Содржината на статијата

Х-БОМБА,оружје со голема разорна моќ (по редослед на мегатони во еквивалент на ТНТ), чиј принцип на работа се заснова на реакцијата на термонуклеарното спојување на лесните јадра. Изворот на енергијата на експлозијата се процеси слични на оние што се случуваат на Сонцето и другите ѕвезди.

Термонуклеарни реакции.

Внатрешноста на Сонцето содржи огромна количина на водород, која е во состојба на ултра висока компресија на температура од околу. 15.000.000 К. При толку високи температури и густини на плазмата, водородните јадра доживуваат постојани судири меѓу себе, од кои некои резултираат со нивно спојување и на крајот формирање на потешки јадра на хелиум. Ваквите реакции, наречени термонуклеарна фузија, се придружени со ослободување на огромни количества енергија. Според законите на физиката, ослободувањето на енергија за време на термонуклеарната фузија се должи на фактот што за време на формирањето на потешко јадро, дел од масата на светлосните јадра вклучени во неговиот состав се претвора во колосална количина на енергија. Затоа Сонцето, имајќи огромна маса, губи приближно секој ден во процесот на термонуклеарна фузија. 100 милијарди тони материја и ослободува енергија, благодарение на што стана можен животна земја.

Изотопи на водород.

Водородниот атом е наједноставниот од сите постоечки атоми. Се состои од еден протон, кој е неговото јадро, околу кое ротира еден електрон. Внимателните студии на водата (H 2 O) покажаа дека таа содржи занемарливи количини на „тешка“ вода што го содржи „тешкиот изотоп“ на водород - деутериум (2 H). Јадрото на деутериум се состои од протон и неутрон - неутрална честичка со маса блиска до протон.

Постои трет изотоп на водородот, тритиум, чие јадро содржи еден протон и два неутрони. Тритиумот е нестабилен и се подложува на спонтано радиоактивно распаѓање, претворајќи се во изотоп на хелиум. Траги од тритиум се пронајдени во атмосферата на Земјата, каде што се формира како резултат на интеракцијата на космичките зраци со молекулите на гасот што го сочинуваат воздухот. Тритиумот се произведува вештачки во нуклеарен реактор со зрачење на изотопот на литиум-6 со проток на неутрони.

Развој на хидрогенска бомба.

Прелиминарната теоретска анализа покажа дека термонуклеарната фузија најлесно се постигнува во мешавина од деутериум и тритиум. Земајќи го ова како основа, американските научници на почетокот на 1950 година почнаа да спроведуваат проект за создавање на хидрогенска бомба (ХБ). Првите тестови на модел на нуклеарен уред беа извршени на полигонот Еневетак во пролетта 1951 година; термонуклеарната фузија беше само делумна. Значителен успех беше постигнат на 1 ноември 1951 година за време на тестирањето на масивна нуклеарна направа, чија моќ на експлозија беше 4 × 8 Mt во еквивалент на ТНТ.

Првата хидрогенска воздушна бомба беше детонирана во СССР на 12 август 1953 година, а на 1 март 1954 година, Американците детонираа помоќна воздушна бомба (приближно 15 Mt) на Атолот Бикини. Оттогаш и двете сили извршија експлозии на напредно мегатонско оружје.

Експлозијата во Атолот Бикини беше придружена со ослободување на големи количини на радиоактивни материи. Некои од нив паднале на стотици километри од местото на експлозијата на јапонскиот рибарски брод „Lucky Dragon“, додека други го прекриле островот Ронгелап. Бидејќи термонуклеарната фузија произведува стабилен хелиум, радиоактивноста од експлозијата на чиста водородна бомба не треба да биде поголема од онаа на атомски детонатор на термонуклеарна реакција. Меѓутоа, во случајот што се разгледува, предвидените и вистинските радиоактивни последици значително се разликуваа по количина и состав.

Механизмот на дејство на хидрогенската бомба.

Редоследот на процесите што се случуваат за време на експлозијата на водородна бомба може да се претстави на следниов начин. Прво, полнежот на иницијаторот на термонуклеарната реакција (мала атомска бомба) лоциран во HB школка експлодира, што резултира со неутронски блесок и создавајќи висока температура неопходна за иницирање на термонуклеарната фузија. Неутроните бомбардираат влошка направена од литиум деутерид, соединение од деутериум и литиум (се користи литиумски изотоп со маса број 6). Литиум-6 се дели на хелиум и тритиум под влијание на неутроните. Така, атомскиот осигурувач ги создава материјалите неопходни за синтеза директно во самата бомба.

Потоа започнува термонуклеарна реакција во мешавина од деутериум и тритиум, температурата во бомбата брзо се зголемува, вклучувајќи се повеќе и повеќе водород во синтезата. Со дополнително зголемување на температурата, може да започне реакција помеѓу јадрата на деутериум, карактеристични за чиста водородна бомба. Сите реакции, се разбира, се случуваат толку брзо што се доживуваат како моментални.

Фисија, фузија, фисија (супербомба).

Всушност, во бомба, низата процеси опишани погоре завршуваат во фазата на реакција на деутериум со тритиум. Понатаму, дизајнерите на бомбите избраа да не користат нуклеарна фузија, туку нуклеарна фисија. Спојувањето на јадрата на деутериум и тритиум произведува хелиум и брзи неутрони, чија енергија е доволно висока за да предизвика фисија на јадрата на ураниум-238 (главниот изотоп на ураниумот, многу поевтин од ураниум-235, кој се користи во конвенционалните атомски бомбиО). Брзите неутрони ги разделуваат атомите на ураниумската обвивка на супербомбата. Расцепувањето на еден тон ураниум создава енергија еквивалентна на 18 Mt. Енергијата не оди само на експлозија и производство на топлина. Секое јадро на ураниум се дели на два високо радиоактивни „фрагменти“. Производите за фисија вклучуваат 36 различни хемиски елементии речиси 200 радиоактивни изотопи. Сето ова го сочинува радиоактивниот испад што ги придружува експлозиите на супербомбите.

Благодарение на уникатниот дизајн и опишаниот механизам на дејство, оружјето од овој тип може да се направи колку што сакате. Тоа е многу поевтино од атомските бомби со иста моќ.

Последици од експлозијата.

Ударен бран и термички ефект.

Директното (примарно) влијание на експлозијата на супербомба е трикратно. Најочигледно директно влијание е ударниот бран со огромен интензитет. Јачината на нејзиниот удар, во зависност од моќта на бомбата, висината на експлозијата над површината на земјата и природата на теренот, се намалува со оддалеченоста од епицентарот на експлозијата. Термичкото влијание на експлозијата го одредуваат истите фактори, но зависи и од проѕирноста на воздухот - маглата нагло го намалува растојанието на кое термичкиот блиц може да предизвика сериозни изгореници.

Според пресметките, за време на експлозија во атмосферата на бомба од 20 мегатони, луѓето ќе останат живи во 50% од случаите ако 1) се засолнат во подземно армирано-бетонско засолниште на оддалеченост од приближно 8 километри од епицентарот на експлозија (Е), 2) се во обични урбани згради на растојание од околу . 15 km од EV, 3) се нашле на отворено место на оддалеченост од прибл. 20 км од ЕВ. Во услови на слаба видливост и на растојание од најмалку 25 km, доколку атмосферата е чиста, за луѓето на отворени области, веројатноста за преживување брзо се зголемува со оддалеченоста од епицентарот; на растојание од 32 km неговата пресметана вредност е повеќе од 90%. Областа над која продорното зрачење генерирано за време на експлозија предизвикува смрт е релативно мало, дури и во случај на супербомба со голема моќност.

Огнена топка.

Во зависност од составот и масата на запаливиот материјал вклучен во огнена топка, џиновските самоодржливи огнени бури можат да се формираат и да беснеат многу часови. Сепак, најопасната (иако секундарна) последица од експлозијата е радиоактивната контаминација на животната средина.

Fallout.

Како се формираат.

Кога бомба експлодира, добиената огнена топка се полни со огромна количина на радиоактивни честички. Вообичаено, овие честички се толку мали што откако ќе стигнат до горната атмосфера, тие можат да останат таму долго време. Но, ако огнената топка дојде во контакт со површината на Земјата, таа претвора се што е на неа во врела прашина и пепел и ги вовлекува во огнено торнадо. Во виорот од пламен тие се мешаат и се врзуваат со радиоактивни честички. Радиоактивната прашина, освен најголемата, не се таложи веднаш. Поситната прашина се носи од добиениот облак и постепено паѓа додека се движи со ветрот. Директно на местото на експлозијата, радиоактивниот испад може да биде исклучително интензивен - главно голема прашина се таложи на земјата. Стотици километри од местото на експлозијата и на поголеми растојанија, мали, но сепак видливи за окочестички од пепел. Тие често формираат покривка слична на паднатиот снег, смртоносна за секој што случајно ќе се најде во близина. Дури и помалите и невидливи честички, пред да се населат на земјата, можат да талкаат во атмосферата со месеци, па дури и со години, кружејќи ја земјината топка многупати. До моментот кога ќе испаднат, нивната радиоактивност е значително ослабена. Најопасното зрачење останува стронциум-90 со полуживот од 28 години. Нејзината загуба е јасно забележана низ целиот свет. Кога ќе се насели на лисја и трева, влегува во синџирите на исхрана кои ги вклучуваат луѓето. Како последица на ова, забележливи, иако сè уште не опасни, количини на стронциум-90 се пронајдени во коските на жителите на повеќето земји. Акумулацијата на стронциум-90 во човечките коски е многу опасна на долг рок, бидејќи доведува до формирање на малигни коскени тумори.

Долгорочна контаминација на областа со радиоактивни изливи.

Во случај на непријателства, употребата на хидрогенска бомба ќе доведе до непосредна радиоактивна контаминација на област во радиус од околу. На 100 километри од епицентарот на експлозијата. Ако експлодира супербомба, ќе биде контаминирана површина од десетици илјади квадратни километри. Таквата огромна област на уништување со една бомба го прави сосема нов тип на оружје. Дури и ако супербомбата не ја погоди целта, т.е. нема да го погоди објектот со ударно-термички ефекти, продорното зрачење и радиоактивниот испад што ја придружуваат експлозијата ќе го направат околниот простор непогоден за живеење. Таквите врнежи можат да продолжат многу денови, недели, па дури и месеци. Во зависност од нивната количина, интензитетот на зрачењето може да достигне смртоносни нивоа. Релативно мал број супербомби се доволни за целосно покривање голема земјаслој од радиоактивна прашина кој е смртоносен за сите живи суштества. Така, создавањето на супербомбата го означи почетокот на ерата кога стана возможно да се направат цели континенти непогодни за живеење. Дури и долго по престанокот на директната изложеност на радиоактивни падови, опасноста поради високата радиотоксичност на изотопи како што е стронциум-90 ќе остане. Со храната што се одгледува на почви контаминирани со овој изотоп, радиоактивноста ќе влезе во човечкото тело.

Многу од нашите читатели ја поврзуваат хидрогенската бомба со атомска, само многу помоќна. Всушност, ова е фундаментално ново оружје, кое бара несразмерно големи интелектуални напори за неговото создавање и работи на фундаментално различни физички принципи.

Редакциски PM


"Паф"

Модерна бомба

Единственото нешто што е заедничко за атомските и водородните бомби е тоа што и двете ослободуваат огромна енергија скриена во атомското јадро. Ова може да се направи на два начина: да се подели тешките јадра, на пример, ураниум или плутониум, на полесни (реакција на фисија) или да се принудат најлесните изотопи на водород да се спојат (реакција на фузија). Како резултат на двете реакции, масата на добиениот материјал е секогаш помала од масата на оригиналните атоми. Но масата не може да исчезне без трага - таа се претвора во енергија според позната формулаАјнштајн E=mc2.

А-бомба

За да се создаде атомска бомба, неопходен и доволен услов е да се добие фисилен материјал во доволни количини. Работата е доста трудоинтензивна, но нискоинтелектуална, која лежи поблиску до рударската индустрија отколку до висока наука. Главните ресурси за создавање на такво оружје се трошат за изградба на огромни рудници за ураниум и постројки за збогатување. Доказ за едноставноста на уредот е фактот што помина помалку од еден месец помеѓу производството на плутониум потребен за првата бомба и првата советска нуклеарна експлозија.

Накратко да се потсетиме на принципот на работа на таквата бомба, познат од училишните курсеви по физика. Се заснова на својството на ураниум и некои трансураниумски елементи, на пример, плутониум, да ослободува повеќе од еден неутрон за време на распаѓањето. Овие елементи можат да се распаѓаат или спонтано или под влијание на други неутрони.

Ослободениот неутрон може да го напушти радиоактивниот материјал или може да се судри со друг атом, предизвикувајќи друга реакција на фисија. Кога ќе се надмине одредена концентрација на супстанција (критична маса), бројот на новородени неутрони, предизвикувајќи понатамошна фисија на атомското јадро, почнува да го надминува бројот на јадра што се распаѓаат. Бројот на атоми во распаѓање почнува да расте како лавина, раѓајќи нови неутрони, односно се јавува верижна реакција. За ураниум-235, критичната маса е околу 50 кг, за плутониум-239 - 5,6 кг. Односно, топче плутониум тежи нешто помалку од 5,6 кг е само топло парче метал, а масата од малку повеќе трае само неколку наносекунди.

Вистинската работа на бомбата е едноставна: земаме две хемисфери од ураниум или плутониум, секоја малку помала од критичната маса, ги поставуваме на растојание од 45 см, ги покриваме со експлозив и детонираме. Ураниумот или плутониумот се синтерува во парче суперкритична маса и започнува нуклеарна реакција. Сите. Постои уште еден начин да се започне нуклеарна реакција - да се компресира парче плутониум со силна експлозија: растојанието помеѓу атомите ќе се намали, а реакцијата ќе започне со помала критична маса. Сите модерни атомски детонатори работат на овој принцип.

Проблемите со атомската бомба започнуваат од моментот кога сакаме да ја зголемиме моќта на експлозијата. Едноставното зголемување на фисилниот материјал не е доволно - штом неговата маса ќе достигне критична маса, тој детонира. Беа измислени разни генијални шеми, на пример, за да се направи бомба не од два дела, туку од многу, што ја натера бомбата да наликува на изгубен портокал, а потоа да се состави во едно парче со една експлозија, но сепак, со моќност. од над 100 килотони, проблемите станаа непремостливи.

Х-бомба

Но, горивото за термонуклеарна фузија нема критична маса. Овде Сонцето, исполнето со термонуклеарно гориво, виси над главата, во него се случува термонуклеарна реакција со милијарди години и ништо не експлодира. Покрај тоа, за време на реакцијата на синтеза на, на пример, деутериум и тритиум (тежок и супертежок изотоп на водород), енергијата се ослободува 4,2 пати повеќе отколку при согорување на иста маса на ураниум-235.

Изработката на атомската бомба беше експериментален, а не теоретски процес. Создавањето на хидрогенска бомба бараше појава на сосема нови физички дисциплини: физика на плазма со висока температура и ултра високи притисоци. Пред да почне да се конструира бомба, неопходно беше темелно да се разбере природата на феномените што се случуваат само во јадрото на ѕвездите. Ниту еден експеримент не можеше да помогне овде - алатките на истражувачите беа само теоретска физика и виша математика. Не е случајно што огромната улога во развојот на термо нуклеарно оружјеприпаѓа конкретно на математичарите: Улам, Тихонов, Самарски итн.

Класичен супер

До крајот на 1945 година, Едвард Телер го предложи првиот дизајн на хидрогенска бомба наречена „класичен супер“. За да се создаде монструозен притисок и температура неопходни за започнување на реакцијата на фузија, требаше да се користи конвенционална атомска бомба. Самиот „класичен супер“ беше долг цилиндар исполнет со деутериум. Беше обезбедена и средна комора за „палење“ со мешавина од деутериум-тритиум - реакцијата на синтеза на деутериум и тритиум започнува со помал притисок. По аналогија со оган, деутериумот требаше да ја игра улогата на огревно дрво, мешавина од деутериум и тритиум - чаша бензин, а атомска бомба - кибрит. Оваа шема беше наречена „цевка“ - еден вид пура со атомска запалка на едниот крај. Советските физичари почнаа да ја развиваат хидрогенската бомба користејќи ја истата шема.

Меѓутоа, математичарот Станислав Улам, користејќи обично правило за слајд, му докажал на Телер дека појавата на реакција на фузија на чист деутериум во „супер“ е тешко возможна, а смесата би барала таква количина на тритиум што за да се произведе би е неопходно практично да се замрзне производството на плутониум од типот на оружје во САД.

Издувам со шеќер

Во средината на 1946 година, Телер предложи уште еден дизајн на хидрогенска бомба - „будилник“. Се состоеше од наизменични сферични слоеви на ураниум, деутериум и тритиум. На нуклеарна експлозијаЦентралното полнење на плутониумот го создаде потребниот притисок и температура за почеток на термонуклеарна реакција во другите слоеви на бомбата. Сепак, „будилникот“ бараше атомски иницијатор со висока моќност, а Соединетите Држави (како и СССР) имаа проблеми со производство на ураниум и плутониум од типот на оружје.

Во есента 1948 година, Андреј Сахаров дојде до слична шема. Во Советскиот Сојуз, дизајнот беше наречен „sloyka“. За СССР, која немаше време да произведе ураниум-235 и плутониум-239 за оружје во доволни количини, лиснатата паста на Сахаров беше лек. И затоа.

Во конвенционалната атомска бомба, природниот ураниум-238 не само што е бескорисен (неутронската енергија за време на распаѓањето не е доволна за да иницира фисија), туку е и штетен бидејќи со нетрпение ги апсорбира секундарните неутрони, забавувајќи ја верижната реакција. Според тоа, 90% од ураниумот за оружје се состои од изотоп ураниум-235. Сепак, неутроните кои произлегуваат од термонуклеарната фузија се 10 пати поенергични од неутроните на фисија, а природниот ураниум-238 озрачен со такви неутрони почнува одлично да се расцепува. Новата бомба овозможи користење на ураниум-238, кој претходно се сметаше за отпаден производ, како експлозив.

Врвот на „лиснатото тесто“ на Сахаров беше и употребата на бели бели дробови наместо оскудниот тритиум. кристална супстанција- литиум деутерид 6LiD.

Како што споменавме погоре, мешавина од деутериум и тритиум се запали многу полесно од чистиот деутериум. Сепак, тука завршуваат предностите на тритиумот, а остануваат само недостатоците: во неговата нормална состојба, тритиумот е гас, што предизвикува тешкотии со складирањето; тритиумот е радиоактивен и се распаѓа во стабилен хелиум-3, кој активно ги троши многу потребните брзи неутрони, ограничувајќи го рокот на траење на бомбата на неколку месеци.

Нерадиоактивен литиум деутрид кога се озрачува бавни неутронифисија - последиците од експлозија на атомски осигурувач - се претвора во тритиум. Така, зрачењето на примарната атомска експлозијамоментално произведува доволно количество тритиум за понатамошна термонуклеарна реакција, а деутериумот првично е присутен во литиум деутеридот.

Токму таква бомба, RDS-6s, беше успешно тестирана на 12 август 1953 година на кулата на полигонот Семипалатинск. Моќта на експлозијата била 400 килотони, а се уште се расправа дали станува збор за вистинска термонуклеарна експлозија или за супермоќна атомска. На крајот на краиштата, реакцијата на термонуклеарната фузија во лиснатата паста на Сахаров сочинуваше не повеќе од 20% од вкупната моќност на полнење. Главниот придонес во експлозијата го даде реакцијата на распаѓање на ураниум-238 озрачена со брзи неутрони, благодарение на што RDS-6 ја воведе ерата на таканаречените „валкани“ бомби.

Факт е дека главната радиоактивна контаминација доаѓа од производите на распаѓање (особено, стронциум-90 и цезиум-137). Во суштина, „лиснатото тесто“ на Сахаров беше џиновска атомска бомба, само малку засилена со термонуклеарна реакција. Не случајно само една експлозија на „лиснато тесто“ произведе 82% од стронциум-90 и 75% од цезиум-137, кои влегоа во атмосферата во текот на целата историја на полигонот Семипалатинск.

Американски бомби

Сепак, Американците беа тие кои први ја активираа хидрогенската бомба. 1 ноември 1952 година на атолот Елугелаб во Тихиот ОкеанТермонуклеарниот уред Мајк со издашност од 10 мегатони беше успешно тестиран. Би било тешко да се нарече бомба американска направа тешка 74 тони. „Мајк“ беше гломазна направа со големина на двокатна куќа, исполнета со течен деутериум на температура блиску до апсолутна нула („лиснатото тесто“ на Сахаров беше целосно пренослив производ). Сепак, белегот на „Мајк“ не беше неговата големина, туку генијалниот принцип на компресирање на термонуклеарни експлозиви.

Да потсетиме дека главната идеја на хидрогенската бомба е да создаде услови за фузија (ултра висок притисок и температура) преку нуклеарна експлозија. Во шемата „пуф“, нуклеарното полнење се наоѓа во центарот и затоа не го компресира деутериумот толку многу колку што го расфрла нанадвор - зголемувањето на количината на термонуклеарен експлозив не доведува до зголемување на моќноста - едноставно не има време да детонира. Токму тоа ја ограничува максималната моќност на оваа шема - најмоќниот „пуф“ во светот, Orange Herald, разнесен од Британците на 31 мај 1957 година, даде само 720 килотони.

Би било идеално ако можеме да направиме атомскиот осигурувач да експлодира внатре, компресирајќи го термонуклеарниот експлозив. Но, како да се направи тоа? Едвард Телер изнесе брилијантна идеја: да се компресира термонуклеарното гориво не со механичка енергија и неутронски флукс, туку со зрачење на примарниот атомски осигурувач.

Во новиот дизајн на Телер, иницирачката атомска единица беше одвоена од термонуклеарната единица. Кога се активирал атомското полнење, радијацијата на Х-зраци му претходела на ударниот бран и се раширила по ѕидовите на цилиндричното тело, испарувајќи ја и претворајќи ја полиетиленската внатрешна обвивка на телото на бомбата во плазма. Плазмата, пак, повторно емитуваше помеки рендгенски зраци, кои беа апсорбирани од надворешните слоеви на внатрешниот цилиндар на ураниум-238 - „туркачот“. Слоевите почнаа експлозивно да испаруваат (овој феномен се нарекува аблација). Топлата ураниумска плазма може да се спореди со млазовите на супермоќниот ракетен мотор, чиј потисок е насочен во цилиндерот со деутериум. Цилиндарот со ураниум се урна, притисокот и температурата на деутериумот достигнаа критично ниво. Истиот притисок ја компресираше централната плутониумска цевка до критична маса и таа се детонираше. Експлозијата на плутониумскиот осигурувач го притисна деутериумот одвнатре, дополнително компресирање и загревање на термонуклеарниот експлозив, кој се активираше. Интензивен прилив на неутрони ги дели јадрата на ураниум-238 во „туркачот“, предизвикувајќи секундарна реакција на распаѓање. Сето ова успеа да се случи пред моментот кога бранот на експлозија од примарната нуклеарна експлозија стигна до термонуклеарната единица. Пресметката на сите овие настани, кои се случуваат во милијардити дел од секундата, бараше мозочна моќ на најсилните математичари на планетата. Креаторите на „Мајк“ доживеаја не ужас од експлозијата од 10 мегатони, туку неописливо задоволство - тие успеаја не само да ги разберат процесите што во реалниот свет се случуваат само во јадрата на ѕвездите, туку и експериментално да ги тестираат нивните теории со поставување до својата мала ѕвезда на Земјата.

Браво

Откако ги надминаа Русите во убавината на дизајнот, Американците не беа во можност да го направат својот уред компактен: тие користеа течен суперладен деутериум наместо литиум деутерид во прав на Сахаров. Во Лос Аламос тие реагираа на „лиснатото тесто“ на Сахаров со малку завист: „наместо огромна крава со кофа сурово млеко, Русите користат вреќа млеко во прав“. Сепак, двете страни не успеаја да сокријат тајни една од друга. На 1 март 1954 година, во близина на Атолот Бикини, Американците тестираа бомба од 15 мегатони „Браво“ користејќи литиум деутрид, а на 22 ноември 1955 година, првата советска двостепена бомба експлодираше над полигонот Семипалатинск. термонуклеарна бомба RDS-37 со капацитет од 1,7 мегатони, уривајќи речиси половина од полигонот. Оттогаш, дизајнот на термонуклеарната бомба претрпе мали промени (на пример, се појави штит од ураниум помеѓу иницијативната бомба и главното полнење) и стана канонски. А во светот не останаа повеќе мистерии на природата од големи размери кои би можеле да се решат со ваков спектакуларен експеримент. Можеби раѓањето на супернова.

Атомската енергија се ослободува не само за време на фисија атомски јадратешки елементи, но и при комбинирање (синтеза) на лесни јадра во потешки.

На пример, јадрата на атомите на водород се комбинираат за да формираат јадра на атомите на хелиум, а повеќе енергија се ослободува по единица тежина на нуклеарно гориво отколку кога јадрата на ураниум се расцепува.

Овие реакции на нуклеарна фузија, кои се случуваат на многу високи температури, измерени во десетици милиони степени, се нарекуваат термонуклеарни реакции. Оружјето засновано на употреба на енергија што моментално се ослободува како резултат на термонуклеарна реакција се нарекуваат термонуклеарно оружје.

Термонуклеарно оружје, во кое како полнење (нуклеарно експлозив) се користат водородни изотопи, често наречени водородно оружје.

Реакцијата на фузија помеѓу водородните изотопи - деутериум и тритиум - е особено успешна.

Литиум деутериум (соединение од деутериум и литиум) може да се користи и како полнење за водородна бомба.

Деутериум, или тежок водород, природно се појавува во трагови во тешка вода. Обичната вода содржи околу 0,02% тешка вода како нечистотија. За да се добие 1 кг деутериум, потребно е да се преработат најмалку 25 тони вода.

Тритиум, или супертешкиот водород, практично никогаш не се наоѓа во природата. Се добива вештачки, на пример, со зрачење на литиум со неутрони. За таа цел може да се користат неутроните ослободени во нуклеарните реактори.

Практично уред хидрогенска бомбаможе да се замисли на следниов начин: до водородното полнење кое содржи тежок и супертежок водород (т.е. деутериум и тритиум), има две хемисфери на ураниум или плутониум (атомски полнеж) лоцирани на растојание една од друга.

За да се доближат овие хемисфери, се користат полнења направени од конвенционални експлозиви (ТНТ). Експлодирајќи истовремено, полнењето на ТНТ ги приближува хемисферите на атомскиот полнеж. Во моментот на нивното поврзување се случува експлозија, при што се создаваат услови за термонуклеарна реакција и следствено на тоа ќе се случи експлозија на водородниот полнеж. Така, реакцијата на експлозија на водородна бомба поминува низ две фази: првата фаза е фисија на ураниум или плутониум, втората е фаза на фузија, при што се формираат јадра на хелиум и слободни високоенергетски неутрони. Во моментов, постојат шеми за изградба на трифазна термонуклеарна бомба.

Во трифазна бомба, школката е направена од ураниум-238 (природен ураниум). Во овој случај, реакцијата поминува низ три фази: првата фаза на фисија (ураниум или плутониум за детонација), втората е термонуклеарна реакција во литиум хидрит и третата фаза е реакција на фисија на ураниум-238. Расцепувањето на јадрата на ураниумот е предизвикано од неутрони, кои се ослободуваат во форма на моќен поток за време на реакцијата на фузија.

Изработката на школка од ураниум-238 овозможува да се зголеми моќта на бомбата со користење на најпристапните атомски суровини. Според извештаите на странскиот печат, веќе се тестирани бомби со принос од 10-14 милиони тони или повеќе. Станува очигледно дека ова не е граница. Понатамошното подобрување на нуклеарното оружје се врши и преку создавање на бомби со особено висока моќност и преку развој на нови дизајни кои овозможуваат намалување на тежината и калибарот на бомбите. Конкретно, тие работат на создавање бомба целосно базирана на фузија. Има, на пример, извештаи во странскиот печат за можноста за користење на нов метод за активирање на термонуклеарни бомби врз основа на употреба на ударни бранови на конвенционални експлозиви.

Енергијата ослободена од експлозија на хидрогенска бомба може да биде илјадници пати поголема од енергијата на експлозија на атомска бомба. Сепак, радиусот на уништување не може да биде толку пати поголем од радиусот на уништување предизвикан од експлозија на атомска бомба.

Радиусот на дејство на ударниот бран за време на воздушна експлозија на хидрогенска бомба со еквивалент на ТНТ од 10 милиони тони е приближно 8 пати поголем од радиусот на дејство на ударниот бран формиран за време на експлозија на атомска бомба со еквивалент на ТНТ од 20.000 тони, додека моќта на бомбата е 500 пати поголема, тони т.е. за кубен корен од 500. Според тоа, површината на уништување се зголемува за приближно 64 пати, т.е. пропорционално на кубниот корен на коефициентот на зголемување на моќта на бомбата на квадрат.

Според странските автори, во нуклеарна експлозија со капацитет од 20 милиони тони, областа на целосно уништување на конвенционалните приземни згради, според американските експерти, може да достигне 200 km 2, зоната на значително уништување е 500 km 2 и делумно уништување до 2580 km 2.

Тоа значи, заклучуваат странските експерти, дека експлозијата на една бомба со слична моќ е доволна за да се уништи модерната голем град. Како што знаете, окупираната област на Париз е 104 км2, Лондон - 300 км2, Чикаго - 550 км2, Берлин - 880 км2.

Размерот на штетата и уништувањето од нуклеарна експлозија со капацитет од 20 милиони тони може шематски да се прикаже во следната форма:

Областа на смртоносни дози на почетно зрачење во радиус до 8 km (на површина до 200 km 2);

Површина на оштетување од светлосно зрачење (изгореници)] во радиус до 32 km (на површина од околу 3000 km 2).

Оштетување на станбени згради (скршени стакла, рушење на гипс итн.) може да се забележи дури и на оддалеченост до 120 km од местото на експлозијата.

Индикативни се дадените податоци од отворени странски извори, кои се добиени при тестирање на нуклеарно оружје со помал принос и преку пресметки. Отстапувањата од овие податоци во една или друга насока ќе зависат од различни фактори, а пред се на теренот, природата на развојот, метеоролошките услови, вегетациската покривка итн.

Радиусот на оштетување може да се промени во голема мера со вештачко создавање одредени услови кои го намалуваат ефектот на штетните фактори на експлозијата. На пример, можно е да се намали штетното влијание на светлосното зрачење, да се намали областа каде што може да се појават изгореници на луѓе и предмети може да се запалат, со создавање димна завеса.

Експерименти спроведени во САД за создавање димни завеси за нуклеарни експлозии во 1954-1955 година. покажа дека со густина на завесата (маслени магли) добиена со потрошувачка од 440-620 литри нафта на 1 km 2, влијанието на светлосното зрачење од нуклеарна експлозија, во зависност од растојанието до епицентарот, може да се ослабне за 65- 90%.

Другите чад, исто така, ги ослабуваат штетните ефекти на светлосното зрачење, кои не само што не се инфериорни, туку во некои случаи се супериорни во однос на маглите за нафта. Конкретно, индустрискиот чад, кој ја намалува атмосферската видливост, може да ги намали ефектите од светлосното зрачење во иста мера како и маслените магли.

Многу е можно да се намали штетното влијание на нуклеарните експлозии преку дисперзирана изградба на населби, создавање шумски површини итн.

Посебно се забележува наглото намалување на радиусот на уништување на луѓето во зависност од употребата на одредена заштитна опрема. Познато е, на пример, дека дури и на релативно мала оддалеченост од епицентарот на експлозијата, сигурно засолниште од ефектите на светлосното зрачење и продорното зрачење е засолниште со слој од земја со дебелина од 1,6 m или слој од бетон. Дебелина од 1 m.

Засолниште од светлосен тип го намалува радиусот на погодената област за шест пати во споредба со отворена локација, а погодената област е намалена за десетици пати. Кога користите покриени отвори, радиусот на можно оштетување се намалува за 2 пати.

Следствено, со максимално искористување на сите достапни методи и средства за заштита, можно е да се постигне значително намалување на влијанието на штетните фактори на нуклеарното оружје и со тоа да се намалат човечките и материјални загубикога го користите.

Зборувајќи за обемот на уништување што може да го предизвикаат експлозии на нуклеарно оружје со голема моќност, неопходно е да се има предвид дека штетата ќе биде предизвикана не само од дејството на ударниот бран, светлосното зрачење и продорното зрачење, туку и од дејството на радиоактивни материи што паѓаат по патеката на движење на облакот формиран за време на експлозијата, што вклучува не само гасовити производи од експлозија, туку и цврсти честички со различни големини, и по тежина и по големина. Особено големи количини на радиоактивна прашина се создаваат при експлозии на земјата.

Висината на облакот и неговата големина во голема мера зависат од моќта на експлозијата. Според извештаите на странскиот печат, за време на тестовите на нуклеарни полнежи со капацитет од неколку милиони тони ТНТ, што ги извршија Соединетите држави во Тихиот Океан во 1952-1954 година, врвот на облакот достигна висина од 30-40 км.

Во првите минути по експлозијата, облакот има форма на топка и со текот на времето се протега во правец на ветрот, достигнувајќи огромна големина (околу 60-70 км).

Околу еден час по експлозијата на бомба со еквивалент на ТНТ од 20 илјади тони, волуменот на облакот достигнува 300 km 3, а со експлозија на бомба од 20 милиони тони, волуменот може да достигне 10 илјади km 3.

Движејќи се во насока на протокот на воздушните маси, атомскиот облак може да заземе лента долга неколку десетици километри.

Од облакот, додека се движи, по издигнувањето до горните слоеви на ретката атмосфера, за неколку минути радиоактивна прашина почнува да паѓа на земјата, контаминирајќи површина од неколку илјади квадратни километри на патот.

Отпрвин паѓаат најтешките честички прашина, кои имаат време да се смират за неколку часа. Најголемиот дел од грубата прашина паѓа во првите 6-8 часа по експлозијата.

Околу 50% од честичките (најголемите) на радиоактивната прашина паѓаат во текот на првите 8 часа по експлозијата. Оваа загуба често се нарекува локална за разлика од општата, широко распространета.

Помалите честички прашина остануваат во воздухот на различни надморски височини и паѓаат на земја околу две недели по експлозијата. За тоа време, облакот може неколку пати да ја обиколува земјината топка, фаќајќи широка лента паралелна со географската ширина на која се случила експлозијата.

Малите честички (до 1 микрон) остануваат во горните слоеви на атмосферата, порамномерно распоредени низ целиот свет и паѓаат во текот на следните години. Според научниците, падот на фината радиоактивна прашина продолжува насекаде околу десет години.

Најголема опасност за населението е радиоактивната прашина што паѓа во првите часови по експлозијата, бидејќи нивото на радиоактивна контаминација е толку високо што може да предизвика смртоносни повреди на луѓето и животните кои ќе се најдат во областа покрај патеката на радиоактивниот облак. .

Големината на областа и степенот на контаминација на областа како резултат на падот на радиоактивна прашина во голема мера зависат од метеоролошките услови, теренот, висината на експлозијата, големината на полнењето на бомбата, природата на почвата итн. Најважниот фактор што ја одредува големината на загаденото подрачје и неговата конфигурација е насоката и јачината на ветровите што преовладуваат во областа на експлозијата на различни надморски височини.

За да се одреди можниот правец на движење на облакот, потребно е да се знае во кој правец и со која брзина дува ветерот на различни надморски височини, почнувајќи од височина од околу 1 km и завршувајќи на 25-30 km. За да го направите ова, метеоролошката служба мора да спроведува континуирани набљудувања и мерења на ветерот користејќи радиозонди на различни надморски височини; Врз основа на добиените податоци, определете во која насока најверојатно ќе се движи радиоактивниот облак.

За време на експлозијата на хидрогенска бомба извршена од Соединетите држави во 1954 година во централниот Тихи Океан (на Атолот Бикини), контаминираната област на територијата имаше облик на издолжена елипса, која се протегаше 350 км надолу и 30 км. против ветрот. Најголемата ширина на лентата беше околу 65 км. вкупна површинаопасната контаминација достигна околу 8 илјади km 2.

Како што е познато, како резултат на оваа експлозија, јапонскиот рибарски брод Фукурјумару, кој во тоа време се наоѓал на оддалеченост од околу 145 километри, бил загаден со радиоактивна прашина. Повредени се 23-те рибари на бродот, од кои еден смртно.

Радиоактивната прашина која падна по експлозијата на 1 март 1954 година, исто така, разоткри 29 американски вработени и 239 жители на Маршалските Острови, од кои сите беа повредени на оддалеченост од повеќе од 300 километри од местото на експлозијата. Се покажа дека се заразени и други бродови лоцирани во Тихиот Океан на оддалеченост до 1.500 километри од бикини, како и некои риби во близина на јапонскиот брег.

За контаминација на атмосферата со производи од експлозија укажаа дождовите што паднаа во мај на брегот на Пацификот и Јапонија, во кои беше откриена значително зголемена радиоактивност. Областите каде што се случија радиоактивни последици во мај 1954 година покриваат околу една третина од целата територија на Јапонија.

Горенаведените податоци за размерите на штетата што може да му се нанесе на населението со експлозија на атомски бомби со голем калибар покажуваат дека нуклеарните полнежи со голема моќност (милиони тони ТНТ) може да се сметаат за радиолошко оружје, односно оружје што повеќе оштетува со производи од радиоактивна експлозија отколку со ударен бран, светлосно зрачење и продорно зрачење кои дејствуваат во моментот на експлозијата.

Затоа при подготовката на населбите и објектите Национална економијаза цивилна одбрана, неопходно е насекаде да се обезбедат мерки за заштита на населението, животните, храната, сточната храна и водата од контаминација со производи од експлозија на нуклеарни полнежи, кои можат да паднат по патеката на радиоактивниот облак.

Треба да се има на ум дека како резултат на падот на радиоактивни материи, не само што ќе биде загадена површината на почвата и предметите, туку и воздухот, вегетацијата, водата во отворените резервоари итн. Воздухот ќе биде контаминиран и двете за време на периодот на таложење на радиоактивни честички и во иднина, особено покрај патиштата за време на сообраќајот или во ветровито време, кога наталожените честички од прашина повторно ќе се издигнат во воздухот.

Следствено, незаштитените луѓе и животни може да бидат погодени од радиоактивната прашина што влегува во респираторниот систем заедно со воздухот.

Храната и водата загадени со радиоактивна прашина исто така ќе бидат опасни, доколку влезат во телото, може да предизвикаат сериозни болести, понекогаш со фатална. Така, во областа каде што испаѓаат радиоактивни материи настанати за време на нуклеарна експлозија, луѓето ќе бидат изложени не само на надворешно зрачење, туку и кога во телото ќе навлезат контаминирана храна, вода или воздух. При организирање на заштита од оштетување од производи од нуклеарна експлозија, треба да се земе предвид дека степенот на контаминација долж патеката на движењето на облакот се намалува со растојанието од местото на експлозијата.

Затоа, опасноста на која е изложено населението лоцирано во зоната на контаминација не е иста на различни растојанија од местото на експлозијата. Најопасни области ќе бидат областите блиску до местото на експлозијата и областите лоцирани по оската на движењето на облакот (средниот дел на лентата долж патеката на движењето на облакот).

Нерамномерноста на радиоактивната контаминација долж патеката на движење на облакот е до одреден степен природна. Оваа околност мора да се има предвид при организирање и спроведување мерки за радијациона заштита на населението.

Исто така, потребно е да се земе предвид дека поминува одредено време од моментот на експлозија до моментот кога радиоактивни материи паѓаат од облакот. Овој пат се зголемува колку што сте подалеку од местото на експлозијата и може да изнесува неколку часа. Населението во областите оддалечени од местото на експлозијата ќе има доволно време да преземе соодветни заштитни мерки.

Конкретно, под услов навремено да се подготват средствата за предупредување и ефикасно да работат соодветните единици за цивилна одбрана, населението може да биде известено за опасноста за околу 2-3 часа.

За тоа време, со претходна подготовка на населението и високо ниво на организација, може да се спроведат голем број мерки за да се обезбеди прилично сигурна заштита од радиоактивно оштетување на луѓето и животните. Изборот на одредени мерки и методи на заштита ќе биде определен од специфичните услови на моменталната состојба. Сепак општи принципимора да се утврдат и соодветно да се развијат планови за цивилна одбрана.

Може да се смета дека, под одредени услови, најрационално треба да биде донесувањето, пред сè, заштитни мерки на лице место, користејќи ги сите средства и. методи кои штитат и од навлегување на радиоактивни материи во организмот и од надворешно зрачење.

Како што е познато, најефикасните средства за заштита од надворешно зрачење се засолништата (прилагодени за да ги задоволат барањата за нуклеарна заштита, како и зградите со масивни ѕидови, изградени од густи материјали (тула, цемент, армиран бетон итн.), вклучувајќи подруми, копани, визби, покриени простори и обични станбени згради.

Кога ги оценувате заштитните својства на зградите и конструкциите, можете да се водите од следниве индикативни податоци: дрвена куќа го ослабува ефектот на радиоактивното зрачење во зависност од дебелината на ѕидовите за 4-10 пати, камената куќа - за 10-50 пати, визби и подруми во дрвени куќи - за 50-100 пати, празнина со преклопување на слој земја од 60-90 см - 200-300 пати.

Следствено, плановите за цивилна одбрана треба да предвидат употреба, доколку е потребно, пред сè на структури со помоќни заштитни средства; по добивањето на сигнал за опасност од уништување, населението мора веднаш да се засолни во овие простории и да остане таму до објавување на понатамошни дејствија.

Должината на престојот на луѓето во просториите наменети за засолниште ќе зависи главно од степенот до кој е загадена областа каде што се наоѓа населбата и од стапката со која нивото на радијација се намалува со текот на времето.

Така, на пример, во населени места лоцирани на значително растојание од местото на експлозијата, каде што вкупните дози на зрачење што ќе ги добијат незаштитените луѓе може да станат безбедни за кратко време, препорачливо е населението да го чека овој пат во засолништата.

Во областите на тешка радиоактивна контаминација, каде што вкупната доза што може да ја примат незаштитените луѓе ќе биде висока и нејзиното намалување ќе биде продолжено во овие услови, долгорочниот престој на луѓето во засолништа ќе стане тежок. Затоа, најрационалното нешто што треба да се направи во таквите области е прво да се засолни населението на место, а потоа да се евакуира во незагадени области. Почетокот на евакуацијата и неговото времетраење ќе зависи од локалните услови: нивото на радиоактивна контаминација, присуството Возило, комуникациски патишта, годишно време, оддалеченост на места каде што се сместени евакуираните и сл.

Така, територијата на радиоактивна контаминација според трагата на радиоактивниот облак може да се подели условно во две зони со различни принципи на заштита на населението.

Првата зона ја вклучува територијата каде што нивото на радијација останува високо 5-6 дена по експлозијата и полека се намалува (за околу 10-20% дневно). Евакуацијата на населението од таквите области може да започне само откако нивото на радијација ќе се намали на такви нивоа што за време на собирањето и движењето во контаминираната област луѓето нема да добијат вкупна доза поголема од 50 рубли.

Втората зона вклучува области во кои нивото на радијација се намалува во текот на првите 3-5 дена по експлозијата до 0,1 рентген/час.

Евакуацијата на населението од оваа зона не е препорачлива, бидејќи овој пат може да се чека во засолништа.

Успешното спроведување на мерките за заштита на населението во сите случаи е незамисливо без темелно извидување и следење на радијацијата и постојано следење на нивоата на радијација.

Зборувајќи за заштита на населението од радиоактивно оштетување по движењето на облакот формиран за време на нуклеарна експлозија, треба да се запомни дека е можно да се избегне оштетување или да се постигне негово намалување само со јасна организација на збир на мерки, кои вклучуваат:

  • организација на систем за предупредување кој обезбедува навремено предупредување на населението за најверојатната насока на движење на радиоактивниот облак и опасноста од оштетување. За овие цели, мора да се користат сите достапни средства за комуникација - телефон, радио станици, телеграф, радио емитување итн.;
  • обука на единиците за цивилна одбрана за спроведување на извидување и во градовите и во руралните области;
  • засолнување на луѓе во засолништа или други простории што штитат од радиоактивно зрачење (подруми, визби, пукнатини итн.);
  • евакуација на населението и животните од подрачјето на постојана контаминација со радиоактивна прашина;
  • подготовка на единици и установи на медицинската служба за цивилна одбрана за дејствија за давање помош на погодените, главно третман, санација, испитување на вода и прехранбени производи за контаминација со радиоактивни материи;
  • преземање однапред мерки за заштита на прехранбените производи во магацини, трговски синџири, јавни угостителски објекти, како и снабдување со вода од загадување со радиоактивна прашина (запечатување магацини, подготовка на контејнери, импровизирани материјали за покривање производи, подготовка на средства за деконтаминација на храна и контејнери, опрема дозиметриски инструменти);
  • спроведување на мерки за заштита на животните и давање помош на животните во случај на пораз.

За да се обезбеди сигурна заштита на животните, неопходно е да се обезбеди нивно чување на колективни фарми, државни фарми, доколку е можно, во мали групи во тимови, фарми или населби, имајќи места за засолниште.

Исто така, неопходно е да се обезбеди создавање дополнителни резервоари или бунари, кои можат да станат резервни извори на водоснабдување во случај на контаминација на водата од постојани извори.

Значајни стануваат магацините во кои се складира сточната храна, како и зградите за добиток, кои треба да бидат запечатени секогаш кога е можно.

За да се заштитат вредните животни за размножување, неопходно е да се има лична заштитна опрема, која може да се направи од достапни материјали на лице место (ленти за очи, кеси, ќебиња, итн.), како и маски за гас (ако има).

За да се изврши деконтаминација на просториите и ветеринарното лекување на животните, неопходно е однапред да се земат предвид инсталациите за дезинфекција, распрскувачите, прскалките, распрснувачите на течности и другите механизми и контејнери достапни на фармата, со чија помош се врши дезинфекција и ветеринарен третман може да се изврши работа;

Организација и подготовка на формации и институции за извршување на работи на деконтаминација на објекти, терен, возила, облека, опрема и друг имот на цивилната одбрана, за што однапред се преземаат мерки за прилагодување на општинската опрема, земјоделските машини, механизмите и инструментите за овие цели. Во зависност од достапноста на опремата, мора да се создадат и обучат соодветни формации - одреди, тимови, групи, единици итн.

Содржината на статијата

Х-БОМБА,оружје со голема разорна моќ (по редослед на мегатони во еквивалент на ТНТ), чиј принцип на работа се заснова на реакцијата на термонуклеарното спојување на лесните јадра. Изворот на енергијата на експлозијата се процеси слични на оние што се случуваат на Сонцето и другите ѕвезди.

Термонуклеарни реакции.

Внатрешноста на Сонцето содржи огромна количина на водород, која е во состојба на ултра висока компресија на температура од околу. 15.000.000 К. При толку високи температури и густини на плазмата, водородните јадра доживуваат постојани судири меѓу себе, од кои некои резултираат со нивно спојување и на крајот формирање на потешки јадра на хелиум. Ваквите реакции, наречени термонуклеарна фузија, се придружени со ослободување на огромни количества енергија. Според законите на физиката, ослободувањето на енергија за време на термонуклеарната фузија се должи на фактот што за време на формирањето на потешко јадро, дел од масата на светлосните јадра вклучени во неговиот состав се претвора во колосална количина на енергија. Затоа Сонцето, имајќи огромна маса, губи приближно секој ден во процесот на термонуклеарна фузија. 100 милијарди тони материја и ослободува енергија, благодарение на што животот на Земјата стана возможен.

Изотопи на водород.

Водородниот атом е наједноставниот од сите постоечки атоми. Се состои од еден протон, кој е неговото јадро, околу кое ротира еден електрон. Внимателните студии на водата (H 2 O) покажаа дека таа содржи занемарливи количини на „тешка“ вода што го содржи „тешкиот изотоп“ на водород - деутериум (2 H). Јадрото на деутериум се состои од протон и неутрон - неутрална честичка со маса блиска до протон.

Постои трет изотоп на водородот, тритиум, чие јадро содржи еден протон и два неутрони. Тритиумот е нестабилен и се подложува на спонтано радиоактивно распаѓање, претворајќи се во изотоп на хелиум. Траги од тритиум се пронајдени во атмосферата на Земјата, каде што се формира како резултат на интеракцијата на космичките зраци со молекулите на гасот што го сочинуваат воздухот. Тритиумот се произведува вештачки во нуклеарен реактор со зрачење на изотопот на литиум-6 со проток на неутрони.

Развој на хидрогенска бомба.

Прелиминарната теоретска анализа покажа дека термонуклеарната фузија најлесно се постигнува во мешавина од деутериум и тритиум. Земајќи го ова како основа, американските научници на почетокот на 1950 година почнаа да спроведуваат проект за создавање на хидрогенска бомба (ХБ). Првите тестови на модел на нуклеарен уред беа извршени на полигонот Еневетак во пролетта 1951 година; термонуклеарната фузија беше само делумна. Значителен успех беше постигнат на 1 ноември 1951 година за време на тестирањето на масивна нуклеарна направа, чија моќ на експлозија беше 4 × 8 Mt во еквивалент на ТНТ.

Првата хидрогенска воздушна бомба беше детонирана во СССР на 12 август 1953 година, а на 1 март 1954 година, Американците детонираа помоќна воздушна бомба (приближно 15 Mt) на Атолот Бикини. Оттогаш и двете сили извршија експлозии на напредно мегатонско оружје.

Експлозијата во Атолот Бикини беше придружена со ослободување на големи количини на радиоактивни материи. Некои од нив паднале на стотици километри од местото на експлозијата на јапонскиот рибарски брод „Lucky Dragon“, додека други го прекриле островот Ронгелап. Бидејќи термонуклеарната фузија произведува стабилен хелиум, радиоактивноста од експлозијата на чиста водородна бомба не треба да биде поголема од онаа на атомски детонатор на термонуклеарна реакција. Меѓутоа, во случајот што се разгледува, предвидените и вистинските радиоактивни последици значително се разликуваа по количина и состав.

Механизмот на дејство на хидрогенската бомба.

Редоследот на процесите што се случуваат за време на експлозијата на водородна бомба може да се претстави на следниов начин. Прво, полнежот на иницијаторот на термонуклеарната реакција (мала атомска бомба) лоциран во HB школка експлодира, што резултира со неутронски блесок и создавајќи висока температура неопходна за иницирање на термонуклеарната фузија. Неутроните бомбардираат влошка направена од литиум деутерид, соединение од деутериум и литиум (се користи литиумски изотоп со маса број 6). Литиум-6 се дели на хелиум и тритиум под влијание на неутроните. Така, атомскиот осигурувач ги создава материјалите неопходни за синтеза директно во самата бомба.

Потоа започнува термонуклеарна реакција во мешавина од деутериум и тритиум, температурата во бомбата брзо се зголемува, вклучувајќи се повеќе и повеќе водород во синтезата. Со дополнително зголемување на температурата, може да започне реакција помеѓу јадрата на деутериум, карактеристични за чиста водородна бомба. Сите реакции, се разбира, се случуваат толку брзо што се доживуваат како моментални.

Фисија, фузија, фисија (супербомба).

Всушност, во бомба, низата процеси опишани погоре завршуваат во фазата на реакција на деутериум со тритиум. Понатаму, дизајнерите на бомбите избраа да не користат нуклеарна фузија, туку нуклеарна фисија. Спојувањето на јадрата на деутериум и тритиум произведува хелиум и брзи неутрони, чија енергија е доволно висока за да предизвика нуклеарна фисија на ураниум-238 (главниот изотоп на ураниумот, многу поевтин од ураниум-235 што се користи во конвенционалните атомски бомби). Брзите неутрони ги разделуваат атомите на ураниумската обвивка на супербомбата. Расцепувањето на еден тон ураниум создава енергија еквивалентна на 18 Mt. Енергијата не оди само на експлозија и производство на топлина. Секое јадро на ураниум се дели на два високо радиоактивни „фрагменти“. Производите на фисија вклучуваат 36 различни хемиски елементи и речиси 200 радиоактивни изотопи. Сето ова го сочинува радиоактивниот испад што ги придружува експлозиите на супербомбите.

Благодарение на уникатниот дизајн и опишаниот механизам на дејство, оружјето од овој тип може да се направи колку што сакате. Тоа е многу поевтино од атомските бомби со иста моќ.

Последици од експлозијата.

Ударен бран и термички ефект.

Директното (примарно) влијание на експлозијата на супербомба е трикратно. Најочигледно директно влијание е ударниот бран со огромен интензитет. Јачината на нејзиниот удар, во зависност од моќта на бомбата, висината на експлозијата над површината на земјата и природата на теренот, се намалува со оддалеченоста од епицентарот на експлозијата. Термичкото влијание на експлозијата го одредуваат истите фактори, но зависи и од проѕирноста на воздухот - маглата нагло го намалува растојанието на кое термичкиот блиц може да предизвика сериозни изгореници.

Според пресметките, за време на експлозија во атмосферата на бомба од 20 мегатони, луѓето ќе останат живи во 50% од случаите ако 1) се засолнат во подземно армирано-бетонско засолниште на оддалеченост од приближно 8 километри од епицентарот на експлозија (Е), 2) се во обични урбани згради на растојание од околу . 15 km од EV, 3) се нашле на отворено место на оддалеченост од прибл. 20 км од ЕВ. Во услови на слаба видливост и на растојание од најмалку 25 km, доколку атмосферата е чиста, за луѓето на отворени области, веројатноста за преживување брзо се зголемува со оддалеченоста од епицентарот; на растојание од 32 km неговата пресметана вредност е повеќе од 90%. Областа над која продорното зрачење генерирано за време на експлозија предизвикува смрт е релативно мало, дури и во случај на супербомба со голема моќност.

Огнена топка.

Во зависност од составот и масата на запаливиот материјал вклучен во огнената топка, џиновските самоодржливи огнени бури можат да се формираат и да беснеат многу часови. Сепак, најопасната (иако секундарна) последица од експлозијата е радиоактивната контаминација на животната средина.

Fallout.

Како се формираат.

Кога бомба експлодира, добиената огнена топка се полни со огромна количина на радиоактивни честички. Вообичаено, овие честички се толку мали што откако ќе стигнат до горната атмосфера, тие можат да останат таму долго време. Но, ако огнената топка дојде во контакт со површината на Земјата, таа претвора се што е на неа во врела прашина и пепел и ги вовлекува во огнено торнадо. Во виорот од пламен тие се мешаат и се врзуваат со радиоактивни честички. Радиоактивната прашина, освен најголемата, не се таложи веднаш. Поситната прашина се носи од добиениот облак и постепено паѓа додека се движи со ветрот. Директно на местото на експлозијата, радиоактивниот испад може да биде исклучително интензивен - главно голема прашина се таложи на земјата. На стотици километри од местото на експлозијата и на поголеми растојанија, мали, но сепак видливи честички од пепел паѓаат на земја. Тие често формираат покривка слична на паднатиот снег, смртоносна за секој што случајно ќе се најде во близина. Дури и помалите и невидливи честички, пред да се населат на земјата, можат да талкаат во атмосферата со месеци, па дури и со години, кружејќи ја земјината топка многупати. До моментот кога ќе испаднат, нивната радиоактивност е значително ослабена. Најопасното зрачење останува стронциум-90 со полуживот од 28 години. Нејзината загуба е јасно забележана низ целиот свет. Кога ќе се насели на лисја и трева, влегува во синџирите на исхрана кои ги вклучуваат луѓето. Како последица на ова, забележливи, иако сè уште не опасни, количини на стронциум-90 се пронајдени во коските на жителите на повеќето земји. Акумулацијата на стронциум-90 во човечките коски е многу опасна на долг рок, бидејќи доведува до формирање на малигни коскени тумори.

Долгорочна контаминација на областа со радиоактивни изливи.

Во случај на непријателства, употребата на хидрогенска бомба ќе доведе до непосредна радиоактивна контаминација на област во радиус од околу. На 100 километри од епицентарот на експлозијата. Ако експлодира супербомба, ќе биде контаминирана површина од десетици илјади квадратни километри. Таквата огромна област на уништување со една бомба го прави сосема нов тип на оружје. Дури и ако супербомбата не ја погоди целта, т.е. нема да го погоди објектот со ударно-термички ефекти, продорното зрачење и радиоактивниот испад што ја придружуваат експлозијата ќе го направат околниот простор непогоден за живеење. Таквите врнежи можат да продолжат многу денови, недели, па дури и месеци. Во зависност од нивната количина, интензитетот на зрачењето може да достигне смртоносни нивоа. Релативно мал број супербомби е доволен за целосно покривање на голема земја со слој радиоактивна прашина која е смртоносна за сите живи суштества. Така, создавањето на супербомбата го означи почетокот на ерата кога стана возможно да се направат цели континенти непогодни за живеење. Дури и долго по престанокот на директната изложеност на радиоактивни падови, опасноста поради високата радиотоксичност на изотопи како што е стронциум-90 ќе остане. Со храната што се одгледува на почви контаминирани со овој изотоп, радиоактивноста ќе влезе во човечкото тело.

Заради досада, погоре детално ја опишав структурата на американскиот тактички „јадренбатон“. Без него, би било тешко да се разбере суштината на проблемот со кој се соочуваат Соединетите држави, а кој се обидуваат да го сокријат барем во последните 15 години. Се сеќавате, бомбата се состои од „резервоар со термонуклеарно гориво“ и плутониумски активирач - запалка. Нема проблеми со тритиумот. Литиум-6 деутерид е цврста супстанција и доста стабилна во своите карактеристики. Конвенционалните експлозиви, кои ја сочинуваат сферата на детонација на почетниот иницијатор за активирање, секако ги менуваат своите карактеристики со текот на времето, но нивната замена не создава некој посебен проблем. Но, постојат прашања за плутониумот.

Плутониум од типот на оружје - се распаѓа. Постојано и незапирливо. Проблемот со борбената ефикасност на „старите“ полнежи на плутониум е во тоа што со текот на времето се намалува концентрацијата на плутониум 239. Поради алфа распаѓањето (јадрата на Плутониум-239 ги „губат“ алфа честичките, кои се јадра на атомот на Хелиум), мешавина наместо да се формира ураниум 235. Според тоа, критичната маса расте. За чист плутониум 239 е 11 kg (10 cm сфера), за ураниум е 47 kg (17 cm сфера). Ураниум -235, исто така, се распаѓа (ова е исто како и во случајот со плутониум-239, исто така алфа распаѓање), контаминирајќи ја сферата на плутониум со ториум-231 и хелиум. Мешавина од плутониум 241 (и тој е секогаш таму, иако мал дел од процент) со полуживот од 14 години, исто така се распаѓа (во овој случај веќе има бета распаѓање - плутониум-241 „губи“ електрон и неутрино), давајќи Америциум 241, што дополнително ги влошува критичните индикатори (Америциум -241 се распаѓа во алфа верзијата на Нептуниум-237 и сето тоа ака Хелиум).

Кога зборував за 'рѓа, навистина не се шегував. Плутониумот наплаќа „стареење“. И се чини дека е невозможно да се „ажурираат“. Да, теоретски, можете да го промените дизајнот на иницијаторот, да стопите 3 стари топки, да споите 2 нови од нив... Со зголемување на масата земајќи ја предвид деградацијата на плутониумот. Сепак, „валканиот“ плутониум е несигурен. Дури и зголемената „топка“ може да не достигне суперкритична состојба кога ќе се компресира за време на експлозија... И ако одеднаш, по некој статистички каприц, во добиената топка се формира зголемена содржина на плутониум-240 (формирана од 239 со фаќање неутрони) , тогаш напротив, може да тресне право на фабрика Критичната вредност е 7% плутониум-240, што може да доведе до елегантно формулиран „проблем“ - „предвремена детонација“.
Така, доаѓаме до заклучок дека за да се обнови флотата Б61, на САД им се потребни нови, свежи иницијатори на плутониум. Но, официјално, реакторите за одгледување во Америка беа затворени уште во 1988 година. Се разбира, има уште акумулирани резерви. Во Руската Федерација, до 2007 година, беа акумулирани 170 тони плутониум за оружје, а во САД - 103 тони. Иако и овие резерви „стареат“. Плус, се сеќавам на написот на НАСА дека САД имаат доволно Плутониум-238 само за неколку RTG. Одделот за енергетика и ветува на НАСА 1,5 кг плутониум-238 годишно. „New Horizons“ има RTG од 220 вати што содржи 11 килограми. „Curiosity“ - носи RTG со 4,8 кг. Згора на тоа, има сугестии дека овој плутониум е веќе купен во Русија ...

Ова ја крева превезот на тајноста околу прашањето за „масовното сушење“ на американското тактичко нуклеарно оружје. Се сомневам дека ги демонтираа сите Б61 произведени пред почетокот на 80-тите години на 20 век, така да се каже, за да избегнат „ненадејни несреќи“. И, исто така, со оглед на непознатото: - дали производот ќе работи како што треба, ако, не дај Боже, навистина му се укаже? практична примена? Но, сега рокот за остатокот од арсеналот почна да се приближува, а очигледно старите трикови веќе не функционираат со него. Бомбите треба да се расклопат, но во Америка нема што да се прават нови. Од зборот - воопшто. Технологиите за збогатување ураниум се изгубени, производството на плутониум од типот на оружје сега е запрено со меѓусебен договор меѓу Русија и САД, специјалните реактори се стопирани. Практично не останаа специјалисти. И, како што се испостави, САД веќе немаат пари да ги започнат овие нуклеарни танци од почеток во потребната количина. Но, невозможно е да се напушти тактичкото нуклеарно оружје поради голем број политички причини. И воопшто, во САД сите, од политичари до воени стратези, се премногу навикнати да имаат тактичка нуклеарна палка. Без неа се чувствуваат некако непријатно, ладно, исплашено и многу осамено.

Сепак, судејќи според информациите од отворени извори, нуклеарното полнење во Б61 сè уште не е целосно „расипано“. Производот сепак ќе работи 15-20 години. Друго прашање е дека можете да заборавите да го поставите на максимална моќност. Значи што? Затоа треба да сфатиме како истата бомба може попрецизно да се постави! Пресметките со помош на математички модели покажаа дека со намалување на радиусот на кругот во кој се гарантира дека производот ќе падне на 30 метри и се обезбедува не заземјување, туку подземна детонација на боевата глава на длабочина од најмалку 3 до 12 метри, деструктивна силавлијанието, поради процесите што се случуваат во средина со густа почва, е исто, а моќта на експлозијата може да се намали до 15 пати. Грубо кажано, истиот резултат се постигнува со 17 килотони, наместо со 170. Како да го направите ова? Да, основно, Вотсон!
Воздухопловните сили ја користат технологијата Joint Direct Attack Munition (JDAM) речиси 20 години. Земете обична „глупава“ (од англиски глупава) бомба.

На него е прикачен комплет за водење, вклучително и користење на GPS, делот од опашката се менува од пасивно во активно управување според командите од вградениот компјутер и тука имате нова, „паметна“ бомба, способна да погоди таргетирате точно. Дополнително, замената на материјалите на некои елементи на телото и облогата на главата овозможува оптимизирање на траекторијата на производот што се среќава со пречка, така што, поради сопствената кинетичка енергија, може да навлезе во земјата до потребната длабочина пред Технологијата беше развиена од Боинг корпорацијата во 1997 година по заедничка наредба на Военото воздухопловство и морнарицата на САД. За време на „Втората ирачка војна“, беше познат случај на 500 килограми тежок JDAM кој удри во ирачки бункер лоциран на 18 метри под земја. Покрај тоа, детонацијата на боевата глава на самата бомба се случи на минус третото ниво на бункерот, лоциран уште 12 метри подолу. Не порано кажано отколку направено! Соединетите Држави имаат програма за модернизирање на сите 400 „тактички“ и 200 „резервни“ Б61 во најновата модернизација на Б61-12. Сепак, има гласини дека опциите за „високи катчиња“ исто така ќе спаѓаат во оваа програма.

На фотографијата од програмата за тестирање јасно се гледа дека инженерите тргнале токму на овој начин. Не треба да обрнувате внимание на тоа што стеблото излегува зад стабилизаторите. Ова е елемент за прицврстување на тест клупа во тунел за ветер.

Важно е да се напомене дека во централниот дел на производот се појави влошка, во која се сместени ракетни мотори со мала моќност, чиј издув на млазниците и обезбедува на бомбата сопствена ротација по надолжната оска. Во комбинација со глава за враќање и активни кормила, Б61-12 сега може да лизга на опсег до 120 - 130 километри, дозволувајќи му на авионот-носач да го фрли без да влезе во зоната на воздушна одбрана на целта.
На 20 октомври 2015 година, американското воено воздухопловство изврши пад тест на примерок од нова тактичка термонуклеарна бомба на полигон во Невада, користејќи ловец-бомбардер F-15E како носач. Муниција без полнење самоуверено удри во круг со радиус од 30 метри.

Во однос на точноста (QUO):

Тоа значи дека формално Американците успеале (имаат израз) да го фатат Бог за брада. Под маската на „едноставно модернизирање на еден многу, многу стар производ“, кој, згора на тоа, не спаѓа во ниту еден од новосклучените договори, Соединетите Држави создадоа „нуклеарно шило“ со зголемен опсег и прецизност. Земајќи ги предвид особеностите на физиката на ударниот бран на подземна експлозија и модернизацијата на боевата глава на 0,3 - 1,5 - 10 - 35 (според други извори до 50) килотони, во режим на пенетрација B61-12 може да обезбеди истото уништување како кај конвенционалниот капацитет на експлозија на земја од 750 до 1250 килотони.

Навистина, другата страна на успехот беа... парите и сојузниците. Од 2010 година, Пентагон потроши само 2 милијарди долари за барање решение, вклучително и тестови за фрлање на полигонот, што е обична глупост според американските стандарди. Точно, се поставува злонамерно прашање: што дошле до толку ново, имајќи предвид дека најскапиот сериски сет опрема за доградба на конвенционална високоексплозивна бомба од типот GBU, споредлива по големина и тежина, чини само 75 илјади долари? Па, добро, зошто да гледаш во туѓ џеб.
Друга работа е што самите експерти од NNSA предвидуваат трошоци за конвертирање на целата сегашна муниција Б61 во износ од најмалку 8,1 милијарди долари до 2024 година. Ова е ако ништо не поскапе никаде до тоа време, што е апсолутно фантастично очекување за американските воени програми. Иако... и да се подели овој буџет на 600 производи наменети за модернизација, калкулаторот ми вели дека парите ќе бидат потребни најмалку 13,5 милиони долари по парче. Колку е ова поскапо, со оглед на малопродажната цена на обичниот комплет за „интелигенција за бомби“?

Сепак, постои многу не-нулта веројатност дека целата програма B61-12 никогаш нема да биде целосно имплементирана. Оваа сума веќе предизвика сериозно незадоволство кај американскиот Конгрес, кој сериозно се занимава со барање можности за одземање на трошоците и намалување на буџетските програми. Вклучувајќи ја и одбраната. Пентагон, се разбира, се бори до смрт. Потсекретарот за одбрана за глобална стратегија, Медлин Кридон, на сослушување во Конгресот рече дека „влијанието на секвестрацијата се заканува да ги поткопа напорите за [модернизација на нуклеарното оружје] и дополнително да ги зголеми непланираните трошоци со продолжување на периодите на развој и производство“. Според неа, веќе во сегашната форма, кратењето на буџетот доведе до одложување на почетокот на програмата за модернизација на Б61 за околу шест месеци. Оние. Почетокот на сериското производство на B61-12 се пресели на почетокот на 2020 година.

Од друга страна, граѓанските конгресмени кои седат на разни контролни, мониторинг и секакви буџетски и финансиски комисии имаат свои причини за секвестрација. Авионот Ф-35, кој се смета за главен носач на нови термонуклеарни бомби, сè уште навистина не лета. Програмата за нејзино снабдување на војниците уште еднаш е нарушена и не се знае дали воопшто ќе се реализира. Европските партнери во НАТО се повеќе изразуваат загриженост за опасноста од зголемување на „тактичката софистицираност“ на модернизираниот Б61 и неизбежниот „некаков одговор од Русија“. И во текот на изминатите неколку години, таа веќе успеа да ја покаже својата способност да ги одбрани новите закани на сосема асиметрични начини. Како и да се испостави дека како резултат на одмаздничките мерки на Москва, нуклеарната безбедност во Европа, и покрај слатките говори на Вашингтон, не се зголеми, туку, напротив, не се намали. Тие се повеќе се држат до желбата за Европа без нуклеарно оружје. И тие воопшто не се задоволни од модернизираните термонуклеарни бомби. Можеби новата британска премиерка, во својот прв говор по преземањето на функцијата, вети нешто за нуклеарното одвраќање. Останатите, особено Германија, Франција и Италија, воопшто не се срамат да се изјаснат дека тактичкото нуклеарно оружје може да биде најмала помош против нивните реални проблеми со мигрантите и терористичките закани.

Но, Пентагон сè уште нема каде да оди. Ако не ги модернизирате овие бомби во следните 4 до 8 години, тогаш „рѓата ќе изеде“ половина од сегашната муниција... И по уште пет години, прашањето за модернизација може да исчезне само по себе, така да се каже. поради исчезнување на предметот за модернизација.
И, патем, истите проблеми ги имаат и со полнењето на боеви глави на стратешкото нуклеарно оружје...

извори