Žvaigždžių naujienos
Vandenilis ir atominė bomba. Kas galingesnis: atominė ar vandenilinė bomba? Vandenilinės bombos veikimo principas
1961 m. spalio 30 d branduolinių bandymų aikštelė ant Novaja Zemlijos griaudėjo labiausiai galingas sprogimasžmonijos istorijoje. Branduolinis grybas pakilo į 67 kilometrų aukštį, o šio grybo „kepurės“ skersmuo siekė 95 kilometrus. Smūgio banga apskriejo tris kartus Žemė(ir sprogimo banga nunešė mediniai pastatai kelių šimtų kilometrų atstumu nuo bandymų vietos). Sprogimo blyksnis buvo matomas iš tūkstančio kilometrų, nepaisant to, kad virš Novaja Zemljos kabojo tiršti debesys. Beveik valandą nebuvo radijo ryšio visoje Arktyje. Sprogimo galia, remiantis įvairiais šaltiniais, svyravo nuo 50 iki 57 megatonų (milijonai tonų trotilo).
Tačiau, kaip juokavo Nikita Sergejevičius Chruščiovas, jie nepadidino bombos galios iki 100 megatonų tik todėl, kad tokiu atveju Maskvoje būtų išdaužyti visi langai. Tačiau kiekvienas pokštas turi savo pokšto dalį – iš pradžių buvo planuota susprogdinti 100 megatonų bombą. O sprogimas Novaja Zemlijoje įtikinamai įrodė, kad sukurti bombą, kurios galia ne mažesnė kaip 100 megatonų, bent 200, yra visiškai įmanoma užduotis. Tačiau 50 megatonų yra beveik dešimt kartų didesnė už visos per Antrąjį pasaulinį karą sunaudotos amunicijos galią. Pasaulinis karas visos dalyvaujančios šalys. Be to, jei būtų išbandytas 100 megatonų galios gaminys, iš bandymų aikštelės Novaja Zemlijoje (ir didžiojoje šios salos dalyje) liktų tik ištirpęs krateris. Maskvoje stiklas greičiausiai būtų išlikęs, tačiau Murmanske jis galėjo būti išpūstas.
Išdėstymas vandenilio bomba. Branduolinių ginklų istorijos ir memorialinis muziejus Sarove
1961 m. spalio 30 d. 4200 metrų aukštyje virš jūros lygio susprogdintas įtaisas įėjo į istoriją pavadinimu „Cara Bomba“. Kitas neoficialus vardas yra „Kuzkina motina“. Tačiau oficialus šios vandenilinės bombos pavadinimas buvo ne toks skambus – kuklus gaminys AN602. Šis stebuklingas ginklas neturėjo karinės reikšmės - ne tonomis TNT ekvivalento, o paprastomis metrinėmis tonomis „gaminys“ svėrė 26 tonas ir būtų buvę sunku jį pristatyti „adresatui“. Tai buvo jėgos demonstravimas – aiškus įrodymas, kad Sovietų Sąjunga buvo pajėgi sukurti bet kokios galios masinio naikinimo ginklus. Kas paskatino mūsų šalies vadovybę žengti tokį precedento neturintį žingsnį? Žinoma, ne kas kita, kaip santykių su JAV pablogėjimas. Visai neseniai atrodė, kad JAV ir Sovietų Sąjunga pasiekė abipusį supratimą visais klausimais – 1959 metų rugsėjį N. Chruščiovas su oficialiu vizitu lankėsi JAV, taip pat buvo numatytas prezidento Dwighto Eisenhowerio atsakomasis vizitas į Maskvą. Tačiau 1960 metų gegužės 1 dieną virš sovietinės teritorijos buvo numuštas amerikiečių žvalgybinis lėktuvas U-2. 1961 metų balandį Amerikos žvalgybos agentūros surengė gerai apmokytų kubiečių emigrantų išsilaipinimą Plaja Žirono įlankoje (šis nuotykis baigėsi įtikinama Fidelio Castro pergale). Europoje didžiosios valstybės negalėjo apsispręsti dėl Vakarų Berlyno statuso. Dėl to 1961 metų rugpjūčio 13 dieną Vokietijos sostinę užblokavo garsioji Berlyno siena. Galiausiai, 1961 m., JAV dislokavo PGM-19 Jupiter raketas Turkijoje. Europos dalis Rusija (įskaitant Maskvą) buvo šių raketų diapazone (po metų Sovietų Sąjunga iškels raketas Kuboje ir prasidės garsioji Kubos raketų krizė). Jau nekalbant apie tai, kad tarp Sovietų Sąjungos ir Amerikos tuo metu nebuvo lygybės branduolinių užtaisų ir jų nešėjų skaičiumi – 6 tūkstančius amerikiečių kovinių galvučių galėjome atremti tik trimis šimtais. Taigi termobranduolinės energijos demonstravimas dabartinėje situacijoje nebuvo nereikalingas.
Sovietinis trumpas filmas apie caro bombos bandymus
Yra populiarus mitas, kad superbomba buvo sukurta Chruščiovo nurodymu 1961 m., rekordiniais metais. trumpą laiką– vos per 112 dienų. Tiesą sakant, bombos kūrimas prasidėjo 1954 m. O 1961 m. kūrėjai tiesiog atnešė esamą „produktą“. reikalingos galios. Tuo pačiu metu Tupolevo projektavimo biuras modernizavo Tu-16 ir Tu-95 lėktuvus naujiems ginklams. Pirminiais skaičiavimais, bombos svoris turėjo būti ne mažesnis kaip 40 tonų, tačiau lėktuvų konstruktoriai branduoliniams mokslininkams paaiškino, kad Šis momentas Nešiklių tokio svorio produktui nėra ir negali būti. Branduoliniai mokslininkai pažadėjo sumažinti bombos svorį iki visai priimtinų 20 tonų. Tiesa, tokiam svoriui ir tokiems matmenims reikėjo visiškai perdaryti bombų skyrius, tvirtinimo detales, bombų skyrius.
Vandenilinės bombos sprogimas
Darbą su bomba atliko jaunų branduolinių fizikų grupė, vadovaujama I. V. Kurchatova. Šiai grupei taip pat priklausė Andrejus Sacharovas, kuris tuo metu dar negalvojo apie nesutarimus. Be to, jis buvo vienas iš pirmaujančių produkto kūrėjų.
Tokia galia buvo pasiekta naudojant daugiapakopę konstrukciją - urano užtaisas, kurio galia buvo „tik“ pusantros megatonos, pradėjo branduolinę reakciją antrojo etapo įkrovimu, kurio galia buvo 50 megatonų. Nekeičiant bombos matmenų, pavyko ją padaryti trijų pakopų (tai jau 100 megatonų). Teoriškai scenos įkrovimų skaičius galėtų būti neribotas. Bombos dizainas buvo unikalus savo laikui.
Chruščiovas paskubino kūrėjus – spalį naujai pastatytuose Kremliaus Kongresų rūmuose vyko 22-asis TSKP suvažiavimas, o žinia apie galingiausią žmonijos istorijoje sprogimą turėjo būti paskelbta iš suvažiavimo tribūnos. O 1961 m. spalio 30 d. Chruščiovas gavo ilgai lauktą telegramą, kurią pasirašė vidutinės inžinerijos ministras E. P. Slavskis ir Sovietų Sąjungos maršalas K. S. Moskalenko:
„Maskva. Kremlius. N. S. Chruščiovas.„Novaya Zemlya“ bandymas buvo sėkmingas. Užtikrinamas testuotojų ir aplinkinių gyventojų saugumas. Treniruočių aikštelė ir visi dalyviai atliko Tėvynės užduotį. Grįžtame prie suvažiavimo“.
Caro Bombos sprogimas beveik iš karto tapo derlinga dirva visokiems mitams. Kai kuriuos iš jų išplatino ... oficialioji spauda. Pavyzdžiui, „Pravda“ pavadino carą Bombą ne mažiau kaip atominių ginklų vakarykštę dieną ir tvirtino, kad jau buvo sukurti galingesni užtaisai. Sklido gandai ir apie savaime išsilaikantį termo branduolinė reakcija atmosferoje. Kai kurių nuomone, sprogimo galios sumažėjimą lėmė baimė suskilti Žemės pluta arba... sukelti termobranduolinę reakciją vandenynuose.
Bet kad ir kaip būtų, po metų, per Kubos raketų krizė Jungtinės Valstijos vis dar turėjo didžiulį pranašumą branduolinių kovinių galvučių skaičiumi. Tačiau jie niekada nesiryžo jų naudoti.
Be to, manoma, kad didžiulis sprogimas prisidėjo prie trijų vidutinių branduolinių bandymų uždraudimo derybų, kurios Ženevoje vyko nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos. 1959–1960 m. visos branduolinės valstybės, išskyrus Prancūziją, sutiko su vienašališku atsisakymu atlikti bandymus, kol vyko šios derybos. Tačiau toliau kalbėjome apie priežastis, privertusias Sovietų Sąjungą nesilaikyti savo įsipareigojimų. Po sprogimo Novaja Zemlijoje derybos buvo atnaujintos. O 1963 metų spalio 10 dieną Maskvoje buvo pasirašyta Branduolinio ginklo bandymų atmosferos draudimo sutartis. kosmosas ir po vandeniu“. Kol bus laikomasi šios sutarties, sovietų caras Bomba išliks galingiausiu sprogstamuoju užtaisu žmonijos istorijoje.
Šiuolaikinė kompiuterių rekonstrukcija
2015 m. rugpjūčio 21 d
Caro Bomba – vandenilinės bombos AN602 pravardė, kuri Sovietų Sąjungoje buvo išbandyta 1961 m. Ši bomba buvo galingiausia kada nors susprogdinta bomba. Jo galia buvo tokia, kad sprogimo blyksnis buvo matomas už 1000 km, o branduolinis grybas pakilo beveik 70 km.
Caro Bomba buvo vandenilinė bomba. Jis buvo sukurtas Kurchatovo laboratorijoje. Bombos galia buvo tokia, kad jos būtų užtekę sunaikinti 3800 Hirosimų.
Prisiminkime jos sukūrimo istoriją...
„Atominio amžiaus“ pradžioje JAV ir Sovietų Sąjunga varžėsi ne tik dėl atominių bombų skaičiaus, bet ir dėl jų galios.
SSRS, kuri atominius ginklus įsigijo vėliau nei konkurentė, siekė išlyginti situaciją kurdama pažangesnius ir galingesnius įrenginius.
Termobranduolinio įrenginio kūrimas pagal Kodinis pavadinimas"Ivaną" pradėjo šeštojo dešimtmečio viduryje fizikų grupė, vadovaujama akademiko Kurchatovo. Šiame projekte dalyvavo Andrejus Sacharovas, Viktoras Adamskis, Jurijus Babajevas, Jurijus Trunovas ir Jurijus Smirnovas.
Per tiriamasis darbas mokslininkai taip pat bandė rasti ribas maksimali galia termobranduolinis sprogstamasis įtaisas.
Teorinė galimybė gauti energiją termobranduolinės sintezės būdu buvo žinoma dar prieš Antrąjį pasaulinį karą, tačiau būtent karas ir po to kilusios ginklavimosi varžybos iškėlė klausimą, kaip sukurti techninis prietaisas praktiškai sukurti šią reakciją. Žinoma, kad 1944 metais Vokietijoje buvo vykdomi termobranduolinės sintezės inicijavimo darbai, suspaudžiant branduolinį kurą naudojant įprastų sprogmenų užtaisus – tačiau nepavyko, nes nepavyko pasiekti reikiamos temperatūros ir slėgio. JAV ir SSRS termobranduolinius ginklus kūrė nuo 40-ųjų, beveik vienu metu išbandydamos pirmuosius termobranduolinius įrenginius šeštojo dešimtmečio pradžioje. 1952 metais JAV Enivetak atole susprogdino 10,4 megatonos galios užtaisą (tai yra 450 kartų galingesnis už Nagasakyje numestą bombą), o 1953 metais SSRS išbandė 400 kilotonų našumo įrenginį.
Pirmųjų termobranduolinių įrenginių konstrukcijos buvo prastai pritaikytos tikram koviniam naudojimui. Pavyzdžiui, 1952 m. JAV išbandytas prietaisas buvo antžeminė konstrukcija, kurios aukštis prilygsta 2 aukštų pastatui ir sveria daugiau nei 80 tonų. Jame, naudojant didžiulį šaldymo įrenginį, buvo laikomas skystas termobranduolinis kuras. Todėl ateityje masinė produkcija termobranduoliniai ginklai buvo vykdomi naudojant kietojo kuro- ličio-6 deuteridas. 1954 metais JAV išbandė jo pagrindu sukurtą įrenginį Bikini atole, o 1955 metais Semipalatinsko poligone buvo išbandyta nauja sovietinė termobranduolinė bomba. 1957 metais Didžiojoje Britanijoje buvo atlikti vandenilinės bombos bandymai.
Dizaino studijos truko kelerius metus, ir paskutinis etapas„Produkto 602“ kūrimas įvyko 1961 m. ir užtruko 112 dienų.
AN602 bomba buvo trijų pakopų konstrukcija: pirmosios pakopos branduolinis užtaisas (skaičiuojamas indėlis į sprogimo galią yra 1,5 megatonos) antrajame etape sukėlė termobranduolinę reakciją (indėlis į sprogimo galią - 50 megatonų), o jis, savo ruožtu inicijavo vadinamąją branduolinę Jekyll-Hyde reakciją (branduolio dalijimąsi urano-238 blokuose veikiant greitiems neutronams, susidariusiems dėl termobranduolinės sintezės reakcijos) trečiajame etape (dar 50 megatonų galios) , todėl bendra apskaičiuota AN602 galia buvo 101,5 megatonos.
Tačiau pradinis variantas buvo atmestas, nes tokia forma bombos sprogimas būtų sukėlęs itin galingą radiacinę taršą (tačiau, skaičiavimais, vis tiek būtų gerokai prastesnė už tą, kurią sukelia daug mažiau galingi amerikietiški prietaisai).
Dėl to buvo nuspręsta trečiajame bombos etape nenaudoti „Jekyll-Hyde reakcijos“ ir pakeisti urano komponentus švino ekvivalentu. Tai sumažino apskaičiuotą bendrą sprogimo galią beveik perpus (iki 51,5 megatonos).
Kitas kūrėjų apribojimas buvo orlaivių galimybės. Pirmąją 40 tonų sveriančios bombos versiją Tupolevo projektavimo biuro lėktuvų konstruktoriai atmetė – vežėjas tokio krovinio į taikinį pristatyti negalėtų.
Dėl to šalys pasiekė kompromisą – branduoliniai mokslininkai perpus sumažino bombos svorį, o aviacijos konstruktoriai ruošė jai specialią bombonešio Tu-95 modifikaciją – Tu-95V.
Paaiškėjo, kad jokiu būdu nebus įmanoma įdėti užtaiso į bombos skyrių, todėl Tu-95V turėjo nešti AN602 į taikinį ant specialaus išorinio stropo.
Tiesą sakant, vežėjas lėktuvas buvo paruoštas 1959 metais, tačiau branduoliniams fizikai buvo nurodyta nespartinti darbo su bomba – kaip tik tuo metu pasaulyje buvo matyti tarptautinių santykių įtampos mažėjimo ženklų.
Tačiau 1961 metų pradžioje padėtis vėl pablogėjo ir projektas buvo atgaivintas.
Galutinis bombos svoris su parašiuto sistema buvo 26,5 tonos. Produktas turėjo kelis pavadinimus vienu metu - „Didysis Ivanas“, „Caras Bomba“ ir „Kuzkos motina“. Pastarasis prilipo prie bombos po sovietų lyderio Nikitos Chruščiovo kalbos amerikiečiams, kurioje jis pažadėjo parodyti jiems „Kuzkos motiną“.
1961 metais Chruščiovas gana atvirai kalbėjo užsienio diplomatams apie tai, kad Sovietų Sąjunga artimiausiu metu planuoja išbandyti itin galingą termobranduolinį užtaisą. 1961 m. spalio 17 d. sovietų lyderis XXII partijos kongreso pranešime paskelbė apie būsimus išbandymus.
Nustatyta, kad bandymų vieta yra Sukhoi Nos bandymų vieta Novaja Zemlijoje. Pasiruošimas sprogimui buvo baigtas 1961 metų spalio pabaigoje.
Lėktuvas Tu-95B buvo bazuojamas Vaengos aerodrome. Čia, specialioje patalpoje, buvo atliktas galutinis pasiruošimas bandymams.
1961 metų spalio 30 dienos rytą piloto Andrejaus Durnovcevo įgula gavo įsakymą skristi į bandymų poligono teritoriją ir numesti bombą.
Iš Vaengos aerodromo pakilęs Tu-95B projektavimo tašką pasiekė po dviejų valandų. Bomba buvo numesta iš parašiuto sistemos iš 10 500 metrų aukščio, po to pilotai nedelsdami ėmė tolinti automobilį nuo pavojingos zonos.
11:33 Maskvos laiku 4 km aukštyje virš taikinio nugriaudėjo sprogimas.
Sprogimo galia gerokai viršijo apskaičiuotąją (51,5 megatonos) ir svyravo nuo 57 iki 58,6 megatonos TNT ekvivalentu.
Veikimo principas:
Vandenilinės bombos veikimas pagrįstas energijos, išsiskiriančios lengvųjų branduolių termobranduolinės sintezės reakcijos metu, naudojimu. Būtent tokia reakcija vyksta žvaigždžių gelmėse, kur, veikiami itin aukštos temperatūros ir milžiniško slėgio, vandenilio branduoliai susiduria ir susilieja į sunkesnius helio branduolius. Reakcijos metu dalis vandenilio branduolių masės paverčiama dideliu energijos kiekiu – to dėka žvaigždės nuolat išskiria didžiulius energijos kiekius. Mokslininkai šią reakciją nukopijavo naudodami vandenilio izotopus – deuterio ir tričio, dėl kurių ji buvo pavadinta „vandenilio bomba“. Iš pradžių krūviams gaminti buvo naudojami skysti vandenilio izotopai, vėliau – ličio-6 deuteridas – kietas deuterio junginys ir ličio izotopas.
Ličio-6 deuteridas yra pagrindinis vandenilinės bombos komponentas, termobranduolinis kuras. Jame jau saugomas deuteris, o ličio izotopas yra tričio susidarymo žaliava. Norint pradėti termobranduolinės sintezės reakciją, būtina sukurti aukštą temperatūrą ir slėgį, taip pat atskirti tritį nuo ličio-6. Šios sąlygos pateikiamos taip.
Termobranduolinio kuro konteinerio korpusas pagamintas iš urano-238 ir plastiko, o šalia talpyklos dedamas įprastas kelių kilotonų galios branduolinis užtaisas – jis vadinamas trigeriniu, arba vandenilinės bombos iniciatoriaus užtaisu. Sprogstant plutonio iniciatoriaus krūviui, veikiant galingai rentgeno spinduliuotei, talpyklos apvalkalas virsta plazma, suspaudžiama tūkstančius kartų, o tai sukuria reikiamą aukštas spaudimas ir didžiulė temperatūra. Tuo pačiu metu plutonio skleidžiami neutronai sąveikauja su ličiu-6, sudarydami tritį. Deuterio ir tričio branduoliai sąveikauja veikiant itin aukštai temperatūrai ir slėgiui, o tai sukelia termobranduolinį sprogimą.
Jei pagaminsite kelis urano-238 ir ličio-6 deuterido sluoksnius, kiekvienas iš jų pridės savo galią prie bombos sprogimo - tai yra, toks „pūtimas“ leidžia beveik neribotai padidinti sprogimo galią. . Dėl šios priežasties vandenilinė bomba gali būti pagaminta beveik bet kokios galios, ir ji bus daug pigesnė nei įprasta atominė bomba ta pati galia.
Testo liudininkai sako, kad nieko panašaus gyvenime nėra matę. Sprogimo branduolinis grybas pakilo į 67 kilometrų aukštį, šviesos spinduliuotė gali sukelti trečiojo laipsnio nudegimus iki 100 kilometrų atstumu.
Stebėtojai pranešė, kad sprogimo epicentre uolos įgavo stebėtinai plokščią formą, o žemė virto savotiška karinio parado aikštele. Visiškas sunaikinimas buvo pasiektas Paryžiaus teritorijai lygioje teritorijoje.
Atmosferos jonizacija sukėlė radijo trukdžius net šimtus kilometrų nuo bandymų aikštelės maždaug 40 minučių. Radijo ryšio nebuvimas įtikino mokslininkus, kad bandymai pavyko kuo puikiausiai. Smūgio banga, kilusi po caro Bombos sprogimo, tris kartus apskriejo Žemės rutulį. Sprogimo sukelta garso banga Diksono salą pasiekė maždaug 800 kilometrų atstumu.
Nepaisant gausių debesų, liudininkai matė sprogimą net už tūkstančių kilometrų ir galėjo jį apibūdinti.
Sprogimo radioaktyvioji tarša pasirodė esanti minimali, kaip ir planavo kūrėjai – daugiau nei 97% sprogimo galios suteikė termobranduolinės sintezės reakcija, kuri praktiškai nesukūrė radioaktyvios taršos.
Tai leido mokslininkams pradėti tirti bandymų rezultatus eksperimentiniame lauke per dvi valandas po sprogimo.
Caro Bombos sprogimas tikrai padarė įspūdį visam pasauliui. Paaiškėjo, kad ji keturis kartus galingesnė už galingiausią amerikietišką bombą.
Teoriškai buvo galimybė sukurti dar galingesnius užtaisus, tačiau nuspręsta tokių projektų įgyvendinimo atsisakyti.
Kaip bebūtų keista, pagrindiniai skeptikai pasirodė kariškiai. Jų požiūriu, praktinis jausmas tokių ginklų nebuvo. Kaip įsakysite jį pristatyti į „priešo duobę“? SSRS jau turėjo raketų, bet su tokiu kroviniu į Ameriką skristi nepavyko.
Strateginiai bombonešiai taip pat negalėjo skristi į JAV su tokiu „bagažu“. Be to, jie tapo lengvais oro gynybos sistemų taikiniais.
Atomologai pasirodė daug entuziastingesni. Buvo pateikti planai prie JAV krantų pastatyti keletą 200–500 megatonų galios superbombų, kurių sprogimas sukeltų milžinišką cunamį, kuris tiesiogine to žodžio prasme nuplautų Ameriką.
Akademikas Andrejus Sacharovas, būsimas žmogaus teisių aktyvistas ir laureatas Nobelio premija taikos, pateikti kitą planą. „Nešėjas gali būti didelė torpeda, paleista iš povandeninio laivo. Fantazavau, kad tokiai torpedai galima sukurti ramjetinį vandens-garų branduolinį reaktyvinį variklį. Atakos iš kelių šimtų kilometrų atstumo tikslas turėtų būti priešo uostai. Karas jūroje pralaimi, jei uostai sunaikinami, tai tikina jūreiviai. Tokios torpedos korpusas gali būti labai patvarus, jis nebijo minų ir užtvarų tinklų. Žinoma, uostų sunaikinimas – tiek paviršiniu sprogimu torpedai su 100 megatonų užtaisu, kuri „iššoko“ iš vandens, tiek povandeniniu sprogimu – neišvengiamai susijęs su labai didelėmis aukų atnešimu“, – rašė mokslininkas. jo memuarai.
Sacharovas apie savo idėją papasakojo viceadmirolui Piotrui Fominui. Patyręs jūreivis, vadovavęs SSRS karinio jūrų laivyno vyriausiojo vado „atominiam skyriui“, buvo pasibaisėjęs mokslininko planu ir pavadino projektą „kanibalistiniu“. Anot Sacharovo, jam buvo gėda ir prie šios minties nebegrįžo.
Mokslininkai ir kariškiai sėkmingas įgyvendinimas„Tsar Bomba“ bandymai buvo apdovanoti dosniais apdovanojimais, tačiau pati supergalingų termobranduolinių užtaisų idėja tapo praeitimi.
Branduolinių ginklų dizaineriai sutelkė dėmesį į ne tokius įspūdingus, bet daug efektyvesnius dalykus.
O „caro bombos“ sprogimas iki šių dienų išlieka galingiausias iš tų, kuriuos kada nors sukūrė žmonija.
Caras Bomba skaičiais:
- Svoris: 27 tonų
- Ilgis: 8 metrų
- Skersmuo: 2 metrų
- Galia: 55 megatonų TNT ekvivalentu
- Branduolinio grybo aukštis: 67 km
- Grybų pagrindo skersmuo: 40 km
- Skersmuo ugnies kamuolys: 4.6 km
- Atstumas, iki kurio sprogimas sukėlė odos nudegimus: 100 km
- Sprogimo matomumo atstumas: 1 000 km
- TNT kiekis, reikalingas caro Bombos galiai prilygti: milžiniškas TNT kubas su šonu 312 metrų (Eifelio bokšto aukštis)
šaltiniai
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
Ir dar šiek tiek apie netaikų ATOMĄ: pavyzdžiui, ir čia. Ir taip pat buvo toks dalykas, kad taip pat buvo Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija -1953 m. rugpjūčio 12 d., 7.30 val., Semipalatinsko poligone buvo išbandyta pirmoji sovietinė vandenilinė bomba, kuri vadinosi „Produktas RDS-6c“. Tai buvo ketvirtasis sovietų branduolinio ginklo bandymas.
Pirmojo termobranduolinės programos darbo pradžia SSRS datuojama 1945 m. Tada buvo gauta informacija apie JAV atliekamus termobranduolinės problemos tyrimus. Jie buvo pradėti amerikiečių fiziko Edwardo Tellerio iniciatyva 1942 m. Pagrindą ėmėsi Tellerio termobranduolinių ginklų koncepcija, kuri sovietų branduolinių mokslininkų sluoksniuose buvo vadinama „vamzdžiu“ – cilindriniu indu su skystu deuteriu, kuris turėjo būti įkaitintas sprogus inicijuojančiam įtaisui, pavyzdžiui, įprastam. atominė bomba. Tik 1950 m. amerikiečiai nustatė, kad „vamzdis“ buvo bergždžias, ir toliau kūrė kitus dizainus. Tačiau iki to laiko sovietų fizikai jau buvo savarankiškai sukūrę kitą termobranduolinio ginklo koncepciją, kuri netrukus – 1953 m. – atvedė į sėkmę.
Alternatyvų vandenilinės bombos dizainą išrado Andrejus Sacharovas. Bomba buvo paremta „pufimo“ idėja ir ličio-6 deuterido naudojimu. RDS-6s termobranduolinis užtaisas, sukurtas KB-11 (šiandien Sarovo miestas, buvęs Arzamas-16, Nižnij Novgorodo sritis), buvo sferinė urano ir termobranduolinio kuro sluoksnių sistema, apsupta cheminio sprogmens.
Siekiant padidinti įkrovos energijos išsiskyrimą, jo konstrukcijoje buvo naudojamas tritis. Pagrindinis uždavinys kuriant tokį ginklą buvo panaudoti atominės bombos sprogimo metu išsiskyrusią energiją sunkiojo vandenilio – deuterio šildymui ir uždegimui, termobranduolinėms reakcijoms, išskiriant energiją, galinčią išsilaikyti. Siekdamas padidinti „sudegusio“ deuterio dalį, Sacharovas pasiūlė deuterį apjuosti paprasto natūralaus urano apvalkalu, kuris turėjo sulėtinti plėtimąsi ir, svarbiausia, žymiai padidinti deuterio tankį. Termobranduolinio kuro jonizacijos suspaudimo reiškinys, tapęs pirmosios sovietinės vandenilinės bombos pagrindu, vis dar vadinamas „sacharizacija“.
Remiantis pirmosios vandenilinės bombos darbo rezultatais, Andrejus Sacharovas gavo Socialistinio darbo didvyrio vardą ir Stalino premijos laureatą.
„Produktas RDS-6“ buvo pagamintas iš 7 tonų sveriančios gabenamos bombos, kuri buvo patalpinta į bombonešio Tu-16 bombos liuką. Palyginimui, amerikiečių sukurta bomba svėrė 54 tonas ir buvo trijų aukštų namo dydžio.
Siekiant įvertinti ardomąjį naujosios bombos poveikį, Semipalatinsko bandymų poligone buvo pastatytas miestas iš pramoninių ir administraciniai pastatai. Iš viso aikštelėje buvo 190 įvairios struktūros. Šiame bandyme pirmą kartą buvo panaudoti radiocheminių mėginių vakuuminiai įsiurbimai, kurie automatiškai atsidarė veikiant smūgio bangai. Iš viso RDS-6 bandymams paruošta 500 skirtingų matavimo, įrašymo ir filmavimo įrenginių, sumontuotų požeminiuose kazematuose ir patvariose žemės konstrukcijose. Aviacijos techninis palaikymas atliekant bandymus – matuojamas smūginės bangos slėgis orlaivyje gaminio sprogimo metu, paimami oro mėginiai iš radioaktyvaus debesies, o teritorijos aerofotografavimas buvo atliktas specialiu aparatu. skrydžio vienetas. Bomba buvo susprogdinta nuotoliniu būdu, siunčiant signalą iš bunkeryje esančio nuotolinio valdymo pulto.
Sprogimą nuspręsta surengti 40 metrų aukščio plieniniame bokšte, užtaisas buvo 30 metrų aukštyje. Ankstesnių bandymų radioaktyvus gruntas buvo pašalintas į saugų atstumą, ant senų pamatų savo vietose pastatytos specialios konstrukcijos, o už 5 metrų nuo bokšto pastatytas bunkeris SSRS akademijos Cheminės fizikos institute sukurtai įrangai įrengti. Mokslai, fiksuojantys termobranduolinius procesus.
Lauke buvo sumontuota visų kariuomenės šakų karinė technika. Bandymų metu buvo sunaikintos visos eksperimentinės konstrukcijos iki keturių kilometrų spinduliu. Vandenilinės bombos sprogimas gali visiškai sunaikinti 8 kilometrų skersmens miestą. Aplinkos padariniai Sprogimai pasirodė baisūs: per pirmąjį sprogimą buvo 82% stroncio-90 ir 75% cezio-137.
Bombos galia siekė 400 kilotonų, 20 kartų daugiau nei pirmųjų JAV ir SSRS atominių bombų.
Darbas kuriant vandenilinę bombą tapo pirmuoju pasaulyje intelektualiu „protų mūšiu“ tikrai pasauliniu mastu. Vandenilinės bombos sukūrimas inicijavo visiškai naujų mokslo krypčių – aukštos temperatūros plazmos fizikos, itin didelio energijos tankio fizikos ir anomalinio slėgio fizikos – atsiradimą. Pirmą kartą žmonijos istorijoje matematinis modeliavimas buvo naudojamas plačiu mastu.
Darbas su „RDS-6s gaminiu“ sukūrė mokslinę ir techninę bazę, kuri vėliau buvo panaudota kuriant nepalyginamai pažangesnę iš esmės naujo tipo vandenilinę bombą - dviejų pakopų vandenilinę bombą.
Sacharovo suprojektuota vandenilinė bomba ne tik tapo rimtu kontrargumentu JAV ir SSRS politinėje konfrontacijoje, bet ir buvo tais metais spartaus sovietinės kosmonautikos raidos priežastimi. Būtent po sėkmingų branduolinių bandymų Korolevo projektavimo biuras gavo svarbią vyriausybės užduotį sukurti tarpžemyninę balistinę raketą, kuri sukurtą užtaisą pristatytų į taikinį. Vėliau raketa, vadinama „septyniu“, į kosmosą paleido pirmąjį dirbtinį Žemės palydovą, o būtent ant jo paleido pirmasis planetos kosmonautas Jurijus Gagarinas.
Medžiaga parengta remiantis informacija iš atvirų šaltinių
1953 metų rugpjūčio 12 dieną Semipalatinsko poligone buvo išbandyta pirmoji sovietinė vandenilinė bomba.
Ir 1963 m. sausio 16 d Šaltasis karas, Nikita Chruščiovas tai pasakė pasauliui Sovietų Sąjunga savo arsenale turi naujų masinio naikinimo ginklų. Pusantrų metų anksčiau SSRS buvo įvykdytas galingiausias vandenilinės bombos sprogimas pasaulyje – Novaja Zemlijoje buvo susprogdintas per 50 megatonų galios užtaisas. Daugeliu atžvilgių būtent šis sovietų lyderio pareiškimas privertė pasaulį suvokti tolesnio branduolinio ginklavimosi lenktynių eskalavimo grėsmę: jau 1963 metų rugpjūčio 5 dieną Maskvoje buvo pasirašytas susitarimas, draudžiantis branduolinio ginklo bandymus atmosferoje, išorinėje erdvėje ir po vandeniu.
Kūrybos istorija
Teorinė galimybė gauti energiją termobranduolinės sintezės būdu buvo žinoma dar prieš Antrąjį pasaulinį karą, tačiau būtent karas ir po jos kilusios ginklavimosi varžybos iškėlė klausimą, kaip sukurti techninį įrenginį, skirtą praktiniam šios reakcijos sukūrimui. Žinoma, kad 1944 metais Vokietijoje buvo vykdomi termobranduolinės sintezės inicijavimo darbai, suspaudžiant branduolinį kurą naudojant įprastų sprogmenų užtaisus – tačiau nepavyko, nes nepavyko pasiekti reikiamos temperatūros ir slėgio. JAV ir SSRS termobranduolinius ginklus kūrė nuo 40-ųjų, beveik vienu metu išbandydamos pirmuosius termobranduolinius įrenginius šeštojo dešimtmečio pradžioje. 1952 metais JAV Enivetak atole susprogdino 10,4 megatonos galios užtaisą (tai yra 450 kartų galingesnis už Nagasakyje numestą bombą), o 1953 metais SSRS išbandė 400 kilotonų našumo įrenginį.Pirmųjų termobranduolinių įrenginių konstrukcijos buvo prastai pritaikytos tikram koviniam naudojimui. Pavyzdžiui, 1952 m. JAV išbandytas prietaisas buvo antžeminė konstrukcija, kurios aukštis prilygsta 2 aukštų pastatui ir sveria daugiau nei 80 tonų. Jame, naudojant didžiulį šaldymo įrenginį, buvo laikomas skystas termobranduolinis kuras. Todėl ateityje serijinė termobranduolinių ginklų gamyba buvo vykdoma naudojant kietąjį kurą – ličio-6 deuteridą. 1954 metais JAV išbandė jo pagrindu sukurtą įrenginį Bikini atole, o 1955 metais Semipalatinsko poligone buvo išbandyta nauja sovietinė termobranduolinė bomba. 1957 metais Didžiojoje Britanijoje buvo atlikti vandenilinės bombos bandymai. 1961 metų spalį SSRS Novaja Zemlijoje buvo susprogdinta 58 megatonų galios termobranduolinė bomba - galingiausia kada nors žmonijos išbandyta bomba, kuri į istoriją įėjo pavadinimu „Caro Bomba“.
Tolesnė plėtra buvo siekiama sumažinti vandenilinių bombų konstrukcijos dydį, kad būtų užtikrintas jų pristatymas į taikinį balistinėmis raketomis. Jau 60-aisiais prietaisų masė buvo sumažinta iki kelių šimtų kilogramų, o 70-aisiais balistinės raketos galėjo nešti daugiau nei 10 kovinių galvučių vienu metu – tai raketos su keliomis kovinėmis galvutėmis, kiekviena dalis gali pataikyti į savo taikinį. Šiandien termobranduolinius arsenalus turi JAV, Rusija ir Didžioji Britanija, taip pat buvo atlikti termobranduolinių užtaisų bandymai Kinijoje (1967 m.) ir Prancūzijoje (1968 m.).
Vandenilinės bombos veikimo principas
Vandenilinės bombos veikimas pagrįstas energijos, išsiskiriančios lengvųjų branduolių termobranduolinės sintezės reakcijos metu, naudojimu. Būtent tokia reakcija vyksta žvaigždžių gelmėse, kur, veikiami itin aukštos temperatūros ir milžiniško slėgio, vandenilio branduoliai susiduria ir susilieja į sunkesnius helio branduolius. Reakcijos metu dalis vandenilio branduolių masės paverčiama dideliu energijos kiekiu – to dėka žvaigždės nuolat išskiria didžiulius energijos kiekius. Mokslininkai nukopijavo šią reakciją naudodami vandenilio izotopus deuterio ir tričio, suteikdami jai pavadinimą „vandenilio bomba“. Iš pradžių krūviams gaminti buvo naudojami skysti vandenilio izotopai, vėliau – ličio-6 deuteridas – kietas deuterio junginys ir ličio izotopas.
Ličio-6 deuteridas yra pagrindinis vandenilinės bombos komponentas, termobranduolinis kuras. Jame jau saugomas deuteris, o ličio izotopas yra tričio susidarymo žaliava. Norint pradėti termobranduolinės sintezės reakciją, būtina sukurti aukštą temperatūrą ir slėgį, taip pat atskirti tritį nuo ličio-6. Šios sąlygos pateikiamos taip.
Termobranduolinio kuro konteinerio korpusas pagamintas iš urano-238 ir plastiko, o šalia talpyklos dedamas įprastas kelių kilotonų galios branduolinis užtaisas – jis vadinamas trigeriniu, arba vandenilinės bombos iniciatoriaus užtaisu. Plutonio iniciatoriaus užtaiso sprogimo metu, veikiant galingai rentgeno spinduliuotei, talpyklos apvalkalas virsta plazma, susispaudžiančia tūkstančius kartų, o tai sukuria reikiamą aukštą slėgį ir milžinišką temperatūrą. Tuo pačiu metu plutonio skleidžiami neutronai sąveikauja su ličiu-6, sudarydami tritį. Deuterio ir tričio branduoliai sąveikauja veikiant itin aukštai temperatūrai ir slėgiui, o tai sukelia termobranduolinį sprogimą.
Jei pagaminsite kelis urano-238 ir ličio-6 deuterido sluoksnius, kiekvienas iš jų pridės savo galią prie bombos sprogimo - tai yra, toks „pūtimas“ leidžia beveik neribotai padidinti sprogimo galią. . Dėl to vandenilinė bomba gali būti pagaminta beveik bet kokios galios, ir ji bus daug pigesnė nei įprastinė tokios pat galios branduolinė bomba.
Didžiųjų jėgų geopolitinės ambicijos visada veda į ginklavimosi varžybas. Naujų karinių technologijų kūrimas suteikė vienai ar kitai šaliai pranašumą prieš kitas. Taigi žmonija šuoliais priartėjo prie baisių ginklų atsiradimo - atominė bomba. Nuo kurios datos prasidėjo pranešimas apie atominę erą, kiek mūsų planetos šalių turi branduolinį potencialą ir kuo esminis skirtumas tarp vandenilinės ir atominės bombos? Atsakymus į šiuos ir kitus klausimus rasite skaitydami šį straipsnį.
Kuo skiriasi vandenilinė bomba ir branduolinė bomba?
Bet koks branduolinis ginklas remiantis intranuklearine reakcija, kurios galia gali beveik akimirksniu sunaikinti daugybę gyvenamųjų patalpų, taip pat įrangą ir visų rūšių pastatus ir statinius. Panagrinėkime kai kuriose šalyse naudojamų branduolinių galvučių klasifikaciją:
- Branduolinė (atominė) bomba. Branduolinės reakcijos ir plutonio bei urano dalijimosi metu energija išsiskiria didžiuliu mastu. Paprastai vienoje kovinėje galvutėje yra du tos pačios masės plutonio užtaisai, kurie sprogsta vienas nuo kito.
- Vandenilio (termobranduolinė) bomba. Energija išsiskiria vandenilio branduolių susiliejimo pagrindu (iš čia ir kilo pavadinimas). Smūgio bangos intensyvumas ir išsiskiriančios energijos kiekis kelis kartus viršija atominę energiją.
Kas galingesnis: atominė ar vandenilinė bomba?
Kol mokslininkai svarstė, kaip panaudoti termobranduolinės vandenilio sintezės procese gautą atominę energiją taikiems tikslams, kariuomenė jau atliko daugiau nei tuziną bandymų. Paaiškėjo, kad įkrauti kelių megatonų vandenilinė bomba yra tūkstančius kartų galingesnė už atominę bombą. Net sunku įsivaizduoti, kas būtų nutikę Hirosimai (ir iš tikrųjų pačiai Japonijai), jei į ją įmestoje 20 kilotonų bomboje būtų buvę vandenilio.
Apsvarstykite galingą griaunančią jėgą, atsirandančią po 50 megatonų vandenilio bombos sprogimo:
- Ugnies kamuolys: skersmuo 4,5 -5 kilometrai skersmens.
- Garso banga: Sprogimas girdimas už 800 kilometrų.
- Energija: nuo išsiskiriančios energijos žmogus gali nudeginti odą, būdamas iki 100 kilometrų nuo sprogimo epicentro.
- branduolinis grybas: aukštis yra didesnis nei 70 km, dangtelio spindulys yra apie 50 km.
Tokios galios atominės bombos dar niekada nebuvo susprogdintos. Yra 1945 m. Hirosimoje numestos bombos požymių, tačiau jos dydis buvo žymiai mažesnis už aukščiau aprašytą vandenilio išmetimą:
- Ugnies kamuolys: skersmuo apie 300 metrų.
- branduolinis grybas: aukštis 12 km, kepurės spindulys - apie 5 km.
- Energija: temperatūra sprogimo centre pasiekė 3000C°.
Dabar yra branduolinių valstybių arsenale būtent vandenilinės bombos. Be to, kad jie lenkia savo savybes mažieji broliai“, juos pagaminti daug pigiau.
Vandenilinės bombos veikimo principas
Pažvelkime į tai žingsnis po žingsnio, vandenilinių bombų detonavimo etapai:
- Užtaiso detonacija. Įkrovimas yra specialiame apvalkale. Po detonacijos išsiskiria neutronai ir sukuriama aukšta temperatūra, reikalinga branduolio sintezei pagrindiniame krūvyje pradėti.
- Ličio dalijimasis. Veikiamas neutronų, litis skyla į helią ir tritį.
- Termobranduolinė sintezė. Tritis ir helis sukelia termobranduolinę reakciją, dėl kurios į procesą patenka vandenilis, o temperatūra įkrovos viduje akimirksniu pakyla. Įvyksta termobranduolinis sprogimas.
Atominės bombos veikimo principas
- Užtaiso detonacija. Bombos sviedinyje yra keletas izotopų (urano, plutonio ir kt.), kurie skyla po detonacijos lauku ir sulaiko neutronus.
- Lavinos procesas. Vieno atomo sunaikinimas inicijuoja dar kelių atomų skilimą. Vyksta grandininis procesas, kuris veda į sunaikinimą didelis kiekisšerdys.
- branduolinė reakcija. Per labai trumpą laiką visos bombos dalys sudaro vieną visumą, o užtaiso masė pradeda viršyti kritinę masę. Išleidžiamas didžiulis energijos kiekis, po kurio įvyksta sprogimas.
Branduolinio karo pavojus
Net praėjusio amžiaus viduryje branduolinio karo pavojus buvo mažai tikėtinas. Atominius ginklus savo arsenale turėjo dvi šalys – SSRS ir JAV. Dviejų supervalstybių lyderiai puikiai suvokė masinio naikinimo ginklų naudojimo pavojų, todėl ginklavimosi varžybos greičiausiai buvo vykdomos kaip „konkurencinė“ akistata.
Žinoma, buvo ir įtemptų momentų, susijusių su galiomis, bet sveikas protas visada nugalėjo už ambicijas.
Padėtis pasikeitė XX amžiaus pabaigoje. „Branduolinė lazda“ buvo perimta ne tik išsivysčiusias šalis Vakarų Europa, bet ir Azijos atstovai.
Bet, kaip tikriausiai žinote, " branduolinis klubas„susideda iš 10 šalių. Neoficialiai manoma, kad Izraelis ir galbūt Iranas turi branduolinių galvučių. Nors pastarieji, įvedus jiems ekonomines sankcijas, atsisakė branduolinės programos plėtros.
Pasirodžius pirmajai atominei bombai, SSRS ir JAV mokslininkai pradėjo galvoti apie ginklus, kurie nesukeltų tokio didelio priešo teritorijų naikinimo ir užteršimo, tačiau turėtų tikslinį poveikį žmogaus organizmui. Mintis kilo apie neutroninės bombos sukūrimas.
Veikimo principas yra neutronų srauto sąveika su gyva mėsa ir karine įranga. Pasigaminus daugiau radioaktyvių izotopų, žmogus akimirksniu sunaikinamas, o tankai, transporteriai ir kiti ginklai trumpam tampa stiprios radiacijos šaltiniais.
Neutroninė bomba sprogsta 200 metrų atstumu iki žemės lygio ir yra ypač efektyvi priešo tanko atakos metu. 250 mm storio karinės technikos šarvai gali kelis kartus sumažinti branduolinės bombos poveikį, tačiau yra bejėgiai prieš neutroninės bombos gama spinduliuotę. Panagrinėkime neutroninio sviedinio, kurio galia iki 1 kilotonos, poveikį tanko įgulai:
Kaip jūs suprantate, skirtumas tarp vandenilinės ir atominės bombos yra didžiulis. Šių krūvių branduolio dalijimosi reakcija skiriasi vandenilinė bomba yra šimtus kartų žalingesnė už atominę bombą.
Naudojant 1 megatonos termobranduolinę bombą, viskas 10 kilometrų spinduliu bus sunaikinta. Nukentės ne tik pastatai ir įranga, bet ir visa gyva būtybė.
Branduolinių šalių vadovai turėtų tai atsiminti ir naudoti „branduolinę“ grėsmę tik kaip atgrasymo priemonę, o ne kaip puolamąjį ginklą.
Vaizdo įrašas apie atominių ir vandenilio bombų skirtumus
Šiame vaizdo įraše išsamiai ir žingsnis po žingsnio bus aprašytas atominės bombos veikimo principas, taip pat pagrindiniai skirtumai nuo vandenilio:
