Kas nutinka po vandenilio bombos sprogimo? H-bomba. Galingų ginklų kūrimo istorija

H-BOMB
didelės griaunamosios galios ginklas (megatonų eilės TNT ekvivalentu), kurio veikimo principas pagrįstas lengvųjų branduolių termobranduolinės sintezės reakcija. Sprogimo energijos šaltinis yra procesai, panašūs į tuos, kurie vyksta Saulėje ir kitose žvaigždėse.
Termobranduolinės reakcijos. Saulės viduje yra milžiniškas kiekis vandenilio, kuris yra itin stipriai suspaustas, esant apytiksliai temperatūrai. 15 000 000 K. Esant tokioms aukštoms temperatūroms ir plazmos tankiui vandenilio branduoliai nuolat susiduria vienas su kitu, kai kurie iš jų baigiasi jų susiliejimu ir galiausiai susidaro sunkesni helio branduoliai. Tokios reakcijos, vadinamos termobranduoline sinteze, yra lydimos didelis kiekis energijos. Remiantis fizikos dėsniais, termobranduolinės sintezės metu energija išsiskiria dėl to, kad formuojant sunkesnį branduolį, dalis į jo sudėtį įeinančių lengvųjų branduolių masės paverčiama milžinišku energijos kiekiu. Štai kodėl Saulė, turėdama milžinišką masę, termobranduolinės sintezės procese kasdien praranda apytiksliai. 100 milijardų tonų medžiagos ir išskiria energiją, kurios dėka gyvybė Žemėje tapo įmanoma.
Vandenilio izotopai. Vandenilio atomas yra paprasčiausias iš visų esamų atomų. Jį sudaro vienas protonas, kuris yra jo branduolys, aplink kurį sukasi vienas elektronas. Kruopštūs vandens (H2O) tyrimai parodė, kad jame yra nedidelis kiekis „sunkiojo“ vandens, kuriame yra vandenilio „sunkusis izotopas“ – deuteris (2H). Deuterio branduolys susideda iš protono ir neutrono – neutralios dalelės, kurios masė artima protonui. Yra trečiasis vandenilio izotopas – tritis, kurio branduolyje yra vienas protonas ir du neutronai. Tritis yra nestabilus ir spontaniškai suyra radioaktyviai, virsdamas helio izotopu. Tričio pėdsakų rasta Žemės atmosferoje, kur jis susidaro dėl kosminių spindulių sąveikos su orą sudarančiomis dujų molekulėmis. Tritis yra gaminamas dirbtinai branduoliniame reaktoriuje, apšvitinant ličio-6 izotopą neutronų srautu.
Vandenilio bombos kūrimas. Preliminari teorinė analizė parodė, kad termobranduolinė sintezė lengviausiai įvyksta deuterio ir tričio mišinyje. Remdamiesi tuo, JAV mokslininkai 1950 m. pradžioje pradėjo įgyvendinti vandenilinės bombos (HB) sukūrimo projektą. Pirmieji modelio branduolinio įrenginio bandymai buvo atlikti Enewetako poligone 1951 m. pavasarį; termobranduolinė sintezė buvo tik dalinė. Didelė sėkmė buvo pasiekta 1951 m. lapkričio 1 d., kai buvo išbandytas didžiulis branduolinis įrenginys, kurio sprogimo galia buvo 4e8 Mt TNT ekvivalentu. Pirmoji vandenilinė aviacinė bomba SSRS buvo susprogdinta 1953 metų rugpjūčio 12 dieną, o 1954 metų kovo 1 dieną amerikiečiai galingesnę (apie 15 Mt) aviacinę bombą susprogdino Bikini atole. Nuo tada abi valstybės įvykdė pažangių megatonų ginklų sprogimus. Sprogimą Bikini atole lydėjo paleidimas didelis kiekis radioaktyviosios medžiagos. Kai kurie iš jų nukrito už šimtų kilometrų nuo sprogimo vietos Japonijos žvejybos laive „Lucky Dragon“, o kiti apėmė Rongelapo salą. Kadangi termobranduolinės sintezės metu susidaro stabilus helis, grynos vandenilinės bombos sprogimo radioaktyvumas neturėtų būti didesnis nei termobranduolinės reakcijos atominio detonatoriaus. Tačiau nagrinėjamu atveju numatomas ir tikrasis radioaktyviųjų nuosėdų kiekis ir sudėtis labai skyrėsi.
Vandenilio bombos veikimo mechanizmas. Vandenilinės bombos sprogimo metu vykstančių procesų seka gali būti pavaizduota taip. Pirma, termobranduolinės reakcijos iniciatoriaus užtaisas (maža atominė bomba), esantis NB apvalkalo viduje, sprogsta, todėl įvyksta neutronų blyksnis ir sukuriama aukšta temperatūra, reikalinga termobranduolinės sintezės inicijavimui. Neutronai bombarduoja įdėklą iš ličio deuterido – deuterio junginio su ličiu (naudojamas ličio izotopas, kurio masės numeris 6). Litis-6, veikiamas neutronų, suskaidomas į helią ir tritį. Taigi, atominis saugiklis sukuria sintezei reikalingas medžiagas tiesiai pačioje bomboje. Tada deuterio ir tričio mišinyje prasideda termobranduolinė reakcija, temperatūra bombos viduje sparčiai kyla, įtraukiant vis daugiau ir daugiau didelis kiekis vandenilis. Toliau kylant temperatūrai, gali prasidėti reakcija tarp deuterio branduolių, būdinga grynai vandenilinei bombai. Visos reakcijos, žinoma, įvyksta taip greitai, kad suvokiamos kaip akimirksniu.
Skilimas, sintezė, dalijimasis (superbomba). Tiesą sakant, bomboje aukščiau aprašytų procesų seka baigiasi deuterio ir tričio reakcijos stadijoje. Be to, bombų kūrėjai nusprendė naudoti ne branduolių sintezę, o branduolio dalijimąsi. Susiliejus deuterio ir tričio branduoliams, susidaro helis ir greitieji neutronai, kurių energija yra pakankamai didelė, kad sukeltų urano-238 (pagrindinio urano izotopo, daug pigesnio už įprastose atominėse bombose naudojamą uraną-235) branduolio dalijimąsi. Greitieji neutronai suskaldo superbombos urano apvalkalo atomus. Vienos tonos urano dalijimasis sukuria 18 Mt energijos. Energija naudojama ne tik sprogimui ir šilumos gamybai. Kiekvienas urano branduolys skyla į du labai radioaktyvius „fragmentus“. Skilimo produktai apima 36 skirtingus cheminiai elementai ir beveik 200 radioaktyviųjų izotopų. Visa tai sudaro radioaktyvius nuosėdas, lydinčius superbombų sprogimus. Dėl unikalaus dizaino ir aprašyto veikimo mechanizmo tokio tipo ginklai gali būti pagaminti tiek galingi, kiek norisi. Tai daug pigiau nei tokios pat galios atominės bombos.
Sprogimo pasekmės. Smūgio banga ir terminis efektas. Tiesioginis (pirminis) superbombos sprogimo poveikis yra trejopas. Akivaizdžiausias tiesioginis poveikis yra šoko banga didžiulis intensyvumas. Jo smūgio stiprumas, priklausomai nuo bombos galios, sprogimo aukščio virš žemės paviršiaus ir reljefo pobūdžio, mažėja tolstant nuo sprogimo epicentro. Šiluminis poveikis sprogimą lemia tie patys veiksniai, bet, be to, priklauso nuo oro skaidrumo – rūkas smarkiai sumažina atstumą, kurį gali sukelti šiluminė blykstė. rimtų nudegimų. Remiantis skaičiavimais, per 20 megatonų bombos sprogimą atmosferoje žmonės liks gyvi 50% atvejų, jei jie 1) ras prieglobstį požeminėje gelžbetoninėje pastogėje, esančioje maždaug 8 km atstumu nuo bombos epicentro. sprogimas (E), 2) yra įprastuose miesto pastatuose maždaug atstumu. 15 km nuo EV, 3) atsidūrė atviroje vietoje apytiksliai atstumu. 20 km nuo EV. Esant prastam matomumui ir esant ne mažesniam kaip 25 km atstumui, jei atmosfera giedra, žmonėms atvirose vietose tikimybė išgyventi sparčiai didėja didėjant atstumui nuo epicentro; 32 km atstumu jo skaičiuojama vertė yra didesnė nei 90 proc. Plotas, kuriame per sprogimą susidariusi prasiskverbianti spinduliuotė sukelia mirtį, yra palyginti nedidelė, net ir didelės galios superbombos atveju.
Ugnies kamuolys. Priklausomai nuo ugnies rutulyje esančios degios medžiagos sudėties ir masės, gali susidaryti milžiniškos savaime išsilaikančios ugnies audros ir siautėti daugybę valandų. Tačiau pavojingiausia (nors ir antrinė) sprogimo pasekmė – radioaktyvioji aplinkos tarša.
Nukristi. Kaip jie susidaro.
Kai bomba sprogsta, susidaręs ugnies kamuolys užpildomas didžiuliu kiekiu radioaktyviųjų dalelių. Paprastai šios dalelės yra tokios mažos, kad pasiekusios viršutinius atmosferos sluoksnius gali ten išlikti ilgą laiką. Bet jei ugnies kamuolys susiliečia su Žemės paviršiumi, jis viską, kas yra ant jo, paverčia karštomis dulkėmis ir pelenais ir patraukia juos į ugningą tornadą. Liepsnos sūkuryje jie susimaišo ir jungiasi su radioaktyviosiomis dalelėmis. Radioaktyviosios dulkės, išskyrus didžiausias, nusėda ne iš karto. Smulkesnes dulkes nuneša susidaręs debesis ir pamažu iškrenta, judant su vėju. Tiesiogiai sprogimo vietoje radioaktyvūs krituliai gali būti itin intensyvūs – daugiausia didelių dulkių nusėda ant žemės. Šimtai kilometrų nuo sprogimo vietos ir didesniais atstumais, nedideli, bet vis tiek matomas akimis pelenų dalelės. Jie dažnai sudaro dangą, panašią į iškritusį sniegą, mirtinai visiems, kurie atsitinka šalia. Netgi mažesnės ir nematomos dalelės, prieš nusėdusios ant žemės, gali klaidžioti atmosferoje mėnesius ir net metus, daug kartų apsisukdamos Žemė. Kol jie iškrenta, jų radioaktyvumas gerokai susilpnėja. Pavojingiausia spinduliuotė išlieka stroncis-90, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 28 metai. Jos praradimas aiškiai pastebimas visame pasaulyje. Kai jis nusėda ant lapų ir žolės, jis patenka į maisto grandines, kuriose yra ir žmonės. Dėl to daugumos šalių gyventojų kauluose buvo aptikti pastebimi, nors dar nepavojingi, stroncio-90 kiekiai. Stroncio-90 kaupimasis žmogaus kauluose yra labai pavojingas ilgalaikėje perspektyvoje, nes dėl to susidaro piktybiniai kaulų navikai.
Ilgalaikis teritorijos užterštumas radioaktyviosiomis nuosėdomis. Karo veiksmų atveju vandenilinės bombos panaudojimas sukels tiesioginį radioaktyvų užteršimą maždaug maždaug spinduliu. 100 km nuo sprogimo epicentro. Jei superbomba sprogs, dešimčių tūkstančių kvadratinių kilometrų plotas bus užterštas. Toks didžiulis sunaikinimo plotas su viena bomba paverčia jį visiškai naujo tipo ginklu. Net jei superbomba nepataikys į taikinį, t.y. nepataikys į objektą smūginiais-terminiais efektais, prasiskverbianti spinduliuotė ir sprogimą lydinti radioaktyvūs krituliai padarys aplinkinę erdvę negyvenama. Tokie krituliai gali tęstis daugybę dienų, savaičių ir net mėnesių. Priklausomai nuo jų kiekio, spinduliuotės intensyvumas gali pasiekti mirtiną lygį. Pakanka santykinai nedidelio skaičiaus superbombų, kad didelė šalis būtų visiškai padengta radioaktyviųjų dulkių sluoksniu, kuris yra mirtinas visiems gyviams. Taigi superbombos sukūrimas buvo eros pradžia, kai tapo įmanoma ištisus žemynus paversti netinkamais gyventi. Net ir ilgai pasibaigus tiesioginiam radioaktyviųjų nuosėdų poveikiui, pavojus dėl didelio izotopų, pvz., stroncio-90, radiotoksiškumo išliks. Su maistu, užaugintu šiuo izotopu užterštoje dirvoje, radioaktyvumas pateks į žmogaus organizmą.
taip pat žr
Branduolinė sintezė;
ATOMINIS GINKLAS ;
BRANDUOLINIS KARAS.
LITERATŪRA
Branduolinių ginklų poveikis. M., 1960 Branduolinis sprogimas kosmose, žemėje ir po žeme. M., 1970 m

Collier enciklopedija. – Atvira visuomenė. 2000 .

Pažiūrėkite, kas yra „VANDENILINĖ BOMBA“ kituose žodynuose:

Pasenęs pavadinimas didelės griaunamosios galios branduolinei bombai, kurios veikimas pagrįstas lengvųjų branduolių sintezės reakcijos metu išsiskiriančios energijos panaudojimu (žr. Termobranduolinės reakcijos). Pirmoji vandenilinė bomba buvo išbandyta SSRS (1953 m.) Didysis enciklopedinis žodynas

Termobranduolinis ginklas yra masinio naikinimo ginklo rūšis, kurios griaunamosios galios pagrindas yra lengvųjų elementų branduolių susiliejimo į sunkesnius elementus reakcijos energijos panaudojimas (pavyzdžiui, dviejų deuterio branduolių (sunkiojo vandenilio) sintezė. ) atomai į vieną ... ... Vikipedija

Didelės griaunamosios galios branduolinė bomba, kurios veikimas paremtas lengvųjų branduolių sintezės reakcijos metu išsiskiriančios energijos panaudojimu (žr. Termobranduolinės reakcijos). Pirmasis termobranduolinis užtaisas (3 Mt galia) buvo susprogdintas 1952 m. lapkričio 1 d. JAV. enciklopedinis žodynas

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T sritis chemija apibrėžtis Termobranduolinė bomba, kurios užtaisas – deuteris ir tritis. atitikmenys: angl. Hbomb; vandenilio bomba rus. vandenilinė bomba ryšiai: sinonimas – H bomba… Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. vandenilinė bomba vok. Wasserstoffbombe, f rus. vandenilinė bomba, f pranc. bombe à hydrogène, f … Fizikos terminų žodynas

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Bomba, kurios branduolinis užtaisas – vandenilio izotopai: deuteris ir tritis. atitikmenys: angl. Hbomb; vandenilinė bomba vok. Wasserstoffbombe, f rus. vandenilio bomba, f... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Sprogstamoji bomba su didele griaunamąja galia. Veiksmas V. b. remiantis termobranduoline reakcija. Žiūrėti Branduoliniai ginklai... Didžioji sovietinė enciklopedija

Atominė energija išsiskiria ne tik dalijantis sunkiųjų elementų atominiams branduoliams, bet ir jungiantis (sintezuojant) lengviesiems branduoliams į sunkesnius.

Pavyzdžiui, vandenilio atomų branduoliai susijungia ir sudaro helio atomų branduolius, ir vienam branduolinio kuro svorio vienetui išsiskiria daugiau energijos nei dalijantis urano branduoliams.

Šios branduolių sintezės reakcijos, vykstančios labai aukštoje temperatūroje, matuojamos dešimtimis milijonų laipsnių, vadinamos termobranduolinėmis reakcijomis. Ginklai, pagrįsti energijos, kuri akimirksniu išsiskiria dėl termobranduolinės reakcijos, naudojimu vadinami termobranduoliniai ginklai.

Termobranduoliniai ginklai, kuriuose kaip užtaisas naudojami vandenilio izotopai (branduolinis sprogmuo), dažnai vadinami vandeniliniai ginklai.

Ypač sėkminga vyksta vandenilio izotopų – deuterio ir tričio – sintezės reakcija.

Ličio deuteris (deuterio ir ličio junginys) taip pat gali būti naudojamas kaip vandenilinės bombos užtaisas.

Deuterio arba sunkusis vandenilis natūraliai aptinkamas nedideliais kiekiais sunkiajame vandenyje. Paprastame vandenyje priemaišų yra apie 0,02 % sunkaus vandens. Norint gauti 1 kg deuterio, reikia apdoroti ne mažiau kaip 25 tonas vandens.

Tritis arba supersunkusis vandenilis gamtoje praktiškai nerandamas. Jis gaunamas dirbtiniu būdu, pavyzdžiui, švitinant litį neutronais. Tam gali būti naudojami branduoliniuose reaktoriuose išskiriami neutronai.

Praktiškai prietaisas vandenilio bomba galima įsivaizduoti taip: šalia vandenilio krūvio, kuriame yra sunkusis ir supersunkusis vandenilis (t.y. deuterio ir tričio), yra du urano arba plutonio (atominio krūvio) pusrutuliai, išsidėstę vienas nuo kito.

Norint suartinti šiuos pusrutulius, naudojami įprastų sprogmenų (TNT) užtaisai. Vienu metu sprogdami TNT krūviai suartina atominio krūvio pusrutulius. Jų sujungimo momentu įvyksta sprogimas, sudarydamas sąlygas termobranduolinei reakcijai, todėl įvyks vandenilio krūvio sprogimas. Taigi vandenilinės bombos sprogimo reakcija vyksta per dvi fazes: pirmoji fazė – urano arba plutonio dalijimasis, antroji – sintezės fazė, kurios metu susidaro helio branduoliai ir laisvieji didelės energijos neutronai. Šiuo metu yra trijų fazių statybos schemos termobranduolinė bomba.

Trifazėje bomboje korpusas pagamintas iš urano-238 (natūralaus urano). Šiuo atveju reakcija vyksta per tris fazes: pirmoji dalijimosi fazė (uranas arba plutonis detonacijai), antroji – termobranduolinė reakcija ličio hidrite, trečioji – urano-238 dalijimosi reakcija. Urano branduolių dalijimąsi sukelia neutronai, kurie sintezės reakcijos metu išsiskiria galingo srauto pavidalu.

Pagaminus apvalkalą iš urano-238, galima padidinti bombos galią naudojant labiausiai prieinamas atomines žaliavas. Remiantis užsienio spaudos pranešimais, jau buvo išbandytos bombos, kurių našumas siekia 10-14 mln. tonų ir daugiau. Pasidaro akivaizdu, kad tai ne riba. Tolesnis branduolinių ginklų tobulinimas vykdomas tiek kuriant ypač didelės galios bombas, tiek kuriant naujas konstrukcijas, kurios leidžia sumažinti bombų svorį ir kalibrą. Visų pirma, jie dirba kurdami bombą, pagrįstą vien sinteze. Pavyzdžiui, užsienio spaudoje pasigirsta pranešimų apie galimybę panaudoti naują termobranduolinių bombų susprogdinimo būdą, pagrįstą įprastų sprogmenų smūginių bangų panaudojimu.

Energija, išsiskirianti sprogus vandenilinei bombai, gali būti tūkstančius kartų didesnė už atominės bombos sprogimo energiją. Tačiau sunaikinimo spindulys negali būti tiek kartų didesnis už sunaikinimo spindulį, kurį sukelia atominės bombos sprogimas.

Smūgio bangos veikimo spindulys sprogus vandenilinei bombai, kurios TNT ekvivalentas yra 10 milijonų tonų, yra maždaug 8 kartus didesnis už smūginės bangos, susidariusios sprogus atominei bombai su TNT ekvivalentu, veikimo spindulį. 20 000 tonų, o bombos galia yra 500 kartų didesnė, t. y. 500 tonų kubine šaknimi. Atitinkamai, sunaikinimo plotas padidėja maždaug 64 kartus, t. bombos galia kvadratu.

Užsienio autorių teigimu, kada branduolinis sprogimas 20 milijonų tonų talpos įprastų antžeminių konstrukcijų visiško sunaikinimo plotas, pasak amerikiečių ekspertų, gali siekti 200 km 2, didelio sunaikinimo zona - 500 km 2 ir dalinio - iki 2580 km 2 .

Tai reiškia, užsienio ekspertai daro išvadą, kad šiuolaikiniam dideliam miestui sunaikinti pakanka vienos panašaus galingumo bombos sprogimo. Kaip žinote, Paryžiaus užimtas plotas yra 104 km2, Londonas - 300 km2, Čikaga - 550 km2, Berlynas - 880 km2.

20 milijonų tonų galios branduolinio sprogimo žalos ir sunaikinimo mastas gali būti pateiktas schematiškai tokia forma:

Mirtinų pradinės spinduliuotės dozių sritis iki 8 km spinduliu (iki 200 km 2 plote);

Šviesos spinduliuotės padarytos žalos (nudegimų) plotas] iki 32 km spinduliu (apie 3000 km 2 plote).

Žala gyvenamieji pastatai(dūžę stiklai, subyrėjęs tinkas ir pan.) galima stebėti net iki 120 km atstumu nuo sprogimo vietos.

Pateikti atvirų užsienio šaltinių duomenys yra orientaciniai, jie gauti bandant mažesnio našumo branduolinius ginklus ir atliekant skaičiavimus. Nukrypimai nuo šių duomenų viena ar kita kryptimi priklausys nuo įvairių veiksnių, o pirmiausia reljefas, vystymosi pobūdis, meteorologinės sąlygos, augalinė danga ir kt.

Pažeidimo spindulį galima didele dalimi pakeisti dirbtinai sukuriant tam tikras sąlygas, mažinančias žalingų sprogimo veiksnių poveikį. Pavyzdžiui, sukuriant dūmų uždangą galima sumažinti žalingą šviesos spinduliuotės poveikį, sumažinti plotą, kuriame žmonės gali nudegti ir užsidegti daiktai.

1954–1955 m. JAV atlikti eksperimentai siekiant sukurti dūmų uždangas branduoliniams sprogimams. parodė, kad esant užuolaidų tankiui (naftos migloms), gautam sunaudojant 440–620 litrų naftos 1 km 2, branduolinio sprogimo šviesos spinduliuotės poveikis, priklausomai nuo atstumo iki epicentro, gali susilpnėti 65- 90 proc.

Kiti dūmai taip pat susilpnina žalingą šviesos spinduliuotės poveikį, kuris ne tik ne prastesnis, bet kai kuriais atvejais ir pranašesnis už naftos rūką. Visų pirma pramoniniai dūmai, kurie mažina atmosferos matomumą, gali sumažinti šviesos spinduliuotės poveikį taip pat, kaip ir naftos rūkas.

Žalingą branduolinių sprogimų poveikį galima gerokai sumažinti statant gyvenvietes, miško plotus ir kt.

Ypač atkreiptinas dėmesys į staigų žmonių sunaikinimo spindulio sumažėjimą, priklausomai nuo tam tikrų apsaugos priemonių naudojimo. Pavyzdžiui, žinoma, kad net ir palyginti nedideliu atstumu nuo sprogimo epicentro patikima priedanga nuo šviesos spinduliuotės ir prasiskverbiančios spinduliuotės poveikio yra pastogė su 1,6 m storio žemės sluoksniu arba betono sluoksniu. 1 m storio.

Prieglobstis šviesos tipasšešis kartus sumažina pažeistos vietos spindulį, palyginti su atvira vieta, o pažeista vieta sumažėja dešimtis kartų. Naudojant uždengtus plyšius, galimo pažeidimo spindulys sumažėja 2 kartus.

Vadinasi, maksimaliai išnaudojus visus turimus apsaugos būdus ir priemones, galima ženkliai sumažinti branduolinį ginklą žalojančių veiksnių poveikį ir taip sumažinti žmonių bei materialinius nuostolius juos naudojant.

Kalbant apie naikinimo mastą, kurį gali sukelti didelės galios branduolinių ginklų sprogimai, reikia turėti omenyje, kad žalą padarys ne tik smūginės bangos, šviesos spinduliuotės ir prasiskverbiančios spinduliuotės veikimas, bet ir radioaktyviųjų medžiagų, patenkančių palei sprogimo metu susidariusio debesies judėjimo kelią, veikimas, apimantis ne tik dujinius sprogimo produktus, bet ir įvairaus dydžio kietąsias daleles, tiek svorio, tiek dydžio. Ypač daug radioaktyviųjų dulkių susidaro žemės sprogimų metu.

Debesio aukštis ir jo dydis labai priklauso nuo sprogimo galios. Remiantis užsienio spaudos pranešimais, per kelių milijonų tonų trotilo galios branduolinių užtaisų bandymus, kuriuos JAV atliko 1952–1954 m. Ramiajame vandenyne, debesies viršus pasiekė 30–40 aukštį. km.

Pirmosiomis minutėmis po sprogimo debesis įgauna rutulio formą ir laikui bėgant išsitiesia vėjo kryptimi, pasiekdamas didžiulį dydį (apie 60-70 km).

Praėjus maždaug valandai po bombos, kurios TNT ekvivalentas yra 20 tūkstančių tonų, sprogimo debesies tūris siekia 300 km 3, o sprogus 20 milijonų tonų bombai, tūris gali siekti 10 tūkstančių km 3.

Judėdamas oro masių srauto kryptimi, atominis debesis gali užimti kelių dešimčių kilometrų ilgio juostą.

Iš debesies, jam judant, pakilus į viršutinius išretintos atmosferos sluoksnius, per kelias minutes ant žemės pradeda kristi radioaktyvios dulkės, pakeliui užteršdamos kelių tūkstančių kvadratinių kilometrų plotą.

Iš pradžių iškrenta sunkiausios dulkių dalelės, kurios turi laiko nusėsti per kelias valandas. Didžioji dalis stambių dulkių nukrenta per pirmąsias 6-8 valandas po sprogimo.

Apie 50% radioaktyviųjų dulkių dalelių (didžiausių) iškrenta per pirmąsias 8 valandas po sprogimo. Šis praradimas dažnai vadinamas vietiniu, priešingai nei bendras, plačiai paplitęs.

Mažesnės dulkių dalelės išlieka ore įvairiuose aukščiuose ir po sprogimo maždaug dvi savaites krenta ant žemės. Per šį laiką debesis gali kelis kartus apskrieti Žemės rutulį, užfiksuodamas plačią juostą, lygiagrečią platumai, kurioje įvyko sprogimas.

Mažos dalelės (iki 1 mikrono) lieka viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, tolygiau pasiskirsto visame Žemės rutulyje ir iškrenta per ateinančius metus. Pasak mokslininkų, smulkių radioaktyviųjų dulkių kritimas visur tęsiasi apie dešimt metų.

Didžiausią pavojų gyventojams kelia pirmosiomis valandomis po sprogimo krentančios radioaktyviosios dulkės, nes radioaktyviosios taršos lygis yra toks didelis, kad gali mirtinai sužaloti žmones ir gyvūnus, atsidūrusius radioaktyvaus debesies keliu. .

Teritorijos dydis ir teritorijos užterštumo laipsnis, nukritus radioaktyviosioms dulkėms, labai priklauso nuo meteorologinių sąlygų, reljefo, sprogimo aukščio, bombos užtaiso dydžio, grunto pobūdžio ir kt. Svarbiausias veiksnys, lemiantis užterštos zonos dydį ir jos konfigūraciją, yra vėjo kryptis ir stiprumas, vyraujančių sprogimo zonoje įvairiuose aukščiuose.

Norint nustatyti galimą debesų judėjimo kryptį, reikia žinoti, kuria kryptimi ir kokiu greičiu pučia vėjas įvairiuose aukščiuose, pradedant nuo maždaug 1 km aukščio ir baigiant 25-30 km. Tam orų tarnyba turi atlikti nuolatinius vėjo stebėjimus ir matavimus radijo zondų pagalba įvairiuose aukščiuose; Remdamiesi gautais duomenimis nustatykite, kuria kryptimi radioaktyvusis debesis greičiausiai judės.

Per 1954 m. JAV įvykdytą vandenilinės bombos sprogimą Ramiojo vandenyno centrinėje dalyje (Bikinio atole), užterštos teritorijos plotas buvo pailgos elipsės formos, kuri tęsėsi 350 km pavėjui ir 30 km. prieš vėją. Didžiausias juostos plotis buvo apie 65 km. bendro ploto pavojinga infekcija pasiekė apie 8 tūkstančius km 2.

Kaip žinoma, dėl šio sprogimo Japonijos žvejybos laivas Fukuryumaru, tuo metu buvęs maždaug 145 km atstumu, buvo užterštas radioaktyviomis dulkėmis. 23 laive buvę žvejai buvo sužeisti, vienas iš jų – mirtinai.

Po sprogimo 1954 m. kovo 1 d. nukritusios radioaktyvios dulkės taip pat apnuogino 29 amerikiečių darbuotojus ir 239 Maršalo salų gyventojus, kurie visi buvo sužeisti daugiau nei 300 km atstumu nuo sprogimo vietos. Taip pat buvo užsikrėtę kiti laivai, esantys Ramiajame vandenyne iki 1500 km atstumu nuo Bikini, ir kai kurios žuvys prie Japonijos krantų.

Apie atmosferos užterštumą sprogimo produktais rodė gegužę Ramiojo vandenyno pakrantėje ir Japonijoje prapliupusios liūtys, kurių metu buvo aptiktas labai padidėjęs radioaktyvumas. Teritorijos, kuriose 1954 m. gegužę įvyko radioaktyvūs krituliai, apima maždaug trečdalį visos Japonijos teritorijos.

Aukščiau pateikti duomenys apie žalos, kurią gyventojams gali padaryti sprogus didelio kalibro atominės bombos mastą, rodo, kad didelės galios branduoliniai užtaisai (milijonai tonų trotilo) gali būti laikomi radiologiniais ginklais, t. y. ginklais, kurie daugiau kenkia radioaktyviuosius sprogimo produktus nei su sprogimo momentu veikiančia smūgine banga, šviesos spinduliuote ir prasiskverbiančia spinduliuote.

Todėl ruošiant apgyvendintas vietoves ir šalies ūkio objektus civilinei gynybai, visur būtina numatyti priemones, skirtas apsaugoti gyventojus, gyvūnus, maistą, pašarus ir vandenį nuo užteršimo branduolinių užtaisų sprogimo produktais, gali kristi radioaktyvaus debesies keliu.

Reikėtų nepamiršti, kad dėl radioaktyviųjų medžiagų iškritimo bus užterštas ne tik dirvožemio paviršius ir objektai, bet ir oras, augmenija, vanduo atviruose rezervuaruose ir kt. Oras bus užterštas tiek radioaktyviųjų dalelių nusėdimo laikotarpiu ir ateityje, ypač keliuose eismo metu arba vėjuotu oru, kai į orą vėl kils nusėdusios dulkių dalelės.

Vadinasi, neapsaugotus žmones ir gyvūnus gali paveikti radioaktyviosios dulkės, kurios kartu su oru patenka į kvėpavimo takus.

Pavojingas bus ir maistas bei vanduo, užterštas radioaktyviosiomis dulkėmis, kurios, patekusios į organizmą, gali sukelti sunkias ligas, kartais net mirtinas. Taigi zonoje, kurioje iškris branduolinio sprogimo metu susidariusios radioaktyviosios medžiagos, žmonės bus veikiami ne tik išorinės spinduliuotės, bet ir į organizmą patekus užterštam maistui, vandeniui ar orui. Organizuojant apsaugą nuo branduolinio sprogimo produktų padarytos žalos, reikia atsižvelgti į tai, kad užterštumo laipsnis debesies judėjimo takelyje mažėja tolstant nuo sprogimo vietos.

Todėl pavojus, su kuriuo susiduria užterštos zonos teritorijoje esantys gyventojai, skirtingais atstumais nuo sprogimo vietos nėra vienodas. Pavojingiausios bus teritorijos, esančios netoli sprogimo vietos ir zonos, esančios palei debesų judėjimo ašį (vidutinė juostos dalis palei debesų judėjimo taką).

Radioaktyviosios taršos netolygumas debesų judėjimo kelyje tam tikru mastu yra natūralus. Į šią aplinkybę būtina atsižvelgti organizuojant ir vykdant gyventojų radiacinės saugos priemones.

Taip pat būtina atsižvelgti į tai, kad nuo sprogimo momento iki radioaktyviųjų medžiagų iškritimo iš debesies praeina šiek tiek laiko. Šis laikas didėja kuo toliau nuo sprogimo vietos ir gali trukti kelias valandas. Nuo sprogimo vietos nutolusių vietovių gyventojai turės pakankamai laiko imtis atitinkamų apsaugos priemonių.

Visų pirma, jei perspėjimo priemonės yra parengtos laiku ir atitinkami civilinės saugos padaliniai dirba efektyviai, apie pavojų gyventojus galima informuoti maždaug per 2-3 valandas.

Per šį laiką, iš anksto paruošus gyventojus ir aukštu organizavimo lygiu, galima atlikti daugybę priemonių, užtikrinančių gana patikimą apsaugą nuo radioaktyvios žalos žmonėms ir gyvūnams. Tam tikrų apsaugos priemonių ir būdų pasirinkimą lems konkrečios esamos situacijos sąlygos. Tačiau Bendri principai turi būti nustatyti ir atitinkamai iš anksto parengti civilinės gynybos planai.

Galima manyti, kad esant tam tikroms sąlygoms, racionaliausia turėtų būti visų pirma apsaugos priemonių taikymas vietoje, naudojant visas priemones ir. metodai, apsaugantys tiek nuo radioaktyviųjų medžiagų patekimo į organizmą, tiek nuo išorinės spinduliuotės.

Kaip žinia, labiausiai veiksmingomis priemonėmis apsauga nuo išorinės spinduliuotės yra pastogės (pritaikytos atsižvelgiant į antibranduolinės apsaugos reikalavimus, taip pat pastatai su masyviomis sienomis, pastatyti iš tankių medžiagų (plytų, cemento, gelžbetonio ir kt.), įskaitant rūsius, iškasus, rūsius, uždengtus plyšius ir paprastus gyvenamuosius pastatus.

Vertinant apsaugines savybes statant pastatus ir statinius galima vadovautis šiais orientaciniais duomenimis: medinis namas, priklausomai nuo sienų storio, susilpnina radioaktyviosios spinduliuotės poveikį 4-10 kartų, mūrinis namas - 10-50 kartų, rūsiai ir rūsiai mediniai namai- 50-100 kartų, tarpas su persidengiančiu žemės sluoksniu 60-90 cm - 200-300 kartų.

Vadinasi, civilinės gynybos planuose prireikus turėtų būti numatytos visų pirma galingesnių konstrukcijų panaudojimas apsauginė įranga; gyventojai, gavę signalą apie sunaikinimo pavojų, privalo nedelsdami prisiglausti šiose patalpose ir ten pasilikti, kol bus paskelbti tolesni veiksmai.

Tai, kiek laiko žmonės bus prieglaudai skirtose patalpose, daugiausia priklausys nuo to, kiek užterštos teritorijos, kurioje yra gyvenvietė, ir kaip laikui bėgant mažės radiacijos lygis.

Taigi, pavyzdžiui, apgyvendintose vietovėse, esančiose dideliu atstumu nuo sprogimo vietos, kur per trumpą laiką gali tapti saugios bendros neapsaugotų žmonių apšvitos dozės, šį kartą gyventojams patartina palaukti slėptuvėse.

Didelės radioaktyviosios taršos zonose, kur neapsaugotų žmonių bendra dozė bus didelė ir jos sumažinimas tokiomis sąlygomis pailgės, ilgalaikis žmonių buvimas prieglaudose bus sunkus. Todėl racionaliausia tokiose teritorijose pirmiausia priglausti gyventojus vietoje, o paskui evakuoti į neužterštos teritorijos. Evakuacijos pradžia ir trukmė priklausys nuo vietos sąlygų: radioaktyviosios taršos lygio, buvimo Transporto priemonė, susisiekimo maršrutai, metų laikas, evakuotųjų apgyvendinimo vietų atokumas ir kt.

Taigi radioaktyviosios taršos teritoriją pagal radioaktyvaus debesies pėdsaką sąlyginai galima suskirstyti į dvi zonas su skirtingais gyventojų apsaugos principais.

Pirmoji zona apima teritoriją, kurioje radiacijos lygis išlieka aukštas praėjus 5-6 dienoms po sprogimo ir lėtai mažėja (apie 10-20 proc. per dieną). Gyventojų evakavimas iš tokių teritorijų gali prasidėti tik radiacijos lygiui sumažėjus iki tokio lygio, kad surinkimo ir judėjimo užterštoje teritorijoje metu žmonės negaus bendros dozės, didesnės nei 50 rublių.

Antroji zona apima sritis, kuriose radiacijos lygis per pirmąsias 3-5 dienas po sprogimo sumažėja iki 0,1 rentgeno per valandą.

Evakuoti gyventojus iš šios zonos nepatartina, nes šį laiką galima laukti prieglaudose.

Sėkmingas gyventojų apsaugos priemonių įgyvendinimas visais atvejais neįsivaizduojamas be nuodugnios radiacinės žvalgybos ir stebėjimo bei nuolatinio radiacijos lygio stebėjimo.

Kalbant apie gyventojų apsaugą nuo radioaktyviosios žalos po branduolinio sprogimo metu susidariusio debesies judėjimo, reikia atsiminti, kad žalos išvengti arba ją sumažinti galima tik aiškiai suplanavus priemonių rinkinį, kuris apima:

perspėjimo sistemos, kuri laiku įspėja gyventojus apie labiausiai tikėtiną radioaktyvaus debesies judėjimo kryptį ir žalos pavojų, organizavimas. Šiems tikslams turi būti naudojamos visos turimos ryšio priemonės – telefonas, radijo stotys, telegrafas, radijo transliacija ir kt.;
civilinės gynybos padalinių mokymas atlikti žvalgybą tiek miestuose, tiek kaimo vietovėse;
žmonių priglaudimas pastogėse ar kitose nuo radioaktyviosios spinduliuotės saugančiose patalpose (rūsiuose, rūsiuose, plyšiuose ir kt.);
gyventojų ir gyvūnų evakavimas iš nuolatinio užteršimo radioaktyviosiomis dulkėmis zonos;
civilinės saugos medicinos tarnybos būrių ir įstaigų parengimas veiksmams, teikiantiems pagalbą nukentėjusiems, daugiausia gydymo, dezinfekcija, vandens tyrimai ir maisto produktai apie jūsų užteršimą radioaktyviosiomis medžiagomis;
iš anksto vykdyti maisto produktus sandėliuose, mažmeninės prekybos tinkluose, viešojo maitinimo įstaigose, taip pat vandentiekius apsaugoti nuo užteršimo radioaktyviosiomis dulkėmis (sandėliukų sandarinimas, konteinerių paruošimas, improvizuotos medžiagos gaminiams uždengti, maisto produktų ir taros nukenksminimo priemonių paruošimas, įrangos dozimetriniai prietaisai);
gyvūnų apsaugos priemonių vykdymas ir pagalbos teikimas gyvūnams pralaimėjimo atveju.

Siekiant užtikrinti patikimą gyvūnų apsaugą, būtina numatyti jų laikymą kolūkiuose ir valstybiniuose ūkiuose, esant galimybei, mažose grupėse komandose, fermose ar gyvenvietėse su prieglaudomis.

Taip pat būtina numatyti papildomų rezervuarų ar šulinių sukūrimą, kurie gali tapti atsarginiais vandens tiekimo šaltiniais, jei vanduo užterštas iš nuolatinių šaltinių.

Svarbūs tampa sandėliai, kuriuose laikomi pašarai, taip pat gyvulininkystės pastatai, kurie, kai tik įmanoma, turėtų būti sandarūs.

Norint apsaugoti vertingus veislinius gyvūnus, būtina turėti individualiomis priemonėmis apsauga, kurią galima pasigaminti iš vietoje turimų medžiagų (tvarsčiai akių apsaugai, krepšiai, antklodės ir kt.), taip pat dujokaukės (jei yra).

Norint atlikti patalpų nukenksminimą ir veterinarinį gyvūnų gydymą, būtina iš anksto atsižvelgti į ūkyje esančius dezinfekcijos įrenginius, purkštuvus, purkštuvus, skysčių barstytuvus ir kitus mechanizmus bei konteinerius, kurių pagalba atliekama dezinfekcija ir veterinarinis gydymas. galima atlikti darbus;

Sąvokų ir įstaigų, atliekančių statinių, reljefo, transporto priemonių, aprangos, įrangos ir kito civilinės gynybos turto nukenksminimo darbams, organizavimas ir parengimas, kuriems iš anksto imamasi priemonių pritaikyti komunalinę įrangą, žemės ūkio mašinas, mechanizmus ir instrumentus. tikslai. Priklausomai nuo turimos technikos, turi būti kuriami ir apmokomi atitinkami junginiai – būriai, komandos, grupės, daliniai ir kt.

1961 m. spalio 30 d. Sovietų Sąjungos branduolinių bandymų poligone Novaja Zemlijoje įvyko galingiausias sprogimas žmonijos istorijoje. Branduolinis grybas pakilo į 67 kilometrų aukštį, o šio grybo „kepurės“ skersmuo siekė 95 kilometrus. Smūgio banga tris kartus apskriejo Žemės rutulį (ir sprogimo banga nugriovė medinius pastatus kelių šimtų kilometrų atstumu nuo bandymų aikštelės). Sprogimo blyksnis buvo matomas iš tūkstančio kilometrų, nepaisant to, kad virš Novaja Zemljos kabojo tiršti debesys. Beveik valandą nebuvo radijo ryšio visoje Arktyje. Sprogimo galia, remiantis įvairiais šaltiniais, svyravo nuo 50 iki 57 megatonų (milijonai tonų trotilo).

Tačiau, kaip juokavo Nikita Sergejevičius Chruščiovas, jie nepadidino bombos galios iki 100 megatonų tik todėl, kad tokiu atveju Maskvoje būtų išdaužyti visi langai. Tačiau kiekvienas pokštas turi savo pokšto dalį – iš pradžių buvo planuota susprogdinti 100 megatonų bombą. O sprogimas Novaja Zemlijoje įtikinamai įrodė, kad sukurti bombą, kurios galia ne mažesnė kaip 100 megatonų, bent 200, yra visiškai įmanoma užduotis. Tačiau 50 megatonų yra beveik dešimt kartų daugiau nei visos dalyvaujančios šalys per visą Antrąjį pasaulinį karą sunaudotos amunicijos. Be to, jei būtų išbandytas 100 megatonų galios gaminys, iš bandymų aikštelės Novaja Zemlijoje (ir didžiojoje šios salos dalyje) liktų tik ištirpęs krateris. Maskvoje stiklai greičiausiai būtų išlikę, tačiau Murmanske jie galėjo būti išpūsti.

Vandenilinės bombos modelis. Branduolinių ginklų istorijos ir memorialinis muziejus Sarove

1961 m. spalio 30 d. 4200 metrų aukštyje virš jūros lygio susprogdintas įtaisas įėjo į istoriją pavadinimu „Cara Bomba“. Dar vienas ne oficialus pavadinimas- „Kuzkinos motina“. Tačiau oficialus šios vandenilinės bombos pavadinimas buvo ne toks skambus – kuklus gaminys AN602. Šis stebuklingas ginklas neturėjo karinės reikšmės - ne tonomis TNT ekvivalento, o paprastomis metrinėmis tonomis „gaminys“ svėrė 26 tonas ir būtų buvę sunku jį pristatyti „adresatui“. Tai buvo jėgos demonstravimas – aiškus įrodymas, kad Sovietų Sąjunga buvo pajėgi sukurti bet kokios galios masinio naikinimo ginklus. Kas paskatino mūsų šalies vadovybę žengti tokį precedento neturintį žingsnį? Žinoma, ne kas kita, kaip santykių su JAV pablogėjimas. Visai neseniai atrodė, kad JAV ir Sovietų Sąjunga pasiekė abipusį supratimą visais klausimais – 1959 metų rugsėjį Chruščiovas su oficialiu vizitu lankėsi JAV, taip pat buvo numatytas atsakomasis prezidento Dwighto Eisenhowerio vizitas į Maskvą. Tačiau 1960 metų gegužės 1 dieną virš sovietinės teritorijos buvo numuštas amerikiečių žvalgybinis lėktuvas U-2. 1961 metų balandį Amerikos žvalgybos agentūros surengė gerai apmokytų kubiečių emigrantų išsilaipinimą Plaja Žirono įlankoje (šis nuotykis baigėsi įtikinama Fidelio Castro pergale). Europoje didžiosios valstybės negalėjo apsispręsti dėl Vakarų Berlyno statuso. Dėl to 1961 metų rugpjūčio 13 dieną Vokietijos sostinę užblokavo garsioji Berlyno siena. Galiausiai 1961 m. JAV dislokavo PGM-19 Jupiter raketas Turkijoje – Europos Rusija (įskaitant Maskvą) buvo šių raketų diapazone (po metų Sovietų Sąjunga dislokuos raketas Kuboje ir prasidės garsioji Kubos raketų krizė ). Jau nekalbant apie tai, kad tarp Sovietų Sąjungos ir Amerikos tuo metu nebuvo lygybės branduolinių užtaisų ir jų nešėjų skaičiumi – 6 tūkstančius amerikiečių kovinių galvučių galėjome atremti tik trimis šimtais. Taigi termobranduolinės energijos demonstravimas dabartinėje situacijoje nebuvo nereikalingas.

Sovietinis trumpas filmas apie caro bombos bandymus

Sklando mitas, kad superbomba buvo sukurta Chruščiovo nurodymu tais pačiais 1961 metais rekordiškai greitai – vos per 112 dienų. Tiesą sakant, bombos kūrimas prasidėjo 1954 m. O 1961 m. kūrėjai tiesiog padidino esamą „produktą“ iki reikiamos galios. Tuo pačiu metu Tupolevo projektavimo biuras modernizavo Tu-16 ir Tu-95 lėktuvus naujiems ginklams. Pirminiais skaičiavimais, bombos svoris turėjo būti ne mažesnis kaip 40 tonų, tačiau lėktuvų konstruktoriai branduoliniams mokslininkams paaiškino, kad šiuo metu tokio svorio gaminiui nešėjų nėra ir negali būti. Branduoliniai mokslininkai pažadėjo sumažinti bombos svorį iki visai priimtinų 20 tonų. Tiesa, tokiam svoriui ir tokiems matmenims reikėjo visiškai perdaryti bombų skyrius, tvirtinimo detales, bombų skyrius.

Vandenilinės bombos sprogimas

Darbą su bomba atliko jaunų branduolinių fizikų grupė, vadovaujama I. V. Kurchatova. Šiai grupei taip pat priklausė Andrejus Sacharovas, kuris tuo metu dar negalvojo apie nesutarimus. Be to, jis buvo vienas iš pirmaujančių produkto kūrėjų.

Tokia galia buvo pasiekta naudojant daugiapakopę konstrukciją - urano užtaisas, kurio galia buvo „tik“ pusantros megatonos, pradėjo branduolinę reakciją antrojo etapo įkrovimu, kurio galia buvo 50 megatonų. Nekeičiant bombos matmenų, pavyko padaryti ją trijų pakopų (tai jau 100 megatonų). Teoriškai scenos įkrovimų skaičius galėtų būti neribotas. Bombos dizainas buvo unikalus savo laikui.

Chruščiovas paskubino kūrėjus – spalį naujai pastatytuose Kremliaus Kongresų rūmuose vyko 22-asis TSKP suvažiavimas, o žinia apie galingiausią žmonijos istorijoje sprogimą turėjo būti paskelbta iš suvažiavimo tribūnos. O 1961 m. spalio 30 d. Chruščiovas gavo ilgai lauktą telegramą, kurią pasirašė vidutinės inžinerijos ministras E. P. Slavskis ir Sovietų Sąjungos maršalka K. S. Moskalenko (bandymo vadovai):

„Maskva. Kremlius. N. S. Chruščiovas.
„Novaya Zemlya“ bandymas buvo sėkmingas. Užtikrinamas testuotojų ir aplinkinių gyventojų saugumas. Treniruočių aikštelė ir visi dalyviai atliko Tėvynės užduotį. Grįžtame prie suvažiavimo“.

Caro Bombos sprogimas beveik iš karto tapo derlinga dirva visokiems mitams. Kai kuriuos iš jų išplatino ... oficialioji spauda. Pavyzdžiui, „Pravda“ pavadino carą Bombą ne mažiau kaip atominių ginklų vakarykštę dieną ir tvirtino, kad jau buvo sukurti galingesni užtaisai. Taip pat sklandė gandai apie savaime išsilaikančią termobranduolinę reakciją atmosferoje. Kai kurių nuomone, sprogimo galios sumažėjimą lėmė baimė suskilti Žemės pluta arba... sukelti termobranduolinę reakciją vandenynuose.

Bet kaip ten bebūtų, po metų, per Kubos raketų krizę, JAV vis dar turėjo didžiulį pranašumą branduolinių galvučių skaičiumi. Tačiau jie niekada nesiryžo jų naudoti.

Be to, manoma, kad didžiulis sprogimas prisidėjo prie trijų vidutinių branduolinių bandymų uždraudimo derybų, kurios Ženevoje vyko nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos. 1959–1960 m. visos branduolinės valstybės, išskyrus Prancūziją, sutiko su vienašališku atsisakymu atlikti bandymus, kol vyko šios derybos. Tačiau toliau kalbėjome apie priežastis, privertusias Sovietų Sąjungą nesilaikyti savo įsipareigojimų. Po sprogimo Novaja Zemlijoje derybos buvo atnaujintos. O 1963 metų spalio 10 dieną Maskvoje buvo pasirašyta Branduolinio ginklo bandymų atmosferos draudimo sutartis. kosmosas ir po vandeniu“. Kol bus laikomasi šios sutarties, sovietų caras Bomba išliks galingiausiu sprogstamuoju užtaisu žmonijos istorijoje.

Šiuolaikinė kompiuterių rekonstrukcija

Atominė bomba ir vandenilio bomba yra galingi ginklai, naudojantys branduolines reakcijas kaip sprogstamosios energijos šaltinį. Pirmą kartą mokslininkai sukūrė branduolinių ginklų technologiją Antrojo pasaulinio karo metais.

Atominės bombos tik du kartus buvo panaudotos tikrame kare, abu kartus JAV prieš Japoniją Antrojo pasaulinio karo pabaigoje. Po karo sekė branduolinio ginklo platinimo laikotarpis, o Šaltojo karo metu JAV ir Sovietų Sąjunga kovojo dėl dominavimo pasaulinėse branduolinio ginklavimosi varžybose.

Kas yra vandenilinė bomba, kaip ji veikia, termobranduolinio užtaiso veikimo principas ir kada buvo atlikti pirmieji bandymai SSRS – parašyta žemiau.

Kaip veikia atominė bomba?

Vokiečių fizikai Otto Hahn, Lise Meitner ir Fritz Strassmann 1938 metais Berlyne atradus branduolio dalijimosi fenomeną, atsirado galimybė sukurti nepaprastos galios ginklus.

Kai radioaktyviosios medžiagos atomas suskyla į lengvesnius atomus, staiga, galingai išsiskiria energija.

Branduolio dalijimosi atradimas atvėrė galimybę panaudoti branduolines technologijas, įskaitant ginklus.

Atominė bomba yra ginklas, kurio sprogstamoji energija gaunama tik iš dalijimosi reakcijos.

Vandenilio bombos arba termobranduolinio užtaiso veikimo principas pagrįstas branduolio dalijimosi ir branduolių sintezės deriniu.

Branduolio sintezė yra dar vienas reakcijos tipas, kai lengvesni atomai susijungia ir išskiria energiją. Pavyzdžiui, dėl branduolių sintezės reakcijos iš deuterio ir tričio atomų susidaro helio atomas, išskiriantis energiją.

Manheteno projektas

Manheteno projektas buvo kodinis Amerikos projekto, skirto sukurti praktinę atominę bombą Antrojo pasaulinio karo metu, pavadinimas. Manheteno projektas buvo pradėtas kaip atsakas į vokiečių mokslininkų, kurie nuo 1930 m. dirbo su ginklais naudojant branduolines technologijas, pastangas.

1942 m. gruodžio 28 d. prezidentas Franklinas Rooseveltas leido sukurti Manheteno projektą, kuris suburtų įvairius mokslininkus ir karinį personalą. pareigūnai dirba su branduoliniais tyrimais.

Didžioji darbo dalis buvo atlikta Los Alamose, Naujojoje Meksikoje, vadovaujant fizikui teoretikai J. Robertui Oppenheimeriui.

1945 m. liepos 16 d. atokioje dykumos vietoje netoli Alamogordo, Naujojoje Meksikoje, buvo sėkmingai išbandyta pirmoji atominė bomba, kurios galia prilygsta 20 kilotonų trotilo. Vandenilinės bombos sprogimas sukūrė didžiulį, maždaug 150 metrų aukščio grybo formos debesį ir pradėjo atominį amžių.

Vienintelė pirmojo pasaulyje atominio sprogimo nuotrauka, kurią padarė amerikiečių fizikas Jackas Aebi

Kūdikis ir storas žmogus

Los Alamos mokslininkai iki 1945 m. sukūrė dviejų skirtingų tipų atomines bombas – urano pagrindu pagamintą ginklą, pavadintą „Baby“, ir plutonio pagrindu pagamintą ginklą, pavadintą „Fat Man“.

Nors karas Europoje baigėsi balandį, kovos Ramiajame vandenyne tęsėsi tarp Japonijos ir JAV pajėgų.

Liepos pabaigoje prezidentas Harry Trumanas Potsdamo deklaracijoje paragino Japoniją pasiduoti. Deklaracijoje buvo pažadėta „greitai ir visiškas sunaikinimas„Jei Japonija nebūtų pasidavusi.

1945 m. rugpjūčio 6 d. JAV numetė savo pirmąją atominę bombą iš bombonešio B-29, pavadinto Enola Gay ant Japonijos miesto Hirosimos.

„Kūdikio“ sprogimas atitiko 13 kilotonų trotilo, sulygino penkias kvadratines mylias miesto ir akimirksniu pražudė 80 000 žmonių. Dešimtys tūkstančių žmonių vėliau mirs nuo radiacijos poveikio.

Japonai toliau kovojo, o JAV po trijų dienų numetė antrą atominę bombą ant Nagasakio miesto. Per „Fat Man“ sprogimą žuvo apie 40 000 žmonių.

Remdamasis „naujos ir žiauriausios bombos“ griaunamąja galia, Japonijos imperatorius Hirohito rugpjūčio 15 d. paskelbė apie savo šalies pasidavimą, užbaigdamas Antrąjį pasaulinį karą.

Šaltasis karas

IN pokario metais JAV buvo vienintelė šalis, turinti branduolinį ginklą. Iš pradžių SSRS neturėjo pakankamai mokslinių pasiekimų ir žaliavų branduolinėms galvutėms sukurti.

Tačiau sovietų mokslininkų pastangų dėka žvalgybos duomenys ir atrasti regioniniai urano šaltiniai rytų Europa 1949 m. rugpjūčio 29 d. SSRS išbandė savo pirmąją branduolinę bombą. Vandenilinės bombos įrenginį sukūrė akademikas Sacharovas.

Nuo atominių ginklų iki termobranduolinių ginklų

JAV į tai atsakė 1950 m., pradėdamos pažangesnių termobranduolinių ginklų kūrimo programą. Prasidėjo Šaltojo karo ginklavimosi varžybos, o branduoliniai bandymai ir tyrimai tapo didelio masto taikiniais kelioms šalims, ypač JAV ir Sovietų Sąjungai.

šiais metais JAV susprogdino termobranduolinę bombą, kurios išeiga 10 megatonų trotilo.

1955 – SSRS sureagavo pirmuoju termobranduoliniu bandymu – tik 1,6 megatonos. Tačiau pagrindinės sovietinio karinio-pramoninio komplekso sėkmės laukė. Vien 1958 metais SSRS išbandė 36 įvairių klasių branduolines bombas. Tačiau Sovietų Sąjunga nieko nepatyrė kaip caro bomba.

SSRS vandenilinės bombos bandymas ir pirmasis sprogimas

1961 m. spalio 30 d. rytą sovietų bombonešis Tu-95 pakilo iš Olenjos aerodromo Kolos pusiasalyje tolimoje Rusijos šiaurėje.

Lėktuvas buvo specialiai modifikuota versija, pradėta eksploatuoti prieš keletą metų – didžiulis keturių variklių monstras, kuriam pavesta neštis sovietų branduolinį arsenalą.

Modifikuota TU-95 „Bear“ versija, specialiai paruošta pirmajam vandenilinės caro bombos bandymui SSRS

Tu-95 gabeno didžiulę 58 megatonų bombą – prietaisą, per didelį, kad tilptų orlaivio bombų skyriuje, kur paprastai buvo gabenama tokia amunicija. 8 m ilgio bomba buvo apie 2,6 m skersmens ir svėrė daugiau nei 27 tonas ir išliko istorijoje su pavadinimu Tsar Bomba - "car Bomba".

Caro Bomba nebuvo eilinė branduolinė bomba. Tai buvo intensyvių sovietų mokslininkų pastangų sukurti galingiausius branduolinius ginklus rezultatas.

Tupolevas pasiekė savo tikslą – Novaja Zemliją, retai apgyvendintą salyną Barenco jūroje, virš užšalusių šiaurinių SSRS pakraščių.

„Caro bomba“ sprogo 11:32 Maskvos laiku. SSRS vandenilinės bombos bandymų rezultatai parodė visą šio tipo ginklo žalingų veiksnių spektrą. Prieš atsakydami į klausimą, kas galingesnė – atominė ar vandenilinė bomba, reikėtų žinoti, kad pastarosios galia matuojama megatonais, o atominių – kilotonais.

Šviesos spinduliavimas

Vienu akies mirksniu bomba sukūrė septynių kilometrų pločio ugnies kamuolį. Ugnies kamuolys pulsavo nuo savo smūgio bangos jėgos. Blyksnį buvo galima pamatyti už tūkstančių kilometrų – Aliaskoje, Sibire ir Šiaurės Europoje.

Šoko banga

Vandenilinės bombos sprogimo Novaja Zemlijoje pasekmės buvo katastrofiškos. Severny kaime, esančiame apie 55 km nuo Ground Zero, visi namai buvo visiškai sugriauti. Buvo pranešta, kad sovietinėje teritorijoje, už šimtų kilometrų nuo sprogimo zonos, buvo apgadinta viskas – sugriauti namai, nukritę stogai, apgadintos durys, išdaužyti langai.

Vandenilinės bombos nuotolis yra keli šimtai kilometrų.

Priklausomai nuo įkrovimo galios ir žalingų veiksnių.

Jutikliai užfiksavo sprogimo bangą, kai ji apskriejo Žemę ne vieną, ne du, o tris kartus. Garso banga užfiksuota netoli Diksono salos maždaug 800 km atstumu.

Elektromagnetinis impulsas

Radijo ryšys visoje Arktyje buvo sutrikęs daugiau nei valandą.

Prasiskverbianti spinduliuotė

Įgula gavo tam tikrą radiacijos dozę.

Teritorijos radioaktyvioji tarša

Caro Bombos sprogimas Novaja Zemlijoje pasirodė stebėtinai „švarus“. Bandytojai į sprogimo vietą atvyko po dviejų valandų. Radiacijos lygis šioje vietoje didelio pavojaus nekėlė – ne daugiau kaip 1 mR/val. vos 2-3 km spinduliu. Priežastys buvo bombos konstrukcijos ypatybės ir sprogimas pakankamai dideliu atstumu nuo paviršiaus.

Šiluminė spinduliuotė

Nepaisant to, kad nešiklis, padengtas specialiais šviesą ir šilumą atspindinčiais dažais, sprogimo momentu nuskriejo 45 km atstumu, jis grįžo į bazę su dideliu terminiu odos pažeidimu. Neapsaugotam žmogui spinduliuotė sukeltų trečiojo laipsnio nudegimus iki 100 km atstumu.

	Grybas po sprogimo matomas 160 km atstumu, debesies skersmuo šaudymo metu yra 56 km
	Blyksnis nuo maždaug 8 km skersmens caro Bombos sprogimo

Vandenilinės bombos veikimo principas

Vandenilinės bombos įtaisas.

Pirminė pakopa veikia kaip jungiklis – gaidukas. Plutonio dalijimosi reakcija trigeryje inicijuoja termobranduolinės sintezės reakciją antrinėje stadijoje, kai temperatūra bombos viduje akimirksniu pasiekia 300 milijonų °C. Įvyksta termobranduolinis sprogimas. Pirmasis vandenilinės bombos bandymas sukrėtė pasaulio bendruomenę savo griaunančia galia.

Vaizdo įrašas apie sprogimą branduolinių bandymų aikštelėje

VANDENILINĖ BOMBĖ, didelės griaunamosios galios ginklas (megatonų eilės TNT ekvivalentu), kurio veikimo principas pagrįstas lengvųjų branduolių termobranduolinės sintezės reakcija. Sprogimo energijos šaltinis yra procesai, panašūs į tuos, kurie vyksta Saulėje ir kitose žvaigždėse.

1961 m. įvyko galingiausias vandenilinės bombos sprogimas.

Spalio 30 dienos rytą 11.32 val. virš Novaja Zemljos, Mityushi įlankos srityje, 4000 m aukštyje virš žemės paviršiaus, buvo susprogdinta vandenilinė bomba, kurios talpa 50 milijonų tonų trotilo.

Sovietų Sąjunga išbandė galingiausią termobranduolinį įrenginį istorijoje. Net ir „pusinėje“ versijoje (o maksimali tokios bombos galia yra 100 megatonų) sprogimo energija buvo dešimt kartų didesnė už visų Antrojo pasaulinio karo metu kariaujančių šalių naudotų sprogmenų (įskaitant ir atominę) bendrą galią. bombos, numestos ant Hirosimos ir Nagasakio). Sprogimo smūgio banga aplink Žemės rutulį apskriejo tris kartus – pirmą kartą per 36 valandas ir 27 minutes.

Šviesos blyksnis buvo toks ryškus, kad, nepaisant nuolatinio debesuotumo, jis buvo matomas net iš komandų posto Belušja Gubos kaime (beveik 200 km nuo sprogimo epicentro). Grybų debesis išaugo į 67 km aukštį. Sprogimo metu, kai bomba lėtai krito ant didžiulio parašiuto iš 10 500 aukščio į apskaičiuotą detonacijos tašką, lėktuvnešis Tu-95 su įgula ir jo vadu majoru Andrejumi Jegorovičiumi Durnovcevu jau buvo lėktuve. saugi zona. Vadas grįžo į savo aerodromą kaip pulkininkas leitenantas, Sovietų Sąjungos didvyris. Apleistame kaime – 400 km nuo epicentro – mediniai namai buvo sugriauti, o mūriniai neteko stogų, langų ir durų. Daug šimtų kilometrų nuo bandymų aikštelės dėl sprogimo beveik valandą pasikeitė radijo bangų sklidimo sąlygos, nutrūko radijo ryšys.

Bombą sukūrė V.B. Adamskis, Yu.N. Smirnovas, A.D. Sacharovas, Yu.N. Babajevas ir Yu.A. Trutnevas (už kurį Sacharovas buvo apdovanotas trečiuoju Socialistinio darbo didvyrio medaliu). „Įrenginio“ masė siekė 26 tonas, gabenti ir numesti buvo panaudotas specialiai modifikuotas strateginis bombonešis Tu-95.

„Superbomba“, kaip ją pavadino A. Sacharovas, netilpo į lėktuvo bombų skyrių (jos ilgis buvo 8 metrai, o skersmuo – apie 2 metrai), todėl buvo išpjauta neelektrinė fiuzeliažo dalis. ir buvo sumontuotas specialus kėlimo mechanizmas ir įtaisas bombai pritvirtinti; tuo pačiu metu skrydžio metu vis tiek įstrigo daugiau nei pusė jo. Visas orlaivio korpusas, net jo sraigtų mentės buvo padengtos specialiais baltais dažais, kurie saugojo jį nuo šviesos blyksnio sprogimo metu. Tais pačiais dažais buvo padengtas ir lydinčio laboratorinio lėktuvo korpusas.

Užtaiso, kuris Vakaruose gavo „caro bombos“ pavadinimą, sprogimo rezultatai buvo įspūdingi:

* Sprogimo branduolinis „grybas“ pakilo į 64 km aukštį; jo kepurės skersmuo siekė 40 kilometrų.

Sprogimo ugnies kamuolys pasiekė žemę ir beveik pasiekė bombos paleidimo aukštį (tai yra, sprogimo ugnies kamuolys buvo maždaug 4,5 kilometro).

* Spinduliuotė sukėlė trečiojo laipsnio nudegimus iki šimto kilometrų atstumu.

* Radiacijos piko metu sprogimas pasiekė 1% saulės energijos.

* Smūgio banga, kilusi po sprogimo, tris kartus apskriejo Žemės rutulį.

* Atmosferos jonizacija sukėlė radijo trukdžius net šimtus kilometrų nuo bandymų aikštelės vieną valandą.

* Liudininkai pajuto smūgį ir galėjo apibūdinti sprogimą tūkstančių kilometrų atstumu nuo epicentro. Be to, smūginė banga tam tikru mastu išlaikė savo griaunančią galią tūkstančių kilometrų atstumu nuo epicentro.

* Akustinė banga pasiekė Diksono salą, kur nuo sprogimo bangos išdaužė namų langus.

Politinis šio bandymo rezultatas buvo Sovietų Sąjungos demonstravimas, kad ji turi neribotą masinio naikinimo ginklų kiekį – tuo metu JAV išbandytos bombos didžiausias megatonnažas buvo keturis kartus mažesnis nei caro Bombos. Tiesą sakant, vandenilinės bombos galios padidinimas pasiekiamas tiesiog padidinus darbinės medžiagos masę, todėl iš esmės nėra jokių veiksnių, trukdančių sukurti 100 megatonų ar 500 megatonų vandenilinę bombą. (Tiesą sakant, „Tsar Bomba“ buvo sukurta 100 megatonų ekvivalentui; planuota sprogimo galia buvo sumažinta perpus, anot Chruščiovo, „Kad nesudaužytų viso stiklo Maskvoje“). Šiuo bandymu Sovietų Sąjunga pademonstravo gebėjimą sukurti bet kokios galios vandenilinę bombą ir priemonę pristatyti bombą į detonacijos tašką.

Termobranduolinės reakcijos. Saulės viduje yra milžiniškas kiekis vandenilio, kuris yra itin stipriai suspaustas, esant apytiksliai temperatūrai. 15 000 000 K. Esant tokioms aukštoms temperatūroms ir plazmos tankiui vandenilio branduoliai nuolat susiduria vienas su kitu, kai kurie iš jų baigiasi jų susiliejimu ir galiausiai susidaro sunkesni helio branduoliai. Tokias reakcijas, vadinamas termobranduoline sinteze, lydi didžiulis energijos kiekis. Remiantis fizikos dėsniais, termobranduolinės sintezės metu energija išsiskiria dėl to, kad formuojant sunkesnį branduolį, dalis į jo sudėtį įeinančių lengvųjų branduolių masės paverčiama milžinišku energijos kiekiu. Štai kodėl Saulė, turėdama milžinišką masę, termobranduolinės sintezės procese kasdien praranda apytiksliai. 100 milijardų tonų medžiagos ir išskiria energiją, kurios dėka gyvybė Žemėje tapo įmanoma.

Vandenilio izotopai. Vandenilio atomas yra paprasčiausias iš visų esamų atomų. Jį sudaro vienas protonas, kuris yra jo branduolys, aplink kurį sukasi vienas elektronas. Kruopštūs vandens (H 2 O) tyrimai parodė, kad jame yra nežymūs kiekiai „sunkiojo“ vandens, kuriame yra vandenilio „sunkusis izotopas“ – deuterio (2 H). Deuterio branduolys susideda iš protono ir neutrono – neutralios dalelės, kurios masė artima protonui.

Yra trečiasis vandenilio izotopas – tritis, kurio branduolyje yra vienas protonas ir du neutronai. Tritis yra nestabilus ir spontaniškai suyra radioaktyviai, virsdamas helio izotopu. Tričio pėdsakų rasta Žemės atmosferoje, kur jis susidaro dėl kosminių spindulių sąveikos su orą sudarančiomis dujų molekulėmis. Tritis yra gaminamas dirbtinai branduoliniame reaktoriuje, apšvitinant ličio-6 izotopą neutronų srautu.

Vandenilio bombos kūrimas. Preliminari teorinė analizė parodė, kad termobranduolinė sintezė lengviausiai įvyksta deuterio ir tričio mišinyje. Remdamiesi tuo, JAV mokslininkai 1950 m. pradžioje pradėjo įgyvendinti vandenilinės bombos (HB) sukūrimo projektą. Pirmieji modelio branduolinio įrenginio bandymai buvo atlikti Enewetako poligone 1951 m. pavasarį; termobranduolinė sintezė buvo tik dalinė. Didelė sėkmė buvo pasiekta 1951 m. lapkričio 1 d., kai buvo išbandytas didžiulis branduolinis įrenginys, kurio sprogimo galia buvo 4? 8 Mt TNT ekvivalentas.

Pirmoji vandenilinė aviacinė bomba SSRS buvo susprogdinta 1953 metų rugpjūčio 12 dieną, o 1954 metų kovo 1 dieną amerikiečiai galingesnę (apie 15 Mt) aviacinę bombą susprogdino Bikini atole. Nuo tada abi valstybės įvykdė pažangių megatonų ginklų sprogimus.

Sprogimą Bikini atole lydėjo didelis radioaktyviųjų medžiagų kiekis. Vieni jų nukrito už šimtų kilometrų nuo sprogimo vietos Japonijos žvejybos laive „Lucky Dragon“, kiti apėmė Rongelapo salą. Kadangi termobranduolinės sintezės metu susidaro stabilus helis, grynos vandenilinės bombos sprogimo radioaktyvumas neturėtų būti didesnis nei termobranduolinės reakcijos atominio detonatoriaus. Tačiau nagrinėjamu atveju numatomas ir tikrasis radioaktyviųjų nuosėdų kiekis ir sudėtis labai skyrėsi.

Vandenilio bombos veikimo mechanizmas. Vandenilinės bombos sprogimo metu vykstančių procesų seka gali būti pavaizduota taip. Pirma, termobranduolinės reakcijos iniciatoriaus užtaisas (maža atominė bomba), esantis HB apvalkalo viduje, sprogsta, todėl įvyksta neutronų blyksnis ir sukuriama aukšta temperatūra, reikalinga termobranduolinės sintezės inicijavimui. Neutronai bombarduoja įdėklą iš ličio deuterido – deuterio junginio su ličiu (naudojamas ličio izotopas, kurio masės numeris 6). Litis-6, veikiamas neutronų, suskaidomas į helią ir tritį. Taigi, atominis saugiklis sukuria sintezei reikalingas medžiagas tiesiai pačioje bomboje.

Tada deuterio ir tričio mišinyje prasideda termobranduolinė reakcija, temperatūra bombos viduje sparčiai didėja, į sintezę įtraukiant vis daugiau vandenilio. Toliau kylant temperatūrai, gali prasidėti reakcija tarp deuterio branduolių, būdinga grynai vandenilinei bombai. Visos reakcijos, žinoma, įvyksta taip greitai, kad suvokiamos kaip akimirksniu.

Skilimas, sintezė, dalijimasis (superbomba). Tiesą sakant, bomboje aukščiau aprašytų procesų seka baigiasi deuterio ir tričio reakcijos stadijoje. Be to, bombų kūrėjai nusprendė naudoti ne branduolių sintezę, o branduolio dalijimąsi. Susiliejus deuterio ir tričio branduoliams, susidaro helis ir greitieji neutronai, kurių energija yra pakankamai didelė, kad sukeltų urano-238 (pagrindinio urano izotopo, daug pigesnio už įprastose atominėse bombose naudojamą uraną-235) branduolio dalijimąsi. Greitieji neutronai suskaldo superbombos urano apvalkalo atomus. Vienos tonos urano dalijimasis sukuria 18 Mt energijos. Energija naudojama ne tik sprogimui ir šilumos gamybai. Kiekvienas urano branduolys skyla į du labai radioaktyvius „fragmentus“. Skilimo produktai apima 36 skirtingus cheminius elementus ir beveik 200 radioaktyvių izotopų. Visa tai sudaro radioaktyvius nuosėdas, lydinčius superbombų sprogimus.

Dėl unikalaus dizaino ir aprašyto veikimo mechanizmo tokio tipo ginklai gali būti pagaminti tiek galingi, kiek norisi. Tai daug pigiau nei tokios pat galios atominės bombos.