Uvod

Interes za povijest nastanka i značaj nuklearnog oružja za čovječanstvo određen je značajem niza čimbenika, među kojima, možda, prvi red zauzimaju problemi osiguravanja ravnoteže snaga u svjetskoj areni i relevantnost izgradnje sustava nuklearnog odvraćanja vojne prijetnje državi. Prisutnost nuklearnog oružja uvijek ima određeni utjecaj, izravan ili neizravan, na socioekonomsku situaciju i politički odnos snaga u "zemljama vlasnicima" takvog oružja, što, između ostalog, određuje relevantnost problema istraživanja. mi smo odabrali. Problem razvoja i važnosti uporabe nuklearnog oružja u cilju osiguranja nacionalna sigurnost stanje je u domaćoj znanosti vrlo aktualna više od desetljeća, a ova tema još nije iscrpljena.

Predmet ovog istraživanja je atomsko oružje moderni svijet, predmet istraživanja je povijest stvaranja atomska bomba i njegov tehnološki uređaj. Novost rada je u tome što je problematika atomskog naoružanja obrađena sa stajališta niza područja: nuklearne fizike, nacionalne sigurnosti, povijesti, vanjska politika i inteligencije.

Svrha ovog rada je proučavanje povijesti nastanka i uloge atomske (nuklearne) bombe u osiguravanju mira i reda na našem planetu.

Za postizanje ovog cilja u radu su riješeni sljedeći zadaci:

okarakteriziran je pojam "atomska bomba", "nuklearno oružje" itd.;

razmatraju se preduvjeti za nastanak atomskog oružja;

otkrivaju se razlozi koji su potaknuli čovječanstvo na stvaranje atomskog oružja i njegovu uporabu.

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 popisa korištenih izvora.

ATOMSKA BOMBA: SASTAV, BORBENE KARAKTERISTIKE I SVRHA STVARANJA

Prije nego što počnete proučavati strukturu atomske bombe, potrebno je razumjeti terminologiju o ovom pitanju. Dakle, u znanstvenim krugovima postoje posebni pojmovi 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 temelju reakcije termonuklearne fuzije, za njih se ustalio zajednički naziv – nuklearna bomba.

Nuklearna bomba- zrakoplovna bomba s nuklearnim punjenjem, ima veliku razornu moć. Prve dvije nuklearne bombe s TNT ekvivalentom od oko 20 kt svaka američki su zrakoplovi bacili na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki 6. i 9. kolovoza 1945. godine i uzrokovali goleme žrtve i razaranja. Moderne nuklearne bombe imaju TNT ekvivalent od desetaka do milijuna tona.

Nuklearno ili atomsko oružje je eksplozivno oružje koje se temelji na korištenju nuklearne energije koja se oslobađa tijekom reakcije lančane nuklearne fisije teških jezgri ili reakcije termonuklearne fuzije lakih jezgri.

Odnosi se na oružje za masovno uništenje (WMD) zajedno s biološkim i kemijskim oružjem.

Nuklearno oružje- skup nuklearnog oružja, sredstva za njegovu dostavu do cilja i kontrole. Odnosi se na oružje za masovno uništenje; ima ogromnu razornu moć. Iz navedenog razloga, SAD i SSSR uložili su velika sredstva u razvoj nuklearnog oružja. Prema snazi punjenja i opsegu djelovanja nuklearna oružja se dijele na taktička, operativno-taktička i strateška. Korištenje nuklearnog oružja u ratu je pogubno za cijelo čovječanstvo.

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

Djelovanje atomskog oružja temelji se na reakciji fisije teških jezgri (uran-235, plutonij-239 i, u nekim slučajevima, uran-233).

Uran-235 koristi se u nuklearnom oružju jer, za razliku od češćeg izotopa urana-238, može izvesti samoodrživu nuklearnu lančanu reakciju.

Plutonij-239 također se naziva "plutonij za oružje" jer namijenjeno je stvaranju nuklearnog oružja, a sadržaj izotopa 239Pu mora biti najmanje 93,5%.

Da bismo prikazali strukturu i sastav atomske bombe, kao prototip, analiziramo plutonijsku bombu "Fat Man" (slika 1) bačenu 9. kolovoza 1945. na japanski grad Nagasaki.

eksplozija atomske nuklearne bombe

Slika 1 - Atomska bomba "Debeli čovjek"

Raspored ove bombe (tipičan za plutonijevo jednofazno streljivo) je otprilike sljedeći:

Inicijator neutrona - kuglica od berilija promjera oko 2 cm, prekrivena tankim slojem legure itrija i polonija ili metala polonija-210 - primarni izvor neutrona za naglo smanjenje kritične mase i ubrzanje početka reakcija. Pali se u trenutku prebacivanja borbene jezgre u superkritično stanje (tijekom kompresije dolazi do miješanja polonija i berilija uz oslobađanje velikog broja neutrona). Trenutno je uz ovu vrstu inicijacije češća termonuklearna inicijacija (TI). Termonuklearni inicijator (TI). Nalazi se u središtu naboja (slično NI) gdje se nalazi mala količina termonuklearnog materijala čije središte zagrijava konvergentni udarni val, au procesu termonuklearne reakcije na pozadini temperatura koji su nastali, proizvodi se značajna količina neutrona dovoljna za neutronsko pokretanje lančane reakcije (slika 2).

Plutonij. Koristite najčišći izotop plutonija-239, ali za povećanje stabilnosti fizička svojstva(gustoća) i poboljšati kompresibilnost naboja plutonij je dopiran s malom količinom galija.

Ljuska (obično izrađena od urana) koja služi kao reflektor neutrona.

Kompresijski omotač od aluminija. Omogućuje veću ujednačenost kompresije udarnim valom, a istovremeno štiti unutarnje dijelove punjenja od izravnog kontakta s eksplozivom i vrućim produktima njegovog raspadanja.

Eksplozivno sa složeni sustav detonacija, osiguravajući sinkronu detonaciju cijelog eksploziva. Sinkronicitet je neophodan za stvaranje striktno sferičnog kompresijskog (usmjerenog unutar lopte) udarnog vala. Nesferični val dovodi do izbacivanja materijala lopte kroz nehomogenost i nemogućnosti stvaranja kritične mase. Stvaranje takvog sustava za lociranje eksploziva i detonacije svojedobno je bio jedan od najtežih zadataka. Koristi se kombinirana shema (sustav leća) "brzog" i "sporog" eksploziva.

Tijelo izrađeno od duraluminijskih žigosanih elemenata - dva sferna poklopca i remen spojen vijcima.

Slika 2 - Princip rada plutonijske bombe

Središte nuklearne eksplozije je točka u kojoj se javlja bljesak ili se nalazi središte vatrene kugle, a epicentar je projekcija centra eksplozije na površinu zemlje ili vode.

Nuklearno oružje najmoćnija je i najopasnija vrsta oružja za masovno uništenje, koja cijelom čovječanstvu prijeti neviđenim razaranjima i uništenjem milijuna 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. Događa se fenomen koji po svojim značajkama podsjeća na potres. Kao rezultat takve eksplozije nastaju seizmički valovi koji se šire kroz debljinu zemlje na vrlo velike udaljenosti. Destruktivno djelovanje vala ograničeno je na radijus od nekoliko stotina metara.

Kao posljedica ekstremno visoke temperature eksplozije dolazi do bljeska svjetla čiji je intenzitet stotinama puta veći od intenziteta sunčevih zraka koje padaju na Zemlju. Bljesak oslobađa ogromnu količinu topline i svjetla. Svjetlosno zračenje uzrokuje spontano sagorijevanje zapaljivih materijala i opekline kože ljudi u radijusu od mnogo kilometara.

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

Nuklearna eksplozija može trenutno uništiti ili onesposobiti nezaštićene ljude, otvoreno stojeću opremu, strukture i razne materijale. Glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije (PFYAV) su:

udarni val;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija područja;

elektromagnetski puls (EMP).

Tijekom nuklearne eksplozije u atmosferi raspodjela oslobođene energije između PNF-ova je približno sljedeća: oko 50% po udarni val, 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 tijekom nuklearne eksplozije uzrokovana je fisijskim djelićima tvari naboja (Pu-239, U-235) i nereagiranim dijelom naboja koji ispada iz oblaka eksplozije, kao i kao radioaktivni izotopi nastali u tlu i drugim materijalima pod utjecajem neutrona – inducirana aktivnost. S vremenom se aktivnost fisijskih fragmenata brzo smanjuje, osobito u prvim satima nakon eksplozije. Tako će, primjerice, ukupna aktivnost fisijskih fragmenata pri eksploziji nuklearnog oružja od 20 kT biti nekoliko tisuća puta manja u jednom danu nego u jednoj minuti nakon eksplozije.

Svijet atoma toliko je fantastičan da njegovo razumijevanje zahtijeva radikalan prekid u uobičajenim konceptima prostora i vremena. Atomi su toliko mali da kad bi se kap vode mogla povećati na veličinu Zemlje, svaki atom u toj kapi bio bi manji od naranče. Zapravo, jedna kap vode sastoji se od 6000 milijardi milijardi (6000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000) vodikovih i kisikovih atoma. Pa ipak, unatoč svojoj mikroskopskoj veličini, atom ima strukturu donekle sličnu strukturi našeg sunčevog sustava. U njegovom nepojmljivo malom središtu, polumjera manjeg od trilijuntog dijela centimetra, nalazi se relativno golemo "sunce" - jezgra atoma.

Oko tog atomskog "sunca" kruže sićušni "planeti" - elektroni. Jezgra se sastoji od dvije glavne građevne jedinice Svemira - protona i neutrona (imaju objedinjujuće ime - nukleoni). Elektron i proton su nabijene čestice, a količina naboja u svakoj od njih potpuno je ista, ali se naboji razlikuju po predznaku: proton je uvijek pozitivno nabijen, a elektron je uvijek negativno. Neutron ne nosi električno punjenje te stoga ima vrlo visoku propusnost.

U atomskoj mjernoj ljestvici masa protona i neutrona uzima se kao jedinica. Atomska težina bilo kojeg kemijskog elementa stoga ovisi o broju protona i neutrona sadržanih u njegovoj jezgri. Na primjer, atom vodika, čija se jezgra sastoji od samo jednog protona, ima atomska masa jednaka 1. Atom helija, s jezgrom od dva protona i dva neutrona, ima atomsku masu jednaku 4.

Jezgre atoma istog elementa uvijek sadrže isti broj protona, ali broj neutrona može biti različit. Atomi koji imaju jezgre s istim brojem protona, ali se razlikuju po broju neutrona i srodni su varijantama istog elementa, nazivaju se izotopi. Kako bi se razlikovali jedni od drugih, simbolu elementa dodijeljen je broj, jednak zbroju svih čestica u jezgri određenog izotopa.

Može se postaviti pitanje: zašto se jezgra atoma ne raspada? Uostalom, protoni uključeni u njega su električno nabijene čestice s istim nabojem, koje se moraju odbijati velikom silom. To se objašnjava činjenicom da unutar jezgre također postoje takozvane intranuklearne sile koje privlače čestice jezgre jedna drugoj. Te sile kompenziraju odbojne sile protona i ne dopuštaju jezgri da se spontano rasleti.

Intranuklearne sile su vrlo jake, ali djeluju samo na vrlo maloj udaljenosti. Stoga se jezgre teških elemenata, koje se sastoje od stotina nukleona, pokazuju nestabilnima. Čestice jezgre su ovdje (unutar volumena jezgre) u stalnom kretanju, a ako im dodate neku dodatnu količinu energije, one mogu nadvladati unutarnje sile - jezgra će se podijeliti na dijelove. Količina tog viška energije naziva se energija pobude. Među izotopima teških elemenata ima i onih za koje se čini da su na samom rubu samoraspada. Dovoljan je samo mali "potisak", primjerice običan udarac u jezgru neutrona (a ne mora se niti ubrzati do velike brzine) da započne reakcija nuklearne fisije. Neki od tih "fisijskih" izotopa kasnije su proizvedeni umjetno. U prirodi postoji samo jedan takav izotop - to je uran-235.

Uran je 1783. godine otkrio Klaproth, koji ga je izolirao iz uranove smole i nazvao ga po nedavno otkrivenom planetu Uranu. Kako se kasnije pokazalo, to zapravo nije bio sam uran, već njegov oksid. Dobiven je čisti uran, srebrnobijeli metal
tek 1842. Peligot. Novi element nije posjedovao neka značajna svojstva i nije privukao pažnju sve do 1896., kada je Becquerel otkrio fenomen radioaktivnosti uranovih soli. Nakon toga, uran je postao predmet znanstveno istraživanje i eksperimenti, ali praktična aplikacija još uvijek nije imao.

Kada su u prvoj trećini 20. stoljeća fizičari više-manje shvatili strukturu atomske jezgre, prije svega su pokušali ispuniti stari san alkemičara - pokušali su pretvoriti jedan kemijski element u drugom. Godine 1934. francuski istraživači, supružnici Frederic i Irene Joliot-Curie, izvijestili su Francusku akademiju znanosti o sljedećem eksperimentu: kada su aluminijske ploče bombardirane alfa česticama (jezgre atoma helija), atomi aluminija pretvorili su se u atome fosfora. , ali ne obični, već radioaktivni, koji je zauzvrat prešao u stabilni izotop silicija. Tako se atom aluminija, dodavši jedan proton i dva neutrona, pretvorio u teži atom silicija.

Ovo iskustvo dovelo je do ideje da ako se jezgre najtežeg elementa koji postoji u prirodi, urana, "naštrkaju" neutronima, tada se može dobiti element koji ne postoji u prirodnim uvjetima. Godine 1938. njemački kemičari Otto Hahn i Fritz Strassmann općenito su ponovili iskustvo supružnika Joliot-Curie, uzevši uran umjesto aluminija. Rezultati eksperimenta uopće nisu bili onakvi kakvi su očekivali - umjesto novog superteškog elementa s masenim brojem većim od mase urana, Hahn i Strassmann dobili su lake elemente iz srednjeg dijela periodni sustav: barij, kripton, brom i neki drugi. Sami eksperimentatori nisu mogli objasniti opaženi fenomen. Tek sljedeće godine fizičarka Lisa Meitner, kojoj je Hahn izvijestio o svojim poteškoćama, pronašla je ispravno objašnjenje za opaženi fenomen, sugerirajući da je uran bombardiran neutronima njegova jezgra pukla (fisirala). U tom slučaju trebale su se formirati jezgre lakših elemenata (odakle su uzeti barij, kripton i druge tvari), kao i osloboditi 2-3 slobodna neutrona. Daljnja istraživanja omogućila su da se detaljno razjasni slika onoga što se događa.

Prirodni uran sastoji se od mješavine tri izotopa s masama 238, 234 i 235. Glavna količina urana otpada na izotop 238, čija jezgra uključuje 92 protona i 146 neutrona. Uran-235 čini samo 1/140 prirodnog urana (0,7% (ima 92 protona i 143 neutrona u jezgri), a uran-234 (92 protona, 142 neutrona) čini samo 1/17500 ukupne mase urana ( 0 006% Najmanje stabilan od ovih izotopa je uran-235.

S vremena na vrijeme jezgre njegovih atoma spontano se dijele na dijelove, uslijed čega nastaju lakši elementi periodnog sustava. Proces je popraćen oslobađanjem dva ili tri slobodna neutrona, koji jure ogromnom brzinom - oko 10 tisuća km / s (oni se nazivaju brzi neutroni). Ti neutroni mogu pogoditi druge jezgre urana, uzrokujući nuklearne reakcije. Svaki se izotop u ovom slučaju ponaša drugačije. Jezgre urana-238 u većini slučajeva jednostavno hvataju te neutrone bez ikakvih daljnjih transformacija. Ali otprilike u jednom od pet slučajeva, kada se brzi neutron sudari s jezgrom izotopa 238, dolazi do neobične nuklearne reakcije: jedan od neutrona urana-238 emitira elektron, pretvarajući se u proton, to jest izotop urana. pretvara u više
teški element je neptunij-239 (93 protona + 146 neutrona). Ali neptunij je nestabilan - nakon nekoliko minuta jedan od njegovih neutrona emitira elektron, pretvarajući se u proton, nakon čega se izotop neptunija pretvara u sljedeći element periodnog sustava - plutonij-239 (94 protona + 145 neutrona). Ako neutron uđe u jezgru nestabilnog urana-235, odmah dolazi do fisije - atomi se raspadaju uz emisiju dva ili tri neutrona. Jasno je da u prirodnom uranu, čiji većina atoma pripada izotopu 238, ova reakcija nema vidljivih posljedica - svi slobodni neutroni će na kraju biti apsorbirani od strane ovog izotopa.

Ali što ako zamislimo prilično masivan komad urana koji se u potpunosti sastoji od izotopa 235?

Ovdje će proces ići drugačije: neutroni koji se oslobađaju tijekom fisije nekoliko jezgri, zauzvrat, padajući u susjedne jezgre, uzrokuju njihovu fisiju. Kao rezultat, oslobađa se novi dio neutrona, koji cijepa sljedeće jezgre. U povoljnim uvjetima ova se reakcija odvija poput lavine i naziva se lančana reakcija. Nekoliko bombardirajućih čestica moglo bi biti dovoljno za početak.

Doista, neka samo 100 neutrona bombardira uran-235. Razdvojit će 100 jezgri urana. U tom slučaju će se osloboditi 250 novih neutrona druge generacije (u prosjeku 2,5 po fisiji). Neutroni druge generacije proizvest će već 250 fisija, pri čemu će se osloboditi 625 neutrona. U sljedećoj generaciji to će biti 1562, zatim 3906, zatim 9670, i tako dalje. Broj podjela će se neograničeno povećavati ako se proces ne zaustavi.

Međutim, u stvarnosti samo neznatan dio neutrona dospijeva u jezgre atoma. Ostatak, brzo jureći između njih, odnosi se u okolni prostor. Samoodrživa lančana reakcija može se dogoditi samo u dovoljno velikom nizu urana-235, za koji se kaže da ima kritičnu masu. (Ta je masa u normalnim uvjetima 50 kg.) Važno je napomenuti da je fisija svake jezgre popraćena oslobađanjem ogromne količine energije, koja se ispostavlja da je oko 300 milijuna puta veća od energije utrošene na fisiju ! (Izračunato je da se pri potpunoj fisiji 1 kg urana-235 oslobađa ista količina topline kao pri izgaranju 3 tisuće tona ugljena.)

Ovaj kolosalni val energije, oslobođen u nekoliko trenutaka, očituje se kao eksplozija monstruozne sile i u pozadini je djelovanja nuklearnog oružja. No, da bi ovo oružje postalo stvarnost, potrebno je da se punjenje ne sastoji od prirodnog urana, već od rijetkog izotopa - 235 (takav uran se zove obogaćeni). Kasnije je otkriveno da je čisti plutonij također fisijski materijal i da se može koristiti u atomskom naboju umjesto urana-235.

Sva ova važna otkrića nastala su uoči Drugog svjetskog rata. Ubrzo je u Njemačkoj i drugim zemljama započeo tajni rad na stvaranju atomske bombe. U Sjedinjenim Američkim Državama ovaj problem je pokrenut 1941. Cijeli kompleks radova dobio je naziv "Projekt Manhattan".

Administrativno vodstvo projekta provodio je general Groves, a znanstveno vodstvo profesor Robert Oppenheimer sa Sveučilišta u Kaliforniji. Obojica su bili itekako svjesni goleme složenosti zadatka koji je pred njima. Stoga je Oppenheimerova prva briga bila stjecanje visoko inteligentnog znanstvenog tima. U to je vrijeme u Sjedinjenim Državama bilo mnogo fizičara koji su emigrirali iz nacistička Njemačka. Nije ih bilo lako uključiti u stvaranje oružja usmjerenog protiv njihove bivše domovine. Oppenheimer je sa svima razgovarao osobno, koristeći svu snagu svog šarma. Ubrzo je uspio okupiti malu skupinu teoretičara koje je u šali nazvao "svjetlima". I zapravo, uključivao je najveće stručnjake tog vremena na području fizike i kemije. (Među njima 13 laureata Nobelova nagrada, uključujući Bohra, Fermija, Franka, Chadwicka, Lawrencea.) Osim njih, bilo je još mnogo drugih stručnjaka različitih profila.

Američka vlada nije štedjela u potrošnji i od samog početka posao je poprimio grandiozan opseg. Godine 1942. u Los Alamosu je osnovan najveći istraživački laboratorij na svijetu. Stanovništvo ovog znanstvenog grada ubrzo je doseglo 9 tisuća ljudi. Prema sastavu znanstvenika, opseg znanstveni eksperimenti, broj stručnjaka i radnika uključenih u rad Laboratorija u Los Alamosu bio je bez premca u svjetskoj povijesti. "Projekt Manhattan" imao je vlastitu policiju, protuobavještajnu službu, komunikacijski sustav, skladišta, sela, tvornice, laboratorije, vlastiti kolosalan proračun.

Glavni cilj projekta bio je dobiti dovoljno fisibilnog materijala od kojeg bi se moglo napraviti nekoliko atomskih bombi. Osim urana-235, kao što je već spomenuto, kao punjenje bombe mogao bi poslužiti i umjetni element plutonij-239, odnosno bomba bi mogla biti ili uranova ili plutonijska.

Groves i Oppenheimer složili su se da treba raditi istovremeno u dva smjera, budući da je nemoguće unaprijed odlučiti koji će od njih biti perspektivniji. Obje su se metode bitno razlikovale jedna od druge: akumulacija urana-235 morala se provesti odvajanjem od mase prirodnog urana, a plutonij se mogao dobiti samo kao rezultat kontrolirane nuklearne reakcije ozračivanjem urana-238 s neutroni. Oba su se puta činila neobično teškima i nisu obećavala laka rješenja.

Doista, kako se mogu međusobno odvojiti dva izotopa, koji se tek neznatno razlikuju u težini, a kemijski se ponašaju na potpuno isti način? Ni znanost ni tehnologija nikada se nisu suočile s takvim problemom. Proizvodnja plutonija također se isprva činila vrlo problematičnom. Prije toga, cjelokupno iskustvo nuklearnih transformacija svelo se na nekoliko laboratorijskih eksperimenata. Sada je bilo potrebno ovladati proizvodnjom kilograma plutonija u industrijskim razmjerima, razviti i stvoriti posebnu instalaciju za to - nuklearni reaktor i naučiti kako kontrolirati tijek nuklearne reakcije.

A tu i tamo trebalo je riješiti cijeli kompleks složenih problema. Stoga se "Projekt Manhattan" sastojao od nekoliko podprojekata, na čijem čelu su bili istaknuti znanstvenici. Sam Oppenheimer bio je voditelj Znanstvenog laboratorija u Los Alamosu. Lawrence je bio zadužen za Laboratorij za radijaciju na Kalifornijskom sveučilištu. Fermi je vodio istraživanje na Sveučilištu u Chicagu o stvaranju nuklearnog reaktora.

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

Tvrtka Westinghouse poduzela je njegov razvoj i brzo postigla uspjeh. Nakon pročišćavanja uranove smole (u ovom obliku uran se nalazi u prirodi) i dobivanja uranovog oksida, ona je prevedena u tetrafluorid (UF4) iz kojeg je elektrolizom izoliran metalni uran. Ako su krajem 1941. američki znanstvenici raspolagali sa samo nekoliko grama metalnog urana, onda je u studenom 1942. njegova industrijska proizvodnja u tvornicama Westinghouse dosegla 6000 funti mjesečno.

Istodobno se radilo na stvaranju nuklearnog reaktora. Proces proizvodnje plutonija zapravo se sveo na ozračivanje uranovih šipki neutronima, zbog čega se dio urana-238 morao pretvoriti u plutonij. Izvori neutrona u ovom slučaju mogu biti fisijski atomi urana-235 raspršeni u dovoljnim količinama među atomima urana-238. No, 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 urana-235 bilo je 140 atoma urana-238. Jasno je da su neutroni koji lete u svim smjerovima imali mnogo veću vjerojatnost da će se na svom putu susresti upravo s njima. Odnosno, pokazalo se da je veliki broj oslobođenih neutrona apsorbiran od strane glavnog izotopa bezuspješno. Očito, pod takvim uvjetima, lančana reakcija nije mogla ići. Kako biti?

Isprva se činilo da je bez odvajanja dvaju izotopa rad reaktora općenito nemoguć, no ubrzo je utvrđena jedna važna okolnost: pokazalo se da su uran-235 i uran-238 osjetljivi na neutrone različitih energija. Moguće je razdvojiti jezgru atoma urana-235 neutronom relativno niske energije, koji ima brzinu od oko 22 m/s. Takve spore neutrone ne hvataju jezgre urana-238 - za to moraju imati brzinu reda veličine stotina tisuća metara u sekundi. Drugim riječima, uran-238 je nemoćan spriječiti početak i napredovanje lančane reakcije u uranu-235 uzrokovane neutronima usporenim na iznimno male brzine - ne više od 22 m/s. Ovaj fenomen otkrio je talijanski fizičar Fermi, koji je od 1938. živio u Sjedinjenim Državama i nadzirao rad na stvaranju prvog reaktora ovdje. Fermi je odlučio koristiti grafit kao moderator neutrona. Prema njegovim proračunima, neutroni emitirani iz urana-235, prošavši kroz sloj grafita od 40 cm, trebali su smanjiti brzinu na 22 m/s i pokrenuti samoodrživu lančanu reakciju u uranu-235.

Kao još jedan moderator mogla bi poslužiti takozvana "teška" voda. Budući da su atomi vodika koji ga čine vrlo blizu veličine i mase neutronima, mogli bi ih najbolje usporiti. (S brzim neutronima događa se otprilike ista stvar kao i s kuglicama: ako mala kuglica udari veliku, ona se otkotrlja unatrag, gotovo bez gubitka brzine, ali kada se susretne s malom kuglicom, predaje joj značajan dio svoje energije - kao što se neutron u elastičnom sudaru odbija od teške jezgre samo malo usporavajući, a pri sudaru s jezgrama vodikovih atoma vrlo brzo gubi svu svoju energiju.) Međutim, obična voda nije pogodna za usporavanje, budući da njen vodik teži apsorbirati neutrone. Zato u tu svrhu treba koristiti deuterij koji ulazi u sastav "teške" vode.

Početkom 1942. pod vodstvom Fermija započela je gradnja prvog nuklearnog reaktora na teniskom terenu ispod zapadne tribine stadiona u Chicagu. Sav posao izveli su sami znanstvenici. Reakcija se može kontrolirati na jedini način - podešavanjem broja neutrona uključenih u lančanu reakciju. Fermi je zamislio da to učini pomoću šipki napravljenih od materijala kao što su bor i kadmij, koji snažno apsorbiraju neutrone. Kao moderator poslužile su grafitne opeke od kojih su fizičari podigli stupove visine 3 m i širine 1,2 m. Između njih su ugrađeni pravokutni blokovi s uranovim oksidom. Oko 46 tona uranovog oksida i 385 tona grafita ušlo je u cijelu strukturu. Za usporavanje reakcije poslužile su šipke kadmija i bora unesene u reaktor.

Ako to nije bilo dovoljno, osiguranje radi, na platformi iznad reaktora nalazila su se dva znanstvenika s kantama napunjenim otopinom kadmijevih soli – njima su trebali prosuti reaktor ako reakcija izmakne kontroli. Srećom, to nije bilo potrebno. Dana 2. prosinca 1942. Fermi je naredio da se produže sve kontrolne šipke i eksperiment je započeo. Četiri minute kasnije, brojači neutrona počeli su kliktati sve glasnije i glasnije. Sa svakom minutom intenzitet toka neutrona postajao je sve veći. To je ukazivalo da se u reaktoru odvija lančana reakcija. Trajalo je 28 minuta. Zatim je Fermi signalizirao, a spuštene šipke zaustavile su proces. Tako je čovjek prvi put oslobodio energiju atomske jezgre i dokazao da njome može upravljati po želji. Sada više nije bilo sumnje da je nuklearno oružje stvarnost.

Godine 1943. Fermijev reaktor je rastavljen i prevezen u Aragonski nacionalni laboratorij (50 km od Chicaga). Ovdje je ubrzo izgrađen još jedan nuklearni reaktor u kojem je kao moderator korištena teška voda. Sastojao se od cilindričnog aluminijskog spremnika koji je sadržavao 6,5 tona teške vode, u koji je okomito utovareno 120 šipki metalnog urana, zatvorenih u aluminijskom omotaču. Sedam kontrolnih šipki napravljeno je od kadmija. Oko spremnika je bio grafitni reflektor, zatim zaslon od legura olova i kadmija. Cijela konstrukcija bila je zatvorena u betonsku ljusku debljine zida od oko 2,5 m.

Pokusi na tim eksperimentalnim reaktorima potvrdili su tu mogućnost industrijska proizvodnja plutonij.

Glavno središte "Projekta Manhattan" ubrzo je postao gradić Oak Ridge u dolini rijeke Tennessee, čija je populacija u nekoliko mjeseci narasla na 79 tisuća ljudi. Ovdje je u kratkom vremenu izgrađeno prvo postrojenje za proizvodnju obogaćenog urana. Odmah 1943. pokrenut je industrijski reaktor koji je proizvodio plutonij. U veljači 1944. iz njega je dnevno vađeno oko 300 kg urana s čije je površine kemijskom separacijom dobivan plutonij. (Da bi se to postiglo, plutonij je prvo otopljen, a zatim istaložen.) Pročišćeni uran je zatim ponovo vraćen u reaktor. Iste godine, u neplodnoj, napuštenoj pustinji na južnoj obali rijeke Columbia, započela je izgradnja goleme tvornice Hanford. Ovdje su bila smještena tri snažna nuklearna reaktora koji su dnevno davali nekoliko stotina grama plutonija.

Paralelno, istraživanje je bilo u punom zamahu za razvoj industrijskog procesa za obogaćivanje urana.

Razmotrivši različite varijante, Groves i Oppenheimer odlučili su se usredotočiti na dvije metode: plinsku difuziju i elektromagnetsku.

Metoda plinske difuzije temeljila se na principu poznatom kao Grahamov zakon (prvi ga je formulirao 1829. škotski kemičar Thomas Graham, a razvio 1896. engleski fizičar Reilly). U skladu s tim zakonom, ako se dva plina, od kojih je jedan lakši od drugog, propuste kroz filtar sa zanemarivim rupama, tada će kroz njega proći malo više lakog nego teškog plina. U studenom 1942. Urey i Dunning na Sveučilištu Columbia stvorili su metodu plinske difuzije za odvajanje izotopa urana temeljenu na Reilly metodi.

Budući da je prirodni uran čvrsta, tada je prvi put pretvoren u uranov fluorid (UF6). Ovaj plin je potom propušten kroz mikroskopske - veličine tisućinki milimetra - rupe u pregradi filtera.

Budući da je razlika u molarnim težinama plinova bila vrlo mala, iza pregrade se sadržaj urana-235 povećao samo za faktor 1,0002.

Kako bi se još više povećala količina urana-235, dobivena smjesa se ponovno propušta kroz pregradu, te se količina urana ponovno povećava za 1,0002 puta. Dakle, da bi se povećao sadržaj urana-235 na 99%, bilo je potrebno propustiti plin kroz 4000 filtera. To se dogodilo u ogromnom postrojenju za plinsku difuziju u Oak Ridgeu.

Godine 1940. pod vodstvom Ernsta Lawrencea na Kalifornijskom sveučilištu započela su istraživanja o odvajanju izotopa urana elektromagnetskom metodom. Bilo je potrebno pronaći takve fizikalne procese koji bi omogućili razdvajanje izotopa pomoću razlike u njihovim masama. Lawrence je pokušao odvojiti izotope pomoću principa masenog spektrografa - instrumenta koji određuje mase atoma.

Princip njegovog rada bio je sljedeći: prethodno ionizirani atomi su ubrzani električno polje, a zatim prošli kroz magnetsko polje u kojem su opisivali kružnice smještene u ravnini okomitoj na smjer polja. Kako su radijusi tih putanja bili proporcionalni masi, laki ioni su završavali na krugovima manjeg radijusa od teških. Kad bi se na putu atoma postavile zamke, tada bi bilo moguće na taj način odvojeno prikupljati različite izotope.

To je bila metoda. U laboratorijskim uvjetima dao je dobre rezultate. No, izgradnja postrojenja u kojem bi se odvajanje izotopa moglo izvesti u industrijskim razmjerima pokazala se iznimno teškom. Ipak, Lawrence je na kraju uspio prevladati sve poteškoće. Rezultat njegovih napora bila je pojava kalutrona, koji je instaliran u divovskoj tvornici u Oak Ridgeu.

Ovo elektromagnetsko postrojenje izgrađeno je 1943. godine i pokazalo se da je možda najskuplje djelo projekta Manhattan. Lawrenceova metoda zahtijevala je velik broj složenih, još nerazvijenih uređaja povezanih s visoki napon, visoki vakuum i jaka magnetska polja. Troškovi su bili ogromni. Calutron je imao divovski elektromagnet, čija je duljina dosegla 75 m i težio oko 4000 tona.

Nekoliko tisuća tona srebrne žice otišlo je u namote za ovaj elektromagnet.

Cijeli posao (isključujući cijenu srebra u vrijednosti od 300 milijuna dolara, koje je državna riznica osigurala samo privremeno) koštao je 400 milijuna dolara. Samo za struju koju je potrošio kalutron MORH je platio 10 milijuna. Velik dio opreme u tvornici u Oak Ridgeu bio je superiorniji u opsegu i preciznosti od svega što je ikada razvijeno na terenu.

Ali svi ti troškovi nisu bili uzaludni. Nakon što su potrošili ukupno oko 2 milijarde dolara, američki su znanstvenici do 1944. godine stvorili jedinstvenu tehnologiju za obogaćivanje urana i proizvodnju plutonija. U međuvremenu su u Laboratoriju Los Alamos radili na dizajnu same bombe. Načelo njegova rada bilo je općenito jasno već duže vrijeme: fisibilna tvar (plutonij ili uran-235) trebala je biti prebačena u kritično stanje u trenutku eksplozije (da bi došlo do lančane reakcije potrebna je masa naboj mora biti čak osjetno veći od kritičnog) i ozračen snopom neutrona, što je za posljedicu imalo početak lančane reakcije.

Prema izračunima, kritična masa punjenja premašila je 50 kilograma, ali se mogla znatno smanjiti. Općenito, na veličinu kritične mase snažno utječe nekoliko čimbenika. Što je veća površina naboja, to se više neutrona beskorisno emitira u okolni prostor. najmanja površina površina ima sferu. Prema tome, sferni naboji, pod istim uvjetima, imaju najmanju kritičnu masu. Osim toga, vrijednost kritične mase ovisi o čistoći i vrsti fisijskih materijala. Ona je obrnuto proporcionalna kvadratu gustoće ovog materijala, što omogućuje, na primjer, udvostručenjem gustoće, smanjenje kritične mase za faktor četiri. Potreban stupanj subkritičnosti može se dobiti, na primjer, zbijanjem fisibilnog materijala uslijed eksplozije konvencionalnog eksplozivnog punjenja izrađenog u obliku kuglaste ljuske koja okružuje nuklearno punjenje. Kritična masa također se može smanjiti okružujući naboj ekranom koji dobro odbija neutrone. Kao takav zaslon mogu se koristiti olovo, berilij, volfram, prirodni uran, željezo i mnogi drugi.

Jedan od mogućih dizajna atomske bombe sastoji se od dva komada urana, koji, kada se spoje, tvore masu veću od kritične. Kako biste izazvali eksploziju bombe, morate ih okupiti što je brže moguće. Druga metoda temelji se na korištenju eksplozije koja konvergira prema unutra. U ovom slučaju, protok plinova iz konvencionalnog eksploziva bio je usmjeren na fisijski materijal koji se nalazio unutra i komprimirao ga dok nije dosegao kritičnu masu. Povezivanje naboja i njegovo intenzivno ozračivanje neutronima, kao što je već spomenuto, uzrokuje lančanu reakciju, uslijed koje se u prvoj sekundi temperatura podiže na 1 milijun stupnjeva. Tijekom tog vremena uspjelo se odvojiti samo oko 5% kritične mase. Ostatak naboja u ranim dizajnima bombi nestao je
svako dobro.

Prva atomska bomba u povijesti (nazvana je "Trinity") sastavljena je u ljeto 1945. godine. A 16. lipnja 1945. godine na poligonu za nuklearna ispitivanja u pustinji Alamogordo (Novi Meksiko) izvedena je prva atomska eksplozija na Zemlji. Bomba je postavljena u središte poligona na vrhu 30-metarskog čeličnog tornja. Oprema za snimanje bila je postavljena oko njega na velikoj udaljenosti. Na 9 km bila je osmatračnica, a na 16 km - zapovjedno mjesto. Atomska eksplozija ostavila je snažan dojam na sve svjedoke ovog događaja. Prema opisu očevidaca, postojao je osjećaj da su se mnoga sunca spojila u jedno i obasjala poligon odjednom. Tada se iznad ravnice pojavila ogromna vatrena lopta, a okrugli oblak prašine i svjetla počeo se polako i zlokobno uzdizati prema njoj.

Nakon što je poletjela s tla, ova je vatrena kugla u nekoliko sekundi odletjela na visinu veću od tri kilometra. Svakim se trenutkom povećavao, uskoro mu je promjer dosegao 1,5 km, a polako se uzdizao u stratosferu. Vatrena kugla zatim je ustupila mjesto kolutu dima koji se kovitlao, koji se protezao do visine od 12 km, poprimajući oblik goleme gljive. Sve je to bilo popraćeno strašnom grajom, od koje se zemlja tresla. Snaga eksplodirane bombe nadmašila je sva očekivanja.

Čim je radijacijska situacija dopustila, nekoliko Shermanovih tenkova, iznutra obloženih olovnim pločama, pojurilo je u područje eksplozije. Na jednom od njih bio je Fermi, koji je jedva čekao vidjeti rezultate svog rada. Pred očima mu se pojavila mrtva spaljena zemlja na kojoj je sav život bio uništen u radijusu od 1,5 km. Pijesak se sinterirao 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 uporaba atomske bombe protiv Japana, koji je nakon predaje fašističke Njemačke sam nastavio rat sa Sjedinjenim Državama i njihovim saveznicima. Tada nije bilo raketa-nosača pa se bombardiranje moralo izvesti iz zrakoplova. Komponente dviju bombi su s velikom pažnjom transportirane brodom USS Indianapolis na otok Tinian, gdje je bila smještena 509. kompozitna grupa američkih zračnih snaga. Po vrsti punjenja i dizajnu, ove su se bombe nešto razlikovale jedna od druge.

Prva atomska bomba - "Beba" - bila je zrakoplovna bomba velikih dimenzija s atomskim punjenjem visoko obogaćenog urana-235. Duljina mu je bila oko 3 m, promjer - 62 cm, težina - 4,1 tona.

Druga atomska bomba - "Debeli čovjek" - s punjenjem plutonijem-239 imala je oblik jajeta sa stabilizatorom velikih dimenzija. Njegova duljina
bio je 3,2 m, promjer 1,5 m, težina - 4,5 tona.

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

Posljedice eksplozije bile su strašne. Čak je i na same pilote prizor mirnog grada koji su u trenu uništili ostavljao deprimirajući dojam. Kasnije je jedan od njih priznao da su u tom trenutku vidjeli nešto najgore što čovjek može vidjeti.

Za one koji su bili na zemlji ovo što se događalo izgledalo je kao pravi pakao. Prije svega, toplinski val prošao je preko Hirošime. Njegovo djelovanje trajalo je samo nekoliko trenutaka, ali je bilo toliko snažno da je rastalilo čak i pločice i kvarcne kristale u granitnim pločama, pretvorilo telefonske stupove u ugljen na udaljenosti od 4 km i, na kraju, toliko spalilo ljudska tijela da su od njih ostale samo sjene. na asfaltu pločnika ili na zidovima kuća. Tada je monstruozni nalet vjetra pobjegao ispod vatrene kugle i projurio iznad grada brzinom od 800 km / h, čisteći sve što mu se našlo na putu. Kuće koje nisu mogle izdržati njegovu bijesnu navalu rušile su se kao posječene. U golemom krugu promjera 4 km nijedna zgrada nije ostala netaknuta. Nekoliko minuta nakon eksplozije nad gradom je pala crna radioaktivna kiša - ta se vlaga pretvorila u paru kondenziranu u visokim slojevima atmosfere i pala na tlo u obliku velikih kapi pomiješanih s radioaktivnom prašinom.

Nakon kiše grad je zahvatio novi udar vjetra, ovaj put u smjeru epicentra. Bio je slabiji od prvoga, ali ipak dovoljno jak da čupa drveće s korijenjem. Vjetar je raspirio golemu vatru u kojoj je gorjelo sve što je moglo gorjeti. Od 76.000 zgrada, 55.000 je potpuno uništeno i izgorjelo. Svjedoci ove strašne katastrofe prisjetili su se ljudi-baklji s kojih je spaljena odjeća padala na zemlju zajedno s komadima kože i gomile izbezumljenih ljudi, prekrivenih strašnim opeklinama, koji su vrišteći jurili ulicama. U zraku se osjećao zagušljiv smrad spaljenog ljudskog mesa. Ljudi su ležali posvuda, mrtvi i umirući. Bilo je mnogo onih koji su bili slijepi i gluhi i, čačkajući na sve strane, nisu mogli ništa razabrati u kaosu koji je vladao okolo.

Nesretnici, koji su bili od epicentra na udaljenosti i do 800 m, izgorjeli su u djeliću sekunde u doslovnom smislu te riječi - iznutra im je isparila, a tijela su im se pretvorila u gromade dimljećeg ugljena. Smješteni na udaljenosti od 1 km od epicentra, pogodili su radijacijsku bolest u izuzetno teškom obliku. U roku od nekoliko sati počeli su jako povraćati, temperatura je skočila na 39-40 stupnjeva, pojavio se nedostatak zraka i krvarenje. Zatim su se na koži pojavili čirevi koji nisu zacjeljivali, sastav krvi se dramatično promijenio, a kosa je ispala. Nakon strašnih muka, obično drugi ili treći dan, nastupala je smrt.

Ukupno je oko 240 tisuća ljudi umrlo od eksplozije i radijacijske bolesti. Oko 160 tisuća dobilo je radijacijsku bolest u blažem obliku - njihova bolna smrt odgođena je nekoliko mjeseci ili godina. Kad se vijest o katastrofi proširila zemljom, cijeli je Japan bio paraliziran od straha. Još se više povećao nakon što je zrakoplov bojnika Sweeney's Box Car bacio drugu bombu na Nagasaki 9. kolovoza. Ovdje je također ubijeno i ranjeno nekoliko stotina tisuća stanovnika. Budući da se nije mogla oduprijeti novom oružju, japanska vlada je kapitulirala - atomska bomba zaustavila je Drugi svjetski rat.

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

Ljudska civilizacija prije 1939. i ljudska civilizacija nakon 1945. zapanjujuće se međusobno razlikuju. Mnogo je razloga za to, ali jedan od najvažnijih je pojava nuklearnog oružja. Bez pretjerivanja se može reći da sjena Hirošime leži nad cijelom drugom polovicom 20. stoljeća. Postala je duboka moralna opekotina za mnoge milijune ljudi, kako one koji su bili suvremenici ove katastrofe, tako i one rođene desetljećima nakon nje. Moderni čovjek on više ne može razmišljati o svijetu kao što su o njemu razmišljali prije 6. kolovoza 1945. - on previše jasno shvaća da se ovaj svijet može pretvoriti u ništa u nekoliko trenutaka.

Moderna osoba ne može gledati na rat kao što 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. Nitko to nije razumio bolje od samih tvoraca atomske bombe.

„Ljudi našeg planeta Robert Oppenheimer je napisao, treba ujediniti. Posijani užas i razaranje posljednji rat, diktirajte nam ovu misao. Eksplozije atomskih bombi dokazale su to svom okrutnošću. Drugi su ljudi u drugim vremenima rekli slične riječi - samo o drugom oružju i drugim ratovima. Nisu uspjeli. Ali tko god danas kaže da su te riječi beskorisne, varaju ga povijesne prekretnice. Ne možemo se u to uvjeriti. Rezultati našeg rada ne ostavljaju čovječanstvu drugog izbora osim stvaranja jedinstvenog svijeta. Svijet utemeljen na pravu i humanizmu."

Nakon završetka Drugog svjetskog rata zemlj antihitlerovske koalicije ubrzano pokušale jedna drugu preduhitriti u razvoju jače nuklearne bombe.

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

Kada i kako se pojavilo nuklearno oružje

1896. može se smatrati godinom rođenja atomske bombe. Tada je francuski kemičar A. Becquerel otkrio da je uran radioaktivan. Lančana reakcija urana stvara snažnu energiju koja služi kao osnova za strašnu eksploziju. Malo je vjerojatno da je Becquerel zamišljao da će njegovo otkriće dovesti do stvaranja nuklearnog oružja - najstrašnijeg oružja na cijelom svijetu.

Kraj 19. - početak 20. stoljeća bio je prekretnica u povijesti izuma nuklearnog oružja. Upravo u tom razdoblju znanstvenici iz raznih zemalja svijeta uspjeli su otkriti sljedeće zakone, zrake i elemente:

Alfa, gama i beta zrake;
Otkriveni su mnogi izotopi kemijskih elemenata s radioaktivnim svojstvima;
Otkriven je zakon radioaktivnog raspada koji određuje vremensku i kvantitativnu ovisnost intenziteta radioaktivnog raspada, ovisno o broju radioaktivnih atoma u ispitnom uzorku;
Rođena je nuklearna izometrija.

1930-ih, po prvi put, uspjeli su rascijepiti atomsku jezgru urana apsorbiranjem neutrona. Istovremeno su otkriveni 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 učinio francuski fizičar Frederic Joliot-Curie.

Kao rezultat daljnjih istraživanja i razvoja u ovom području rođena je nuklearna bomba. Snaga i domet uništenja suvremenih atomskih bombi toliki su da zemlji koja ima nuklearni potencijal praktički ne treba moćna vojska, budući da je jedna atomska bomba u stanju uništiti cijelu državu.

Kako radi atomska bomba

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

korpus za atomsku bombu;
Sustav automatizacije koji kontrolira proces eksplozije;
Nuklearno punjenje ili bojeva glava.

Sustav automatizacije nalazi se u tijelu atomske bombe, zajedno s nuklearnim punjenjem. Dizajn trupa mora biti dovoljno pouzdan da zaštiti bojnu glavu od raznih vanjskih čimbenika i utjecaja. Na primjer, razni mehanički, toplinski ili slični utjecaji, koji mogu dovesti do neplanirane eksplozije velike snage, sposobne uništiti sve oko sebe.

Zadaća automatike uključuje potpunu kontrolu nad eksplozijom u pravom trenutku, pa se sustav sastoji od sljedećih elemenata:

Uređaj odgovoran za hitnu detonaciju;
Napajanje sustava automatizacije;
Sustav senzora potkopavanja;
uređaj za napinjanje;
Uređaj za sigurnost.

Kada su provedena prva testiranja, nuklearne bombe isporučene su zrakoplovima koji su imali vremena napustiti pogođeno područje. Moderne atomske bombe toliko su moćne da se mogu isporučiti samo krstarećim, balističkim ili čak protuzračnim projektilima.

Atomske bombe koriste različite sustave detonacije. Najjednostavniji od njih je jednostavna naprava koja 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 ekvivalentna je nekoliko tisuća tona TNT-a;
Srednja (snaga eksplozije - nekoliko desetaka tisuća tona TNT-a);
Velika, čija se snaga naboja mjeri u milijunima tona TNT-a.

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

Algoritmi za rad nuklearnih bombi

Svaka atomska bomba radi na principu korištenja nuklearne energije koja se oslobađa tijekom nuklearne reakcije. Ovaj se postupak temelji ili na fisiji teških jezgri ili na sintezi pluća. Budući da se ovom reakcijom oslobađa ogromna količina energije, i to u najkraćem mogućem vremenu, radijus uništenja nuklearne bombe je vrlo impresivan. Zbog ove značajke, nuklearno oružje je klasificirano kao oružje za masovno uništenje.

Dvije su glavne točke u procesu koji započinje 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 koja se oslobađa tijekom eksplozije atomske bombe je toliko jaka da počinju seizmička podrhtavanja Zemlje. Pritom ti udari donose izravnu destrukciju tek na udaljenosti od nekoliko stotina metara (iako s obzirom na snagu eksplozije same bombe ti udari više ni na što ne utječu).

Čimbenici oštećenja kod nuklearne eksplozije

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

Svjetlosno zračenje koje se javlja izravno tijekom eksplozije;
Udarni val koji je proširila bomba neposredno nakon eksplozije;
Elektromagnetski puls;
prodorno zračenje;
Radioaktivna kontaminacija koja može trajati desetljećima.

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

Zračenje koje se oslobađa tijekom eksplozije također je vrlo opasno. Iako ne traje dugo, uspijeva zaraziti sve oko sebe, budući da je njegova sposobnost prodora nevjerojatno visoka.

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

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

Prvo testiranje nuklearnog oružja u svijetu

Prva zemlja koja je razvila i testirala nuklearno oružje bile su Sjedinjene Američke Države. Američka vlada je dodijelila ogromne novčane subvencije za razvoj obećavajućeg novog oružja. Do kraja 1941. u Sjedinjene Države pozvani su mnogi istaknuti znanstvenici na području atomskog razvoja, koji su do 1945. uspjeli predstaviti prototip atomske bombe pogodan za testiranje.

Prvi svjetski test atomske bombe opremljene eksplozivnom napravom izveden je u pustinji u državi New Mexico. Bomba pod nazivom "Gadget" detonirana je 16. srpnja 1945. godine. Rezultat testa bio je pozitivan, iako je vojska zahtijevala testiranje nuklearne bombe u stvarnim borbenim uvjetima.

Vidjevši da je do pobjede u nacističkoj koaliciji ostao još samo jedan korak, a takve prilike možda više neće biti, Pentagon je odlučio nanijeti nuklearni udar posljednjim saveznikom nacistička Njemačka- Japan. Osim toga, korištenje nuklearne bombe trebalo je riješiti nekoliko problema odjednom:

Kako bi se izbjeglo nepotrebno krvoproliće koje bi se neizbježno dogodilo ako bi američke trupe stupile nogom na carski japanski teritorij;
Baciti beskompromisne Japance na koljena jednim udarcem, prisiljavajući ih da pristanu na uvjete povoljne za Sjedinjene Države;
Pokažite SSSR-u (kao mogućem suparniku u budućnosti) da američka vojska ima jedinstveno oružje koje može izbrisati bilo koji grad s lica zemlje;
I, naravno, vidjeti u praksi za što je sposobno nuklearno oružje u stvarnim borbenim uvjetima.

Dana 6. kolovoza 1945. na japanski grad Hirošimu bačena je prva atomska bomba u svijetu koja je korištena u vojnim operacijama. Ova bomba je nazvana "Beba", jer je njena težina bila 4 tone. Bacanje bombe bilo je pomno isplanirano i pogodila je točno gdje je planirano. Izgorjele su one kuće koje eksplozija nije uništila, jer su peći koje su pale u kuće izazvale požare, pa je cijeli grad bio zahvaćen plamenom.

Nakon blještavog bljeska uslijedio je toplinski val koji je spalio sve živo u radijusu od 4 kilometra, a udarni val koji ga je pratio uništio je većinu zgrada.

Oni koje je toplinski udar pogodio u krugu od 800 metara živi su izgorjeli. Eksplozivni val mnogima je skidao opečenu kožu. Nekoliko minuta kasnije pala je čudna crna kiša koja se sastojala od pare i pepela. Oni koji su pali pod crnu kišu, koža je dobila neizlječive opekotine.

Oni rijetki koji su imali sreću preživjeti oboljeli su od radijacijske bolesti, koja u to vrijeme nije bila samo neistražena, nego i potpuno nepoznata. Ljudi su počeli razvijati temperaturu, povraćati, mučninu i napadaje slabosti.

Na grad Nagasaki 9. kolovoza 1945. godine bačena je druga američka bomba, nazvana "Fat Man". Ova je bomba imala približno istu snagu kao i prva, a posljedice njezine eksplozije bile su jednako razorne, iako je ljudi umrlo upola manje.

Dvije atomske bombe bačene na japanske gradove pokazale su se prvim i jedinim slučajem uporabe atomskog oružja u svijetu. Više od 300.000 ljudi umrlo je u prvim danima nakon bombardiranja. Još oko 150 tisuća umrlo je od radijacijske bolesti.

Nakon nuklearnog bombardiranja japanskih gradova Staljin je doživio pravi šok. Postalo mu je jasno da je pitanje razvoja nuklearnog oružja u Sovjetskoj Rusiji sigurnosno pitanje cijele zemlje. Već 20. kolovoza 1945. počeo je s radom poseban odbor za atomsku energiju, koji je hitno stvorio I. Staljin.

Iako je istraživanje nuklearne fizike provodila skupina entuzijasta još u carskoj Rusiji, u Sovjetsko vrijeme nije dobivala dovoljno pažnje. Godine 1938. potpuno su obustavljena sva istraživanja na ovom području, a mnogi nuklearni znanstvenici prognani su kao narodni neprijatelji. Nakon nuklearnih eksplozija u Japanu, sovjetska je vlada naglo počela obnavljati nuklearnu industriju u zemlji.

Postoje dokazi da se razvoj nuklearnog oružja odvijao u nacističkoj Njemačkoj, a njemački znanstvenici su bili ti koji su dovršili "sirovu" američku atomsku bombu, pa je američka vlada uklonila sve nuklearne stručnjake i sve dokumente vezane uz razvoj nuklearnog oružja. Njemačka.

Sovjetska obavještajna škola, koja je tijekom rata uspjela zaobići sve strane obavještajne službe, još je 1943. u SSSR prebacila tajne dokumente vezane uz razvoj nuklearnog oružja. Istodobno su sovjetski agenti uvedeni u sve veće 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 (s plutonijskim punjenjem);
RDS-2 (s dva dijela uranskog punjenja).

Skraćenica "RDS" dešifrirana je kao "Rusija radi sama", što je gotovo u potpunosti odgovaralo stvarnosti.

Vijest da je SSSR spreman osloboditi svoje nuklearno oružje natjerala je američku vladu na poduzimanje drastičnih mjera. Godine 1949. razvijen je Trojanski plan, prema kojem je planirano baciti atomske bombe na 70 najvećih gradova u SSSR-u. Samo je strah od osvetničkog udara spriječio realizaciju ovog plana.

Ova alarmantna informacija koju su dobili od sovjetskih obavještajaca natjerala je znanstvenike da rade u hitnom režimu. Već u kolovozu 1949. testirana je prva atomska bomba proizvedena u SSSR-u. Kada su SAD saznale za te testove, trojanski plan je odgođen na neodređeno vrijeme. Započelo je doba sukoba dviju supersila, u povijesti poznato kao Hladni rat.

Najjača nuklearna bomba na svijetu, poznata kao "Car bomba" pripada upravo razdoblju " hladni rat". Sovjetski znanstvenici stvorili su najmoćniju bombu u povijesti čovječanstva. Njegov kapacitet bio je 60 megatona, iako je planirano da se napravi bomba kapaciteta 100 kilotona. Ova je bomba testirana u listopadu 1961. Promjer vatrene kugle tijekom eksplozije bio je 10 kilometara, a udarni val je tri puta obišao zemaljsku kuglu. Upravo je ovaj test prisilio većinu zemalja svijeta da potpišu sporazum o prekidu nuklearnih testova ne samo u zemljinoj atmosferi, već čak iu svemiru.

Iako je atomsko oružje izvrsno sredstvo zastrašivanja agresivnih zemalja, s druge strane ono je sposobno ugasiti sve vojne sukobe u začetku, budući da sve strane u sukobu mogu biti uništene u atomskoj eksploziji.

Sjeverna Koreja prijeti SAD-u supermoćnim testiranjem hidrogenske bombe tihi ocean. Japan, koji bi mogao stradati zbog testova, nazvao je planove Sjeverne Koreje apsolutno neprihvatljivima. 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 temi, "Futurist" je sastavio vodič.

Kako radi nuklearno oružje?

Poput običnog dinamita, nuklearna bomba koristi energiju. Samo što se ne oslobađa u primitivnom tijeku kemijska reakcija, ali u složenim nuklearnim procesima. Dva su glavna načina izvlačenja nuklearne energije iz atoma. NA nuklearna fizija jezgra atoma se s neutronom cijepa na dva manja fragmenta. Nuklearna fuzija - proces kojim Sunce stvara energiju - uključuje spajanje dva manja atoma u jedan veći. U bilo kojem procesu, fisiji ili fuziji, oslobađaju se velike količine toplinske energije i zračenja. Ovisno o tome koristi li se nuklearna fisija ili fuzija, bombe se dijele na nuklearni (atomski) i termonuklearni .

Možete li elaborirati 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 naziva se jezgra , sastoji se od protona i neutrona. Protoni su pozitivno nabijeni, elektroni su negativno nabijeni, a neutroni uopće nemaju naboj. Omjer protona i elektrona uvijek je jedan prema jedan, tako da atom kao cjelina ima neutralan naboj. Na primjer, atom ugljika ima šest protona i šest elektrona. Čestice drži zajedno temeljna 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, dobit ćete izotop isti element koji imate u rukama. Na primjer, ugljik ima tri izotopa: 1) ugljik-12 (šest protona + šest neutrona), stabilan i čest oblik elementa, 2) ugljik-13 (šest protona + sedam neutrona), koji je stabilan, ali rijedak, i 3) ugljik -14 (šest protona + osam neutrona), koji je rijedak i nestabilan (ili radioaktivan).

Većina atomskih jezgri je stabilna, ali neke su nestabilne (radioaktivne). Te jezgre spontano emitiraju čestice koje znanstvenici nazivaju zračenjem. Ovaj proces se zove radioaktivni raspad . Postoje tri vrste raspadanja:

Alfa raspad : Jezgra izbacuje alfa česticu - dva protona i dva neutrona vezana zajedno. beta raspad : neutron se pretvara u proton, elektron i antineutrino. Izbačeni elektron je beta čestica. Spontana podjela: jezgra se raspada na nekoliko dijelova i emitira neutrone, a emitira i puls elektromagnetske energije - gama zraku. Potonji tip raspada koristi se u nuklearnoj bombi. Počinju slobodni neutroni emitirani fisijom lančana reakcija pri čemu se oslobađa ogromna količina energije.

Od čega su napravljene nuklearne bombe?

Mogu se napraviti od urana-235 i plutonija-239. Uran se u prirodi pojavljuje kao mješavina tri izotopa: 238U (99,2745% prirodnog urana), 235U (0,72%) i 234U (0,0055%). Najčešći 238 U ne podržava lančanu reakciju: za to je sposoban samo 235 U. Da bi se postigla maksimalna snaga eksplozije, potrebno je da sadržaj 235 U u "nadjevu" bombe bude najmanje 80%. Stoga uran pada umjetno obogatiti . Da bi se to postiglo, smjesa izotopa urana se podijeli na dva dijela tako da jedan od njih sadrži više od 235 U.

Obično kada se odvajaju izotopi, ima puno osiromašenog urana koji ne može pokrenuti lančanu reakciju - ali postoji način da to učini. Činjenica je da plutonij-239 ne postoji 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 mora biti detonirana da bi se dobio sličan rezultat. Mjeri se u kilotonama (kt) i megatonama (Mt). Snaga ultra-malih nuklearnih oružja je manja od 1 kt, dok super-jake bombe daju više od 1 Mt.

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

Tko je stvorio nuklearno oružje?

Američki fizičar Robert Oppenheimer i general Leslie Groves

Tridesetih godina prošlog stoljeća talijanski fizičar Enrico Fermi pokazao da se elementi bombardirani neutronima mogu pretvoriti u nove elemente. Rezultat ovog rada bilo je otkriće spori neutroni , kao i otkrivanje novih elemenata koji nisu prezentirani na periodni sustav elemenata. Nedugo nakon Fermijeva otkrića njemački znanstvenici Otto Hahn i Fritz Strassmann bombardirao uran neutronima, što je rezultiralo stvaranjem radioaktivnog izotopa barija. Zaključili su da neutroni male brzine uzrokuju lomljenje jezgre urana na dva manja dijela.

Ovo djelo uzbudilo je umove cijelog svijeta. Na Sveučilištu Princeton Niels Bohr radio s John Wheeler razviti hipotetski model procesa fisije. Predložili su da uran-235 prolazi kroz fisiju. Otprilike u isto vrijeme, drugi su znanstvenici otkrili da proces fisije proizvodi još više neutrona. To je potaknulo Bohra i Wheelera da postave važno pitanje: mogu li slobodni neutroni stvoreni fisijom pokrenuti lančanu reakciju koja bi oslobodila golemu količinu energije? Ako je tako, tada bi se moglo stvoriti oružje nezamislive moći. Njihove pretpostavke potvrdio je francuski fizičar Frederic Joliot-Curie . Njegov zaključak bio je 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 napisao predsjedniku Sjedinjenih Država Franklin Roosevelt da nacistička Njemačka planira pročistiti uran-235 i stvoriti atomsku bombu. Sada se pokazalo da je Njemačka bila daleko od lančane reakcije: radilo se na "prljavoj", visokoradioaktivnoj bombi. Bilo kako bilo, američka vlada uložila je sve svoje napore u stvaranje atomske bombe u najkraćem mogućem roku. Pokrenut je projekt Manhattan koji je vodio američki fizičar Robert Oppenheimer i općenito Leslie Groves . Na njoj su sudjelovali istaknuti znanstvenici iseljeni iz Europe. Do ljeta 1945. stvoreno je atomsko oružje na temelju dvije vrste fisijskih materijala - urana-235 i plutonija-239. Jedna bomba, plutonijska "Stvar", detonirana je tijekom testiranja, a još dvije, uranijska "Kid" i plutonijska "Fat Man", bačene su na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki.

Kako radi termonuklearna bomba i tko ju je izumio?

Termonuklearna bomba temelji se na reakciji nuklearna fuzija . Za razliku od nuklearne fisije, koja se može odvijati i spontano i nenamjerno, nuklearna fuzija je nemoguća bez opskrbe vanjskom energijom. Atomske jezgre su pozitivno nabijene, pa se međusobno odbijaju. Ova situacija se naziva Coulombova barijera. Da bi se prevladala odbojnost, potrebno je te čestice raspršiti do ludih brzina. To se može učiniti na vrlo visokim temperaturama - reda veličine nekoliko milijuna kelvina (otuda naziv). Postoje tri tipa termonuklearnih reakcija: samoodržive (odvijaju se u unutrašnjosti zvijezda), kontrolirane i nekontrolirane ili eksplozivne – koriste se u hidrogenskim bombama.

Ideju o termonuklearnoj fuzijskoj bombi koju pokreće atomski naboj predložio je Enrico Fermi svom kolegi Edward Teller davne 1941. godine, na samom početku projekta Manhattan. Međutim, u to vrijeme ova ideja nije bila tražena. Tellerov razvoj se poboljšao Stanislav Ulama , čineći ideju o termonuklearnoj bombi izvedivom u praksi. Godine 1952. prva termonuklearna eksplozivna naprava testirana je na atolu Enewetok tijekom operacije Ivy Mike. Međutim, radilo se o laboratorijskom uzorku, neprikladnom za borbu. Godinu dana kasnije, Sovjetski Savez je eksplodirao prvu svjetsku termonuklearnu bombu, sastavljenu prema nacrtu fizičara. Andrej Saharov i Julija Khariton . Uređaj je podsjećao na tortu, pa je strašno oružje dobilo nadimak "Puff". U daljnjem razvoju rođena je najjača bomba na Zemlji, "Car bomba" ili "Kuzkinova majka". U listopadu 1961. testiran je na arhipelagu Novaya Zemlya.

Od čega su napravljene termonuklearne bombe?

Ako ste to mislili vodik a termonuklearne bombe su različite stvari, prevarili ste se. Ove riječi su sinonimi. Upravo je vodik (ili bolje rečeno, njegovi izotopi - deuterij i tricij) 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 atomske jezgre početi reagirati. Stoga, u slučaju termonuklearne bombe, dizajn igra važnu ulogu.

Opće su poznate dvije sheme. Prvi je Saharov "puff". U središtu se nalazio nuklearni detonator, koji je bio okružen slojevima litijeva deuterida pomiješanog s tricijem, koji su bili prošarani slojevima obogaćenog urana. Ovaj je dizajn omogućio postizanje snage unutar 1 Mt. Druga je američka Teller-Ulamova shema, gdje su nuklearna bomba i izotopi vodika locirani odvojeno. Izgledalo je ovako: odozdo - spremnik s mješavinom tekućeg deuterija i tricija, u čijem je središtu bila "svjećica" - plutonijeva šipka, a odozgo - konvencionalno nuklearno punjenje, i sve to u ljuska od teški metal(na primjer, osiromašeni uran). Brzi neutroni proizvedeni tijekom eksplozije uzrokuju reakcije atomske fisije u uranovom omotaču i dodaju energiju ukupnoj energiji eksplozije. Dodavanje dodatnih slojeva litij uran-238 deuterida omogućuje stvaranje projektila neograničene snage. Godine 1953. sovjetski fizičar Viktor Davidenko slučajno ponovio Teller-Ulamovu ideju, a na njezinoj osnovi Saharov je došao do višestupanjske sheme koja je omogućila stvaranje oružja neviđene moći. Prema ovoj shemi radila je Kuzkina majka.

Koje još bombe postoje?

Ima i neutronskih, ali to je općenito zastrašujuće. Zapravo, neutronska bomba je termonuklearna bomba male snage, čija je 80% energije eksplozije radijacija (neutronsko zračenje). Izgleda kao obični nuklearni naboj male snage, kojemu je dodan blok s izotopom berilija - 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 iu skloništima, međutim, domet uništenja takvog oružja je mali, jer atmosfera raspršuje brze tokove neutrona, a udarni val je jači na velikim udaljenostima.

Ali što je s kobaltnom bombom?

Ne, sine, to je fantastično. Nijedna zemlja službeno nema kobaltne bombe. Teoretski, riječ je o termonuklearnoj bombi s kobaltnom ljuskom, koja čak i uz relativno slabu nuklearnu eksploziju osigurava jaku radioaktivnu kontaminaciju područja. 510 tona kobalta može zaraziti cijelu površinu Zemlje i uništiti sav život na planetu. Fizičar Leo Szilard , koji je opisao ovaj hipotetski dizajn 1950. godine, nazvao ga je "Stroj sudnjeg dana".

Što je hladnije: nuklearna bomba ili termonuklearna?

Maketa "Car-bombe" u punoj veličini

Hidrogenska bomba mnogo je naprednija i tehnološki naprednija od atomske bombe. Njegova eksplozivna snaga daleko premašuje onu atomske 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, tijekom fisije jezgre urana, jedan nukleon čini 0,9 MeV (megaelektronvolt), a tijekom fuzije jezgre helija iz jezgri vodika oslobađa se energija jednaka 6 MeV.

Kao bombe dostavitido cilja?

Isprva su ih izbacivali iz zrakoplova, ali se protuzračna obrana stalno poboljšavala, a isporuka nuklearnog oružja na ovaj način pokazala se nerazboritom. S porastom proizvodnje raketne tehnologije, sva prava na isporuku nuklearnog oružja prenesena 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 na mjesto eksplozije.

Koje su posljedice nuklearnog rata?

Hirošima i Nagasaki samo su mali dio moguće apokalipse. Na primjer, dobro poznata hipoteza nuklearna zima", koju su iznijeli američki astrofizičar Carl Sagan i sovjetski geofizičar Georgij Golitsyn. Pretpostavlja se da je eksplozija nekoliko nuklearnih bojevih glava (ne u pustinji ili vodi, već u naselja) bit će mnogo požara, a velika količina dima i čađe bit će izbačena u atmosferu, što će dovesti do globalnog zahlađenja. Hipoteza je kritizirana usporedbom učinka s vulkanskom aktivnošću, koja ima mali učinak na klimu. Osim toga, neki znanstvenici primjećuju da će globalno zatopljenje vjerojatnije doći nego zahlađenje - međutim, obje se strane nadaju da to nikada nećemo saznati.

Je li nuklearno oružje dopušteno?

Nakon utrke u naoružanju u 20. stoljeću, zemlje su se predomislile i odlučile ograničiti upotrebu nuklearnog oružja. UN je usvojio ugovore o neširenju nuklearnog oružja i zabrani nuklearnih pokusa (potonji nisu potpisale mlade nuklearne sile Indija, Pakistan i DNRK). U srpnju 2017. godine usvojen je novi ugovor o zabrani nuklearnog oružja.

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

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

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

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

Nuklearna bomba je zrakoplovna bomba s nuklearnim punjenjem koja ima veliku razornu moć. Prve dvije nuklearne bombe s TNT ekvivalentom od oko 20 kt svaka američki su zrakoplovi bacili na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki 6. i 9. kolovoza 1945. godine i uzrokovali goleme žrtve i razaranja. Moderne nuklearne bombe imaju TNT ekvivalent od desetaka do milijuna tona.

Odnosi se na oružje za masovno uništenje (WMD) zajedno s biološkim i kemijskim oružjem.

Nuklearno oružje - skup nuklearnog oružja, sredstva za njegovu dostavu do cilja i kontrole. Odnosi se na oružje za masovno uništenje; ima ogromnu razornu moć. Iz navedenog razloga, SAD i SSSR uložili su velika sredstva u razvoj nuklearnog oružja. Prema snazi punjenja i opsegu djelovanja nuklearna oružja se dijele na taktička, operativno-taktička i strateška. Korištenje nuklearnog oružja u ratu je pogubno za cijelo čovječanstvo.

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

Djelovanje atomskog oružja temelji se na reakciji fisije teških jezgri (uran-235, plutonij-239 i, u nekim slučajevima, uran-233).

Uran-235 koristi se u nuklearnom oružju jer, za razliku od češćeg izotopa urana-238, može izvesti samoodrživu nuklearnu lančanu reakciju.

Plutonij-239 također se naziva "plutonij za oružje" jer namijenjeno je stvaranju nuklearnog oružja, a sadržaj izotopa 239Pu mora biti najmanje 93,5%.

Da bismo prikazali strukturu i sastav atomske bombe, kao prototip, analiziramo plutonijsku bombu "Fat Man" (slika 1) bačenu 9. kolovoza 1945. na japanski grad Nagasaki.

eksplozija atomske nuklearne bombe

Slika 1 - Atomska bomba "Debeli čovjek"

Raspored ove bombe (tipičan za plutonijevo jednofazno streljivo) je otprilike sljedeći:

Plutonij. Koristi se najčišći izotop plutonija-239, iako se radi povećanja stabilnosti fizičkih svojstava (gustoće) i poboljšanja kompresibilnosti naboja plutonij dopira malom količinom galija.

Ljuska (obično izrađena od urana) koja služi kao reflektor neutrona.

Eksploziv sa složenim detonacijskim sustavom koji osigurava istovremenu detonaciju cijelog eksploziva. Sinkronicitet je neophodan za stvaranje striktno sferičnog kompresijskog (usmjerenog unutar lopte) udarnog vala. Nesferični val dovodi do izbacivanja materijala lopte kroz nehomogenost i nemogućnosti stvaranja kritične mase. Stvaranje takvog sustava za lociranje eksploziva i detonacije svojedobno je bio jedan od najtežih zadataka. Koristi se kombinirana shema (sustav leća) "brzog" i "sporog" eksploziva.

Tijelo izrađeno od duraluminijskih žigosanih elemenata - dva sferna poklopca i remen spojen vijcima.

Slika 2 - Princip rada plutonijske bombe

Središte nuklearne eksplozije je točka u kojoj se javlja bljesak ili se nalazi središte vatrene kugle, a epicentar je projekcija centra eksplozije na površinu zemlje ili vode.

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

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

Nuklearna eksplozija može trenutno uništiti ili onesposobiti nezaštićene ljude, otvoreno stojeću opremu, strukture i razne materijale. Glavni štetni čimbenici nuklearne eksplozije (PFYAV) su:

udarni val;

svjetlosno zračenje;

prodorno zračenje;

radioaktivna kontaminacija područja;

elektromagnetski puls (EMP).

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

Analiza učinkovitosti integrirane primjene mjera protiv ometanja za poboljšanje stabilnosti funkcioniranja komunikacijskih sredstava u uvjetima neprijateljskih radio protumjera.

S obzirom na razinu tehničke opremljenosti, izvršit će se analiza snaga i sredstava elektroničke borbe za bojnu za izviđanje i elektroničku borbu (R i EW) Mehanizirane divizije (MD) SV. Bataljun za izviđanje i elektroničko ratovanje Ministarstva obrane SAD-a uključuje)