Hidrogénbomba robbanási hulláma. Bomba cár - a Szovjetunió termonukleáris bombája. Videó az atombombák és a hidrogénbombák közötti különbségekről

December egyik legkellemetlenebb híréről – a sikeres tesztekről – már mindenki beszélt Észak Kórea th hidrogénbomba. Kim Dzsongun nem mulasztotta el utalni (közvetlenül kijelenteni), hogy bármikor készen áll arra, hogy a fegyvereket védekezőből támadóvá alakítsa, ami példátlan felhajtást váltott ki a sajtóban szerte a világon. Akadtak azonban olyan optimisták is, akik kijelentették, hogy a teszteket meghamisították: szerintük rossz irányba esik a Juche árnyéka, és valahogy nem látszik a radioaktív csapadék. De miért olyan jelentős tényező egy hidrogénbomba jelenléte az agresszor országban a szabad országok számára, hiszen még az Észak-Koreában bővelkedő nukleáris robbanófejek sem ijesztettek meg ennyire senkit?

A hidrogénbomba, más néven Hidrogénbomba vagy HB, egy hihetetlen pusztító erejű fegyver, amelynek erejét megatonna TNT-ben mérik. A HB működési elve a hidrogénmagok termonukleáris fúziója során keletkező energián alapul - pontosan ugyanez a folyamat megy végbe a Napban is.

Miben különbözik a hidrogénbomba az atombombától?

A nukleáris fúzió, a hidrogénbomba robbanása során fellépő folyamat az emberiség számára elérhető legerősebb energiafajta. Békés célokra való felhasználását még nem tanultuk meg, de katonai célokra adaptáltuk. Ez a termonukleáris reakció, hasonlóan a csillagokban tapasztalhatóhoz, hihetetlen energiaáramlást szabadít fel. Az atomenergiában az energia hasadásból származik atommag, tehát az atombomba robbanása sokkal gyengébb.

Első teszt

ÉS szovjet Únió ismét megelőzte a hidegháborús verseny sok résztvevőjét. A zseniális Szaharov vezetésével gyártott első hidrogénbombát a titkos szemipalatyinszki tesztterületen tesztelték – és finoman szólva nemcsak a tudósokat, hanem a nyugati kémeket is lenyűgözték.

Lökéshullám

A hidrogénbomba közvetlen pusztító hatása erős, rendkívül intenzív lökéshullám. Erőssége magának a bombának a méretétől és a töltet felrobbanásának magasságától függ.

Termikus hatás

Csupán 20 megatonnás hidrogénbomba (akkora, mint a legnagyobb tesztelt Ebben a pillanatban bomba - 58 megatonna) hatalmas mennyiségű hőenergiát hoz létre: a beton megolvadt a lövedék kísérleti helyszínétől öt kilométeres körzetben. Kilenc kilométeres körzetben minden élőlény elpusztul, sem berendezések, sem épületek nem maradnak fenn. A robbanás következtében kialakult kráter átmérője meghaladja majd a két kilométert, mélysége pedig mintegy ötven méter ingadozik.

Tűzgolyó

A robbanás után a leglátványosabb dolognak az tűnik a megfigyelőknek, az a hatalmas tűzgolyó: A hidrogénbomba robbanása által kiváltott lángoló viharok fenntartják magukat, és egyre több éghető anyagot vonnak be az örvénybe.

Sugárszennyezés

De a legtöbb veszélyes következménye a robbanás természetesen sugárszennyezést okoz. A nehéz elemek szétesése egy tomboló tüzes forgószélben apró radioaktív por részecskékkel tölti meg a légkört - olyan könnyű, hogy a légkörbe kerülve kétszer-háromszor megkerülheti a földgömböt, és csak azután esik ki belőle. csapadék. Így egy 100 megatonnás bomba egyetlen felrobbanása az egész bolygóra nézve következményekkel járhat.

Cári bomba

58 megatonna – ennyit nyomott a Novaja Zemlja szigetcsoport teszthelyén felrobbant legnagyobb hidrogénbomba. A lökéshullám háromszor körbejárta a Földet, kényszerítve a Szovjetunió ellenfeleit még egyszer hogy meggyõzõdjön ennek a fegyvernek a hatalmas pusztító erejérõl. Veszelcsak Hruscsov a plénumban azzal viccelődött, hogy csak attól tartva nem készítettek újabb bombát, hogy betörik az üveget a Kremlben.

HIDROGÉN BOMB, nagy pusztító erejű fegyver (TNT egyenértékben megatonna nagyságrendű), működési elve könnyű atommagok termonukleáris fúziójának reakcióján alapul. A robbanási energia forrása a Napon és más csillagokon végbemenő folyamatokhoz hasonló folyamatok.

1961-ben történt a valaha volt legerősebb hidrogénbomba robbanás.

Október 30-án délelőtt 11:32-kor Novaja Zemlja felett, a Mityushi-öböl területén, 4000 m-es magasságban a földfelszín felett egy 50 millió tonna TNT kapacitású hidrogénbombát robbantottak fel.

A Szovjetunió a történelem legerősebb termonukleáris berendezését tesztelte. Még a „fél” változatban is (és egy ilyen bomba maximális teljesítménye 100 megatonna) a robbanási energia tízszerese volt a második világháború alatt az összes háborúzó fél által használt robbanóanyag összteljesítményének (beleértve az atomot is). Hirosimára és Nagaszakira ledobott bombák). A robbanás okozta lökéshullám háromszor kerülte meg a Földet, 36 óra 27 perc alatt először.

A fényvillanás olyan erős volt, hogy a folyamatos felhőtakaró ellenére még Belushya Guba falu parancsnoki helyéről is látható volt (majdnem 200 km-re a robbanás epicentrumától). A gombafelhő 67 km magasra nőtt. A robbanás idején, miközben a bomba egy hatalmas ejtőernyőn lassan 10 500 magasságból a számított robbanási pontra zuhant, a Tu-95-ös hordozó repülőgép legénységével és parancsnokával, Andrej Jegorovics Durnovcev őrnaggyal már az űrben tartózkodott. biztonsági zóna. A parancsnok alezredesként, a Szovjetunió hőseként tért vissza repülőterére. Egy elhagyatott faluban - 400 km-re az epicentrumtól - faházak romboltak le, a kőházak pedig elveszítették a tetőt, az ablakokat és az ajtókat. A kísérleti helyszíntől sok száz kilométerre a robbanás következtében csaknem egy órára megváltoztak a rádióhullámok áthaladásának feltételei, leállt a rádiókommunikáció.

A bombát V.B. Adamskiy, Yu.N. Smirnov, A.D. Szaharov, Yu.N. Babaev és Yu.A. Trutnev (amiért Szaharov megkapta a Szocialista Munka Hőse harmadik kitüntetését). A „készülék” tömege 26 tonna volt, szállítására és ledobására egy speciálisan átalakított Tu-95 stratégiai bombázót használtak.

A „szuperbomba”, ahogy A. Szaharov nevezte, nem fért be a repülőgép bombaterébe (hossza 8 méter, átmérője kb. 2 méter), így a törzs nem erőgépes részét kivágták és egy különlegeset szereltek fel emelő mechanizmusés egy bomba rögzítésére szolgáló eszközt; ugyanakkor repülés közben még így is több mint a fele kilógott. A repülőgép teljes testét, még a légcsavarjainak lapátjait is speciális fehér festék borította, amely megvédte a robbanás során felvillanó fénytől. A kísérő laboratóriumi repülőgép karosszériáját ugyanazzal a festékkel vonták be.

A nyugaton „Cár Bomba” nevet kapott töltet robbanásának eredménye lenyűgöző volt:

* A robbanás nukleáris „gombája” 64 km magasra emelkedett; sapkájának átmérője elérte a 40 kilométert.

A robbanás tűzgolyója elérte a talajt, és majdnem elérte a bombakibocsátás magasságát (vagyis a robbanás tűzgolyójának sugara megközelítőleg 4,5 kilométer volt).

* A sugárzás harmadfokú égési sérüléseket okozott akár száz kilométeres távolságban.

* A sugárzás csúcsán a robbanás elérte a napenergia 1%-át.

* A robbanásból származó lökéshullám háromszor körbejárta a földgömböt.

* A légkör ionizációja rádióinterferenciát okozott még több száz kilométerre is a teszt helyszínétől egy órán keresztül.

* A szemtanúk érezték a becsapódást, és le tudták írni a robbanást több ezer kilométeres távolságban az epicentrumtól. Ezenkívül a lökéshullám bizonyos mértékig megőrizte pusztító erejét több ezer kilométeres távolságban az epicentrumtól.

* Az akusztikus hullám elérte a Dikson-szigetet, ahol a házak ablakait betörte a robbanás.

Ennek a tesztnek a politikai eredménye az volt, hogy a Szovjetunió demonstrálta, hogy korlátlan számú tömegpusztító fegyverrel rendelkezik – az Egyesült Államok által akkoriban tesztelt bomba maximális megatonna űrtartalma négyszer kisebb volt, mint a Bomba cáré. Valójában a hidrogénbomba teljesítményének növelése a munkaanyag tömegének pusztán növelésével érhető el, így elvileg nincs olyan tényező, amely megakadályozná egy 100 vagy 500 megatonnás hidrogénbomba létrehozását. (Valójában a Csar Bombát 100 megatonnás egyenértékűre tervezték; a tervezett robbanóerőt felére csökkentették Hruscsov szerint „Nehogy Moszkvában betörjön minden üveg”). Ezzel a teszttel a Szovjetunió bebizonyította, hogy képes bármilyen erejű hidrogénbombát létrehozni, és a bombát a robbanási pontig eljuttatni.

Termonukleáris reakciók. A Nap belseje gigantikus mennyiségű hidrogént tartalmaz, amely ultra-magas kompressziós állapotban van, kb. 15 000 000 K. Ilyen magas hőmérsékleten és plazmasűrűségen a hidrogénatommagok állandó ütközéseket tapasztalnak egymással, amelyek egy része összeolvad, és végül nehezebb héliummagok keletkeznek. Az ilyen reakciókat, amelyeket termonukleáris fúziónak neveznek, hatalmas mennyiségű energia szabadul fel. A fizika törvényei szerint a termonukleáris fúzió során felszabaduló energia abból adódik, hogy egy nehezebb atommag kialakulása során az összetételében szereplő könnyű atommagok tömegének egy része kolosszális mennyiségű energiává alakul. Éppen ezért a gigantikus tömegű Nap a termonukleáris fúzió során naponta kb. 100 milliárd tonna anyagot és energiát szabadít fel, aminek köszönhetően lehetségessé vált az élet a Földön.

A hidrogén izotópjai. A hidrogénatom a legegyszerűbb az összes létező atom közül. Egy protonból áll, amely a magja, amely körül egyetlen elektron forog. A víz (H 2 O) gondos tanulmányozása kimutatta, hogy elhanyagolható mennyiségű „nehéz” vizet tartalmaz, amely a hidrogén „nehéz izotópját” – deutériumot (2 H) tartalmazza. A deutérium mag egy protonból és egy neutronból áll - egy semleges részecske, amelynek tömege közel van a protonhoz.

A hidrogénnek van egy harmadik izotópja - a trícium, amelynek magja egy protont és két neutront tartalmaz. A trícium instabil és spontán módon megy keresztül radioaktív bomlás, hélium izotópjává alakul. A trícium nyomait a Föld légkörében találták, ahol a kozmikus sugarak és a levegőt alkotó gázmolekulák kölcsönhatása eredményeként keletkezik. A tríciumot mesterségesen állítják elő nukleáris reaktor, neutronfluxussal besugározzák a lítium-6 izotópot.

A hidrogénbomba fejlesztése. Előzetes elméleti elemzés kimutatták, hogy a termonukleáris fúzió a legkönnyebben deutérium és trícium keverékében valósítható meg. Ezt alapul véve az amerikai tudósok 1950 elején megkezdték a hidrogénbomba (HB) létrehozására irányuló projekt megvalósítását. Az enewetaki kísérleti telepen 1951 tavaszán végezték el a nukleáris berendezés első kísérleteit; a termonukleáris fúzió csak részleges volt. Jelentős sikert értek el 1951. november 1-jén, amikor egy hatalmas nukleáris eszközt teszteltek, amelynek robbanóereje 4? 8 Mt TNT egyenértékű.

A Szovjetunióban 1953. augusztus 12-én robbantották fel az első hidrogénes légibombát, majd 1954. március 1-jén az amerikaiak egy erősebb (kb. 15 Mt) légibombát robbantottak a Bikini Atollon. Azóta mindkét hatalom végrehajtotta a fejlett megatonnás fegyverek robbantását.

A Bikini Atollnál történt robbanást nagy mennyiségű radioaktív anyag szabadulása kísérte. Némelyikük több száz kilométerre esett a robbanás helyszínétől a Lucky Dragon japán halászhajón, míg mások Rongelap szigetét borították be. Mivel a termonukleáris fúzió stabil héliumot termel, a tiszta hidrogénbomba robbanásából származó radioaktivitás nem lehet több, mint egy termonukleáris reakció atomdetonátoré. A vizsgált esetben azonban a várható és a tényleges radioaktív csapadék mennyiségében és összetételében jelentősen eltért.

A hidrogénbomba hatásmechanizmusa. A hidrogénbomba robbanása során fellépő folyamatok sorrendje a következőképpen ábrázolható. Először a HB-héj belsejében található termonukleáris reakció iniciátor töltése (egy kis atombomba) felrobban, ami neutronvillanást eredményez, és létrehozza a termonukleáris fúzió elindításához szükséges magas hőmérsékletet. A neutronok bombáznak egy lítium-deuteridből készült betétet - a deutérium lítiummal alkotott vegyületét (6-os tömegszámú lítium-izotópot használnak). A lítium-6 neutronok hatására héliumra és tríciumra hasad. Így az atombiztosíték közvetlenül magában a bombában hozza létre a szintézishez szükséges anyagokat.

Ezután a deutérium és trícium keverékében termonukleáris reakció indul be, a bomba belsejében a hőmérséklet gyorsan megemelkedik, egyre több hidrogént bevonva a szintézisbe. A hőmérséklet további emelkedésével megindulhat a tiszta hidrogénbombára jellemző reakció a deutériummagok között. Természetesen minden reakció olyan gyorsan megy végbe, hogy azonnalinak érzékeljük.

Hasadás, fúzió, hasadás (szuperbomba). Valójában egy bombában a fent leírt folyamatok sorozata a deutérium és a trícium reakciójának szakaszában ér véget. Továbbá a bombatervezők nem a magfúziót, hanem a maghasadást választották. A deutérium és trícium magok fúziója héliumot és gyors neutronokat termel, amelyek energiája elég nagy ahhoz, hogy az urán-238 atommagok hasadását idézze elő (az urán fő izotópja, sokkal olcsóbb, mint az urán-235, amelyet hagyományos atombombákÓ). Gyors neutronok hasítják fel a szuperbomba uránhéjának atomjait. Egy tonna urán hasadása 18 Mt-nak megfelelő energiát eredményez. Az energia nem csak a robbanásra és a hőtermelésre megy el. Minden uránmag két erősen radioaktív „töredékre” hasad. A hasadási termékek között 36 különböző kémiai elemekés csaknem 200 radioaktív izotóp. Mindez a szuperbomba-robbanásokat kísérő radioaktív csapadék.

Az egyedi kialakításnak és a leírt hatásmechanizmusnak köszönhetően az ilyen típusú fegyverek tetszőleges teljesítményűek készíthetők. Sokkal olcsóbb, mint az azonos teljesítményű atombombák.

Hidrogén, ill termonukleáris bomba az USA és a Szovjetunió közötti fegyverkezési verseny sarokköve lett. A két szuperhatalom évekig vitatkozott arról, hogy ki lesz az első tulajdonosa egy új típusú pusztító fegyvernek.

Termonukleáris fegyver projekt

A hidegháború elején a hidrogénbomba tesztelése volt a legfontosabb érv a Szovjetunió vezetése mellett az Egyesült Államok elleni harcban. Moszkva nukleáris paritást akart elérni Washingtonnal, és hatalmas összegeket fektetett be a fegyverkezési versenybe. A hidrogénbomba létrehozására irányuló munka azonban nem a nagylelkű finanszírozásnak köszönhetően kezdődött, hanem az amerikai titkosügynökök jelentései miatt. 1945-ben a Kreml megtudta, hogy az Egyesült Államok új fegyver létrehozására készül. Ez egy szuperbomba volt, aminek a projektjét Szupernek hívták.

Az értékes információk forrása Klaus Fuchs, az amerikai Los Alamos National Laboratory munkatársa volt. Konkrét információkkal látta el a Szovjetuniót egy szuperbomba titkos amerikai fejlesztésével kapcsolatban. 1950-re a Super projektet a szemétbe dobták, mivel a nyugati tudósok számára világossá vált, hogy egy ilyen új fegyverrendszert nem lehet megvalósítani. A program igazgatója Edward Teller volt.

1946-ban Klaus Fuchs és John kidolgozták a Super projekt ötleteit, és szabadalmaztatták saját rendszerüket. A radioaktív implózió elve alapvetően új volt benne. A Szovjetunióban ezt a rendszert egy kicsit később - 1948-ban - kezdték figyelembe venni. Általánosságban elmondható, hogy a kezdeti szakaszban teljes mértékben a hírszerzés által kapott amerikai információkon alapult. De az ezeken az anyagokon alapuló kutatások folytatásával a szovjet tudósok észrevehetően megelőzték nyugati kollégáikat, ami lehetővé tette a Szovjetunió számára, hogy először megszerezze az első, majd a legerősebb termonukleáris bombát.

1945. december 17-én a Tanács alatt létrehozott különbizottság ülésén Népbiztosok A Szovjetunió, Yakov Zeldovich, Isaac Pomeranchuk és Julius Hartion atomfizikusok „A könnyű elemek atomenergiájának felhasználása” című jelentést készítettek. Ez a cikk a deutériumbomba alkalmazásának lehetőségét vizsgálta. Ez a beszéd jelentette a szovjet atomprogram kezdetét.

1946-ban a Kémiai Fizikai Intézetben elméleti kutatások folytak. E munka első eredményeit az Első Főigazgatóság Tudományos és Műszaki Tanácsának egyik ülésén vitatták meg. Két évvel később Lavrentij Berija utasította Kurcsatovot és Kharitont, hogy elemezzék a Neumann-rendszerrel kapcsolatos anyagokat, amelyeket a nyugati titkos ügynököknek köszönhetően juttattak el a Szovjetunióba. E dokumentumokból származó adatok további lendületet adtak az RDS-6 projekt megszületéséhez vezető kutatásnak.

"Evie Mike" és "Castle Bravo"

1952. november 1-jén az amerikaiak tesztelték a világ első termonukleáris berendezését, amely még nem volt bomba, de már a legfontosabb. összetevő. A robbanás a Csendes-óceánban, az Enivotek Atollon történt. és Stanislav Ulam (valójában mindegyikük a hidrogénbomba megalkotója) nemrég kidolgozott egy kétlépcsős tervet, amelyet az amerikaiak teszteltek. Az eszközt nem lehetett fegyverként használni, mivel deutérium felhasználásával állították elő. Ezenkívül hatalmas súlya és méretei is megkülönböztették. Egy ilyen lövedéket egyszerűen nem lehetett leejteni egy repülőgépről.

Az első hidrogénbombát szovjet tudósok tesztelték. Miután az Egyesült Államok tudomást szerzett az RDS-6-osok sikeres használatáról, világossá vált, hogy a fegyverkezési versenyben a lehető leggyorsabban le kell zárni a különbséget az oroszokkal szemben. Az amerikai tesztre 1954. március 1-jén került sor. A teszt helyszínéül a Marshall-szigeteken található Bikini-atollt választották. A csendes-óceáni szigetvilágot nem véletlenül választották. Itt szinte nem volt lakosság (és azt a néhány embert, aki a közeli szigeteken élt, a kísérlet előestéjén kilakoltatták).

Az amerikaiak legpusztítóbb hidrogénbomba-robbanása Bravo kastély néven vált ismertté. A töltési teljesítmény a vártnál 2,5-szer nagyobbnak bizonyult. A robbanás nagy terület (sok sziget és a Csendes-óceán) sugárszennyezéséhez vezetett, ami botrányhoz és a nukleáris program felülvizsgálatához vezetett.

RDS-6-ok fejlesztése

Az első szovjet termonukleáris bomba projektjét RDS-6-oknak nevezték. A tervet a kiváló fizikus, Andrej Szaharov írta. 1950-ben a Szovjetunió Minisztertanácsa úgy döntött, hogy a munkát a KB-11 új fegyvereinek létrehozására összpontosítja. E döntés értelmében Igor Tamm vezette tudóscsoport a bezárt Arzamas-16-hoz ment.

A szemipalatyinszki tesztterület kifejezetten erre a grandiózus projektre készült. A hidrogénbomba-teszt megkezdése előtt számos mérő-, filmező- és rögzítőműszert telepítettek oda. Ráadásul a tudósok megbízásából csaknem kétezer mutató jelent meg ott. A hidrogénbomba-teszttel érintett terület 190 építményt foglalt magában.

A szemipalatyinszki kísérlet nem csak az új típusú fegyver miatt volt egyedülálló. Egyedi vegyi és radioaktív minták befogadására szolgáló nyílásokat használtak. Csak egy erős lökéshullám tudta kinyitni őket. A felvevő és filmező műszereket speciálisan előkészített felszíni erődített építményekbe és földalatti bunkerekbe helyezték el.

Ébresztőóra

Még 1946-ban Edward Teller, aki az USA-ban dolgozott, kifejlesztette az RDS-6-ok prototípusát. Ébresztőórának hívják. Az eszköz projektjét eredetileg a Super alternatívájaként javasolták. 1947 áprilisában kísérletsorozat kezdődött a Los Alamos-i laboratóriumban, amelyek célja a termonukleáris elvek természetének tanulmányozása volt.

A tudósok az ébresztőórától várták a legnagyobb energiafelszabadulást. Teller ősszel úgy döntött, hogy lítium-deuteridet használ üzemanyagként a készülékhez. A kutatók még nem használták ezt az anyagot, de arra számítottak, hogy javítja a hatékonyságot. Érdekes, hogy Teller már megjegyezte a munkájában. feljegyzések a nukleáris program függése a számítógépek továbbfejlesztésétől. Erre a technikára volt szükség a tudósoknak a pontosabb és összetettebb számítások elvégzéséhez.

Az ébresztőórában és az RDS-6-ban sok közös volt, de sok tekintetben különböztek is. Az amerikai változat mérete miatt nem volt olyan praktikus, mint a szovjet. Nagy méretek a Super projekttől örökölte. Végül az amerikaiaknak fel kellett hagyniuk ezzel a fejlesztéssel. Az utolsó vizsgálatokra 1954-ben került sor, ezek után világossá vált, hogy a projekt veszteséges.

Az első termonukleáris bomba felrobbanása

Az emberiség történetének első hidrogénbomba-próbáját 1953. augusztus 12-én hajtották végre. Reggel egy fényes villanás jelent meg a láthatáron, amely még védőszemüvegen keresztül is vakító volt. Az RDS-6-os robbanás 20-szor erősebbnek bizonyult, mint egy atombomba. A kísérletet sikeresnek ítélték. A tudósok fontos technológiai áttörést tudtak elérni. Első alkalommal lítium-hidridet használtak üzemanyagként. A robbanás epicentrumától számított 4 kilométeres körzetben a hullám minden épületet elpusztított.

A hidrogénbomba későbbi, a Szovjetunióban végzett tesztjei az RDS-6-ok használatával szerzett tapasztalatokon alapultak. Ez a pusztító fegyver nemcsak a legerősebb volt. Fontos előny A bomba a tömörsége volt. A lövedéket egy Tu-16-os bombázóba helyezték. A siker lehetővé tette a szovjet tudósok számára, hogy megelőzzék az amerikaiakat. Az Egyesült Államokban akkoriban egy ház méretű termonukleáris berendezés működött. Nem volt szállítható.

Amikor Moszkva bejelentette, hogy a Szovjetunió hidrogénbombája készen áll, Washington vitatta ezt az információt. Az amerikaiak fő érve az volt, hogy a termonukleáris bombát Teller-Ulam séma szerint kell elkészíteni. A sugárzás becsapódásának elvén alapult. Ezt a projektet két évvel később, 1955-ben hajtják végre a Szovjetunióban.

Andrej Szaharov fizikus járult hozzá a legnagyobb mértékben az RDS-6-ok létrehozásához. A hidrogénbomba volt az ő agyszüleménye – ő javasolta azokat a forradalmi műszaki megoldásokat, amelyek lehetővé tették a tesztek sikeres elvégzését a szemipalatyinszki tesztterületen. A fiatal Szaharov azonnal a Szovjetunió Tudományos Akadémiájának akadémikusa lett, a szocialista munka hőse és a Sztálin-díj kitüntetettje. Más tudósok is kaptak kitüntetéseket és érmeket: Julija Hariton, Kirill Scselkin, Jakov Zeldovics, Nyikolaj Duhov stb. 1953-ban egy hidrogénbomba-teszt kimutatta, hogy szovjet tudomány képes legyőzni azt, ami egészen a közelmúltig fikciónak és fantáziának tűnt. Ezért közvetlenül az RDS-6-ok sikeres felrobbanása után megkezdődött a még erősebb lövedékek fejlesztése.

RDS-37

1955. november 20-án a Szovjetunióban sor került egy hidrogénbomba következő tesztjére. Ezúttal kétlépcsős volt, és megfelelt a Teller-Ulam sémának. Az RDS-37 bombát le akarták ejteni egy repülőgépről. A felfutáskor azonban világossá vált, hogy a teszteket vészhelyzetben kell elvégezni. Az időjósokkal ellentétben az időjárás érezhetően romlott, emiatt sűrű felhők borították be a gyakorlóteret.

A szakértők most először voltak kénytelenek leszállni egy repülőgépet termonukleáris bombával a fedélzetén. A Központi Parancsnokságon egy ideig vita folyt a további teendőkről. Megfontolták azt a javaslatot, hogy bombát dobjanak a közeli hegyekbe, de ezt a lehetőséget elutasították, mivel túl kockázatos. Eközben a gép tovább keringett a tesztterület közelében, és kifogyott az üzemanyagból.

Zeldovics és Szaharov kapta a végső szót. A tesztterületen kívül felrobbant hidrogénbomba katasztrófához vezetett volna. A tudósok megértették a kockázat teljes mértékét és saját felelősségüket, mégis írásban megerősítették, hogy a gép biztonságosan leszáll. Végül a Tu-16-os legénység parancsnoka, Fjodor Golovashko megkapta a leszállási parancsot. A leszállás nagyon sima volt. A pilóták minden képességüket megmutatták, és nem estek pánikba kritikus helyzetben. A manőver tökéletes volt. A Központi Parancsnokság megkönnyebbülten felsóhajtott.

A hidrogénbomba megalkotója, Szaharov és csapata túlélte a teszteket. A második kísérletet november 22-re tervezték. Ezen a napon minden vészhelyzet nélkül zajlott. A bombát 12 kilométeres magasságból dobták le. Amíg a lövedék zuhant, a gépnek sikerült biztonságos távolságba kerülnie a robbanás epicentrumától. Néhány perccel később a nukleáris gomba elérte a 14 kilométeres magasságot, átmérője pedig 30 kilométer volt.

A robbanás nem volt tragikus események nélkül. A lökéshullám 200 kilométeres távolságban törte szét az üveget, több sérülést okozva. Egy szomszéd faluban élt lány is meghalt, amikor ráomlott a mennyezet. Egy másik áldozat egy katona volt, aki egy speciális fogdában tartózkodott. A katona elaludt az ásóban, és fulladás következtében meghalt, mielőtt társai kirángathatták volna.

Bomba cár fejlődése

1954-ben az ország legjobb atomfizikusai vezetésük alatt elkezdték kifejleszteni az emberiség történetének legerősebb termonukleáris bombáját. Ebben a projektben részt vett Andrej Szaharov, Viktor Adamszkij, Jurij Babajev, Jurij Szmirnov, Jurij Trutnyev stb.. A bomba ereje és mérete miatt „cárbomba” néven vált ismertté. A projekt résztvevői később emlékeztettek arra, hogy ez a kifejezés Hruscsov híres kijelentése után jelent meg „Kuzka anyjáról” az ENSZ-ben. Hivatalosan a projekt neve AN602.

Hét éves fejlesztés alatt a bomba több reinkarnáción ment keresztül. A tudósok eleinte uránból és a Jekyll-Hyde reakcióból származó komponensek felhasználását tervezték, de később ezt az elképzelést el kellett vetni a radioaktív szennyeződés veszélye miatt.

Teszt a Novaya Zemlyán

Egy ideig a Csar Bomba projektet befagyasztották, mivel Hruscsov az Egyesült Államokba ment, és hidegháború rövid szünet következett. 1961-ben újra fellángolt a konfliktus az országok között, és Moszkvában ismét a termonukleáris fegyverekre emlékeztek. Hruscsov 1961 októberében, az SZKP XXII. Kongresszusán jelentette be a közelgő teszteket.

30-án egy Tu-95B bombával a fedélzetén felszállt Olenyából és elindult Új Föld. A gép két órába telt, mire célba ért. Egy másik szovjet hidrogénbombát dobtak le 10,5 ezer méteres magasságban nukleáris kísérleti helyszín"Orrszáraz" A lövedék még a levegőben robbant fel. Egy tűzgolyó jelent meg, amely elérte a három kilométeres átmérőt, és majdnem a földet érintette. A tudósok számításai szerint a robbanásból származó szeizmikus hullám háromszor keresztezte a bolygót. A becsapódás ezer kilométerrel odébb volt érezhető, a száz kilométeres távolságban élők harmadfokú égési sérüléseket szenvedhettek (ez nem történt meg, mivel a terület lakatlan volt).

Abban az időben a legerősebb amerikai termonukleáris bomba négyszer kisebb volt, mint a cár Bomba. A szovjet vezetés elégedett volt a kísérlet eredményével. Moszkva megkapta, amit akart a következő hidrogénbombától. A teszt kimutatta, hogy a Szovjetuniónak sokkal erősebb fegyverei voltak, mint az Egyesült Államoknak. Ezt követően a „Cár Bomba” pusztító rekordja soha nem dőlt meg. A legerősebb hidrogénbomba-robbanás jelentős mérföldkő volt a tudomány és a hidegháború történetében.

Más országok termonukleáris fegyverei

A hidrogénbomba brit fejlesztése 1954-ben kezdődött. A projekt menedzsere William Penney volt, aki korábban az egyesült államokbeli Manhattan Project résztvevője volt. A briteknek információmorzsáik voltak a termonukleáris fegyverek szerkezetéről. Az amerikai szövetségesek nem osztották meg ezt az információt. Washingtonban az 1946-ban elfogadott atomenergia-törvényre hivatkoztak. Az egyetlen kivétel a britek számára a tesztek megfigyelésének engedélye volt. Repülőgépekkel is gyűjtöttek mintákat, amelyeket az amerikai lövedékrobbanások hagytak hátra.

London először úgy döntött, hogy egy nagyon erős atombombát készít. Így kezdődtek az Orange Messenger-próbák. Ezek során dobták le az emberiség történetének legerősebb nem termonukleáris bombáját. Hátránya a túlzott költsége volt. 1957. november 8-án hidrogénbombát teszteltek. A brit kétlépcsős eszköz létrehozásának története a sikeres fejlődés példája a két egymás között vitatkozó szuperhatalom lemaradása körülményei között.

A hidrogénbomba Kínában 1967-ben, Franciaországban 1968-ban jelent meg. Így ma öt állam van a termonukleáris fegyverekkel rendelkező országok klubjában. Az észak-koreai hidrogénbombával kapcsolatos információk továbbra is ellentmondásosak. A KNDK vezetője kijelentette, hogy tudósai képesek voltak ilyen lövedéket kifejleszteni. A vizsgálatok során a szeizmológusok különböző országok nukleáris robbanás által okozott szeizmikus aktivitást rögzítettek. De még mindig nincs konkrét információ a KNDK-ban található hidrogénbombáról.

Sok olvasónk a hidrogénbombát egy atombombával társítja, csak sokkal erősebb. Valójában ez egy alapvetően új fegyver, amelynek megalkotása aránytalanul nagy szellemi erőfeszítést igényelt, és alapvetően eltérő fizikai elveken működik.

"Pöfékel"

Modern bomba

Az egyetlen közös az atombombában és a hidrogénbombában, hogy mindkettő kolosszális energiát szabadít fel az atommagban rejtve. Ezt kétféleképpen lehet megtenni: nehéz atommagokat, például uránt vagy plutóniumot könnyebbekre osztani (hasadási reakció), vagy a hidrogén legkönnyebb izotópjait összeolvadni (fúziós reakció). Mindkét reakció eredményeként a keletkező anyag tömege mindig kisebb, mint az eredeti atomok tömege. De a tömeg nem tűnhet el nyomtalanul - Einstein híres E=mc2 képlete szerint energiává alakul.

Egy bomba

Az atombomba létrehozásához szükséges és elégséges állapot megfelelő mennyiségű hasadóanyag beszerzése. A munka meglehetősen munkaigényes, de alacsony intellektuális, és közelebb áll a bányászathoz, mint a magas tudományhoz. Az ilyen fegyverek létrehozásának fő forrásait óriási uránbányák és dúsító üzemek építésére fordítják. Az eszköz egyszerűségét bizonyítja, hogy egy hónap sem telt el az első bombához szükséges plutónium előállítása és az első szovjet atomrobbanás között.

Idézzük fel röviden egy ilyen bomba működési elvét, amely az iskolai fizikatanfolyamokból ismert. Az urán és egyes transzurán elemek, például a plutónium azon tulajdonságán alapul, hogy a bomlás során egynél több neutront szabadítanak fel. Ezek az elemek spontán módon vagy más neutronok hatására bomlhatnak le.

A felszabaduló neutron elhagyhatja a radioaktív anyagot, vagy egy másik atommal ütközhet, ami újabb hasadási reakciót válthat ki. Ha egy anyag bizonyos koncentrációját (kritikus tömegét) túllépik, az újszülött neutronok száma, ami az atommag további hasadását okozza, elkezdi meghaladni a bomló atommagok számát. A bomló atomok száma lavinaszerűen növekedni kezd, új neutronokat szülve, vagyis láncreakció lép fel. Az urán-235 esetében a kritikus tömeg körülbelül 50 kg, a plutónium-239 esetében - 5,6 kg. Vagyis egy 5,6 kg-nál valamivel kisebb tömegű plutóniumgolyó csak egy meleg fémdarab, és a valamivel nagyobb tömeg csak néhány nanomásodpercig tart.

A bomba tényleges működése egyszerű: veszünk két, a kritikus tömegnél valamivel kisebb urán vagy plutónium félgömböt, 45 cm-es távolságra helyezzük el, fedjük le robbanóanyaggal és robbantjuk fel. Az uránt vagy plutóniumot szuperkritikus tömeggé szinterelik, és megindul a nukleáris reakció. Minden. Van egy másik módja is a futásnak nukleáris reakció- présel erős robbanás plutónium darab: az atomok közötti távolság csökken, és a reakció alacsonyabb kritikus tömegnél indul meg. Minden modern atomdetonátor ezen az elven működik.

Az atombombával kapcsolatos problémák attól a pillanattól kezdődnek, amikor növelni akarjuk a robbanás erejét. A hasadóanyag mennyiségének pusztán növelése nem elég – amint tömege eléri a kritikus tömeget, felrobban. Különféle zseniális sémákat találtak ki például arra, hogy ne két részből, hanem sok részből bombát készítsenek, amitől a bomba egy kibelezett narancsra kezdett hasonlítani, majd egyetlen robbanással, de mégis erővel összerakják egy darabba. 100 kilotonnát meghaladó tömeggel a problémák leküzdhetetlenné váltak.

H-bomba

De a termonukleáris fúzióhoz használt üzemanyagnak nincs kritikus tömege. Itt lóg a fejünk fölött a termonukleáris üzemanyaggal feltöltött Nap, évmilliárdok óta termonukleáris reakció zajlik benne, és semmi sem robban fel. Ezenkívül például a deutérium és a trícium (a hidrogén nehéz és szupernehéz izotópja) szintézisreakciója során 4,2-szer több energia szabadul fel, mint azonos tömegű urán-235 elégetésekor.

Az atombomba elkészítése inkább kísérleti, mint elméleti folyamat volt. A hidrogénbomba megalkotása teljesen új fizikai tudományágak megjelenését követelte meg: a magas hőmérsékletű plazma és az ultramagas nyomások fizikáját. Mielőtt elkezdtünk volna bombát építeni, alaposan meg kellett érteni a csak a csillagok magjában előforduló jelenségek természetét. Itt semmilyen kísérlet nem segíthet – a kutatók eszközei csak az elméleti fizika és felsőbb matematika. Nem véletlen, hogy a termonukleáris fegyverek fejlesztésében óriási szerep hárul a matematikusokra: Ulamra, Tikhonovra, Szamarszkijra stb.

Klasszikus szuper

1945 végére Edward Teller javasolta az első hidrogénbomba-tervet, amelyet "klasszikus szupernek" neveztek. A fúziós reakció elindításához szükséges szörnyű nyomás és hőmérséklet megteremtéséhez hagyományos atombombát kellett volna használni. Maga a „klasszikus szuper” egy hosszú, deutériummal töltött henger volt. Egy közbenső „gyújtó” kamrát is biztosítottak deutérium-trícium keverékkel - a deutérium és a trícium szintézisreakciója alacsonyabb nyomáson kezdődik. A tűzzel analóg módon a deutériumnak tűzifa, deutérium és trícium keveréke - egy pohár benzin és atombomba - gyufa szerepét kellett volna játszani. Ezt a sémát „csőnek” nevezték - egyfajta szivarnak, amelynek egyik végén atomgyújtó van. A szovjet fizikusok ugyanezzel a sémával kezdték el fejleszteni a hidrogénbombát.

Stanislav Ulam matematikus azonban egy közönséges csúsztatási szabály segítségével bebizonyította Tellernek, hogy a tiszta deutérium fúziós reakciója „szuperben” aligha lehetséges, és a keverékhez akkora mennyiségű tríciumra lenne szükség, hogy előállítsák. szükségessé válik a fegyveres minőségű plutónium előállításának az Egyesült Államokban történő gyakorlatilag befagyasztásához.

Felfújjuk cukorral

1946 közepén Teller egy másik hidrogénbomba-tervet javasolt - az „ébresztőórát”. Váltakozó gömb alakú urán-, deutérium- és tríciumrétegekből állt. A központi plutónium töltet nukleáris robbanása során a bomba más rétegeiben létrejött a szükséges nyomás és hőmérséklet a termonukleáris reakció megindulásához. Az „ébresztőórához” azonban nagy teljesítményű atomi iniciátorra volt szükség, és az Egyesült Államoknak (valamint a Szovjetuniónak) gondjai voltak a fegyveres minőségű urán és plutónium előállításával.

1948 őszén Andrej Szaharov hasonló tervhez lépett. A Szovjetunióban a mintát „sloyka”-nak hívták. A Szovjetunió számára, amelynek nem volt ideje elegendő mennyiségben fegyveres minőségű urán-235-öt és plutónium-239-et gyártani, Szaharov puffadt pasztája csodaszer volt. És ezért.

Egy hagyományos atombombában a természetes urán-238 nemcsak használhatatlan (a bomlás során keletkező neutronenergiája nem elegendő a hasadás megindításához), hanem káros is, mert szívesen elnyeli a másodlagos neutronokat, lelassítva a láncreakciót. Ezért a fegyveres minőségű urán 90%-a az urán-235 izotópból áll. A termonukleáris fúzióból származó neutronok azonban 10-szer energikusabbak, mint a hasadási neutronok, és az ilyen neutronokkal besugárzott természetes urán-238 kiválóan kezd hasadni. Az új bomba lehetővé tette a korábban hulladéknak számító urán-238 robbanóanyagként való felhasználását.

Szaharov „leveles tésztájának” fénypontja is egy fehér, világos kristályos anyag, a lítium-deuterid 6LiD használata volt az akut hiányos trícium helyett.

Mint fentebb említettük, a deutérium és trícium keveréke sokkal könnyebben meggyullad, mint a tiszta deutérium. Itt azonban véget érnek a trícium előnyei, és csak hátrányai maradnak: normál állapotában a trícium gáz, ami tárolási nehézségeket okoz; A trícium radioaktív, és stabil hélium-3-ra bomlik, amely aktívan fogyasztja a nagyon szükséges gyors neutronokat, így a bomba eltarthatósága néhány hónapra korlátozódik.

A nem radioaktív lítium-deutrid lassú hasadású neutronokkal besugározva - az atombiztosíték-robbanás következményeivel - tríciummá alakul. Így a sugárzás az elsődleges atomrobbanás azonnal elegendő mennyiségű tríciumot termel egy további termonukleáris reakcióhoz, és a deutérium kezdetben jelen van a lítium-deuteridben.

Éppen egy ilyen bombát, az RDS-6-osokat tesztelték sikeresen 1953. augusztus 12-én a szemipalatyinszki tesztterület tornyában. A robbanás ereje 400 kilotonna volt, és még mindig vita folyik arról, hogy valódi termonukleáris robbanásról vagy szupererős atomrobbanásról volt szó. Végül is a Szaharov puffadt pasztájában a termonukleáris fúziós reakció a teljes töltési teljesítmény legfeljebb 20%-át tette ki. A robbanáshoz főként a gyors neutronokkal besugárzott urán-238 bomlási reakciója járult hozzá, aminek köszönhetően az RDS-6-ok bevezették az úgynevezett „piszkos” bombák korszakát.

A tény az, hogy a fő radioaktív szennyeződés a bomlástermékekből származik (különösen a stroncium-90 és a cézium-137). Lényegében Szaharov „leveles tésztája” egy óriási atombomba volt, amit csak kis mértékben javított a termonukleáris reakció. Nem véletlen, hogy egyetlen „leveles tészta”-robbanás során a stroncium-90 82%-a és a cézium-137 75%-a keletkezett, amelyek a szemipalatyinszki kísérleti helyszín teljes története során a légkörbe kerültek.

amerikai bombák

A hidrogénbombát azonban elsőként az amerikaiak robbantották fel. 1952. november 1-jén a 10 megatonnás hozamú Mike termonukleáris eszközt sikeresen tesztelték a Csendes-óceáni Elugelab Atollban. Egy 74 tonnás amerikai eszközt nehéz lenne bombának nevezni. A "Mike" akkora, terjedelmes eszköz volt kétemeletes ház, folyékony deutériummal töltött abszolút nullához közeli hőmérsékleten (Szaharov „leveles tésztája” teljesen szállítható termék volt). A „Mike” csúcspontja azonban nem a mérete, hanem a termonukleáris robbanóanyagok összenyomásának ötletes elve volt.

Emlékezzünk vissza, hogy a hidrogénbomba fő gondolata az, hogy egy nukleáris robbanás révén megteremtse a fúzió feltételeit (ultramagas nyomás és hőmérséklet). A „puff” sémában a nukleáris töltés a központban helyezkedik el, ezért nem annyira összenyomja a deutériumot, mint inkább szétszórja kifelé - a termonukleáris robbanóanyag mennyiségének növelése nem vezet teljesítménynövekedéshez - egyszerűen nem van ideje robbantani. Pontosan ez korlátozza ennek a rendszernek a maximális teljesítményét – a világ legerősebb „puffa”, az Orange Herald, amelyet a britek 1957. május 31-én robbantottak fel, mindössze 720 kilotonnát adott.

Ideális lenne, ha az atombiztosítékot belül felrobbannánk, összenyomva a termonukleáris robbanóanyagot. De hogyan kell ezt csinálni? Edward Teller zseniális ötletet terjesztett elő: a termonukleáris üzemanyagot nem mechanikai energiával és neutronfluxussal kell összenyomni, hanem az elsődleges atombiztosíték sugárzásával.

Teller új kialakításában az iniciáló atomegységet leválasztották a termonukleáris egységről. Amikor az atomtöltés kiváltott, a röntgensugárzás megelőzte a lökéshullámot, és szétterjedt a hengeres test falai mentén, elpárologva és plazmává alakítva a polietilént. belső bélés bombatest. A plazma viszont lágyabb röntgensugarakat bocsátott ki, amelyeket az urán-238 belső hengerének külső rétegei abszorbeáltak - a „toló”. A rétegek robbanásszerűen párologni kezdtek (ezt a jelenséget ablációnak nevezik). A forró uránplazma egy szupererős rakétahajtómű sugárhajtásaihoz hasonlítható, amelynek tolóerejét deutériummal irányítják a hengerbe. Az uránhenger összeomlott, a deutérium nyomása és hőmérséklete elérte a kritikus szintet. Ugyanez a nyomás kritikus tömegre préselte össze a központi plutónium csövet, és az felrobbant. A plutónium gyújtózsinór robbanása belülről nyomta a deutériumot, tovább tömörítette és felmelegítette a termonukleáris robbanóanyagot, amely felrobbant. A neutronok intenzív áramlása felhasítja az urán-238 atommagokat a „tolóban”, ami másodlagos bomlási reakciót vált ki. Mindez még azelőtt megtörténhetett, hogy az elsődleges nukleáris robbanásból származó robbanáshullám elérte a termonukleáris egységet. Mindezen, a másodperc milliárdod részében bekövetkező események kiszámításához a bolygó legerősebb matematikusainak agyereje volt szükséges. A „Mike” készítői nem horrort éltek át a 10 megatonnás robbanásból, hanem leírhatatlan gyönyört – nemcsak megértették azokat a folyamatokat, amelyek a való világban csak a csillagok magjában fordulnak elő, hanem kísérletileg is tesztelték elméleteiket. saját kis csillagukat a Földön.

Bravó

Mivel a forma szépségében felülmúlta az oroszokat, az amerikaiak nem tudták kompaktra tenni készüléküket: Szaharov porított lítium-deuteridja helyett folyékony túlhűtött deutériumot használtak. Los Alamosban némi irigységgel reagáltak Szaharov „leveles tésztájára”: „az oroszok egy vödör nyerstejes hatalmas tehén helyett egy zacskó tejport használnak”. A titkokat azonban mindkét félnek nem sikerült eltitkolnia egymás elől. 1954. március 1-jén, a Bikini Atoll közelében az amerikaiak egy 15 megatonnás „Bravo” bombát teszteltek lítium-deuterid felhasználásával, 1955. november 22-én pedig az első szovjet kétlépcsős termonukleáris bombát, az RDS-37-et, amelynek teljesítménye 1,7 megatonna. felrobbant a szemipalatyinszki tesztterület felett, lebontva a tesztterület csaknem felét. Azóta a termonukleáris bomba kialakítása kisebb változtatásokon ment keresztül (például uránpajzs jelent meg az indítóbomba és a főtöltet között), és kanonikussá vált. És nem maradtak már a világon olyan nagyszabású természeti rejtélyek, amelyeket egy ilyen látványos kísérlettel meg lehetne oldani. Talán egy szupernóva születése.

H-BOMB
nagy pusztító erejű fegyver (TNT egyenértékben megatonna nagyságrendű), működési elve könnyű atommagok termonukleáris fúziójának reakcióján alapul. A robbanási energia forrása a Napon és más csillagokon végbemenő folyamatokhoz hasonló folyamatok.
Termonukleáris reakciók. A Nap belseje gigantikus mennyiségű hidrogént tartalmaz, amely ultra-magas kompressziós állapotban van, kb. 15 000 000 K. Ilyen magas hőmérsékleten és plazmasűrűségen a hidrogénatommagok állandó ütközéseket tapasztalnak egymással, amelyek egy része összeolvad, és végül nehezebb héliummagok keletkeznek. Az ilyen reakciókat, amelyeket termonukleáris fúziónak neveznek, hatalmas mennyiségű energia szabadul fel. A fizika törvényei szerint a termonukleáris fúzió során felszabaduló energia abból adódik, hogy egy nehezebb atommag kialakulása során az összetételében szereplő könnyű atommagok tömegének egy része kolosszális mennyiségű energiává alakul. Éppen ezért a gigantikus tömegű Nap a termonukleáris fúzió során naponta kb. 100 milliárd tonna anyagot és energiát szabadít fel, aminek köszönhetően lehetségessé vált az élet a Földön.
A hidrogén izotópjai. A hidrogénatom a legegyszerűbb az összes létező atom közül. Egy protonból áll, amely a magja, amely körül egyetlen elektron forog. A víz (H2O) gondos tanulmányozása kimutatta, hogy elhanyagolható mennyiségű „nehéz” vizet tartalmaz, amely a hidrogén „nehéz izotópját” - deutériumot (2H) tartalmazza. A deutérium mag egy protonból és egy neutronból áll - egy semleges részecske, amelynek tömege közel van a protonhoz. A hidrogénnek van egy harmadik izotópja - a trícium, amelynek magja egy protont és két neutront tartalmaz. A trícium instabil, és spontán radioaktív bomláson megy keresztül, a hélium izotópjává alakulva. A trícium nyomait a Föld légkörében találták, ahol a kozmikus sugarak és a levegőt alkotó gázmolekulák kölcsönhatása eredményeként keletkezik. A tríciumot mesterségesen állítják elő egy atomreaktorban a lítium-6 izotóp neutronárammal történő besugárzásával.
A hidrogénbomba fejlesztése. Az előzetes elméleti elemzés kimutatta, hogy a termonukleáris fúzió a legkönnyebben deutérium és trícium keverékében valósítható meg. Ezt alapul véve az amerikai tudósok 1950 elején megkezdték a hidrogénbomba (HB) létrehozására irányuló projekt megvalósítását. Az enewetaki kísérleti telepen 1951 tavaszán végezték el a nukleáris berendezés első kísérleteit; a termonukleáris fúzió csak részleges volt. Jelentős sikert értek el 1951. november 1-jén egy hatalmas nukleáris berendezés tesztelése során, amelynek robbanási teljesítménye 4e8 Mt TNT-egyenértékben. A Szovjetunióban 1953. augusztus 12-én robbantották fel az első hidrogénes légibombát, majd 1954. március 1-jén az amerikaiak egy erősebb (kb. 15 Mt) légibombát robbantottak a Bikini Atollon. Azóta mindkét hatalom végrehajtotta a fejlett megatonnás fegyverek robbantását. A Bikini Atollnál történt robbanást nagy mennyiségű radioaktív anyag szabadulása kísérte. Egy részük több száz kilométerre zuhant le a Lucky Dragon japán halászhajó robbanásának helyszínétől, míg mások Rongelap szigetét borították be. Mivel a termonukleáris fúzió stabil héliumot termel, a tiszta hidrogénbomba robbanásából származó radioaktivitás nem lehet több, mint egy termonukleáris reakció atomdetonátoré. A vizsgált esetben azonban a várható és a tényleges radioaktív csapadék mennyiségében és összetételében jelentősen eltért.
A hidrogénbomba hatásmechanizmusa. A hidrogénbomba robbanása során fellépő folyamatok sorrendje a következőképpen ábrázolható. Először az NB-héj belsejében található termonukleáris reakció iniciátor töltése (egy kis atombomba) felrobban, ami neutronvillanást eredményez, és létrehozza a termonukleáris fúzió elindításához szükséges magas hőmérsékletet. A neutronok bombáznak egy lítium-deuteridből készült betétet - a deutérium lítiummal alkotott vegyületét (6-os tömegszámú lítium-izotópot használnak). A lítium-6 neutronok hatására héliumra és tríciumra hasad. Így az atombiztosíték közvetlenül magában a bombában hozza létre a szintézishez szükséges anyagokat. Ezután a deutérium és trícium keverékében termonukleáris reakció indul be, a bomba belsejében a hőmérséklet gyorsan megemelkedik, egyre több hidrogént bevonva a szintézisbe. A hőmérséklet további emelkedésével megindulhat a tiszta hidrogénbombára jellemző reakció a deutériummagok között. Természetesen minden reakció olyan gyorsan megy végbe, hogy azonnalinak érzékeljük.
Hasadás, fúzió, hasadás (szuperbomba). Valójában egy bombában a fent leírt folyamatok sorozata a deutérium és a trícium reakciójának szakaszában ér véget. Továbbá a bombatervezők nem a magfúziót, hanem a maghasadást választották. A deutérium és trícium atommagok fúziója során hélium és gyorsneutronok keletkeznek, amelyek energiája elég nagy ahhoz, hogy az urán-238 (az urán fő izotópja, sokkal olcsóbb, mint a hagyományos atombombákban használt urán-235) maghasadását idézze elő. Gyors neutronok hasítják fel a szuperbomba uránhéjának atomjait. Egy tonna urán hasadása 18 Mt-nak megfelelő energiát eredményez. Az energia nem csak a robbanásra és a hőtermelésre megy el. Minden uránmag két erősen radioaktív "töredékre" hasad. A hasadási termékek 36 különböző kémiai elemet és közel 200 radioaktív izotópot tartalmaznak. Mindez a szuperbomba-robbanásokat kísérő radioaktív csapadék. Az egyedi kialakításnak és a leírt hatásmechanizmusnak köszönhetően az ilyen típusú fegyverek tetszőleges teljesítményűek készíthetők. Sokkal olcsóbb, mint az azonos teljesítményű atombombák.
A robbanás következményei. Lökéshullám és hőhatás. A szuperbomba robbanás közvetlen (elsődleges) becsapódása háromszoros. A legnyilvánvalóbb közvetlen hatás egy hatalmas intenzitású lökéshullám. Becsapódásának ereje a bomba erejétől, a robbanás földfelszín feletti magasságától és a terep jellegétől függően a robbanás epicentrumától való távolsággal csökken. A robbanás hőhatását ugyanazok a tényezők határozzák meg, de a levegő átlátszóságától is függ - a köd jelentősen csökkenti azt a távolságot, amelynél a hővillanás súlyos égési sérüléseket okozhat. Számítások szerint egy 20 megatonnás bomba atmoszférájában bekövetkezett robbanás során az esetek 50%-ában az emberek életben maradnak, ha 1) egy földalatti vasbeton menedékhelyen keresnek menedéket a bomba epicentrumától körülbelül 8 km-re. robbanás (E), 2) a közönséges városi épületekben kb. 15 km-re EV-től, 3) azon találták magukat nyitott hely távolságra kb. 20 km-re az EV-től. Rossz látási viszonyok között és legalább 25 km távolságban, ha a légkör tiszta, a nyílt területeken tartózkodó emberek számára a túlélés valószínűsége gyorsan növekszik az epicentrumtól való távolság növekedésével; 32 km távolságra számított érték több mint 90%. Viszonylag kicsi az a terület, amelyen a robbanás során keletkező áthatoló sugárzás halált okoz, még egy nagy teljesítményű szuperbomba esetében is.
Tűzgolyó. A tűzgolyóban lévő gyúlékony anyag összetételétől és tömegétől függően óriási, önfenntartó tűzviharok alakulhatnak ki, és órákig tombolhatnak. A robbanás legveszélyesebb (bár másodlagos) következménye azonban a környezet radioaktív szennyeződése.
Kiesik. Hogyan keletkeznek.
Amikor egy bomba felrobban, a keletkező tűzgolyót hatalmas mennyiségű radioaktív részecskék töltik meg. Ezek a részecskék jellemzően olyan kicsik, hogy amint elérik a felső légkört, hosszú ideig ott maradhatnak. De ha egy tűzgömb érintkezésbe kerül a Föld felszínével, mindent forró porrá és hamuvá változtat, és tüzes tornádóvá vonja őket. Lángörvényben radioaktív részecskékkel keverednek és kötődnek. A radioaktív por, a legnagyobb kivételével, nem ül le azonnal. Több finom por a robbanásból származó felhő elragadja, és a széllel együtt haladva fokozatosan kihullik. Közvetlenül a robbanás helyén a radioaktív csapadék rendkívül intenzív lehet - főként nagy por csapódik le a talajon. Több száz kilométerre a robbanás helyétől és nagyobb távolságokban apró, de még látható hamuszemcsék hullanak a földre. Gyakran a leesett hóhoz hasonló borítást képeznek, amely halálos mindenki számára, aki véletlenül a közelben van. Még a kisebb és láthatatlan részecskék is, mielőtt megtelepednének a talajon, hónapokig, sőt évekig bolyonghatnak a légkörben, sokszor megkerülve a földgömböt. Mire kiesnek, radioaktivitásuk jelentősen gyengül. A legveszélyesebb sugárzás továbbra is a stroncium-90, felezési ideje 28 év. Vesztesége egyértelműen megfigyelhető az egész világon. Amikor megtelepszik a leveleken és a fűben, belép az embert is magában foglaló táplálékláncokba. Ennek eredményeként a legtöbb ország lakosainak csontjaiban észrevehető, bár még nem veszélyes mennyiségű stroncium-90-et találtak. A stroncium-90 felhalmozódása az emberi csontokban hosszú távon nagyon veszélyes, mivel rosszindulatú csontdaganatok kialakulásához vezet.
A terület hosszú távú szennyezése radioaktív csapadékkal. Ellenséges cselekmények esetén a hidrogénbomba alkalmazása egy kb. 100 km-re a robbanás epicentrumától. Ha egy szuperbomba felrobban, több tízezer négyzetkilométernyi terület lesz szennyezett. Egy ilyen hatalmas pusztítási terület egyetlen bombával teljesen új típusú fegyverré teszi. Még akkor is, ha a szuperbomba nem találja el a célt, pl. nem éri lökés-termikus hatással a tárgyat, a robbanást kísérő áthatoló sugárzás és radioaktív csapadék lakhatatlanná teszi a környező teret. Az ilyen csapadék sok napig, hetekig, sőt hónapokig is eltarthat. Mennyiségüktől függően a sugárzás intenzitása elérheti a halálos szintet. Viszonylag kis számú szuperbomba elég ahhoz, hogy teljesen lefedje nagy ország radioaktív porréteg, amely minden élőlényre halálos. Így a szuperbomba megalkotása egy olyan korszak kezdetét jelentette, amikor teljes kontinenseket lehetett lakhatatlanná tenni. Még jóval a radioaktív csapadéknak való közvetlen kitettség megszűnése után is fennáll az izotópok, például a stroncium-90 magas radiotoxicitása miatti veszély. Ezzel az izotóppal szennyezett talajon termesztett élelmiszerekkel radioaktivitás kerül az emberi szervezetbe.
Lásd még
Nukleáris fúzió;
ATOMFEGYVER ;
NUKLEÁRIS HÁBORÚ.
IRODALOM
A nukleáris fegyverek hatása. M., 1960 Atomrobbanás az űrben, a földön és a föld alatt. M., 1970

Collier enciklopédiája. - Nyílt társadalom. 2000 .

Nézze meg, mi a „HIDROGÉNBOMBÁ” más szótárakban:

Elavult elnevezése a nagy pusztító erejű atombombának, amelynek működése a könnyű atommagok fúziós reakciója során felszabaduló energia felhasználásán alapul (lásd Termonukleáris reakciók). Az első hidrogénbombát a Szovjetunióban tesztelték (1953) ... Nagy enciklopédikus szótár

A termonukleáris fegyver a tömegpusztító fegyverek egyik fajtája, amelynek pusztító ereje a könnyű elemek magfúziója során a nehezebb elemekké (például két deutériummag (nehézhidrogén) szintézise) való felhasználáson alapul. ) atomok egy ... ... Wikipédia

Nagy pusztító erejű atombomba, melynek működése a könnyű atommagok fúziós reakciója során felszabaduló energia felhasználásán alapul (lásd Termonukleáris reakciók). Az első termonukleáris töltetet (3 Mt teljesítmény) 1952. november 1-jén robbantották fel az USA-ban.… … enciklopédikus szótár

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T terület chemija apibrėžtis Termobranduolinė bomba, kurios užtaisas – deuteris ir tritis. atitikmenys: engl. Hbomb; hidrogénbomba rus. hidrogénbomba ryšiai: sinonimas – H bomba… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. hidrogénbomba vok. Wasserstoffbombe, f rus. hidrogénbomba, f pranc. bombe à hydrogène, f … Fizikos terminų žodynas

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T terület ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Bomba, kurios branduolinis užtaisas – vandenilio izotopai: deuteris ir tritis. atitikmenys: engl. Hbomb; hidrogénbomba vok. Wasserstoffbombe, f rus. hidrogénbomba, f... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Nagy pusztító erejű robbanóbomba. V. akció b. termonukleáris reakció alapján. Lásd: Atomfegyverek... Nagy Szovjet Enciklopédia