Uvod

Interes za historiju nastanka i značaj nuklearnog oružja za čovječanstvo određen je značajem niza faktora, među kojima, možda, prvi red zauzimaju problemi osiguravanja ravnoteže snaga u svjetskoj areni i važnost izgradnje sistema nuklearnog odvraćanja od vojne prijetnje državi. Prisutnost nuklearnog oružja uvijek ima izvestan uticaj, direktan ili indirektan, na socio-ekonomsku situaciju i politički odnos snaga u "zemljama vlasnicima" takvog oružja, što, između ostalog, određuje i relevantnost problema istraživanja. mi smo izabrali. Problem razvoja i važnosti upotrebe nuklearnog oružja u cilju osiguranja nacionalna bezbednost stanje je u domaćoj nauci prilično aktuelno više od jedne decenije, a ova tema se još nije iscrpila.

Predmet ove studije je atomsko oružje u savremeni svet, predmet istraživanja je istorija stvaranja atomska bomba i njegov tehnološki uređaj. Novina rada je u tome što se problem atomskog oružja obrađuje sa stanovišta niza oblasti: nuklearne fizike, nacionalne sigurnosti, istorije, spoljna politika i inteligenciju.

Svrha ovog rada je proučavanje historije nastanka i uloge atomske (nuklearne) bombe u osiguravanju mira i reda na našoj planeti.

Za postizanje ovog cilja u radu su riješeni sljedeći zadaci:

karakterizira koncept „atomske bombe“, „nuklearnog oružja“ itd.;

razmatraju se preduslovi za pojavu atomskog oružja;

otkriveni su razlozi koji su potaknuli čovječanstvo da stvori atomsko oružje i da ga koristi.

analizirao strukturu i sastav atomske bombe.

Postavljeni cilj i zadaci odredili su strukturu i logiku studije, koja se sastoji od uvoda, dva dijela, zaključka i liste korištenih izvora.

ATOMSKA BOMBA: SASTAV, KARAKTERISTIKE BITKE I SVRHA STVARANJA

Prije nego počnemo proučavati strukturu atomske bombe, potrebno je razumjeti terminologiju po ovom pitanju. Dakle, u naučnim krugovima postoje posebni termini koji odražavaju karakteristike atomskog oružja. Među njima izdvajamo sljedeće:

Atomska bomba - izvorni naziv zrakoplovne nuklearne bombe, čije se djelovanje temelji na eksplozivnoj lančanoj reakciji nuklearne fisije. Pojavom tzv hidrogenska bomba, na osnovu reakcije termonuklearne fuzije, uspostavljen je zajednički naziv za njih - nuklearna bomba.

Nuklearna bomba- vazdušna bomba sa nuklearnim punjenjem, ima veliku razornu moć. Prve dvije nuklearne bombe sa TNT ekvivalentom od oko 20 kt svaka su američki avioni bacili na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki 6. i 9. augusta 1945. godine i izazvali su ogromne žrtve i razaranja. Moderne nuklearne bombe imaju TNT ekvivalent od desetina do miliona tona.

Nuklearno ili atomsko oružje je eksplozivno oružje zasnovano na upotrebi nuklearne energije oslobođene tokom lančane reakcije nuklearne fisije teških jezgara ili termonuklearne reakcije fuzije lakih jezgara.

Odnosi se na oružje za masovno uništenje (WMD) zajedno sa biološkim i hemijskim oružjem.

Nuklearno oružje- set nuklearnog oružja, sredstva za njegovo dostavljanje do cilja i kontrole. Odnosi se na oružje za masovno uništenje; ima ogromnu destruktivnu moć. Iz navedenog razloga, SAD i SSSR su uložili velika sredstva u razvoj nuklearnog oružja. Prema snazi punjenja i dometu djelovanja, nuklearno oružje se dijeli na taktičko, operativno-taktičko i strateško. Upotreba nuklearnog oružja u ratu je pogubna za cijelo čovječanstvo.

Nuklearna eksplozija je proces trenutnog oslobađanja velike količine intranuklearne energije u ograničenom volumenu.

Djelovanje atomskog oružja zasniva se na reakciji fisije teških jezgara (uranijum-235, plutonijum-239 i, u nekim slučajevima, uran-233).

Uranijum-235 se koristi u nuklearnom oružju jer, za razliku od uobičajenijeg izotopa uranijuma-238, može izvesti samoodrživu nuklearnu lančanu reakciju.

Plutonijum-239 se takođe naziva "plutonijumom za oružje" jer namijenjena je za stvaranje nuklearnog oružja, a sadržaj izotopa 239Pu mora biti najmanje 93,5%.

Da bismo odrazili strukturu i sastav atomske bombe, kao prototip, analiziramo plutonijumsku bombu "Debeli čovek" (slika 1) bačenu 9. avgusta 1945. na japanski grad Nagasaki.

eksplozija atomske nuklearne bombe

Slika 1 - Atomska bomba "Debeli čovjek"

Izgled ove bombe (tipičan za plutonijumsku jednofaznu municiju) je otprilike sljedeći:

Neutronski inicijator - berilijumska kugla prečnika oko 2 cm, prekrivena tankim slojem legure itrijum-polonijuma ili metala polonijum-210 - primarni izvor neutrona za naglo smanjenje kritične mase i ubrzanje početka reakcija. Pali se u trenutku prelaska borbenog jezgra u superkritično stanje (prilikom kompresije dolazi do mješavine polonija i berilija uz oslobađanje velikog broja neutrona). Trenutno je, pored ove vrste inicijacije, češća termonuklearna inicijacija (TI). Termonuklearni inicijator (TI). Nalazi se u središtu naboja (slično NI) gdje se nalazi mala količina termonuklearnog materijala čiji se centar zagrijava konvergentnim udarnim valom i u procesu termonuklearne reakcije na pozadini temperatura koji su nastali, proizvodi se značajna količina neutrona, dovoljna za neutronsko pokretanje lančane reakcije (slika 2).

Plutonijum. Koristite najčistiji izotop plutonijum-239, iako za povećanje stabilnosti fizička svojstva(gustina) i poboljšavaju kompresibilnost punjenja plutonijum je dopiran malom količinom galija.

Školjka (obično napravljena od uranijuma) koja služi kao reflektor neutrona.

Kompresijski omotač od aluminijuma. Pruža veću ujednačenost kompresije udarnim valom, dok istovremeno štiti unutrašnje dijelove punjenja od direktnog kontakta s eksplozivom i vrućim produktima njegovog raspadanja.

Eksplozivno sa složen sistem detonacije, čime se osigurava sinhrona detonacija cijelog eksploziva. Sinkronicitet je neophodan za stvaranje strogo sfernog kompresivnog (usmjerenog unutar lopte) udarnog vala. Nesferični val dovodi do izbacivanja materijala lopte zbog nehomogenosti i nemogućnosti stvaranja kritične mase. Stvaranje ovakvog sistema za lociranje eksploziva i detonacije svojevremeno je bio jedan od najtežih zadataka. Koristi se kombinovana šema (sistem sočiva) "brzih" i "sporih" eksploziva.

Tijelo izrađeno od duraluminskih štancanih elemenata - dva sferna poklopca i remen spojen vijcima.

Slika 2 – Princip rada plutonijumske bombe

Centar nuklearne eksplozije je tačka u kojoj se javlja bljesak ili se nalazi centar vatrene lopte, a epicentar je projekcija centra eksplozije na površinu zemlje ili vode.

Nuklearno oružje je najmoćnija i najopasnija vrsta oružja za masovno uništenje, koja prijeti cijelom čovječanstvu neviđenim uništenjem i uništenjem miliona ljudi.

Ako se eksplozija dogodi na tlu ili prilično blizu njegove površine, tada se dio energije eksplozije prenosi na površinu Zemlje u obliku seizmičkih vibracija. Javlja se fenomen koji po svojim karakteristikama podsjeća na zemljotres. Kao rezultat takve eksplozije nastaju seizmički valovi koji se šire kroz debljinu zemlje na vrlo velike udaljenosti. Destruktivni učinak vala ograničen je na radijus od nekoliko stotina metara.

Kao rezultat ekstremno visoke temperature eksplozije, nastaje jak bljesak svjetlosti čiji je intenzitet stotinama puta veći od intenziteta sunčevih zraka koji padaju na Zemlju. Blic oslobađa ogromnu količinu toplote i svetlosti. Svjetlosno zračenje uzrokuje spontano sagorijevanje zapaljivih materijala i opeče kožu ljudi u radijusu od više kilometara.

At nuklearna eksplozija dolazi do zračenja. Traje oko minutu i ima tako veliku prodornu moć da su potrebna snažna i pouzdana skloništa za zaštitu od nje na malim udaljenostima.

Nuklearna eksplozija je sposobna trenutno uništiti ili onesposobiti nezaštićene ljude, opremu, objekte i razne materijale koji stoje na otvorenom. Glavni štetni faktori nuklearne eksplozije (PFYAV) su:

udarni talas;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija područja;

elektromagnetski impuls (EMP).

Za vrijeme nuklearne eksplozije u atmosferi, raspodjela oslobođene energije između PNF-a je otprilike sljedeća: oko 50% po udarni talas, za udio svjetlosnog zračenja 35%, za radioaktivnu kontaminaciju 10% i 5% za prodorno zračenje i EMP.

Radioaktivna kontaminacija ljudi, vojne opreme, terena i raznih objekata tokom nuklearne eksplozije uzrokovana je fisijskim fragmentima punjenja (Pu-239, U-235) i neizreagovanog dijela naboja koji ispada iz oblaka eksplozije, kao i kao radioaktivni izotopi koji nastaju u tlu i drugim materijalima pod uticajem neutrona - indukovane aktivnosti. S vremenom se aktivnost fisijskih fragmenata brzo smanjuje, posebno u prvim satima nakon eksplozije. Tako će, na primjer, ukupna aktivnost fisijskih fragmenata u eksploziji nuklearnog oružja od 20 kT biti nekoliko hiljada puta manja u jednom danu nego u jednoj minuti nakon eksplozije.

Svijet atoma je toliko fantastičan da njegovo razumijevanje zahtijeva radikalan prekid u uobičajenim konceptima prostora i vremena. Atomi su toliko mali da kada bi se kap vode povećala na veličinu Zemlje, svaki atom u toj kapi bio bi manji od narandže. U stvari, jedna kap vode sastoji se od 6000 milijardi milijardi (6000000000000000000000) atoma vodonika i kiseonika. Pa ipak, uprkos svojoj mikroskopskoj veličini, atom ima strukturu donekle sličnu strukturi našeg Sunčevog sistema. U svom neshvatljivo malom centru, čiji je radijus manji od triliontinke centimetra, nalazi se relativno ogromno "sunce" - jezgro atoma.

Oko ovog atomskog "sunca" kruže malene "planete" - elektroni. Jezgro se sastoji od dva glavna gradivna bloka Univerzuma - protona i neutrona (imaju ujedinjeno ime - nukleoni). Elektron i proton su nabijene čestice, a količina naboja u svakoj od njih je potpuno ista, ali se naboji razlikuju po predznaku: proton je uvijek pozitivno nabijen, a elektron je uvijek negativan. Neutron ne nosi električni naboj te stoga ima vrlo visoku propusnost.

U skali atomskog mjerenja, masa protona i neutrona se uzima kao jedinica. Atomska težina bilo kojeg kemijskog elementa stoga ovisi o broju protona i neutrona sadržanih u njegovom jezgru. Na primjer, atom vodonika, čije se jezgro sastoji od samo jednog protona, ima atomska masa jednako 1. Atom helijuma, sa jezgrom od dva protona i dva neutrona, ima atomsku masu jednaku 4.

Jezgra atoma istog elementa uvijek sadrže isti broj protona, ali broj neutrona može biti različit. Atomi koji imaju jezgra sa istim brojem protona, ali se razlikuju po broju neutrona i koji su povezani sa varijantama istog elementa, nazivaju se izotopi. Da bi se razlikovali jedan od drugog, simbolu elementa se dodjeljuje broj, jednak zbiru svih čestica u jezgru datog izotopa.

Može se postaviti pitanje: zašto se jezgro atoma ne raspada? Uostalom, protoni uključeni u njega su električno nabijene čestice istog naboja, koje se moraju odbijati velikom silom. To se objašnjava činjenicom da unutar jezgre postoje i takozvane intranuklearne sile koje privlače čestice jezgra jedna drugoj. Ove sile kompenzuju odbojne sile protona i ne dozvoljavaju jezgru da se spontano razleti.

Intranuklearne sile su veoma jake, ali deluju samo na veoma maloj udaljenosti. Stoga se jezgra teških elemenata, koja se sastoje od stotina nukleona, pokazuju nestabilnima. Čestice jezgra su ovde u stalnom kretanju (unutar zapremine jezgra), a ako im dodate neku dodatnu količinu energije, mogu da savladaju unutrašnje sile - jezgro će se podeliti na delove. Količina ovog viška energije naziva se energija pobude. Među izotopima teških elemenata ima i onih za koje se čini da su na samoj ivici samoraspada. Dovoljan je samo mali "potisak", na primjer, jednostavan udarac u jezgro neutrona (a ne mora se čak ni ubrzati do velike brzine) da bi započela reakcija nuklearne fisije. Neki od ovih "fisijskih" izotopa su kasnije napravljeni umjetno. U prirodi postoji samo jedan takav izotop - to je uranijum-235.

Uran je 1783. godine otkrio Klaproth, koji ga je izolovao od uranijumske smole i nazvao ga po nedavno otkrivenoj planeti Uran. Kako se kasnije ispostavilo, to zapravo nije bio sam uran, već njegov oksid. Dobijen je čisti uranijum, srebrno-bijeli metal
tek 1842. Peligot. Novi element nije posjedovao nikakva izvanredna svojstva i nije privlačio pažnju sve do 1896. godine, kada je Becquerel otkrio fenomen radioaktivnosti uranovih soli. Nakon toga, uranijum je postao objekat naučno istraživanje i eksperimente, ali praktična primjena još uvek nije imao.

Kada su u prvoj trećini 20. veka fizičari manje-više shvatili strukturu atomskog jezgra, pre svega su pokušali da ostvare stari san alhemičara - pokušali su da pretvore godinu dana. hemijski element u drugom. Godine 1934. francuski istraživači, supružnici Frederic i Irene Joliot-Curie, izvijestili su Francusku akademiju nauka o sljedećem eksperimentu: kada su aluminijske ploče bombardirane alfa česticama (jezgrima atoma helija), atomi aluminija su se pretvorili u atome fosfora. , ali ne običan, već radioaktivan, koji je zauzvrat prešao u stabilan izotop silicija. Tako se atom aluminija, dodavši jedan proton i dva neutrona, pretvorio u teži atom silicija.

Ovo iskustvo je dovelo do ideje da ako se jezgra najtežeg elementa koji postoji u prirodi, uranijuma, "oklope" neutronima, onda se može dobiti element koji ne postoji u prirodnim uslovima. Godine 1938. njemački hemičari Otto Hahn i Fritz Strassmann ponovili su općenito iskustvo supružnika Joliot-Curie, uzimajući uranij umjesto aluminija. Rezultati eksperimenta uopće nisu bili ono što su očekivali - umjesto novog superteškog elementa s masenim brojem većim od uranijuma, Hahn i Strassmann su dobili lake elemente iz srednjeg dijela. periodični sistem: barijum, kripton, brom i neki drugi. Sami eksperimentatori nisu mogli da objasne uočeni fenomen. Tek sljedeće godine fizičarka Lisa Meitner, kojoj je Hahn izvijestio o svojim poteškoćama, pronašla je ispravno objašnjenje za uočeni fenomen, sugerirajući da kada je uranijum bombardiran neutronima, njegovo jezgro se podijeli (cijepa). U tom slučaju trebalo je formirati jezgra lakših elemenata (odakle su uzeti barijum, kripton i druge supstance), kao i oslobađanje 2-3 slobodna neutrona. Dalja istraživanja su omogućila da se detaljno razjasni slika onoga što se dešava.

Prirodni uranijum se sastoji od mešavine tri izotopa sa masama 238, 234 i 235. Glavna količina uranijuma pada na izotop-238, čije jezgro uključuje 92 protona i 146 neutrona. Uran-235 je samo 1/140 prirodnog uranijuma (0,7% (ima 92 protona i 143 neutrona u svom jezgru), a uran-234 (92 protona, 142 neutrona) je samo 1/17500 ukupne mase uranijuma ( 0 006% Najmanje stabilan od ovih izotopa je uranijum-235.

S vremena na vrijeme, jezgra njegovih atoma spontano se dijele na dijelove, zbog čega nastaju lakši elementi periodnog sistema. Proces je praćen oslobađanjem dva ili tri slobodna neutrona, koji jure ogromnom brzinom - oko 10 hiljada km/s (oni se zovu brzi neutroni). Ovi neutroni mogu pogoditi druga jezgra urana, uzrokujući nuklearne reakcije. Svaki izotop se u ovom slučaju ponaša drugačije. Jezgra uranijuma-238 u većini slučajeva jednostavno hvataju ove neutrone bez ikakvih daljnjih transformacija. Ali u otprilike jednom od pet slučajeva, kada se brzi neutron sudari s jezgrom izotopa 238, događa se neobična nuklearna reakcija: jedan od neutrona urana-238 emituje elektron, pretvarajući se u proton, odnosno izotop urana pretvara u više
teški element je neptunijum-239 (93 protona + 146 neutrona). Ali neptunijum je nestabilan - nakon nekoliko minuta jedan od njegovih neutrona emituje elektron, pretvarajući se u proton, nakon čega se izotop neptunija pretvara u sljedeći element periodnog sistema - plutonijum-239 (94 protona + 145 neutrona). Ako neutron uđe u jezgro nestabilnog uranijuma-235, tada odmah dolazi do fisije - atomi se raspadaju emisijom dva ili tri neutrona. Jasno je da u prirodnom uranijumu, čiji većina atoma pripada izotopu 238, ova reakcija nema vidljivih posljedica – svi slobodni neutroni će na kraju biti apsorbirani ovim izotopom.

Ali šta ako zamislimo prilično masivan komad uranijuma koji se u potpunosti sastoji od izotopa 235?

Ovdje će se proces odvijati drugačije: neutroni oslobođeni tijekom fisije nekoliko jezgara, zauzvrat, padajući u susjedna jezgra, uzrokuju njihovu fisiju. Kao rezultat toga, oslobađa se novi dio neutrona, koji razdvaja sljedeće jezgre. Pod povoljnim uslovima, ova reakcija se odvija poput lavine i naziva se lančana reakcija. Nekoliko bombardirajućih čestica može biti dovoljno da se pokrene.

Zaista, neka samo 100 neutrona bombarduje uranijum-235. Oni će podijeliti 100 jezgara uranijuma. U tom slučaju će biti oslobođeno 250 novih neutrona druge generacije (u prosjeku 2,5 po fisiji). Neutroni druge generacije će već proizvesti 250 fisija, pri čemu će se osloboditi 625 neutrona. U sljedećoj generaciji to će biti 1562, zatim 3906, pa 9670 i tako dalje. Broj podjela će se povećavati bez ograničenja ako se proces ne zaustavi.

Međutim, u stvarnosti, samo neznatan dio neutrona ulazi u jezgra atoma. Ostali, brzo jureći između njih, odnesu se u okolni prostor. Samoodrživa lančana reakcija može se dogoditi samo u dovoljno velikom nizu uranijuma-235, za koji se kaže da ima kritičnu masu. (Ova masa u normalnim uslovima je 50 kg.) Važno je napomenuti da je fisiju svakog jezgra praćeno oslobađanjem ogromne količine energije, za koju se ispostavi da je oko 300 miliona puta veća od energije koja se troši na fisiju. ! (Izračunato je da se potpunom fisijom 1 kg uranijuma-235 oslobađa ista količina toplote kao pri sagorevanju 3 hiljade tona uglja.)

Ovaj kolosalan nalet energije, oslobođen za nekoliko trenutaka, manifestira se kao eksplozija monstruozne sile i leži u osnovi djelovanja nuklearnog oružja. Ali da bi ovo oružje postalo stvarnost, potrebno je da se naboj ne sastoji od prirodnog uranijuma, već od rijetkog izotopa - 235 (takav uranijum se naziva obogaćeni). Kasnije je otkriveno da je čisti plutonijum takođe fisijski materijal i da se može koristiti u atomskom naboju umesto uranijuma-235.

Sva ova važna otkrića napravljena su uoči Drugog svjetskog rata. Ubrzo je počeo tajni rad u Njemačkoj i drugim zemljama na stvaranju atomske bombe. U Sjedinjenim Državama, ovaj problem je pokrenut 1941. Čitav kompleks radova dobio je naziv "Projekat Manhattan".

Administrativno rukovodstvo projekta vršio je general Groves, a naučno vodstvo profesor Robert Openheimer sa Univerziteta u Kaliforniji. Obojica su bili svjesni ogromne složenosti zadatka koji je pred njima. Stoga je Openheimerova prva briga bila nabavka visoko inteligentnog naučnog tima. U to vrijeme u Sjedinjenim Državama bilo je mnogo fizičara koji su emigrirali Nacistička Njemačka. Nije ih bilo lako uključiti u stvaranje oružja usmjerenog protiv njihove bivše domovine. Openheimer je razgovarao sa svima lično, koristeći svu snagu svog šarma. Ubrzo je uspio okupiti malu grupu teoretičara, koje je u šali nazvao "luminari". I zapravo je uključivao najveće stručnjake tog vremena iz oblasti fizike i hemije. (Među njima 13 laureata nobelova nagrada, uključujući Bora, Fermija, Franka, Chadwicka, Lawrencea.) Pored njih, bilo je mnogo drugih specijalista različitih profila.

Američka vlada nije štedjela na potrošnji, a posao je od samog početka poprimio grandiozan obim. 1942. godine u Los Alamosu je osnovana najveća svjetska istraživačka laboratorija. Stanovništvo ovog naučnog grada ubrzo je dostiglo 9 hiljada ljudi. Prema sastavu naučnika, obim naučni eksperimenti godine, broj stručnjaka i radnika uključenih u rad Laboratorije u Los Alamosu bio je bez premca u svjetskoj istoriji. Projekat Menhetn imao je sopstvenu policiju, kontraobaveštajnu službu, sistem komunikacija, skladišta, naselja, fabrike, laboratorije i sopstveni kolosalan budžet.

Glavni cilj projekta bio je nabaviti dovoljno fisionog materijala od kojeg se može stvoriti nekoliko atomskih bombi. Pored uranijuma-235, kao što je već spomenuto, kao punjenje bombi mogao bi poslužiti i vještački element plutonijum-239, odnosno bomba bi mogla biti ili uranijum ili plutonijum.

Groves i Openheimer saglasili se da se radovi odvijaju istovremeno u dva pravca, jer je nemoguće unaprijed odlučiti koji će od njih biti perspektivniji. Obje metode su se suštinski razlikovale jedna od druge: akumulacija uranijuma-235 se morala izvršiti odvajanjem od najveće količine prirodnog uranijuma, a plutonijum se mogao dobiti samo kao rezultat kontrolirane nuklearne reakcije zračenjem uranijuma-238 neutroni. Oba puta izgledala su neobično teška i nisu obećavala laka rješenja.

Zaista, kako se mogu razdvojiti dva izotopa jedan od drugog, koji se samo malo razlikuju po svojoj težini i hemijski se ponašaju na potpuno isti način? Ni nauka ni tehnologija se nikada nisu suočile sa takvim problemom. Proizvodnja plutonijuma je takođe u početku delovala veoma problematično. Prije toga, cjelokupno iskustvo nuklearnih transformacija svodilo se na nekoliko laboratorijskih eksperimenata. Sada je bilo potrebno savladati proizvodnju kilograma plutonija u industrijskim razmjerima, razviti i stvoriti posebnu instalaciju za to - nuklearni reaktor i naučiti kako kontrolirati tok nuklearne reakcije.

I tu i tamo je trebalo riješiti cijeli kompleks složenih problema. Stoga se „Projekat Menhetn“ sastojao od nekoliko potprojekata, na čijem su čelu bili istaknuti naučnici. Sam Openheimer je bio šef Naučne laboratorije u Los Alamosu. Lawrence je bio zadužen za laboratoriju za radijaciju na Univerzitetu u Kaliforniji. Fermi je vodio istraživanje na Univerzitetu u Čikagu o stvaranju nuklearnog reaktora.

U početku je najvažniji problem bio nabavka uranijuma. Prije rata ovaj metal zapravo nije imao koristi. Sada kada je bio potreban odmah u ogromnim količinama, pokazalo se da ne postoji industrijski način da se proizvede.

Kompanija Westinghouse krenula je u svoj razvoj i brzo je postigla uspjeh. Nakon prečišćavanja uranijumske smole (u ovom obliku uran se javlja u prirodi) i dobijanja uranijum oksida, ona je pretvorena u tetrafluorid (UF4), iz kojeg je elektrolizom izolovan metalni uranijum. Ako su krajem 1941. američki naučnici imali na raspolaganju samo nekoliko grama metalnog uranijuma, onda je u novembru 1942. njegova industrijska proizvodnja u pogonima Westinghouse dostigla 6.000 funti mjesečno.

Istovremeno se radilo na stvaranju nuklearnog reaktora. Proces proizvodnje plutonijuma zapravo se svodio na zračenje uranijumskih šipki neutronima, usled čega je deo uranijuma-238 morao da se pretvori u plutonijum. Izvori neutrona u ovom slučaju mogu biti fisijski atomi uranijuma-235 rasuti u dovoljnim količinama među atomima uranijuma-238. Ali da bi se održala stalna reprodukcija neutrona, morala je započeti lančana reakcija fisije atoma urana-235. U međuvremenu, kao što je već spomenuto, na svaki atom uranijuma-235 dolazilo je 140 atoma uranijuma-238. Jasno je da su neutroni koji su letjeli u svim smjerovima imali mnogo veću vjerovatnoću da ih sretnu na svom putu. To jest, pokazalo se da je veliki broj oslobođenih neutrona apsorbirao glavni izotop bezuspješno. Očigledno, u takvim uslovima, lančana reakcija nije mogla ići. Kako biti?

Isprva se činilo da je bez razdvajanja dva izotopa rad reaktora općenito nemoguć, no ubrzo se ustanovila jedna važna okolnost: pokazalo se da su uran-235 i uran-238 osjetljivi na neutrone različitih energija. Moguće je razdvojiti jezgro atoma uranijuma-235 neutronom relativno niske energije, koji ima brzinu od oko 22 m/s. Takve spore neutrone ne hvataju jezgra uranijuma-238 - za to moraju imati brzinu od nekoliko stotina hiljada metara u sekundi. Drugim riječima, uran-238 je nemoćan da spriječi početak i napredak lančane reakcije u uranijumu-235 uzrokovane neutronima usporenim na ekstremno male brzine - ne više od 22 m/s. Ovaj fenomen otkrio je talijanski fizičar Fermi, koji je živio u Sjedinjenim Državama od 1938. godine i nadgledao radove na stvaranju prvog reaktora ovdje. Fermi je odlučio da koristi grafit kao moderator neutrona. Prema njegovim proračunima, neutroni emitovani iz uranijuma-235, nakon što su prošli kroz sloj grafita od 40 cm, trebali su smanjiti svoju brzinu na 22 m/s i pokrenuti samoodrživu lančanu reakciju u uranijumu-235.

Takozvana "teška" voda mogla bi poslužiti kao još jedan moderator. Budući da su atomi vodika koji ga čine vrlo blizu veličine i mase neutronima, oni bi ih najbolje mogli usporiti. (Približno isto se dešava sa brzim neutronima kao i sa loptama: ako mala lopta udari u veliku, ona se otkotrlja unazad, gotovo bez gubitka brzine, ali kada se sretne sa malom loptom, prenese joj značajan deo svoje energije - baš kao što se neutron u elastičnom sudaru odbija od teškog jezgra samo malo usporavajući, a pri sudaru sa jezgrama atoma vodika vrlo brzo gubi svu energiju.) Međutim, obična voda nije pogodna za usporavanje, jer njen vodonik teži tome da se uspori. da apsorbuje neutrone. Zato u tu svrhu treba koristiti deuterijum, koji je deo "teške" vode.

Početkom 1942. godine, pod vodstvom Fermija, počela je izgradnja prvog nuklearnog reaktora na teniskom terenu ispod zapadnih tribina stadiona u Čikagu. Sav posao izveli su sami naučnici. Reakcija se može kontrolisati na jedini način - podešavanjem broja neutrona uključenih u lančanu reakciju. Fermi je zamislio da se to radi sa štapovima napravljenim od materijala kao što su bor i kadmijum, koji snažno apsorbuju neutrone. Kao moderator poslužile su grafitne cigle od kojih su fizičari podigli stupove visine 3 m i širine 1,2 m. Između njih su postavljeni pravokutni blokovi sa uran-oksidom. Oko 46 tona uranijum oksida i 385 tona grafita otišlo je u čitavu konstrukciju. Za usporavanje reakcije služile su kadmijume i bor štapići uneseni u reaktor.

Ako to nije bilo dovoljno, onda su za osiguranje, na platformi koja se nalazila iznad reaktora, stajala dva naučnika sa kantama napunjenim rastvorom soli kadmija - trebalo je da ih izliju preko reaktora ako reakcija izmakne kontroli. Na sreću, to nije bilo potrebno. Fermi je 2. decembra 1942. naredio da se sve kontrolne šipke produže i eksperiment je počeo. Četiri minuta kasnije, brojači neutrona počeli su da škljocaju sve glasnije i glasnije. Sa svakim minutom, intenzitet neutronskog fluksa postajao je sve veći. To je ukazivalo da se u reaktoru odvija lančana reakcija. To je trajalo 28 minuta. Tada je Fermi signalizirao, a spuštene šipke su zaustavile proces. Tako je čovjek po prvi put oslobodio energiju atomskog jezgra i dokazao da je može kontrolirati po svojoj volji. Sada više nije bilo sumnje da je nuklearno oružje realnost.

Godine 1943. Fermi reaktor je demontiran i prevezen u Aragonsku nacionalnu laboratoriju (50 km od Čikaga). Ovdje je ubrzo izgrađen još jedan nuklearni reaktor u kojem je kao moderator korištena teška voda. Sastojao se od cilindričnog aluminijumskog rezervoara sa 6,5 tona teške vode, u koji je vertikalno utovareno 120 šipki metalnog uranijuma, zatvorenih u aluminijumskoj ljusci. Sedam kontrolnih šipki napravljeno je od kadmijuma. Oko rezervoara je bio grafitni reflektor, zatim ekran od legura olova i kadmijuma. Cijela konstrukcija je zatvorena u betonsku školjku debljine zida oko 2,5 m.

Eksperimenti na ovim eksperimentalnim reaktorima potvrdili su tu mogućnost industrijska proizvodnja plutonijum.

Glavni centar "Projekta Manhattan" ubrzo je postao grad Oak Ridge u dolini rijeke Tennessee, čija je populacija za nekoliko mjeseci narasla na 79 hiljada ljudi. Ovdje je za kratko vrijeme izgrađeno prvo postrojenje za proizvodnju obogaćenog uranijuma. Odmah 1943. godine pokrenut je industrijski reaktor koji je proizvodio plutonijum. U februaru 1944. iz njega se dnevno izvlačilo oko 300 kg uranijuma, sa čije se površine hemijskim odvajanjem dobijao plutonijum. (Da bi se to postiglo, plutonijum je prvo rastvoren, a zatim istaložen.) Prečišćeni uranijum je zatim ponovo vraćen u reaktor. Iste godine, u neplodnoj, pustoj pustinji na južnoj obali rijeke Kolumbije, počela je izgradnja ogromne fabrike Hanford. Ovdje su bila smještena tri moćna nuklearna reaktora koji su davali nekoliko stotina grama plutonijuma dnevno.

Paralelno s tim, istraživanja su bila u punom zamahu za razvoj industrijskog procesa za obogaćivanje uranijuma.

Uzimajući u obzir različite varijante, Groves i Oppenheimer su odlučili da se fokusiraju na dvije metode: difuziju plina i elektromagnetnu.

Metoda difuzije gasa bila je zasnovana na principu poznatom kao Grahamov zakon (prvi ga je formulisao 1829. škotski hemičar Thomas Graham, a razvio ga je 1896. engleski fizičar Reilly). U skladu sa ovim zakonom, ako se dva gasa, od kojih je jedan lakši od drugog, prođu kroz filter sa zanemarljivim rupama, onda će kroz njega proći nešto više lakog gasa nego teškog gasa. U novembru 1942. godine, Urey i Dunning na Univerzitetu Columbia stvorili su metodu gasne difuzije za odvajanje izotopa uranijuma na osnovu Reillyjeve metode.

Pošto je prirodni uranijum solidan, zatim je prvo pretvoren u uranijum fluorid (UF6). Ovaj gas je zatim propušten kroz mikroskopske - veličine hiljaditih delova milimetra - rupe u septumu filtera.

Pošto je razlika u molarnoj težini gasova bila veoma mala, iza pregrade je sadržaj uranijuma-235 porastao samo za faktor od 1,0002.

Da bi se količina uranijuma-235 još više povećala, dobijena smjesa se ponovo propušta kroz pregradu, a količina uranijuma se ponovo povećava za 1,0002 puta. Dakle, da bi se sadržaj uranijuma-235 povećao na 99%, bilo je potrebno gas proći kroz 4000 filtera. To se dogodilo u ogromnom postrojenju za difuziju gasova u Oak Ridgeu.

Godine 1940., pod vodstvom Ernsta Lawrencea na Kalifornijskom univerzitetu, započela su istraživanja o razdvajanju izotopa uranijuma elektromagnetskom metodom. Bilo je potrebno pronaći takve fizičke procese koji bi omogućili da se izotopi razdvoje pomoću razlike u njihovim masama. Lawrence je pokušao da odvoji izotope koristeći princip masenog spektrografa - instrumenta koji određuje mase atoma.

Princip njegovog rada bio je sljedeći: prejonizirani atomi su ubrzani električno polje, a zatim prošli kroz magnetno polje u kojem su opisali krugove smještene u ravni okomitoj na smjer polja. Pošto su radijusi ovih putanja bili proporcionalni masi, laki ioni su završili na krugovima manjeg radijusa od teških. Ako bi se zamke postavile na put atoma, onda je bilo moguće na ovaj način odvojeno sakupljati različite izotope.

To je bila metoda. U laboratorijskim uslovima dao je dobre rezultate. Ali izgradnja postrojenja u kojem bi se odvajanje izotopa moglo izvršiti u industrijskom obimu pokazala se izuzetno teškom. Međutim, Lawrence je na kraju uspio savladati sve poteškoće. Rezultat njegovih napora bila je pojava calutrona, koji je instaliran u gigantskoj fabrici u Oak Ridgeu.

Ova elektromagnetna elektrana izgrađena je 1943. godine i ispostavilo se da je možda najskuplja ideja projekta Manhattan. Lawrenceova metoda zahtijevala je veliki broj složenih, još nerazvijenih uređaja vezanih za visokog napona, visoki vakuum i jaka magnetna polja. Troškovi su bili ogromni. Calutron je imao džinovski elektromagnet čija je dužina dostizala 75 m i težila oko 4000 tona.

Nekoliko hiljada tona srebrne žice otišlo je u namotaje za ovaj elektromagnet.

Cijeli posao (bez cijene od 300 miliona dolara vrijednog srebra, koje je Državni trezor obezbijedio samo privremeno) koštao je 400 miliona dolara. Samo za struju koju je potrošio calutron, Ministarstvo odbrane je platilo 10 miliona. Velik dio opreme u fabrici Oak Ridge bio je superiorniji u obimu i preciznosti u odnosu na sve što je ikada razvijeno na terenu.

Ali svi ti troškovi nisu bili uzaludni. Potrošivši ukupno oko 2 milijarde dolara, američki naučnici su do 1944. godine stvorili jedinstvenu tehnologiju za obogaćivanje uranijuma i proizvodnju plutonijuma. U međuvremenu, u Laboratoriji u Los Alamosu, radili su na dizajnu same bombe. Princip njegovog rada je dugo bio jasan generalno: fisijska supstanca (plutonijum ili uranijum-235) je trebalo da bude prebačena u kritično stanje u trenutku eksplozije (da bi došlo do lančane reakcije, masa naboj mora biti čak i osjetno veći od kritičnog) i ozračen neutronskim snopom, što je za posljedicu imalo početak lančane reakcije.

Prema proračunima, kritična masa punjenja premašila je 50 kilograma, ali bi se mogla značajno smanjiti. Generalno, na veličinu kritične mase snažno utiče nekoliko faktora. Što je veća površina naboja, više se neutrona beskorisno emituje u okolni prostor. najmanja površina površina ima sferu. Posljedično, sferni naboji, pod jednakim uvjetima, imaju najmanju kritičnu masu. Osim toga, vrijednost kritične mase ovisi o čistoći i vrsti fisionih materijala. Ona je obrnuto proporcionalna kvadratu gustoće ovog materijala, što omogućava, na primjer, udvostručenjem gustoće, smanjenje kritične mase za faktor četiri. Potreban stepen subkritičnosti može se postići, na primjer, zbijanjem fisijskog materijala uslijed eksplozije konvencionalnog eksplozivnog punjenja napravljenog u obliku sferne ljuske koja okružuje nuklearno punjenje. Kritična masa se također može smanjiti tako što se naboj okružuje ekranom koji dobro reflektira neutrone. Kao takav ekran mogu se koristiti olovo, berilijum, volfram, prirodni uranijum, gvožđe i mnogi drugi.

Jedan od mogućih dizajna atomske bombe sastoji se od dva komada uranijuma, koji, kada se spoje, formiraju masu veću od kritične. Da biste izazvali eksploziju bombe, morate ih spojiti što je prije moguće. Drugi metod se zasniva na upotrebi eksplozije koja se približava ka unutra. U ovom slučaju, tok plinova iz konvencionalnog eksploziva bio je usmjeren na fisijski materijal koji se nalazio unutra i sabijao ga dok nije dostigao kritičnu masu. Povezivanje naboja i njegovo intenzivno zračenje neutronima, kao što je već spomenuto, uzrokuje lančanu reakciju, uslijed koje se u prvoj sekundi temperatura povećava na 1 milion stupnjeva. Za to vrijeme, samo oko 5% kritične mase uspjelo se odvojiti. Ostatak punjenja u ranim dizajnima bombi je ispario bez
Ikakvo dobro.

Prva atomska bomba u istoriji (dato joj je ime "Triniti") sastavljena je u leto 1945. A 16. juna 1945. godine izvedena je prva atomska eksplozija na Zemlji na poligonu za nuklearno testiranje u pustinji Alamogordo (Novi Meksiko). Bomba je postavljena u centar poligona na vrhu čeličnog tornja od 30 metara. Oko njega je na velikoj udaljenosti bila postavljena oprema za snimanje. Na 9 km nalazila se osmatračnica, a na 16 km - komandno mjesto. Atomska eksplozija ostavila je ogroman utisak na sve svjedoke ovog događaja. Prema opisu očevidaca, postojao je osjećaj da se mnogo sunca spojilo u jedno i odjednom obasjalo poligon. Tada se iznad ravnice pojavila ogromna vatrena lopta, a okrugli oblak prašine i svjetlosti počeo je polako i zlokobno da se diže prema njoj.

Nakon poletanja sa zemlje, ova vatrena lopta je za nekoliko sekundi poletjela na visinu veću od tri kilometra. Sa svakim trenom se povećavao, ubrzo mu je prečnik dostigao 1,5 km, i polako se uzdizao u stratosferu. Vatrena lopta je tada ustupila mjesto stubu uskovitlanog dima, koji se protezao do visine od 12 km, poprimivši oblik džinovske pečurke. Sve je to bilo praćeno strašnim hukom od kojeg je zemlja zadrhtala. Snaga eksplodirane bombe nadmašila je sva očekivanja.

Čim je radijacijska situacija dozvolila, nekoliko tenkova Sherman, obloženih olovnim pločama iznutra, uletjelo je u područje eksplozije. Na jednom od njih bio je Fermi, koji je bio nestrpljiv da vidi rezultate svog rada. Pred očima mu se pojavila mrtva spaljena zemlja na kojoj je uništen sav život u radijusu od 1,5 km. Pijesak se sinterovao u staklastu zelenkastu koru koja je prekrivala tlo. U ogromnom krateru ležali su osakaćeni ostaci čelične potporne kule. Snaga eksplozije procijenjena je na 20.000 tona TNT-a.

Sljedeći korak trebala je biti borbena upotreba atomske bombe protiv Japana, koji je, nakon predaje nacističke Njemačke, sam nastavio rat sa Sjedinjenim Državama i njihovim saveznicima. Tada nije bilo lansirnih vozila, pa je bombardovanje moralo biti izvedeno iz aviona. Komponente dvije bombe su s velikom pažnjom transportovane od strane USS Indianapolisa na ostrvo Tinian, gdje je bila bazirana 509. kompozitna grupa američkog ratnog zrakoplovstva. Po vrsti punjenja i dizajnu, ove bombe su se ponešto razlikovale jedna od druge.

Prva atomska bomba - "Baby" - bila je vazdušna bomba velike veličine sa atomskim punjenjem od visoko obogaćenog uranijuma-235. Dužina mu je bila oko 3 m, prečnik - 62 cm, težina - 4,1 tona.

Druga atomska bomba - "Debeli čovjek" - sa punjenjem plutonijuma-239 imala je oblik jaja sa stabilizatorom velike veličine. Njegova dužina
bio je 3,2 m, prečnik 1,5 m, težina - 4,5 tona.

Dana 6. avgusta, bombarder B-29 Enola Gay pukovnika Tibbetsa bacio je "Kid" na veliki japanski grad Hirošimu. Bomba je bačena padobranom i eksplodirala je, kako je planirano, na visini od 600 m od zemlje.

Posljedice eksplozije bile su strašne. Čak i na same pilote, prizor mirnog grada koji su oni uništili u trenu ostavio je depresivan utisak. Kasnije je jedan od njih priznao da je u tom trenutku vidio nešto najgore što čovjek može vidjeti.

Za one koji su bili na zemlji, ono što se dešavalo je izgledalo kao pravi pakao. Prije svega, toplinski val prošao je iznad Hirošime. Njegovo djelovanje trajalo je samo nekoliko trenutaka, ali je bilo toliko snažno da je otopilo čak i pločice i kristale kvarca u granitnim pločama, pretvorilo telefonske stupove u ugalj na udaljenosti od 4 km i, konačno, tako spalilo ljudska tijela da su od njih ostale samo sjene. na asfaltu pločnika ili na zidovima kuća. Tada je monstruozan nalet vjetra pobjegao ispod vatrene lopte i pojurio iznad grada brzinom od 800 km/h, metući sve na svom putu. Kuće koje nisu mogle izdržati njegov bijesni juriš srušile su se kao da su posječene. U divovskom krugu prečnika 4 km, nijedna građevina nije ostala netaknuta. Nekoliko minuta nakon eksplozije nad gradom je pala crna radioaktivna kiša - ova vlaga se pretvorila u paru kondenzovanu u visokim slojevima atmosfere i pala na tlo u obliku velikih kapi pomiješanih s radioaktivnom prašinom.

Nakon kiše, novi nalet vjetra zahvatio je grad, ovoga puta u pravcu epicentra. Bio je slabiji od prvog, ali i dalje dovoljno jak da iščupa drveće. Vjetar je raspirivao ogromnu vatru u kojoj je gorjelo sve što je moglo izgorjeti. Od 76.000 zgrada, 55.000 je potpuno uništeno i spaljeno. Svjedoci ove strašne katastrofe prisjetili su se ljudi – baklji sa kojih je spaljena odjeća padala na zemlju zajedno sa komadićima kože, i gomile izbezumljenih ljudi, prekrivenih strašnim opekotinama, koji su vrišteći jurili ulicama. U vazduhu se osećao zagušljiv smrad nagorelog ljudskog mesa. Ljudi su ležali posvuda, mrtvi i umirući. Bilo je mnogo slijepih i gluvih i, bockajući na sve strane, nisu mogli ništa razaznati u haosu koji je vladao okolo.

Nesretnici, koji su se nalazili od epicentra na udaljenosti do 800 m, izgorjeli su u djeliću sekunde u bukvalnom smislu riječi - iznutrice su im isparile, a tijela su se pretvorila u grudve zadimljenog uglja. Smještene na udaljenosti od 1 km od epicentra, zahvatila ih je radijacijska bolest u izuzetno teškom obliku. U roku od nekoliko sati počeli su jako povraćati, temperatura je skočila na 39-40 stepeni, pojavila se otežano disanje i krvarenje. Tada su se na koži pojavili čirevi koji ne zacjeljuju, sastav krvi se dramatično promijenio, a kosa je opala. Nakon strašne patnje, obično drugog ili trećeg dana, nastupila je smrt.

Ukupno je oko 240 hiljada ljudi umrlo od eksplozije i radijacijske bolesti. Oko 160 hiljada oboljelo je od radijacijske bolesti u blažem obliku - njihova bolna smrt je odgođena na nekoliko mjeseci ili godina. Kada se vest o katastrofi proširila zemljom, ceo Japan je bio paralizovan od straha. Još više se povećao nakon što je avion Box Car majora Sweeneyja bacio drugu bombu na Nagasaki 9. avgusta. Ovdje je ubijeno i ranjeno nekoliko stotina hiljada stanovnika. Nesposobna da se odupre novom oružju, japanska vlada je kapitulirala - atomska bomba je okončala Drugi svjetski rat.

Rat je gotov. Trajao je samo šest godina, ali je uspio promijeniti svijet i ljude gotovo do neprepoznatljivosti.

Ljudska civilizacija prije 1939. i ljudska civilizacija nakon 1945. upadljivo se razlikuju jedna od druge. Postoji mnogo razloga za to, ali jedan od najvažnijih je pojava nuklearnog oružja. Bez preterivanja se može reći da senka Hirošime leži u celoj drugoj polovini 20. veka. Postala je duboka moralna opekotina za mnoge milione ljudi, kako onih koji su bili savremenici ove katastrofe, tako i onih koji su rođeni decenijama nakon nje. Moderan čovek on više ne može razmišljati o svijetu na način na koji je mislio o njemu prije 6. avgusta 1945. - previše jasno razumije da se ovaj svijet može pretvoriti u ništa za nekoliko trenutaka.

Moderna osoba ne može gledati na rat, kako su gledali njegovi djedovi i pradjedovi - on sigurno zna da će ovaj rat biti posljednji, i da u njemu neće biti ni pobjednika ni poraženih. Nuklearno oružje ostavilo je traga u svim sferama javni život, a moderna civilizacija ne može živjeti po istim zakonima kao prije šezdeset ili osamdeset godina. Niko to nije razumio bolje od samih kreatora atomske bombe.

„Ljudi naše planete Robert Openheimer je napisao, treba da se ujedine. Posijani užas i destrukcija poslednji rat, diktirajte nam ovu misao. Eksplozije atomskih bombi su to dokazale sa svom okrutnošću. Drugi ljudi su u drugim vremenima govorili slične reči - samo o drugom oružju i drugim ratovima. Nisu uspjeli. Ali ko danas kaže da su te riječi beskorisne, vara se peripetijama istorije. Ne možemo biti uvjereni u ovo. Rezultati našeg rada ne ostavljaju čovječanstvu drugog izbora osim stvaranja jedinstvenog svijeta. Svijet zasnovan na pravu i humanizmu."

Nakon završetka Drugog svjetskog rata, zemlja antihitlerovsku koaliciju brzo su pokušali da prestignu jedan drugog u razvoju snažnije nuklearne bombe.

Prvi test, koji su sproveli Amerikanci na stvarnim objektima u Japanu, zagrijao je situaciju između SSSR-a i SAD do krajnjih granica. Snažne eksplozije koje su odjeknule u japanskim gradovima i praktično uništile sav život u njima natjerale su Staljina da odustane od mnogih zahtjeva na svjetskoj sceni. Većina sovjetskih fizičara hitno je "bačena" na razvoj nuklearnog oružja.

Kada i kako se pojavilo nuklearno oružje

1896. se može smatrati godinom rođenja atomske bombe. Tada je francuski hemičar A. Becquerel otkrio da je uranijum radioaktivan. Lančana reakcija uranijuma stvara moćnu energiju koja služi kao osnova za strašnu eksploziju. Malo je vjerovatno da je Becquerel zamišljao da će njegovo otkriće dovesti do stvaranja nuklearnog oružja - najstrašnijeg oružja na svijetu.

Kraj 19. - početak 20. stoljeća bio je prekretnica u historiji pronalaska nuklearnog oružja. U tom vremenskom periodu naučnici iz raznih zemalja svijeta uspjeli su otkriti sljedeće zakone, zrake i elemente:

Alfa, gama i beta zraci;
Otkriveni su mnogi izotopi hemijskih elemenata sa radioaktivnim svojstvima;
Otkriven je zakon radioaktivnog raspada koji određuje vremensku i kvantitativnu zavisnost intenziteta radioaktivnog raspada u zavisnosti od broja radioaktivnih atoma u ispitivanom uzorku;
Rođena je nuklearna izometrija.

1930-ih, po prvi put, uspjeli su da razdvoje atomsko jezgro uranijuma apsorbirajući neutrone. U isto vrijeme otkriveni su pozitroni i neuroni. Sve je to dalo snažan poticaj razvoju oružja koje je koristilo atomsku energiju. Godine 1939. patentiran je prvi dizajn atomske bombe na svijetu. To je uradio francuski fizičar Frederic Joliot-Curie.

Kao rezultat daljnjeg istraživanja i razvoja u ovoj oblasti, nastala je nuklearna bomba. Snaga i domet uništavanja modernih atomskih bombi je toliki da zemlji koja ima nuklearni potencijal praktički nije potrebna moćna vojska, pošto je jedna atomska bomba sposobna uništiti cijelu državu.

Kako radi atomska bomba

Atomska bomba se sastoji od mnogo elemenata, od kojih su glavni:

Atomic Bomb Corps;
Sistem automatizacije koji kontroliše proces eksplozije;
Nuklearno punjenje ili bojeva glava.

Sistem automatizacije se nalazi u telu atomske bombe, zajedno sa nuklearnim punjenjem. Dizajn trupa mora biti dovoljno pouzdan da zaštiti bojevu glavu od različitih vanjskih faktora i utjecaja. Na primjer, razni mehanički, toplinski ili slični utjecaji, koji mogu dovesti do neplanirane eksplozije velike snage, sposobne uništiti sve oko sebe.

Zadatak automatizacije uključuje potpunu kontrolu nad eksplozijom u pravo vrijeme, pa se sistem sastoji od sljedećih elemenata:

Uređaj odgovoran za hitnu detonaciju;
Napajanje sistema automatizacije;
Podrivajući sistem senzora;
uređaj za napuhavanje;
Sigurnosni uređaj.

Kada su izvršena prva testiranja, nuklearne bombe su dostavljene avionima koji su imali vremena da napuste pogođeno područje. Moderne atomske bombe su toliko moćne da se mogu isporučiti samo krstarećim, balističkim ili čak protivavionskim projektilima.

Atomske bombe koriste različite detonacijske sisteme. Najjednostavniji od njih je konvencionalni uređaj koji se aktivira kada projektil pogodi metu.

Jedna od glavnih karakteristika nuklearnih bombi i projektila je njihova podjela na kalibre, koji su tri vrste:

Mala, snaga atomskih bombi ovog kalibra je ekvivalentna nekoliko hiljada tona TNT-a;
Srednja (snaga eksplozije - nekoliko desetina hiljada tona TNT-a);
Veliki, čija se snaga punjenja mjeri u milionima tona TNT-a.

Zanimljivo je da se najčešće snaga svih nuklearnih bombi mjeri upravo u TNT ekvivalentu, jer ne postoji skala za mjerenje snage eksplozije za atomsko oružje.

Algoritmi za rad nuklearnih bombi

Svaka atomska bomba radi na principu korištenja nuklearne energije, koja se oslobađa tijekom nuklearne reakcije. Ovaj postupak se zasniva ili na fisiji teških jezgara ili na sintezi pluća. Budući da ova reakcija oslobađa ogromnu količinu energije, i to u najkraćem mogućem vremenu, radijus uništenja nuklearne bombe je vrlo impresivan. Zbog ove karakteristike, nuklearno oružje je klasifikovano kao oružje za masovno uništenje.

Postoje dvije glavne točke u procesu koji počinje eksplozijom atomske bombe:

Ovo je neposredno središte eksplozije, gdje se odvija nuklearna reakcija;
Epicentar eksplozije, koji se nalazi na mjestu gdje je eksplodirala bomba.

Nuklearna energija oslobođena prilikom eksplozije atomske bombe toliko je jaka da na Zemlji počinju seizmički potresi. Istovremeno, ovi udari donose direktno uništenje samo na udaljenosti od nekoliko stotina metara (iako, s obzirom na snagu eksplozije same bombe, ovi udari više ne utiču ni na šta).

Faktori oštećenja u nuklearnoj eksploziji

Eksplozija nuklearne bombe donosi ne samo strašno trenutno uništenje. Posljedice ove eksplozije osjetit će ne samo ljudi koji su pali u pogođeno područje, već i njihova djeca, rođena nakon atomske eksplozije. Vrste uništavanja atomskim oružjem podijeljene su u sljedeće grupe:

Svjetlosno zračenje koje se javlja direktno tokom eksplozije;
Udarni talas se širio bombom odmah nakon eksplozije;
Elektromagnetski puls;
prodorno zračenje;
Radioaktivna kontaminacija koja može trajati decenijama.

Iako na prvi pogled bljesak svjetlosti predstavlja najmanju prijetnju, u stvari, nastaje kao rezultat oslobađanja ogromne količine toplinske i svjetlosne energije. Njegova snaga i snaga daleko nadmašuje snagu sunčevih zraka, pa poraz svjetlosti i topline može biti koban na udaljenosti od nekoliko kilometara.

Zračenje koje se oslobađa tokom eksplozije je takođe veoma opasno. Iako ne traje dugo, uspijeva zaraziti sve okolo, jer je njegova prodorna sposobnost nevjerovatno visoka.

udarni talas na atomska eksplozija djeluje kao isti val u konvencionalnim eksplozijama, samo što su njegova snaga i radijus uništenja mnogo veći. Za nekoliko sekundi nanosi nepopravljivu štetu ne samo ljudima, već i opremi, zgradama i okolnoj prirodi.

Prodorno zračenje izaziva razvoj radijacijske bolesti, a elektromagnetski impuls je opasan samo za opremu. Kombinacija svih ovih faktora, plus snaga eksplozije, čini atomsku bombu najopasnijim oružjem na svijetu.

Prva svjetska proba nuklearnog oružja

Prva zemlja koja je razvila i testirala nuklearno oružje bile su Sjedinjene Američke Države. Vlada SAD-a je bila ta koja je izdvojila ogromne novčane subvencije za razvoj perspektivnog novog oružja. Do kraja 1941. godine u Sjedinjene Države pozvani su mnogi istaknuti naučnici u oblasti atomskog razvoja, koji su do 1945. godine bili u mogućnosti da predstave prototip atomske bombe pogodne za testiranje.

Prvi svjetski test atomske bombe opremljene eksplozivnom napravom izveden je u pustinji u državi Novi Meksiko. Bomba pod nazivom "Gadget" detonirana je 16. jula 1945. godine. Rezultat testiranja bio je pozitivan, iako je vojska zahtijevala da se testira nuklearna bomba u stvarnim borbenim uvjetima.

Vidjevši da je do pobjede u nacističkoj koaliciji preostao samo jedan korak, a takve prilike možda i neće biti, Pentagon je odlučio nanijeti nuklearni udar od poslednjeg saveznika Nacistička Njemačka- Japan. Osim toga, upotreba nuklearne bombe trebala je riješiti nekoliko problema odjednom:

Da bi se izbjeglo nepotrebno krvoproliće koje bi se neizbježno dogodilo ako američke trupe kroče na teritoriju carskog Japana;
Jednim udarcem baciti na koljena beskompromisne Japance, prisiljavajući ih da pristanu na uslove povoljne za Sjedinjene Države;
Pokažite SSSR-u (kao mogućem rivalu u budućnosti) da američka vojska ima jedinstveno oružje koje može izbrisati svaki grad sa lica zemlje;
I, naravno, da se u praksi vidi za šta je sposobno nuklearno oružje u realnim borbenim uslovima.

Dana 6. avgusta 1945. godine na japanski grad Hirošimu bačena je prva atomska bomba na svijetu koja je korištena u vojnim operacijama. Ova bomba je nazvana "Beba", jer je bila teška 4 tone. Bacanje bombe je pažljivo planirano i pogodilo je tačno tamo gde je planirano. Kuće koje nisu bile uništene eksplozijom su izgorjele, jer su peći koje su pale u kuće izazvale požare, a cijeli grad je bio zahvaćen plamenom.

Nakon jakog bljeska uslijedio je toplinski val koji je spalio sav život u radijusu od 4 kilometra, a udarni talas koji ga je pratio uništio je većinu zgrada.

Oni koje je pogodio toplotni udar u radijusu od 800 metara živi su spaljeni. Eksplozivni talas mnogima je otkinuo opečenu kožu. Nekoliko minuta kasnije pala je čudna crna kiša koja se sastojala od pare i pepela. Oni koji su pali pod crnom kišom, koža je zadobila neizlječive opekotine.

Onih nekoliko koji su imali sreće da prežive oboljeli su od radijacijske bolesti, koja u to vrijeme ne samo da nije bila proučavana, već i potpuno nepoznata. Ljudi su počeli da dobijaju temperaturu, povraćaju, mučninu i napade slabosti.

9. avgusta 1945. na grad Nagasaki bačena je druga američka bomba pod nazivom "Debeli čovek". Ova bomba je imala otprilike istu snagu kao i prva, a posljedice njene eksplozije bile su jednako razorne, iako je ljudi umirali upola manje.

Ispostavilo se da su dvije atomske bombe bačene na japanske gradove prvi i jedini slučaj u svijetu upotrebe atomskog oružja. U prvim danima nakon bombardovanja poginulo je više od 300.000 ljudi. Još oko 150 hiljada umrlo je od radijacijske bolesti.

Nakon nuklearnog bombardovanja japanskih gradova, Staljin je doživio pravi šok. Postalo mu je jasno da je pitanje razvoja nuklearnog oružja u Sovjetskoj Rusiji sigurnosno pitanje za cijelu zemlju. Već 20. avgusta 1945. počeo je sa radom poseban komitet za atomsku energiju, koji je hitno osnovao I. Staljin.

Iako je istraživanje nuklearne fizike provela grupa entuzijasta još u carskoj Rusiji, u Sovjetsko vreme nije dobijala dovoljno pažnje. Godine 1938. sva istraživanja u ovoj oblasti su potpuno obustavljena, a mnogi nuklearni naučnici su potisnuti kao narodni neprijatelji. Nakon nuklearnih eksplozija u Japanu, sovjetska vlada je naglo počela obnavljati nuklearnu industriju u zemlji.

Postoje dokazi da se razvoj nuklearnog oružja odvijao u nacističkoj Njemačkoj, a upravo su njemački znanstvenici finalizirali "sirovu" američku atomsku bombu, pa je američka vlada uklonila sve nuklearne stručnjake i sve dokumente vezane za razvoj nuklearnog oružja iz Njemačka.

Sovjetska obavještajna škola, koja je tokom rata uspjela zaobići sve strane obavještajne službe, još 1943. prenijela je u SSSR tajne dokumente vezane za razvoj nuklearnog oružja. U isto vrijeme, sovjetski agenti su uvedeni u sve glavne američke nuklearne istraživačke centre.

Kao rezultat svih ovih mjera, već 1946. godine, projektni zadatak za proizvodnju dvije nuklearne bombe sovjetske proizvodnje bio je spreman:

RDS-1 (sa punjenjem plutonijuma);
RDS-2 (sa dva dijela punjenja uranijuma).

Skraćenica "RDS" dešifrovana je kao "Rusija sama sebe", što je gotovo u potpunosti odgovaralo stvarnosti.

Vijest da je SSSR spreman osloboditi svoje nuklearno oružje natjerala je američku vladu na drastične mjere. Godine 1949. razvijen je Trojanski plan, prema kojem je planirano bacanje atomskih bombi na 70 najvećih gradova u SSSR-u. Samo je strah od uzvratnog udara spriječio da se ovaj plan ostvari.

Ove alarmantne informacije koje su stizale od sovjetskih obavještajnih službenika natjerale su naučnike da rade u hitnom režimu. Već u avgustu 1949. godine testirana je prva atomska bomba proizvedena u SSSR-u. Kada su SAD saznale za ove testove, trojanski plan je odgođen na neodređeno vrijeme. Počela je era sukoba između dvije supersile, u istoriji poznata kao Hladni rat.

Najmoćnija nuklearna bomba na svijetu, poznata kao "Car bomba" pripada upravo periodu " hladni rat". Sovjetski naučnici napravili su najmoćniju bombu u istoriji čovečanstva. Njen kapacitet je bio 60 megatona, iako je planirano da se napravi bomba kapaciteta 100 kilotona. Ova bomba je testirana u oktobru 1961. Prečnik vatrene lopte tokom eksplozije bio je 10 kilometara, a eksplozijski talas je tri puta obišao globus. Upravo je ovaj test natjerao većinu zemalja svijeta da potpišu sporazum o okončanju nuklearnih proba ne samo u zemljinoj atmosferi, već čak iu svemiru.

Iako je atomsko oružje odlično sredstvo za zastrašivanje agresivnih zemalja, s druge strane, ono je sposobno da ugasi sve vojne sukobe u korenu, jer sve strane u sukobu mogu biti uništene u atomskoj eksploziji.

Sjeverna Koreja prijeti SAD testiranjem super-moćne hidrogenske bombe pacifik. Japan, koji bi mogao stradati od testova, nazvao je planove Sjeverne Koreje apsolutno neprihvatljivim. Predsjednici Donald Trump i Kim Jong-un psuju u intervjuima i govore o otvorenom vojnom sukobu. Za one koji se ne razumiju u nuklearno oružje, ali žele biti u toj temi, "Futurist" je sastavio vodič.

Kako radi nuklearno oružje?

Poput običnog štapa dinamita, nuklearna bomba koristi energiju. Samo što se ne oslobađa u toku primitivnosti hemijska reakcija, ali u složenim nuklearnim procesima. Postoje dva glavna načina za izdvajanje nuklearne energije iz atoma. AT nuklearna fisija jezgro atoma se neutronom razdvaja na dva manja fragmenta. Nuklearna fuzija - proces kojim Sunce stvara energiju - uključuje kombinovanje dva manja atoma kako bi se formirao veći. U bilo kojem procesu, fisiji ili fuziji, oslobađaju se velike količine toplinske energije i zračenja. U zavisnosti od toga da li se koristi nuklearna fisija ili fuzija, bombe se dijele na nuklearni (atomski) i termonuklearni .

Možete li detaljnije objasniti nuklearnu fisiju?

Eksplozija atomske bombe iznad Hirošime (1945.)

Kao što se sjećate, atom se sastoji od tri vrste subatomskih čestica: protona, neutrona i elektrona. Središte atoma se zove jezgro , sastoji se od protona i neutrona. Protoni su pozitivno nabijeni, elektroni negativno, a neutroni uopće nemaju naboj. Odnos proton-elektron je uvijek jedan prema jedan, tako da atom kao cjelina ima neutralan naboj. Na primjer, atom ugljika ima šest protona i šest elektrona. Čestice zajedno drži fundamentalna sila - jaka nuklearna sila .

Svojstva atoma mogu se jako razlikovati ovisno o tome koliko različitih čestica sadrži. Ako promijenite broj protona, imat ćete drugačiji kemijski element. Ako promijenite broj neutrona, dobićete izotop isti element koji imate u svojim rukama. Na primjer, ugljik ima tri izotopa: 1) ugljik-12 (šest protona + šest neutrona), stabilan oblik elementa koji se često pojavljuje, 2) ugljik-13 (šest protona + sedam neutrona), koji je stabilan, ali rijedak, i 3) ugljenik -14 (šest protona + osam neutrona), koji je redak i nestabilan (ili radioaktivan).

Većina atomskih jezgara je stabilna, ali neka su nestabilna (radioaktivna). Ova jezgra spontano emituju čestice koje naučnici nazivaju zračenjem. Ovaj proces se zove radioaktivnog raspada . Postoje tri vrste propadanja:

Alfa raspad : Jezgro izbacuje alfa česticu - dva protona i dva neutrona povezana zajedno. beta raspad : neutron se pretvara u proton, elektron i antineutrino. Izbačeni elektron je beta čestica. Spontana podjela: jezgro se raspada na nekoliko dijelova i emituje neutrone, a emituje i impuls elektromagnetne energije - gama zrake. To je potonji tip raspada koji se koristi u nuklearnoj bombi. Počinju slobodni neutroni koji se emituju fisijom lančana reakcija koji oslobađa ogromnu količinu energije.

Od čega se prave nuklearne bombe?

Mogu se napraviti od uranijuma-235 i plutonijuma-239. Uranijum se u prirodi javlja kao mešavina tri izotopa: 238U (99,2745% prirodnog uranijuma), 235U (0,72%) i 234U (0,0055%). Najčešći 238 U ne podržava lančanu reakciju: za to je sposobno samo 235 U. Za postizanje maksimalne snage eksplozije potrebno je da sadržaj 235 U u "punjenju" bombe bude najmanje 80%. Dakle, uranijum pada veštački obogatiti . Da biste to učinili, mješavina izotopa uranijuma podijeljena je na dva dijela tako da jedan od njih sadrži više od 235 U.

Obično, kada se izotopi razdvoje, postoji mnogo osiromašenog uranijuma koji ne može pokrenuti lančanu reakciju – ali postoji način da to učini. Činjenica je da se plutonijum-239 ne pojavljuje u prirodi. Ali može se dobiti bombardiranjem 238 U neutronima.

Kako se mjeri njihova snaga?

Snaga nuklearnog i termonuklearnog naboja mjeri se u TNT ekvivalentu - količini trinitrotoluena koja se mora detonirati da bi se dobio sličan rezultat. Mjeri se u kilotonima (kt) i megatonima (Mt). Snaga ultra-malog nuklearnog oružja je manja od 1 kt, dok super-moćne bombe daju više od 1 Mt.

Snaga sovjetske Car Bomba, prema različitim izvorima, kretala se od 57 do 58,6 megatona TNT-a, snaga termonuklearne bombe koju je DNRK testirala početkom septembra bila je oko 100 kilotona.

Ko je stvorio nuklearno oružje?

Američki fizičar Robert Openheimer i general Leslie Groves

1930-ih, talijanski fizičar Enrico Fermi pokazao da se elementi bombardovani neutronima mogu pretvoriti u nove elemente. Rezultat ovog rada bilo je otkriće spori neutroni , kao i otkrivanje novih elemenata koji nisu predstavljeni na periodni sistem. Ubrzo nakon Fermijevog otkrića, njemački naučnici Otto Hahn i Fritz Strassmann bombardovao uran neutronima, što je rezultiralo stvaranjem radioaktivnog izotopa barijuma. Zaključili su da neutroni male brzine uzrokuju da se jezgro uranijuma razbije na dva manja dijela.

Ovo djelo je uzbudilo umove cijelog svijeta. Na Univerzitetu Princeton Niels Bohr radio sa John Wheeler razviti hipotetički model procesa fisije. Oni su sugerisali da uranijum-235 podleže fisiji. Otprilike u isto vrijeme, drugi naučnici su otkrili da je proces fisije proizveo još više neutrona. To je navelo Bohra i Wheelera da postave važno pitanje: mogu li slobodni neutroni nastali fisijom pokrenuti lančanu reakciju koja bi oslobodila ogromnu količinu energije? Ako je tako, onda bi se moglo stvoriti oružje nezamislive moći. Njihove pretpostavke potvrdio je francuski fizičar Frederic Joliot-Curie . Njegov zaključak je bio poticaj za razvoj nuklearnog oružja.

Na stvaranju atomskog oružja radili su fizičari Njemačke, Engleske, SAD-a i Japana. Prije izbijanja Drugog svjetskog rata Albert Einstein pisao predsedniku Sjedinjenih Država Franklin Roosevelt da nacistička Njemačka planira pročistiti uranijum-235 i stvoriti atomsku bombu. Sada se pokazalo da je Njemačka bila daleko od lančane reakcije: radili su na "prljavoj", visoko radioaktivnoj bombi. Kako god bilo, američka vlada je uložila sve svoje napore u stvaranje atomske bombe u najkraćem mogućem roku. Pokrenut je projekat Manhattan, koji je vodio američki fizičar Robert Openheimer i general Leslie Groves . Na njemu su učestvovali istaknuti naučnici koji su emigrirali iz Evrope. Do ljeta 1945. stvoreno je atomsko oružje na bazi dvije vrste fisionog materijala - uranijuma-235 i plutonijuma-239. Jedna bomba, plutonijumska "Stvar", detonirana je tokom testiranja, a još dve, uranijumska "Kid" i plutonijumska "Debeli čovek", bačene su na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki.

Kako funkcioniše termonuklearna bomba i ko ju je izumeo?

Termonuklearna bomba je zasnovana na reakciji nuklearna fuzija . Za razliku od nuklearne fisije, koja se može odvijati i spontano i prisilno, nuklearna fuzija je nemoguća bez opskrbe vanjskom energijom. Atomska jezgra su pozitivno nabijena, pa se međusobno odbijaju. Ova situacija se zove Kulonova barijera. Da bi se savladala odbojnost, potrebno je ove čestice raspršiti do ludih brzina. To se može učiniti na vrlo visokim temperaturama - reda veličine nekoliko miliona kelvina (otuda i naziv). Postoje tri vrste termonuklearnih reakcija: samoodržive (odvijaju se u unutrašnjosti zvijezda), kontrolirane i nekontrolirane ili eksplozivne - koriste se u hidrogenskim bombama.

Ideju o termonuklearnoj fuzionoj bombi pokrenutoj atomskim nabojem predložio je Enrico Fermi svom kolegi. Edward Teller davne 1941. godine, na samom početku Manhattan projekta. Međutim, u to vrijeme ova ideja nije bila tražena. Tellerov razvoj se poboljšao Stanislav Ulam , čime je ideja o termonuklearnoj bombi izvodljiva u praksi. 1952. godine, prva termonuklearna eksplozivna naprava testirana je na atolu Enewetok tokom operacije Ivy Mike. Međutim, to je bio laboratorijski uzorak, neprikladan za borbu. Godinu dana kasnije, Sovjetski Savez je eksplodirao prvu termonuklearnu bombu na svijetu, sastavljenu prema dizajnu fizičara. Andrej Saharov i Julia Khariton . Uređaj je ličio na tortu sa slojevima, pa je strašno oružje dobilo nadimak "Sloika". U toku daljeg razvoja, rođena je najmoćnija bomba na Zemlji, "Car Bomba" ili "Kuzkinova majka". U oktobru 1961. testiran je na arhipelagu Novaja zemlja.

Od čega se prave termonuklearne bombe?

Ako ste to mislili vodonik a termonuklearne bombe su različite stvari, pogrešili ste. Ove riječi su sinonimi. Vodik (ili bolje rečeno, njegovi izotopi - deuterijum i tricij) je potreban za izvođenje termonuklearne reakcije. Međutim, postoji poteškoća: da bi se detonirala hidrogenska bomba, prvo je potrebno postići visoku temperaturu tijekom konvencionalne nuklearne eksplozije - tek tada će atomska jezgra početi reagirati. Stoga, u slučaju termonuklearne bombe, dizajn igra važnu ulogu.

Dvije šeme su široko poznate. Prvi je "puff" Saharova. U središtu je bio nuklearni detonator, koji je bio okružen slojevima litij deuterida pomiješanog s tricijem, koji su bili prošarani slojevima obogaćenog uranijuma. Ovaj dizajn je omogućio postizanje snage unutar 1 Mt. Druga je američka Teller-Ulam šema, gdje su nuklearna bomba i izotopi vodika bili odvojeno locirani. Izgledalo je ovako: odozdo - posuda s mješavinom tekućeg deuterija i tricijuma, u čijem se središtu nalazila "svjećica" - plutonijumska šipka, a odozgo - konvencionalno nuklearno punjenje, i sve to u shell of teški metal(na primjer, osiromašeni uranijum). Brzi neutroni proizvedeni tokom eksplozije izazivaju reakcije atomske fisije u uranijumskoj ljusci i dodaju energiju ukupnoj energiji eksplozije. Dodavanje dodatnih slojeva litijum-uranijum-238 deuterida omogućava vam stvaranje projektila neograničene snage. Godine 1953. sovjetski fizičar Viktor Davidenko slučajno je ponovio Teller-Ulamovu ideju, a na temelju nje Saharov je smislio višestepenu shemu koja je omogućila stvaranje oružja neviđene snage. Po ovoj šemi radila je Kuzkina majka.

Koje još bombe postoje?

Ima i neutronskih, ali to je generalno zastrašujuće. U stvari, neutronska bomba je termonuklearna bomba niskog učinka, čije 80% energije eksplozije čini zračenje (neutronsko zračenje). Izgleda kao obično nuklearno punjenje niskog prinosa, kojem se dodaje blok s izotopom berilijuma - izvorom neutrona. Kada nuklearno oružje eksplodira, počinje termonuklearna reakcija. Ovu vrstu oružja razvio je američki fizičar Samuel Cohen . Vjerovalo se da neutronsko oružje uništava sav život čak i u skloništima, međutim, domet uništenja takvog oružja je mali, jer atmosfera raspršuje brze neutronske tokove, a udarni val je jači na velikim udaljenostima.

Ali šta je sa kobaltnom bombom?

Ne, sine, fantastično je. Nijedna država zvanično nema kobaltne bombe. Teoretski, radi se o termonuklearnoj bombi s kobaltnom školjkom, koja osigurava jaku radioaktivnu kontaminaciju područja čak i uz relativno slabu nuklearnu eksploziju. 510 tona kobalta može zaraziti cijelu površinu Zemlje i uništiti sav život na planeti. fizičar Leo Szilard , koji je opisao ovaj hipotetički dizajn 1950. godine, nazvao ga je "Mašina Sudnjeg dana".

Šta je hladnije: nuklearna bomba ili termonuklearna?

Model "Car-bombe" u punoj veličini

Hidrogenska bomba je mnogo naprednija i tehnološki naprednija od atomske bombe. Njegova eksplozivna snaga daleko nadmašuje atomsku i ograničena je samo brojem dostupnih komponenti. U termonuklearnoj reakciji, za svaki nukleon (tzv. sastavne jezgre, protone i neutrone) oslobađa se mnogo više energije nego u nuklearnoj reakciji. Na primjer, tokom fisije jezgra uranijuma, jedan nukleon iznosi 0,9 MeV (megaelektronvolt), a tokom sinteze jezgra helijuma iz jezgara vodonika oslobađa se energija jednaka 6 MeV.

Kao bombe dostavitido cilja?

Isprva su izbačeni iz aviona, ali se protivvazdušna odbrana stalno poboljšavala, pa se isporuka nuklearnog oružja na ovaj način pokazala nerazumnim. Rastom proizvodnje raketne tehnologije sva prava na isporuku nuklearnog oružja prenijeta su na balističke i krstareće rakete različitih baza. Dakle, bomba više nije bomba, već bojeva glava.

Postoji mišljenje da je sjevernokorejska hidrogenska bomba prevelika da bi se postavila na raketu - pa ako DNRK odluči oživjeti prijetnju, bit će odvezena brodom do mjesta eksplozije.

Koje su posljedice nuklearnog rata?

Hirošima i Nagasaki su samo mali dio moguće apokalipse. Na primjer, dobro poznata hipoteza nuklearna zima", koji su iznijeli američki astrofizičar Carl Sagan i sovjetski geofizičar Georgij Golitsin. Pretpostavlja se da je tokom eksplozije nekoliko nuklearnih bojevih glava (ne u pustinji ili vodi, već u naselja) bit će mnogo požara, a u atmosferu će se izbaciti velika količina dima i čađi, što će dovesti do globalnog zahlađenja. Hipoteza je kritizirana poređenjem efekta s vulkanskom aktivnošću, koja ima mali utjecaj na klimu. Osim toga, neki naučnici primjećuju da je vjerovatnije da će doći do globalnog zagrijavanja nego do zahlađenja – međutim, obje strane se nadaju da to nikada nećemo saznati.

Da li je nuklearno oružje dozvoljeno?

Nakon trke u naoružanju u 20. veku, zemlje su se predomislile i odlučile da ograniče upotrebu nuklearnog oružja. UN su usvojile sporazume o neširenju nuklearnog oružja i zabrani nuklearnih proba (potonje nisu potpisale mlade nuklearne sile Indija, Pakistan i DNRK). U julu 2017. godine usvojen je novi sporazum o zabrani nuklearnog oružja.

"Svaka država članica se obavezuje da nikada, ni pod kojim okolnostima, neće razvijati, testirati, proizvoditi, proizvoditi, na drugi način nabaviti, posjedovati ili skladištiti nuklearno oružje ili druge nuklearne eksplozivne naprave", stoji u prvom članu ugovora.

Međutim, dokument neće stupiti na snagu dok ga 50 država ne ratificira.

1. ATOMSKA BOMBA: SASTAV, KARAKTERISTIKE BITKE I SVRHA STVARANJA

Atomska bomba - izvorni naziv zrakoplovne nuklearne bombe, čije se djelovanje temelji na eksplozivnoj lančanoj reakciji nuklearne fisije. Pojavom takozvane hidrogenske bombe, zasnovane na reakciji termonuklearne fuzije, uspostavljen je zajednički naziv za njih - nuklearna bomba.

Nuklearna bomba je zračna bomba s nuklearnim punjenjem koja ima veliku razornu moć. Prve dvije nuklearne bombe sa TNT ekvivalentom od oko 20 kt svaka su američki avioni bacili na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki 6. i 9. augusta 1945. godine i izazvali su ogromne žrtve i razaranja. Moderne nuklearne bombe imaju TNT ekvivalent od desetina do miliona tona.

Odnosi se na oružje za masovno uništenje (WMD) zajedno sa biološkim i hemijskim oružjem.

Nuklearno oružje - skup nuklearnog oružja, sredstva za njihovo dostavljanje do cilja i kontrole. Odnosi se na oružje za masovno uništenje; ima ogromnu destruktivnu moć. Iz navedenog razloga, SAD i SSSR su uložili velika sredstva u razvoj nuklearnog oružja. Prema snazi punjenja i dometu djelovanja, nuklearno oružje se dijeli na taktičko, operativno-taktičko i strateško. Upotreba nuklearnog oružja u ratu je pogubna za cijelo čovječanstvo.

Nuklearna eksplozija je proces trenutnog oslobađanja velike količine intranuklearne energije u ograničenom volumenu.

Djelovanje atomskog oružja zasniva se na reakciji fisije teških jezgara (uranijum-235, plutonijum-239 i, u nekim slučajevima, uran-233).

Uranijum-235 se koristi u nuklearnom oružju jer, za razliku od uobičajenijeg izotopa uranijuma-238, može izvesti samoodrživu nuklearnu lančanu reakciju.

Plutonijum-239 se takođe naziva "plutonijumom za oružje" jer namijenjena je za stvaranje nuklearnog oružja, a sadržaj izotopa 239Pu mora biti najmanje 93,5%.

Da bismo odrazili strukturu i sastav atomske bombe, kao prototip, analiziramo plutonijumsku bombu "Debeli čovek" (slika 1) bačenu 9. avgusta 1945. na japanski grad Nagasaki.

eksplozija atomske nuklearne bombe

Slika 1 - Atomska bomba "Debeli čovjek"

Izgled ove bombe (tipičan za plutonijumsku jednofaznu municiju) je otprilike sljedeći:

Plutonijum. Koristi se najčistiji izotop plutonijum-239, iako je za povećanje stabilnosti fizičkih svojstava (gustine) i poboljšanje kompresibilnosti punjenja plutonijum dopiran malom količinom galija.

Školjka (obično napravljena od uranijuma) koja služi kao reflektor neutrona.

Eksploziv sa složenim detonacionim sistemom koji obezbeđuje detonaciju celog eksploziva je sinhronizovan. Sinkronicitet je neophodan za stvaranje strogo sfernog kompresivnog (usmjerenog unutar lopte) udarnog vala. Nesferični val dovodi do izbacivanja materijala lopte zbog nehomogenosti i nemogućnosti stvaranja kritične mase. Stvaranje ovakvog sistema za lociranje eksploziva i detonacije svojevremeno je bio jedan od najtežih zadataka. Koristi se kombinovana šema (sistem sočiva) "brzih" i "sporih" eksploziva.

Tijelo izrađeno od duraluminskih štancanih elemenata - dva sferna poklopca i remen spojen vijcima.

Slika 2 – Princip rada plutonijumske bombe

Centar nuklearne eksplozije je tačka u kojoj se javlja bljesak ili se nalazi centar vatrene lopte, a epicentar je projekcija centra eksplozije na površinu zemlje ili vode.

Nuklearno oružje je najmoćnija i najopasnija vrsta oružja za masovno uništenje, koja prijeti cijelom čovječanstvu neviđenim uništenjem i uništenjem miliona ljudi.

Nuklearna eksplozija proizvodi radijaciju. Traje oko minutu i ima tako veliku prodornu moć da su potrebna snažna i pouzdana skloništa za zaštitu od nje na malim udaljenostima.

udarni talas;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija područja;

elektromagnetski impuls (EMP).

Za vrijeme nuklearne eksplozije u atmosferi, raspodjela oslobođene energije između PNF-ova je približno sljedeća: oko 50% za udarni val, 35% za udio svjetlosnog zračenja, 10% za radioaktivnu kontaminaciju i 5% za prodor zračenje i EMP.

Analiza efikasnosti integrisane primene mera protiv ometanja za poboljšanje stabilnosti funkcionisanja komunikacionih objekata u uslovima neprijateljskih radio protivmera

S obzirom na stepen tehničke opremljenosti, izvršiće se analiza snaga i sredstava elektronskog ratovanja za bataljon za izviđanje i elektronsko ratovanje (R i EW) mehanizovanog odeljenja (MD) SV. Bataljon za izviđanje i elektronsko ratovanje Ministarstva odbrane SAD uključuje)