sovietica nel 1954-1961. Aveva l'ordigno esplosivo più potente dell'intera esistenza dell'umanità. Il lavoro per la sua creazione è stato svolto per diversi anni in un laboratorio altamente classificato chiamato "Arzamas-16". Una bomba all'idrogeno con una potenza di 100 megatoni è 10mila volte più potente della bomba sganciata su Hiroshima.

La sua esplosione è capace di spazzare via Mosca dalla faccia della terra in pochi secondi. Il centro della città potrebbe facilmente evaporare nel senso letterale del termine, e tutto il resto potrebbe trasformarsi in minuscole macerie. La bomba più potente del mondo spazzerebbe via New York e tutti i suoi grattacieli. Lascerebbe dietro di sé un cratere fuso e liscio, lungo venti chilometri. Con un'esplosione del genere non sarebbe stato possibile scappare scendendo in metropolitana. L'intero territorio entro un raggio di 700 chilometri verrebbe distrutto e infettato da particelle radioattive.

Esplosione della bomba zar: essere o non essere?

Nell'estate del 1961, gli scienziati decisero di condurre un test e osservare l'esplosione. La bomba più potente del mondo doveva esplodere in un sito di prova situato nell'estremo nord della Russia. L'enorme area del sito di prova occupa l'intero territorio dell'isola di Novaya Zemlya. La portata della sconfitta avrebbe dovuto essere di 1000 chilometri. L'esplosione potrebbe aver lasciato contaminati centri industriali come Vorkuta, Dudinka e Norilsk. Gli scienziati, avendo compreso l'entità del disastro, hanno unito le loro idee e si sono resi conto che il test era stato annullato.

Non c'era nessun posto sul pianeta per testare la famosa e incredibilmente potente bomba, rimase solo l'Antartide. Ma non è stato possibile effettuare un'esplosione nel continente ghiacciato, poiché il territorio è considerato internazionale ed ottenere il permesso per tali test è semplicemente irrealistico. Ho dovuto ridurre la carica di questa bomba di 2 volte. La bomba fu tuttavia fatta esplodere il 30 ottobre 1961 nello stesso luogo, sull'isola di Novaya Zemlya (ad un'altitudine di circa 4 chilometri). Durante l'esplosione, fu osservato un mostruoso enorme fungo atomico, che si sollevò nell'aria per 67 chilometri e l'onda d'urto fece il giro del pianeta tre volte. A proposito, nel museo Arzamas-16 nella città di Sarov, puoi guardare i cinegiornali dell'esplosione durante un'escursione, anche se sostengono che questo spettacolo non è per i deboli di cuore.