Coreea de Nord amenință SUA cu un test super-puternic al unei bombe cu hidrogen în Pacific. Japonia, care ar putea suferi de pe urma testelor, a numit planurile Coreei de Nord absolut inacceptabile. Președinții Donald Trump și Kim Jong-un jură în interviuri și vorbesc despre conflictul militar deschis. Pentru cei care nu înțeleg armele nucleare, dar vor să fie în subiect, „Futurist” a alcătuit un ghid.

Cum funcționează armele nucleare?

Asemenea unui băț obișnuit de dinamită, o bombă nucleară folosește energie. Numai că este eliberat nu în cursul unei reacții chimice primitive, ci în procese nucleare complexe. Există două moduri principale de a extrage energia nucleară dintr-un atom. LA Fisiune nucleara nucleul unui atom se desparte în două fragmente mai mici cu un neutron. Fuziune nucleară - procesul prin care Soarele genereaza energie - presupune combinarea a doi atomi mai mici pentru a forma unul mai mare. În orice proces, fisiune sau fuziune, se eliberează cantități mari de energie termică și radiații. În funcție de utilizarea fisiunii nucleare sau a fuziunii, bombele sunt împărțite în nuclear (atomic) și termonuclear .

Puteți detalia despre fisiunea nucleară?

Explozia unei bombe atomice peste Hiroshima (1945)

După cum vă amintiți, un atom este format din trei tipuri de particule subatomice: protoni, neutroni și electroni. Centrul atomului se numește miez , este format din protoni și neutroni. Protonii sunt încărcați pozitiv, electronii sunt încărcați negativ, iar neutronii nu au nicio sarcină. Raportul proton-electron este întotdeauna unul la unu, astfel încât atomul în ansamblu are o sarcină neutră. De exemplu, un atom de carbon are șase protoni și șase electroni. Particulele sunt ținute împreună de o forță fundamentală - forță nucleară puternică .

Proprietățile unui atom pot varia foarte mult în funcție de câte particule diferite conține. Dacă modificați numărul de protoni, veți avea un alt element chimic. Dacă schimbi numărul de neutroni, primești izotop același element pe care îl ai în mâini. De exemplu, carbonul are trei izotopi: 1) carbon-12 (șase protoni + șase neutroni), o formă stabilă și frecventă a elementului, 2) carbon-13 (șase protoni + șapte neutroni), care este stabil, dar rar, și 3) carbon -14 (șase protoni + opt neutroni), care este rar și instabil (sau radioactiv).

Majoritatea nucleelor ​​atomice sunt stabile, dar unele sunt instabile (radioactive). Aceste nuclee emit în mod spontan particule pe care oamenii de știință le numesc radiații. Acest proces se numește dezintegrare radioactivă . Există trei tipuri de degradare:

Dezintegrarea alfa : Nucleul ejectează o particulă alfa - doi protoni și doi neutroni legați împreună. dezintegrare beta : neutronul se transformă într-un proton, un electron și un antineutrin. Electronul ejectat este o particulă beta. Diviziunea spontană: nucleul se descompune în mai multe părți și emite neutroni și, de asemenea, emite un impuls de energie electromagnetică - o rază gamma. Acesta din urmă tip de descompunere este folosit în bomba nucleară. Încep neutronii liberi emiși prin fisiune reacție în lanț care eliberează o cantitate enormă de energie.

Din ce sunt făcute bombele nucleare?

Ele pot fi făcute din uraniu-235 și plutoniu-239. Uraniul apare în natură ca un amestec de trei izotopi: 238U (99,2745% din uraniul natural), 235U (0,72%) și 234U (0,0055%). Cel mai obișnuit 238 U nu suportă o reacție în lanț: doar 235 U este capabil de acest lucru. Pentru a obține puterea maximă de explozie, este necesar ca conținutul de 235 U în „umplutura” bombei să fie de cel puțin 80%. Prin urmare, uraniul cade artificial îmbogăţi . Pentru a face acest lucru, amestecul de izotopi de uraniu este împărțit în două părți, astfel încât una dintre ele să conțină mai mult de 235 U.

De obicei, atunci când izotopii sunt separați, există o mulțime de uraniu sărăcit care nu poate începe o reacție în lanț - dar există o modalitate de a face acest lucru. Cert este că plutoniul-239 nu apare în natură. Dar poate fi obținut prin bombardarea 238 U cu neutroni.

Cum se măsoară puterea lor?

Puterea unei sarcini nucleare și termonucleare se măsoară în echivalent TNT - cantitatea de trinitrotoluen care trebuie detonată pentru a obține un rezultat similar. Se măsoară în kilotone (kt) și megatone (Mt). Puterea armelor nucleare ultra-mice este mai mică de 1 kt, în timp ce bombele super-puternice dau mai mult de 1 Mt.

Puterea bombei țare sovietice, conform diverselor surse, a variat între 57 și 58,6 megatone de TNT, puterea bombei termonucleare pe care RPDC a testat-o ​​la începutul lunii septembrie a fost de aproximativ 100 de kilotone.

Cine a creat armele nucleare?

Fizicianul american Robert Oppenheimer și generalul Leslie Groves

În anii 1930, un fizician italian Enrico Fermi a demonstrat că elementele bombardate cu neutroni pot fi convertite în elemente noi. Rezultatul acestei lucrări a fost descoperirea neutroni lenți , precum și descoperirea unor noi elemente nereprezentate în tabelul periodic. La scurt timp după descoperirea lui Fermi, oamenii de știință germani Otto Hahn și Fritz Strassmann a bombardat uraniu cu neutroni, rezultând formarea unui izotop radioactiv de bariu. Ei au ajuns la concluzia că neutronii de viteză mică fac ca nucleul de uraniu să se spargă în două bucăți mai mici.

Această lucrare a entuziasmat mințile lumii întregi. La Universitatea Princeton Niels Bohr lucrat cu John Wheeler pentru a dezvolta un model ipotetic al procesului de fisiune. Ei au sugerat că uraniul-235 suferă fisiune. Cam în aceeași perioadă, alți oameni de știință au descoperit că procesul de fisiune a produs și mai mulți neutroni. Acest lucru i-a determinat pe Bohr și Wheeler să pună o întrebare importantă: ar putea neutronii liberi creați prin fisiune să declanșeze o reacție în lanț care ar elibera o cantitate enormă de energie? Dacă da, atunci ar putea fi create arme de o putere inimaginabilă. Ipotezele lor au fost confirmate de fizicianul francez Frederic Joliot-Curie . Concluzia sa a fost impulsul pentru dezvoltarea armelor nucleare.

Fizicienii din Germania, Anglia, SUA și Japonia au lucrat la crearea armelor atomice. Înainte de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial Albert Einstein i-a scris președintelui Statelor Unite Franklin Roosevelt că Germania nazistă intenționează să purifice uraniul-235 și să creeze o bombă atomică. Acum s-a dovedit că Germania era departe de a conduce o reacție în lanț: lucrau la o bombă „murdară”, foarte radioactivă. Oricum ar fi, guvernul SUA a depus toate eforturile pentru crearea unei bombe atomice în cel mai scurt timp posibil. A fost lansat Proiectul Manhattan, condus de un fizician american Robert Oppenheimer și generală Leslie Groves . La ea au participat oameni de știință de seamă care au emigrat din Europa. Până în vara anului 1945, a fost creată o armă atomică bazată pe două tipuri de material fisionabil - uraniu-235 și plutoniu-239. O bombă, plutoniul „Thing”, a fost detonată în timpul testelor, iar alte două, uraniul „Kid” și plutoniul „Fat Man”, au fost aruncate asupra orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki.

Cum funcționează o bombă termonucleară și cine a inventat-o?

Bomba termonucleară se bazează pe reacție fuziune nucleară . Spre deosebire de fisiunea nucleară, care poate avea loc atât spontan, cât și forțat, fuziunea nucleară este imposibilă fără furnizarea de energie externă. Nucleele atomice sunt încărcate pozitiv, așa că se resping reciproc. Această situație se numește bariera Coulomb. Pentru a depăși repulsia, este necesar să dispersăm aceste particule la viteze nebunești. Acest lucru se poate face la temperaturi foarte ridicate - de ordinul a câteva milioane de kelvin (de unde și numele). Există trei tipuri de reacții termonucleare: auto-susținute (au loc în interiorul stelelor), controlate și necontrolate sau explozive - sunt folosite în bombele cu hidrogen.

Ideea unei bombe de fuziune termonucleară inițiată de o sarcină atomică a fost propusă de Enrico Fermi colegului său Edward Teller în 1941, chiar la începutul Proiectului Manhattan. Cu toate acestea, la acel moment această idee nu era solicitată. Evoluțiile lui Teller s-au îmbunătățit Stanislav Ulam , făcând fezabilă în practică ideea unei bombe termonucleare. În 1952, primul dispozitiv exploziv termonuclear a fost testat pe atolul Enewetok în timpul operațiunii Ivy Mike. Era însă o probă de laborator, nepotrivită pentru luptă. Un an mai târziu, Uniunea Sovietică a explodat prima bombă termonucleară din lume, asamblată după proiectul fizicienilor. Andrei Saharov și Julia Khariton . Dispozitivul semăna cu un tort stratificat, așa că formidabila armă a fost supranumită „Sloika”. În cursul dezvoltării ulterioare, s-a născut cea mai puternică bombă de pe Pământ, „Tsar Bomba” sau „Mama lui Kuzkin”. În octombrie 1961, a fost testat pe arhipelagul Novaya Zemlya.

Din ce sunt făcute bombele termonucleare?

Dacă ai crezut asta hidrogen iar bombele termonucleare sunt lucruri diferite, te-ai înșelat. Aceste cuvinte sunt sinonime. Hidrogenul (sau mai bine zis, izotopii săi - deuteriu și tritiu) este necesar pentru a desfășura o reacție termonucleară. Cu toate acestea, există o dificultate: pentru a detona o bombă cu hidrogen, este mai întâi necesar să se obțină o temperatură ridicată în timpul unei explozii nucleare convenționale - abia atunci nucleele atomice vor începe să reacționeze. Prin urmare, în cazul unei bombe termonucleare, designul joacă un rol important.

Două scheme sunt larg cunoscute. Primul este „puful” Saharov. În centru se afla un detonator nuclear, care era înconjurat de straturi de deuterură de litiu amestecate cu tritiu, care erau intercalate cu straturi de uraniu îmbogățit. Acest design a făcut posibilă atingerea unei puteri în termen de 1 Mt. A doua este schema americană Teller-Ulam, unde bomba nucleară și izotopii de hidrogen au fost localizați separat. Arăta astfel: de jos - un recipient cu un amestec de deuteriu lichid și tritiu, în centrul căruia se afla o "bujie" - o tijă de plutoniu, iar de sus - o sarcină nucleară convențională și toate acestea într-un înveliș de metal greu (de exemplu, uraniu sărăcit). Neutronii rapizi produși în timpul exploziei provoacă reacții de fisiune atomică în învelișul de uraniu și adaugă energie la energia totală a exploziei. Adăugarea de straturi suplimentare de litiu uraniu-238 deuteridă vă permite să creați proiectile cu putere nelimitată. În 1953 fizicianul sovietic Viktor Davidenko a repetat accidental ideea Teller-Ulam și, pe baza ei, Saharov a venit cu o schemă în mai multe etape care a făcut posibilă crearea de arme de o putere fără precedent. În conformitate cu această schemă, mama lui Kuzkina a lucrat.

Ce alte bombe mai sunt?

Există și neutroni, dar acest lucru este în general înfricoșător. De fapt, o bombă cu neutroni este o bombă termonucleară cu randament redus, a cărei energie de explozie este de 80% radiație (radiație neutronică). Arată ca o sarcină nucleară obișnuită cu randament scăzut, la care se adaugă un bloc cu un izotop de beriliu - o sursă de neutroni. Când o armă nucleară explodează, începe o reacție termonucleară. Acest tip de armă a fost dezvoltat de un fizician american Samuel Cohen . Se credea că armele cu neutroni distrug toată viața chiar și în adăposturi, cu toate acestea, aria de distrugere a unor astfel de arme este mică, deoarece atmosfera împrăștie fluxuri rapide de neutroni, iar unda de șoc este mai puternică la distanțe mari.

Dar cum rămâne cu bomba de cobalt?

Nu, fiule, e fantastic. Nicio țară nu are în mod oficial bombe cu cobalt. Teoretic, aceasta este o bombă termonucleară cu o carcasă de cobalt, care asigură o contaminare radioactivă puternică a zonei chiar și cu o explozie nucleară relativ slabă. 510 de tone de cobalt pot infecta întreaga suprafață a Pământului și pot distruge toată viața de pe planetă. Fizician Leo Szilard , care a descris acest design ipotetic în 1950, l-a numit „Doomsday Machine”.

Care este mai tare: o bombă nucleară sau una termonucleară?

Model la scară completă a „Tsar-bomba”

Bomba cu hidrogen este mult mai avansată și mai avansată tehnologic decât bomba atomică. Puterea sa explozivă o depășește cu mult pe cea a uneia atomice și este limitată doar de numărul de componente disponibile. Într-o reacție termonucleară, pentru fiecare nucleon (așa-numitele nuclee constitutive, protoni și neutroni), se eliberează mult mai multă energie decât într-o reacție nucleară. De exemplu, în timpul fisiunii unui nucleu de uraniu, un nucleon reprezintă 0,9 MeV (megaelectronvolt), iar în timpul sintezei unui nucleu de heliu din nucleele de hidrogen, este eliberată o energie egală cu 6 MeV.

Ca niște bombe livrala tinta?

La început, au fost aruncați din aeronave, dar apărarea antiaeriană a fost îmbunătățită în mod constant, iar livrarea de arme nucleare în acest fel sa dovedit neînțeleaptă. Odată cu creșterea producției de tehnologie de rachete, toate drepturile de a livra arme nucleare au fost transferate către rachetele balistice și de croazieră ale diferitelor baze. Prin urmare, o bombă nu mai este o bombă, ci un focos.

Există o opinie că bomba cu hidrogen nord-coreeană este prea mare pentru a fi instalată pe o rachetă - așa că, dacă RPDC decide să aducă la viață amenințarea, aceasta va fi dusă cu vaporul la locul exploziei.

Care sunt consecințele unui război nuclear?

Hiroshima și Nagasaki sunt doar o mică parte din posibila apocalipsă. De exemplu, binecunoscuta ipoteză a „iarnii nucleare”, care a fost prezentată de astrofizicianul american Carl Sagan și geofizicianul sovietic Georgy Golitsyn. Se presupune că explozia mai multor focoase nucleare (nu în deșert sau în apă, ci în așezări) va provoca multe incendii, iar o cantitate mare de fum și funingine va stropi în atmosferă, ceea ce va duce la răcirea globală. Ipoteza este criticată prin compararea efectului cu activitatea vulcanică, care are un efect redus asupra climei. În plus, unii oameni de știință notează că este mai probabil să se producă încălzirea globală decât răcirea - cu toate acestea, ambele părți speră că nu vom ști niciodată.

Sunt permise armele nucleare?

După cursa înarmărilor din secolul al XX-lea, țările s-au răzgândit și au decis să limiteze utilizarea armelor nucleare. ONU a adoptat tratate privind neproliferarea armelor nucleare și interzicerea testelor nucleare (acestea din urmă nu a fost semnată de tinerele puteri nucleare India, Pakistan și RPDC). În iulie 2017, a fost adoptat un nou tratat de interzicere a armelor nucleare.

„Fiecare stat parte nu se angajează niciodată, în nicio circumstanță, să dezvolte, să testeze, să producă, să fabrice, să dobândească, să dețină sau să depoziteze în alt mod arme nucleare sau alte dispozitive explozive nucleare”, se arată în primul articol al tratatului.

Cu toate acestea, documentul nu va intra în vigoare până când 50 de state îl vor ratifica.

În zona unei explozii nucleare, se disting două zone cheie: centrul și epicentrul. În centrul exploziei, procesul de eliberare a energiei are loc direct. Epicentrul este proiectarea acestui proces pe suprafața pământului sau a apei. Energia unei explozii nucleare, proiectată pe pământ, poate duce la tremurături seismice care se răspândesc pe o distanță considerabilă. Aceste șocuri aduc daune mediului doar pe o rază de câteva sute de metri de la punctul de explozie.

Factori care afectează

Armele nucleare au următorii factori de deteriorare:

1. contaminare radioactivă.
2. Emisia de lumina.
3. unda de soc.
4. impuls electromagnetic.
5. radiații penetrante.

Consecințele exploziei unei bombe atomice sunt dăunătoare tuturor viețuitoarelor. Datorită eliberării unei cantități uriașe de energie luminoasă și termică, explozia unui proiectil nuclear este însoțită de un fulger strălucitor. Din punct de vedere al puterii, acest bliț este de câteva ori mai puternic decât razele soarelui, deci există pericolul de a fi lovit de lumină și radiații termice pe o rază de câțiva kilometri de la punctul de explozie.

Un alt factor dăunător cel mai periculos al armelor atomice este radiația generată în timpul exploziei. Acționează la doar un minut după explozie, dar are o putere maximă de penetrare.

Unda de șoc are cel mai puternic efect distructiv. Ea șterge literalmente tot ceea ce îi stă în cale de pe fața pământului. Radiațiile penetrante reprezintă un pericol pentru toate ființele vii. La oameni, provoacă dezvoltarea bolii radiațiilor. Ei bine, pulsul electromagnetic dăunează doar tehnologiei. Luați împreună, factorii dăunători ai unei explozii atomice reprezintă un pericol uriaș.

Primele teste

De-a lungul istoriei bombei atomice, America a arătat cel mai mare interes pentru crearea acesteia. La sfârșitul anului 1941, conducerea țării a alocat o sumă uriașă de bani și resurse pentru această direcție. Managerul de proiect a fost Robert Oppenheimer, care este considerat de mulți a fi creatorul bombei atomice. De fapt, el a fost primul care a reușit să dea viață ideii de oameni de știință. Drept urmare, pe 16 iulie 1945, a avut loc primul test al unei bombe atomice în deșertul New Mexico. Atunci America a decis că, pentru a pune capăt complet războiului, trebuie să învingă Japonia, un aliat al Germaniei naziste. Pentagonul a ales rapid țintele pentru primele atacuri nucleare, care trebuiau să fie o ilustrare vie a puterii armelor americane.

Pe 6 august 1945, bomba atomică a SUA, numită cinic „Baby”, a fost aruncată asupra orașului Hiroshima. Lovitura s-a dovedit a fi pur și simplu perfectă - bomba a explodat la o înălțime de 200 de metri de sol, din cauza căreia valul său de explozie a provocat daune terifiante orașului. În zonele îndepărtate de centru, sobe cu cărbune au fost răsturnate, provocând incendii grave.

Flashul strălucitor a fost urmat de un val de căldură, care, în 4 secunde de acțiune, a reușit să topească țiglele de pe acoperișurile caselor și să incinereze stâlpii de telegraf. Valul de căldură a fost urmat de un val de șoc. Vântul, care a măturat orașul cu o viteză de aproximativ 800 km/h, a dărâmat totul în cale. Din cele 76.000 de clădiri situate în oraș înainte de explozie, aproximativ 70.000 au fost complet distruse.La câteva minute după explozie, a început să plouă din cer, picături mari din care erau negre. Ploaia a căzut din cauza formării în straturile reci ale atmosferei a unei cantități uriașe de condens, constând din abur și cenușă.

Persoanele care au fost lovite de minge de foc pe o rază de 800 de metri de punctul de explozie s-au transformat în praf. Cei care erau puțin mai departe de explozie aveau pielea arsă, ale cărei rămășițe au fost smulse de unda de șoc. Ploaia radioactivă neagră a lăsat arsuri incurabile pe pielea supraviețuitorilor. Cei care au reușit în mod miraculos să scape în curând au început să dea semne de boală de radiații: greață, febră și crize de slăbiciune.

La trei zile după bombardamentul de la Hiroshima, America a atacat un alt oraș japonez - Nagasaki. A doua explozie a avut aceleași consecințe dezastruoase ca prima.

În câteva secunde, două bombe atomice au ucis sute de mii de oameni. Unda de șoc a șters practic Hiroshima de pe fața pământului. Mai mult de jumătate dintre locuitorii locali (aproximativ 240 de mii de oameni) au murit imediat din cauza rănilor suferite. În orașul Nagasaki, aproximativ 73 de mii de oameni au murit în urma exploziei. Mulți dintre cei care au supraviețuit au fost expuși la radiații severe, care au cauzat infertilitate, radiații și cancer. Drept urmare, unii dintre supraviețuitori au murit într-o agonie teribilă. Folosirea bombei atomice la Hiroshima și Nagasaki a ilustrat puterea teribilă a acestor arme.

Tu și cu mine știm deja cine a inventat bomba atomică, cum funcționează și la ce consecințe poate duce. Acum vom afla cum au fost lucrurile cu armele nucleare în URSS.

După bombardarea orașelor japoneze, I.V. Stalin și-a dat seama că crearea bombei atomice sovietice era o chestiune de securitate națională. La 20 august 1945, în URSS a fost creat un comitet pentru energia nucleară, condus de L. Beria.

Este de remarcat faptul că în Uniunea Sovietică se lucrează în această direcție din 1918, iar în 1938, la Academia de Științe a fost creată o comisie specială pentru nucleul atomic. Odată cu izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial, toate lucrările în această direcție au fost înghețate.

În 1943, ofițerii de informații ai URSS au predat din Anglia materiale de lucrări științifice închise în domeniul energiei nucleare. Aceste materiale au demonstrat că munca oamenilor de știință străini privind crearea unei bombe atomice a avansat serios. În același timp, rezidenții americani au facilitat introducerea agenților sovietici de încredere în principalele centre de cercetare nucleară a SUA. Agenții au transmis informații despre noile evoluții oamenilor de știință și inginerilor sovietici.

Sarcina tehnică

Când în 1945 problema creării unei bombe nucleare sovietice a devenit aproape o prioritate, unul dintre liderii proiectului, Yu. Khariton, a întocmit un plan de dezvoltare a două versiuni ale proiectilului. La 1 iunie 1946, planul a fost semnat de conducerea de vârf.

Conform sarcinii, designerii au trebuit să construiască un RDS (Special Jet Engine) din două modele:

1. RDS-1. O bombă cu o sarcină de plutoniu care este detonată prin compresie sferică. Aparatul a fost împrumutat de la americani.
2. RDS-2. O bombă-tun cu două încărcături de uraniu convergând în țeava tunului înainte de a atinge o masă critică.

În istoria celebrului RDS, formularea cea mai comună, deși plină de umor, a fost expresia „Rusia o face singură”. A fost inventat de adjunctul lui Yu. Khariton, K. Shchelkin. Această frază transmite foarte precis esența lucrării, cel puțin pentru RDS-2.

Când America a aflat că Uniunea Sovietică deține secretele creării de arme nucleare, a devenit dornică să escaladeze războiul preventiv cât mai curând posibil. În vara anului 1949 a apărut planul Troian, conform căruia la 1 ianuarie 1950 era planificată începerea ostilităților împotriva URSS. Apoi data atacului a fost mutată la începutul anului 1957, dar cu condiția ca toate țările NATO să i se alăture.

Teste

Când informațiile despre planurile Americii au ajuns în URSS prin canalele de informații, munca oamenilor de știință sovietici s-a accelerat semnificativ. Experții occidentali credeau că în URSS armele atomice vor fi create nu mai devreme decât în ​​1954-1955. De fapt, testele primei bombe atomice din URSS au avut loc deja în august 1949. Pe 29 august, dispozitivul RDS-1 a fost aruncat în aer pe terenul de antrenament din Semipalatinsk. La crearea sa a luat parte o echipă mare de oameni de știință, condusă de Kurchatov Igor Vasilyevich. Designul încărcăturii a aparținut americanilor, iar echipamentul electronic a fost creat de la zero. Prima bombă atomică din URSS a explodat cu o putere de 22 kt.

Datorită probabilității unei lovituri de răzbunare, planul Troian, care implica un atac nuclear asupra a 70 de orașe sovietice, a fost dejucat. Testele de la Semipalatinsk au marcat sfârșitul monopolului american asupra posesiei de arme atomice. Invenția lui Igor Vasilyevich Kurchatov a distrus complet planurile militare ale Americii și ale NATO și a împiedicat dezvoltarea unui alt război mondial. Astfel a început epoca păcii pe Pământ, care există sub amenințarea anihilării absolute.

„Clubul nuclear” al lumii

Până în prezent, nu numai America și Rusia au arme nucleare, ci și o serie de alte state. Setul de țări care dețin astfel de arme este denumit în mod condiționat „clubul nuclear”.

Include:

1. America (din 1945).
2. URSS, iar acum Rusia (din 1949).
3. Anglia (din 1952).
4. Franța (din 1960).
5. China (din 1964).
6. India (din 1974).
7. Pakistan (din 1998).
8. Coreea (din 2006).

Israelul are și arme nucleare, deși conducerea țării refuză să comenteze existența acestora. În plus, pe teritoriul țărilor NATO (Italia, Germania, Turcia, Belgia, Țările de Jos, Canada) și aliaților (Japonia, Coreea de Sud, în ciuda refuzului oficial), există arme nucleare americane.

Ucraina, Belarus și Kazahstan, care dețineau unele dintre armele nucleare ale URSS, și-au transferat bombele în Rusia după prăbușirea Uniunii. Ea a devenit singura moștenitoare a arsenalului nuclear al URSS.

Concluzie

Astăzi am aflat cine a inventat bomba atomică și ce este aceasta. Rezumând cele de mai sus, putem concluziona că astăzi armele nucleare sunt cel mai puternic instrument al politicii globale, ferm încorporat în relațiile dintre țări. Pe de o parte, este un efect de descurajare eficient, iar pe de altă parte, este un argument convingător pentru prevenirea confruntărilor militare și întărirea relațiilor pașnice dintre state. Armele nucleare sunt un simbol al unei întregi ere, care necesită o manipulare deosebit de atentă.

După sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, țările coaliției anti-Hitler au încercat rapid să se devanseze în dezvoltarea unei bombe nucleare mai puternice.

Primul test, realizat de americani pe obiecte reale din Japonia, a încins până la limită situația dintre URSS și SUA. Exploziile puternice care au tunat în orașele japoneze și au distrus practic toată viața din ele l-au forțat pe Stalin să renunțe la multe pretenții pe scena mondială. Majoritatea fizicienilor sovietici au fost urgent „aruncați” la dezvoltarea armelor nucleare.

Când și cum au apărut armele nucleare

1896 poate fi considerat anul nașterii bombei atomice. Atunci chimistul francez A. Becquerel a descoperit că uraniul este radioactiv. Reacția în lanț a uraniului formează o energie puternică care servește drept bază pentru o explozie teribilă. Este puțin probabil ca Becquerel să-și imagineze că descoperirea sa va duce la crearea de arme nucleare - cea mai teribilă armă din întreaga lume.

Sfârșitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea a fost un punct de cotitură în istoria invenției armelor nucleare. În această perioadă, oamenii de știință din diferite țări ale lumii au putut descoperi următoarele legi, raze și elemente:

• Raze alfa, gamma și beta;
• Au fost descoperiți mulți izotopi ai elementelor chimice cu proprietăți radioactive;
• A fost descoperită legea dezintegrarii radioactive, care determină timpul și dependența cantitativă a intensității dezintegrarii radioactive, în funcție de numărul de atomi radioactivi din proba de testat;
• S-a născut izometria nucleară.

În anii 1930, pentru prima dată, au reușit să divizeze nucleul atomic al uraniului prin absorbția de neutroni. În același timp, au fost descoperiți și pozitroni și neuroni. Toate acestea au dat un impuls puternic dezvoltării armelor care foloseau energia atomică. În 1939, a fost brevetat primul proiect de bombă atomică din lume. Acest lucru a fost făcut de fizicianul francez Frederic Joliot-Curie.

Ca urmare a cercetărilor și dezvoltării ulterioare în acest domeniu, s-a născut o bombă nucleară. Puterea și gama de distrugere a bombelor atomice moderne este atât de mare încât o țară care are potențial nuclear practic nu are nevoie de o armată puternică, deoarece o bombă atomică este capabilă să distrugă un întreg stat.

Cum funcționează o bombă atomică

O bombă atomică constă din mai multe elemente, dintre care principalele sunt:

• Corpul Bombei Atomice;
• Sistem de automatizare care controlează procesul de explozie;
• Sarcină nucleară sau focos.

Sistemul de automatizare este situat în corpul unei bombe atomice, împreună cu o încărcătură nucleară. Designul carenei trebuie să fie suficient de fiabil pentru a proteja focosul de diferiți factori și influențe externe. De exemplu, diverse influențe mecanice, termice sau similare, care pot duce la o explozie neplanificată de mare putere, capabilă să distrugă totul în jur.

Sarcina de automatizare include controlul complet asupra exploziei la momentul potrivit, astfel încât sistemul constă din următoarele elemente:

• Dispozitiv responsabil cu detonarea de urgență;
• Alimentarea cu energie a sistemului de automatizare;
• Sistem de senzori de subminare;
• dispozitiv de armare;
• Dispozitiv de siguranta.

Când au fost efectuate primele teste, bombe nucleare au fost livrate de avioane care au avut timp să părăsească zona afectată. Bombele atomice moderne sunt atât de puternice încât pot fi livrate numai folosind rachete de croazieră, balistice sau chiar antiaeriene.

Bombele atomice folosesc o varietate de sisteme de detonare. Cel mai simplu dintre acestea este un dispozitiv simplu care se declanșează atunci când un proiectil lovește o țintă.

Una dintre principalele caracteristici ale bombelor și rachetelor nucleare este împărțirea lor în calibre, care sunt de trei tipuri:

• Mic, puterea bombelor atomice de acest calibru este echivalentă cu câteva mii de tone de TNT;
• Medie (putere de explozie - câteva zeci de mii de tone de TNT);
• Mare, a cărui putere de încărcare este măsurată în milioane de tone de TNT.

Este interesant că cel mai adesea puterea tuturor bombelor nucleare este măsurată cu precizie în echivalent TNT, deoarece nu există o scară pentru măsurarea puterii unei explozii pentru arme atomice.

Algoritmi pentru funcționarea bombelor nucleare

Orice bombă atomică funcționează pe principiul utilizării energiei nucleare, care este eliberată în timpul unei reacții nucleare. Această procedură se bazează fie pe fisiunea nucleelor ​​grele, fie pe sinteza plămânilor. Deoarece această reacție eliberează o cantitate imensă de energie și în cel mai scurt timp posibil, raza de distrugere a unei bombe nucleare este foarte impresionantă. Din cauza acestei caracteristici, armele nucleare sunt clasificate drept arme de distrugere în masă.

Există două puncte principale în procesul care începe cu explozia unei bombe atomice:

• Acesta este centrul imediat al exploziei, unde are loc reacția nucleară;
• Epicentrul exploziei, care este situat la locul unde bomba a explodat.

Energia nucleară eliberată în timpul exploziei unei bombe atomice este atât de puternică încât pe pământ încep tremurături seismice. În același timp, aceste șocuri aduc distrugere directă doar la o distanță de câteva sute de metri (deși, având în vedere forța exploziei bombei în sine, aceste șocuri nu mai afectează nimic).

Factorii de daune într-o explozie nucleară

Explozia unei bombe nucleare aduce nu numai distrugeri instantanee teribile. Consecințele acestei explozii vor fi resimțite nu doar de persoanele care au căzut în zona afectată, ci și de copiii lor, care s-au născut după explozia atomică. Tipurile de distrugere prin arme atomice sunt împărțite în următoarele grupuri:

• Radiația luminoasă care apare direct în timpul exploziei;
• Unda de șoc propagată de o bombă imediat după explozie;
• Impuls electromagnetic;
• radiații penetrante;
• O contaminare radioactivă care poate dura zeci de ani.

Deși la prima vedere, un fulger de lumină reprezintă cea mai mică amenințare, de fapt, se formează ca urmare a eliberării unei cantități uriașe de energie termică și luminoasă. Puterea și puterea sa depășesc cu mult puterea razelor soarelui, astfel încât înfrângerea luminii și căldurii poate fi fatală la o distanță de câțiva kilometri.

Radiația care este eliberată în timpul exploziei este, de asemenea, foarte periculoasă. Deși nu durează mult, reușește să infecteze totul în jur, deoarece capacitatea sa de penetrare este incredibil de mare.

Unda de șoc într-o explozie atomică acționează ca aceeași undă în exploziile convenționale, doar că puterea și raza de distrugere sunt mult mai mari. În câteva secunde, provoacă daune ireparabile nu numai oamenilor, ci și echipamentelor, clădirilor și naturii din jur.

Radiația penetrantă provoacă dezvoltarea bolii radiațiilor, iar un impuls electromagnetic este periculos numai pentru echipamente. Combinația tuturor acestor factori, plus puterea exploziei, face din bomba atomică cea mai periculoasă armă din lume.

Primul test de arme nucleare din lume

Prima țară care a dezvoltat și testat arme nucleare au fost Statele Unite ale Americii. Guvernul SUA a alocat subvenții uriașe în numerar pentru dezvoltarea de noi arme promițătoare. Până la sfârșitul anului 1941, mulți oameni de știință proeminenți din domeniul dezvoltării atomice au fost invitați în Statele Unite, care până în 1945 au putut să prezinte un prototip de bombă atomică potrivită pentru testare.

Primul test din lume al unei bombe atomice echipate cu un dispozitiv exploziv a fost efectuat în deșert din statul New Mexico. O bombă numită „Gadget” a fost detonată pe 16 iulie 1945. Rezultatul testului a fost pozitiv, deși armata a cerut testarea unei bombe nucleare în condiții reale de luptă.

Văzând că mai rămâne un singur pas până la victoria în coaliția nazistă și că s-ar putea să nu mai existe o astfel de oportunitate, Pentagonul a decis să lanseze o lovitură nucleară asupra ultimului aliat al Germaniei naziste - Japonia. În plus, utilizarea unei bombe nucleare trebuia să rezolve mai multe probleme simultan:

• Pentru a evita vărsarea de sânge inutilă care ar avea loc în mod inevitabil dacă trupele americane ar pune piciorul pe teritoriul imperial japonez;
• Să-i îngenuncheze pe japonezii fără compromisuri dintr-o lovitură, forțându-i să accepte condiții favorabile Statelor Unite;
• Arătați URSS (ca un posibil rival în viitor) că armata SUA are o armă unică care poate șterge orice oraș de pe fața pământului;
• Și, desigur, să vedem în practică de ce sunt capabile armele nucleare în condiții reale de luptă.

La 6 august 1945, prima bombă atomică din lume a fost aruncată asupra orașului japonez Hiroshima, care a fost folosită în operațiuni militare. Această bombă a fost numită „Baby”, deoarece greutatea ei era de 4 tone. Aruncarea bombei a fost planificată cu atenție și a lovit exact acolo unde era planificată. Acele case care nu au fost distruse de explozie au ars, deoarece sobele căzute în case au provocat incendii, iar întreg orașul a fost cuprins de flăcări.

După un fulger strălucitor, a urmat un val de căldură, care a ars toată viața pe o rază de 4 kilometri, iar unda de șoc care a urmat a distrus majoritatea clădirilor.

Cei care au fost loviți de insolație pe o rază de 800 de metri au fost arse de vii. Valul de explozie a smuls pielea arsă a multora. Câteva minute mai târziu, a căzut o ploaie neagră ciudată, care consta din abur și cenușă. Cei care au căzut sub ploaia neagră, pielea a primit arsuri incurabile.

Acei puțini care au avut norocul să supraviețuiască s-au îmbolnăvit de radiații, care la acea vreme nu numai că nu era studiată, ci și complet necunoscută. Oamenii au început să dezvolte febră, vărsături, greață și crize de slăbiciune.

Pe 9 august 1945, a doua bombă americană, numită „Fat Man”, a fost aruncată asupra orașului Nagasaki. Această bombă avea aproximativ aceeași putere ca prima, iar consecințele exploziei sale au fost la fel de devastatoare, deși oamenii au murit pe jumătate.

Două bombe atomice aruncate asupra orașelor japoneze s-au dovedit a fi primul și singurul caz din lume de utilizare a armelor atomice. Peste 300.000 de oameni au murit în primele zile după bombardament. Încă aproximativ 150 de mii au murit din cauza radiațiilor.

După bombardarea nucleară a orașelor japoneze, Stalin a primit un adevărat șoc. I-a devenit clar că problema dezvoltării armelor nucleare în Rusia sovietică era o problemă de securitate pentru întreaga țară. Deja pe 20 august 1945 a început să funcționeze un comitet special pentru energia atomică, care a fost creat de urgență de I. Stalin.

Deși cercetările privind fizica nucleară au fost efectuate de un grup de entuziaști în Rusia țaristă, nu i sa acordat atenția cuvenită în timpul sovietic. În 1938, toate cercetările în acest domeniu au fost complet oprite, iar mulți oameni de știință nucleari au fost reprimați ca dușmani ai poporului. După exploziile nucleare din Japonia, guvernul sovietic a început brusc să restabilească industria nucleară din țară.

Există dovezi că dezvoltarea armelor nucleare a fost realizată în Germania nazistă, iar oamenii de știință germani au fost cei care au finalizat bomba atomică americană „brută”, astfel încât guvernul SUA a eliminat toți specialiștii nucleari și toate documentele legate de dezvoltarea armelor nucleare din Germania.

Școala de informații sovietică, care în timpul războiului a reușit să ocolească toate serviciile de informații străine, în 1943 a transferat documente secrete legate de dezvoltarea armelor nucleare către URSS. În același timp, agenții sovietici au fost introduși în toate marile centre americane de cercetare nucleară.

Ca urmare a tuturor acestor măsuri, deja în 1946, termenii de referință pentru fabricarea a două bombe nucleare de fabricație sovietică erau gata:

• RDS-1 (cu sarcină de plutoniu);
• RDS-2 (cu două părți din sarcina de uraniu).

Abrevierea „RDS” a fost descifrată ca „Rusia se face pe sine”, ceea ce corespundea aproape complet realității.

Vestea că URSS era pregătită să-și elibereze armele nucleare a forțat guvernul SUA să ia măsuri drastice. În 1949, a fost elaborat planul Troian, conform căruia era planificată lansarea bombelor atomice asupra celor mai mari 70 de orașe din URSS. Doar teama de o grevă de răzbunare a împiedicat realizarea acestui plan.

Aceste informații alarmante venite de la ofițerii de informații sovietici i-au forțat pe oamenii de știință să lucreze în regim de urgență. Deja în august 1949 a fost testată prima bombă atomică produsă în URSS. Când SUA au aflat despre aceste teste, planul troian a fost amânat pe termen nelimitat. A început epoca confruntării dintre cele două superputeri, cunoscută în istorie drept Războiul Rece.

Cea mai puternică bombă nucleară din lume, cunoscută sub numele de Tsar Bomby, aparține tocmai perioadei Războiului Rece. Oamenii de știință sovietici au creat cea mai puternică bombă din istoria omenirii. Capacitatea sa a fost de 60 de megatone, deși era planificată crearea unei bombe cu o capacitate de 100 de kilotone. Această bombă a fost testată în octombrie 1961. Diametrul mingii de foc în timpul exploziei a fost de 10 kilometri, iar valul de explozie a înconjurat globul de trei ori. Acest test a fost cel care a forțat majoritatea țărilor lumii să semneze un acord pentru a pune capăt testelor nucleare nu numai în atmosfera pământului, ci chiar și în spațiu.

Deși armele atomice sunt un mijloc excelent de intimidare a țărilor agresive, pe de altă parte, ele sunt capabile să stingă orice conflict militar din răsputeri, deoarece toate părțile implicate în conflict pot fi distruse într-o explozie atomică.

În cele din urmă, materia zboară totuși, fisiunea se oprește, dar procesul nu se termină aici: energia este redistribuită între fragmentele ionizate ale nucleelor ​​separate și alte particule emise în timpul fisiunii. Energia lor este de ordinul zecilor și chiar a sutelor de MeV, dar numai cuantele gamma de înaltă energie neutre din punct de vedere electric și neutronii au șansa de a evita interacțiunea cu materia și de a „scăpa”. Particulele încărcate pierd rapid energie în ciocniri și ionizări. În acest caz, radiația este emisă - cu toate acestea, nu mai este nuclear dur, ci mai moale, cu o energie cu trei ordine de mărime mai mică, dar totuși mai mult decât suficientă pentru a elimina electronii din atomi - nu numai din învelișurile exterioare, ci în general. Tot. O mizerie de nuclee goale, electroni scoși din ele și radiații cu o densitate de grame pe centimetru cub (încearcă să-ți imaginezi cât de bine te poți bronza sub o lumină care a dobândit densitatea aluminiului!) - tot ceea ce acum o clipă era o încărcare - intră într-un fel de echilibru. Într-o minge de foc foarte tânără, se stabilește o temperatură de ordinul a zeci de milioane de grade.

Minge de foc

S-ar părea că, chiar și moale, dar care se mișcă cu viteza luminii, radiația ar trebui să lase mult în urmă substanța care a dat naștere acesteia, dar nu este așa: în aer rece, intervalul cuantelor de energie keV este de centimetri și o fac. nu se mișcă în linie dreaptă, ci schimbând direcția de mișcare, reemisă cu fiecare interacțiune. Quanta ionizează aerul, se propagă în el, ca sucul de cireșe turnat într-un pahar cu apă. Acest fenomen se numește difuzie radiativă.

O minge de foc tânără a unei explozii cu o putere de 100 kt, la câteva zeci de nanosecunde după finalizarea exploziei de fisiune, are o rază de 3 m și o temperatură de aproape 8 milioane de kelvin. Dar după 30 de microsecunde, raza sa este de 18 m, cu toate acestea, temperatura scade sub un milion de grade. Mingea devorează spațiul, iar aerul ionizat din spatele față aproape că nu se mișcă: radiația nu îi poate transfera un impuls semnificativ în timpul difuziei. Dar pompează o energie uriașă în acest aer, încălzindu-l, iar când energia radiației se usucă, mingea începe să crească din cauza expansiunii plasmei fierbinți, izbucnind din interior cu ceea ce odinioară era o încărcare. Expandându-se, ca o bula umflată, învelișul de plasmă devine mai subțire. Spre deosebire de un balon, desigur, nimic nu o umflă: aproape că nu mai rămâne nicio substanță în interior, toată zboară din centru prin inerție, dar la 30 de microsecunde după explozie, viteza acestui zbor este mai mare de 100 km/s. , iar presiunea hidrodinamică din substanță — mai mult de 150.000 atm! Cochilia nu este destinată să devină prea subțire, ea izbucnește, formând „vezicule”.

Într-un tub cu neutroni în vid, între o țintă saturată de tritiu (catod) 1 și un ansamblu anod 2, se aplică o tensiune pulsată de o sută de kilovolți. Când tensiunea este maximă, este necesar ca între anod și catod să apară ioni de deuteriu, care trebuie accelerați. Pentru aceasta, se folosește o sursă de ioni. Un impuls de aprindere este aplicat anodului său 3, iar descărcarea, trecând peste suprafața ceramicii 4 saturate cu deuteriu, formează ioni de deuteriu. Accelerând, ei bombardează o țintă saturată cu tritiu, în urma căreia se eliberează o energie de 17,6 MeV și se formează neutroni și nuclee de heliu-4. În compoziția particulelor și chiar în randamentul energetic, această reacție este identică cu fuziunea, procesul de fuziune a nucleelor ​​ușoare. În anii 1950, mulți credeau așa, dar mai târziu s-a dovedit că în tub are loc o „defecțiune”: fie un proton, fie un neutron (din care ionul de deuteriu este accelerat de un câmp electric) „se blochează” în nucleul țintă. (tritiu). Dacă un proton se blochează, atunci neutronul se desprinde și devine liber.

Care dintre mecanismele de transfer a energiei unei mingi de foc în mediu predomină depinde de puterea exploziei: dacă este mare, difuzia radiației joacă rolul principal, dacă este mică, expansiunea bulei de plasmă. Este clar că este posibil și un caz intermediar, atunci când ambele mecanisme sunt eficiente.

Procesul captează noi straturi de aer, nu mai există suficientă energie pentru a îndepărta toți electronii din atomi. Energia stratului ionizat și fragmentele bulei de plasmă se usucă, nu mai sunt capabile să miște o masă uriașă în fața lor și să încetinească vizibil. Dar ce era aer înainte ca explozia să se miște, desprinzându-se de minge, absorbind tot mai multe straturi de aer rece... Începe formarea unei unde de șoc.

Undă de șoc și ciupercă atomică

Când unda de șoc este separată de globul de foc, caracteristicile stratului emitent se schimbă și puterea de radiație în partea optică a spectrului crește brusc (așa-numitul prim maxim). În plus, procesele de luminescență și modificările transparenței aerului înconjurător concurează, ceea ce duce la realizarea celui de-al doilea maxim, care este mai puțin puternic, dar mult mai lung - atât de mult încât producția de energie luminoasă este mai mare decât în primul maxim.

În apropierea exploziei, totul în jur se evaporă, mai departe se topește, dar și mai departe, acolo unde fluxul de căldură nu mai este suficient pentru a topi solidele, pământul, pietrele, casele curg ca un lichid sub o presiune monstruoasă a gazului care distruge toate legăturile de rezistență, fierbinte până la punctul de a fi intolerabil pentru ochi.strălucire.

În cele din urmă, unda de șoc se deplasează departe de punctul de explozie, unde rămâne un slăbit și slăbit, dar s-a extins de multe ori peste nor de vapori condensați care s-au transformat în cel mai mic și foarte radioactiv praf din ceea ce a fost plasma încărcăturii și ce s-a dovedit a fi aproape la ceasul lui cumplit.de un loc de care ar trebui să stai cât mai departe posibil. Norul începe să se ridice. Se răcește, schimbându-și culoarea, „își pune” un capac alb de umiditate condensată, urmat de praf de la suprafața pământului, formând un „picior” a ceea ce se numește în mod obișnuit „ciupercă atomică”.

iniţierea neutronilor

Cititorii atenți pot, cu un creion în mână, să estimeze eliberarea de energie în timpul exploziei. Odată cu timpul în care ansamblul se află în starea supercritică de ordinul microsecundelor, vârsta neutronilor este de ordinul picosecundelor și factorul de multiplicare este mai mic de 2, se eliberează aproximativ un gigajoule de energie, ceea ce este echivalent cu .. 250 kg de TNT. Și unde sunt kilogramele și megatonele?

Neutroni - lent și rapid

Într-o substanță nefisionabilă, care „referește” nucleele, neutronii își transferă o parte din energia lor, cu atât mai mari, cu atât nucleele sunt mai ușoare (mai apropiate ca masă). Cu cât neutronii iau parte la mai multe coliziuni, cu atât încetinesc mai mult și, în cele din urmă, ajung în echilibru termic cu materia înconjurătoare - se termalizează (aceasta durează milisecunde). Viteza neutronilor termici este de 2200 m/s (energie 0,025 eV). Neutronii pot scăpa de moderator, sunt capturați de nucleele acestuia, dar odată cu încetinirea, capacitatea lor de a intra în reacții nucleare crește semnificativ, astfel încât neutronii care nu sunt „pierduți” mai mult decât compensează scăderea numărului.
Deci, dacă o minge de materie fisionabilă este înconjurată de un moderator, mulți neutroni vor părăsi moderatorul sau vor fi absorbiți în el, dar vor exista și cei care se vor întoarce la minge („reflecta”) și, după ce și-au pierdut energia, sunt mult mai probabil să provoace acte de fisiune. Dacă mingea este înconjurată de un strat de beriliu cu o grosime de 25 mm, atunci 20 kg de U235 pot fi salvate și totuși să ajungă în starea critică a ansamblului. Dar astfel de economii sunt plătite în timp: fiecare generație ulterioară de neutroni, înainte de a provoca fisiunea, trebuie mai întâi să încetinească. Această întârziere reduce numărul de generații de neutroni produse pe unitatea de timp, ceea ce înseamnă că eliberarea energiei este întârziată. Cu cât este mai puțin material fisionabil în ansamblu, cu atât este necesar mai mult moderator pentru dezvoltarea unei reacții în lanț, iar fisiunea are loc pe neutroni cu energie din ce în ce mai scăzută. În cazul limitativ, când criticitatea este atinsă numai pe neutroni termici, de exemplu, într-o soluție de săruri de uraniu într-un moderator bun - apă, masa ansamblurilor este de sute de grame, dar soluția pur și simplu fierbe periodic. Bulele de vapori eliberate reduc densitatea medie a substanței fisionabile, reacția în lanț se oprește, iar când bulele părăsesc lichidul, fulgerul de fisiune se repetă (dacă vasul este înfundat, aburul îl va sparge - dar acesta va fi un termic explozie, lipsită de toate semnele tipice „nucleare”).

Faptul este că lanțul de fisiuni dintr-un ansamblu nu începe cu un singur neutron: în microsecunda necesară, milioane dintre ele sunt injectate în ansamblul supercritic. În primele încărcări nucleare s-au folosit pentru aceasta surse de izotopi, situate într-o cavitate din interiorul ansamblului plutoniu: poloniul-210 combinat cu beriliu în momentul comprimării și a provocat emisia de neutroni cu particulele sale alfa. Dar toate sursele de izotopi sunt destul de slabe (în primul produs american au fost generați mai puțin de un milion de neutroni pe microsecundă), iar poloniul este deja foarte perisabil - în doar 138 de zile își reduce activitatea la jumătate. Prin urmare, izotopii au fost înlocuiți cu tuburi de neutroni mai puțin periculoase (care nu radiază atunci când nu sunt pornite) și, cel mai important, cu radiații mai intense (vezi bara laterală): sute de milioane de neutroni se nasc în câteva microsecunde (durata pulsului format). de tub). Dar dacă nu funcționează sau nu funcționează la momentul potrivit, va apărea așa-numitul pop sau „zilch” - o explozie termică de mică putere.

Introducere

Interesul pentru istoria apariției și semnificației armelor nucleare pentru umanitate este determinat de semnificația unui număr de factori, printre care, probabil, primul rând este ocupat de problemele asigurării echilibrului de putere în arena mondială și relevanța construirii unui sistem de descurajare nucleară a unei amenințări militare la adresa statului. Prezența armelor nucleare are întotdeauna o anumită influență, directă sau indirectă, asupra situației socio-economice și a echilibrului politic de putere din „țările proprietare” a unor astfel de arme, ceea ce, printre altele, determină relevanța problemei de cercetare. am ales. Problema dezvoltării și relevanței utilizării armelor nucleare pentru a asigura securitatea națională a statului a fost destul de relevantă în știința internă de mai bine de un deceniu, iar acest subiect nu s-a epuizat încă.

Obiectul acestui studiu îl reprezintă armele atomice în lumea modernă, subiectul studiului este istoria creării bombei atomice și a dispozitivului tehnologic al acesteia. Noutatea lucrării constă în faptul că problema armelor atomice este abordată din punctul de vedere al mai multor domenii: fizica nucleară, securitate națională, istorie, politică externă și informații.

Scopul acestei lucrări este de a studia istoria creației și rolul bombei atomice (nucleare) în asigurarea păcii și ordinii pe planeta noastră.

Pentru a atinge acest obiectiv, în lucrare au fost rezolvate următoarele sarcini:

se caracterizează conceptul de „bombă atomică”, „arma nucleară” etc.;

sunt luate în considerare condițiile prealabile pentru apariția armelor atomice;

sunt dezvăluite motivele care au determinat omenirea să creeze arme atomice și să le folosească.

a analizat structura și compoziția bombei atomice.

Scopul și obiectivele stabilite au determinat structura și logica studiului, care constă dintr-o introducere, două secțiuni, o concluzie și o listă de surse utilizate.

BOMBA ATOMICĂ: COMPOZIȚIA, CARACTERISTICILE LUPȚIILOR ȘI SCOPUL CREAȚIEI

Înainte de a începe studiul structurii bombei atomice, este necesar să înțelegem terminologia pe această problemă. Deci, în cercurile științifice, există termeni speciali care reflectă caracteristicile armelor atomice. Dintre acestea, evidențiem următoarele:

Bombă atomică - numele original al unei bombe nucleare de aviație, a cărei acțiune se bazează pe o reacție în lanț de fisiune nucleară explozivă. Odată cu apariția așa-numitei bombe cu hidrogen, bazată pe o reacție de fuziune termonucleară, a fost stabilit un termen comun pentru ei - o bombă nucleară.

O bombă nucleară este o bombă aeriană cu o încărcătură nucleară care are o mare putere distructivă. Primele două bombe nucleare cu un echivalent TNT de aproximativ 20 kt fiecare au fost aruncate de avioanele americane asupra orașelor japoneze Hiroshima și, respectiv, Nagasaki, la 6 și 9 august 1945, și au provocat pierderi și distrugeri enorme. Bombele nucleare moderne au un echivalent TNT de zeci până la milioane de tone.

Armele nucleare sau atomice sunt arme explozive bazate pe utilizarea energiei nucleare eliberată în timpul unei reacții de fisiune nucleară în lanț a nucleelor ​​grele sau a unei reacții de fuziune termonucleară a nucleelor ​​ușoare.

Se referă la armele de distrugere în masă (ADM) împreună cu armele biologice și chimice.

Arme nucleare - un set de arme nucleare, mijloace de livrare a acestora către țintă și controale. Se referă la armele de distrugere în masă; are o putere distructivă extraordinară. Din acest motiv, SUA și URSS au investit masiv în dezvoltarea armelor nucleare. În funcție de puterea încărcăturilor și raza de acțiune, armele nucleare sunt împărțite în tactice, operațional-tactice și strategice. Folosirea armelor nucleare în război este dezastruoasă pentru întreaga omenire.

O explozie nucleară este procesul de eliberare instantanee a unei cantități mari de energie intranucleară într-un volum limitat.

Acțiunea armelor atomice se bazează pe reacția de fisiune a nucleelor ​​grele (uraniu-235, plutoniu-239 și, în unele cazuri, uraniu-233).

Uraniul-235 este folosit în armele nucleare, deoarece, spre deosebire de izotopul mai comun uraniu-238, poate desfășura o reacție nucleară în lanț autosusținută.

Plutoniul-239 este denumit și „plutoniu de calitate pentru arme” deoarece este destinat să creeze arme nucleare, iar conținutul izotopului 239Pu trebuie să fie de cel puțin 93,5%.

Pentru a reflecta structura și compoziția bombei atomice, ca prototip, analizăm bomba cu plutoniu „Fat Man” (Fig. 1) aruncată pe 9 august 1945 pe orașul japonez Nagasaki.

explozia bombei nucleare atomice

Figura 1 - Bombă atomică „Fat Man”

Dispunerea acestei bombe (tipic pentru munițiile monofazate cu plutoniu) este aproximativ următoarea:

Inițiator de neutroni - o minge de beriliu cu un diametru de aproximativ 2 cm, acoperită cu un strat subțire de aliaj de ytriu-poloniu sau metal poloniu-210 - sursa primară de neutroni pentru a reduce brusc masa critică și a accelera debutul reacției. Se declanșează în momentul transferului miezului de luptă într-o stare supercritică (în timpul compresiei, apare un amestec de poloniu și beriliu cu eliberarea unui număr mare de neutroni). În prezent, pe lângă acest tip de inițiere, inițierea termonucleară (TI) este mai frecventă. Inițiator termonuclear (TI). Este situat în centrul sarcinii (similar cu NI) unde se află o cantitate mică de material termonuclear, al cărui centru este încălzit de o undă de șoc convergentă și, în procesul unei reacții termonucleare, pe fundalul temperaturile care au apărut, se produce o cantitate semnificativă de neutroni, suficientă pentru inițierea neutronică a unei reacții în lanț (Fig. 2).

Plutoniu. Se folosește cel mai pur izotop de plutoniu-239, deși pentru a crește stabilitatea proprietăților fizice (densitatea) și a îmbunătăți compresibilitatea încărcăturii, plutoniul este dopat cu o cantitate mică de galiu.

O carcasă (de obicei făcută din uraniu) care servește drept reflector de neutroni.

Manta de compresie din aluminiu. Oferă o uniformitate mai mare a compresiei printr-o undă de șoc, protejând în același timp părțile interne ale încărcăturii de contactul direct cu explozivi și produșii fierbinți ai descompunerii acesteia.

Un exploziv cu un sistem complex de detonare care asigură detonarea întregului exploziv este sincronizată. Sincronitatea este necesară pentru a crea o undă de șoc compresivă strict sferică (direcționată în interiorul mingii). O undă nesferică duce la ejectarea materialului mingii prin neomogenitate și imposibilitatea creării unei mase critice. Crearea unui astfel de sistem pentru localizarea explozibililor și a detonației a fost la un moment dat una dintre cele mai dificile sarcini. Se folosește o schemă combinată (sistem de lentile) de explozivi „rapidi” și „lenti”.

Corp din elemente ștanțate duraluminiu - două capace sferice și o curea conectată prin șuruburi.

Figura 2 - Principiul de funcționare al bombei cu plutoniu

Centrul unei explozii nucleare este punctul în care are loc o fulgerare sau se află centrul mingii de foc, iar epicentrul este proiecția centrului de explozie pe suprafața pământului sau a apei.

Armele nucleare sunt cele mai puternice și mai periculoase tipuri de arme de distrugere în masă, amenințând întreaga omenire cu distrugerea și distrugerea fără precedent a milioane de oameni.

Dacă o explozie are loc pe sol sau destul de aproape de suprafața acestuia, atunci o parte din energia exploziei este transferată la suprafața Pământului sub formă de vibrații seismice. Are loc un fenomen care, prin trăsăturile sale, seamănă cu un cutremur. În urma unei astfel de explozii, se formează unde seismice, care se propagă prin grosimea pământului pe distanțe foarte mari. Efectul distructiv al valului este limitat la o rază de câteva sute de metri.

Ca urmare a temperaturii extrem de ridicate a exploziei, apare un fulger strălucitor de lumină, a cărui intensitate este de sute de ori mai mare decât intensitatea razelor solare care cad pe Pământ. Un bliț eliberează o cantitate imensă de căldură și lumină. Radiația luminoasă provoacă arderea spontană a materialelor inflamabile și arde pielea oamenilor pe o rază de mulți kilometri.

O explozie nucleară produce radiații. Durează aproximativ un minut și are o putere de penetrare atât de mare încât sunt necesare adăposturi puternice și fiabile pentru a proteja împotriva ei la distanțe apropiate.

O explozie nucleară este capabilă să distrugă sau să invalideze instantaneu oamenii neprotejați, echipamentele, structurile și diversele materiale aflate în picioare în mod deschis. Principalii factori dăunători ai unei explozii nucleare (PFYAV) sunt:

undă de șoc;

radiații luminoase;

radiații penetrante;

contaminarea radioactivă a zonei;

impuls electromagnetic (EMP).

În timpul unei explozii nucleare în atmosferă, distribuția energiei eliberate între PNF-uri este aproximativ următoarea: aproximativ 50% pentru unda de șoc, 35% pentru ponderea radiației luminoase, 10% pentru contaminarea radioactivă și 5% pentru penetrare. radiații și EMP.

Contaminarea radioactivă a oamenilor, echipamentelor militare, terenului și diferitelor obiecte în timpul unei explozii nucleare este cauzată de fragmentele de fisiune ale substanței de încărcare (Pu-239, U-235) și de partea nereacționată a încărcăturii care cade din norul de explozie, precum și ca izotopi radioactivi formați în sol și alte materiale sub influența neutronilor – activitate indusă. În timp, activitatea fragmentelor de fisiune scade rapid, mai ales în primele ore după explozie. Deci, de exemplu, activitatea totală a fragmentelor de fisiune în explozia unei arme nucleare cu o putere de 20 kT într-o zi va fi de câteva mii de ori mai mică de un minut după explozie.