Korea Północna grozi Stanom Zjednoczonym przetestowaniem superpotężnej bomby wodorowej Pacyfik. Japonia, która może ucierpieć w wyniku testów, określiła plany Korei Północnej jako całkowicie nie do przyjęcia. Prezydenci Donald Trump i Kim Dzong-un kłócą się w wywiadach i rozmawiają o otwartym konflikcie zbrojnym. Dla tych, którzy nie rozumieją broni nuklearnej, ale chcą się o tym dowiedzieć, The Futurist przygotował przewodnik.

Jak działa broń nuklearna?

Podobnie jak zwykła laska dynamitu, bomba atomowa zużywa energię. Tylko, że nie jest on uwalniany podczas operacji pierwotnej Reakcja chemiczna, ale w złożonych procesach jądrowych. Istnieją dwa główne sposoby pozyskiwania energii jądrowej z atomu. W rozszczepienia jądrowego jądro atomu rozpada się na dwa mniejsze fragmenty wraz z neutronem. Fuzja nuklearna – proces, w którym Słońce wytwarza energię – polega na połączeniu dwóch mniejszych atomów w jeden większy. W każdym procesie rozszczepienia lub syntezy uwalniane są duże ilości energii cieplnej i promieniowania. W zależności od tego, czy stosuje się rozszczepienie jądrowe, czy syntezę jądrową, bomby dzielą się na nuklearny (atomowy) I termojądrowy .

Czy możesz mi powiedzieć więcej o rozszczepieniu jądra atomowego?

Wybuch bomby atomowej nad Hiroszimą (1945)

Jak pamiętacie, atom składa się z trzech rodzajów cząstek subatomowych: protonów, neutronów i elektronów. Środek atomu, tzw rdzeń , składa się z protonów i neutronów. Protony są naładowane dodatnio, elektrony są naładowane ujemnie, a neutrony nie mają żadnego ładunku. Stosunek protonów do elektronów wynosi zawsze jeden do jednego, zatem atom jako całość ma ładunek obojętny. Na przykład atom węgla ma sześć protonów i sześć elektronów. Cząstki trzymają się razem dzięki fundamentalnej sile - silne oddziaływanie nuklearne .

Właściwości atomu mogą się znacznie zmieniać w zależności od tego, ile różnych cząstek zawiera. Jeśli zmienisz liczbę protonów, będziesz mieć inny pierwiastek chemiczny. Jeśli zmienisz liczbę neutronów, otrzymasz izotop ten sam element, który masz w rękach. Na przykład węgiel ma trzy izotopy: 1) węgiel-12 (sześć protonów + sześć neutronów), który jest stabilną i powszechną formą pierwiastka, 2) węgiel-13 (sześć protonów + siedem neutronów), który jest stabilny, ale rzadki oraz 3) węgiel -14 (sześć protonów + osiem neutronów), który jest rzadki i niestabilny (lub radioaktywny).

Większość jąder atomowych jest stabilna, ale niektóre są niestabilne (radioaktywne). Jądra te spontanicznie emitują cząstki, które naukowcy nazywają promieniowaniem. Proces ten nazywa się rozpad radioaktywny . Wyróżnia się trzy rodzaje rozpadu:

Rozpad alfa : Jądro emituje cząstkę alfa - dwa protony i dwa neutrony połączone razem. Rozpad beta : Neutron zamienia się w proton, elektron i antyneutrino. Wyrzucony elektron jest cząstką beta. Spontaniczne rozszczepienie: jądro rozpada się na kilka części i emituje neutrony, a także emituje impuls energii elektromagnetycznej - promień gamma. To właśnie ten ostatni rodzaj rozpadu wykorzystuje się w bombie atomowej. Rozpoczynają się wolne neutrony emitowane w wyniku rozszczepienia reakcja łańcuchowa , co uwalnia kolosalną ilość energii.

Z czego zrobione są bomby atomowe?

Mogą być wykonane z uranu-235 i plutonu-239. Uran występuje w przyrodzie jako mieszanina trzech izotopów: 238 U (99,2745% uranu naturalnego), 235 U (0,72%) i 234 U (0,0055%). Najpopularniejszy 238 U nie obsługuje reakcji łańcuchowej: jest do tego zdolny tylko 235 U. Aby osiągnąć maksymalną moc wybuchu, konieczne jest, aby zawartość 235 U w „wypełnieniu” bomby wynosiła co najmniej 80%. Dlatego uran jest produkowany sztucznie wzbogacać . W tym celu mieszaninę izotopów uranu dzieli się na dwie części, tak aby jedna z nich zawierała więcej niż 235 U.

Zazwyczaj separacja izotopów pozostawia po sobie dużo zubożonego uranu, który nie może przejść reakcji łańcuchowej — ale istnieje sposób, aby to zrobić. Faktem jest, że pluton-239 nie występuje w przyrodzie. Można go jednak uzyskać bombardując 238 U neutronami.

Jak mierzona jest ich moc?

​Moc ładunku jądrowego i termojądrowego mierzy się w ekwiwalencie TNT – ilości trinitrotoluenu, którą należy zdetonować, aby uzyskać podobny wynik. Mierzy się ją w kilotonach (kt) i megatonach (Mt). Wydajność ultramałej broni nuklearnej wynosi mniej niż 1 kt, podczas gdy superpotężne bomby dają ponad 1 t.

Według różnych źródeł moc radzieckiej „bomby carskiej” wynosiła od 57 do 58,6 megaton w przeliczeniu na trotyl, moc bomby termojądrowej, którą KRLD testowała na początku września, wynosiła około 100 kiloton.

Kto stworzył broń nuklearną?

Amerykański fizyk Robert Oppenheimer i generał Leslie Groves

W latach trzydziestych XX wieku włoski fizyk Enrico Fermi wykazało, że pierwiastki bombardowane przez neutrony można przekształcić w nowe pierwiastki. Efektem tej pracy było odkrycie powolne neutrony , a także odkrycie nowych pierwiastków, które nie są reprezentowane w układzie okresowym. Wkrótce po odkryciu Fermiego niemieccy naukowcy Otto Hahna I Fritza Strassmanna bombardował uran neutronami, w wyniku czego powstał radioaktywny izotop baru. Doszli do wniosku, że neutrony o małej prędkości powodują rozpad jądra uranu na dwie mniejsze części.

Ta praca poruszyła umysły całego świata. Na Uniwersytecie Princeton Nielsa Bohra pracować z Johna Wheelera opracować hipotetyczny model procesu rozszczepienia. Zasugerowali, że uran-235 ulega rozszczepieniu. Mniej więcej w tym samym czasie inni naukowcy odkryli, że w procesie rozszczepienia powstało jeszcze więcej neutronów. To skłoniło Bohra i Wheelera do zadania ważnego pytania: czy wolne neutrony powstałe w wyniku rozszczepienia mogą rozpocząć reakcję łańcuchową, która uwolniłaby ogromne ilości energii? Jeśli tak jest, możliwe jest stworzenie broni o niewyobrażalnej mocy. Ich przypuszczenia potwierdził francuski fizyk Fryderyk Joliot-Curie . Jego wniosek stał się impulsem do rozwoju w tworzeniu broni nuklearnej.

Fizycy z Niemiec, Anglii, USA i Japonii pracowali nad stworzeniem broni atomowej. Przed wybuchem II wojny światowej Alberta Einsteina napisał do prezydenta USA Franklina Roosevelta To nazistowskie Niemcy planuje oczyścić uran-235 i stworzyć bombę atomową. Teraz okazuje się, że Niemcy byli dalecy od reakcji łańcuchowej: pracowali nad „brudną”, silnie radioaktywną bombą. Tak czy inaczej, rząd USA dołożył wszelkich starań, aby jak najszybciej stworzyć bombę atomową. Uruchomiono Projekt Manhattan, kierowany przez amerykańskiego fizyka Roberta Oppenheimera i ogólne Lesliego Grovesa . Wzięli w nim udział wybitni naukowcy, którzy wyemigrowali z Europy. Latem 1945 roku powstał broń atomowa, w oparciu o dwa rodzaje materiałów rozszczepialnych - uran-235 i pluton-239. Jedna bomba, plutonowa „Thing”, została zdetonowana podczas testów, a dwie kolejne, uranowa „Baby” i plutonowa „Fat Man”, zrzucono na japońskie miasta Hiroszima i Nagasaki.

Jak to działa termo Bomba jądrowa i kto to wymyślił?


Bomba termojądrowa opiera się na reakcji fuzja nuklearna . W przeciwieństwie do rozszczepienia jądrowego, które może nastąpić samoistnie lub wymuszonym, synteza jądrowa nie jest możliwa bez dostarczenia energii zewnętrznej. Jądra atomowe są naładowane dodatnio - więc odpychają się. Sytuację tę nazywa się barierą Coulomba. Aby pokonać odpychanie, cząstki te muszą zostać rozpędzone do szalonych prędkości. Można tego dokonać w bardzo wysokich temperaturach – rzędu kilku milionów Kelvinów (stąd nazwa). Wyróżnia się trzy rodzaje reakcji termojądrowych: samopodtrzymujące (zachodzące w głębinach gwiazd), kontrolowane i niekontrolowane oraz wybuchowe - stosowane są w bombach wodorowych.

Pomysł bomby z syntezą termojądrową inicjowaną ładunkiem atomowym zaproponował swojemu koledze Enrico Fermi Edwarda Tellera już w 1941 roku, na samym początku Projektu Manhattan. Jednak pomysł ten nie był wówczas pożądany. Rozwój Tellera został poprawiony Stanisław Ulam , dzięki czemu pomysł bomby termojądrowej staje się wykonalny w praktyce. W 1952 roku podczas operacji Ivy Mike na atolu Enewetak przetestowano pierwszy termojądrowy ładunek wybuchowy. Była to jednak próbka laboratoryjna, nienadająca się do walki. Rok później związek Radziecki eksplodowała pierwsza na świecie bomba termojądrowa, zmontowana według projektu fizyków Andriej Sacharow I Julia Kharitona . Urządzenie przypominało tort, dlatego potężną broń nazwano „Puff”. W trakcie dalszego rozwoju narodziła się najpotężniejsza bomba na Ziemi, „Car Bomba”, czyli „Matka Kuzki”. W październiku 1961 roku został przetestowany na archipelagu Nowa Ziemia.

Z czego wykonane są bomby termojądrowe?

Jeśli tak myślałeś wodór i bomby termojądrowe to dwie różne rzeczy, myliłeś się. Te słowa są synonimami. To wodór (a raczej jego izotopy - deuter i tryt) niezbędny jest do przeprowadzenia reakcji termojądrowej. Jest jednak pewna trudność: aby zdetonować bombę wodorową, należy najpierw uzyskać wysoką temperaturę podczas konwencjonalnego wybuchu jądrowego – dopiero wtedy jądra atomowe zaczną reagować. Dlatego w przypadku bomby termojądrowej dużą rolę odgrywa konstrukcja.

Powszechnie znane są dwa schematy. Pierwszym z nich jest „ciasto francuskie” Sacharowa. Pośrodku znajdował się detonator jądrowy, który był otoczony warstwami deuterku litu zmieszanego z trytem, ​​przeplatanych warstwami wzbogaconego uranu. Taka konstrukcja umożliwiła osiągnięcie mocy w granicach 1 Mt. Drugi to amerykański schemat Tellera-Ulama, w którym bomba atomowa i izotopy wodoru znajdowały się osobno. Wyglądało to tak: poniżej znajdował się pojemnik z mieszaniną ciekłego deuteru i trytu, w środku którego znajdowała się „świeca zapłonowa” - pręt plutonowy, a na górze - konwencjonalny ładunek jądrowy, a wszystko to w skorupa z metalu ciężkiego (na przykład zubożonego uranu). Szybkie neutrony powstałe podczas eksplozji powodują reakcje rozszczepienia atomu w powłoce uranu i dodają energię do całkowitej energii eksplozji. Dodanie dodatkowych warstw deuterku litowo-uranu-238 umożliwia tworzenie pocisków o nieograniczonej mocy. W 1953 r Fizyk radzieckiWiktor Dawidenko przypadkowo powtórzył pomysł Tellera-Ulama i na jego podstawie Sacharow wymyślił wieloetapowy plan, który umożliwił stworzenie broni o niespotykanej mocy. „Matka Kuzki” działała dokładnie według tego schematu.

Jakie są inne bomby?

Są też neutronowe, ale generalnie jest to przerażające. Zasadniczo bomba neutronowa jest bombą termojądrową o małej mocy, której 80% energii wybuchu stanowi promieniowanie (promieniowanie neutronowe). Wygląda jak zwykły ładunek jądrowy małej mocy, do którego dodano blok z izotopem berylu – źródłem neutronów. Kiedy ładunek jądrowy eksploduje, wyzwalana jest reakcja termojądrowa. Ten typ broni opracował amerykański fizyk Samuela Cohena . Uważano, że broń neutronowa niszczy wszystkie żywe istoty, nawet w schronach, ale zasięg zniszczenia takiej broni jest niewielki, ponieważ atmosfera rozprasza strumienie szybkich neutronów, a fala uderzeniowa jest silniejsza na dużych odległościach.

A co z bombą kobaltową?

Nie, synu, to jest fantastyczne. Oficjalnie żaden kraj nie ma bomb kobaltowych. Teoretycznie jest to bomba termojądrowa z powłoką kobaltową, która zapewnia silne skażenie radioaktywne terenu nawet przy stosunkowo słabym wybuchu nuklearnym. 510 ton kobaltu może zainfekować całą powierzchnię Ziemi i zniszczyć całe życie na planecie. Fizyk Leon Szilard , który opisał ten hipotetyczny projekt w 1950 roku, nazwał go „Maszyną Zagłady”.

Co jest fajniejsze: bomba atomowa czy termojądrowa?


Pełnowymiarowy model „Cara Bomby”

Bomba wodorowa jest znacznie bardziej zaawansowana i zaawansowana technologicznie niż bomba atomowa. Jego siła wybuchowa znacznie przewyższa siłę atomową i jest ograniczona jedynie liczbą dostępnych komponentów. W reakcji termojądrowej na każdy nukleon (tzw. jądra składowe, protony i neutrony) uwalnia się znacznie więcej energii niż w reakcji jądrowej. Na przykład rozszczepienie jądra uranu wytwarza 0,9 MeV (megaelektronowolt) na nukleon, a fuzja jądra helu z jąder wodoru uwalnia energię 6 MeV.

Jak bomby dostarczaćdo celu?

Początkowo zrzucono je z samolotów, ale to oznacza obrona powietrzna stale udoskonalane, a dostarczanie broni nuklearnej w ten sposób okazało się nierozsądne. Wraz ze wzrostem produkcji rakiet wszelkie prawa do dostarczania broni nuklearnej zostały przeniesione na rakiety balistyczne i manewrujące różnych baz. Dlatego bomba nie oznacza teraz bomby, ale głowicę bojową.

Uważa się, że północnokoreańska bomba wodorowa jest zbyt duża, aby można ją było zamontować na rakiecie – dlatego jeśli KRLD zdecyduje się zrealizować groźbę, zostanie przetransportowana statkiem na miejsce eksplozji.

Jakie są skutki wojny nuklearnej?

Hiroszima i Nagasaki to tylko niewielka część możliwej apokalipsy. Znana jest na przykład hipoteza „zimy nuklearnej”, wysunięta przez amerykańskiego astrofizyka Carla Sagana i radzieckiego geofizyka Georgija Golicyna. Zakłada się, że jeśli eksploduje kilka głowic nuklearnych (nie na pustyni lub w wodzie, ale w zaludnionych obszarach) wybuchnie wiele pożarów, które przedostaną się do atmosfery duża liczba dym i sadza, co doprowadzi do globalnego ochłodzenia. Hipoteza została skrytykowana, porównując wpływ z aktywnością wulkaniczną, która ma niewielki wpływ na klimat. Ponadto część naukowców zauważa, że ​​bardziej prawdopodobne jest globalne ocieplenie niż ochłodzenie – choć obie strony mają nadzieję, że nigdy się tego nie dowiemy.

Czy broń nuklearna jest dozwolona?

Po wyścigu zbrojeń w XX wieku kraje opamiętały się i postanowiły ograniczyć użycie broni nuklearnej. ONZ przyjęła traktaty o nierozprzestrzenianiu broni nuklearnej i zakazie prób nuklearnych (ten ostatni nie został podpisany przez młode potęgi nuklearne Indie, Pakistan i KRLD). W lipcu 2017 r. przyjęto nowy traktat o zakazie broni jądrowej.

„Każde Państwo-Strona zobowiązuje się, że nigdy, pod żadnym pozorem nie będzie opracowywać, testować, produkować, wytwarzać, nabywać, posiadać ani gromadzić broni nuklearnej lub innych nuklearnych urządzeń wybuchowych” – stwierdza pierwszy artykuł traktatu.

Dokument wejdzie jednak w życie dopiero, gdy ratyfikuje go 50 państw.

Jak wiadomo, do broni nuklearnej pierwszej generacji, często nazywany ATOMICZNYM, odnosi się do głowic bojowych wykorzystujących energię rozszczepienia jąder uranu-235 lub plutonu-239. Pierwszy w historii test takiej ładowarki 15 kt przeprowadzono w Stanach Zjednoczonych 16 lipca 1945 roku na poligonie Alamogordo.

Wybuch pierwszej radzieckiej bomby atomowej w sierpniu 1949 r. dał nowy impuls rozwojowi prac nad stworzeniem broń nuklearną drugiej generacji. Opiera się na technologii wykorzystania energii reakcji termojądrowych do syntezy jąder ciężkich izotopów wodoru – deuteru i trytu. Taka broń nazywa się termojądrową lub wodorową. Pierwszy test urządzenia termojądrowego Mike'a przeprowadziły Stany Zjednoczone 1 listopada 1952 roku na wyspie Elugelab (Wyspy Marshalla), którego wydajność wyniosła 5-8 milionów ton. W następnym roku w ZSRR zdetonowano ładunek termojądrowy.

Realizacja reakcji atomowych i termojądrowych otworzyła szerokie możliwości ich wykorzystania w tworzeniu szeregu różnorodnej amunicji kolejnych generacji. W stronę broni nuklearnej trzeciej generacji obejmują ładunki specjalne (amunicję), w których dzięki specjalnej konstrukcji osiągają redystrybucję energii wybuchu na korzyść jednego z czynników niszczących. Inne rodzaje ładunków dla takiej broni zapewniają skupienie jednego lub drugiego czynnika niszczącego w określonym kierunku, co również prowadzi do znacznego wzrostu jego szkodliwego działania.

Analiza historii tworzenia i ulepszania broni nuklearnej wskazuje, że Stany Zjednoczone niezmiennie przejmowały wiodącą rolę w tworzeniu nowych modeli. Jednak minęło trochę czasu i ZSRR wyeliminował te jednostronne przewagi Stanów Zjednoczonych. Broń nuklearna trzeciej generacji nie jest pod tym względem wyjątkiem. Jednym z najbardziej znanych przykładów broni nuklearnej trzeciej generacji jest broń NEUTRON.

Czym jest broń neutronowa?

Broń neutronowa była szeroko dyskutowana na przełomie lat 60-tych. Jednak później okazało się, że o możliwości jego powstania dyskutowano już dużo wcześniej. Były Prezydent Światowej Federacji pracownicy naukowi Profesor z Wielkiej Brytanii E. Burop wspomina, że ​​po raz pierwszy usłyszał o tym w 1944 roku, kiedy w ramach grupy angielskich naukowców pracował w Stanach Zjednoczonych nad Projektem Manhattan. Prace nad stworzeniem broni neutronowej zapoczątkowano potrzebą uzyskania potężnej broni o zdolności selektywnego niszczenia do użycia bezpośrednio na polu walki.

Pierwsza eksplozja ładowarki neutronów (kod W-63) miała miejsce w podziemnej sztolni w Nevadzie w kwietniu 1963 roku. Uzyskany podczas testów strumień neutronów okazał się znacznie niższy od wartości obliczonej, co znacznie zmniejszyło możliwości bojowe nowej broni. Minęło prawie kolejnych 15 lat, zanim ładunki neutronowe nabrały wszystkich cech broni wojskowej. Według profesora E. Buropa zasadniczą różnicą między urządzeniem z ładunkiem neutronowym a termojądrowym jest inna szybkość uwalniania energii: „ W bombie neutronowej uwalnianie energii następuje znacznie wolniej. To jak charłak czasu«.

Z powodu tego spowolnienia energia zużywana na powstawanie fali uderzeniowej i promieniowania świetlnego maleje, a zatem wzrasta jej uwalnianie w postaci strumienia neutronów. Podczas dalsza praca Pewne sukcesy osiągnięto w zapewnieniu skupienia promieniowania neutronowego, co pozwoliło nie tylko wzmocnić jego niszczycielskie działanie w określonym kierunku, ale także zmniejszyć niebezpieczeństwo podczas jego stosowania dla swoich żołnierzy.

W listopadzie 1976 roku przeprowadzono w Nevadzie kolejny test głowicy neutronowej, podczas którego uzyskano bardzo imponujące wyniki. W rezultacie pod koniec 1976 roku podjęto decyzję o produkcji komponentów do pocisków neutronowych kalibru 203 mm oraz głowic bojowych do rakiety Lance. Później, w sierpniu 1981 r., na posiedzeniu Grupy Planowania Jądrowego Rady bezpieczeństwo narodowe Stany Zjednoczone zdecydowały się na produkcję broni neutronowej na pełną skalę: 2000 pocisków do haubicy 203 mm i 800 głowic do rakiety Lance.

Kiedy głowica neutronowa eksploduje, główne szkody w organizmach żywych powodują strumień szybkich neutronów. Według obliczeń na każdy kiloton mocy ładunku uwalnia się około 10 neutronów, które rozchodzą się z ogromną prędkością w otaczającej przestrzeni. Neutrony te mają niezwykle szkodliwy wpływ na organizmy żywe, znacznie silniejszy niż nawet promieniowanie Y i fale uderzeniowe. Dla porównania zwracamy uwagę, że podczas eksplozji konwencjonalnego ładunku jądrowego o mocy 1 kilotony, otwarta przestrzeń siła robocza zostanie zniszczony przez falę uderzeniową w odległości 500-600 m. Wraz z eksplozją głowicy neutronowej o tej samej mocy zniszczenie siły roboczej nastąpi w odległości około trzykrotnie większej.

Neutrony powstałe podczas eksplozji poruszają się z prędkością kilkudziesięciu kilometrów na sekundę. Wpadając niczym pociski w żywe komórki ciała, wybijają jądra atomów, rozdzierają wiązania molekularne, tworzą wolne rodniki o wysokiej zawartości reaktywność, co prowadzi do zakłócenia głównych cykli procesów życiowych.

Neutrony poruszając się w powietrzu w wyniku zderzeń z jądrami atomów gazu, stopniowo tracą energię. To prowadzi do w odległości około 2 km ich szkodliwe działanie praktycznie ustanie. Aby zmniejszyć niszczycielski wpływ towarzyszącej fali uderzeniowej, moc ładunku neutronów dobiera się w zakresie od 1 do 10 kt, a wysokość wybuchu nad ziemią wynosi około 150-200 metrów.

Według zeznań części amerykańskich naukowców eksperymenty termojądrowe prowadzone są w laboratoriach Los Alamos i Sandia w USA oraz w Ogólnorosyjskim Instytucie Fizyki Doświadczalnej w Sarowie (Arzamas-16), w których wraz z badaniami nad uzyskaniem energia elektryczna Badana jest możliwość wytwarzania czysto termojądrowych materiałów wybuchowych. Ich zdaniem najbardziej prawdopodobnym produktem ubocznym trwających badań może być poprawa charakterystyki energetycznej głowic nuklearnych i stworzenie minibomby neutronowej. Zdaniem ekspertów taka głowica neutronowa o ekwiwalencie TNT wynoszącym zaledwie jedną tonę może wytworzyć śmiertelną dawkę promieniowania na odległościach 200-400 m.

Broń neutronowa jest potężną bronią defensywną, a najskuteczniejsze jej wykorzystanie możliwe jest przy odpieraniu agresji, szczególnie gdy wróg wkroczył na chronione terytorium. Amunicja neutronowa jest bronią taktyczną i najprawdopodobniej zostanie użyta w tak zwanych wojnach „ograniczonych”, głównie w Europie. Broń ta może stać się szczególnie istotna dla Rosji, gdyż wraz z osłabieniem jej sił zbrojnych i rosnącym zagrożeniem konfliktami regionalnymi będzie ona zmuszona położyć większy nacisk na broń nuklearną w zapewnieniu swojego bezpieczeństwa.

Użycie broni neutronowej może być szczególnie skuteczne podczas odpierania zmasowanego ataku czołgów. Wiadomo, że pancerz czołgu w pewnych odległościach od epicentrum eksplozji (ponad 300-400 m podczas eksplozji ładunku nuklearnego o mocy 1 kt) zapewnia załogom ochronę przed falą uderzeniową i promieniowaniem Y. Jednocześnie szybkie neutrony penetrują stalowy pancerz bez znacznego tłumienia.

Obliczenia pokazują, że w przypadku eksplozji ładunku neutronów o mocy 1 kilotony załoga czołgu w promieniu 300 m od epicentrum zostanie natychmiast unieruchomiona i zginie w ciągu dwóch dni. Załogi znajdujące się w odległości 300-700 m ulegną awarii w ciągu kilku minut, a także zginą w ciągu 6-7 dni; na dystansach 700-1300 m przestaną działać już po kilku godzinach, a śmierć większości z nich będzie trwała kilka tygodni. Na dystansach 1300-1500 m pewna część załóg zapada na poważne choroby i stopniowo traci sprawność.

Głowice neutronowe można również wykorzystać w systemach obrony przeciwrakietowej do zwalczania głowic atakujących rakiet wzdłuż trajektorii. Według obliczeń ekspertów szybkie neutrony, posiadające dużą zdolność penetracji, przedostaną się przez wyściółkę głowic wroga i spowodują uszkodzenie ich sprzętu elektronicznego. Ponadto neutrony oddziałujące z jądrami uranu lub plutonu detonatora głowicy atomowej powodują ich rozszczepienie.

Taka reakcja nastąpi przy dużym uwolnieniu energii, co ostatecznie może doprowadzić do nagrzania i zniszczenia detonatora. To z kolei spowoduje awarię całego ładunku głowicy. Ta właściwość broni neutronowej została wykorzystana w amerykańskich systemach obrony przeciwrakietowej. Już w połowie lat 70. głowice neutronowe zostały zainstalowane w rakietach przechwytujących Sprint systemu Safeguard rozmieszczonych wokół bazy lotniczej Grand Forks (Dakota Północna). Niewykluczone, że przyszły amerykański system obrony przeciwrakietowej również będzie wykorzystywał głowice neutronowe.

Jak wiadomo, zgodnie ze zobowiązaniami ogłoszonymi przez prezydentów Stanów Zjednoczonych i Rosji we wrześniu-październiku 1991 r., należy wyeliminować wszystkie pociski artylerii nuklearnej i głowice naziemnych rakiet taktycznych. Nie ulega jednak wątpliwości, że w przypadku zmiany sytuacji militarno-politycznej i podjęcia decyzji politycznej, sprawdzona technologia głowic neutronowych pozwala w krótkim czasie rozpocząć ich masową produkcję.

„Super EMP”

Wkrótce po zakończeniu II wojny światowej, mając monopol na broń nuklearną, Stany Zjednoczone wznowiły testy w celu jej ulepszenia i określenia szkodliwych skutków eksplozji nuklearnej. Pod koniec czerwca 1946 roku na terenie atolu Bikini (Wyspy Marshalla) przeprowadzono eksplozje nuklearne pod hasłem „Operacja Crossroads”, podczas których badano niszczycielskie działanie broni atomowej.

Podczas tych eksplozji testowych odkryto nowy zjawisko fizyczne — powstanie potężnego impulsu promieniowanie elektromagnetyczne(AMY), co natychmiast wzbudziło duże zainteresowanie. EMP okazało się szczególnie istotne podczas wysokich eksplozji. Latem 1958 roku na dużych wysokościach doszło do wybuchów nuklearnych. Pierwsza seria, oznaczona kodem „Hardtack”, została przeprowadzona nad Pacyfikiem w pobliżu wyspy Johnston. Podczas testów zdetonowano dwa ładunki klasy megaton: „Tek” – na wysokości 77 km i „Orange” – na wysokości 43 km.

W 1962 r. Kontynuowano eksplozje na dużych wysokościach: na wysokości 450 km, pod kodem „Rozgwiazda”, zdetonowano głowicę bojową o mocy 1,4 megaton. Związek Radziecki także w latach 1961-1962. przeprowadził szereg testów, podczas których badano wpływ eksplozji na dużych wysokościach (180-300 km) na funkcjonowanie wyposażenia systemu obrony przeciwrakietowej.
Podczas tych testów zarejestrowano silne impulsy elektromagnetyczne, które na duże odległości wywarły ogromny szkodliwy wpływ na sprzęt elektroniczny, linie komunikacyjne i energetyczne, stacje radiowe i radarowe. Od tego czasu eksperci wojskowi nadal przywiązują dużą wagę do badań nad naturą tego zjawiska, jego szkodliwymi skutkami oraz sposobami ochrony przed nim systemów bojowych i wsparcia.

Fizyczną naturę PEM określa oddziaływanie kwantów Y chwilowego promieniowania powstałego w wyniku wybuchu jądrowego z atomami gazów powietrznych: Kwanty Y wybijają z atomów elektrony (tzw. elektrony Comptona), które poruszają się z ogromną prędkością w kierunku od środka eksplozji. Przepływ tych elektronów oddziałujących z pole magnetyczne Ziemia wytwarza impuls promieniowania elektromagnetycznego. Kiedy ładunek klasy megaton eksploduje na wysokości kilkudziesięciu kilometrów, napięcie pole elektryczne na powierzchni ziemi może osiągnąć dziesiątki kilowoltów na metr.

Na podstawie wyników uzyskanych podczas testów amerykańscy eksperci wojskowi rozpoczęli na początku lat 80. badania mające na celu stworzenie innego rodzaju broni nuklearnej trzeciej generacji – Super-EMP o zwiększonej mocy promieniowania elektromagnetycznego.

Aby zwiększyć wydajność kwantów Y, zaproponowano utworzenie wokół ładunku powłoki substancji, której jądra, aktywnie oddziałując z neutronami wybuchu jądrowego, emitują promieniowanie Y o wysokiej energii. Eksperci uważają, że za pomocą Super-EMP możliwe jest wytworzenie na powierzchni Ziemi pola o natężeniu rzędu setek, a nawet tysięcy kilowoltów na metr.

Według obliczeń amerykańskich teoretyków eksplozja takiego ładunku o mocy 10 megaton na wysokości 300-400 km n.p.m. centrum geograficzne USA - stan Nebraska doprowadzi do zakłóceń w sprzęcie radioelektronicznym na niemal całym terytorium kraju na czas wystarczający do przerwania odwetowego uderzenia rakiety nuklearnej.

Dalszy kierunek prac nad stworzeniem Super-EMP wiązał się ze wzmocnieniem jego destrukcyjnego działania poprzez skupienie promieniowania Y, co powinno doprowadzić do wzrostu amplitudy impulsu. Te właściwości Super-EMP sprawiają, że jest to broń pierwszego uderzenia, przeznaczona do unieszkodliwiania rządowych i wojskowych systemów kontroli, międzykontynentalnych rakiet międzykontynentalnych, zwłaszcza rakiet mobilnych, rakiet na trajektorii, stacji radarowych, statków kosmicznych, systemów zasilania itp. Zatem, Super EMP ma wyraźnie ofensywny charakter i jest bronią destabilizującą od pierwszego uderzenia.

Głowice penetrujące - penetratory

Poszukiwanie niezawodnych sposobów niszczenia ściśle chronionych celów skłoniło amerykańskich ekspertów wojskowych do pomysłu wykorzystania w tym celu energii podziemnych wybuchów nuklearnych. Kiedy ładunki jądrowe zostaną zakopane w ziemi, znacznie wzrasta udział energii zużywanej na tworzenie krateru, strefy zniszczenia i fal uderzeniowych sejsmicznych. W tym przypadku, przy istniejącej celności ICBM i SLBM, znacznie zwiększa się niezawodność niszczenia „punktowych”, szczególnie trwałych celów na terytorium wroga.

Prace nad stworzeniem penetratorów rozpoczęto na rozkaz Pentagonu już w połowie lat 70., kiedy priorytetem była koncepcja uderzenia „przeciwdziałania”. Pierwszy egzemplarz głowicy penetrującej opracowano na początku lat 80. XX wieku dla rakiety średniego zasięgu Pershing 2. Po podpisaniu Traktatu o siłach nuklearnych średniego i średniego zasięgu (INF) wysiłki amerykańskich specjalistów zostały przekierowane na stworzenie takiej amunicji dla międzykontynentalnych międzykontynentalnych rakiet balistycznych.

Twórcy nowej głowicy napotkali znaczne trudności, związane przede wszystkim z koniecznością zapewnienia jej integralności i wydajności podczas poruszania się w ziemi. Ogromne przeciążenia działające na głowicę bojową (5000-8000 g, przyspieszenie grawitacyjne g) nakładają niezwykle rygorystyczne wymagania na konstrukcję amunicji.

O niszczycielskim działaniu takiej głowicy na zakopane, szczególnie silne cele decydują dwa czynniki – siła ładunku jądrowego i stopień jego penetracji w ziemię. Ponadto dla każdej wartości mocy ładowania istnieje optymalna wartość głębokości, przy której zapewniona jest największa skuteczność penetratora.

Przykładowo niszczycielski wpływ ładunku nuklearnego o mocy 200 kiloton na szczególnie twarde cele będzie dość skuteczny, gdy zostanie on zakopany na głębokość 15-20 metrów i będzie równoważny efektowi naziemnego wybuchu rakiety MX o mocy 600 kiloton głowica bojowa. Eksperci wojskowi ustalili, że przy dokładności podawania głowicy penetracyjnej, charakterystycznej dla rakiet MX i Trident-2, prawdopodobieństwo zniszczenia wrogiego silosu rakietowego lub stanowiska dowodzenia jedną głowicą jest bardzo wysokie. Oznacza to, że w tym przypadku o prawdopodobieństwie zniszczenia celu będzie decydowała wyłącznie techniczna niezawodność dostawy głowic.

Oczywiście głowice penetrujące mają na celu niszczenie wrogich rządów i wojskowych ośrodków kontroli, międzykontynentalnych rakiet balistycznych rozmieszczonych w silosach, stanowiskach dowodzenia itp. W związku z tym penetratory są bronią ofensywną, służącą do przeciwdziałania, zaprojektowaną w celu zadania pierwszego uderzenia i jako takie mają charakter destabilizujący.

Znaczenie głowic penetrujących, jeśli zostaną przyjęte, mogłoby znacznie wzrosnąć w kontekście redukcji strategicznej broni ofensywnej, gdy zmniejszenie zdolności bojowych do zadania pierwszego uderzenia (zmniejszenie liczby nośników i głowic) będzie wymagało zwiększenia prawdopodobieństwo trafienia celów każdą amunicją. Jednocześnie w przypadku takich głowic konieczne jest zapewnienie wystarczająco dużej dokładności trafienia w cel. Dlatego rozważano możliwość stworzenia głowic penetracyjnych wyposażonych w system naprowadzania na końcowym odcinku trajektorii, podobny do broni precyzyjnej.

Laser rentgenowski pompowany energią jądrową

W drugiej połowie lat 70. w Laboratorium Promieniowania Livermore rozpoczęto badania mające na celu stworzenie „ broń przeciwrakietowa XXI wieku” – laser rentgenowski ze wzbudzeniem jądrowym. Od samego początku broń ta była pomyślana jako główny środek niszczenia radzieckich rakiet w aktywnej części trajektorii, przed rozdzieleniem głowic. Nowej broni nadano nazwę „broń rakietowa wielokrotnego startu”.

W schematycznej formie nową broń można przedstawić jako głowicę bojową, na powierzchni której przymocowanych jest do 50 prętów laserowych. Każdy pręt ma dwa stopnie swobody i podobnie jak lufa pistoletu może być autonomicznie skierowany w dowolne miejsce w przestrzeni. Wzdłuż osi każdego pręta o długości kilku metrów umieszczony jest cienki, gęsty drut materiał aktywny, „takie jak złoto”. Wewnątrz głowicy bojowej umieszczany jest potężny ładunek nuklearny, którego eksplozja powinna służyć jako źródło energii do pompowania laserów.

Zdaniem części ekspertów, aby zapewnić zniszczenie atakujących rakiet z odległości ponad 1000 km, potrzebny będzie ładunek o mocy kilkuset kiloton. W głowicy bojowej znajduje się także system celowania z szybkim komputerem pracującym w czasie rzeczywistym.

Aby zwalczać radzieckie rakiety, amerykańscy specjaliści wojskowi opracowali specjalną taktykę do wykorzystania w walce. W tym celu zaproponowano umieszczenie nuklearnych głowic laserowych w rakietach balistycznych wystrzeliwanych z łodzi podwodnych (SLBM). W „sytuacji kryzysowej” lub w okresie przygotowań do pierwszego uderzenia okręty podwodne wyposażone w te SLBM muszą w tajemnicy przedostać się na obszary patrolowe i zająć pozycje bojowe możliwie najbliżej rejonów pozycyjnych radzieckich międzykontynentalnych międzykontynentalnych rakiet międzykontynentalnych: w północnej części na Oceanie Indyjskim, na Morzu Arabskim, Norweskim i Ochockim.

Po otrzymaniu sygnału do wystrzelenia rakiet radzieckich wystrzeliwane są rakiety podwodne. Jeśli radzieckie rakiety wzniosły się na wysokość 200 km, to aby osiągnąć zasięg w polu widzenia, rakiety z głowicami laserowymi muszą wznieść się na wysokość około 950 km. Następnie system sterowania wraz z komputerem kieruje pręty laserowe na radzieckie rakiety. Gdy tylko każdy pręt zajmie pozycję, w której promieniowanie dokładnie trafi w cel, komputer wyda polecenie zdetonowania ładunku jądrowego.

Ogromna energia uwolniona podczas eksplozji w postaci promieniowania natychmiastowo przekształci substancję czynną prętów (drutu) w stan plazmowy. Za chwilę ta stygnąca plazma wytworzy promieniowanie w zakresie rentgenowskim, rozprzestrzeniające się w pozbawionej powietrza przestrzeni na tysiące kilometrów w kierunku osi pręta. Sama głowica laserowa zostanie zniszczona w ciągu kilku mikrosekund, ale wcześniej będzie miała czas na wysłanie potężnych impulsów promieniowania w stronę celów.

Zaabsorbowane w cienkiej powierzchniowej warstwie materiału rakietowego promienie rentgenowskie mogą wytworzyć w nim niezwykle wysoką koncentrację energii cieplnej, co spowoduje jej wybuchowe odparowanie, co doprowadzi do powstania fali uderzeniowej i ostatecznie do zniszczenia rakiety. ciało.

Jednak stworzenie lasera rentgenowskiego, który uznano za kamień węgielny programu SDI Reagana, napotkało ogromne trudności, których dotychczas nie udało się pokonać. Wśród nich na pierwszym miejscu znajdują się trudności skupienia promieniowania laserowego, a także stworzenia efektywnego systemu naprowadzania prętów laserowych.

Pierwsze podziemne testy lasera rentgenowskiego przeprowadzono w sztolniach Nevady w listopadzie 1980 r. kryptonim„Daufin”. Uzyskane wyniki potwierdziły teoretyczne obliczenia naukowców, jednakże moc promieniowania rentgenowskiego okazała się bardzo słaba i wyraźnie niewystarczająca do zniszczenia rakiet. Następnie nastąpiła seria próbnych eksplozji „Excalibur”, „Super-Excalibur”, „Chata”, „Romano”, podczas których specjaliści realizowali główny cel - zwiększenie intensywności promieniowania rentgenowskiego poprzez ogniskowanie.

Pod koniec grudnia 1985 roku przeprowadzono podziemną eksplozję Goldstone'a z wydajnością około 150 kt, a w kwietniu następnego roku przeprowadzono test Mighty Oak w podobnych celach. W związku z zakazem prób nuklearnych pojawiły się poważne przeszkody w tworzeniu tej broni.

Należy podkreślić, że laser rentgenowski jest przede wszystkim bronią nuklearną i zdetonowany w pobliżu powierzchni Ziemi będzie miał w przybliżeniu taki sam niszczycielski efekt, jak konwencjonalny ładunek termojądrowy o tej samej mocy.

„Odłamki hipersoniczne”

Podczas prac nad programem SDI obliczenia teoretyczne i wyniki symulacji procesu przechwytywania głowic wroga wykazały, że pierwszy szczebel obrony przeciwrakietowej, przeznaczony do niszczenia rakiet w aktywnej części trajektorii, nie będzie w stanie całkowicie rozwiązać tego problemu . Dlatego konieczne jest stworzenie broni bojowej zdolnej do skutecznego niszczenia głowic w fazie swobodnego lotu.

W tym celu amerykańscy eksperci zaproponowali wykorzystanie małych cząstek metalu rozpędzanych do dużych prędkości za pomocą energii wybuchu jądrowego. Główną ideą takiej broni jest to, że przy dużych prędkościach nawet mała gęsta cząstka (ważąca nie więcej niż gram) będzie miała dużą energię kinetyczną. Dlatego cząstka po uderzeniu w cel może uszkodzić lub nawet przebić łuskę głowicy. Nawet jeśli powłoka ulegnie jedynie uszkodzeniu, to po wejściu w gęste warstwy atmosfery ulegnie zniszczeniu w wyniku intensywnych uderzeń mechanicznych i nagrzewania aerodynamicznego.

Naturalnie, jeśli taka cząstka trafi w cienkościenny nadmuchiwany cel wabik, jej skorupa zostanie przebita i natychmiast straci swój kształt w próżni. Zniszczenie lekkich wabików znacznie ułatwi dobór głowic nuklearnych, a tym samym przyczyni się do skutecznej walki z nimi.

Zakłada się, że konstrukcyjnie taka głowica będzie zawierać ładunek jądrowy o stosunkowo małej mocy z automatycznym systemem detonacyjnym, wokół którego tworzony będzie pocisk składający się z wielu drobnych metalowych elementów niszczących. Przy masie pocisku wynoszącej 100 kg można uzyskać ponad 100 tysięcy elementów fragmentacyjnych, co stworzy stosunkowo duże i gęste pole uszkodzeń. Podczas eksplozji ładunku jądrowego powstaje gorący gaz – plazma, która rozpraszając się z ogromną prędkością, unosi i przyspiesza te gęste cząstki. Trudnym wyzwaniem technicznym jest w tym przypadku utrzymanie wystarczającej masy fragmentów, gdyż gdy opływa je strumień gazu z dużą prędkością, masa będzie unoszona z powierzchni elementów.

W Stanach Zjednoczonych przeprowadzono serię testów mających na celu stworzenie „odłamka nuklearnego” w ramach programu „Prometeusz”. Moc ładunku jądrowego podczas tych testów wynosiła zaledwie kilkadziesiąt ton. Oceniając niszczycielskie możliwości tej broni, należy mieć na uwadze, że w gęstych warstwach atmosfery spalą się cząstki poruszające się z prędkością ponad 4-5 kilometrów na sekundę. Dlatego „odłamki nuklearne” można stosować wyłącznie w przestrzeni kosmicznej, na wysokościach większych niż 80–100 km, w warunkach bezpowietrznych.

Dzięki temu głowice odłamkowe mogą być z powodzeniem wykorzystywane, oprócz zwalczania głowic i wabików, także jako broń przeciwkosmiczna do niszczenia satelitów wojskowych, w szczególności objętych systemem ostrzegania przed atakiem rakietowym (MAWS). Dzięki temu możliwe jest wykorzystanie go w walce już w pierwszym uderzeniu, aby „oślepić” wroga.

Omówione powyżej różne rodzaje broni nuklearnej w żadnym wypadku nie wyczerpują wszystkich możliwości tworzenia jej modyfikacji. Dotyczy to w szczególności projektów broni nuklearnej ze zwiększonym efektem unoszącej się w powietrzu fali nuklearnej, zwiększoną wydajnością promieniowania Y, zwiększonym skażeniem radioaktywnym obszaru (jak np. owiana złą sławą bomba „kobaltowa”) itp.

W ostatnim czasie Stany Zjednoczone rozważają projekty ładunków jądrowych o ultraniskiej mocy.:
- mini-newx (pojemność kilkaset ton),
— mikro-wiadomości (dziesiątki ton),
- Tiny-news (jednostki ton), które oprócz małej mocy powinny być znacznie bardziej „czyste” niż ich poprzednicy.

Proces udoskonalania broni nuklearnej trwa i nie można wykluczyć, że w przyszłości pojawią się subminiaturowe ładunki jądrowe powstałe z wykorzystaniem superciężkich pierwiastków transplutonowych o masie krytycznej od 25 do 500 gramów. Pierwiastek transplutonowy Kurchatovium ma masę krytyczną około 150 gramów.

Urządzenie nuklearne wykorzystujące jeden z izotopów kalifornijskich będzie na tyle małe, że przy mocy kilku ton trotylu będzie można go przystosować do strzelania z granatników i broni strzeleckiej.

Wszystko to wskazuje, że wykorzystanie energii jądrowej do celów wojskowych ma znaczny potencjał, a dalszy rozwój w kierunku tworzenia nowych rodzajów broni może doprowadzić do „przełomu technologicznego”, który obniży „próg nuklearny” i będzie miał negatywne skutki na strategiczną stabilność.

Zakaz wszelkich testów nuklearnych, jeśli nie blokuje całkowicie rozwoju i udoskonalania broni nuklearnej, to znacznie je spowalnia. W tych warunkach szczególnego znaczenia nabiera wzajemna otwartość, zaufanie, eliminowanie ostrych sprzeczności między państwami i ostatecznie stworzenie skutecznego międzynarodowego systemu bezpieczeństwa zbiorowego.

/Vladimir Belous, generał dywizji, profesor Akademii Nauk Wojskowych, nasledie.ru/

Setki tysięcy znanych i zapomnianych rusznikarzy starożytności walczyło w poszukiwaniu idealnej broni, zdolnej do odparowania armii wroga jednym kliknięciem. Od czasu do czasu ślady tych poszukiwań można odnaleźć w baśniach, które mniej lub bardziej przekonująco opisują cudowny miecz lub łuk, który trafia bez chybienia.

Na szczęście postęp technologiczny przez długi czas postępował tak wolno, że prawdziwe ucieleśnienie niszczycielskiej broni pozostało w snach i ustnych opowieściach, a później na kartach książek. Skok naukowy i technologiczny XIX wieku stworzył warunki do powstania głównej fobii XX wieku. Bomba atomowa, stworzona i przetestowana w rzeczywistych warunkach, zrewolucjonizowała zarówno sprawy wojskowe, jak i polityczne.

Historia tworzenia broni

Przez długi czas uważano, że jak najbardziej potężna broń można stworzyć jedynie przy użyciu materiałów wybuchowych. Odkrycia naukowców pracujących z najmniejszymi cząsteczkami dostarczyły naukowych dowodów na to, że za pomocą cząstek elementarnych można wygenerować ogromną energię. Pierwszym z szeregu badaczy można nazwać Becquerela, który w 1896 roku odkrył radioaktywność soli uranu.

Sam uran był znany od 1786 roku, ale wówczas nikt nie podejrzewał jego radioaktywności. Prace naukowców nad przełomie XIX i XX wieku i XX wieki okazały się nie tylko wyjątkowe właściwości fizyczne, ale także możliwość pozyskiwania energii z substancji radioaktywnych.

Możliwość wytwarzania broni na bazie uranu została po raz pierwszy szczegółowo opisana, opublikowana i opatentowana przez francuskich fizyków Joliot-Curies w 1939 roku.

Pomimo jego wartości dla broni, sami naukowcy byli zdecydowanie przeciwni stworzeniu tak niszczycielskiej broni.

Po przejściu II wojny światowej w ruchu oporu, w latach pięćdziesiątych małżeństwo (Fryderyk i Irena), zdając sobie sprawę z niszczycielskiej siły wojny, opowiadało się za powszechnym rozbrojeniem. Wspierają ich Niels Bohr, Albert Einstein i inni wybitni fizycy tamtych czasów.

Tymczasem, gdy Joliot-Curies zajęci byli problemem nazistów w Paryżu, po drugiej stronie planety, w Ameryce, opracowywano pierwszy na świecie ładunek nuklearny. Kierujący pracami Robert Oppenheimer otrzymał najszersze uprawnienia i ogromne zasoby. Koniec 1941 roku był początkiem Projektu Manhattan, który ostatecznie doprowadził do stworzenia pierwszej bojowej głowicy nuklearnej.


W mieście Los Alamos w Nowym Meksyku powstały pierwsze zakłady produkcyjne uranu do celów wojskowych. Następnie podobne ośrodki nuklearne pojawiały się w całym kraju, m.in. w Chicago, w Oak Ridge w stanie Tennessee, a badania prowadzono w Kalifornii. Do stworzenia bomby wrzucono najlepsze siły profesorów amerykańskich uniwersytetów, a także fizyków, którzy uciekli z Niemiec.

W samej „Trzeciej Rzeszy” w charakterystyczny dla Führera sposób rozpoczęto prace nad stworzeniem nowego rodzaju broni.

Ponieważ „Besnovaty” bardziej interesował się czołgami i samolotami, a im więcej, tym lepiej, nie widział dużej potrzeby nowej cudownej bomby.

W związku z tym projekty nie wspierane przez Hitlera posuwały się w najlepszym razie w ślimaczym tempie.

Kiedy zrobiło się gorąco i okazało się, że czołgi i samoloty zostały pochłonięte przez front wschodni, nowa cudowna broń otrzymała wsparcie. Ale było już za późno, w warunkach bombardowań i ciągłego strachu przed klinami sowieckich czołgów nie było możliwe stworzenie urządzenia z elementem nuklearnym.

Związek Radziecki był bardziej uważny na możliwość stworzenia nowego rodzaju niszczycielskiej broni. W okresie przedwojennym fizycy gromadzili się i gromadzili wiedza ogólna na temat energii jądrowej i możliwości stworzenia broni nuklearnej. Wywiad pracował intensywnie przez cały okres tworzenia bomby atomowej zarówno w ZSRR, jak i w USA. Wojna odegrała znaczącą rolę w spowolnieniu tempa rozwoju, ponieważ ogromne zasoby powędrowały na front.

To prawda, że ​​akademik Igor Wasiljewicz Kurczatow ze swoją charakterystyczną wytrwałością promował pracę wszystkich podległych mu wydziałów w tym kierunku. Patrząc trochę w przyszłość, to właśnie on otrzyma zadanie przyspieszenia rozwoju broni w obliczu groźby amerykańskiego uderzenia na miasta ZSRR. To on, stojący w żwirze ogromnej machiny setek i tysięcy naukowców i robotników, otrzyma honorowy tytuł ojca radzieckiej bomby atomowej.

Pierwsze na świecie testy

Wróćmy jednak do amerykańskiego programu nuklearnego. Latem 1945 roku amerykańskim naukowcom udało się stworzyć pierwszą na świecie bombę atomową. Każdy chłopiec, który sam zrobił lub kupił w sklepie potężną petardę, doświadcza niezwykłej męki, chcąc ją jak najszybciej wysadzić. W 1945 roku setki amerykańskich żołnierzy i naukowców doświadczyło tego samego.

16 czerwca 1945 roku na pustyni Alamogordo w Nowym Meksyku miał miejsce pierwszy w historii test broni nuklearnej i jedna z najpotężniejszych eksplozji w historii.

Naoczni świadkowie obserwujący eksplozję z bunkra byli zdumieni siłą, z jaką ładunek eksplodował na szczycie 30-metrowej stalowej wieży. Początkowo wszystko było zalane światłem, kilkakrotnie silniejszym od słońca. Następnie kula ognia wzniosła się w niebo, zamieniając się w kolumnę dymu, która przybrała kształt słynnego grzyba.

Gdy tylko opadł kurz, badacze i twórcy bomb rzucili się na miejsce eksplozji. Obserwowali następstwa z inkrustowanych ołowiem czołgów Sherman. To, co zobaczyli, zadziwiło ich, żadna broń nie była w stanie wyrządzić takich szkód. W niektórych miejscach piasek stopił się i zmienił w szkło.


Znaleziono także drobne pozostałości wieży, w kraterze o ogromnej średnicy okaleczone i zmiażdżone konstrukcje wyraźnie ilustrowały niszczycielską moc.

Czynniki szkodliwe

Eksplozja ta dostarczyła pierwszych informacji o sile nowej broni, o tym, czego może ona użyć do zniszczenia wroga. Jest to kilka czynników:

  • promieniowanie świetlne, błysk, mogące oślepić nawet chronione narządy wzroku;
  • fala uderzeniowa, gęsty strumień powietrza napływający z centrum, niszczący większość budynków;
  • impuls elektromagnetyczny, który wyłącza większość sprzętu i nie pozwala na korzystanie z komunikacji po raz pierwszy po eksplozji;
  • promieniowanie przenikliwe, najbardziej niebezpieczne dla tych, którzy schronili się przed innymi szkodliwymi czynnikami, dzieli się na promieniowanie alfa-beta-gamma;
  • skażenie radioaktywne, które może negatywnie wpłynąć na zdrowie i życie przez dziesiątki, a nawet setki lat.

Dalsze użycie broni nuklearnej, w tym w walce, pokazało wszystkie osobliwości jej wpływu na żywe organizmy i przyrodę. 6 sierpnia 1945 r. był ostatnim dniem dla dziesiątek tysięcy mieszkańców małego miasta Hiroszima, znanego wówczas z kilku ważnych obiektów wojskowych.

Wynik wojny na Pacyfiku był przesądzony, ale Pentagon uważał, że operacja na japońskim archipelagu będzie kosztować życie ponad miliona amerykańskich żołnierzy piechoty morskiej. Postanowiono upiec kilka ptaków na jednym ogniu, aby wyprowadzić Japonię z wojny, oszczędzając operacja lądowania przetestować nową broń i ogłosić ją całemu światu, a przede wszystkim ZSRR.

O pierwszej w nocy samolot z bombą atomową „Baby” wystartował z misją.

Bomba zrzucona nad miastem eksplodowała na wysokości około 600 metrów o godzinie 8:15. Wszystkie budynki znajdujące się w odległości 800 metrów od epicentrum zostały zniszczone. Przetrwały ściany tylko kilku budynków, które zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać trzęsienie ziemi o sile 9 w skali Richtera.

Z dziesięciu osób, które w momencie wybuchu bomby znajdowały się w promieniu 600 metrów, tylko jedna mogła przeżyć. Promieniowanie świetlne zamieniało ludzi w węgiel, pozostawiając na kamieniu cienie, ciemny ślad miejsca, w którym znajdowała się dana osoba. Powstała fala uderzeniowa była tak silna, że ​​mogła rozbić szkło w odległości 19 kilometrów od miejsca eksplozji.


Jeden z nastolatków został wyrzucony z domu przez okno przez gęsty strumień powietrza, a po wylądowaniu facet zobaczył, że ściany domu składają się jak karty. Po fali uderzeniowej nastąpiło tornado pożarowe, niszcząc tych nielicznych mieszkańców, którzy przeżyli eksplozję i nie zdążyli opuścić strefy pożaru. Osoby znajdujące się w odległości od wybuchu zaczęły odczuwać silne złe samopoczucie, którego przyczyna była początkowo niejasna dla lekarzy.

Znacznie później, kilka tygodni później, ogłoszono termin „zatrucie popromienne”, obecnie znany jako choroba popromienna.

Ofiarami tylko jednej bomby było ponad 280 tysięcy osób, zarówno bezpośrednio w wyniku eksplozji, jak i w wyniku kolejnych chorób.

Na tym nie zakończyło się bombardowanie Japonii bronią nuklearną. Zgodnie z planem miało zostać trafionych tylko cztery do sześciu miast, ale warunki pogodowe pozwoliły tylko na trafienie w Nagasaki. W tym mieście ofiarami bomby Grubas było ponad 150 tysięcy osób.


Obietnice rządu amerykańskiego dotyczące przeprowadzania takich ataków do czasu kapitulacji Japonii doprowadziły do ​​zawieszenia broni, a następnie podpisania porozumienia, które zakończyło się Wojna światowa. Ale w przypadku broni nuklearnej był to dopiero początek.

Najpotężniejsza bomba na świecie

Okres powojenny upłynął pod znakiem konfrontacji bloku ZSRR i jego sojuszników z USA i NATO. W latach czterdziestych Amerykanie poważnie rozważali możliwość uderzenia w Związek Radziecki. Aby powstrzymać byłego sojusznika, należało przyspieszyć prace nad stworzeniem bomby i już w 1949 r., 29 sierpnia, skończył się monopol USA na broń nuklearną. W czasie wyścigu zbrojeń na największą uwagę zasługują dwie próby nuklearne.

Atol Bikini, znany przede wszystkim z frywolnych strojów kąpielowych, dosłownie zrobił furorę na całym świecie w 1954 roku dzięki testowaniu szczególnie potężnego ładunku nuklearnego.

Amerykanie, decydując się na przetestowanie nowej konstrukcji broni atomowej, nie obliczyli ładunku. W rezultacie eksplozja była 2,5 razy silniejsza niż planowano. Atakowano mieszkańców pobliskich wysp, a także wszechobecnych japońskich rybaków.


Ale to nie była najpotężniejsza amerykańska bomba. W 1960 roku oddano do użytku bombę atomową B41, która jednak ze względu na swoją moc nigdy nie przeszła pełnych testów. Siłę ładunku obliczono teoretycznie, w obawie przed eksplozją tak niebezpiecznej broni na poligonie.

Związek Radziecki, który lubił być pierwszy we wszystkim, doświadczył w 1961 roku, inaczej zwanego „matką Kuzki”.

W odpowiedzi na szantaż nuklearny Ameryki radzieccy naukowcy stworzyli najpotężniejszą bombę na świecie. Testowany na Nowej Ziemi, pozostawił ślad w niemal wszystkich zakątkach globu. Według wspomnień, w chwili eksplozji w najbardziej odległych zakątkach odczuwalne było lekkie trzęsienie ziemi.


Fala uderzeniowa, oczywiście, utraciwszy całą swoją niszczycielską moc, była w stanie okrążyć Ziemię. Do chwili obecnej jest to najpotężniejsza bomba atomowa na świecie stworzona i przetestowana przez ludzkość. Oczywiście, gdyby miał wolne ręce, bomba atomowa Kim Dzong-una byłaby potężniejsza, ale on nie ma Nowej Ziemi, aby ją przetestować.

Urządzenie do bomby atomowej

Rozważmy bardzo prymitywne, wyłącznie do zrozumienia, urządzenie bomby atomowej. Istnieje wiele klas bomb atomowych, ale rozważmy trzy główne:

  • uran na bazie uranu 235 eksplodował po raz pierwszy nad Hiroszimą;
  • pluton na bazie plutonu 239 eksplodował po raz pierwszy nad Nagasaki;
  • termojądrowy, czasami nazywany wodorem, oparty na ciężkiej wodzie z deuterem i trytem, ​​na szczęście nie stosowany przeciwko ludności.

Pierwsze dwie bomby opierają się na efekcie rozszczepienia ciężkich jąder na mniejsze w wyniku niekontrolowanej reakcji jądrowej, uwalniającej ogromne ilości energii. Trzeci polega na fuzji jąder wodoru (a raczej jego izotopów deuteru i trytu) z utworzeniem helu, który jest cięższy w stosunku do wodoru. Przy tej samej masie bomby niszczycielski potencjał bomby wodorowej jest 20 razy większy.


Jeśli dla uranu i plutonu wystarczy zgromadzić masę większą od krytycznej (przy której rozpoczyna się reakcja łańcuchowa), to dla wodoru to nie wystarczy.

Aby niezawodnie połączyć kilka kawałków uranu w jeden, stosuje się efekt armaty, w którym mniejsze kawałki uranu są wstrzeliwane w większe. Można również użyć prochu, ale dla niezawodności stosuje się materiały wybuchowe o małej mocy.

W bombie plutonowej, aby stworzyć warunki niezbędne do reakcji łańcuchowej, wokół wlewków zawierających pluton umieszcza się materiały wybuchowe. Dzięki efektowi kumulacyjnemu, a także umieszczonemu w samym środku inicjatorowi neutronów (beryl z kilkoma miligramami polonu) spełnione są niezbędne warunki.

Posiada ładunek główny, który nie może sam eksplodować, oraz zapalnik. Aby stworzyć warunki do stopienia jąder deuteru i trytu, potrzebujemy niewyobrażalnych ciśnień i temperatur w przynajmniej jednym punkcie. Następnie nastąpi reakcja łańcuchowa.

Aby uzyskać takie parametry, bomba zawiera konwencjonalny, ale małej mocy, ładunek jądrowy, który jest zapalnikiem. Jego detonacja stwarza warunki do rozpoczęcia reakcji termojądrowej.

Do oszacowania mocy bomby atomowej stosuje się tzw. „równoważnik trotylu”. Eksplozja to najsłynniejsze na świecie wyzwolenie energii materiał wybuchowy– TNT (TNT – trinitrotoluen) i utożsamiane są z nim wszystkie nowe rodzaje materiałów wybuchowych. Bomba „Baby” – 13 kiloton trotylu. To równowartość 13 000.


Bomba „Fat Man” – 21 kiloton, „Car Bomba” – 58 megaton trotylu. Aż strach pomyśleć o 58 milionach ton materiałów wybuchowych skupionych w masie 26,5 tony – tyle waży ta bomba.

Niebezpieczeństwo wojny nuklearnej i katastrof nuklearnych

Pojawiające się w środku straszna wojna XX wieku broń nuklearna stała się największym zagrożeniem dla ludzkości. Zaraz po II wojnie światowej rozpoczęła się zimna wojna, która kilkakrotnie przerodziła się niemal w pełnoprawny konflikt nuklearny. Dyskusja na temat zagrożenia użyciem bomb i rakiet nuklearnych przez co najmniej jedną stronę zaczęła się już w latach pięćdziesiątych XX wieku.

Wszyscy zrozumieli i rozumieją, że w tej wojnie nie może być zwycięzców.

Wielu naukowców i polityków podejmowało i nadal podejmuje wysiłki, aby go powstrzymać. University of Chicago, korzystając z opinii zaproszonych naukowców zajmujących się energią nuklearną, m.in Laureaci Nobla, ustawia Zegar Zagłady na kilka minut przed północą. Północ oznacza kataklizm nuklearny, początek nowej wojny światowej i zniszczenie starego świata. W różne lata Wskazówki zegara wahały się od 17 do 2 minut do północy.


Znanych jest także kilka poważnych awarii, które miały miejsce w elektrowniach jądrowych. Katastrofy te mają pośredni związek z bronią, elektrownie jądrowe wciąż różnią się od bomb atomowych, ale doskonale pokazują skutki wykorzystania atomu do celów wojskowych. Największy z nich:

  • 1957, wypadek w Kyshtym, w wyniku awarii systemu magazynowania w pobliżu Kyshtym nastąpiła eksplozja;
  • 1957, Wielka Brytania, w północno-zachodniej Anglii, nie przeprowadzono kontroli bezpieczeństwa;
  • 1979, USA, w wyniku przedwcześnie wykrytego wycieku nastąpiła eksplozja i uwolnienie z elektrowni jądrowej;
  • 1986, tragedia w Czarnobylu, eksplozja 4. bloku energetycznego;
  • 2011, wypadek na stacji Fukushima w Japonii.

Każda z tych tragedii odcisnęła piętno na losach setek tysięcy ludzi i zamieniła całe obszary w strefy niemieszkalne objęte specjalną kontrolą.


Doszło do incydentów, które prawie kosztowały początek katastrofy nuklearnej. Na pokładzie radzieckich atomowych okrętów podwodnych wielokrotnie dochodziło do wypadków związanych z reaktorami. Amerykanie zrzucili na pokład bombowiec Superfortress z dwiema bombami atomowymi Mark 39 o mocy 3,8 megaton. Aktywowany „system bezpieczeństwa” nie dopuścił jednak do detonacji ładunków i uniknięto katastrofy.

Broń nuklearna przeszłość i teraźniejszość

Dziś dla każdego jest to jasne wojna atomowa zniszczy współczesna ludzkość. Tymczasem chęć posiadania broni nuklearnej i wejścia do klubu nuklearnego, a raczej wdarcia się do niego poprzez wyważenie drzwi, wciąż podnieca umysły niektórych przywódców państw.

Indie i Pakistan stworzyły broń nuklearną bez pozwolenia, a Izraelczycy ukrywają obecność bomby.

Dla niektórych posiadanie bomby atomowej jest sposobem na pokazanie swojego znaczenia na arenie międzynarodowej. Dla innych jest to gwarancja nieingerencji ze strony skrzydlatej demokracji lub innych czynników zewnętrznych. Ale najważniejsze jest to, że rezerwy te nie wchodzą w działalność, dla której tak naprawdę zostały stworzone.

Wideo

Broń atomowa - urządzenie, które otrzymuje ogromną moc wybuchową w wyniku reakcji rozszczepienia atomu i syntezy jądrowej.

O broni atomowej

Broń atomowa jest dziś najpotężniejszą bronią, służącą pięciu krajom: Rosji, USA, Wielkiej Brytanii, Francji i Chinom. Istnieje również szereg państw, które z mniejszym lub większym sukcesem opracowują broń atomową, ale ich badania albo nie zostały zakończone, albo kraje te nie mają niezbędnych środków na dostarczenie broni do celu. Indie, Pakistan, Korea Północna, Irak, Iran opracowały broń nuklearną na różnych poziomach, Niemcy, Izrael, Republika Południowej Afryki i Japonia teoretycznie posiadają niezbędne zdolności do wytworzenia broni nuklearnej w stosunkowo krótkim czasie.

Trudno przecenić rolę broni nuklearnej. Z jednej strony jest to potężny środek odstraszania, z drugiej zaś najskuteczniejsze narzędzie umacniania pokoju i zapobiegania konfliktom zbrojnym pomiędzy mocarstwami dysponującymi tą bronią. Minęły 52 lata od pierwszego użycia bomby atomowej w Hiroszimie. Społeczność światowa była bliska uświadomienia sobie, że wojna nuklearna nieuchronnie doprowadzi do globalnej katastrofy ekologicznej, która uniemożliwi dalsze istnienie ludzkości. Na przestrzeni lat stworzono mechanizmy prawne mające na celu rozładowywanie napięć i ułatwianie konfrontacji między mocarstwami nuklearnymi. Przykładowo podpisano wiele porozumień mających na celu zmniejszenie potencjału nuklearnego mocarstw, podpisano Konwencję o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej, zgodnie z którą państwa posiadające zobowiązały się nie przekazywać innym krajom technologii produkcji tej broni oraz kraje nieposiadające broni nuklearnej zobowiązały się nie podejmować kroków na rzecz rozwoju; Wreszcie całkiem niedawno supermocarstwa zgodziły się na całkowity zakaz testów nuklearnych. Jest oczywiste, że broń nuklearna jest najważniejszym instrumentem, który stał się symbolem regulacyjnym całej epoki w historii stosunków międzynarodowych i historii ludzkości.

Broń atomowa

ATOMOWA BROŃ, urządzenie, które otrzymuje ogromną moc wybuchową w wyniku reakcji rozszczepienia atomu i syntezy jądrowej. Pierwsza broń nuklearna została użyta przez Stany Zjednoczone przeciwko japońskim miastom Hiroszima i Nagasaki w sierpniu 1945 roku. Te bomby atomowe składały się z dwóch stabilnych mas doktrynalnych URANU i PLUTONU, które po gwałtownym zderzeniu spowodowały przekroczenie MASY KRYTYCZNEJ, prowokując w ten sposób niekontrolowana REAKCJA ŁAŃCUCHOWA rozszczepienia jąder atomowych. Takie eksplozje uwalniają ogromne ilości energii i szkodliwego promieniowania: siła wybuchu może być równa sile 200 000 ton trójnitrotoluenu. Znacznie potężniejsza bomba wodorowa (bomba termojądrowa), przetestowana po raz pierwszy w 1952 r., składa się z bomby atomowej, która po wybuchu wytwarza temperaturę wystarczająco wysoką, aby spowodować syntezę jądrową w pobliskiej stałej warstwie, zwykle deterrycie litu. Siła wybuchu może być równa kilku milionom ton (megaton) trinitrotoluenu. Obszar zniszczeń spowodowanych przez takie bomby osiąga duże rozmiary: bomba o mocy 15 megaton eksploduje wszystkie płonące substancje w promieniu 20 km. Trzeci rodzaj broni nuklearnej, bomba neutronowa, to mała bomba wodorowa, zwana także bronią wysokoradiacyjną. Powoduje to słabą eksplozję, której jednak towarzyszy intensywna emisja szybkich NEUTRONÓW. Słabość eksplozji sprawia, że ​​budynki nie ulegają większym uszkodzeniom. Neutrony powodują poważną chorobę popromienną u ludzi w określonym promieniu od miejsca eksplozji i zabijają wszystkich dotkniętych chorobą w ciągu tygodnia.

Początkowo eksplozja bomby atomowej (A) tworzy kulę ognia (1) o temperaturze milionów stopni Celsjusza i emituje promieniowanie (?).Po kilku minutach (B) kula zwiększa swoją objętość i tworzy falę uderzeniową pod wysokim ciśnieniem (3). Kula ognia unosi się (C), zasysając kurz i gruz, i tworzy chmurę grzyba (D). W miarę zwiększania się objętości kula ognia wytwarza potężny prąd konwekcyjny (4), uwalniając gorące promieniowanie (5) i tworząc chmurę ( 6), gdy wybucha, zniszczenie bomby 15 megaton przez falę uderzeniową jest całkowite (7) w promieniu 8 km, poważne (8) w promieniu 15 km i zauważalne (I) w promieniu 30 km Nawet przy w odległości 20 km (10) eksplodują wszystkie substancje łatwopalne, w ciągu dwóch dni po wybuchu bomby, w odległości 300 km od wybuchu opad radioaktywny w dawce 300 rentgenów nadal spada. Załączone zdjęcie pokazuje, jak wybuch dużej broni nuklearnej na ziemia tworzy ogromną chmurę grzyba radioaktywnego pyłu i gruzu, która może osiągnąć wysokość kilku kilometrów. Niebezpieczny pył unoszący się w powietrzu jest wówczas swobodnie przenoszony przez dominujące wiatry w dowolnym kierunku, niszcząc rozległy obszar.

Nowoczesne bomby atomowe i pociski

Promień działania

W zależności od mocy ładunku atomowego bomby atomowe i pociski dzielą się na kalibry: małe, średnie i duże . Aby uzyskać energię równą energii wybuchu bomby atomowej małego kalibru, trzeba zdetonować kilka tysięcy ton trotylu. Odpowiednik TNT bomby atomowej średniego kalibru to dziesiątki tysięcy, a bomby dużego kalibru setki tysięcy ton trotylu. Broń termojądrowa (wodorowa) może mieć jeszcze większą moc; jej odpowiednik TNT może sięgać milionów, a nawet dziesiątek milionów ton. Bomby atomowe, których ekwiwalent TNT wynosi 1–50 tysięcy ton, należą do klasy taktycznych bomb atomowych i są przeznaczone do rozwiązywania problemów operacyjno-taktycznych. Do broni taktycznej zalicza się także: pociski artyleryjskie z ładunkiem atomowym o sile 10–15 tys. ton oraz ładunki atomowe (o mocy około 5–20 tys. ton) do przeciwlotniczych rakiet kierowanych oraz pociski służące do uzbrojenia samolotów myśliwskich. Do broni strategicznej zaliczane są bomby atomowe i wodorowe o wydajności ponad 50 tys. ton.

Należy zauważyć, że taka klasyfikacja broni atomowej jest tylko warunkowa, ponieważ w rzeczywistości konsekwencje użycia taktycznej broni atomowej mogą być nie mniejsze niż te, których doświadczyła ludność Hiroszimy i Nagasaki, a nawet większe. Jest teraz oczywiste, że eksplozja tylko jednej bomby wodorowej może spowodować tak poważne konsekwencje na rozległych terytoriach, że nie niosły ze sobą dziesiątki tysięcy pocisków i bomb używanych w poprzednich wojnach światowych. A kilka bomb wodorowych wystarczy, aby zamienić rozległe terytoria w strefy pustynne.

Broń nuklearna dzieli się na 2 główne typy: atomową i wodorową (termojądrową). W broni atomowej energia jest uwalniana w wyniku reakcji rozszczepienia jąder atomów ciężkich pierwiastków uranu lub plutonu. W broni wodorowej energia jest uwalniana w wyniku tworzenia (lub fuzji) jąder atomów helu z atomów wodoru.

Broń termojądrowa

Nowoczesna broń termojądrowa to broń strategiczna, która może zostać wykorzystana przez lotnictwo do zniszczenia najważniejszych obiektów przemysłowych, wojskowych oraz dużych miast jako ośrodków cywilizacyjnych za liniami wroga. Najbardziej znanym rodzajem broni termojądrowej są bomby termojądrowe (wodorowe), które można dostarczyć do celu samolotami. Głowice rakiet różnego przeznaczenia, w tym międzykontynentalnych rakiet balistycznych, mogą być również napełniane ładunkami termojądrowymi. Po raz pierwszy taki pocisk został przetestowany w ZSRR w 1957 roku i obecnie znajduje się na uzbrojeniu Siły Rakietowe Na rakiety strategiczne składa się kilka rodzajów rakiet opartych na wyrzutniach mobilnych, wyrzutniach silosowych i łodziach podwodnych.

Bomba atomowa

Działanie broni termojądrowej opiera się na wykorzystaniu reakcji termojądrowej z wodorem lub jego związkami. W reakcjach tych, które zachodzą w bardzo wysokich temperaturach i ciśnieniach, energia jest uwalniana poprzez tworzenie się jąder helu z jąder wodoru lub z jąder wodoru i litu. Do wytworzenia helu wykorzystuje się głównie ciężki wodór – deuter, którego jądra mają niezwykłą strukturę – jeden proton i jeden neutron. Kiedy deuter zostanie podgrzany do temperatur kilkudziesięciu milionów stopni, jego atomy tracą swoje powłoki elektroniczne już przy pierwszych zderzeniach z innymi atomami. W rezultacie okazuje się, że ośrodek składa się wyłącznie z protonów i elektronów poruszających się niezależnie od nich. Prędkość ruchu termicznego cząstek osiąga takie wartości, że jądra deuteru mogą zbliżyć się do siebie w wyniku działania potężnego siły nuklearnełączą się ze sobą tworząc jądra helu. Efektem tego procesu jest uwolnienie energii.

Podstawowy schemat bomby wodorowej jest następujący. Deuter i tryt w stanie ciekłym umieszcza się w zbiorniku z żaroodporną powłoką, która służy do utrzymania deuteru i trytu w bardzo chłodnym stanie przez długi czas (w celu utrzymania go w stanie ciekłym). stan skupienia). Żaroodporna skorupa może zawierać 3 warstwy składające się z twardego stopu, stałego dwutlenku węgla i ciekłego azotu. Ładunek atomowy umieszcza się w pobliżu zbiornika izotopów wodoru. Podczas detonacji ładunku atomowego izotopy wodoru podgrzewają się do wysokich temperatur, tworząc warunki do zajścia reakcji termojądrowej i eksplozji bomby wodorowej. Jednak w procesie tworzenia bomb wodorowych stwierdzono, że stosowanie izotopów wodoru jest niepraktyczne, ponieważ w tym przypadku bomba nabierze zbyt dużej masy (ponad 60 ton), dlatego nie można było nawet o tym myśleć stosowania takich ładunków na bombowcach strategicznych, a zwłaszcza w rakietach balistycznych dowolnego zasięgu. Drugim problemem, przed którym stanęli twórcy bomby wodorowej, była radioaktywność trytu, która uniemożliwiała jego długotrwałe przechowywanie.

Badanie 2 dotyczyło powyższych kwestii. Ciekłe izotopy wodoru zastąpiono stałym związkiem chemicznym deuteru z litem-6. Umożliwiło to znaczne zmniejszenie rozmiarów i masy bomby wodorowej. Ponadto zamiast trytu zastosowano wodorek litu, co umożliwiło umieszczanie ładunków termojądrowych na myśliwcach-bombowcach i rakietach balistycznych.

Stworzenie bomby wodorowej nie oznaczało końca rozwoju broni termojądrowej, pojawiało się coraz więcej nowych próbek, powstała bomba wodorowo-uranowa, a także niektóre jej odmiany - ciężkie i odwrotnie, małe- bomby kalibru. Ostatni etap udoskonalenie broni termojądrowej stało się stworzeniem tzw. „czystej” bomby wodorowej.

Bomba wodorowa

Pierwsze opracowania tej modyfikacji bomby termojądrowej pojawiły się w 1957 r., w następstwie propagandowych stwierdzeń USA o stworzeniu jakiejś „humanitarnej” broni termojądrowej, która nie wyrządziłaby przyszłym pokoleniom tak dużych szkód jak konwencjonalna bomba termojądrowa. W twierdzeniach o „ludzkości” było trochę prawdy. Chociaż niszczycielska siła Bomba nie była mniejsza, a jednocześnie mogła zostać zdetonowana w taki sposób, aby nie rozprzestrzenił się stront-90, który podczas normalnego wybuchu wodoru zatruwa ziemską atmosferę na długi czas. Wszystko w zasięgu takiej bomby zostanie zniszczone, ale zagrożenie dla organizmów żywych znajdujących się daleko od wybuchu, a także dla przyszłych pokoleń zostanie zmniejszone. Jednak te twierdzenia zostały obalone przez naukowców, którzy przypomnieli, że wybuchy bomb atomowych lub wodorowych wytwarzają dużą ilość radioaktywnego pyłu, który wraz z potężnym strumieniem powietrza unosi się na wysokość 30 km, a następnie stopniowo osiada na ziemi na dużym obszarze obszar, zanieczyszczając go. Badania przeprowadzone przez naukowców pokazują, że minie od 4 do 7 lat, zanim połowa tego pyłu opadnie na ziemię.

Wideo

Po zakończeniu II wojny światowej kraje koalicji antyhitlerowskiej szybko próbowały wyprzedzić się w opracowaniu potężniejszej bomby atomowej.

Pierwszy test, przeprowadzony przez Amerykanów na prawdziwych obiektach w Japonii, zaostrzył do granic możliwości sytuację między ZSRR a USA. Potężne eksplozje, które grzmiały po japońskich miastach i praktycznie zniszczyły w nich całe życie, zmusiły Stalina do porzucenia wielu roszczeń na arenie światowej. Większość radzieckich fizyków została pilnie „wrzucona” w rozwój broni nuklearnej.

Kiedy i jak pojawiła się broń nuklearna?

Za rok urodzenia bomby atomowej można uznać rok 1896. To wtedy francuski chemik A. Becquerel odkrył, że uran jest radioaktywny. Reakcja łańcuchowa uranu wytwarza potężną energię, która stanowi podstawę straszliwej eksplozji. Jest mało prawdopodobne, aby Becquerel wyobrażał sobie, że jego odkrycie doprowadzi do stworzenia broni nuklearnej - najstraszniejszej broni na całym świecie.

Koniec XIX i początek XX wieku był punktem zwrotnym w historii wynalezienia broni nuklearnej. To właśnie w tym okresie naukowcom z całego świata udało się odkryć następujące prawa, promienie i pierwiastki:

  • Promienie alfa, gamma i beta;
  • Odkryto wiele izotopów pierwiastków chemicznych o właściwościach radioaktywnych;
  • Odkryto prawo rozpadu promieniotwórczego, które określa czasową i ilościową zależność intensywności rozpadu promieniotwórczego w zależności od liczby atomów promieniotwórczych w badanej próbce;
  • Narodziła się izometria jądrowa.

W latach trzydziestych po raz pierwszy udało im się rozstać jądro atomowe uran z absorpcją neutronów. W tym samym czasie odkryto pozytony i neurony. Wszystko to dało potężny impuls do rozwoju broni wykorzystującej energię atomową. W 1939 roku opatentowano pierwszy na świecie projekt bomby atomowej. Dokonał tego fizyk z Francji, Frederic Joliot-Curie.

W wyniku dalszych badań i rozwoju w tej dziedzinie narodziła się bomba atomowa. Siła i zasięg rażenia współczesnych bomb atomowych jest tak wielka, że ​​kraj posiadający potencjał nuklearny praktycznie nie potrzebuje potężna armia, ponieważ jedna bomba atomowa może zniszczyć całe państwo.

Jak działa bomba atomowa?

Bomba atomowa składa się z wielu elementów, z których najważniejsze to:

  • Korpus bomby atomowej;
  • Układ automatyki sterujący procesem wybuchu;
  • Ładunek nuklearny lub głowica bojowa.

Układ automatyki znajduje się w korpusie bomby atomowej wraz z ładunkiem jądrowym. Konstrukcja obudowy musi być na tyle niezawodna, aby chronić głowicę przed różnymi czynnikami zewnętrznymi i wpływami. Na przykład różne wpływy mechaniczne, temperaturowe lub podobne, które mogą doprowadzić do nieplanowanej eksplozji o ogromnej mocy, która może zniszczyć wszystko wokół.

Zadaniem automatyki jest pełna kontrola nad wybuchem zachodzącym w odpowiedni czas dlatego też system składa się z następujących elementów:

  • Urządzenie odpowiedzialne za detonację awaryjną;
  • Zasilanie układu automatyki;
  • System czujników detonacji;
  • urządzenie napinające;
  • Urządzenie bezpieczeństwa.

Kiedy przeprowadzono pierwsze testy, na samoloty, którym udało się opuścić dotknięty obszar, zrzucono bomby atomowe. Współczesne bomby atomowe są tak potężne, że można je dostarczyć wyłącznie za pomocą rakiet manewrujących, balistycznych lub przynajmniej przeciwlotniczych.

Stosowany w bombach atomowych różne systemy detonacja. Najprostszym z nich jest konwencjonalne urządzenie, które uruchamia się, gdy pocisk trafi w cel.

Jedną z głównych cech bomb nuklearnych i rakiet jest ich podział na kalibry, które są trzech typów:

  • Mała, moc bomb atomowych tego kalibru odpowiada kilku tysiącom ton trotylu;
  • Średnia (siła wybuchu – kilkadziesiąt tysięcy ton trotylu);
  • Duży, którego moc ładowania mierzona jest w milionach ton trotylu.

Co ciekawe, najczęściej moc wszystkich bomb nuklearnych mierzy się dokładnie w ekwiwalencie trotylu, ponieważ broń atomowa nie ma własnej skali do pomiaru mocy eksplozji.

Algorytmy działania bomb nuklearnych

Każda bomba atomowa działa na zasadzie wykorzystania energii jądrowej, która uwalnia się podczas reakcji jądrowej. Procedura ta opiera się albo na podziale ciężkich jąder, albo na syntezie lekkich. Ponieważ podczas tej reakcji uwalniana jest ogromna ilość energii, w możliwie najkrótszym czasie promień zniszczenia bomby atomowej jest imponujący. Ze względu na tę cechę broń nuklearna jest klasyfikowana jako broń masowego rażenia.

Podczas procesu zapoczątkowanego eksplozją bomby atomowej istnieją dwa główne punkty:

  • Jest to bezpośrednie centrum eksplozji, w którym zachodzi reakcja jądrowa;
  • Epicentrum eksplozji, które znajduje się w miejscu wybuchu bomby.

Energia jądrowa uwolniona podczas wybuchu bomby atomowej jest tak silna, że ​​na Ziemi zaczynają się wstrząsy sejsmiczne. Jednocześnie wstrząsy te powodują bezpośrednie zniszczenia dopiero w odległości kilkuset metrów (choć biorąc pod uwagę siłę eksplozji samej bomby, wstrząsy te nie mają już na nic wpływu).

Czynniki uszkodzeń podczas wybuchu jądrowego

Wybuch bomby atomowej powoduje nie tylko straszliwe, natychmiastowe zniszczenia. Konsekwencje tej eksplozji odczują nie tylko ludzie uwięzieni w dotkniętym obszarze, ale także ich dzieci urodzone po wybuchu atomowym. Rodzaje zniszczeń bronią atomową dzielą się na następujące grupy:

  • Promieniowanie świetlne powstające bezpośrednio podczas eksplozji;
  • Fala uderzeniowa rozprzestrzeniona przez bombę bezpośrednio po eksplozji;
  • Puls elektromagnetyczny;
  • Promieniowanie penetrujące;
  • Skażenie radioaktywne, które może utrzymywać się przez dziesięciolecia.

Choć na pierwszy rzut oka rozbłysk światła wydaje się najmniej groźny, w rzeczywistości jest on wynikiem wyzwolenia ogromnych ilości ciepła i energii świetlnej. Jego moc i siła znacznie przewyższa moc promieni słonecznych, więc uszkodzenia spowodowane światłem i ciepłem mogą być śmiertelne w odległości kilku kilometrów.

Promieniowanie powstające podczas eksplozji jest również bardzo niebezpieczne. Chociaż nie działa długo, udaje mu się zainfekować wszystko wokół, ponieważ jego siła penetracji jest niewiarygodnie wysoka.

Fala uderzeniowa podczas wybuchu atomowego działa podobnie jak ta sama fala podczas wybuchów konwencjonalnych, z tą różnicą, że jej siła i promień rażenia są znacznie większe. W ciągu kilku sekund powoduje nieodwracalne szkody nie tylko dla ludzi, ale także dla sprzętu, budynków i otaczającego środowiska.

Promieniowanie przenikliwe powoduje rozwój choroby popromiennej, a impuls elektromagnetyczny stanowi zagrożenie tylko dla sprzętu. Połączenie wszystkich tych czynników plus siła eksplozji sprawia, że ​​bomba atomowa jest najniebezpieczniejszą bronią na świecie.

Pierwsze na świecie testy broni nuklearnej

Pierwszym krajem, który opracował i przetestował broń nuklearną, były Stany Zjednoczone Ameryki. To rząd USA przeznaczył ogromne dotacje finansowe na rozwój nowej obiecującej broni. Pod koniec 1941 r. do Stanów Zjednoczonych zaproszono wielu wybitnych naukowców w dziedzinie rozwoju atomowego, którzy do 1945 r. byli w stanie zaprezentować prototypową bombę atomową nadającą się do testów.

Pierwsze na świecie testy bomby atomowej wyposażonej w urządzenie wybuchowe przeprowadzono na pustyni w Nowym Meksyku. Bomba zwana „Gadżetem” została zdetonowana 16 lipca 1945 r. Wynik testu był pozytywny, choć wojsko zażądało przetestowania bomby atomowej w rzeczywistych warunkach bojowych.

Widząc, że do zwycięstwa koalicji nazistowskiej pozostał już tylko krok i taka szansa może się już nie powtórzyć, Pentagon podjął decyzję o przeprowadzeniu ataku nuklearnego na ostatniego sojusznika hitlerowskich Niemiec – Japonię. Ponadto użycie bomby atomowej miało rozwiązać kilka problemów jednocześnie:

  • Aby uniknąć niepotrzebnego rozlewu krwi, który nieuchronnie miałby miejsce, gdyby wojska amerykańskie postawiły stopę na ziemi cesarskiej Japonii;
  • Jednym ciosem rzuć na kolana nieustępliwych Japończyków, zmuszając ich do przyjęcia warunków korzystnych dla Stanów Zjednoczonych;
  • Pokaż ZSRR (jako potencjalnemu rywalowi w przyszłości), że armia amerykańska dysponuje unikalną bronią zdolną zmieść z powierzchni ziemi każde miasto;
  • I oczywiście zobaczyć w praktyce, do czego zdolna jest broń nuklearna w rzeczywistych warunkach bojowych.

6 sierpnia 1945 roku na japońskie miasto Hiroszima zrzucono pierwszą na świecie bombę atomową, która została wykorzystana w operacjach wojskowych. Bombę tę nazwano „Baby”, ponieważ ważyła 4 tony. Zrzucenie bomby zostało starannie zaplanowane i uderzyło dokładnie tam, gdzie zaplanowano. Domy, które nie zostały zniszczone przez falę uderzeniową, spłonęły, gdyż zawalone w nich piece wzniecały pożary, a całe miasto stanęło w płomieniach.

Po jasnym błysku nastąpiła fala upałów, która spaliła całe życie w promieniu 4 kilometrów, a kolejna fala uderzeniowa zniszczyła większość budynków.

Ci, którzy doznali udaru cieplnego w promieniu 800 metrów, zostali spaleni żywcem. Fala uderzeniowa wielu osobom zdarła spaloną skórę. Kilka minut później zaczął padać dziwny czarny deszcz składający się z pary i popiołu. Ci, którzy złapali czarny deszcz, doznali nieuleczalnych oparzeń skóry.

Ci nieliczni, którzy mieli szczęście przeżyć, cierpieli na chorobę popromienną, która w tamtym czasie była nie tylko nieznana, ale także zupełnie nieznana. U ludzi zaczęła pojawiać się gorączka, wymioty, nudności i ataki osłabienia.

9 sierpnia 1945 roku na miasto Nagasaki zrzucono drugą amerykańską bombę, zwaną „Fat Man”. Bomba ta miała w przybliżeniu taką samą moc jak pierwsza, a skutki jej eksplozji były równie niszczycielskie, chociaż zginęło o połowę mniej osób.

Dwie bomby atomowe zrzucone na japońskie miasta były pierwszym i jedynym przypadkiem użycia broni atomowej na świecie. W pierwszych dniach po zamachu zginęło ponad 300 000 ludzi. Około 150 tysięcy więcej zmarło z powodu choroby popromiennej.

Po bombardowaniu nuklearnym japońskich miast Stalin doznał prawdziwego szoku. Stało się dla niego jasne, że kwestia opracowania broni nuklearnej w sowiecka Rosja- To kwestia bezpieczeństwa całego kraju. Już 20 sierpnia 1945 r. rozpoczęła pracę specjalna komisja do spraw energii atomowej, którą w trybie pilnym utworzył I. Stalin.

Chociaż badania nt Fizyka nuklearna prowadzona przez grupę entuzjastów jeszcze w carskiej Rosji, w czasach sowieckich nie poświęcano jej należytej uwagi. W 1938 r. całkowicie wstrzymano wszelkie badania w tej dziedzinie, a wielu naukowców zajmujących się energią jądrową było represjonowanych jako wrogowie ludu. Po wybuchach nuklearnych w Japonii władza radziecka gwałtownie zaczął przywracać przemysł nuklearny w kraju.

Istnieją dowody na to, że rozwój broni nuklearnej prowadzono w nazistowskich Niemczech i to niemieccy naukowcy zmodyfikowali „surową” amerykańską bombę atomową, więc rząd USA usunął z Niemiec wszystkich specjalistów nuklearnych i wszystkie dokumenty związane z rozwojem broni nuklearnej bronie.

Radziecka szkoła wywiadu, która podczas wojny była w stanie ominąć wszystkie zagraniczne służby wywiadowcze, już w 1943 roku przekazała ZSRR tajne dokumenty związane z rozwojem broni nuklearnej. W tym samym czasie radzieccy agenci przeniknęli do wszystkich głównych amerykańskich ośrodków badań nuklearnych.

W wyniku tych wszystkich działań już w 1946 roku gotowe były specyfikacje techniczne produkcji dwóch radzieckich bomb nuklearnych:

  • RDS-1 (z ładunkiem plutonu);
  • RDS-2 (z dwiema częściami ładunku uranu).

Skrót „RDS” oznaczał „Rosja robi to sama”, co było niemal całkowitą prawdą.

Wiadomość o gotowości ZSRR do wypuszczenia broni nuklearnej zmusiła rząd USA do podjęcia drastycznych kroków. W 1949 r. Opracowano plan trojański, zgodnie z którym planowano zrzucić bomby atomowe na 70 największych miast ZSRR. Jedynie obawa przed atakiem odwetowym uniemożliwiła realizację tego planu.

Te niepokojące informacje pochodzą z Oficerowie wywiadu sowieckiego zmusiło naukowców do pracy w trybie awaryjnym. Już w sierpniu 1949 roku odbyły się testy pierwszej bomby atomowej wyprodukowanej w ZSRR. Kiedy Stany Zjednoczone dowiedziały się o tych testach, plan trojana został odroczony na czas nieokreślony. Rozpoczęła się era konfrontacji dwóch supermocarstw, znana w historii jako zimna wojna.

Najpotężniejsza bomba atomowa na świecie, znana jako Car Bomba, pochodzi konkretnie z okresu zimnej wojny. Naukowcy ZSRR stworzyli najpotężniejszą bombę w historii ludzkości. Jego moc wynosiła 60 megaton, chociaż planowano stworzyć bombę o mocy 100 kiloton. Bomba ta została przetestowana w październiku 1961 r. Średnica kula ognia podczas eksplozji wynosiła 10 kilometrów, a fala uderzeniowa okrążyła kulę ziemską trzy razy. To właśnie ten test zmusił większość krajów świata do podpisania porozumienia o zaprzestaniu testów nuklearnych nie tylko w atmosferze ziemskiej, ale nawet w kosmosie.

Chociaż broń atomowa jest doskonałym środkiem zastraszania agresywnych krajów, z drugiej strony jest w stanie zdusić każdy konflikt zbrojny w zarodku, ponieważ eksplozja atomowa może zniszczyć wszystkie strony konfliktu.