Hidrojen bombasının patlama dalgası. Çar Bomba - SSCB'nin termonükleer bombası. Atom ve hidrojen bombaları arasındaki farklar hakkında video

Herkes zaten Aralık ayının en tatsız haberlerinden birini tartıştı: başarılı testler Kuzey Kore bu hidrojen bombası. Kim Jong-un, silahları savunmadan saldırıya dönüştürmeye her an hazır olduğunu ima etmekten (doğrudan belirtmekten) geri durmadı, bu da dünya basınında benzeri görülmemiş bir heyecana neden oldu. Ancak testlerin sahte olduğunu söyleyen iyimserler de vardı: Juche'nin gölgesinin yanlış yöne düştüğünü ve bir şekilde radyoaktif serpintinin görünmediğini söylüyorlar. Peki, Kuzey Kore'de bol miktarda bulunan nükleer savaş başlıkları bile kimseyi bu kadar korkutmadığına göre, saldırgan ülkede hidrojen bombasının varlığı neden özgür ülkeler için bu kadar önemli bir faktör?

Hidrojen Bombası veya HB olarak da bilinen hidrojen bombası, gücü megaton TNT ile ölçülen inanılmaz yıkıcı güce sahip bir silahtır. HB'nin çalışma prensibi, hidrojen çekirdeklerinin termonükleer füzyonu sırasında üretilen enerjiye dayanır - Güneş'te de tam olarak aynı süreç meydana gelir.

Hidrojen bombasının atom bombasından farkı nedir?

Hidrojen bombasının patlaması sırasında meydana gelen süreç olan nükleer füzyon, insanlığın kullanabileceği en güçlü enerji türüdür. Henüz barışçıl amaçlarla nasıl kullanılacağını öğrenmedik ama askeri amaçlara uyarladık. Yıldızlarda görülene benzer bu termonükleer reaksiyon, inanılmaz bir enerji akışının açığa çıkmasına neden olur. Atom enerjisinde enerji fisyondan gelir atom çekirdeği yani atom bombasının patlaması çok daha zayıf.

İlk test

VE Sovyetler Birliği yine Soğuk Savaş yarışındaki birçok katılımcının önünde. Parlak Sakharov'un öncülüğünde üretilen ilk hidrojen bombası, gizli Semipalatinsk test sahasında test edildi ve en hafif tabirle, sadece bilim adamlarını değil Batılı casusları da etkiledi.

Şok dalgası

Hidrojen bombasının doğrudan yıkıcı etkisi güçlü, oldukça yoğun bir şok dalgasıdır. Gücü, bombanın boyutuna ve patlayıcının patladığı yüksekliğe bağlıdır.

Termal etki

Yalnızca 20 megatonluk bir hidrojen bombası (şu anda test edilenlerin en büyüğünün boyutu) şu an bomba - 58 megaton) büyük miktarda termal enerji yaratır: merminin test alanından beş kilometrelik bir yarıçap içinde beton erir. Dokuz kilometrelik bir alanda tüm canlılar yok olacak, ne ekipmanlar ne de binalar ayakta kalabilecek. Patlamanın oluşturduğu kraterin çapı iki kilometreyi aşacak, derinliği ise elli metre civarında dalgalanacak.

Ateş topu

Patlamadan sonra gözlemcilere görünecek en muhteşem şey devasa ateş topu: Hidrojen bombasının patlamasıyla başlayan alevli fırtınalar, girdaba giderek daha fazla yanıcı madde çekerek kendilerini ayakta tutacak.

Radyasyon kirliliği

Ama çoğu tehlikeli sonuç patlama elbette radyasyon kirliliğine neden olacaktır. Şiddetli ateşli bir kasırgada ağır elementlerin parçalanması, atmosferi küçük radyoaktif toz parçacıklarıyla dolduracaktır - o kadar hafiftir ki, atmosfere girdiğinde dünyanın etrafında iki veya üç kez dönebilir ve ancak o zaman şu şekilde düşebilir: yağış. Yani 100 megatonluk bir bombanın patlaması tüm gezegen için sonuçlar doğurabilir.

Çar bombası

58 megaton - Novaya Zemlya takımadalarının test sahasında patlayan en büyük hidrojen bombasının ağırlığı bu kadardı. Şok dalgası dünyayı üç kez dolaştırarak SSCB'nin rakiplerini zorladı bir kez daha Bu silahın muazzam yıkıcı gücüne ikna olmak. Veselchak Kruşçev genel kurulda Kremlin'deki camın kırılmasından korktukları için başka bir bomba yapmadıklarını söyleyerek şaka yaptı.

HİDROJEN BOMBASI, çalışma prensibi hafif çekirdeklerin termonükleer füzyon reaksiyonuna dayanan, büyük yıkıcı güce sahip bir silahtır (TNT eşdeğerinde megaton mertebesinde). Patlama enerjisinin kaynağı Güneş ve diğer yıldızlarda meydana gelen süreçlere benzer.

1961'de şimdiye kadarki en güçlü hidrojen bombası patlaması meydana geldi.

30 Ekim sabahı saat 11.32'de. Mityushi Körfezi bölgesindeki Novaya Zemlya üzerinde kara yüzeyinden 4000 m yükseklikte 50 milyon ton TNT kapasiteli hidrojen bombası patlatıldı.

Sovyetler Birliği tarihteki en güçlü termonükleer cihazı test etti. “Yarım” versiyonda bile (ve böyle bir bombanın maksimum gücü 100 megatondur), patlama enerjisi, İkinci Dünya Savaşı sırasında savaşan tüm taraflarca kullanılan tüm patlayıcıların (atom bombası dahil) toplam gücünden on kat daha yüksekti. Hiroşima ve Nagazaki'ye bombalar atıldı). Patlamadan kaynaklanan şok dalgası, 36 saat 27 dakika sonra ilk kez olmak üzere dünyayı üç kez çevreledi.

Işık parlaması o kadar parlaktı ki, sürekli bulut örtüsüne rağmen Belushya Guba köyündeki (patlamanın merkez üssünden neredeyse 200 km uzakta) komuta noktasından bile görülebiliyordu. Mantar bulutu 67 km yüksekliğe kadar büyüdü. Patlama anında, bomba büyük bir paraşütle 10.500 yükseklikten hesaplanan patlama noktasına kadar yavaş yavaş düşerken, Tu-95 taşıyıcı uçağı mürettebatı ve komutanı Binbaşı Andrei Egorovich Durnovtsev ile birlikte zaten bölgedeydi. güvenli alan. Komutan, Sovyetler Birliği Kahramanı yarbay olarak havaalanına dönüyordu. Depremin merkez üssünden 400 km uzaklıktaki terk edilmiş bir köyde ahşap evler yıkıldı, taş evler ise çatılarını, pencerelerini ve kapılarını kaybetti. Patlama sonucunda test alanından yüzlerce kilometre uzakta, radyo dalgalarının geçiş koşulları neredeyse bir saat boyunca değişti ve radyo iletişimi durdu.

Bomba V.B. tarafından geliştirildi. Adamskiy, Yu.N. Smirnov, M.S. Sakharov, Yu.N. Babaev ve Yu.A. Trutnev (Sakharov'a Sosyalist Emek Kahramanı'nın üçüncü madalyası verildi). “Cihazın” kütlesi 26 tondu, onu taşımak ve düşürmek için özel olarak değiştirilmiş bir Tu-95 stratejik bombardıman uçağı kullanıldı.

A. Sakharov'un dediği gibi "süper bomba" uçağın bomba bölmesine sığmadı (uzunluğu 8 metre ve çapı yaklaşık 2 metreydi), bu nedenle gövdenin elektriksiz kısmı kesildi ve özel bir tane monte edildi kaldırma mekanizması ve bomba takmak için bir cihaz; aynı zamanda uçuş sırasında hala yarısından fazlası dışarıda kaldı. Uçağın tüm gövdesi, hatta pervane kanatları bile, patlama sırasında onu ışık parıltısından koruyan özel beyaz bir boyayla kaplandı. Beraberindeki laboratuvar uçağının gövdesi de aynı boyayla kaplandı.

Batıda “Çar Bomba” adını alan hücumun patlamasının sonuçları etkileyiciydi:

* Patlamanın nükleer “mantarı” 64 km yüksekliğe çıktı; kapağının çapı 40 kilometreye ulaştı.

Patlamanın ateş topu yere ulaştı ve neredeyse bombanın fırlatılacağı yüksekliğe ulaştı (yani patlamanın ateş topunun yarıçapı yaklaşık 4,5 kilometreydi).

* Radyasyon yüz kilometreye kadar mesafede üçüncü derece yanıklara neden oldu.

* Radyasyonun zirvesinde patlama %1 güneş enerjisine ulaştı.

* Patlamanın yarattığı şok dalgası yerküreyi üç kez turladı.

* Atmosferin iyonlaşması, test alanından yüzlerce kilometre uzakta bile bir saat boyunca radyo parazitine neden oldu.

* Görgü tanıkları darbeyi hissetti ve merkez üssünden binlerce kilometre uzaktaki patlamayı anlatabildiler. Ayrıca şok dalgası, merkez üssünden binlerce kilometre uzakta yıkıcı gücünü bir dereceye kadar korudu.

* Akustik dalga, patlama dalgası nedeniyle evlerin camlarının kırıldığı Dikson Adası'na ulaştı.

Bu testin siyasi sonucu, Sovyetler Birliği'nin sınırsız kitle imha silahlarına sahip olduğunu göstermesiydi; o dönemde ABD tarafından test edilen bir bombanın maksimum megatonajı, Çar Bombasınınkinden dört kat daha azdı. Aslında, bir hidrojen bombasının gücünün arttırılması, yalnızca çalışan malzemenin kütlesinin arttırılmasıyla elde edilir, dolayısıyla prensip olarak 100 megaton veya 500 megatonluk bir hidrojen bombasının oluşturulmasını engelleyen hiçbir faktör yoktur. (Aslında Çar Bombası 100 megaton eşdeğeri için tasarlanmıştı; Kruşçev'e göre planlanan patlama gücü yarıya indirildi, "Moskova'daki tüm camları kırmamak için"). Bu testle Sovyetler Birliği, herhangi bir güçte hidrojen bombası yaratma yeteneğini ve bombayı patlama noktasına ulaştırmanın bir yolunu gösterdi.

Termonükleer reaksiyonlar. Güneş'in iç kısmı, yaklaşık 30°C'lik bir sıcaklıkta ultra yüksek sıkıştırma durumunda olan devasa miktarda hidrojen içerir. 15.000.000 K. Bu kadar yüksek sıcaklıklarda ve plazma yoğunluklarında, hidrojen çekirdekleri birbirleriyle sürekli çarpışmalara maruz kalır ve bunların bir kısmı onların füzyonuna ve sonuçta daha ağır helyum çekirdeklerinin oluşmasına neden olur. Termonükleer füzyon adı verilen bu tür reaksiyonlara çok büyük miktarda enerjinin salınması eşlik eder. Fizik yasalarına göre, termonükleer füzyon sırasında enerji salınımı, daha ağır bir çekirdeğin oluşumu sırasında, bileşiminde yer alan hafif çekirdeklerin kütlesinin bir kısmının muazzam miktarda enerjiye dönüştürülmesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle devasa bir kütleye sahip olan Güneş, termonükleer füzyon sürecinde her gün yaklaşık olarak kaybediyor. Dünyadaki yaşamın mümkün olduğu 100 milyar ton madde ve enerji açığa çıkıyor.

Hidrojenin izotopları. Hidrojen atomu mevcut tüm atomların en basitidir. Etrafında tek bir elektronun döndüğü çekirdeği olan bir protondan oluşur. Su (H2O) ile ilgili dikkatli çalışmalar, hidrojen - döteryumun (2 H) "ağır izotopunu" içeren ihmal edilebilir miktarda "ağır" su içerdiğini göstermiştir. Döteryum çekirdeği bir proton ve bir nötrondan (protona yakın kütleye sahip nötr bir parçacık) oluşur.

Çekirdeği bir proton ve iki nötron içeren üçüncü bir hidrojen izotopu olan trityum vardır. Trityum kararsızdır ve kendiliğinden değişime uğrar radyoaktif bozunma helyumun izotopuna dönüşüyor. Kozmik ışınların havayı oluşturan gaz molekülleriyle etkileşimi sonucu oluştuğu Dünya atmosferinde trityum izleri bulunmuştur. Trityum yapay olarak üretilir nükleer reaktör, lityum-6 izotopunun bir nötron akışıyla ışınlanması.

Hidrojen bombasının gelişimi.Ön hazırlık Teorik analiz termonükleer füzyonun en kolay şekilde döteryum ve trityum karışımında gerçekleştirildiğini gösterdi. Bunu temel alan ABD'li bilim adamları, 1950'lerin başında hidrojen bombası (HB) oluşturma projesini uygulamaya başladılar. Model bir nükleer cihazın ilk testleri 1951 baharında Enewetak test sahasında gerçekleştirildi; Termonükleer füzyon yalnızca kısmiydi. 1 Kasım 1951'de patlama gücü 4? olan devasa bir nükleer cihazın test edilmesinde önemli bir başarı elde edildi. 8 Mt TNT eşdeğeri.

İlk hidrojen hava bombası 12 Ağustos 1953'te SSCB'de patlatıldı ve 1 Mart 1954'te Amerikalılar Bikini Atolü'nde daha güçlü (yaklaşık 15 Mt) bir hava bombasını patlattı. O zamandan bu yana her iki güç de gelişmiş megaton silahların patlamalarını gerçekleştirdi.

Bikini Atolü'ndeki patlamaya büyük miktarda radyoaktif maddenin salınması eşlik etti. Bazıları Japon balıkçı gemisi "Lucky Dragon"daki patlama yerinden yüzlerce kilometre uzağa düşerken, diğerleri Rongelap adasını kapladı. Termonükleer füzyon kararlı helyum ürettiğinden, saf bir hidrojen bombasının patlamasından kaynaklanan radyoaktivite, termonükleer reaksiyonun atomik patlatıcısının radyoaktivitesinden daha fazla olmamalıdır. Bununla birlikte, ele alınan durumda, tahmin edilen ve gerçek radyoaktif serpinti miktarı ve bileşimi açısından önemli ölçüde farklılık gösteriyordu.

Hidrojen bombasının etki mekanizması. Bir hidrojen bombasının patlaması sırasında meydana gelen süreçlerin sırası aşağıdaki gibi gösterilebilir. İlk olarak, HB kabuğunun içinde bulunan termonükleer reaksiyon başlatıcı yükü (küçük bir atom bombası) patlayarak bir nötron parlamasına neden olur ve termonükleer füzyonu başlatmak için gerekli olan yüksek sıcaklığı yaratır. Nötronlar, lityum döteryumdan (kütle numarası 6 olan bir lityum izotop kullanılır) lityum ile döteryumun bir bileşiğinden yapılmış bir parçayı bombalar. Lityum-6, nötronların etkisi altında helyum ve trityuma ayrılır. Böylece atom fitili, sentez için gerekli malzemeleri doğrudan bombanın kendisinde oluşturur.

Daha sonra döteryum ve trityum karışımında termonükleer bir reaksiyon başlar, bombanın içindeki sıcaklık hızla artar ve senteze giderek daha fazla hidrojen katılır. Sıcaklığın daha da artmasıyla, saf hidrojen bombasının özelliği olan döteryum çekirdekleri arasında bir reaksiyon başlayabilir. Elbette tüm tepkiler o kadar hızlı oluyor ki anlıkmış gibi algılanıyorlar.

Fisyon, füzyon, fisyon (süper bomba). Aslında bir bombada yukarıda anlatılan işlemler dizisi döteryumun trityum ile reaksiyonu aşamasında sona ermektedir. Dahası, bomba tasarımcıları nükleer füzyonu değil nükleer fisyonu kullanmayı seçtiler. Döteryum ve trityum çekirdeklerinin füzyonu, enerjisi uranyum-238 çekirdeklerinin (uranyumun ana izotopu, geleneksel olarak kullanılan uranyum-235'ten çok daha ucuz olan) fisyonuna neden olacak kadar yüksek olan helyum ve hızlı nötronlar üretir. atom bombaları Ah). Hızlı nötronlar süper bombanın uranyum kabuğundaki atomları böldü. Bir ton uranyumun fisyonundan 18 Mt'a eşdeğer enerji ortaya çıkıyor. Enerji sadece patlamaya ve ısı üretimine gitmez. Her uranyum çekirdeği iki yüksek derecede radyoaktif “parçaya” bölünür. Fisyon ürünleri 36 farklı içerir kimyasal elementler ve neredeyse 200 radyoaktif izotop. Bütün bunlar süper bomba patlamalarına eşlik eden radyoaktif serpintiyi oluşturuyor.

Benzersiz tasarımı ve tarif edilen etki mekanizması sayesinde bu tip silahlar istenildiği kadar güçlü hale getirilebilmektedir. Aynı güçteki atom bombalarından çok daha ucuzdur.

Hidrojen veya termonükleer bomba ABD ile SSCB arasındaki silahlanma yarışının temel taşı oldu. İki süper güç, yeni tür bir yıkıcı silahın ilk sahibinin kimin olacağı konusunda birkaç yıl boyunca tartıştı.

Termonükleer silah projesi

Soğuk Savaş'ın başlangıcında, hidrojen bombasının testi SSCB'nin ABD'ye karşı mücadeledeki liderliğinin en önemli argümanıydı. Moskova, Washington'la nükleer eşitliğe ulaşmak istiyordu ve silahlanma yarışına büyük miktarda para yatırdı. Ancak hidrojen bombası oluşturma çalışmaları cömert fonlar sayesinde değil, Amerika'daki gizli ajanların raporları sayesinde başladı. 1945'te Kremlin, ABD'nin yeni bir silah yaratmaya hazırlandığını öğrendi. Projesi Süper olarak adlandırılan süper bir bombaydı.

Değerli bilgilerin kaynağı ABD'deki Los Alamos Ulusal Laboratuvarı çalışanı Klaus Fuchs'du. Sovyetler Birliği'ne Amerika'nın gizli süper bomba geliştirmesine ilişkin özel bilgiler sağladı. 1950'ye gelindiğinde Batılı bilim adamlarının böyle yeni bir silah planının uygulanamayacağını anlaması nedeniyle Süper projesi çöpe atıldı. Bu programın yöneticisi Edward Teller'dı.

1946 yılında Klaus Fuchs ve John, Süper projesinin fikirlerini geliştirdiler ve kendi sistemlerinin patentini aldılar. Radyoaktif patlama ilkesi temelde yeniydi. SSCB'de bu plan biraz sonra - 1948'de - dikkate alınmaya başlandı. Genel olarak başlangıç ​​aşamasında tamamen Amerikan istihbaratının aldığı bilgilere dayandığını söyleyebiliriz. Ancak bu materyallere dayanarak araştırmayı sürdüren Sovyet bilim adamları, Batılı meslektaşlarının gözle görülür şekilde ilerisindeydi, bu da SSCB'nin önce ilk, sonra da en güçlü termonükleer bombayı elde etmesine izin verdi.

17 Aralık 1945'te Konsey bünyesinde oluşturulan özel bir komitenin toplantısında Halk Komiserleri SSCB, nükleer fizikçiler Yakov Zeldovich, Isaac Pomeranchuk ve Julius Hartion “Hafif elementlerin nükleer enerjisinin kullanımı” başlıklı bir rapor hazırladılar. Bu makale döteryum bombası kullanma olasılığını inceledi. Bu konuşma Sovyet nükleer programının başlangıcını işaret ediyordu.

1946 yılında Kimyasal Fizik Enstitüsü'nde teorik araştırmalar yapıldı. Bu çalışmanın ilk sonuçları Birinci Ana Müdürlükteki Bilimsel ve Teknik Konsey toplantılarından birinde tartışıldı. İki yıl sonra Lavrentiy Beria, Kurchatov ve Khariton'a Batı'daki gizli ajanlar sayesinde Sovyetler Birliği'ne teslim edilen von Neumann sistemi hakkındaki materyalleri analiz etmeleri talimatını verdi. Bu belgelerden elde edilen veriler, RDS-6 projesinin doğuşuna yol açan araştırmaya ek bir ivme kazandırdı.

"Evie Mike" ve "Kale Bravo"

1 Kasım 1952'de Amerikalılar dünyanın ilk termonükleer cihazını test etti.Bu henüz bir bomba değildi ama şimdiden en önemli bombaydı. bileşen. Patlama Pasifik Okyanusu'ndaki Enivotek Atolü'nde meydana geldi. ve Stanislav Ulam (her biri aslında hidrojen bombasının yaratıcısıydı) yakın zamanda Amerikalıların test ettiği iki aşamalı bir tasarım geliştirdiler. Cihaz döteryum kullanılarak üretildiği için silah olarak kullanılamaz. Ayrıca muazzam ağırlığı ve boyutlarıyla da öne çıkıyordu. Böyle bir mermi uçaktan düşürülemezdi.

İlk hidrojen bombası Sovyet bilim adamları tarafından test edildi. ABD, RDS-6'ların başarılı bir şekilde kullanıldığını öğrendikten sonra, silahlanma yarışında Ruslarla aradaki farkı mümkün olduğu kadar çabuk kapatmanın gerekli olduğu ortaya çıktı. Amerika testi 1 Mart 1954'te gerçekleşti. Test alanı olarak Marshall Adaları'ndaki Bikini Atolü seçildi. Pasifik takımadaları tesadüfen seçilmedi. Burada neredeyse hiç nüfus yoktu (ve yakındaki adalarda yaşayan az sayıda insan deneyin arifesinde tahliye edildi).

Amerikalıların en yıkıcı hidrojen bombası patlaması Castle Bravo olarak tanındı. Şarj gücünün beklenenden 2,5 kat daha yüksek olduğu ortaya çıktı. Patlama, geniş bir alanın (birçok ada ve Pasifik Okyanusu) radyasyonla kirlenmesine yol açtı ve bu da bir skandala ve nükleer programın revizyonuna yol açtı.

RDS-6'ların geliştirilmesi

İlk Sovyet termonükleer bomba projesine RDS-6 adı verildi. Plan seçkin fizikçi Andrei Sakharov tarafından yazılmıştır. 1950'de SSCB Bakanlar Kurulu, çalışmaları KB-11'de yeni silahların yaratılmasına yoğunlaştırmaya karar verdi. Bu karara göre, Igor Tamm liderliğindeki bir grup bilim adamı, kapatılan Arzamas-16'ya gitti.

Semipalatinsk test sahası bu görkemli proje için özel olarak hazırlandı. Hidrojen bombası testi başlamadan önce buraya çok sayıda ölçüm, film ve kayıt cihazı yerleştirildi. Ayrıca bilim adamları adına orada iki bine yakın gösterge ortaya çıktı. Hidrojen bombası testinden etkilenen alan 190 yapıyı içeriyordu.

Semipalatinsk deneyi yalnızca yeni silah türü nedeniyle benzersiz değildi. Kimyasal ve radyoaktif numuneler için tasarlanmış benzersiz girişler kullanıldı. Yalnızca güçlü bir şok dalgası onları açabilir. Kayıt ve filme aletleri, yüzeyde ve yer altı sığınaklarında özel olarak hazırlanmış müstahkem yapılara yerleştirildi.

Alarm saati

1946'da ABD'de çalışan Edward Teller, RDS-6'ların bir prototipini geliştirdi. Buna Çalar Saat denir. Bu cihazın projesi başlangıçta Super'e alternatif olarak önerildi. Nisan 1947'de Los Alamos laboratuvarında termonükleer prensiplerin doğasını incelemek için tasarlanan bir dizi deney başladı.

Bilim insanları en büyük enerji salınımını Çalar Saat'ten bekliyordu. Sonbaharda Teller, cihaz için yakıt olarak lityum döterit kullanmaya karar verdi. Araştırmacılar bu maddeyi henüz kullanmamışlardı ancak verimliliği artıracağını umuyorlardı.Teller'in daha önce de belirttiği gibi ilginç notlar nükleer programın bilgisayarların daha da geliştirilmesine bağımlılığı. Bu teknik, bilim adamlarının daha doğru ve karmaşık hesaplamalar yapabilmesi için gerekliydi.

Çalar Saat ve RDS-6'ların pek çok ortak noktası vardı ama aynı zamanda birçok yönden de farklıydılar. Amerikan versiyonu, boyutundan dolayı Sovyet versiyonu kadar pratik değildi. Büyük boyutlar Süper projesinden miras kaldı. Sonunda Amerikalılar bu gelişmeden vazgeçmek zorunda kaldı. Son çalışmalar 1954'te yapıldı ve ardından projenin kârsız olduğu ortaya çıktı.

İlk termonükleer bombanın patlaması

İnsanlık tarihinde ilk hidrojen bombası denemesi 12 Ağustos 1953'te gerçekleşti. Sabah ufukta koruyucu gözlüklerle bile kör edici parlak bir parıltı belirdi. RDS-6'nın patlamasının atom bombasından 20 kat daha güçlü olduğu ortaya çıktı. Deney başarılı kabul edildi. Bilim insanları önemli bir teknolojik atılım gerçekleştirmeyi başardılar. İlk kez yakıt olarak lityum hidrit kullanıldı. Patlamanın merkez üssünden 4 kilometrelik bir yarıçap içindeki dalga, tüm binaları yok etti.

SSCB'deki hidrojen bombasının daha sonraki testleri, RDS-6'lar kullanılarak kazanılan deneyimlere dayanıyordu. Bu yıkıcı silah sadece en güçlüsü değildi. Önemli bir avantaj Bomba onun kompaktlığıydı. Mermi bir Tu-16 bombardıman uçağına yerleştirildi. Başarı, Sovyet bilim adamlarının Amerikalıların önüne geçmesine izin verdi. O zamanlar Amerika Birleşik Devletleri'nde ev büyüklüğünde bir termonükleer cihaz vardı. Taşınabilir değildi.

Moskova, SSCB'nin hidrojen bombasının hazır olduğunu açıkladığında Washington bu bilgiye karşı çıktı. Amerikalıların ana argümanı, termonükleer bombanın Teller-Ulam planına göre yapılması gerektiğiydi. Radyasyonun patlaması ilkesine dayanıyordu. Bu proje SSCB'de iki yıl sonra, 1955'te hayata geçirilecek.

Fizikçi Andrei Sakharov, RDS-6'ların yaratılmasına en büyük katkıyı yaptı. Hidrojen bombası onun beyniydi - Semipalatinsk test sahasındaki testleri başarıyla tamamlamayı mümkün kılan devrim niteliğindeki teknik çözümleri öneren oydu. Genç Sakharov hemen SSCB Bilimler Akademisi'nde akademisyen, Sosyalist Emek Kahramanı ve Stalin Ödülü sahibi oldu. Diğer bilim adamları da ödüller ve madalyalar aldı: Yuli Khariton, Kirill Shchelkin, Yakov Zeldovich, Nikolai Dukhov, vb. 1953'te bir hidrojen bombası testi şunu gösterdi: Sovyet bilimi yakın zamana kadar kurgu ve fantezi gibi görünen şeylerin üstesinden gelebilir. Bu nedenle RDS-6'ların başarılı bir şekilde patlamasının hemen ardından daha güçlü mermilerin geliştirilmesine başlandı.

RDS-37

20 Kasım 1955'te SSCB'de bir sonraki hidrojen bombası testleri yapıldı. Bu sefer iki aşamalıydı ve Teller-Ulam planına karşılık geliyordu. RDS-37 bombası bir uçaktan atılmak üzereydi. Ancak havalandığında testlerin acil bir durumda yapılması gerekeceği ortaya çıktı. Hava tahmincilerinin aksine, hava durumu gözle görülür şekilde kötüleşti ve antrenman sahasını yoğun bulutların kaplamasına neden oldu.

Uzmanlar ilk kez termonükleer bomba içeren bir uçağı indirmek zorunda kaldı. Bir süredir Merkezi Komuta Merkezinde bundan sonra ne yapılacağı konusunda bir tartışma vardı. Yakınlardaki dağlara bomba atılması teklifi değerlendirildi ancak bu seçenek çok riskli olduğu gerekçesiyle reddedildi. Bu arada uçak, yakıtı biterek test alanının yakınında dönmeye devam etti.

Son sözü Zeldovich ve Sakharov aldı. Test alanının dışında patlayan bir hidrojen bombası felakete yol açabilirdi. Bilim adamları riskin boyutunu ve kendi sorumluluklarını anladılar, ancak yine de uçağın güvenli bir şekilde inebileceğine dair yazılı onay verdiler. Son olarak Tu-16 mürettebatının komutanı Fyodor Golovashko iniş emrini aldı. İniş çok rahattı. Pilotlar tüm becerilerini gösterdiler ve kritik bir durumda paniğe kapılmadılar. Manevra mükemmeldi. Merkez Komuta Merkezi rahat bir nefes aldı.

Hidrojen bombasının yaratıcısı Sakharov ve ekibi testlerden sağ çıktı. İkinci girişimin 22 Kasım'da yapılması planlandı. Bu günde her şey herhangi bir acil durum olmadan gerçekleşti. Bomba 12 kilometre yükseklikten atıldı. Mermi düşerken uçak, patlamanın merkez üssünden güvenli bir mesafeye ilerlemeyi başardı. Birkaç dakika sonra nükleer mantar 14 kilometre yüksekliğe, çapı ise 30 kilometreye ulaştı.

Patlama trajik olaylar olmadan gerçekleşmedi. Şok dalgası 200 kilometre mesafeden camları kırarak çok sayıda yaralanmaya neden oldu. Komşu köyde yaşayan bir kız çocuğu da tavanın üzerine çökmesi sonucu hayatını kaybetti. Bir diğer kurban ise özel bir bekleme alanında bulunan bir askerdi. Asker sığınakta uyuyakaldı ve yoldaşları onu dışarı çıkaramadan boğularak öldü.

Çar Bombasının Gelişimi

1954 yılında ülkenin en iyi nükleer fizikçileri önderliğinde insanlık tarihinin en güçlü termonükleer bombasını geliştirmeye başladılar. Andrei Sakharov, Viktor Adamsky, Yuri Babaev, Yuri Smirnov, Yuri Trutnev vb. de bu projede yer aldı, gücü ve büyüklüğü nedeniyle bomba “Çar Bombası” olarak tanındı. Proje katılımcıları daha sonra bu ifadenin Kruşçev'in BM'de "Kuzka'nın annesi" hakkındaki meşhur açıklamasından sonra ortaya çıktığını hatırladılar. Resmi olarak projeye AN602 adı verildi.

Yedi yılı aşkın bir süredir geliştirilen bomba, birkaç reenkarnasyondan geçti. İlk başta bilim adamları uranyumdan ve Jekyll-Hyde reaksiyonundan elde edilen bileşenleri kullanmayı planladılar, ancak daha sonra radyoaktif kirlenme tehlikesi nedeniyle bu fikirden vazgeçmek zorunda kaldılar.

Novaya Zemlya'da test yapın

Kruşçev ABD'ye gideceği için Çar Bomba projesi bir süreliğine donduruldu. soğuk Savaş kısa bir duraklama oldu. 1961'de ülkeler arasındaki çatışma yeniden alevlendi ve Moskova'da termonükleer silahlar yeniden hatırlandı. Kruşçev, Ekim 1961'de CPSU'nun XXII Kongresi sırasında yaklaşan testleri duyurdu.

Ayın 30'unda, üzerinde bomba bulunan bir Tu-95B Olenya'dan havalandı ve yola çıktı. Yeni Dünya. Uçağın varış noktasına ulaşması iki saat sürdü. Başka bir Sovyet hidrojen bombası 10,5 bin metre yüksekliğe düştü nükleer test alanı"Kuru Burun" Mermi hâlâ havadayken patladı. Çapı üç kilometreye ulaşan ve neredeyse yere değecek bir ateş topu ortaya çıktı. Bilim adamlarının hesaplamalarına göre patlamadan kaynaklanan sismik dalga gezegeni üç kez geçti. Çarpma bin kilometre uzaktan hissedildi ve yüz kilometre uzaklıkta yaşayan her şey üçüncü derece yanıklara maruz kalabilirdi (bölgede yerleşim olmadığı için bu gerçekleşmedi).

O zamanlar ABD'nin en güçlü termonükleer bombası, Çar Bombasından dört kat daha az güçlüydü. Sovyet liderliği deneyin sonucundan memnun kaldı. Moskova bir sonraki hidrojen bombasından istediğini aldı. Test, SSCB'nin ABD'den çok daha güçlü silahlara sahip olduğunu gösterdi. Daha sonra “Çar Bombası”nın yıkıcı rekoru hiçbir zaman kırılmadı. En güçlü hidrojen bombası patlaması bilim tarihinde ve Soğuk Savaş tarihinde önemli bir dönüm noktasıydı.

Diğer ülkelerin termonükleer silahları

Britanya'nın hidrojen bombasını geliştirmesi 1954'te başladı. Proje yöneticisi, daha önce ABD'deki Manhattan Projesi'ne katılan William Penney'di. İngilizlerin termonükleer silahların yapısı hakkında kırıntıları vardı. Amerikan müttefikleri bu bilgiyi paylaşmadı. Washington'da 1946'da çıkarılan atom enerjisi yasasına atıfta bulundular. İngilizler için tek istisna testleri gözlemleme izniydi. Ayrıca Amerikan mermi patlamalarının geride bıraktığı örnekleri toplamak için de uçak kullandılar.

Londra ilk başta kendisini çok güçlü bir atom bombası yaratmakla sınırlamaya karar verdi. Böylece Orange Messenger denemeleri başladı. Bunlar sırasında insanlık tarihinin termonükleer olmayan en güçlü bombası atıldı. Dezavantajı ise aşırı maliyetiydi. 8 Kasım 1957'de bir hidrojen bombası test edildi. İngiliz iki aşamalı cihazının yaratılış tarihi, kendi aralarında tartışan iki süper gücün gerisinde kalma koşullarında başarılı ilerlemenin bir örneğidir.

Hidrojen bombası 1967'de Çin'de, 1968'de Fransa'da ortaya çıktı. Dolayısıyla bugün termonükleer silahlara sahip ülkeler kulübünde beş devlet var. Kuzey Kore'deki hidrojen bombasına ilişkin bilgiler tartışmalı olmaya devam ediyor. DPRK başkanı, bilim adamlarının böyle bir mermi geliştirebildiklerini belirtti. Testler sırasında sismologlar Farklı ülkeler Nükleer patlamanın neden olduğu sismik aktivite kaydedildi. Ancak Kuzey Kore'deki hidrojen bombasına ilişkin henüz somut bir bilgi yok.

Okurlarımızın çoğu hidrojen bombasını atom bombasıyla ilişkilendiriyor, ancak çok daha güçlü. Aslında bu, yaratılması için orantısız derecede büyük entelektüel çabalar gerektiren ve temelde farklı fiziksel prensipler üzerinde çalışan, temelde yeni bir silahtır.

"Puf"

Modern bomba

Atom ve hidrojen bombalarının tek ortak noktası, her ikisinin de atom çekirdeğinde saklı devasa enerjiyi açığa çıkarmasıdır. Bu iki şekilde yapılabilir: Uranyum veya plütonyum gibi ağır çekirdekleri daha hafif olanlara bölmek (fisyon reaksiyonu) veya hidrojenin en hafif izotoplarını birleşmeye zorlamak (füzyon reaksiyonu). Her iki reaksiyonun sonucunda ortaya çıkan malzemenin kütlesi her zaman orijinal atomların kütlesinden daha azdır. Ancak kütle iz bırakmadan yok olamaz; Einstein'ın ünlü E=mc2 formülüne göre enerjiye dönüşür.

Bir bomba

Atom bombası yaratmak için gerekli ve yeterli koşul yeterli miktarda bölünebilir malzeme elde etmektir. Bu iş oldukça emek yoğun ama düşük entelektüelliğe sahip ve yüksek bilimden ziyade madencilik endüstrisine daha yakın. Bu tür silahların yaratılmasının ana kaynakları dev uranyum madenlerinin ve zenginleştirme tesislerinin inşasına harcanıyor. Cihazın basitliğinin kanıtı, ilk bomba için gerekli plütonyumun üretimi ile ilk Sovyet nükleer patlaması arasında bir aydan kısa bir süre geçmiş olmasıdır.

Okul fizik derslerinden bilinen böyle bir bombanın çalışma prensibini kısaca hatırlayalım. Uranyumun ve plütonyum gibi bazı transuranyum elementlerinin bozunma sırasında birden fazla nötron salma özelliğine dayanmaktadır. Bu elementler kendiliğinden veya diğer nötronların etkisi altında bozunabilir.

Açığa çıkan nötron radyoaktif maddeyi terk edebilir veya başka bir atomla çarpışarak başka bir fisyon reaksiyonuna neden olabilir. Bir maddenin belirli bir konsantrasyonu (kritik kütle) aşıldığında, atom çekirdeğinin daha fazla bölünmesine neden olan yeni doğan nötronların sayısı, çürüyen çekirdeklerin sayısını aşmaya başlar. Çürüyen atomların sayısı çığ gibi artmaya başlar, yeni nötronlar doğurur, yani zincirleme bir reaksiyon meydana gelir. Uranyum-235 için kritik kütle yaklaşık 50 kg, plütonyum-239 için ise 5,6 kg'dır. Yani, ağırlığı 5,6 kg'dan biraz daha hafif olan bir plütonyum topu yalnızca sıcak bir metal parçasıdır ve biraz daha büyük bir kütle yalnızca birkaç nanosaniye sürer.

Bombanın asıl işleyişi basittir: Her biri kritik kütleden biraz daha az olan iki yarım küre uranyum veya plütonyum alıyoruz, bunları 45 cm mesafeye yerleştiriyoruz, üzerlerini patlayıcılarla kaplıyoruz ve patlatıyoruz. Uranyum veya plütonyum süper kritik bir kütleye sinterlenir ve bir nükleer reaksiyon başlar. Tüm. Koşmanın başka bir yolu var Nükleer reaksiyon- sıkmak güçlü patlama plütonyum parçası: atomlar arasındaki mesafe azalacak ve reaksiyon daha düşük bir kritik kütlede başlayacaktır. Tüm modern atomik kapsüller bu prensiple çalışır.

Atom bombasıyla ilgili sorunlar, patlamanın gücünü arttırmak istediğimiz andan itibaren başlıyor. Bölünebilir malzemeyi basitçe arttırmak yeterli değildir; kütlesi kritik bir kütleye ulaşır ulaşmaz patlar. Örneğin, iki parçadan değil birçok parçadan oluşan bir bomba yapmak için çeşitli ustaca planlar icat edildi; bu, bombanın içi boşaltılmış bir portakala benzemesine ve ardından tek bir patlamayla ama yine de güçlü bir şekilde tek parça halinde birleştirilmesine neden oldu. 100 kilotonun üzerinde sorunlar aşılamaz hale geldi.

Hidrojen bombası

Ancak termonükleer füzyon için yakıtın kritik bir kütlesi yoktur. Burada termonükleer yakıtla dolu Güneş tepemizde asılı duruyor, içinde milyarlarca yıldır termonükleer bir reaksiyon sürüyor ve hiçbir şey patlamaz. Ek olarak, örneğin döteryum ve trityumun (hidrojenin ağır ve süper ağır izotopu) sentez reaksiyonu sırasında, aynı kütledeki uranyum-235'in yanmasından 4,2 kat daha fazla enerji açığa çıkar.

Atom bombasının yapımı teorik olmaktan çok deneysel bir süreçti. Hidrojen bombasının yaratılması tamamen yeni fiziksel disiplinlerin ortaya çıkmasını gerektirdi: yüksek sıcaklıktaki plazma fiziği ve ultra yüksek basınç. Bir bomba yapmaya başlamadan önce yalnızca yıldızların çekirdeğinde meydana gelen olayların doğasını iyice anlamak gerekiyordu. Burada hiçbir deney yardımcı olamaz; araştırmacıların araçları yalnızca teorik fizik ve yüksek Matematik. Termonükleer silahların geliştirilmesinde devasa bir rolün matematikçilere ait olması tesadüf değildir: Ulam, Tikhonov, Samarsky vb.

Klasik süper

1945'in sonunda Edward Teller, "klasik süper" adı verilen ilk hidrojen bombası tasarımını önerdi. Füzyon reaksiyonunu başlatmak için gereken korkunç basıncı ve sıcaklığı yaratmak için geleneksel bir atom bombası kullanılması gerekiyordu. “Klasik süper”in kendisi döteryumla dolu uzun bir silindirdi. Ayrıca döteryum-trityum karışımı içeren bir ara "ateşleme" odası da sağlanmıştır - döteryum ve trityumun sentez reaksiyonu daha düşük bir basınçta başlar. Ateşe benzetilerek, döteryumun yakacak odun, döteryum ve trityum karışımı - bir bardak benzin ve bir atom bombası - bir kibrit rolünü oynaması gerekiyordu. Bu şemaya "boru" adı verildi - bir ucunda atomik çakmak bulunan bir tür puro. Sovyet fizikçileri aynı şemayı kullanarak hidrojen bombasını geliştirmeye başladılar.

Bununla birlikte, matematikçi Stanislav Ulam, sıradan bir sürgülü hesap cetveli kullanarak, Teller'e, saf döteryumun "süper" bir füzyon reaksiyonunun ortaya çıkmasının pek mümkün olmadığını ve karışımın, onu üretmek için o kadar miktarda trityum gerektireceğini kanıtladı. ABD'de silah kalitesinde plütonyum üretiminin fiilen dondurulması gerekecek.

Şekerli puf

1946 yılının ortalarında Teller başka bir hidrojen bombası tasarımı olan “çalar saat”i önerdi. Değişen küresel uranyum, döteryum ve trityum katmanlarından oluşuyordu. Merkezi plütonyum yükünün nükleer patlaması sırasında, bombanın diğer katmanlarında termonükleer reaksiyonun başlaması için gerekli basınç ve sıcaklık yaratıldı. Bununla birlikte, “çalar saat” yüksek güçlü bir atomik başlatıcıya ihtiyaç duyuyordu ve ABD (aynı zamanda SSCB) silah kalitesinde uranyum ve plütonyum üretiminde sorunlar yaşıyordu.

1948 sonbaharında Andrei Sakharov da benzer bir plana geldi. Sovyetler Birliği'nde tasarıma “sloyka” adı verildi. Yeterli miktarda silah kalitesinde uranyum-235 ve plütonyum-239 üretme zamanı olmayan SSCB için Sakharov'un puf ezmesi her derde devaydı. Ve bu yüzden.

Geleneksel bir atom bombasında, doğal uranyum-238 yalnızca işe yaramaz olmakla kalmaz (çürüme sırasındaki nötron enerjisi fisyonu başlatmak için yeterli değildir), aynı zamanda ikincil nötronları hevesle emerek zincirleme reaksiyonu yavaşlattığı için zararlıdır. Bu nedenle silaha uygun uranyumun %90'ı uranyum-235 izotopundan oluşur. Ancak termonükleer füzyon sonucu ortaya çıkan nötronlar, fisyon nötronlarından 10 kat daha enerjiktir ve bu tür nötronlarla ışınlanan doğal uranyum-238 mükemmel bir şekilde fisyona başlar. Yeni bomba, daha önce atık ürün olarak değerlendirilen uranyum-238'in patlayıcı olarak kullanılmasını mümkün kıldı.

Sakharov'un "puf böreği"nin öne çıkan özelliği, aşırı derecede eksik olan trityum yerine beyaz ışık kristalli bir madde olan lityum döterid 6LiD'nin kullanılmasıydı.

Yukarıda bahsedildiği gibi döteryum ve trityum karışımı saf döteryumdan çok daha kolay tutuşur. Bununla birlikte, trityumun avantajlarının sona erdiği ve yalnızca dezavantajların kaldığı yer burasıdır: normal durumunda trityum, depolamada zorluklara neden olan bir gazdır; trityum radyoaktiftir ve kararlı helyum-3'e bozunur, bu da çok ihtiyaç duyulan hızlı nötronları aktif olarak tüketerek bombanın raf ömrünü birkaç ay ile sınırlandırır.

Radyoaktif olmayan lityum dötrit, yavaş fisyon nötronlarıyla ışınlandığında - atomik sigorta patlamasının sonuçları - trityuma dönüşür. Böylece birincil radyasyon atom patlaması anında başka bir termonükleer reaksiyon için yeterli miktarda trityum üretir ve döteryum başlangıçta lityum döteridde mevcuttur.

12 Ağustos 1953'te Semipalatinsk test sahasının kulesinde başarıyla test edilen RDS-6'lar tam da böyle bir bombaydı. Patlamanın gücü 400 kilotondu ve bunun gerçek bir termonükleer patlama mı yoksa süper güçlü bir atomik patlama mı olduğu konusunda hala tartışmalar var. Sonuçta Sakharov'un puf hamurundaki termonükleer füzyon reaksiyonu toplam şarj gücünün %20'sinden fazlasını oluşturmuyordu. Patlamaya asıl katkı, hızlı nötronlarla ışınlanan uranyum-238'in bozunma reaksiyonu tarafından yapıldı; bu sayede RDS-6'lar sözde "kirli" bombalar çağını başlattı.

Gerçek şu ki, ana radyoaktif kirlenme bozunma ürünlerinden (özellikle stronsiyum-90 ve sezyum-137) kaynaklanmaktadır. Esasen, Sakharov'un "milf böreği" dev bir atom bombasıydı ve termonükleer reaksiyonla yalnızca biraz güçlendirildi. Semipalatinsk test sahasının tüm tarihi boyunca atmosfere giren tek bir "puf böreği" patlamasının %82 ​​oranında stronsiyum-90 ve %75 oranında sezyum-137 üretmesi tesadüf değildir.

Amerikan bombaları

Ancak hidrojen bombasını ilk patlatanlar Amerikalılardı. 1 Kasım 1952'de, 10 megaton kapasiteli Mike termonükleer cihazı Pasifik Okyanusu'ndaki Elugelab Atolü'nde başarıyla test edildi. 74 tonluk Amerikan cihazına bomba demek zor olur. "Mike" boyutunda hantal bir cihazdı iki katlı ev mutlak sıfıra yakın bir sıcaklıkta sıvı döteryumla doldurulmuş (Sakharov'un "milf böreği" tamamen taşınabilir bir üründü). Ancak "Mike"ın öne çıkan özelliği boyutu değil, termonükleer patlayıcıları sıkıştırmanın ustaca prensibiydi.

Hidrojen bombasının ana fikrinin, nükleer bir patlama yoluyla füzyon (ultra yüksek basınç ve sıcaklık) için koşullar yaratmak olduğunu hatırlayalım. "Puf" şemasında, nükleer yük merkezde bulunur ve bu nedenle döteryumu dışarıya doğru dağıttığı kadar fazla sıkıştırmaz - termonükleer patlayıcı miktarının arttırılması, güçte bir artışa yol açmaz - sadece patlatmak için zamanın var. Bu planın maksimum gücünü sınırlayan da tam olarak budur - 31 Mayıs 1957'de İngilizler tarafından havaya uçurulan dünyadaki en güçlü "puf" Orange Herald yalnızca 720 kiloton üretti.

Termonükleer patlayıcıyı sıkıştırarak atom fitilini içeride patlatabilirsek ideal olurdu. Peki bunu nasıl yapmalı? Edward Teller harika bir fikir ortaya attı: termonükleer yakıtı mekanik enerji ve nötron akışıyla değil, birincil atomik sigortanın radyasyonuyla sıkıştırmak.

Teller'in yeni tasarımında, başlatıcı atom birimi termonükleer birimden ayrılmıştı. Atomik yük tetiklendiğinde, X-ışını radyasyonu şok dalgasından önce geldi ve silindirik gövdenin duvarları boyunca yayıldı, buharlaştı ve polietileni plazmaya dönüştürdü. iç astar bomba gövdesi. Plazma ise, uranyum-238'in iç silindirinin (itici) dış katmanları tarafından emilen daha yumuşak X ışınlarını yeniden yaydı. Katmanlar patlayıcı bir şekilde buharlaşmaya başladı (bu olaya ablasyon denir). Sıcak uranyum plazması, itme gücü döteryumla birlikte silindire yönlendirilen süper güçlü bir roket motorunun jetlerine benzetilebilir. Uranyum silindiri çöktü, döteryumun basıncı ve sıcaklığı kritik seviyeye ulaştı. Aynı basınç merkezi plütonyum tüpünü kritik bir kütleye kadar sıkıştırdı ve tüp patladı. Plütonyum fünyesinin patlaması döteryumu içeriden bastırdı, patlayan termonükleer patlayıcıyı daha da sıkıştırıp ısıttı. Yoğun bir nötron akışı, "itici"deki uranyum-238 çekirdeğini bölerek ikincil bir bozunma reaksiyonuna neden olur. Bütün bunlar, birincil nükleer patlamanın patlama dalgasının termonükleer birime ulaştığı andan önce gerçekleşmeyi başardı. Saniyenin milyarda biri hızında gerçekleşen tüm bu olayların hesaplanması, gezegendeki en güçlü matematikçilerin beyin gücünü gerektiriyordu. Mike'ın yaratıcıları 10 megatonluk patlamadan dehşet duymadılar, tarif edilemez bir zevk yaşadılar - yalnızca gerçek dünyada yalnızca yıldızların çekirdeklerinde meydana gelen süreçleri anlamakla kalmayıp, aynı zamanda teorilerini deneysel olarak test etmeyi de başardılar. Dünya'da kendi küçük yıldızlarını büyütüyorlar.

Bravo

Tasarımın güzelliğinde Rusları geride bırakan Amerikalılar, cihazlarını kompakt hale getiremediler: Sakharov'un toz halindeki lityum döterit yerine sıvı aşırı soğutulmuş döteryum kullandılar. Los Alamos'ta Sakharov'un "puf böreğine" biraz kıskançlıkla tepki gösterdiler: "Ruslar, bir kova çiğ sütle dolu kocaman bir inek yerine bir torba süt tozu kullanıyor." Ancak her iki taraf da birbirlerinden sır saklamayı başaramadı. 1 Mart 1954'te Amerikalılar Bikini Atoll yakınında lityum döterit kullanarak 15 megatonluk bir "Bravo" bombasını test etti ve 22 Kasım 1955'te 1,7 megaton gücünde ilk Sovyet iki aşamalı termonükleer bomba RDS-37 Semipalatinsk test sahasında patladı ve test sahasının neredeyse yarısı yıkıldı. O zamandan beri, termonükleer bombanın tasarımı küçük değişikliklere uğradı (örneğin, başlatıcı bomba ile ana yük arasında bir uranyum kalkanı ortaya çıktı) ve kanonik hale geldi. Ve dünyada artık böylesine muhteşem bir deneyle çözülebilecek büyük ölçekli doğa gizemi kalmadı. Belki bir süpernovanın doğuşu.

H-BOMBASI
çalışma prensibi hafif çekirdeklerin termonükleer füzyonunun reaksiyonuna dayanan, büyük yıkıcı güce sahip bir silah (TNT eşdeğerinde megatonlar düzeyinde). Patlama enerjisinin kaynağı Güneş ve diğer yıldızlarda meydana gelen süreçlere benzer.
Termonükleer reaksiyonlar. Güneş'in iç kısmı, yaklaşık 30°C'lik bir sıcaklıkta ultra yüksek sıkıştırma durumunda olan devasa miktarda hidrojen içerir. 15.000.000 K. Bu kadar yüksek sıcaklıklarda ve plazma yoğunluklarında, hidrojen çekirdekleri birbirleriyle sürekli çarpışmalara maruz kalır ve bunların bir kısmı onların füzyonuna ve sonuçta daha ağır helyum çekirdeklerinin oluşmasına neden olur. Termonükleer füzyon adı verilen bu tür reaksiyonlara çok büyük miktarda enerjinin salınması eşlik eder. Fizik yasalarına göre, termonükleer füzyon sırasında enerji salınımı, daha ağır bir çekirdeğin oluşumu sırasında, bileşiminde yer alan hafif çekirdeklerin kütlesinin bir kısmının muazzam miktarda enerjiye dönüştürülmesinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle devasa bir kütleye sahip olan Güneş, termonükleer füzyon sürecinde her gün yaklaşık olarak kaybediyor. Dünyadaki yaşamın mümkün olduğu 100 milyar ton madde ve enerji açığa çıkıyor.
Hidrojenin izotopları. Hidrojen atomu mevcut tüm atomların en basitidir. Etrafında tek bir elektronun döndüğü çekirdeği olan bir protondan oluşur. Su (H2O) ile ilgili dikkatli çalışmalar, hidrojenin "ağır izotopu" olan döteryum (2H) içeren ihmal edilebilir miktarda "ağır" su içerdiğini göstermiştir. Döteryum çekirdeği bir proton ve bir nötrondan (protona yakın kütleye sahip nötr bir parçacık) oluşur. Çekirdeği bir proton ve iki nötron içeren üçüncü bir hidrojen izotopu olan trityum vardır. Trityum kararsızdır ve kendiliğinden radyoaktif bozunmaya uğrayarak helyum izotopuna dönüşür. Kozmik ışınların havayı oluşturan gaz molekülleriyle etkileşimi sonucu oluştuğu Dünya atmosferinde trityum izleri bulunmuştur. Trityum, bir nükleer reaktörde lityum-6 izotopunun bir nötron akışıyla ışınlanmasıyla yapay olarak üretilir.
Hidrojen bombasının gelişimi.Ön teorik analiz, termonükleer füzyonun en kolay şekilde döteryum ve trityum karışımında gerçekleştirildiğini göstermiştir. Bunu temel alan ABD'li bilim adamları, 1950'lerin başında hidrojen bombası (HB) oluşturma projesini uygulamaya başladılar. Model bir nükleer cihazın ilk testleri 1951 baharında Enewetak test sahasında gerçekleştirildi; Termonükleer füzyon yalnızca kısmiydi. 1 Kasım 1951'de patlama gücü TNT eşdeğeri 4e8 Mt olan devasa bir nükleer cihazın test edilmesi sırasında önemli başarı elde edildi. İlk hidrojen hava bombası 12 Ağustos 1953'te SSCB'de patlatıldı ve 1 Mart 1954'te Amerikalılar Bikini Atolü'nde daha güçlü (yaklaşık 15 Mt) bir hava bombasını patlattı. O zamandan bu yana her iki güç de gelişmiş megaton silahların patlamalarını gerçekleştirdi. Bikini Atolü'ndeki patlamaya büyük miktarda radyoaktif maddenin salınması eşlik etti. Bazıları Japon balıkçı gemisi Lucky Dragon'daki patlama yerinden yüzlerce kilometre uzağa düşerken, diğerleri Rongelap adasını kapladı. Termonükleer füzyon kararlı helyum ürettiğinden, saf bir hidrojen bombasının patlamasından kaynaklanan radyoaktivite, termonükleer reaksiyonun atomik patlatıcısının radyoaktivitesinden daha fazla olmamalıdır. Bununla birlikte, ele alınan durumda, tahmin edilen ve gerçek radyoaktif serpinti miktarı ve bileşimi açısından önemli ölçüde farklılık gösteriyordu.
Hidrojen bombasının etki mekanizması. Bir hidrojen bombasının patlaması sırasında meydana gelen süreçlerin sırası aşağıdaki gibi gösterilebilir. İlk olarak, NB kabuğunun içinde bulunan termonükleer reaksiyon başlatıcı yükü (küçük bir atom bombası) patlayarak bir nötron parlamasına neden olur ve termonükleer füzyonu başlatmak için gerekli olan yüksek sıcaklığı yaratır. Nötronlar, lityum döteryumdan (kütle numarası 6 olan bir lityum izotop kullanılır) lityum ile döteryumun bir bileşiğinden yapılmış bir parçayı bombalar. Lityum-6, nötronların etkisi altında helyum ve trityuma ayrılır. Böylece atom fitili, sentez için gerekli malzemeleri doğrudan bombanın kendisinde oluşturur. Daha sonra döteryum ve trityum karışımında termonükleer bir reaksiyon başlar, bombanın içindeki sıcaklık hızla artar ve senteze giderek daha fazla hidrojen katılır. Sıcaklığın daha da artmasıyla, saf hidrojen bombasının özelliği olan döteryum çekirdekleri arasında bir reaksiyon başlayabilir. Elbette tüm tepkiler o kadar hızlı oluyor ki anlıkmış gibi algılanıyorlar.
Fisyon, füzyon, fisyon (süper bomba). Aslında bir bombada yukarıda anlatılan işlemler dizisi döteryumun trityum ile reaksiyonu aşamasında sona ermektedir. Dahası, bomba tasarımcıları nükleer füzyonu değil nükleer fisyonu kullanmayı seçtiler. Döteryum ve trityum çekirdeklerinin füzyonu, enerjisi uranyum-238'in (uranyumun ana izotopu, geleneksel atom bombalarında kullanılan uranyum-235'ten çok daha ucuz) nükleer fisyonuna neden olacak kadar yüksek olan helyum ve hızlı nötronlar üretir. Hızlı nötronlar süper bombanın uranyum kabuğundaki atomları böldü. Bir ton uranyumun fisyonundan 18 Mt'a eşdeğer enerji ortaya çıkıyor. Enerji sadece patlamaya ve ısı üretimine gitmez. Her uranyum çekirdeği iki yüksek derecede radyoaktif "parçaya" bölünür. Fisyon ürünleri 36 farklı kimyasal element ve 200'e yakın radyoaktif izotop içerir. Bütün bunlar süper bomba patlamalarına eşlik eden radyoaktif serpintiyi oluşturuyor. Benzersiz tasarımı ve tarif edilen etki mekanizması sayesinde bu tip silahlar istenildiği kadar güçlü hale getirilebilmektedir. Aynı güçteki atom bombalarından çok daha ucuzdur.
Patlamanın sonuçları.Şok dalgası ve termal etki. Süper bomba patlamasının doğrudan (birincil) etkisi üç yönlüdür. En belirgin doğrudan etki, muazzam yoğunluktaki bir şok dalgasıdır. Bombanın gücüne, patlamanın yer yüzeyinden yüksekliğine ve arazinin yapısına bağlı olarak darbenin gücü, patlamanın merkez üssünden uzaklaştıkça azalır. Bir patlamanın termal etkisi aynı faktörler tarafından belirlenir, ancak aynı zamanda havanın şeffaflığına da bağlıdır; sis, termal flaşın ciddi yanıklara neden olabileceği mesafeyi keskin bir şekilde azaltır. Hesaplamalara göre, 20 megatonluk bir bombanın atmosferinde meydana gelen bir patlama sırasında, insanlar 1) bombanın merkez üssünden yaklaşık 8 km uzaklıktaki bir yer altı betonarme barınağına sığınmaları durumunda vakaların% 50'sinde hayatta kalacaklar. patlama (E), 2) sıradan kentsel binalarda yaklaşık . EV'den 15 km uzakta, 3) kendilerini açık yer yaklaşık bir mesafede. EV'ye 20 km. Görüşün zayıf olduğu koşullarda ve en az 25 km mesafede, eğer atmosfer açıksa, açık alanlardaki insanlar için hayatta kalma olasılığı merkez üssünden uzaklaştıkça hızla artar; 32 km uzaklıkta hesaplanan değer%90'dan fazladır. Bir patlama sırasında üretilen nüfuz edici radyasyonun ölüme neden olduğu alan, yüksek güçlü bir süper bomba durumunda bile nispeten küçüktür.
Ateş topu. Ateş topunun içerdiği yanıcı malzemenin bileşimine ve kütlesine bağlı olarak, kendi kendine yeten dev ateş fırtınaları oluşabilir ve saatlerce öfkelenebilir. Ancak patlamanın en tehlikeli (ikincil de olsa) sonucu, çevrenin radyoaktif kirlenmesidir.
Araları açılmak. Nasıl oluştukları.
Bir bomba patladığında ortaya çıkan ateş topu büyük miktarda radyoaktif parçacıkla dolar. Tipik olarak bu parçacıklar o kadar küçüktür ki, üst atmosfere ulaştıklarında orada uzun süre kalabilirler. Ancak bir ateş topu Dünya'nın yüzeyine temas ederse, üzerindeki her şeyi sıcak toza ve küle dönüştürür ve onları ateşli bir kasırganın içine çeker. Bir alev kasırgasında radyoaktif parçacıklarla karışıp bağlanırlar. Radyoaktif tozlar, en büyüğü hariç, hemen çökelmez. Daha ince toz patlama sonucu oluşan bulut tarafından sürüklenir ve rüzgarla birlikte hareket ettikçe yavaş yavaş düşer. Doğrudan patlamanın olduğu yerde, radyoaktif serpinti son derece yoğun olabilir; çoğunlukla büyük toz yere çöker. Patlama yerinden yüzlerce kilometre uzakta ve daha uzak mesafelerde, küçük ama yine de görülebilen kül parçacıkları yere düşüyor. Genellikle yağan kara benzer bir örtü oluştururlar ve yakınlarda bulunan herkes için ölümcüldürler. Daha küçük ve gözle görülmeyen parçacıklar bile yere yerleşmeden önce atmosferde aylarca, hatta yıllarca dolaşarak dünyanın çevresinde defalarca dolaşabilirler. Düştüklerinde radyoaktiviteleri önemli ölçüde zayıflar. En tehlikeli radyasyon, 28 yıllık yarı ömrüyle stronsiyum-90'dır. Kaybı tüm dünyada açıkça görülüyor. Yapraklara ve çimenlere yerleştiğinde insanların da dahil olduğu besin zincirlerine giriyor. Bunun bir sonucu olarak, çoğu ülkede yaşayanların kemiklerinde, henüz tehlikeli olmasa da, fark edilebilir miktarlarda stronsiyum-90 bulunmuştur. Stronsiyum-90'ın insan kemiklerinde birikmesi, kötü huylu kemik tümörlerinin oluşumuna yol açtığı için uzun vadede çok tehlikelidir.
Bölgenin radyoaktif serpinti ile uzun süreli kirlenmesi. Düşmanlık durumunda, hidrojen bombasının kullanılması, yaklaşık 200 km'lik bir yarıçap içindeki bir alanın anında radyoaktif kirlenmesine yol açacaktır. Patlamanın merkez üssünden 100 kilometre uzakta. Eğer bir süper bomba patlarsa onbinlerce kilometrekarelik alan kirlenecek. Tek bir bomba ile bu kadar büyük bir yıkım alanı, onu tamamen yeni bir silah türü haline getiriyor. Süper bomba hedefi vurmasa bile; şok-termal etkilerle nesneye çarpmayacak, patlamaya eşlik eden delici radyasyon ve radyoaktif serpinti, çevredeki alanı yaşanmaz hale getirecek. Bu tür yağışlar günler, haftalar ve hatta aylarca devam edebilir. Radyasyonun şiddeti miktarına bağlı olarak ölümcül boyutlara ulaşabilmektedir. Tamamen kaplamak için nispeten az sayıda süper bomba yeterlidir. büyük ülke Tüm canlılar için ölümcül olan radyoaktif toz tabakası. Böylece süper bombanın yaratılışı, tüm kıtaları yaşanmaz hale getirmenin mümkün olduğu bir dönemin başlangıcına işaret ediyordu. Radyoaktif serpintiye doğrudan maruz kalmanın sona ermesinden çok sonra bile, stronsiyum-90 gibi izotopların yüksek radyotoksisitesinden kaynaklanan tehlike devam edecektir. Bu izotopla kirlenmiş topraklarda yetiştirilen yiyeceklerle radyoaktivite insan vücuduna girecektir.
Ayrıca bakınız
Nükleer füzyon;
NÜKLEER SİLAH ;
NÜKLEER SAVAŞ.
EDEBİYAT
Nükleer silahların etkisi. M., 1960 Nükleer patlama Uzayda, yeryüzünde ve yeraltında. M., 1970

Collier'in Ansiklopedisi. - Açık Toplum. 2000 .

Diğer sözlüklerde “HİDROJEN BOMBASI”nın ne olduğunu görün:

Eylemi, hafif çekirdeklerin füzyon reaksiyonu sırasında açığa çıkan enerjinin kullanımına dayanan, büyük yıkıcı güce sahip bir nükleer bombanın eski adı (bkz. Termonükleer reaksiyonlar). İlk hidrojen bombası SSCB'de test edildi (1953) ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

Termonükleer silah, yıkıcı gücü, hafif elementlerin nükleer füzyonunun daha ağır olanlara (örneğin, iki döteryum çekirdeğinin (ağır hidrojen) sentezi) reaksiyonunun enerjisinin kullanımına dayanan bir tür kitle imha silahıdır. ) atomlar bir arada ... ... Vikipedi

Eylemi, hafif çekirdeklerin füzyon reaksiyonu sırasında açığa çıkan enerjinin kullanımına dayanan, büyük yıkıcı güce sahip bir nükleer bomba (bkz. Termonükleer reaksiyonlar). İlk termonükleer patlayıcı (3 Mt gücünde) 1 Kasım 1952'de ABD'de patlatıldı.… … ansiklopedik sözlük

Hidrojen bombası- Vandenilinė bomba durumu T sritis chemija apibrėžtis Termobranduolinė bomba, kurios užtaisas – deuteris ir tritis. atitikmenys: ingilizce. Bomba; hidrojen bombası rus. hidrojen bombası ryšiai: sinonimas – H bombası… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Hidrojen bombası- vandenilinė bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. hidrojen bombası vok. Wasserstoffbombe, f rus. hidrojen bombası, f pranc. bombe à Hydrogène, f… Fizikos terminų žodynas

Hidrojen bombası- Vandenilinė bomba durumu T sritis ekologija ve apibrėžtis Bomba, kurios branduolinis užtaisas – vandenilio izotopai: deuteris ve tritis. atitikmenys: ingilizce. Bomba; hidrojen bombası vok. Wasserstoffbombe, f rus. hidrojen bombası... Ekolojik terminų aiškinamasis žodynas

Büyük yıkıcı güce sahip patlayıcı bir bomba. Eylem V.b. termonükleer reaksiyona dayanmaktadır. Nükleer silahlara bakın... Büyük Sovyet Ansiklopedisi