Hidrogén és atombomba. Mi erősebb: atombomba vagy hidrogénbomba? A hidrogénbomba működési elve

20.09.2019

1961. október 30. a szovjetekben nukleáris kísérleti helyszín a Novaja Zemlja dörgött a legtöbbet erős robbanás az emberiség történetében. A nukleáris gomba 67 kilométer magasra emelkedett, és a gomba „sapkájának” átmérője 95 kilométer volt. A lökéshullám háromszor körözött föld(és a robbanáshullám elszállt faépületek több száz kilométeres távolságra a vizsgálati helyszíntől). A robbanás villanása ezer kilométeres távolságból látható volt, annak ellenére, hogy vastag felhők lógtak Novaja Zemlja felett. Majdnem egy órán keresztül nem volt rádiókommunikáció az egész sarkvidéken. A robbanás ereje különböző források szerint 50 és 57 megatonna (millió tonna TNT) között mozgott.

Azonban, ahogy Nyikita Szergejevics Hruscsov viccelődött, nem növelték 100 megatonnára a bomba teljesítményét, csak azért, mert ebben az esetben Moszkvában minden ablak betört volna. De minden viccnek megvan a maga poénja – eredetileg egy 100 megatonnás bomba felrobbantását tervezték. A Novaja Zemlja robbanása pedig meggyőzően bebizonyította, hogy egy legalább 100 megatonna, legalább 200 kapacitású bomba létrehozása teljesen megvalósítható feladat. De 50 megatonna csaknem tízszer akkora, mint a második világháború során elköltött összes lőszer teljesítménye. Világháború minden részt vevő ország. Ráadásul egy 100 megatonnás kapacitású termék tesztelése esetén csak egy megolvadt kráter maradna a Novaja Zemlja-i tesztterületről (és a sziget nagy részéből). Moszkvában az üveg nagy valószínűséggel megmaradt volna, de Murmanszkban ki is fújhatták volna.

Elrendezés hidrogénbomba. A nukleáris fegyverek történelmi és emlékmúzeuma Sarovban

Az 1961. október 30-án 4200 méteres tengerszint feletti magasságban felrobbantott eszköz „Cár Bomba” néven vonult be a történelembe. Egy másik nem hivatalos név a „Kuzkina anya”. De ennek a hidrogénbombának a hivatalos neve nem volt olyan hangos - a szerény AN602 termék. Ennek a csodafegyvernek nem volt katonai jelentősége - nem tonna TNT-egyenértékben, hanem közönséges metrikus tonnában kifejezve a „termék” 26 tonnát nyomott, és problémás lett volna a „címzetthez” eljuttatni. Ez az erő demonstrációja volt – egyértelmű bizonyítéka annak, hogy a Szovjetunió képes volt bármilyen hatalom tömegpusztító fegyvereit létrehozni. Mi késztette hazánk vezetését ilyen példátlan lépésre? Természetesen nem más, mint az Egyesült Államokkal fennálló kapcsolatok romlása. Újabban úgy tűnt, hogy az Egyesült Államok és a Szovjetunió minden kérdésben kölcsönös egyetértésre jutott – 1959 szeptemberében Hruscsov hivatalos látogatást tett az Egyesült Államokban, és Dwight Eisenhower elnök moszkvai visszatérő látogatását is tervezték. Ám 1960. május 1-jén szovjet terület felett lelőttek egy amerikai U-2-es felderítő repülőgépet. 1961 áprilisában az amerikai titkosszolgálatok megszervezték a jól képzett kubai emigránsok partraszállását a Playa Giron-öbölben (ez a kaland Fidel Castro meggyőző győzelmével ért véget). Európában a nagyhatalmak nem tudtak dönteni Nyugat-Berlin státuszáról. Ennek eredményeként 1961. augusztus 13-án Németország fővárosát elzárta a híres berlini fal. Végül 1961-ben az Egyesült Államok PGM-19 Jupiter rakétákat telepített Törökországba. európai rész Oroszország (beleértve Moszkvát is) e rakéták hatótávolságán belül volt (egy évvel később a Szovjetunió rakétákat helyezne Kubába, és megkezdődik a híres kubai rakétaválság). Arról nem is beszélve, hogy a Szovjetunió és Amerika között ekkor még nem volt egyenlőség a nukleáris töltetek és hordozóik számában - 6 ezer amerikai robbanófejet mindössze háromszázzal tudtunk ellensúlyozni. Tehát a termonukleáris energia bemutatása a jelenlegi helyzetben egyáltalán nem volt felesleges.

Szovjet kisfilm a cárbomba teszteléséről

Egy népszerű tévhit szerint a szuperbombát Hruscsov parancsára fejlesztették ki 1961-ben, ami rekordév volt. rövid idő– mindössze 112 nap alatt. Valójában a bomba fejlesztése 1954-ben kezdődött. 1961-ben pedig a fejlesztők egyszerűen behozták a meglévő „terméket”. szükséges teljesítmény. Ezzel egy időben a Tupolev Tervező Iroda a Tu-16-os és Tu-95-ös repülőgépeket modernizálta új fegyverek gyártására. Az első számítások szerint a bomba tömegének legalább 40 tonnának kellett volna lennie, de a repülőgép-tervezők elmagyarázták az atomtudósoknak, hogy Ebben a pillanatban Ilyen súlyú termékhez nincs és nem is lehet hordozó. A nukleáris tudósok megígérték, hogy a bomba súlyát egészen elfogadható 20 tonnára csökkentik. Igaz, ilyen súly és méretek a bombarekeszek, a rögzítések és a bombaterek teljes átdolgozását követelték meg.

Hidrogénbomba robbanás

A bombát egy csoport fiatal atomfizikus végezte I. V. vezetésével. Kurcsatova. Ebbe a csoportba tartozott Andrej Szaharov is, aki akkoriban még nem gondolt a különvéleményre. Ráadásul a termék egyik vezető fejlesztője volt.

Ezt a teljesítményt többlépcsős kialakítás alkalmazásával érték el - egy „csak” másfél megatonna teljesítményű urántöltet nukleáris reakciót indított el egy 50 megatonna teljesítményű második lépcsőben. A bomba méreteinek megváltoztatása nélkül sikerült háromlépcsőssé tenni (ez már 100 megatonna). Elméletileg a színpadi töltetek száma korlátlan lehet. A bomba kialakítása a maga idejében egyedülálló volt.

Hruscsov siettette a fejlesztőket – októberben az SZKP 22. Kongresszusa zajlott az újonnan épült Kreml Kongresszusi Palotában, és a kongresszus emelvényéről kellett volna hírt adni az emberiség történetének legerősebb robbanásáról. És 1961. október 30-án Hruscsov régóta várt táviratot kapott, amelyet E. P. Slavsky közepes mérnöki miniszter és a Szovjetunió marsallja, K. S. Moszkalenko (tesztvezetők) írt alá:

"Moszkva. A Kreml. N.S. Hruscsov.
A Novaya Zemlyán végzett teszt sikeres volt. A tesztelők és a környező lakosság biztonsága biztosított. A gyakorlótér és minden résztvevő teljesítette a Szülőföld feladatát. Visszatérünk a kongresszushoz."

A Bomba cár robbanása szinte azonnal termékeny talajként szolgált mindenféle mítosznak. Néhányat a hivatalos sajtó terjesztett. Például a Pravda Bomba cárt nem kevesebbnek nevezte, mint az atomfegyverek tegnapi napjának, és azzal érvelt, hogy már erősebb töltéseket hoztak létre. Voltak pletykák az önfenntartó termoról is nukleáris reakció a légkörben. A robbanás erejének csökkenését egyesek szerint a szétválástól való félelem okozta földkéreg vagy... termonukleáris reakciót vált ki az óceánokban.

De akárhogy is legyen, egy évvel később, közben kubai rakétaválság Az Egyesült Államok még mindig elsöprő fölénnyel rendelkezett a nukleáris robbanófejek számában. De soha nem döntöttek úgy, hogy használják őket.

Ezen túlmenően a mega-robbanás vélhetően elősegítette az ötvenes évek vége óta Genfben folyó, három közepes nukleáris kísérleti tilalomról szóló tárgyalások előrehaladását. 1959-60-ban Franciaország kivételével minden atomhatalom elfogadta a kísérlet egyoldalú megtagadását, amíg ezek a tárgyalások folyamatban voltak. De az alábbiakban beszéltünk azokról az okokról, amelyek arra kényszerítették a Szovjetuniót, hogy ne tegyen eleget kötelezettségeinek. A Novaja Zemlján történt robbanás után a tárgyalások folytatódtak. 1963. október 10-én pedig Moszkvában aláírták a nukleáris fegyverek légköri kísérleteinek betiltásáról szóló szerződést. világűrés a víz alatt." Amíg ezt a Szerződést tiszteletben tartják, a Bomba szovjet cár az emberiség történetének legerősebb robbanószerkezete marad.

Modern számítógép-rekonstrukció

2015. augusztus 21

A Tsar Bomba az AN602 hidrogénbomba beceneve, amelyet 1961-ben teszteltek a Szovjetunióban. Ez a bomba volt a valaha felrobbantott legerősebb bomba. Az ereje olyan volt, hogy a robbanásból származó villanás 1000 km-re volt látható, az atomgomba pedig közel 70 km-re emelkedett.

A Csar Bomba egy hidrogénbomba volt. Kurchatov laboratóriumában hozták létre. A bomba ereje akkora volt, hogy 3800 Hirosima elpusztításához elegendő lett volna.

Emlékezzünk a keletkezésének történetére...

Az „atomkorszak” kezdetén az Egyesült Államok és a Szovjetunió nem csak az atombombák számában, hanem erejükben is versenyfutásba kezdett.

A Szovjetunió, amely később szerezte meg az atomfegyvereket, mint versenytársa, fejlettebb és erősebb eszközök létrehozásával igyekezett kiegyenlíteni a helyzetet.

szerint termonukleáris berendezés fejlesztése kód név Az Ivánt az 1950-es évek közepén indította el egy fizikuscsoport Kurcsatov akadémikus vezetésével. A projektben részt vevő csoport Andrej Szaharov, Viktor Adamszkij, Jurij Babajev, Jurij Trunov és Jurij Szmirnov volt.

Alatt kutatómunka a tudósok is megpróbálták megtalálni a határokat maximális teljesítmény termonukleáris robbanószerkezet.

A termonukleáris fúziós energiatermelés elméleti lehetősége már a második világháború előtt ismert volt, de a háború és az azt követő fegyverkezési verseny vetette fel a teremtés kérdését. műszaki eszköz hogy gyakorlatilag létrejöjjön ez a reakció. Ismeretes, hogy Németországban 1944-ben a nukleáris fűtőanyag hagyományos robbanóanyag töltetekkel történő sűrítésével termonukleáris fúziót kezdeményeztek, de ez nem járt sikerrel, mivel nem lehetett elérni a kívánt hőmérsékletet és nyomást. Az USA és a Szovjetunió a 40-es évek óta fejleszt termonukleáris fegyvereket, és szinte egyidejűleg tesztelte az első termonukleáris eszközöket az 50-es évek elején. 1952-ben az Egyesült Államok 10,4 megatonna teljesítményű töltetet robbantott fel az Eniwetak Atollon (ami 450-szer erősebb, mint a Nagaszakira ledobott bomba), 1953-ban pedig a Szovjetunió egy 400 kilotonnás hozamú eszközt tesztelt.

Az első termonukleáris eszközök tervei nem voltak alkalmasak tényleges harci felhasználásra. Például az Egyesült Államok által 1952-ben tesztelt eszköz egy kétszintes épület magasságú, 80 tonnát meghaladó tömegű földi szerkezet volt. Folyékony termonukleáris üzemanyagot tároltak benne egy hatalmas hűtőegység segítségével. Ezért a jövőben tömegtermelés termonukleáris fegyvereket hajtottak végre szilárd tüzelőanyag- lítium-6 deuterid. 1954-ben az Egyesült Államok a Bikini Atollon tesztelt egy erre épülő eszközt, 1955-ben pedig egy új szovjet termonukleáris bombát teszteltek a szemipalatyinszki tesztterületen. 1957-ben Nagy-Britanniában hidrogénbombát teszteltek.

A tervezési tanulmányok több évig tartottak, ill végső szakasz A „602-es termék” fejlesztése 1961-ben történt, és 112 napig tartott.

Az AN602 bomba háromlépcsős kialakítású volt: az első fokozat nukleáris töltése (a robbanási teljesítményhez való számított hozzájárulás 1,5 megatonna) a második szakaszban termonukleáris reakciót váltott ki (a robbanási teljesítményhez való hozzájárulás - 50 megatonna), és viszont elindította az úgynevezett nukleáris „Jekyll-Hyde reakciót” (maghasadás az urán-238 blokkokban a termonukleáris fúziós reakció eredményeként keletkező gyors neutronok hatására) a harmadik szakaszban (további 50 megatonna teljesítmény) , így az AN602 teljes számított teljesítménye 101,5 megatonna volt.

A kezdeti lehetőséget azonban elvetették, hiszen ebben a formában a bombarobbanás rendkívül erős sugárszennyezést okozott volna (ami azonban a számítások szerint még mindig komolyan alulmúlta volna a jóval kisebb teljesítményű amerikai készülékek okoztaét).
Ennek eredményeként úgy döntöttek, hogy a bomba harmadik szakaszában nem alkalmazzák a „Jekyll-Hyde reakciót”, és az uránkomponenseket ólomegyenértékükkel helyettesítik. Ez csaknem felére (51,5 megatonnára) csökkentette a robbanás becsült összteljesítményét.

A fejlesztők másik korlátja a repülőgépek képességei voltak. A 40 tonnás bomba első változatát a Tupolev Tervező Iroda repülőgép-tervezői elutasították - a hordozó repülőgép nem tudna ilyen rakományt eljuttatni a célponthoz.

Ennek eredményeként a felek kompromisszumra jutottak - a nukleáris tudósok felére csökkentették a bomba súlyát, a repüléstervezők pedig a Tu-95 bombázó speciális módosítását - a Tu-95V-t - készítették elő.

Kiderült, hogy a bombatérben semmilyen körülmények között nem lehet töltetet elhelyezni, ezért a Tu-95V-nek egy speciális külső hevederen kellett a célba vinnie az AN602-est.

Valójában a hordozó repülőgép 1959-ben elkészült, de az atomfizikusokat arra utasították, hogy ne gyorsítsák fel a bombával kapcsolatos munkát - éppen abban a pillanatban mutatkoztak a nemzetközi kapcsolatok feszültségének csökkenése a világban.

1961 elején azonban a helyzet ismét romlott, és a projektet újraélesztették.

A bomba végső tömege az ejtőernyőrendszerrel együtt 26,5 tonna volt. A terméknek több neve volt egyszerre - „Big Ivan”, „Cár Bomba” és „Kuzka anyja”. Utóbbi azután ragadt rá a bombára, hogy Nyikita Hruscsov szovjet vezető beszédet mondott az amerikaiaknak, amelyben megígérte, hogy megmutatja nekik „Kuzka anyját”.

1961-ben Hruscsov nyíltan beszélt külföldi diplomatáknak arról, hogy a Szovjetunió a közeljövőben egy szupererős termonukleáris töltet tesztelését tervezi. 1961. október 17-én a szovjet vezető a XXII. Pártkongresszuson jelentésben jelentette be a közelgő teszteket.

A vizsgálati helyszín a Novaja Zemlja-i Szuhoj Nos teszthely volt. A robbanás előkészületei 1961. október végén fejeződtek be.

A Tu-95B hordozó repülőgép a vaengai repülőtéren volt. Itt, egy speciális helyiségben végezték el a tesztelés utolsó előkészületeit.

1961. október 30-án reggel Andrej Durnovcev pilóta legénysége parancsot kapott, hogy repüljön a tesztterület területére és dobjon le egy bombát.

A vaengai repülőtérről felszálló Tu-95B két órával később érte el tervezési pontját. A bombát egy ejtőernyős rendszerről dobták le 10 500 méter magasból, ezt követően a pilóták azonnal megkezdték az autó elmozdítását a veszélyes területről.

Moszkvai idő szerint 11:33-kor robbanás történt a célpont felett 4 km-es magasságban.

A robbanás ereje jelentősen meghaladta a számítottat (51,5 megatonna), és 57 és 58,6 megatonna között mozgott TNT egyenértékben.

Működési elve:

A hidrogénbomba működése a könnyű atommagok termonukleáris fúziós reakciója során felszabaduló energia felhasználásán alapul. Ez a reakció a csillagok mélyén játszódik le, ahol az ultramagas hőmérséklet és az óriási nyomás hatására a hidrogénatommagok ütköznek, és nehezebb héliummagokká egyesülnek. A reakció során a hidrogénatommagok tömegének egy része nagy mennyiségű energiává alakul - ennek köszönhetően a csillagok folyamatosan hatalmas mennyiségű energiát szabadítanak fel. A tudósok ezt a reakciót a hidrogén - deutérium és trícium - izotópjaival másolták le, ami a "hidrogénbomba" nevet adta. Kezdetben a hidrogén folyékony izotópjait használták töltések előállítására, később pedig a lítium-6-deuteridot, a deutérium szilárd vegyületét és a lítium izotópját használták.

A lítium-6-deuterid a hidrogénbomba, a termonukleáris üzemanyag fő alkotóeleme. Már deutériumot raktároz, a lítium izotóp pedig a trícium képződésének alapanyaga. A termonukleáris fúziós reakció elindításához magas hőmérsékletet és nyomást kell létrehozni, valamint el kell választani a tríciumot a lítium-6-tól. Ezeket a feltételeket az alábbiak szerint biztosítjuk.

A termonukleáris üzemanyag tartályának héja urán-238-ból és műanyagból készül, a tartály mellé pedig hagyományos, több kilotonnás teljesítményű nukleáris töltetet helyeznek el - ezt hívják hidrogénbomba indító- vagy indító töltetének. A plutónium iniciátor töltés robbanása során erős röntgensugárzás hatására a tartály héja plazmává alakul, több ezerszer összenyomva, ami létrehozza a szükséges magas nyomásúés hatalmas hőmérséklet. Ugyanakkor a plutónium által kibocsátott neutronok kölcsönhatásba lépnek a lítium-6-tal, tríciumot képezve. A deutérium és a trícium atommagok ultramagas hőmérséklet és nyomás hatására kölcsönhatásba lépnek, ami termonukleáris robbanáshoz vezet.

Ha több réteget készít urán-238-ból és lítium-6-deuteridből, akkor mindegyik saját erejét adja a bomba robbanásához - vagyis egy ilyen „puff” lehetővé teszi a robbanás erejének szinte korlátlanul növelését. . Ennek köszönhetően szinte bármilyen teljesítményű hidrogénbomba készíthető, és sokkal olcsóbb lesz, mint egy hagyományos atombomba ugyanaz az erő.

A teszt szemtanúi azt mondják, hogy ilyet még életükben nem láttak. A robbanás nukleáris gombája 67 kilométer magasra emelkedett, a fénysugárzás akár 100 kilométeres távolságban is harmadfokú égési sérüléseket okozhat.

Megfigyelők arról számoltak be, hogy a robbanás epicentrumában a sziklák meglepően lapos formát öltöttek, a talaj pedig valamiféle katonai felvonulási területté változott. A teljes pusztítást Párizs területével megegyező területen érték el.

A légkör ionizációja rádióinterferenciát okozott még több száz kilométeres távolságban is a vizsgálati helyszíntől körülbelül 40 percig. A rádiókommunikáció hiánya meggyőzte a tudósokat, hogy a tesztek a lehető legjobban sikerültek. A Bomba cár robbanásából származó lökéshullám háromszor kerülte meg a Földet. A robbanás által keltett hanghullám körülbelül 800 kilométeres távolságban érte el a Dikson-szigetet.

A nagy felhők ellenére a szemtanúk még több ezer kilométeres távolságból is látták a robbanást, és le tudták írni.

A robbanásból származó radioaktív szennyeződés minimálisnak bizonyult, ahogy azt a fejlesztők tervezték - a robbanás erejének több mint 97%-át a termonukleáris fúziós reakció adta, amely gyakorlatilag nem okozott radioaktív szennyezést.

Ez lehetővé tette a tudósok számára, hogy a robbanás után két órán belül elkezdhessék tanulmányozni a kísérleti eredményeket a kísérleti területen.

A Bomba cár robbanása valóban hatással volt az egész világra. Négyszer erősebbnek bizonyult, mint a legerősebb amerikai bomba.

Elméleti lehetőség volt még erősebb töltések létrehozására, de úgy döntöttek, hogy felhagynak az ilyen projektek megvalósításával.

Furcsa módon a fő szkeptikusok a katonaság voltak. Az ő szemszögükből gyakorlati érzék nem voltak ilyen fegyverek. Hogyan rendeli meg, hogy az „ellenség barlangjába” szállítsák? A Szovjetuniónak már voltak rakétái, de ilyen rakommal nem tudtak Amerikába repülni.

A stratégiai bombázók sem tudtak ilyen „poggyászokkal” repülni az Egyesült Államokba. Ezen kívül könnyű célpontokká váltak a légvédelmi rendszerek számára.

Az atomkutatók sokkal lelkesebbnek bizonyultak. Több, 200-500 megatonna kapacitású szuperbomba elhelyezését tervezték az Egyesült Államok partjainál, amelyek felrobbanása óriási cunamit okozna, amely szó szerint elmossa Amerikát.

Andrej Szaharov akadémikus, jövőbeli emberi jogi aktivista és díjazott Nóbel díj béke, terjesszen elő egy másik tervet. „A hordozó egy tengeralattjáróról indított nagy torpedó lehet. Azt képzeltem, hogy egy ilyen torpedóhoz ki lehet fejleszteni egy ramjet vízgőz atomsugárhajtóművet. A több száz kilométeres távolságból érkező támadás célpontja az ellenséges kikötők. A tengeri háború elvész, ha a kikötőket megsemmisítik, biztosítanak minket erről a tengerészek. Egy ilyen torpedó teste nagyon tartós lehet, nem fog félni az aknáktól és a gáthálóktól. Természetesen a kikötők megsemmisítése – mind a vízből „kiugrott” 100 megatonnás töltetű torpedó felszíni felrobbanásával, mind a víz alatti robbanással – elkerülhetetlenül nagyon nagy veszteségekkel jár” – írta a tudós. emlékiratait.

Szaharov Pjotr Fomin admirálisnak mesélt ötletéről. Egy tapasztalt tengerész, aki a Szovjetunió Haditengerészetének főparancsnoka alatt az „atomi osztályt” vezette, megrémült a tudós tervétől, és „kannibalisztikusnak” nevezte a projektet. Szaharov szerint szégyellte magát, és soha nem tért vissza ehhez az ötlethez.

Tudósok és katonai személyzet sikeres megvalósítása A Tsar Bomba tesztjei nagylelkű díjakat kaptak, de a szupererős termonukleáris töltések ötlete kezdett a múlté válni.

Az atomfegyver-tervezők a kevésbé látványos, de sokkal hatékonyabb dolgokra összpontosítottak.

A „Cár Bomba” robbanása pedig a mai napig a legerősebb az emberiség által valaha gyártottak közül.

Bomba cár számokban:

Súly: 27 tonna
Hossz: 8 méter
Átmérő: 2 méter
Erő: 55 megatonna TNT egyenértékben
A nukleáris gomba magassága: 67 km
A gomba alap átmérője: 40 km
Átmérő tűzgömb: 4.6 km
Távolság, amelynél a robbanás bőrégést okozott: 100 km
Robbanási látótávolság: 1 000 km
A Tsar Bomba erejének megfelelő mennyiségű TNT: egy óriási TNT-kocka oldalával 312 méter (az Eiffel-torony magassága)

források

http://www.aif.ru/society/history/1371856

http://www.aif.ru/dontknows/infographics/kak_deystvuet_vodorodnaya_bomba_i_kakovy_posledstviya_vzryva_infografika

http://llloll.ru/tsar-bomb

És még egy kicsit a nem békés ATOM-ról: például és itt. És volt olyan is, hogy voltak is Az eredeti cikk a honlapon található InfoGlaz.rf Link a cikkhez, amelyből ez a másolat készült -

1953. augusztus 12-én 7 óra 30 perckor a szemipalatyinszki kísérleti telepen tesztelték az első szovjet hidrogénbombát, amely „RDS-6c termék” néven üzemel. Ez volt a negyedik szovjet nukleáris fegyverkísérlet.

A Szovjetunióban a termonukleáris programmal kapcsolatos első munka kezdete 1945-re nyúlik vissza. Ezután információ érkezett az Egyesült Államokban a termonukleáris problémával kapcsolatos kutatásokról. Edward Teller amerikai fizikus kezdeményezésére indították el 1942-ben. Az alapot Teller termonukleáris fegyverekre vonatkozó koncepciója vette, amelyet a szovjet atomtudósok köreiben „csőnek” neveztek - egy hengeres tartály folyékony deutériummal, amelyet egy indítószerkezet, például egy hagyományos eszköz robbanásával kellett volna felmelegíteni. atombomba. Csak 1950-ben állapították meg az amerikaiak, hogy a „cső” hiábavaló, és folytatták más tervek fejlesztését. De ekkorra a szovjet fizikusok már önállóan kidolgozták a termonukleáris fegyverek egy másik koncepcióját, amely hamarosan - 1953-ban - sikerhez vezetett.

A hidrogénbomba alternatív konstrukcióját Andrej Szaharov találta ki. A bomba a „puff” ötletén és a lítium-6 deuterid felhasználásán alapult. A KB-11-ben (ma Szarov városa, az egykori Arzamas-16, Nyizsnyij Novgorod régióban) kifejlesztett RDS-6s termonukleáris töltet uránból és termonukleáris üzemanyagból álló rétegekből álló gömb alakú rendszer volt, amelyet vegyi robbanóanyag vett körül.

Szaharov akadémikus - helyettes és disszidensMájus 21-én van a szovjet fizikus, politikai személyiség, disszidens, a szovjet hidrogénbomba egyik megalkotója, Andrej Szaharov Nobel-békedíjas akadémikus születésének 90. évfordulója. 1989-ben halt meg 68 éves korában, ebből hetet Andrej Dmitrijevics száműzetésben töltött.

A töltés energiafelszabadulása érdekében a tervezésénél tríciumot használtak. Egy ilyen fegyver létrehozásának fő feladata az volt, hogy az atombomba robbanása során felszabaduló energiát a nehéz hidrogén - deutérium - melegítésére és meggyújtására használják fel, termonukleáris reakciók végrehajtására olyan energia felszabadulásával, amely képes fenntartani magát. Az „égetett” deutérium arányának növelése érdekében Szaharov azt javasolta, hogy a deutériumot közönséges természetes uránhéjjal vegyék körül, aminek le kellett volna lassítania a tágulást, és ami a legfontosabb, jelentősen megnövelné a deutérium sűrűségét. A termonukleáris tüzelőanyag ionizációs kompressziójának jelenségét, amely az első szovjet hidrogénbomba alapjául szolgált, még mindig „szacharizációnak” nevezik.

Az első hidrogénbombával kapcsolatos munka eredményei alapján Andrej Szaharov megkapta a Szocialista Munka Hőse címet és a Sztálin-díj kitüntetettjét.

Az „RDS-6-osok” egy 7 tonnás szállítható bomba formájában készültek, amelyet egy Tu-16 bombázó bombanyílásába helyeztek el. Összehasonlításképpen az amerikaiak által létrehozott bomba 54 tonnát nyomott, és akkora volt, mint egy háromemeletes ház.

Az új bomba pusztító hatásának felmérésére a szemipalatyinszki tesztterületen várost építettek ipari és adminisztratív épületek. Összesen 190-en voltak a pályán különféle szerkezetek. Ebben a tesztben először használtak radiokémiai minták vákuumfelvételeit, amelyek lökéshullám hatására automatikusan megnyíltak. Az RDS-6-osok tesztelésére összesen 500 különböző földalatti kazamatákba és tartós talajszerkezetekbe szerelt mérő-, rögzítő- és filmező berendezés készült. A tesztek légiközlekedés-technikai támogatása - a termék felrobbanása idején a légi járműre ható lökéshullám nyomásának mérése a levegőben, a radioaktív felhőből levegőminta vétele, valamint a terület légi fényképezése speciális műszerrel történt. repülő egység. A bombát a bunkerben elhelyezett távirányító jelzésével távolról robbantották fel.

Úgy döntöttek, hogy egy 40 méter magas acéltorony robbantását hajtják végre, a töltet 30 méter magasan volt. A korábbi vizsgálatokból származó radioaktív talajt biztonságos távolságra eltávolították, régi alapokra speciális építményeket építettek a helyükre, és a toronytól 5 méterre bunkert építettek a Szovjetunió Akadémia Kémiai Fizikai Intézetében kifejlesztett berendezések felszerelésére. A termonukleáris folyamatokat rögzítő tudományok.

A pályán a hadsereg minden ágának katonai felszerelését telepítették. A tesztek során legfeljebb négy kilométeres körzetben minden kísérleti szerkezet megsemmisült. A hidrogénbomba robbanása teljesen elpusztíthat egy 8 kilométeres várost. Környezeti következmények A robbanások félelmetesnek bizonyultak: az első robbanásban 82% stroncium-90 és 75% cézium-137 volt.

A bomba ereje elérte a 400 kilotonnát, 20-szor több, mint az első atombombák az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban.

Az utolsó nukleáris robbanófej megsemmisítése Szemipalatyinszkban. Referencia1995. május 31-én megsemmisült az utolsó nukleáris robbanófej az egykori szemipalatyinszki kísérleti helyszínen. A szemipalatyinszki kísérleti helyszínt 1948-ban hozták létre kifejezetten az első szovjet nukleáris eszköz tesztelésére. A kísérleti helyszín Kazahsztán északkeleti részén volt.

A hidrogénbomba létrehozására irányuló munka a világ első, valóban globális léptékű szellemi „észcsatája” lett. A hidrogénbomba létrehozása teljesen új tudományos irányok kialakulását indította el - a magas hőmérsékletű plazma fizikáját, az ultramagas energiasűrűség fizikáját és az anomális nyomások fizikáját. Az emberiség történetében először alkalmaztak matematikai modellezést nagy léptékben.

Az „RDS-6s terméken” végzett munka tudományos és műszaki alapot teremtett, amelyet azután egy összehasonlíthatatlanul fejlettebb, alapvetően új típusú hidrogénbomba - egy kétlépcsős hidrogénbomba - kifejlesztésére használtak.

A Szaharov által tervezett hidrogénbomba nemcsak az USA és a Szovjetunió közötti politikai konfrontáció komoly ellenérvévé vált, hanem a szovjet űrhajózás gyors fejlődésének oka is volt azokban az években. Sikeres nukleáris kísérletek után a Koroljov Tervező Iroda kapott egy fontos kormányzati feladatot egy interkontinentális ballisztikus rakéta kifejlesztésére, amely a létrehozott töltetet célba juttatja. Ezt követően a „hét” nevű rakéta az első mesterséges földi műholdat az űrbe bocsátotta, és ezen indult útjára a bolygó első űrhajósa, Jurij Gagarin.

Az anyag nyílt forrásból származó információk alapján készült

1953. augusztus 12-én a szemipalatyinszki tesztterületen tesztelték az első szovjet hidrogénbombát.

És 1963. január 16-án, a közepén hidegháború, Nyikita Hruscsov ezt mondta a világnak szovjet Únióúj tömegpusztító fegyverek vannak az arzenáljában. Másfél évvel korábban a világ legerősebb hidrogénbomba-robbanását hajtották végre a Szovjetunióban - egy több mint 50 megatonna kapacitású töltetet robbantottak fel a Novaja Zemlyán. A szovjet vezetőnek sok tekintetben ez a kijelentése volt az, amely ráébredt a világban az atomfegyverkezési verseny további eszkalálódásának veszélyére: már 1963. augusztus 5-én Moszkvában megállapodást írtak alá, amely betiltotta az atomfegyver-kísérleteket a légkörben, külső térben és víz alatt.

A teremtés története

A termonukleáris fúziós energiatermelés elméleti lehetősége már a második világháború előtt is ismert volt, de a háború és az azt követő fegyverkezési verseny vetette fel a kérdést, hogy e reakció gyakorlati megvalósítására szolgáló technikai eszközt kell megalkotni. Ismeretes, hogy Németországban 1944-ben a nukleáris fűtőanyag hagyományos robbanóanyag töltetekkel történő sűrítésével termonukleáris fúziót kezdeményeztek, de ez nem járt sikerrel, mivel nem lehetett elérni a kívánt hőmérsékletet és nyomást. Az USA és a Szovjetunió a 40-es évek óta fejleszt termonukleáris fegyvereket, és szinte egyidejűleg tesztelte az első termonukleáris eszközöket az 50-es évek elején. 1952-ben az Egyesült Államok 10,4 megatonna teljesítményű töltetet robbantott fel az Eniwetak Atollon (ami 450-szer erősebb, mint a Nagaszakira ledobott bomba), 1953-ban pedig a Szovjetunió egy 400 kilotonnás hozamú eszközt tesztelt.

Az első termonukleáris eszközök tervei nem voltak alkalmasak tényleges harci felhasználásra. Például az Egyesült Államok által 1952-ben tesztelt eszköz egy kétszintes épület magasságú, 80 tonnát meghaladó tömegű földi szerkezet volt. Folyékony termonukleáris üzemanyagot tároltak benne egy hatalmas hűtőegység segítségével. Ezért a jövőben a termonukleáris fegyverek sorozatgyártását szilárd tüzelőanyaggal - lítium-6 deuteriddal - végezték. 1954-ben az Egyesült Államok a Bikini Atollon tesztelt egy erre épülő eszközt, 1955-ben pedig egy új szovjet termonukleáris bombát teszteltek a szemipalatyinszki tesztterületen. 1957-ben Nagy-Britanniában hidrogénbombát teszteltek. 1961 októberében a Szovjetunióban egy 58 megatonna kapacitású termonukleáris bombát robbantottak fel a Novaja Zemlyán - az emberiség által valaha tesztelt legerősebb bomba, amely „Cár Bomba” néven vonult be a történelembe.

A további fejlesztések célja a hidrogénbombák kialakításának méretének csökkentése volt, hogy biztosítsák azokat ballisztikus rakétákkal a célpontra. Már a 60-as években több száz kilogrammra csökkentették az eszközök tömegét, a 70-es évekre pedig a ballisztikus rakéták több mint 10 robbanófejet szállíthattak egyszerre - ezek több robbanófejű rakéták, mindegyik alkatrész eltalálhatja a saját célját. Ma az USA-nak, Oroszországnak és Nagy-Britanniának van termonukleáris arzenálja, Kínában (1967-ben) és Franciaországban (1968-ban) is végeztek termonukleáris töltésvizsgálatokat.

A hidrogénbomba működési elve

A hidrogénbomba működése a könnyű atommagok termonukleáris fúziós reakciója során felszabaduló energia felhasználásán alapul. Ez a reakció a csillagok mélyén játszódik le, ahol az ultramagas hőmérséklet és az óriási nyomás hatására a hidrogénatommagok ütköznek, és nehezebb héliummagokká egyesülnek. A reakció során a hidrogénatommagok tömegének egy része nagy mennyiségű energiává alakul - ennek köszönhetően a csillagok folyamatosan hatalmas mennyiségű energiát szabadítanak fel. A tudósok ezt a reakciót a deutérium és a trícium hidrogénizotópjai segítségével másolták le, így a „hidrogénbomba” nevet adták. Kezdetben a hidrogén folyékony izotópjait használták töltések előállítására, később pedig a lítium-6-deuteridot, a deutérium szilárd vegyületét és a lítium izotópját használták.

A termonukleáris üzemanyag tartályának héja urán-238-ból és műanyagból készül, a tartály mellé pedig hagyományos, több kilotonnás teljesítményű nukleáris töltetet helyeznek el - ezt hívják hidrogénbomba indító- vagy indító töltetének. A plutónium iniciátor töltés robbanása során az erős röntgensugárzás hatására a tartály héja plazmává alakul, több ezerszer összenyomódik, ami megteremti a szükséges nagy nyomást és óriási hőmérsékletet. Ugyanakkor a plutónium által kibocsátott neutronok kölcsönhatásba lépnek a lítium-6-tal, tríciumot képezve. A deutérium és a trícium atommagok ultramagas hőmérséklet és nyomás hatására kölcsönhatásba lépnek, ami termonukleáris robbanáshoz vezet.

Ha több réteget készít urán-238-ból és lítium-6-deuteridből, akkor mindegyik hozzáadja a saját erejét a bombarobbanáshoz - vagyis egy ilyen „puff” lehetővé teszi a robbanás erejének szinte korlátlanul növelését. Ennek köszönhetően szinte bármilyen teljesítményű hidrogénbomba készíthető, és sokkal olcsóbb lesz, mint egy azonos teljesítményű hagyományos atombomba.

A nagyhatalmak geopolitikai ambíciói mindig fegyverkezési versenyhez vezetnek. Az új katonai technológiák fejlesztése egyik vagy másik országnak előnyhöz jutott másokkal szemben. Így az emberiség ugrásszerűen közeledett a szörnyű fegyverek megjelenéséhez - atombomba. Mikortól kezdődött az atomkorszak tudósítása, bolygónkon hány ország rendelkezik nukleáris potenciállal, és mi az alapvető különbség a hidrogénbomba és az atom között? Ezekre és más kérdésekre választ kaphat, ha elolvassa ezt a cikket.

Mi a különbség a hidrogénbomba és az atombomba között?

Bármilyen nukleáris fegyvert intranukleáris reakció alapján, melynek ereje nagyszámú lakóegységet, valamint berendezést és mindenféle épületet és építményt képes szinte azonnal tönkretenni. Nézzük meg az egyes országokban üzemelő nukleáris robbanófejek besorolását:

Nukleáris (atom)bomba. A nukleáris reakció és a plutónium és urán hasadása során kolosszális léptékű energia szabadul fel. Egy robbanófej jellemzően két azonos tömegű plutónium töltést tartalmaz, amelyek egymástól távol robbannak.
Hidrogén (termonukleáris) bomba. Az energia szabadul fel a hidrogén atommagok fúziója alapján (innen a név). A lökéshullám intenzitása és a felszabaduló energia mennyisége többszörösen meghaladja az atomenergiát.

Mi erősebb: atombomba vagy hidrogénbomba?

Miközben a tudósok azon töprengtek, hogyan lehet a hidrogén termonukleáris fúziója során nyert atomenergiát békés célokra felhasználni, a katonaság már több mint egy tucat tesztet végzett. Kiderült, hogy tölt be néhány megatonnás hidrogénbomba ezerszer erősebb, mint egy atombomba. Még azt is nehéz elképzelni, mi lett volna Hirosimával (és valójában magával Japánnal), ha hidrogén lett volna a rádobott 20 kilotonnás bombában.

Tekintsük azt a hatalmas pusztító erőt, amely egy 50 megatonnás hidrogénbomba robbanásából ered:

Tűzgolyó: átmérője 4,5 -5 kilométer átmérőjű.
Hanghullám: 800 kilométerről hallani a robbanást.
Energia: a felszabaduló energiától az ember bőre égési sérüléseket szenvedhet, akár 100 kilométerre is lehet a robbanás epicentrumától.
atomgomba: magassága több mint 70 km magas, a sapka sugara kb. 50 km.

Ilyen erejű atombombát még soha nem robbantottak fel. Vannak jelek a Hirosimára 1945-ben ledobott bombáról, de mérete jelentősen kisebb volt, mint a fent leírt hidrogénkibocsátás:

Tűzgolyó: átmérője kb 300 méter.
atomgomba: magasság 12 km, sapka sugara - kb 5 km.
Energia: a hőmérséklet a robbanás középpontjában elérte a 3000C°-ot.

Jelenleg a nukleáris hatalmak arzenáljában vannak mégpedig hidrogénbombák. Amellett, hogy sajátosságaikban előrébb járnak " kistestvérek", sokkal olcsóbb az előállításuk.

A hidrogénbomba működési elve

Nézzük meg lépésről lépésre, a hidrogénbombák felrobbantásának szakaszai:

Töltet detonáció. A töltés egy speciális héjban van. A detonáció után neutronok szabadulnak fel, és létrejön a főtöltésben a magfúzió megkezdéséhez szükséges magas hőmérséklet.
Lítium hasadása. A neutronok hatására a lítium héliumra és tríciumra bomlik.
Termonukleáris fúzió. A trícium és a hélium termonukleáris reakciót vált ki, amelynek eredményeként a hidrogén belép a folyamatba, és a töltés belsejében a hőmérséklet azonnal megemelkedik. Termonukleáris robbanás történik.

Az atombomba működési elve

Töltet detonáció. A bombahéj több izotópot (uránt, plutóniumot stb.) tartalmaz, amelyek a detonációs mező alatt lebomlanak, és befogják a neutronokat.
Lavina folyamat. Egy atom megsemmisülése több további atom bomlását indítja el. Van egy láncfolyamat, amely pusztuláshoz vezet nagy mennyiség magok.
Nukleáris reakció. Nagyon rövid időn belül a bomba minden része egy egészet alkot, és a töltet tömege kezdi meghaladni a kritikus tömeget. Hatalmas mennyiségű energia szabadul fel, ami után robbanás következik be.

Az atomháború veszélye

A nukleáris háború veszélye még a múlt század közepén is valószínűtlen volt. Két ország – a Szovjetunió és az USA – fegyvertárában volt atomfegyver. A két nagyhatalom vezetői tisztában voltak a tömegpusztító fegyverek használatának veszélyével, és a fegyverkezési versenyt nagy valószínűséggel „versenyszerű” összecsapásként bonyolították le.

Persze voltak feszült pillanatok a hatalmakkal kapcsolatban, de a józan ész mindig győzött az ambíciók felett.

A helyzet a 20. század végén megváltozott. Az „atombotot” nemcsak a fejlett országokat Nyugat-Európa, hanem Ázsia képviselői is.

De mint valószínűleg tudod, " atomklub"10 országból áll. Nem hivatalosan úgy tartják, hogy Izraelnek, és esetleg Iránnak is vannak nukleáris robbanófejei. Bár az utóbbiak, miután gazdasági szankciókat vetettek ki rájuk, felhagytak az atomprogram fejlesztésével.

Az első atombomba megjelenése után a Szovjetunióban és az USA-ban a tudósok olyan fegyvereken kezdtek gondolkodni, amelyek nem okoznának ekkora pusztítást és szennyeződést az ellenséges területeken, de célzottan hatnak az emberi szervezetre. Felmerült az ötlet kb neutronbomba létrehozása.

A működési elv az a neutronfluxus kölcsönhatása élő hússal és katonai felszereléssel. A több előállított radioaktív izotóp azonnal tönkreteszi az embert, a tankok, transzporterek és egyéb fegyverek pedig rövid időre erős sugárzás forrásaivá válnak.

A neutronbomba a talajszinttől 200 méter távolságban robban fel, és különösen hatékony az ellenséges harckocsi támadásakor. A katonai felszerelések 250 mm vastag páncélzata többszörösen képes csökkenteni az atombomba hatását, de tehetetlen a neutronbomba gammasugárzásával szemben. Tekintsük egy legfeljebb 1 kilotonna teljesítményű neutronlövedék hatását a harckocsi legénységére:

Amint érti, óriási a különbség a hidrogénbomba és az atombomba között. A töltések közötti maghasadási reakció különbsége a hidrogénbomba több százszor pusztítóbb, mint az atombomba.

Egy 1 megatonnás termonukleáris bomba használatakor 10 kilométeres körzetben minden megsemmisül. Nemcsak az épületek és berendezések szenvednek kárt, hanem minden élőlény is.

A nukleáris országok vezetőinek emlékezniük kell erre, és az „nukleáris” fenyegetést kizárólag elrettentő eszközként, nem pedig támadó fegyverként használják.