Čo sa stane po výbuchu vodíkovej bomby. H-bomba. História vzniku silných zbraní

H-BOMBA
zbraň s veľkou ničivou silou (rádovo megatóny v ekvivalente TNT), ktorej princíp fungovania je založený na reakcii termonukleárnej fúzie ľahkých jadier. Zdrojom energie výbuchu sú procesy podobné procesom prebiehajúcim v Slnku a iných hviezdach.
Termonukleárne reakcie. Vnútro Slnka obsahuje obrovské množstvo vodíka, ktorý je v stave ultra vysokého stlačenia pri teplote cca. 15 000 000 K. Pri tak vysokej teplote a hustote plazmy dochádza k jadrám vodíka k neustálym vzájomným zrážkam, z ktorých niektoré končia ich fúziou a v konečnom dôsledku aj tvorbou ťažších jadier hélia. Takéto reakcie, nazývané termonukleárna fúzia, sú sprevádzané uvoľňovaním obrovského množstva energie. Podľa fyzikálnych zákonov je uvoľnenie energie pri termonukleárnej fúzii spôsobené tým, že počas tvorby ťažšieho jadra sa časť hmotnosti ľahkých jadier zahrnutých v jeho zložení premení na kolosálne množstvo energie. Preto Slnko s obrovskou hmotnosťou v procese termonukleárnej fúzie stráca približne. 100 miliárd ton hmoty a uvoľňuje energiu, vďaka čomu bol život na Zemi možný.
Izotopy vodíka. Atóm vodíka je najjednoduchším zo všetkých existujúcich atómov. Skladá sa z jedného protónu, čo je jeho jadro, okolo ktorého sa otáča jediný elektrón. Dôkladné štúdie vody (H2O) ukázali, že obsahuje stopové množstvá „ťažkej“ vody obsahujúcej „ťažký izotop“ vodíka - deutéria (2H). Jadro deutéria pozostáva z protónu a neutrónu - neutrálnej častice s hmotnosťou blízkou protónu. Existuje tretí izotop vodíka, tritium, ktorý obsahuje v jadre jeden protón a dva neutróny. Tritium je nestabilné a podlieha spontánnemu rádioaktívnemu rozpadu, pričom sa mení na izotop hélia. Stopy trícia boli nájdené v zemskej atmosfére, kde vzniká v dôsledku interakcie kozmického žiarenia s molekulami plynu, ktoré tvoria vzduch. Tritium sa vyrába umelo v jadrovom reaktore ožiarením izotopu lítia-6 tokom neutrónov.
Vývoj vodíkovej bomby. Predbežná teoretická analýza ukázala, že termonukleárnu fúziu je najľahšie uskutočniť v zmesi deutéria a trícia. Vzhľadom na to sa americkí vedci na začiatku päťdesiatych rokov minulého storočia pustili do projektu vytvorenia vodíkovej bomby (HB). Prvé testy modelového jadrového zariadenia boli vykonané na testovacom mieste Eniwetok na jar 1951; termonukleárna fúzia bola len čiastočná. Významný úspech bol dosiahnutý 1. novembra 1951 pri testovaní masívneho jadrového zariadenia, ktorého sila výbuchu bola 4e8 Mt v ekvivalente TNT. Prvá vodíková letecká bomba bola odpálená v ZSSR 12. augusta 1953 a 1. marca 1954 Američania odpálili na atole Bikini silnejšiu (asi 15 Mt) leteckú bombu. Od tej doby obe mocnosti odpálili pokročilé megatonové zbrane. Explóziu na atole Bikini sprevádzalo uvoľnenie veľkého množstva rádioaktívnych látok. Niektorí z nich padli stovky kilometrov od miesta výbuchu na japonskej rybárskej lodi „Happy Dragon“ a druhý zasypal ostrov Rongelap. Pretože stabilné hélium vzniká v dôsledku termonukleárnej fúzie, rádioaktivita pri výbuchu čisto vodíkovej bomby by nemala byť väčšia ako rádioaktivita atómovej rozbušky termonukleárnej reakcie. V posudzovanom prípade sa však predpovedaný a skutočný rádioaktívny spad výrazne líšil v množstve a zložení.
Mechanizmus účinku vodíkovej bomby. Sled procesov, ku ktorým dochádza počas výbuchu vodíkovej bomby, je možné znázorniť nasledovne. Najprv exploduje iniciátor náboja termonukleárnej reakcie (malá atómová bomba) vo vnútri plášťa HB, v dôsledku čoho dôjde k zániku neutrónov a vzniku vysokej teploty, ktorá je potrebná na zahájenie termonukleárnej fúzie. Neutróny bombardujú vložku deuteridu lítia - zlúčeninu deutéria s lítiom (používa sa izotop lítia s hmotnostným číslom 6). Lítium-6 sa pôsobením neutrónov rozdeľuje na hélium a trícium. Atómová poistka teda vytvára materiály potrebné na syntézu priamo v samotnej bombe. Potom začne termonukleárna reakcia v zmesi deutéria a trícia, teplota vo vnútri bomby rýchlo stúpa a do syntézy sa zapája stále viac vodíka. S ďalším nárastom teploty sa mohla začať reakcia medzi jadrami deutéria, charakteristická pre čisto vodíkovú bombu. Všetky reakcie sú, samozrejme, také rýchle, že sú vnímané ako okamžité.
Delenie, syntéza, delenie (superbomba). V skutočnosti v bombe postupnosť vyššie opísaných procesov končí v štádiu reakcie deutéria s tríciom. Konštruktéri bômb ďalej uprednostnili použitie jadrového štiepenia pred jadrovou syntézou. V dôsledku fúzie jadier deutéria a trícia vzniká hélium a rýchle neutróny, ktorých energia je dostatočne veľká na to, aby spôsobila štiepenie uránu-238 (hlavný izotop uránu, oveľa lacnejší ako urán-235 používaný v konvenčnom atómové bomby). Rýchle neutróny rozdeľujú atómy uránovej škrupiny superbomby. Štiepením jednej tony uránu sa vytvorí energia ekvivalentná 18 Mt. Energia nejde len do výbuchu a uvoľnenia tepla. Každé jadro uránu sa rozdelí na dva vysoko rádioaktívne „fragmenty“. Štiepne produkty obsahujú 36 rôznych chemických prvkov a takmer 200 rádioaktívnych izotopov. To všetko predstavuje rádioaktívny spad sprevádzajúci výbuchy superombom. Vďaka jedinečnému designu a popísanému mechanizmu účinku môžu byť zbrane tohto typu vyrobené tak silne, ako sa požaduje. Je to oveľa lacnejšie ako atómové bomby rovnakej sily.
Následky výbuchu. Rázová vlna a tepelný efekt. Priamy (primárny) účinok výbuchu superbomby je trojnásobný. Najviditeľnejším z priamych nárazov je rázová vlna obrovskej intenzity. Sila jeho nárazu v závislosti od sily bomby, výšky výbuchu nad zemským povrchom a charakteru terénu klesá so vzdialenosťou od epicentra výbuchu. Tepelný účinok výbuchu je určený rovnakými faktormi, ale navyše závisí od priehľadnosti vzduchu - hmla dramaticky znižuje vzdialenosť, na ktorú môže tepelný blesk spôsobiť vážne popáleniny. Podľa výpočtov pri výbuchu 20-megatonovej bomby v atmosfére ľudia zostanú nažive v 50% prípadov, ak sa 1) skryjú v podzemnom železobetónovom úkryte vo vzdialenosti asi 8 km od epicentra výbuchu (EE) ), 2) sú v bežných mestských budovách vo vzdialenosti približne ... 15 km od EV, 3) boli na otvorenom mieste vo vzdialenosti cca. 20 km od EV. V podmienkach zlej viditeľnosti a vo vzdialenosti najmenej 25 km, ak je atmosféra čistá, u ľudí na otvorených priestranstvách sa pravdepodobnosť prežitia rýchlo zvyšuje so vzdialenosťou od epicentra; vo vzdialenosti 32 km je jeho vypočítaná hodnota viac ako 90%. Plocha, na ktorej prenikavé žiarenie, ku ktorému dochádza pri výbuchu, spôsobuje smrť, je relatívne malá, a to aj v prípade superbomby s vysokým výnosom.
Ohnivá guľa. V závislosti od zloženia a hmotnosti horľavého materiálu obsiahnutého v ohnivej guli sa môžu vytvárať obrovské samonosné požiarne hurikány, ktoré zúria mnoho hodín. Najnebezpečnejším (aj keď sekundárnym) dôsledkom výbuchu je však rádioaktívna kontaminácia životného prostredia.
Fallout. Ako sa tvoria.
Pri výbuchu bomby je výsledná ohnivá guľa naplnená obrovským množstvom rádioaktívnych častíc. Tieto častice sú zvyčajne také malé, že keď sa dostanú do vyšších vrstiev atmosféry, môžu tam dlho zostať. Ak sa však ohnivá guľa dotkne povrchu Zeme, všetko, čo je na nej, sa zmení na horúci prach a popol a vtiahne ich do ohnivého tornáda. Vo víre plameňa sa zmiešajú a naviažu sa na rádioaktívne častice. Rádioaktívny prach, okrem najväčšieho, sa neusadzuje okamžite. Jemnejší prach je unášaný vznikajúcim oblakom výbuchu a pri pohybe vo vetre postupne vypadáva. Priamo v mieste výbuchu môže byť rádioaktívny spád mimoriadne intenzívny - hlavne hrubý prach sa usádza na zemi. Stovky kilometrov od miesta výbuchu a vo väčších vzdialenostiach padajú na zem malé, ale stále viditeľné čiastočky popola. Často tvoria kryt, ktorý vyzerá ako napadnutý sneh, smrteľný pre kohokoľvek, kto je náhodou v blízkosti. Aj menšie a neviditeľné častice, než sa usadia na Zemi, môžu v atmosfére blúdiť mesiace a dokonca roky, mnohokrát po celom svete. V čase, keď vypadnú, je ich rádioaktivita výrazne oslabená. Najnebezpečnejšie je žiarenie stroncia-90 s polčasom rozpadu 28 rokov. Jeho spad je zreteľne viditeľný po celom svete. Usadením sa na lístí a tráve sa dostáva do potravinového reťazca vrátane ľudí. Výsledkom je, že v kostiach obyvateľov väčšiny krajín bolo nájdené viditeľné, aj keď ešte nie nebezpečné, množstvo stroncia-90. Akumulácia stroncia-90 v ľudských kostiach je z dlhodobého hľadiska veľmi nebezpečná, pretože vedie k tvorbe zhubných nádorov kostí.
Dlhodobá kontaminácia oblasti rádioaktívnym spadom. V prípade nepriateľských akcií povedie použitie vodíkovej bomby k okamžitej rádioaktívnej kontaminácii oblasti v okruhu cca. 100 km od epicentra výbuchu. Keď exploduje superbomba, oblasť desaťtisíc kilometrov štvorcových bude kontaminovaná. Tak obrovská oblasť ničenia jednou bombou z neho robí úplne nový typ zbrane. Aj keď super bomba netrafí cieľ, t.j. nezasiahne objekt šokovo-tepelnými účinkami, prenikajúce žiarenie a rádioaktívny spad sprevádzajúci výbuch spôsobia, že okolitý priestor bude nevhodný na bývanie. Takéto zrážky môžu trvať niekoľko dní, týždňov alebo dokonca mesiacov. V závislosti od ich množstva môže intenzita žiarenia dosiahnuť smrteľné úrovne. Pomerne malý počet superbomb stačí na úplné pokrytie veľkej krajiny vrstvou rádioaktívneho prachu, ktorý je smrteľný pre všetky živé veci. Vytvorenie superbomby teda znamenalo začiatok éry, keď bolo možné urobiť celé kontinenty neobývateľnými. Aj po dlhom čase po zastavení priameho vplyvu rádioaktívneho spadu nebezpečenstvo zostane kvôli vysokej rádiotoxicite izotopov, ako je stroncium-90. S potravinárskymi výrobkami pestovanými na pôdach kontaminovaných týmto izotopom sa rádioaktivita dostane do ľudského tela.
pozri tiež
JADROVÁ SYNTÉZA;
JADROVÁ ZBRAŇ ;
VOJNOVÁ JADRO.
LITERATÚRA
Pôsobenie jadrových zbraní. M., 1960 Jadrový výbuch vo vesmíre, na zemi i v podzemí. M., 1970

Collierova encyklopédia. - otvorená spoločnosť. 2000 .

Pozrite sa, čo je „HYDROGENNÁ BOMBA“ v iných slovníkoch:

Zastaraný názov jadrovej bomby s veľkou ničivou silou, ktorej pôsobenie je založené na využití energie uvoľnenej pri reakcii fúzie ľahkých jadier (pozri. Termonukleárne reakcie). Vodíková bomba bola prvýkrát testovaná v ZSSR (1953) ... Veľký encyklopedický slovník

Termonukleárna zbraň je typ zbrane hromadného ničenia, ktorej deštruktívna sila je založená na využití energie reakcie jadrovej fúzie ľahkých prvkov na ťažšie (napríklad fúzia dvoch jadier deutéria (ťažký vodík) ) atómy do jedného ... ... Wikipedia

Jadrová bomba s veľkou ničivou silou, ktorej činnosť je založená na použití energie uvoľnenej pri reakcii fúzie ľahkých jadier (pozri Termonukleárne reakcie). Prvý termonukleárny náboj (s kapacitou 3 Mt) bol odpálený 1. novembra 1952 v USA ... ... encyklopedický slovník

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

H-bomba- vandenilinė bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. vodíková bomba vok. Wasserstoffbombe, f rus. vodíková 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. H bomba; vodíková bomba vok. Wasserstoffbombe, f rus. vodíková bomba, ... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Výbušná bomba s veľkou ničivou silou. Akcia V. na základe termonukleárnej reakcie. Pozrite sa na jadrové zbrane ... Veľká sovietska encyklopédia

Atómová energia sa uvoľňuje nielen pri štiepení atómových jadier ťažkých prvkov, ale aj pri kombinácii (syntéze) ľahkých jadier na ťažšie.

Napríklad jadrá atómov vodíka tvoria jadrá atómov hélia, zatiaľ čo energia uvoľnená na jednotku hmotnosti jadrového paliva je väčšia ako pri štiepení jadier uránu.

Tieto reakcie jadrovej fúzie, ku ktorým dochádza pri veľmi vysokých teplotách, meraných v desiatkach miliónov stupňov, sa nazývajú termonukleárne reakcie. Nazýva sa zbraň založená na použití energie okamžite uvoľnenej v dôsledku termonukleárnej reakcie termonukleárne zbrane.

Termonukleárna zbraň, ktorá používa ako náboj (jadrovú trhavinu) izotopy vodíka, sa často označuje aj ako vodíkové zbrane.

Syntetická reakcia medzi izotopmi vodíka - deutériom a tríciom - prebieha obzvlášť úspešne.

Lítium deutérium (kombinácia deutéria s lítiom) sa môže použiť aj ako náplň do vodíkovej bomby.

Deutérium alebo ťažký vodík sa prirodzene vyskytuje v malom množstve v ťažkej vode. Bežná voda obsahuje ako nečistotu asi 0,02% ťažkej vody. Na získanie 1 kg deutéria je potrebné spracovať najmenej 25 ton vody.

Tritium alebo superťažký vodík sa v prírode prakticky nenachádza. Získava sa umelo napríklad ožarovaním lítia neutrónmi. Na tento účel je možné použiť neutróny uvoľnené v jadrových reaktoroch.

Prakticky zariadenie vodíková bomba si možno predstaviť nasledovne: vedľa vodíkovej náplne obsahujúcej ťažký a superťažký vodík (t.j. deutérium a tritium) sú od seba vzdialené dve hemisféry uránu alebo plutónia (atómový náboj).

Na priblíženie týchto hemisfér sa používajú náboje z konvenčnej výbušniny (TNT). Náboje TNT explodujú súčasne a priblížia hemisféry atómového náboja. V okamihu ich spojenia dôjde k výbuchu, čím sa vytvoria podmienky pre termonukleárnu reakciu, a následne dôjde k výbuchu vodíkovej náplne. Reakcia výbuchu vodíkovej bomby teda prechádza dvoma fázami: prvou fázou je štiepenie uránu alebo plutónia, druhou fázou fúzie, v ktorej sa tvoria jadrá hélia a voľné vysokoenergetické neutróny. V súčasnej dobe existujú schémy na stavbu trojfázovej termonukleárnej bomby.

V trojfázovej bombe je plášť vyrobený z uránu-238 (prírodný urán). V tomto prípade reakcia prebieha v troch fázach: prvá fáza štiepenia (urán alebo plutónium na detonáciu), druhá je termonukleárna reakcia v hydrite lítia a tretia fáza je štiepna reakcia uránu-238. Štiepenie jadier uránu spôsobujú neutróny, ktoré sa počas fúznej reakcie uvoľňujú vo forme silného prúdu.

Výroba škrupiny z uránu-238 umožňuje zvýšiť silu bomby na úkor najdostupnejších atómových surovín. Podľa zahraničnej tlače už boli testované bomby s kapacitou 10-14 miliónov ton a viac. Je zrejmé, že to nie je limit. Ďalšie vylepšovanie jadrových zbraní smeruje jednak k vytváraniu bômb s obzvlášť vysokým výkonom, jednak k vývoju nových konštrukcií, ktoré umožňujú zníženie hmotnosti a kalibru bômb. Pracujú najmä na vytvorení bomby založenej výlučne na fúzii. V zahraničnej tlači sa napríklad objavujú správy o možnosti použitia novej metódy detonácie termonukleárnych bômb na základe použitia rázových vĺn konvenčných výbušnín.

Energia uvoľnená pri výbuchu vodíkovej bomby môže byť tisíckrát väčšia ako energia atómovej bomby. Polomer zničenia však nemôže rovnakým spôsobom prekročiť polomer zničenia spôsobeného výbuchom atómovej bomby.

Polomer pôsobenia rázovej vlny pri leteckom výbuchu vodíkovej bomby s ekvivalentom TNT je o 10 miliónov ton väčší ako polomer pôsobenia rázovej vlny generovanej pri výbuchu atómovej bomby s ekvivalentom TNT 20 000 ton, približne 8 krát, zatiaľ čo sila bomby je 500 krát väčšia, ton, tj o 500 kubických koreňov 500. V dôsledku toho sa oblasť zničenia zvýši asi 64 -krát, to znamená v pomere k kubickému koreňu faktora zvýšenia sily bomby na druhú.

Podľa zahraničných autorov môže v oblasti jadrového výbuchu s kapacitou 20 miliónov ton oblasť úplného zničenia konvenčných pozemných štruktúr podľa odhadov amerických špecialistov dosiahnuť 200 km 2, pásmo významného zničenia - 500 km 2 a čiastočné zničenie - až 2 580 km 2.

Zahraniční experti dospeli k záveru, že výbuch jednej bomby takej sily stačí na zničenie moderného veľkého mesta. Ako viete, obsadená oblasť Paríža je 104 km 2, Londýn - 300 km 2, Chicago - 550 km 2, Berlín - 880 km 2.

Rozsah poškodenia a ničenia jadrového výbuchu s kapacitou 20 miliónov ton je možné schematicky predstaviť v nasledujúcej forme:

Oblasť smrteľných dávok počiatočného žiarenia v okruhu do 8 km (na ploche do 200 km 2);

Oblasť poškodenia svetelným žiarením (popáleniny)] v okruhu až 32 km (na ploche asi 3000 km 2).

Škody na obytných budovách (rozbité sklo, drobená omietka atď.) Je možné pozorovať aj vo vzdialenosti až 120 km od miesta výbuchu.

Uvedené údaje z otvorených zahraničných zdrojov sú približné, boli získané počas testovania jadrových zbraní s nižším výkonom a výpočtami. Odchýlky od týchto údajov v jednom alebo inom smere budú závisieť od rôznych faktorov a predovšetkým od terénu, charakteru budovy, meteorologických podmienok, vegetačného krytu atď.

Do značnej miery je možné zmeniť polomer zničenia vytvorením umelo určitých podmienok, ktoré znižujú vplyv vplyvu škodlivých faktorov výbuchu. Napríklad je možné znížiť škodlivý účinok svetelného žiarenia, zmenšiť oblasť, na ktorej sa môžu vznietiť popáleniny ľudí a predmetov, vytvorením dymovej clony.

Experimenty vykonávané v USA na vytvorenie dymových clon počas jadrových výbuchov v rokoch 1954-1955. ukázal, že s hustotou opony (olejových hmiel) získanej pri spotrebe 440-620 litrov ropy na 1 km 2 je možné účinok svetelného žiarenia z jadrového výbuchu v závislosti od vzdialenosti k epicentru oslabiť o 65-90%.

Škodlivý účinok svetelného žiarenia je oslabený aj inými dymami, ktoré nielenže nie sú nižšie, ale v niektorých prípadoch prevyšujú olejové hmly. Najmä priemyselný dym, ktorý znižuje atmosférickú viditeľnosť, môže tlmiť účinky svetelného žiarenia v rovnakej miere ako olejové hmly.

Škodlivý účinok jadrových výbuchov môže byť veľmi obmedzený rozptýlenou výstavbou sídiel, vytváraním lesných porastov atď.

Zvlášť pozoruhodný je prudký pokles polomeru zničenia ľudí v závislosti od použitia jedného alebo druhého ochranného prostriedku. Je napríklad známe, že aj v malej porovnávacej vzdialenosti od epicentra výbuchu je prístrešok s 1,6 m hrubou zemnou vrstvou alebo 1 m betónovou vrstvou spoľahlivým úkrytom pred účinkami svetelného žiarenia a prenikajúceho žiarenia.

Prístrešok svetlého typu zníži polomer postihnutej oblasti ľudí v porovnaní s otvoreným miestom šesťkrát a postihnutá oblasť sa zníži desaťnásobne. Pri použití krytých slotov sa polomer možného poškodenia zníži dvakrát.

V dôsledku toho je možné s maximálnym využitím všetkých dostupných metód a prostriedkov ochrany dosiahnuť výrazné zníženie vplyvu škodlivých faktorov jadrových zbraní, a tým znížiť ľudské a materiálne straty počas ich používania.

Keď už hovoríme o rozsahu ničenia, ktoré môžu spôsobiť výbuchy vysoko výkonných jadrových zbraní, treba mať na pamäti, že poškodenie bude spôsobené nielen pôsobením rázovej vlny, svetelného žiarenia a prenikajúceho žiarenia, ale aj pôsobenie rádioaktívnych látok dopadajúcich na dráhu oblaku vytvoreného počas výbuchu., ktorá zahŕňa nielen plynné produkty výbuchu, ale aj pevné častice rôznych veľkostí, hmotnosťou aj veľkosťou. Obzvlášť veľké množstvo rádioaktívneho prachu vzniká pri pozemných výbuchoch.

Výška vzostupu oblaku a jeho veľkosť do značnej miery závisia od sily výbuchu. Podľa zahraničnej tlače počas testov jadrových nábojov s kapacitou niekoľko miliónov ton TNT, ktoré vykonali Spojené štáty v Tichom oceáne v rokoch 1952-1954, dosiahol vrchol oblaku výšku 30- 40 km.

V prvých minútach po výbuchu má oblak tvar gule a postupom času sa tiahne v smere vetra a dosahuje obrovské rozmery (asi 60-70 km).

Asi hodinu po výbuchu bomby s TNT ekvivalentom 20 000 ton objem oblaku dosiahne 300 km 3 a pri výbuchu bomby s objemom 20 miliónov ton môže objem dosiahnuť 10 000 km 3.

Atómový mrak sa pohybuje v smere toku vzdušných hmôt a môže zaberať pás s dĺžkou niekoľko desiatok kilometrov.

Z oblaku počas jeho pohybu, po vystúpení do vyšších vrstiev vzácnej atmosféry, o niekoľko minút začne padať na zem rádioaktívny prach, ktorý počas cesty kontaminuje niekoľko tisíc kilometrov štvorcových.

Najprv vypadnú najťažšie prachové častice, ktoré sa stihnú usadiť do niekoľkých hodín. Väčšina hrubého prachu vypadne počas prvých 6 až 8 hodín po výbuchu.

Asi 50% (najväčších) častíc rádioaktívneho prachu vypadne počas prvých 8 hodín po výbuchu. Táto strata sa často označuje ako miestna, na rozdiel od všeobecných, všadeprítomných.

Menšie čiastočky prachu zostávajú vo vzduchu v rôznych výškach a dopadajú na zem asi dva týždne po výbuchu. Počas tejto doby môže oblak niekoľkokrát obísť zemeguľu a zachytiť široký pás rovnobežný so zemepisnou šírkou, na ktorej došlo k výbuchu.

Malé častice (až 1 mikrón) zostávajú v horných vrstvách atmosféry, sú distribuované rovnomernejšie po celom svete a vypadávajú v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov. Podľa záverov vedcov spád jemného rádioaktívneho prachu všade pokračuje asi desať rokov.

Najväčším nebezpečenstvom pre obyvateľstvo je rádioaktívny prach, ktorý vypadáva v prvých hodinách po výbuchu, pretože úroveň rádioaktívnej kontaminácie je taká vysoká, že môže spôsobiť smrteľné škody ľuďom a zvieratám uväzneným na území pozdĺž cesty rádioaktívneho žiarenia. oblak.

Veľkosť oblasti a stupeň kontaminácie oblasti v dôsledku spadu rádioaktívneho prachu do značnej miery závisia od meteorologických podmienok, terénu, výšky výbuchu, veľkosti bombovej nálože, charakteru pôdy atď. Najdôležitejším faktorom určujúcim veľkosť kontaminovanej oblasti, jej konfigurácia je smer a sila vetra prevládajúca v oblasti výbuchu v rôznych výškach.

Na určenie možného smeru pohybu oblaku je potrebné vedieť, akým smerom a akou rýchlosťou vietor fúka v rôznych výškach, začínajúc od nadmorskej výšky asi 1 km a končiac 25-30 km. Za týmto účelom musí meteorologická služba vykonávať neustále pozorovania a merania vetra pomocou rádiosondov v rôznych výškach; na základe získaných údajov určte, akým smerom je pohyb rádioaktívneho mraku najpravdepodobnejší.

Keď v roku 1954 v Strednom Tichom oceáne (Bikini atol) vybuchla v USA vodíková bomba, mala kontaminovaná oblasť územia tvar predĺženej elipsy, ktorá siahala 350 km po vetre a 30 km proti vetru. Najväčšia šírka pásu bola asi 65 km. Celková plocha nebezpečnej kontaminácie dosiahla asi 8 000 km 2.

Ako viete, v dôsledku tohto výbuchu bolo japonské rybárske plavidlo „Fukuryumaru“ vystavené rádioaktívnemu prachu, ktorý bol v tom čase vo vzdialenosti asi 145 km. 23 rybárov na tejto lodi bolo porazených, jeden z nich bol smrteľný.

Rádioaktívnemu prachu, ktorý spadol po výbuchu 1. marca 1954, bolo vystavených aj 29 amerických zamestnancov a 239 obyvateľov Marshallových ostrovov a všetci zranení sa nachádzali viac ako 300 km od miesta výbuchu. Nakazené boli aj ďalšie plavidlá nachádzajúce sa v Tichom oceáne vo vzdialenosti až 1 500 km od Bikini a niektoré ryby v blízkosti japonského pobrežia.

Znečistenie ovzdušia produktmi výbuchu naznačovali dažde, ktoré v máji dopadli na tichomorské pobrežie a Japonsko, pri ktorých bola zistená silne zvýšená rádioaktivita. Oblasti, v ktorých bol v máji 1954 zaznamenaný rádioaktívny spad, zaberajú asi tretinu celého územia Japonska.

Vyššie uvedené údaje o rozsahu škôd, ktoré možno obyvateľstvu spôsobiť pri výbuchu atómových bômb veľkého kalibru, ukazujú, že jadrové náboje s vysokým výťažkom (milióny ton TNT) možno považovať za rádiologickú zbraň, tj. poškodzuje viac produktov rádioaktívnej explózie ako šokové zbrane.vlna, svetelné žiarenie a prenikavé žiarenie pôsobiace v momente výbuchu.

Preto je pri príprave osád a objektov národného hospodárstva na civilnú obranu nevyhnutné všade predpokladať opatrenia na ochranu obyvateľstva, zvierat, potravín, krmív a vody pred kontamináciou produktmi výbuchu jadrových nábojov, ktoré môžu padajú po dráhe rádioaktívneho mraku.

Je potrebné mať na pamäti, že v dôsledku prepadu rádioaktívnych látok bude kontaminovaný nielen povrch pôdy a predmetov, ale aj vzduch, vegetácia, voda v otvorených nádržiach atď. Vzduch bude kontaminovaný počas obdobie usadzovania rádioaktívnych častíc a v nasledujúcom čase, najmä pozdĺž ciest za pohybu dopravy alebo za veterného počasia, kedy usadené častice prachu opäť vystúpia do vzduchu.

V dôsledku toho môžu byť nechránení ľudia a zvieratá postihnutí rádioaktívnym prachom, ktorý sa spolu so vzduchom dostáva do dýchacieho systému.

Nebezpečné budú tiež potraviny a voda kontaminované rádioaktívnym prachom, ktoré pri požití môžu tiež spôsobiť vážne choroby, niekedy smrteľné. V oblasti spadu rádioaktívnych látok vytvorených počas jadrového výbuchu teda budú ľudia postihnutí nielen v dôsledku vonkajšieho ožiarenia, ale aj vtedy, keď sa do tela dostanú kontaminované potraviny, voda alebo vzduch. Pri organizovaní ochrany pred poškodením produktmi jadrovej explózie je potrebné mať na pamäti, že stupeň infekcie pozdĺž stopy pohybu oblaku klesá so vzdialenosťou od miesta výbuchu.

Preto nebezpečenstvo, ktorému je obyvateľstvo nachádzajúce sa v oblasti kontaminovanej zóny vystavené v rôznych vzdialenostiach od miesta výbuchu, nie je rovnaké. Najnebezpečnejšími budú oblasti blízko miesta výbuchu a oblasti umiestnené pozdĺž osi pohybu oblaku (stredná časť pásu pozdĺž stopy pohybu oblaku).

Nerovnomernosť rádioaktívnej kontaminácie pozdĺž cesty oblaku je do určitej miery prirodzená. Túto okolnosť je potrebné vziať do úvahy pri organizovaní a vykonávaní opatrení na ochranu obyvateľstva pred žiarením.

Malo by sa tiež pamätať na to, že od okamihu výbuchu do momentu vypadnutia z oblaku rádioaktívnych látok nejaký čas uplynie. Tento čas je dlhší, tým ďalej od miesta výbuchu, a je možné ho vypočítať za niekoľko hodín. Populácia v oblastiach vzdialených od miesta výbuchu bude mať dostatok času na prijatie vhodných ochranných opatrení.

Najmä v závislosti od včasnej prípravy výstražných zariadení a presnej práce príslušných jednotiek civilnej obrany môže byť obyvateľstvo upozornené na nebezpečenstvo približne za 2 až 3 hodiny.

Počas tejto doby, s predbežnou prípravou populácie a vysokou úrovňou organizácie, je možné vykonať množstvo opatrení, ktoré poskytujú dostatočne spoľahlivú ochranu pred rádioaktívnym poškodením ľudí a zvierat. Voľba určitých opatrení a spôsobov ochrany bude závisieť od konkrétnych podmienok súčasnej situácie. Všeobecné zásady však treba definovať a plány civilnej obrany v súlade s tým vopred vypracovať.

Možno sa domnievať, že za určitých podmienok je najracionálnejšie uznať predovšetkým prijatie ochranných opatrení na mieste pomocou všetkých prostriedkov a. metódy, ktoré chránia tak pred vniknutím rádioaktívnych látok do tela, ako aj pred vonkajším žiarením.

Ako viete, najúčinnejším spôsobom ochrany pred vonkajším žiarením sú prístrešky (prispôsobené tak, aby spĺňali požiadavky protijadrovej ochrany), ako aj budovy s masívnymi stenami postavené z hustých materiálov (tehla, cement, železobetón atď.) , vrátane pivníc, zemľaniek, pivníc, krytých trhlín a bežných obytných budov.

Pri posudzovaní ochranných vlastností budov a štruktúr sa môžeme riadiť nasledujúcimi približnými údajmi: drevený dom zoslabuje účinok rádioaktívneho žiarenia v závislosti od hrúbky stien 4-10 krát, kamenný dom - o 10 -50 krát, pivnice a suterény v drevených domoch-50-100 krát, medzera s prekrytím zemskej vrstvy 60-90 cm-200-300 krát.

Plány civilnej obrany by preto mali v prípade potreby predovšetkým zabezpečiť použitie štruktúr s výkonnejším ochranným vybavením; po prijatí signálu o nebezpečenstve zničenia by sa obyvateľstvo malo okamžite uchýliť do týchto priestorov a zostať tam, kým nebudú oznámené ďalšie opatrenia.

Dĺžka pobytu ľudí v chránených miestnostiach bude závisieť predovšetkým od toho, do akej miery bude kontaminovaná oblasť, v ktorej sa osada nachádza, a od rýchlosti, ktorou sa úroveň žiarenia v priebehu času znižuje.

Napríklad v osadách nachádzajúcich sa v značnej vzdialenosti od miesta výbuchu, kde sa celkové dávky žiarenia, ktoré dostanú nechránení ľudia, môžu na krátky čas stať bezpečnými, je vhodné, aby populácia tentokrát vyčkávala v úkrytoch.

V oblastiach silnej rádioaktívnej kontaminácie, kde bude celková dávka, ktorú môžu dostať nechránení ľudia, byť vysoká a jej zníženie sa za týchto podmienok predĺži, bude dlhodobý pobyt ľudí v útulkoch ťažký. Preto by malo byť v týchto oblastiach považované za najracionálnejšie ukrytie obyvateľstva na mieste a potom jeho evakuácia do nenabitých oblastí. Začiatok evakuácie a jej trvanie budú závisieť od miestnych podmienok: úrovne rádioaktívnej kontaminácie, dostupnosti vozidiel, komunikačných prostriedkov, ročného obdobia, odľahlosti miest evakuovaných osôb atď.

Územie rádioaktívnej kontaminácie pozdĺž stopy rádioaktívneho mraku je teda možné podmienene rozdeliť na dve zóny s rôznymi zásadami ochrany obyvateľstva.

Prvá zóna zahŕňa územie, kde úrovne radiácie po 5-6 dňoch po výbuchu zostávajú vysoké a pomaly klesajú (asi o 10-20% denne). Evakuácia obyvateľstva z takýchto oblastí sa môže začať až potom, čo úroveň žiarenia klesne na také ukazovatele, že počas zberu a pohybu v kontaminovanej oblasti ľudia nedostanú celkovú dávku väčšiu ako 50 r.

Druhá zóna zahŕňa oblasti, v ktorých sa úroveň žiarenia znižuje počas prvých 3-5 dní po výbuchu na 0,1 roentgenu / hodinu.

Evakuácia obyvateľstva z tejto zóny sa neodporúča, pretože tento čas je možné čakať v útulkoch.

Úspešná implementácia opatrení na ochranu obyvateľstva vo všetkých prípadoch je nemysliteľná bez starostlivého prieskumu a pozorovania radiácie a neustáleho monitorovania úrovne radiácie.

Keď hovoríme o ochrane obyvateľstva pred rádioaktívnym poškodením pozdĺž stopy mraku vytvoreného počas jadrového výbuchu, treba pripomenúť, že škodám sa dá vyhnúť alebo ich obmedziť iba jasnou organizáciou súboru opatrení, ktoré zahŕňajú:

• organizácia výstražného systému, ktorý poskytuje včasné varovanie obyvateľstva pred najpravdepodobnejším smerom pohybu rádioaktívneho mraku a nebezpečenstvom úrazu. Na tento účel by sa mali použiť všetky dostupné komunikačné prostriedky - telefón, rozhlasové stanice, telegraf, rozhlasové vysielanie atď .;
• príprava jednotiek civilnej obrany na prieskum v mestách aj na vidieku;
• ukrytie ľudí v úkrytoch alebo iných priestoroch, ktoré chránia pred rádioaktívnym žiarením (suterény, pivnice, praskliny atď.);
• evakuácia obyvateľstva a zvierat z oblasti stabilnej kontaminácie rádioaktívnym prachom;
• príprava útvarov a inštitúcií zdravotníckej služby civilnej obrany na akcie zamerané na poskytovanie pomoci postihnutým, predovšetkým ošetrenie, dezinfekciu, vyšetrenie vody a potravinárskych výrobkov na kontamináciu rádioaktívnych látok vami;
• včasné zavedenie opatrení na ochranu potravín v skladoch, v maloobchodnej sieti, v závodoch spoločného stravovania, ako aj v zdrojoch vody pred kontamináciou rádioaktívnym prachom (utesnenie skladových priestorov, príprava kontajnerov, improvizovaných materiálov na ukrytie potravín, príprava prostriedkov na dekontamináciu potravín a kontajnery, vybavené dozimetrickými zariadeniami);
• prijímanie opatrení na ochranu zvierat a poskytovanie pomoci zvieratám v prípade poranenia.

Na zaistenie spoľahlivej ochrany zvierat je potrebné zabezpečiť ich chov v kolektívnych farmách, štátnych farmách, podľa možnosti v malých skupinách v brigádach, na farmách alebo v osadách, ktoré majú prístrešie.

Malo by tiež zabezpečiť vytvorenie ďalších nádrží alebo studní, ktoré sa môžu stať záložnými zdrojmi zásobovania vodou v prípade kontaminácie vody z trvalých zdrojov.

Sklady, v ktorých sa skladuje krmivo, ako aj budovy pre hospodárske zvieratá, ktoré by mali byť vždy, keď je to možné, zapečatené, získavajú na význame.

Na ochranu cenných plemenných zvierat je potrebné mať osobné ochranné prostriedky, ktoré je možné vyrobiť z dostupných materiálov na mieste (obväzy na ochranu očí, tašky, prikrývky na posteľ a pod.), Ako aj plynové masky (ak existujú).

Pri dekontaminácii priestorov a veterinárnom ošetrení zvierat je potrebné vopred vziať do úvahy dezinfekčné zariadenia, postrekovače, postrekovače, rozmetadlá kalu a ďalšie mechanizmy a nádoby, ktoré je možné použiť na dezinfekciu a veterinárne spracovanie;

Organizácia a príprava útvarov a inštitúcií na dekontamináciu štruktúr, terénu, dopravy, oblečenia, vybavenia a iného majetku civilnej obrany, pre ktoré sa vopred prijímajú opatrenia na prispôsobenie komunálneho vybavenia, poľnohospodárskych strojov, mechanizmov a zariadení na tieto účely. V závislosti od dostupnosti vybavenia by sa mali vytvoriť a vycvičiť vhodné formácie - oddiely „tímov“, skupiny, jednotky atď.

30. októbra 1961 v sovietskom jadrovom testovacom mieste na Novom Zemlyi zahrmela najsilnejšia explózia v histórii ľudstva. Jadrová huba sa zdvihla do výšky 67 kilometrov a priemer „čiapočky“ tejto huby bol 95 kilometrov. Rázová vlna trikrát obletela zemeguľu (a výbuchová vlna zdemolovala drevené budovy vo vzdialenosti niekoľko stoviek kilometrov od skládky). Záblesk výbuchu bol viditeľný zo vzdialenosti tisíc kilometrov, napriek tomu, že nad Novou zemou viseli husté mraky. Rádiová komunikácia bola v celej Arktíde takmer hodinu mimo prevádzky. Sila výbuchu sa podľa rôznych zdrojov pohybovala od 50 do 57 megatónov (milióny ton TNT).

Ako však žartoval Nikita Sergejevič Chruščov, sila bomby sa nezvýšila na 100 megatónov iba preto, že v tomto prípade by bolo v Moskve vyrazené všetko sklo. Ale v každom vtipu je zrnko vtipu - pôvodne sa plánovalo odpáliť presne 100 megatónovú bombu. A výbuch na Novej Zemi presvedčivo dokázal, že vytvorenie bomby s kapacitou najmenej 100 megatónov, najmenej 200, je úplne uskutočniteľná úloha. Ale aj 50 megatónov je takmer desaťkrát väčšia sila ako všetka munícia, ktorú všetky zúčastnené krajiny vynaložili počas celej druhej svetovej vojny. Navyše, v prípade testovania produktu s kapacitou 100 megatónov by zo skládky na Novej Zemi (a z väčšiny tohto ostrova) zostal iba roztopený kráter. V Moskve by okuliare s najväčšou pravdepodobnosťou prežili, ale v Murmansku mohli sňať.

Model vodíkovej bomby. Historické a pamätné múzeum jadrových zbraní v Sarove

Zariadenie odpálené vo výške 4200 metrov nad morom 30. októbra 1961 vstúpilo do histórie pod názvom „cár Bomba“. Ďalším neoficiálnym názvom je „Kuzkina matka“. A oficiálny názov tejto vodíkovej bomby nebol taký hlasný - skromný výrobok AN602. Táto zázračná zbraň nemala žiadny vojenský význam - nie v tonách ekvivalentu TNT, ale v bežných metrických tonách „výrobok“ vážil 26 ton a bolo by problematické ho doručiť „adresátovi“. Bola to ukážka sily - jasný dôkaz, že Krajina sovietov je schopná vytvárať zbrane hromadného ničenia akejkoľvek moci. Čo spôsobilo, že vedenie našej krajiny urobilo taký bezprecedentný krok? Samozrejme, nič iné ako zhoršenie vzťahov s USA. Donedávna sa zdalo, že USA a Sovietsky zväz dosiahli porozumenie vo všetkých otázkach - v septembri 1959 Chruščov uskutočnil oficiálnu návštevu USA a bola naplánovaná aj návratová návšteva prezidenta Dwighta Eisenhowera v Moskve. Ale 1. mája 1960 bolo nad sovietskym územím zostrelené americké prieskumné lietadlo U-2. V apríli 1961 americké špeciálne služby zorganizovali vylodenie dobre vycvičených a vycvičených kubánskych prisťahovalcov na Kube v zálive Playa Giron (toto dobrodružstvo sa skončilo presvedčivým víťazstvom Fidela Castra). V Európe nemohli veľmoci rozhodovať o postavení Západného Berlína. Výsledkom bolo, že 13. augusta 1961 bolo hlavné mesto Nemecka zablokované slávnym Berlínskym múrom. Nakoniec, v tom roku 1961, USA rozmiestnili rakety PGM -19 Jupiter v Turecku - európska časť Ruska (vrátane Moskvy) bola v dosahu týchto rakiet (o rok neskôr by Sovietsky zväz nasadil rakety na Kube a v známom Karibiku Začala by sa kríza). Nehovoriac o skutočnosti, že v tom čase medzi Sovietskym zväzom a Amerikou neexistovala žiadna parita v počte jadrových nábojov a ich nosičov - mohli sme iba proti 6 000 americkým hlaviciam postaviť iba 300. Ukážka termonukleárnej energie teda nebola v súčasnej situácii vôbec nadbytočná.

Sovietsky krátky film o teste cára Bombu

Existuje populárny mýtus, že superbomba bola vyvinutá na príkaz Chruščova v tom istom roku 1961 v rekordnom čase - iba za 112 dní. V skutočnosti sa bomba vyvíjala od roku 1954. A v roku 1961 vývojári jednoducho doviedli už existujúci „produkt“ na požadovaný výkon. Paralelne sa Tupolev Design Bureau zaoberala modernizáciou lietadiel Tu-16 a Tu-95 na nové zbrane. Podľa počiatočných výpočtov mala byť hmotnosť bomby najmenej 40 ton, ale konštruktéri lietadiel jadrovým špecialistom vysvetlili, že v súčasnosti neexistujú žiadne nosiče pre výrobok s takouto hmotnosťou a ani nemôžu byť. Jadroví pracovníci sľúbili zníženie hmotnosti bomby na prijateľných 20 ton. Je pravda, že aj takáto hmotnosť a také rozmery si vyžiadali kompletnú úpravu oddelení bômb, upevnení a polí pre bomby.

Výbuch vodíkovej bomby

Práce na bombe vykonala skupina mladých jadrových fyzikov pod vedením I.V. Kurchatov. Do tejto skupiny patril aj Andrej Sacharov, ktorý v tom čase na disidentstvo ani nepomyslel. Okrem toho bol jedným z popredných vývojárov produktov.

Táto sila bola dosiahnutá vďaka použitiu viacstupňového dizajnu - uránová náplň s kapacitou „iba“ jeden a pol megatónu spustila jadrovú reakciu v druhom stupni nabíjania s kapacitou 50 megatónov. Bez zmeny rozmerov bomby bolo možné urobiť ju trojstupňovou (to je už viac ako 100 megatónov). Teoreticky - počet poplatkov za kroky môže byť neobmedzený. Dizajn bomby bol na svoju dobu jedinečný.

Chruščov poponáhľal vývojárov - v októbri sa v novopostavenom kremeľskom paláci kongresov rozbiehal 22. zjazd KSSS a z tribúny Kongresu mala byť oznámená správa o najsilnejšom výbuchu v histórii ľudstva. A 30. októbra, 30. októbra 1961, Chruščov dostal dlho očakávaný telegram podpísaný ministrom stavby stredných strojov EP Slavským a maršalom Sovietskeho zväzu K. S. Moskalenkom (vedúci testovania):

„Moskva. Kremeľ. Nikita Chruščov.

Test na Novaya Zemlya bol úspešný. Bezpečnosť testerov a okolitého obyvateľstva je zaistená. Polygón a všetci účastníci splnili úlohu vlasti. Vraciame sa k východu. “

Výbuch cára Bombu takmer okamžite slúžil ako úrodná pôda pre všetky druhy mýtov. Niektoré z nich boli distribuované ... úradnou pečaťou. Napríklad „Pravda“ len včera nazvala „Tsar-Bomba“ atómovými zbraňami a tvrdila, že už boli vytvorené silnejšie náboje. Hovorilo sa tiež o samočinnej termonukleárnej reakcii v atmosfére. Pokles sily výbuchu bol podľa niektorých spôsobený strachom z rozštiepenia zemskej kôry alebo ... spôsobenia termonukleárnej reakcie v oceánoch.

Ale nech je to akokoľvek, o rok neskôr, počas kubánskej raketovej krízy, mali Spojené štáty stále drvivú prevahu v počte jadrových hlavíc. Neodvážili sa ich však uplatniť.

Megaexplózia navyše údajne pomohla dostať sa zo zeme pri rokovaniach o zákaze troch jadrových skúšok, ktoré v Ženeve prebiehajú od konca päťdesiatych rokov minulého storočia. V rokoch 1959-60 všetky jadrové mocnosti, s výnimkou Francúzska, prijali počas prebiehajúcich rokovaní jednostranné oslobodenie od testu. Ale nižšie sme hovorili o dôvodoch, ktoré prinútili Sovietsky zväz nedodržiavať svoje povinnosti. Po výbuchu na Novej Zemlyi sa rokovania obnovili. A 10. októbra 1963 bola v Moskve podpísaná „Dohoda o zákaze skúšok jadrových zbraní v atmosfére, vesmíre a pod vodou“. Pokiaľ bude táto zmluva rešpektovaná, sovietsky cár Bomba zostane najsilnejším výbušným zariadením v histórii ľudstva.

Moderná počítačová rekonštrukcia

Atómová bomba a vodíkové bomby sú silné zbrane, ktoré ako zdroj výbušnej energie používajú jadrové reakcie. Vedci prvýkrát vyvinuli technológiu jadrových zbraní počas 2. svetovej vojny.

Atómové bomby boli v skutočnej vojne použité iba dvakrát a Spojené štáty americké proti Japonsku na konci druhej svetovej vojny. Po vojne nasledovalo obdobie šírenia jadrových zbraní a počas studenej vojny USA a Sovietsky zväz bojovali o dominanciu v globálnych pretekoch v jadrovom zbrojení.

Čo je vodíková bomba, ako funguje, princíp činnosti termonukleárnej nálože a kedy boli v ZSSR vykonané prvé testy - je napísané nižšie.

Ako funguje atómová bomba

Potom, čo nemeckí fyzici Otto Hahn, Lisa Meitner a Fritz Strassmann objavili v roku 1938 v Berlíne fenomén jadrového štiepenia, vznikla možnosť vytvorenia zbraní mimoriadnej sily.

Keď sa atóm rádioaktívneho materiálu rozdelí na ľahšie atómy, dôjde k náhlemu a silnému uvoľneniu energie.

Objav jadrového štiepenia otvoril možnosť využitia jadrovej technológie vrátane zbraní.

Atómová bomba je zbraň, ktorá dostáva svoju výbušnú energiu iba zo štiepnej reakcie.

Princíp činnosti vodíkovej bomby alebo termonukleárnej náplne je založený na kombinácii jadrového štiepenia a jadrovej fúzie.

Jadrová fúzia je ďalším typom reakcie, pri ktorej sa ľahšie atómy spájajú a uvoľňujú energiu. Napríklad v dôsledku reakcie jadrovej fúzie vzniká atóm hélia z atómov deutéria a trícia a uvoľňuje sa energia.

Projekt Manhattan

Projekt Manhattan je kódové označenie amerického projektu vývoja praktickej atómovej bomby počas 2. svetovej vojny. Projekt Manhattan začal ako reakcia na úsilie nemeckých vedcov pracujúcich na zbraniach využívajúcich jadrovú technológiu od 30. rokov minulého storočia.

28. decembra 1942 prezident Franklin Roosevelt schválil vytvorenie projektu Manhattan, na ktorom sa stretnú rôzni vedci a vojenskí predstavitelia pracujúci na jadrovom výskume.

Veľká časť práce bola vykonaná v Los Alamos v Novom Mexiku pod vedením teoretického fyzika J. Roberta Oppenheimera.

16. júla 1945 v odľahlej púštnej lokalite neďaleko Alamogorda v Novom Mexiku bola úspešne testovaná prvá atómová bomba, ktorá mala výnos 20 kiloton TNT. Výbuch vodíkovej bomby vytvoril obrovský hríbový mrak vysoký asi 150 metrov a uviedol do atómového veku.

Jediná fotografia prvého atómového výbuchu na svete, ktorú urobil americký fyzik Jack Aebi

Dieťa a tučný muž

Vedci z Los Alamos vyvinuli do roku 1945 dva rôzne typy atómových bômb-projekt na báze uránu s názvom Kid a zbraň na báze plutónia s názvom Fat Man.

Kým sa vojna v Európe skončila v apríli, boje v Pacifiku pokračovali medzi japonskými a americkými silami.

Koncom júla prezident Harry Truman v Postupimskej deklarácii vyzval na kapituláciu Japonska. Deklarácia sľubovala „rýchle a úplné zničenie“, ak sa Japonsko nevzdá.

6. augusta 1945 USA zhodili v japonskom meste Hirošima svoju prvú atómovú bombu z bombardéra B-29 s názvom Enola Gay.

Explózia "Malysh" zodpovedala 13 kilotonám TNT, zrovnala so zemou päť štvorcových míľ mesta a okamžite zabila 80 000 ľudí. Desaťtisíce ľudí neskôr zomrú na ožiarenie.

Japonci pokračovali v bojoch a Spojené štáty zhodili druhú atómovú bombu o tri dni neskôr v meste Nagasaki. Pri explózii Fat Man zahynulo asi 40 000 ľudí.

Japonský cisár Hirohito s odkazom na ničivú silu „najnovšej a najbrutálnejšej bomby“ oznámil kapituláciu svojej krajiny 15. augusta, čím sa skončila druhá svetová vojna.

Studená vojna

V povojnových rokoch boli Spojené štáty jedinou krajinou s jadrovými zbraňami. ZSSR spočiatku nemal dostatok vedeckého vývoja a surovín na výrobu jadrových hlavíc.

Ale vďaka úsiliu sovietskych vedcov, spravodajským údajom a objaveným regionálnym zdrojom uránu vo východnej Európe, 29. augusta 1949, ZSSR testoval svoju prvú jadrovú bombu. Zariadenie na vodíkovú bombu vyvinul akademik Sacharov.

Od atómových zbraní po termonukleárne

Spojené štáty reagovali v roku 1950 spustením programu na vývoj pokročilejších termonukleárnych zbraní. Začali sa preteky v zbrojení za studenej vojny a jadrové testovanie a výskum sa stali rozšíreným cieľom viacerých krajín, najmä USA a Sovietskeho zväzu.

tento rok Spojené štáty odpálili 10 megatónovú termonukleárnu bombu TNT

1955 - ZSSR odpovedal svojim prvým termonukleárnym testom - iba 1,6 megaton. Hlavné úspechy sovietskeho vojensko-priemyselného komplexu však boli pred nami. Len v roku 1958 ZSSR testoval 36 jadrových bômb rôznych tried. Ale nič, čo Sovietsky zväz zažil, sa dá porovnať s cárom - bomba.

Test a prvý výbuch vodíkovej bomby v ZSSR

Ráno 30. októbra 1961 vzlietol sovietsky bombardér Tu-95 z letiska Olenya na polostrove Kola na ďalekom severe Ruska.

Lietadlo bolo špeciálne upravenou verziou, ktorá vstúpila do služby pred niekoľkými rokmi - obrovské štvormotorové monštrum, ktoré malo za úlohu niesť sovietsky jadrový arzenál.

Upravená verzia „medveďa“ TU-95 špeciálne pripravená na prvý test vodíkovej cárskej bomby v ZSSR

Tu-95 niesol pod sebou obrovskú 58-megatónovú bombu, zariadenie príliš veľké na to, aby sa zmestilo do pumovnice lietadla, kam sa takéto strelivo obvykle prepravovalo. Bomba, dlhá 8 m, mala priemer asi 2,6 m a vážila viac ako 27 ton a v histórii zostala pod menom cár Bomba - „cár Bomba“.

Cárska bomba nebola obyčajnou jadrovou bombou. Bol to výsledok namáhavého úsilia sovietskych vedcov vytvoriť najsilnejšiu jadrovú zbraň.

Tupolev dosiahol svoj cieľový bod - Novaya Zemlya, riedko osídlené súostrovie v Barentsovom mori, nad zamrznutými severnými okrajmi ZSSR.

Cár Bomba explodoval o 11:32 moskovského času. Výsledky testovania vodíkovej bomby v ZSSR demonštrovali celú škálu škodlivých faktorov tohto typu zbrane. Predtým, ako odpoviete na otázku, ktorá je silnejšia, atómová alebo vodíková bomba, mali by ste vedieť, že jej výkon sa meria v megatónoch a pri atómových - v kilotonoch.

Svetelná emisia

Žmurknutím oka bomba vytvorila ohnivú guľu širokú sedem kilometrov. Ohnivá guľa pulzovala silou vlastnej nárazovej vlny. Záblesk bolo možné vidieť tisíce kilometrov ďaleko - na Aljaške, na Sibíri a v severnej Európe.

Rázová vlna

Následky výbuchu vodíkovej bomby na Novej Zemi boli katastrofálne. V dedine Severny, asi 55 km od Ground Zero, boli všetky domy úplne zničené. Bolo hlásené, že na sovietskom území, stovky kilometrov od zóny výbuchu, bolo všetko poškodené - domy boli zničené, strechy spadnuté, dvere poškodené, okná zničené.

Polomer pôsobenia vodíkovej bomby je niekoľko stoviek kilometrov.

V závislosti od sily nabíjania a škodlivých faktorov.

Senzory zaznamenali nárazovú vlnu, ktorá sa omotala okolo Zeme nie raz, nie dvakrát, ale trikrát. Zvuková vlna bola zaznamenaná pri ostrove Dikson vo vzdialenosti asi 800 km.

Elektromagnetický impulz

Rádiová komunikácia bola na viac ako hodinu prerušená v celej Arktíde.

Prenikajúce žiarenie

Posádka dostala istú dávku žiarenia.

Rádioaktívna kontaminácia oblasti

Výbuch cárskej bomby na Novej Zemi dopadol prekvapivo „čisto“. Testeri prišli na miesto výbuchu o dve hodiny neskôr. Úroveň radiácie v tomto mieste nepredstavovala veľké nebezpečenstvo - nie viac ako 1 mR / hodinu v okruhu iba 2 - 3 km. Dôvodom boli zvláštnosti konštrukcie bomby a vykonania výbuchu v dostatočne veľkej vzdialenosti od povrchu.

Tepelné žiarenie

Napriek tomu, že nosné lietadlo, pokryté špeciálnym svetlom a teplo odrážajúcim náterom, v momente odpálenia bomby odišlo 45 km, vrátilo sa na základňu s výrazným tepelným poškodením pokožky. U nechránenej osoby by radiácia spôsobila popáleniny tretieho stupňa až do vzdialenosti 100 km.

	Huba po výbuchu je viditeľná vo vzdialenosti 160 km, priemer oblaku v čase fotografie je 56 km
	Záblesk z explózie cárskej bomby s priemerom asi 8 km

Ako funguje vodíková bomba

Zariadenie na vodíkovú bombu.

Primárny stupeň funguje ako spínač. Štiepna reakcia plutónia v spúšťači iniciuje termonukleárnu fúznu reakciu v sekundárnom stupni, pri ktorom teplota vo vnútri bomby okamžite dosiahne 300 miliónov ° C. Dochádza k termonukleárnej explózii. Prvý test vodíkovej bomby šokoval svetové spoločenstvo svojou ničivou silou.

Video výbuchu jadrového testovacieho miesta

HYDROGEN BOMB, zbraň s veľkou ničivou silou (rádovo megatóny v ekvivalente TNT), ktorej princíp je založený na reakcii termonukleárnej fúzie ľahkých jadier. Zdrojom energie výbuchu sú procesy podobné procesom prebiehajúcim v Slnku a iných hviezdach.

V roku 1961 došlo k najsilnejšej explózii vodíkovej bomby.

Ráno 30. októbra o 11 hodín 32 minút. Vodíková bomba s kapacitou 50 miliónov ton TNT bola odpálená nad Novou Zemlyou v oblasti Guba Mityusha vo výške 4000 m nad povrchom zeme.

Sovietsky zväz testoval najvýkonnejšie termonukleárne zariadenie v histórii. Dokonca aj v „polovičnej“ verzii (a maximálny výkon takejto bomby je 100 megatónov), energia výbuchu desaťnásobne prekročila celkový výkon všetkých výbušnín použitých všetkými bojujúcimi stranami počas druhej svetovej vojny (vrátane atómových bômb zhodených na Hirošima a Nagasaki). Rázová vlna výbuchu obletela zemeguľu trikrát, prvýkrát za 36 hodín a 27 minút.

Svetelný záblesk bol taký jasný, že napriek zatiahnutej oblohe bol viditeľný dokonca aj z veliteľského stanovišťa v dedine Belushya Guba (vzdialenej od epicentra výbuchu takmer 200 km). Hubový mrak sa rozrástol do výšky 67 km. V čase výbuchu, keď bomba pomaly klesala z výšky 10 500 do vypočítaného detonačného bodu na obrovskom padáku, bolo lietadlové lietadlo Tu-95 so svojou posádkou a veliteľom majorom Andrejom Jegorovičom Durnovtsevom už v bezpečná zóna. Veliteľ sa vracal na svoje letisko ako podplukovník, hrdina Sovietskeho zväzu. V opustenej dedine - 400 km od epicentra - boli zničené drevené domy a kamenné domy prišli o strechy, okná a dvere. Na mnoho stoviek kilometrov od skládky sa v dôsledku výbuchu takmer na hodinu zmenili podmienky na prechod rádiových vĺn a rádiová komunikácia bola zastavená.

Bombu vyvinul V.B. Adamsky, Yu.N. Smirnov, A.D. Sacharov, Ju.N. Babaev a Yu.A. Trutnev (za ktorý bola Sacharovovi udelená tretia medaila Hrdina socialistickej práce). Hmotnosť „zariadenia“ bola 26 ton; na prepravu a vypúšťanie bol použitý špeciálne upravený strategický bombardér Tu-95.

„Superbomba“, ako ju nazýval A. Sacharov, sa nezmestila do priestoru pre bombu lietadla (jeho dĺžka bola 8 metrov a priemer asi 2 metre), preto bola bezmotorová časť trupu vyrezaná a bol namontovaný špeciálny zdvíhací mechanizmus a zariadenie na montáž bomby; počas letu stále trčala viac ako polovica. Celé telo lietadla, dokonca aj lopatky jeho vrtúľ, bolo pokryté špeciálnym bielym náterom, ktorý chráni pred zábleskom svetla pri výbuchu. Rovnaká farba bola nanesená na trup sprievodného laboratórneho lietadla.

Výsledky výbuchu nálože, ktorá na Západe dostala názov „Tsar Bomba“, boli pôsobivé:

* Jadrová „huba“ výbuchu vystúpila do výšky 64 km; priemer jeho vrchnáka dosiahol 40 kilometrov.

Praskajúca ohnivá guľa sa dostala na zem a takmer dosiahla výšku pádu bomby (to znamená, že polomer výbuchovej ohnivej gule bol približne 4,5 kilometra).

* Žiarenie spôsobilo popáleniny tretieho stupňa na vzdialenosť až sto kilometrov.

* Na vrchole emisie žiarenia dosiahol výbuch výkon 1% slnečnej energie.

* Rázová vlna z výbuchu obletela zemeguľu trikrát.

* Ionizácia atmosféry spôsobila rádiové rušenie aj stovky kilometrov od skládky do jednej hodiny.

* Svedkovia pocítili náraz a boli schopní popísať výbuch vo vzdialenosti tisíc kilometrov od epicentra. Rázová vlna si tiež do určitej miery zachovala ničivú silu vo vzdialenosti tisíc kilometrov od epicentra.

* Akustická vlna dorazila na ostrov Dixon, kde výbuchová vlna vyrazila okná v domoch.

Politickým výsledkom tohto testu bola demonštrácia Sovietskeho zväzu o držaní neobmedzene dostupných zbraní hromadného ničenia - maximálna megatunáž bomby testovanej Spojenými štátmi v tej dobe bola štyrikrát nižšia ako u cára Bombu. Zvýšenie výkonu vodíkovej bomby sa skutočne dosiahne jednoduchým zvýšením hmotnosti pracovného materiálu, takže v zásade neexistujú žiadne faktory, ktoré by bránili vytvoreniu vodíkovej bomby s hmotnosťou 100 megatónov alebo 500 megatónov. (V skutočnosti bol cár Bomba navrhnutý na ekvivalent 100 megatonov; plánovaná sila výbuchu bola podľa Chruščova znížená na polovicu, „aby sa v Moskve nerozbilo všetko sklo“). Sovietsky zväz týmto testom preukázal schopnosť vytvoriť vodíkovú bombu akejkoľvek sily a spôsob dodania bomby až do detonácie.

Termonukleárne reakcie. Vnútro Slnka obsahuje obrovské množstvo vodíka, ktorý je v stave ultra vysokého stlačenia pri teplote cca. 15 000 000 K. Pri tak vysokej teplote a hustote plazmy dochádza k jadrám vodíka k neustálym vzájomným zrážkam, z ktorých niektoré končia ich fúziou a v konečnom dôsledku aj tvorbou ťažších jadier hélia. Takéto reakcie, nazývané termonukleárna fúzia, sú sprevádzané uvoľňovaním obrovského množstva energie. Podľa fyzikálnych zákonov je uvoľnenie energie pri termonukleárnej fúzii spôsobené tým, že počas tvorby ťažšieho jadra sa časť hmotnosti ľahkých jadier zahrnutých v jeho zložení premení na kolosálne množstvo energie. Preto Slnko s obrovskou hmotnosťou v procese termonukleárnej fúzie stráca približne. 100 miliárd ton hmoty a uvoľňuje energiu, vďaka čomu bol život na Zemi možný.

Izotopy vodíka. Atóm vodíka je najjednoduchším zo všetkých existujúcich atómov. Skladá sa z jedného protónu, čo je jeho jadro, okolo ktorého sa otáča jediný elektrón. Dôkladné štúdie vody (H 2 O) ukázali, že obsahuje zanedbateľné množstvo „ťažkej“ vody obsahujúcej „ťažký izotop“ vodíka - deutéria (2 H). Jadro deutéria pozostáva z protónu a neutrónu - neutrálnej častice s hmotnosťou blízkou protónu.

Existuje tretí izotop vodíka, tritium, ktorý obsahuje v jadre jeden protón a dva neutróny. Tritium je nestabilné a podlieha spontánnemu rádioaktívnemu rozpadu, pričom sa mení na izotop hélia. Stopy trícia boli nájdené v zemskej atmosfére, kde vzniká v dôsledku interakcie kozmického žiarenia s molekulami plynu, ktoré tvoria vzduch. Tritium sa vyrába umelo v jadrovom reaktore ožiarením izotopu lítia-6 tokom neutrónov.

Vývoj vodíkovej bomby. Predbežná teoretická analýza ukázala, že termonukleárnu fúziu je najľahšie uskutočniť v zmesi deutéria a trícia. Vzhľadom na to sa americkí vedci na začiatku päťdesiatych rokov minulého storočia pustili do projektu vytvorenia vodíkovej bomby (HB). Prvé testy modelového jadrového zariadenia boli vykonané na testovacom mieste Eniwetok na jar 1951; termonukleárna fúzia bola len čiastočná. Významný úspech bol dosiahnutý 1. novembra 1951 pri testovaní masívneho jadrového zariadenia, ktorého výbuchová sila bola 4? 8 Mt v ekvivalente TNT.

Prvá vodíková letecká bomba bola odpálená v ZSSR 12. augusta 1953 a 1. marca 1954 Američania odpálili na atole Bikini silnejšiu (asi 15 Mt) leteckú bombu. Od tej doby obe mocnosti odpálili pokročilé megatonové zbrane.

Explóziu na atole Bikini sprevádzalo uvoľnenie veľkého množstva rádioaktívnych látok. Niektorí z nich padli stovky kilometrov od miesta výbuchu na japonskej rybárskej lodi „Happy Dragon“ a druhý zasypal ostrov Rongelap. Pretože stabilné hélium vzniká v dôsledku termonukleárnej fúzie, rádioaktivita pri výbuchu čisto vodíkovej bomby by nemala byť väčšia ako rádioaktivita atómovej rozbušky termonukleárnej reakcie. V posudzovanom prípade sa však predpovedaný a skutočný rádioaktívny spad výrazne líšil v množstve a zložení.

Mechanizmus účinku vodíkovej bomby. Sled procesov, ku ktorým dochádza počas výbuchu vodíkovej bomby, je možné znázorniť nasledovne. Najprv náboj, ktorý iniciuje termonukleárnu reakciu (malá atómová bomba) vo vnútri plášťa HB, exploduje, v dôsledku čoho dôjde k záblesku neutrónov a vytvorí sa vysoká teplota, ktorá je potrebná na spustenie termonukleárnej fúzie. Neutróny bombardujú vložku deuteridu lítia - zlúčeninu deutéria s lítiom (používa sa izotop lítia s hmotnostným číslom 6). Lítium-6 sa pôsobením neutrónov rozdeľuje na hélium a trícium. Atómová poistka teda vytvára materiály potrebné na syntézu priamo v samotnej bombe.

Potom začne termonukleárna reakcia v zmesi deutéria a trícia, teplota vo vnútri bomby rýchlo stúpa a do syntézy sa zapája stále viac vodíka. S ďalším nárastom teploty sa mohla začať reakcia medzi jadrami deutéria, charakteristická pre čisto vodíkovú bombu. Všetky reakcie sú, samozrejme, také rýchle, že sú vnímané ako okamžité.

Delenie, syntéza, delenie (superbomba). V skutočnosti v bombe postupnosť vyššie opísaných procesov končí v štádiu reakcie deutéria s tríciom. Konštruktéri bômb ďalej uprednostnili použitie jadrového štiepenia pred jadrovou syntézou. V dôsledku fúzie jadier deutéria a trícia vzniká hélium a rýchle neutróny, ktorých energia je dostatočne veľká na to, aby spôsobila štiepenie uránu-238 (hlavný izotop uránu, oveľa lacnejší ako urán-235 používaný v konvenčnom atómové bomby). Rýchle neutróny rozdeľujú atómy uránovej škrupiny superbomby. Štiepením jednej tony uránu sa vytvorí energia ekvivalentná 18 Mt. Energia nejde len do výbuchu a uvoľnenia tepla. Každé jadro uránu sa rozdelí na dva vysoko rádioaktívne „fragmenty“. Štiepne produkty obsahujú 36 rôznych chemických prvkov a takmer 200 rádioaktívnych izotopov. To všetko predstavuje rádioaktívny spad sprevádzajúci výbuchy superombom.

Vďaka jedinečnému designu a popísanému mechanizmu účinku môžu byť zbrane tohto typu vyrobené tak silne, ako sa požaduje. Je to oveľa lacnejšie ako atómové bomby rovnakej sily.