Bevezetés

Az atomfegyverek megjelenésének és az emberiség számára jelentõségének története iránti érdeklõdést számos tényezõ jelentõsége határozza meg, amelyek közül talán az elsõ sort a világszíntéren az erõegyensúly biztosításának problémái foglalják el és az államot fenyegető katonai fenyegetés nukleáris elrettentő rendszerének kiépítésének jelentősége. Az atomfegyverek jelenléte közvetett vagy közvetlen befolyással mindig van a társadalmi-gazdasági helyzetre és a politikai erőviszonyokra az ilyen fegyverek "tulajdonos országaiban", többek között ez határozza meg a kutatási probléma relevanciáját. választottunk. A nukleáris fegyverek alkalmazásának fejlesztésének és relevanciájának problémája annak biztosítása érdekében nemzetbiztonságállam több mint egy évtizede eléggé aktuális a hazai tudományban, és ez a téma még nem merítette ki önmagát.

A tanulmány tárgya az atomfegyverek modern világ, a kutatás tárgya a teremtéstörténet atombombaés annak technológiai eszköze. A munka újdonsága abban rejlik, hogy az atomfegyverek problémáját számos terület szemszögéből tárgyalja: atomfizika, nemzetbiztonság, történelem, külpolitikaés az intelligencia.

A munka célja az atombomba keletkezésének történetének és az atombomba (nukleáris) bomba bolygónk békéjének és rendjének biztosításában betöltött szerepének tanulmányozása.

E cél elérése érdekében a következő feladatokat oldottuk meg a munkában:

jellemzi az „atombomba”, „nukleáris fegyver” stb. fogalmát;

figyelembe veszik az atomfegyverek megjelenésének előfeltételeit;

feltárulnak azok az okok, amelyek késztették az emberiséget atomfegyverek létrehozására és használatára.

elemezte az atombomba szerkezetét és összetételét.

A kitűzött cél és célkitűzések határozták meg a tanulmány felépítését és logikáját, amely egy bevezetőből, két részből, egy következtetésből és a felhasznált források felsorolásából áll.

ATOMBOMBÁK: ÖSSZETÉTEL, CSATA JELLEMZŐI ÉS A TEREMTÉS CÉLJA

Mielőtt elkezdené az atombomba szerkezetének tanulmányozását, meg kell értenie ennek a kérdésnek a terminológiáját. Tehát tudományos körökben vannak speciális kifejezések, amelyek tükrözik az atomfegyverek jellemzőit. Ezek közül kiemeljük a következőket:

Atombomba - egy repülési nukleáris bomba eredeti neve, amelynek működése egy robbanékony maghasadási láncreakción alapul. Azzal, hogy megjelent az ún hidrogénbomba, egy termonukleáris fúziós reakció alapján jött létre egy közös kifejezés rájuk - atombomba.

Atombomba- nukleáris töltetű légibomba, nagy pusztító ereje van. Az első két, egyenként körülbelül 20 kt-s TNT-egyenértékű atombombát amerikai repülőgépek dobták le Hirosima és Nagaszaki japán városaira 1945. augusztus 6-án és 9-én, és óriási áldozatokat és pusztítást okoztak. A modern atombombák TNT-je tíz-millió tonnának felel meg.

A nukleáris vagy atomfegyverek olyan robbanó fegyverek, amelyek a nehéz atommagok lánchasadási reakciója vagy a könnyű atommagok termonukleáris fúziós reakciója során felszabaduló nukleáris energia felhasználásán alapulnak.

A tömegpusztító fegyverekre (WMD), valamint a biológiai és vegyi fegyverekre utal.

Atomfegyver- nukleáris fegyverek készlete, azok célba juttatásának eszközei és vezérlései. Tömegpusztító fegyverekre utal; hatalmas pusztító ereje van. A fenti ok miatt az USA és a Szovjetunió jelentős összegeket fektetett be az atomfegyverek fejlesztésébe. A töltetek ereje és a cselekvési tartomány szerint az atomfegyvereket taktikai, hadműveleti-taktikai és stratégiai fegyverekre osztják. A nukleáris fegyverek háborús használata katasztrofális az egész emberiség számára.

A nukleáris robbanás az a folyamat, amikor nagy mennyiségű intranukleáris energia azonnal felszabadul korlátozott térfogatban.

Az atomfegyverek működése nehéz atommagok (urán-235, plutónium-239 és bizonyos esetekben urán-233) hasadási reakcióján alapul.

Az urán-235-öt azért használják atomfegyverekben, mert az elterjedtebb urán-238-izotóptól eltérően képes önfenntartó nukleáris láncreakciót végrehajtani.

A Plutónium-239-et "fegyverminőségű plutóniumnak" is nevezik, mert nukleáris fegyverek létrehozására szolgál, és a 239Pu izotóp tartalmának legalább 93,5%-nak kell lennie.

Az atombomba szerkezetének és összetételének tükrözésére prototípusként elemezzük a "Fat Man" (1. ábra) plutóniumbombát, amelyet 1945. augusztus 9-én dobtak le Nagaszaki japán városára.

atom atombomba robbanása

1. ábra - Atombomba "Fat Man"

Ennek a bombának az elrendezése (a plutónium egyfázisú lőszerekre jellemző) körülbelül a következő:

Neutron iniciátor - egy körülbelül 2 cm átmérőjű berillium golyó, amelyet vékony ittrium-polónium ötvözet vagy polónium-210 fémréteg borít - a neutronok elsődleges forrása a kritikus tömeg éles csökkenéséhez és a gyulladás kezdetének felgyorsításához. reakció. Abban a pillanatban tüzel, amikor a harci mag szuperkritikus állapotba kerül (a tömörítés során polónium és berillium keveréke történik nagyszámú neutron felszabadulásával). Jelenleg az ilyen típusú iniciáció mellett gyakoribb a termonukleáris iniciáció (TI). Termonukleáris iniciátor (TI). A töltés közepén helyezkedik el (hasonlóan az NI-hez), ahol kis mennyiségű termonukleáris anyag található, amelynek középpontját konvergáló lökéshullám melegíti fel, és a hőmérsékletek hátterében termonukleáris reakció zajlik. A keletkezett neutronok jelentős mennyiségben keletkeznek, ami elegendő a láncreakció neutronindításához (2. ábra).

Plutónium. Használja a legtisztább plutónium-239 izotópot, bár a stabilitás növelése érdekében fizikai tulajdonságok(sűrűség) és javítja a töltés összenyomhatóságát, a plutóniumot kis mennyiségű galliummal adalékolják.

Egy héj (általában uránból), amely neutronreflektorként szolgál.

Alumíniumból készült kompressziós köpeny. Egyenletesebb összenyomást biztosít lökéshullám által, ugyanakkor megvédi a töltés belső részeit a robbanóanyagokkal és a bomlási termékek forró termékeivel való közvetlen érintkezéstől.

Robbanásveszélyes összetett rendszer detonáció, biztosítva a teljes robbanóanyag szinkron felrobbantását. A szinkronitás szigorúan gömb alakú kompressziós (a labda belsejébe irányított) lökéshullám létrehozásához szükséges. A nem gömb alakú hullám az inhomogenitás és a kritikus tömeg létrehozásának lehetetlensége révén a labda anyagának kilökődéséhez vezet. Egy ilyen rendszer létrehozása a robbanóanyagok és detonációk helymeghatározására egy időben az egyik legnehezebb feladat volt. A "gyors" és "lassú" robbanóanyagok kombinált sémáját (lencserendszerét) használják.

Duralumínium sajtolt elemekből készült test - két gömb alakú burkolat és egy csavarokkal összekötött öv.

2. ábra - A plutóniumbomba működési elve

A nukleáris robbanás középpontja az a pont, ahol felvillan, vagy a tűzgömb középpontja található, az epicentrum pedig a robbanási középpontnak a földre vagy a víz felszínére való vetülete.

Az atomfegyverek a tömegpusztító fegyverek legerősebb és legveszélyesebb típusai, amelyek az egész emberiséget példátlan pusztítással és emberek millióinak pusztulásával fenyegetik.

Ha a robbanás a talajon vagy annak felszínéhez elég közel történik, akkor a robbanás energiájának egy része szeizmikus rezgések formájában a Föld felszínére kerül. Fellép egy jelenség, amely sajátosságaiban földrengésre emlékeztet. Egy ilyen robbanás következtében szeizmikus hullámok keletkeznek, amelyek a föld vastagságában nagyon nagy távolságokra terjednek. A hullám pusztító hatása több száz méteres sugárra korlátozódik.

A robbanás rendkívül magas hőmérséklete következtében erős fényvillanás következik be, melynek intenzitása több százszorosa a Földre eső napsugarak intenzitásának. A vaku hatalmas mennyiségű hőt és fényt bocsát ki. A fénysugárzás a gyúlékony anyagok spontán égését okozza, és több kilométeres körzetben megégeti az emberek bőrét.

Nál nél atomrobbanás sugárzás lép fel. Körülbelül egy percig tart, és olyan nagy áthatoló ereje van, hogy erős és megbízható menedékekre van szükség a közeli védelem érdekében.

A nukleáris robbanás képes azonnal megsemmisíteni vagy cselekvőképtelenné tenni a védtelen embereket, nyíltan álló berendezéseket, szerkezeteket és különféle anyagokat. A nukleáris robbanás (PFYAV) fő károsító tényezői a következők:

lökéshullám;

fénysugárzás;

áthatoló sugárzás;

a terület radioaktív szennyezettsége;

elektromágneses impulzus (EMP).

Egy nukleáris robbanás során a légkörben a felszabaduló energia eloszlása a PNF-ek között körülbelül a következő: kb. lökéshullám, a fénysugárzás részarányára 35%, a radioaktív szennyezettségre 10%, a behatoló sugárzásra és az EMP-re pedig 5%.

A nukleáris robbanás során az emberek, a katonai felszerelések, a terep és a különféle tárgyak radioaktív szennyeződését okozzák a töltőanyag (Pu-239, U-235) hasadási töredékei és a robbanásfelhőből kihulló töltés el nem reagált része, valamint mint a talajban és más anyagokban neutronok hatására képződő radioaktív izotópok - indukált aktivitás. Idővel a hasadási töredékek aktivitása gyorsan csökken, különösen a robbanás utáni első órákban. Így például egy 20 kT atomfegyver felrobbanásakor a hasadási töredékek összaktivitása egy nap alatt több ezerszer kisebb lesz, mint a robbanás utáni egy percben.

Az atom világa annyira fantasztikus, hogy megértéséhez gyökeresen meg kell szakítani a megszokott tér- és időfogalmakat. Az atomok olyan kicsik, hogy ha egy vízcseppet a Föld méretére lehetne növelni, abban a cseppben minden atom kisebb lenne, mint egy narancs. Valójában egy csepp víz 6000 milliárd (60000000000000000000000) hidrogén- és oxigénatomból áll. És mégis, mikroszkopikus mérete ellenére az atom szerkezete bizonyos mértékig hasonlít a mi Naprendszerünk szerkezetéhez. Felfoghatatlanul kicsi középpontjában, amelynek sugara a centiméter egy trilliod része alatt van, egy viszonylag hatalmas "nap" - az atommag.

Az atomi "nap" körül apró "bolygók" - elektronok - keringenek. Az atommag az Univerzum két fő építőeleméből áll - protonokból és neutronokból (egyesítő nevük van - nukleonok). Egy elektron és egy proton töltött részecskék, és a töltés mértéke mindegyikben teljesen azonos, de a töltések előjelben különböznek: a proton mindig pozitív töltésű, az elektron pedig mindig negatív. A neutron nem hordoz elektromos töltésés ezért nagyon nagy az áteresztőképessége.

Az atomi mérési skálán a proton és a neutron tömegét egységnek vesszük. Ezért bármely kémiai elem atomtömege a magjában található protonok és neutronok számától függ. Például egy hidrogénatom, amelynek magja csak egy protonból áll, rendelkezik atomtömeg egyenlő 1. A két protonból és két neutronból álló maggal rendelkező hélium atom atomtömege 4.

Ugyanazon elem atommagjai mindig ugyanannyi protont tartalmaznak, de a neutronok száma eltérő lehet. Azokat az atomokat, amelyek atommagjai azonos számú protonnal rendelkeznek, de a neutronok számában különböznek, és ugyanazon elem fajtáihoz kapcsolódnak, izotópoknak nevezzük. Az egymástól való megkülönböztetés érdekében az elem szimbólumához számot rendelünk, egyenlő az összeggel egy adott izotóp magjában lévő összes részecskéből.

Felmerülhet a kérdés: miért nem esik szét az atommag? Hiszen a benne lévő protonok azonos töltésű, elektromosan töltött részecskék, amelyeknek nagy erővel kell taszítaniuk egymást. Ez azzal magyarázható, hogy az atommag belsejében úgynevezett intranukleáris erők is működnek, amelyek az atommag részecskéit egymáshoz vonzzák. Ezek az erők kompenzálják a protonok taszító erőit, és nem teszik lehetővé az atommag spontán szétrepülését.

Az intranukleáris erők nagyon erősek, de csak nagyon közelről hatnak. Ezért a nehéz elemek több száz nukleonból álló magjai instabilnak bizonyulnak. Az atommag részecskéi itt (a mag térfogatán belül) állandó mozgásban vannak, és ha hozzáadunk hozzájuk némi további energiát, akkor le tudják győzni a belső erőket - az atommag részekre oszlik. Ennek a többletenergiának a mennyiségét gerjesztési energiának nevezzük. A nehéz elemek izotópjai között vannak olyanok, amelyek úgy tűnik, az önbomlás szélén állnak. Csak egy kis "lökés" elég, például egy egyszerű ütés a neutron magjában (és még csak nem is kell nagy sebességre gyorsítani), hogy a maghasadási reakció elinduljon. Néhány ilyen "hasadó" izotóp később mesterségesen készült. A természetben csak egy ilyen izotóp létezik - ez az urán-235.

Az Uránuszt 1783-ban fedezte fel Klaproth, aki izolálta az uránszuroktól, és a nemrég felfedezett Uránusz bolygóról nevezte el. Mint később kiderült, valójában nem maga az urán, hanem annak oxidja. Tiszta uránt, ezüstös-fehér fémet kaptak
csak 1842-ben Peligot. Új elem nem rendelkezett semmilyen figyelemre méltó tulajdonsággal, és csak 1896-ban hívta fel magára a figyelmet, amikor Becquerel felfedezte az uránsók radioaktivitásának jelenségét. Ezt követően az urán tárgy lett tudományos kutatásés kísérletek, de praktikus alkalmazás még mindig nem volt.

Amikor a 20. század első harmadában a fizikusok többé-kevésbé megértették az atommag szerkezetét, mindenekelőtt az alkimisták régi álmát próbálták beteljesíteni - megpróbáltak egyet fordítani. kémiai elem egy másikban. 1934-ben a francia kutatók, Frederic és Irene Joliot-Curie házastársak a következő kísérletről számoltak be a Francia Tudományos Akadémiának: amikor az alumíniumlemezeket alfa-részecskékkel (a hélium atommagjaival) bombázták, az alumíniumatomok foszforatomokká változtak. , de nem közönséges, hanem radioaktív, ami viszont a szilícium stabil izotópjává alakult át. Így az alumíniumatom egy protont és két neutront hozzáadva nehezebb szilícium atommá alakult.

Ez a tapasztalat vezetett arra a gondolatra, hogy ha a természetben létező legnehezebb elem, az urán atommagját neutronokkal „burkolják”, akkor olyan elemet kaphatunk, amely természetes körülmények között nem létezik. 1938-ban Otto Hahn és Fritz Strassmann német kémikusok általánosságban megismételték Joliot-Curie házastársak tapasztalatait, amikor alumínium helyett uránt vettek. A kísérlet eredménye egyáltalán nem az volt, amit vártak - az uránnál nagyobb tömegszámú új szupernehéz elem helyett Hahn és Strassmann könnyű elemeket kapott a középső részből periodikus rendszer: bárium, kripton, bróm és néhány más. Maguk a kísérletezők nem tudták megmagyarázni a megfigyelt jelenséget. Lisa Meitner fizikus, akinek Hahn beszámolt nehézségeiről, csak a következő évben talált megfelelő magyarázatot a megfigyelt jelenségre, ami azt sugallja, hogy amikor az uránt neutronokkal bombázták, az atommag meghasadt (hasadt). Ebben az esetben könnyebb elemek magjainak kellett volna kialakulnia (innen vették a báriumot, kriptont és egyéb anyagokat), valamint 2-3 szabad neutronnak kellett volna felszabadulnia. A további kutatások lehetővé tették a történésekről alkotott kép részletes tisztázását.

A természetes urán három, 238, 234 és 235 tömegű izotóp keverékéből áll. Az urán fő mennyisége a 238-as izotópra esik, amelynek magja 92 protonból és 146 neutronból áll. Az urán-235 a természetes uránnak csak 1/140-e (0,7%-a (magjában 92 proton és 143 neutron van), az urán-234 (92 proton, 142 neutron) pedig csak 1/17500-a az urán teljes tömegének ( 0 006% Ezen izotópok közül a legkevésbé stabil az urán-235.

Atomjainak magjai időről időre spontán részekre bomlanak, aminek következtében a periodikus rendszer könnyebb elemei keletkeznek. A folyamatot két vagy három szabad neutron felszabadulása kíséri, amelyek óriási sebességgel - körülbelül 10 ezer km / s - rohannak (ezeket gyors neutronoknak nevezik). Ezek a neutronok más uránmagokat is eltalálhatnak, nukleáris reakciókat okozva. Ebben az esetben minden izotóp másként viselkedik. Az urán-238 atommagok a legtöbb esetben egyszerűen befogják ezeket a neutronokat minden további átalakítás nélkül. De ötből körülbelül egy esetben, amikor egy gyors neutron ütközik a 238-as izotóp atommagjával, különös nukleáris reakció játszódik le: az urán-238-as neutronok egyike elektront bocsát ki, amely protonná, azaz uránizotóppá változik. többé válik
a nehéz elem a neptunium-239 (93 proton + 146 neutron). De a neptunium instabil - néhány perc múlva az egyik neutronja elektront bocsát ki, amely protonná alakul, majd a neptunium izotóp a periódusos rendszer következő elemévé - a plutónium-239-vé (94 proton + 145 neutron) - válik. Ha egy neutron belép az instabil urán-235 magjába, akkor azonnal megtörténik a hasadás - az atomok két vagy három neutron kibocsátásával bomlanak le. Nyilvánvaló, hogy a természetes uránban, amelynek atomjainak többsége a 238-as izotóphoz tartozik, ennek a reakciónak nincsenek látható következményei – végül az összes szabad neutront ez az izotóp elnyeli.

De mi van, ha elképzelünk egy meglehetősen masszív urándarabot, amely teljes egészében a 235-ös izotópból áll?

Itt másképp fog lezajlani a folyamat: több atommag hasadása során felszabaduló neutronok a szomszédos atommagokba hullva okozzák azok hasadását. Ennek eredményeként a neutronok új része szabadul fel, amely a következő atommagokat hasítja fel. Kedvező körülmények között ez a reakció lavinaszerűen megy végbe, és láncreakciónak nevezik. Néhány bombázó részecske elegendő lehet az indításhoz.

Valóban, csak 100 neutron bombázza az urán-235-öt. 100 uránmagot hasítanak fel. Ebben az esetben a második generációból 250 új neutron szabadul fel (hasadásonként átlagosan 2,5). A második generáció neutronjai már 250 hasadást produkálnak, amelynél 625 neutron szabadul fel. A következő generációban 1562, majd 3906, majd 9670 és így tovább. A felosztások száma korlátlanul növekszik, ha a folyamatot nem állítják le.

A valóságban azonban a neutronoknak csak jelentéktelen része kerül az atommagokba. A többiek, akik gyorsan rohannak közöttük, a környező térbe kerülnek. Önfenntartó láncreakció csak kellően nagy mennyiségű urán-235-ben jöhet létre, amelynek kritikus tömege van. (Ez a tömeg normál körülmények között 50 kg.) Fontos megjegyezni, hogy az egyes magok hasadása hatalmas mennyiségű energia felszabadulásával jár, ami körülbelül 300 milliószor több, mint a hasadásra fordított energia. ! (A számítások szerint 1 kg urán-235 teljes hasadásakor ugyanannyi hő szabadul fel, mint 3 ezer tonna szén elégetésekor.)

Ez a pillanatok alatt felszabaduló kolosszális energiahullám szörnyű erő robbanásaként nyilvánul meg, és az atomfegyverek működésének hátterében áll. De ahhoz, hogy ez a fegyver valósággá váljon, szükséges, hogy a töltet ne természetes uránból álljon, hanem egy ritka izotópból - 235-ből (az ilyen uránt dúsítottnak nevezik). Később kiderült, hogy a tiszta plutónium is hasadóanyag, és urán-235 helyett atomtöltésben is használható.

Mindezeket a fontos felfedezéseket a második világháború előestéjén tették. Hamarosan titkos munka kezdődött Németországban és más országokban egy atombomba létrehozásán. Az Egyesült Államokban 1941-ben foglalkoztak ezzel a problémával. Az egész műegyüttes a "Manhattan Project" nevet kapta.

A projekt adminisztratív vezetését Groves tábornok, a tudományos irányítást Robert Oppenheimer professzor, a Kaliforniai Egyetem professzora végezte. Mindketten tisztában voltak az előttük álló feladat óriási összetettségével. Ezért Oppenheimer első gondja egy rendkívül intelligens tudományos csapat megszerzése volt. Abban az időben sok fizikus volt az Egyesült Államokban, aki emigrált náci Németország. Nem volt könnyű bevonni őket egykori hazájuk ellen irányuló fegyverek megalkotásába. Oppenheimer mindenkivel személyesen beszélt, kihasználva bája teljes erejét. Hamarosan sikerült összegyűjtenie a teoretikusok egy kis csoportját, akiket tréfásan "világítóknak" nevezett. Valójában a fizika és a kémia akkori legnagyobb szakemberei voltak benne. (Köztük 13 díjazott Nóbel díj, köztük Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Rajtuk kívül még sok más, különféle profilú szakember volt jelen.

Az Egyesült Államok kormánya nem fukarkodott a költekezéssel, és a munka kezdettől fogva grandiózus terjedelmet öltött. 1942-ben Los Alamosban megalapították a világ legnagyobb kutatólaboratóriumát. Ennek a tudományos városnak a lakossága hamarosan elérte a 9 ezer főt. A tudósok összetétele, hatóköre szerint tudományos kísérletek, a Los Alamos Laboratórium munkájában résztvevő szakemberek és dolgozók száma páratlan volt a világtörténelemben. A Manhattan Projektnek saját rendőrsége, elhárítása, kommunikációs rendszere, raktárai, települései, gyárai, laboratóriumai és saját kolosszális költségvetése volt.

A projekt fő célja az volt, hogy elegendő hasadóanyagot szerezzenek több atombomba létrehozásához. Az urán-235 mellett, mint már említettük, a plutónium-239 mesterséges elem szolgálhat a bomba töltetéül, vagyis a bomba urán vagy plutónium lehet.

Grovesés Oppenheimer egyetértettek abban, hogy a munkát egyidejűleg két irányban kell végezni, mivel lehetetlen előre eldönteni, melyikük lesz ígéretesebb. Mindkét módszer alapvetően különbözött egymástól: az urán-235 felhalmozását a természetes urán zömétől való elválasztással kellett végrehajtani, a plutóniumot pedig csak szabályozott nukleáris reakció eredményeként, az urán-238-as besugárzással lehetett előállítani. neutronok. Mindkét út szokatlanul nehéznek tűnt, és nem ígért könnyű megoldásokat.

Valóban, hogyan lehet két olyan izotópot elválasztani egymástól, amelyek súlyukban csak kis mértékben különböznek egymástól, és kémiailag pontosan ugyanúgy viselkednek? Sem a tudomány, sem a technológia nem szembesült még ilyen problémával. A plutónium előállítása is nagyon problémásnak tűnt eleinte. Ezt megelőzően a nukleáris átalakulások teljes tapasztalata több laboratóriumi kísérletre redukálódott. Most el kellett sajátítani a kilogrammnyi plutónium ipari méretekben történő előállítását, ki kellett fejleszteni és létrehozni egy speciális létesítményt - egy nukleáris reaktort, és megtanulni, hogyan kell ellenőrizni a nukleáris reakció lefolyását.

És itt-ott bonyolult problémák egész komplexumát kellett megoldani. Ezért a "Manhattan Project" több alprojektből állt, amelyeket kiemelkedő tudósok vezettek. Oppenheimer maga volt a Los Alamos Science Laboratory vezetője. Lawrence a Kaliforniai Egyetem Sugárzási Laboratóriumának vezetője volt. Fermi kutatást vezetett a Chicagói Egyetemen egy atomreaktor létrehozásával kapcsolatban.

Kezdetben a legfontosabb probléma az urán beszerzése volt. A háború előtt ennek a fémnek nem volt haszna. Most, hogy óriási mennyiségben azonnal szükség volt rá, kiderült, hogy nincs ipari mód az előállítására.

A Westinghouse cég vállalta a fejlesztést és gyorsan sikereket ért el. Az urángyanta (ilyen formában előfordul az urán a természetben) tisztítása és urán-oxid kinyerése után tetrafluoriddá (UF4) alakult, amelyből elektrolízissel fémuránt izoláltak. Ha 1941 végén még csak néhány gramm fémurán állt az amerikai tudósok rendelkezésére, akkor 1942 novemberében a westinghouse-i üzemekben az ipari termelés elérte a havi 6000 fontot.

Ezzel egy időben egy atomreaktor létrehozásán is dolgoztak. A plutónium előállítási folyamat tulajdonképpen az uránrudak neutronos besugárzásába torkollott, aminek következtében az urán-238 egy részének plutóniummá kellett alakulnia. A neutronforrások ebben az esetben a hasadó urán-235 atomok lehetnek, amelyek elegendő mennyiségben vannak szétszórva az urán-238 atomok között. De a neutronok állandó szaporodásának fenntartásához meg kellett kezdeni az urán-235 atomok hasadásának láncreakcióját. Mindeközben, mint már említettük, minden urán-235 atomra 140 urán-238 atom jutott. Nyilvánvaló, hogy a minden irányba repülő neutronok sokkal nagyobb valószínűséggel találkoztak velük útjuk során. Azaz kiderült, hogy hatalmas számú felszabadult neutront a fő izotóp hiába nyel el. Nyilvánvaló, hogy ilyen körülmények között a láncreakció nem mehet végbe. Hogyan legyen?

Eleinte úgy tűnt, hogy két izotóp szétválasztása nélkül a reaktor működése általában lehetetlen, de egy fontos körülmény hamar kiderült: kiderült, hogy az urán-235 és az urán-238 különböző energiájú neutronokra érzékeny. Lehetőség van az urán-235 atom magjának felosztására egy viszonylag alacsony energiájú, körülbelül 22 m/s sebességű neutronnal. Az ilyen lassú neutronokat nem fogják be az urán-238 atommagok – ehhez másodpercenként több százezer méter nagyságrendű sebességgel kell rendelkezniük. Más szóval, az urán-238 nem képes megakadályozni a 235-ös uránban a láncreakció beindulását és előrehaladását, amelyet a neutronok rendkívül alacsony sebességre - legfeljebb 22 m/s -ra lassítottak. Ezt a jelenséget Fermi olasz fizikus fedezte fel, aki 1938 óta élt az Egyesült Államokban, és felügyelte az első reaktor létrehozását itt. Fermi úgy döntött, hogy grafitot használ neutronmoderátorként. Számításai szerint az urán-235-ből kibocsátott neutronoknak egy 40 cm-es grafitrétegen áthaladva 22 m/s-ra kellett volna csökkenteniük sebességüket, és önfenntartó láncreakciót kellett volna elindítaniuk az urán-235-ben.

Az úgynevezett "nehéz" víz további moderátorként szolgálhat. Mivel az ezt alkotó hidrogénatomok méretükben és tömegükben nagyon közel állnak a neutronokhoz, a legjobban lelassíthatják őket. (Körülbelül ugyanaz történik a gyors neutronokkal, mint a labdákkal: ha egy kis golyó nagyot talál, akkor szinte sebességvesztés nélkül visszagurul, de amikor egy kis labdával találkozik, energiájának jelentős részét átadja neki - ahogy a neutron rugalmas ütközésben a nehéz atommagról csak kismértékben lelassul, és a hidrogénatom atommagjával való ütközéskor nagyon gyorsan elveszti az összes energiáját.) A közönséges víz azonban nem alkalmas lassításra, mivel hidrogénje hajlamos a neutronok elnyelésére. Ezért kell erre a célra használni a deutériumot, amely a "nehéz" víz része.

1942 elején Fermi vezetésével megkezdődött az első atomreaktor építése a Chicago Stadion nyugati lelátója alatti teniszpályán. Minden munkát maguk a tudósok végeztek. A reakciót egyetlen módon lehet szabályozni - a láncreakcióban részt vevő neutronok számának beállításával. Fermi ezt olyan anyagokból készült pálcákkal képzelte el, mint a bór és a kadmium, amelyek erősen elnyelik a neutronokat. Moderátorként grafittégla szolgált, amelyből a fizikusok 3 m magas és 1,2 m széles oszlopokat állítottak fel, amelyek közé urán-oxiddal téglalap alakú blokkokat helyeztek el. A teljes szerkezetbe körülbelül 46 tonna urán-oxid és 385 tonna grafit került. A reakció lassítására a reaktorba bevezetett kadmium- és bórrudak szolgáltak.

Ha ez nem lenne elég, akkor a reaktor fölött elhelyezett emelvényen két tudós állt, akiknek vödrjei voltak, amelyeket kadmiumsó-oldattal töltöttek meg – a reaktorra kellett volna önteni, ha a reakció kicsúszik az irányítás alól. Szerencsére erre nem volt szükség. 1942. december 2-án Fermi elrendelte az összes vezérlőrudak meghosszabbítását, és megkezdődött a kísérlet. Négy perccel később a neutronszámlálók egyre hangosabban kezdtek kattogni. A neutronfluxus intenzitása minden perccel nagyobb lett. Ez azt jelezte, hogy láncreakció megy végbe a reaktorban. 28 percig ment. Ekkor Fermi jelzett, és a leeresztett rudak leállították a folyamatot. Így az ember először szabadította fel az atommag energiáját, és bebizonyította, hogy tetszés szerint tudja irányítani azt. Most már nem volt kétséges afelől, hogy az atomfegyverek léteznek.

1943-ban a Fermi reaktort leszerelték és az Aragóniai Nemzeti Laboratóriumba szállították (50 km-re Chicagótól). Itt hamarosan újabb atomreaktort építettek, amelyben nehézvizet használtak moderátorként. Egy hengeres alumíniumtartályból állt, amely 6,5 tonna nehézvizet tartalmazott, amelybe 120 fémuránrudat helyeztek függőlegesen, alumíniumhéjba zárva. A hét vezérlőrúd kadmiumból készült. A tartály körül egy grafit reflektor, majd egy ólom- és kadmiumötvözetből készült képernyő volt. A teljes szerkezetet mintegy 2,5 m falvastagságú betonhéjba zárták.

Ezekkel a kísérleti reaktorokkal végzett kísérletek megerősítették a lehetőséget ipari termelés plutónium.

A "Manhattan Project" fő központja hamarosan a Tennessee folyó völgyében fekvő Oak Ridge városa lett, amelynek lakossága néhány hónap alatt 79 ezerre nőtt. Itt épült fel rövid időn belül a történelem első dúsított urángyártó üzeme. Közvetlenül 1943-ban elindítottak egy ipari reaktort, amely plutóniumot termelt. 1944 februárjában naponta mintegy 300 kg uránt vontak ki belőle, aminek a felszínéről kémiai elválasztással plutóniumot nyertek. (Ehhez a plutóniumot először feloldották, majd kicsapták.) A tisztított uránt ezután ismét visszahelyezték a reaktorba. Ugyanebben az évben a Columbia folyó déli partján fekvő kopár, kietlen sivatagban megkezdődött a hatalmas Hanford-gyár építése. Három nagy teljesítményű atomreaktor volt itt, amelyek naponta több száz gramm plutóniumot adnak le.

Ezzel párhuzamosan javában folyt a kutatás az urándúsítás ipari eljárásának kidolgozására.

Figyelembe véve különböző változatok, Groves és Oppenheimer úgy döntött, hogy két módszerre összpontosít: a gázdiffúzióra és az elektromágnesesre.

A gázdiffúziós módszer a Graham-törvényként ismert elven alapult (elsőként Thomas Graham skót kémikus fogalmazta meg 1829-ben, majd Reilly angol fizikus dolgozta ki 1896-ban). Ennek a törvénynek megfelelően, ha két gázt, amelyek közül az egyik könnyebb, mint a másik, átengedünk egy elhanyagolható lyukú szűrőn, akkor valamivel több könnyű gáz megy át rajta, mint nehéz gáz. 1942 novemberében Urey és Dunning a Columbia Egyetemen létrehoztak egy gázdiffúziós módszert az uránizotópok elválasztására a Reilly módszer alapján.

Mivel a természetes urán az szilárd, majd először urán-fluoriddá (UF6) alakították át. Ezt a gázt ezután mikroszkopikus - ezredmilliméteres nagyságrendű - lyukakon vezették át a szűrőszeptumban.

Mivel a gázok móltömegének különbsége nagyon kicsi volt, a terelőlemez mögött az urán-235-tartalom csak 1,0002-szeresére nőtt.

Az urán-235 mennyiségének további növelése érdekében a kapott keveréket ismét egy partíción vezetik át, és az urán mennyiségét ismét 1,0002-szeresére növelik. Így ahhoz, hogy az urán-235-tartalom 99%-ra emelkedjen, a gázt 4000 szűrőn kellett átvezetni. Ez egy hatalmas gázdiffúziós üzemben történt Oak Ridge-ben.

1940-ben Ernst Lawrence vezetésével a Kaliforniai Egyetemen megkezdődtek az uránizotópok elektromágneses módszerrel történő szétválasztásának kutatásai. Olyan fizikai folyamatokat kellett találni, amelyek lehetővé teszik az izotópok szétválasztását a tömegkülönbség alapján. Lawrence kísérletet tett az izotópok szétválasztására a tömegspektrográf elvével - egy olyan műszerrel, amely meghatározza az atomok tömegét.

Működésének elve a következő volt: az előionizált atomokat felgyorsították elektromos mező, majd áthaladtak egy mágneses mezőn, amelyben a tér irányára merőleges síkban elhelyezkedő köröket írtak le. Mivel ezeknek a pályáknak a sugarai arányosak voltak a tömeggel, a könnyű ionok kisebb sugarú körökre kerültek, mint a nehéz ionok. Ha az atomok útjába csapdákat helyeztek el, akkor ily módon lehetőség nyílt a különböző izotópok elkülönített gyűjtésére.

Ez volt a módszer. Laboratóriumi körülmények között jó eredményeket adott. De rendkívül nehéznek bizonyult egy olyan üzem építése, amelyben ipari méretekben lehetett izotópleválasztást végezni. Lawrence-nek azonban végül sikerült legyőznie minden nehézséget. Erőfeszítésének eredménye a calutron megjelenése volt, amelyet egy óriási üzembe telepítettek Oak Ridge-ben.

Ez az elektromágneses üzem 1943-ban épült, és a Manhattan Project talán legdrágább ötletének bizonyult. Lawrence módszeréhez nagyszámú bonyolult, még ki nem fejlesztett eszközre volt szükség magasfeszültség, nagy vákuum és erős mágneses mezők. A költségek óriásiak voltak. A Calutronnak volt egy óriási elektromágnese, amelynek hossza elérte a 75 métert, és körülbelül 4000 tonnát nyomott.

Több ezer tonna ezüsthuzal került ennek az elektromágnesnek a tekercsébe.

A teljes munka (nem számítva a 300 millió dollár értékű ezüst költségét, amelyet az Államkincstár csak ideiglenesen biztosított) 400 millió dollárba került. Csak a calutron által elköltött áramért 10 milliót fizetett a Honvédelmi Minisztérium. Az Oak Ridge-i gyár berendezéseinek nagy része méretében és pontosságában felülmúlta a területen valaha kifejlesztett eszközöket.

De mindezek a kiadások nem voltak hiábavalók. Összesen körülbelül 2 milliárd dollárt költöttek el, az amerikai tudósok 1944-re egyedülálló technológiát hoztak létre az urándúsításra és a plutónium előállítására. Eközben a Los Alamos Laboratóriumban magának a bombának a tervezésén dolgoztak. Működésének elve általánosságban sokáig világos volt: a hasadóanyagnak (plutónium vagy urán-235) a robbanás pillanatában kritikus állapotba kellett volna kerülni (a láncreakció bekövetkezéséhez a töltésnek még a kritikusnál is észrevehetően nagyobbnak kell lennie) és neutronsugárral be kell sugározni, ami egy láncreakció beindulását vonja maga után.

Számítások szerint a töltet kritikus tömege meghaladta az 50 kilogrammot, de ez jelentősen csökkenthető. Általában a kritikus tömeg nagyságát több tényező is erősen befolyásolja. Minél nagyobb a töltés felülete, annál több neutron bocsát ki haszontalanul a környező térbe. legkisebb terület a felületnek gömbje van. Következésképpen a gömbi töltéseknek van a legkisebb kritikus tömegük, ha más tényezők azonosak. Ezenkívül a kritikus tömeg értéke a hasadóanyagok tisztaságától és típusától is függ. Ez fordítottan arányos ennek az anyagnak a sűrűségének négyzetével, ami lehetővé teszi például a sűrűség megkétszerezésével a kritikus tömeg négyszeres csökkentését. A szükséges szubkritikussági fokot például a nukleáris töltetet körülvevő gömbhéj formájában készített hagyományos robbanótöltet robbanása következtében a hasadóanyag tömörítésével érhetjük el. A kritikus tömeg úgy is csökkenthető, ha a töltést a neutronokat jól visszaverő képernyővel veszi körül. Ilyen szitaként ólom, berillium, volfrám, természetes urán, vas és sok más használható.

Az atombomba egyik lehetséges konstrukciója két urándarabból áll, amelyek kombinálva a kritikusnál nagyobb tömeget alkotnak. Bombarobbanás előidézéséhez a lehető leggyorsabban össze kell hozni őket. A második módszer egy befelé konvergáló robbanás alkalmazásán alapul. Ebben az esetben a hagyományos robbanóanyagból származó gázok áramlását a benne elhelyezkedő hasadóanyagra irányították, és azt addig préselték, amíg el nem érte a kritikus tömeget. A töltés összekapcsolása és intenzív besugárzása neutronokkal, mint már említettük, láncreakciót vált ki, melynek eredményeként az első másodpercben a hőmérséklet 1 millió fokra emelkedik. Ezalatt a kritikus tömegnek csak körülbelül 5%-a sikerült elkülönülnie. A korai bombatervek töltetének maradéka elpárolgott anélkül
bármi jó.

A történelem első atombombáját (a "Trinity" nevet kapta) 1945 nyarán állították össze. 1945. június 16-án pedig az alamogordoi sivatag (Új-Mexikó) nukleáris kísérleti helyszínén hajtották végre az első atomrobbanást a Földön. A bombát a kísérleti helyszín közepén helyezték el egy 30 méteres acéltorony tetején. Körülötte nagy távolságra felvevőberendezéseket helyeztek el. 9 km-en megfigyelőhely volt, 16 km-en pedig parancsnoki állomás. Az atomrobbanás óriási benyomást tett ennek az eseménynek minden szemtanújára. A szemtanúk leírása szerint az volt az érzés, hogy sok nap egybeolvadt, és egyszerre világította meg a sokszöget. Ekkor egy hatalmas tűzgömb jelent meg a síkság fölött, és egy kerek por- és fényfelhő kezdett lassan és baljóslatúan emelkedni felé.

A földről való felszállás után ez a tűzgolyó néhány másodperc alatt több mint három kilométeres magasságba repült. Minden pillanattal nőtt a mérete, hamarosan átmérője elérte a 1,5 km-t, és lassan a sztratoszférába emelkedett. A tűzgömb ezután átadta helyét a kavargó füstoszlopnak, amely 12 km magasságig nyúlt el, és óriási gomba formát öltött. Mindezt iszonyatos üvöltés kísérte, amitől megremegett a föld. A felrobbant bomba ereje minden várakozást felülmúlt.

Amint a sugárzási helyzet lehetővé tette, több, belülről ólomlemezekkel bélelt Sherman harckocsi rohant be a robbanási területre. Az egyiken Fermi volt, aki alig várta munkája eredményét. Szeme előtt megjelent a halott, felperzselt föld, amelyen 1,5 km-es körzetben minden élet elpusztult. A homok üveges zöldes kéreggé zsugorodott, amely beborította a talajt. Egy hatalmas kráterben egy acél tartótorony megcsonkított maradványai hevertek. A robbanás erejét 20 000 tonna TNT-re becsülték.

A következő lépés az atombomba harci alkalmazása volt Japán ellen, amely a náci Németország feladása után egyedül folytatta a háborút az Egyesült Államokkal és szövetségeseivel. Akkor még nem voltak hordozórakéták, ezért a bombázást repülőgépről kellett végrehajtani. A két bomba alkatrészeit az USS Indianapolis nagy gonddal szállította a Tinian-szigetre, ahol az amerikai légierő 509. összetett csoportja telepedett le. A töltés típusa és a kialakítása szerint ezek a bombák némileg különböztek egymástól.

Az első atombomba - "Baby" - egy nagy méretű légibomba volt, erősen dúsított urán-235 atomtöltettel. A hossza körülbelül 3 m, átmérője - 62 cm, súlya - 4,1 tonna.

A második atombomba - "Fat Man" - plutónium-239 töltettel tojás alakú volt, nagy méretű stabilizátorral. A hossza
3,2 m volt, átmérője 1,5 m, tömege - 4,5 tonna.

Augusztus 6-án Tibbets ezredes B-29 Enola Gay bombázója ledobta a "Kidet" a nagy japán városra, Hirosimára. A bombát ejtőernyővel dobták le, és a terveknek megfelelően a talajtól 600 m magasságban felrobbant.

A robbanás következményei szörnyűek voltak. Még magukra a pilótákra is lehangoló benyomást keltett az általuk egy pillanat alatt elpusztított békés város látványa. Később egyikük bevallotta, hogy abban a pillanatban a legrosszabb dolgot látták, amit az ember láthat.

A földön élők számára valóságos pokolnak tűnt, ami történik. Először is hőhullám vonult át Hirosimán. Hatása csak néhány pillanatig tartott, de olyan erős volt, hogy még a gránitlapokban lévő csempéket és kvarckristályokat is megolvasztotta, 4 km távolságban szénné változtatta a telefonpóznákat, végül pedig annyira elégette az emberi testeket, hogy csak árnyékok maradtak belőlük. a járda aszfalton vagy a házak falán. Aztán egy szörnyű széllökés kiszabadult a tűzgolyó alól, és 800 km / h sebességgel rohant át a városon, elsöpörve mindent, ami az útjába került. Azok a házak, amelyek nem bírtak ellenállni dühödt rohamának, úgy dőltek össze, mintha kivágták volna őket. Egy 4 km átmérőjű óriási körben egyetlen épület sem maradt épségben. Néhány perccel a robbanás után fekete radioaktív eső zúdult a városra - ez a nedvesség a légkör magas rétegeiben lecsapódott gőzzé alakult, és radioaktív porral kevert nagy cseppek formájában a földre hullott.

Az eső után újabb széllökés érte a várost, amely ezúttal az epicentrum irányába fújt. Gyengébb volt, mint az első, de még mindig elég erős ahhoz, hogy kicsavarja a fákat. A szél óriási tüzet szított, amelyben minden égett, ami éghetett. A 76 000 épületből 55 000 teljesen megsemmisült és leégett. Ennek a szörnyű katasztrófának a szemtanúi felidézték az embereket - fáklyákat, amelyekről megégett ruhák hullottak a földre, bőrfoszlányokkal együtt, és szörnyű égési sebekkel borított, elkeseredett emberek tömegei, akik sikoltozva rohantak végig az utcákon. Égett emberhús fullasztó bűze terjengett a levegőben. Emberek hevertek mindenhol, holtak és haldoklók. Sokan voltak vakok és süketek, és minden irányba bökve semmit sem tudtak kivenni a körülötte uralkodó káoszból.

A szerencsétlenek, akik az epicentrumtól 800 m távolságra voltak, a szó szó szerinti értelmében a másodperc töredéke alatt kiégtek - a belsejük elpárolgott, testük füstölgő széndarabkákká változott. Az epicentrumtól 1 km-re találhatók, és rendkívül súlyos formában sugárbetegség érte őket. Néhány órán belül erősen hányni kezdtek, a hőmérséklet 39-40 fokra ugrott, légszomj és vérzés jelentkezett. Ezután nem gyógyuló fekélyek jelentek meg a bőrön, a vér összetétele drámaian megváltozott, a haj kihullott. Szörnyű szenvedés után, általában a második-harmadik napon, a halál következett be.

Összesen mintegy 240 ezren haltak meg a robbanásban és a sugárbetegségben. Körülbelül 160 ezren kaptak sugárbetegséget enyhébb formában - fájdalmas haláluk több hónapig vagy évig késett. Amikor a katasztrófa híre az egész országban elterjedt, egész Japán megbénult a félelemtől. Még tovább nőtt, miután Sweeney őrnagy Box Car repülőgépe augusztus 9-én egy második bombát dobott Nagaszakira. Itt több százezer lakos is meghalt és megsebesült. Nem tudott ellenállni az új fegyvereknek, a japán kormány kapitulált – az atombomba véget vetett a második világháborúnak.

Háborúnak vége. Mindössze hat évig tartott, de szinte a felismerhetetlenségig sikerült megváltoztatnia a világot és az embereket.

Az emberi civilizáció 1939 előtt és emberi civilizáció 1945 után feltűnően különböznek egymástól. Ennek számos oka van, de az egyik legfontosabb az atomfegyverek megjelenése. Túlzás nélkül elmondható, hogy Hirosima árnyéka a 20. század egész második felére húzódik. Mély erkölcsi égéssé vált sok millió ember számára, mind azoknak, akik e katasztrófa kortársai voltak, mind azok számára, akik évtizedekkel azután születtek. Modern ember már nem tud úgy gondolkodni a világról, ahogy 1945. augusztus 6. előtt gondolta – túlságosan is tisztán érti, hogy ez a világ pillanatok alatt semmivé tud válni.

A modern ember nem tud úgy nézni a háborúra, ahogy a nagyapjai és dédapái nézték - pontosan tudja, hogy ez a háború lesz az utolsó, és nem lesznek benne sem győztesek, sem vesztesek. Az atomfegyverek minden területen nyomot hagytak publikus élet, és a modern civilizáció nem élhet ugyanazokkal a törvényekkel, mint hatvan-nyolcvan évvel ezelőtt. Senki sem értette ezt jobban, mint maguk az atombomba megalkotói.

"Bolygónk emberei Robert Oppenheimer írta: egyesülnie kell. Borzalom és pusztulás vetve utolsó háború, diktálja nekünk ezt a gondolatot. Az atombombák robbanásai ezt minden kegyetlenséggel bizonyították. Mások máskor is mondtak hasonló szavakat – csak más fegyverekről és más háborúkról. Nem sikerült nekik. De aki ma azt mondja, hogy ezek a szavak haszontalanok, azt megtévesztik a történelem viszontagságai. Erről nem tudunk meggyőződni. Munkánk eredménye nem hagy más választást az emberiség számára, mint egy egységes világ megteremtését. A jogon és a humanizmuson alapuló világ."

A második világháború befejezése után az ország Hitler-ellenes koalíció gyorsan megpróbálták megelőzni egymást egy erősebb nukleáris bomba kifejlesztésében.

Az első teszt, amelyet az amerikaiak valós tárgyakon végeztek Japánban, a végsőkig felforrósította a Szovjetunió és az USA közötti helyzetet. A japán városokban mennydörgő erőteljes robbanások, amelyek gyakorlatilag minden életet elpusztítottak bennük, arra kényszerítették Sztálint, hogy lemondjon számos követeléséről a világ színpadán. A szovjet fizikusok többségét sürgősen a nukleáris fegyverek fejlesztésére vetették.

Mikor és hogyan jelentek meg az atomfegyverek

1896 tekinthető az atombomba születési évének. Ekkor fedezte fel A. Becquerel francia vegyész, hogy az urán radioaktív. Az urán láncreakciója erős energiát képez, amely szörnyű robbanás alapjául szolgál. Nem valószínű, hogy Becquerel azt képzelte, hogy felfedezése nukleáris fegyverek létrehozásához vezet – ez a legszörnyűbb fegyver az egész világon.

A 19. század vége – a 20. század eleje fordulópont volt az atomfegyverek feltalálásának történetében. Ebben az időszakban a világ különböző országainak tudósai felfedezték a következő törvényeket, sugarakat és elemeket:

Alfa-, gamma- és béta-sugarak;
Számos radioaktív tulajdonságú kémiai elem izotópját fedezték fel;
Felfedezték a radioaktív bomlás törvényét, amely a vizsgált mintában lévő radioaktív atomok számától függően meghatározza a radioaktív bomlás intenzitásának időbeli és mennyiségi függőségét;
Megszületett a nukleáris izometria.

Az 1930-as években először tudták kettéhasítani az urán atommagját neutronok elnyelésével. Ezzel egy időben pozitronokat és neuronokat fedeztek fel. Mindez erőteljes lökést adott az atomenergiát használó fegyverek kifejlesztéséhez. 1939-ben szabadalmaztatták a világ első atombomba-konstrukcióját. Ezt Frederic Joliot-Curie francia fizikus tette.

Az ezen a területen végzett további kutatások és fejlesztések eredményeként atombomba született. A modern atombombák ereje és megsemmisítési hatótávolsága akkora, hogy egy nukleáris potenciállal rendelkező országnak gyakorlatilag nincs szüksége erős hadsereg, hiszen egyetlen atombomba egy egész államot képes elpusztítani.

Hogyan működik az atombomba

Az atombomba sok elemből áll, amelyek közül a legfontosabbak:

Atombomba Hadtest;
Automatizálási rendszer, amely vezérli a robbanási folyamatot;
Nukleáris töltet vagy robbanófej.

Az automatizálási rendszer egy atombomba testében található, egy nukleáris töltettel együtt. A hajótest kialakításának kellően megbízhatónak kell lennie ahhoz, hogy megvédje a robbanófejet a különböző külső tényezőktől és hatásoktól. Például különféle mechanikai, termikus vagy hasonló behatások, amelyek nem tervezett nagy erő-robbanáshoz vezethetnek, amely mindent elpusztíthat a környezetében.

Az automatizálás feladata a robbanás megfelelő időben történő teljes ellenőrzése, így a rendszer a következő elemekből áll:

A vészhelyzeti robbantásért felelős eszköz;
Az automatizálási rendszer tápellátása;
Az érzékelőrendszer aláásása;
kakasoló eszköz;
Biztonsági eszköz.

Amikor az első teszteket végrehajtották, az atombombákat olyan repülőgépek szállították, amelyeknek volt idejük elhagyni az érintett területet. A modern atombombák olyan erősek, hogy csak cirkáló, ballisztikus vagy akár légvédelmi rakétákkal szállíthatók.

Az atombombák különféle detonációs rendszereket használnak. Ezek közül a legegyszerűbb egy egyszerű eszköz, amely akkor aktiválódik, amikor egy lövedék célba talál.

Az atombombák és rakéták egyik fő jellemzője a kaliberekre való felosztásuk, amelyek három típusból állnak:

Kicsi, az ilyen kaliberű atombombák ereje több ezer tonna TNT-nek felel meg;
Közepes (robbanási teljesítmény - több tízezer tonna TNT);
Nagy, melynek töltési teljesítményét millió tonna TNT-ben mérik.

Érdekes, hogy leggyakrabban az összes nukleáris bomba erejét pontosan TNT-egyenértékben mérik, mivel nincs skála az atomfegyverek robbanás erejének mérésére.

Algoritmusok atombombák működéséhez

Bármely atombomba a nukleáris energia felhasználásának elvén működik, amely egy nukleáris reakció során szabadul fel. Ez az eljárás a nehéz magok hasadásán vagy a tüdő szintézisén alapul. Mivel ez a reakció hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel, és a lehető legrövidebb idő alatt, az atombomba megsemmisítési sugara nagyon lenyűgöző. E tulajdonság miatt a nukleáris fegyvereket tömegpusztító fegyverek közé sorolják.

Az atombomba robbanásával kezdődő folyamatnak két fő pontja van:

Ez a robbanás közvetlen központja, ahol a nukleáris reakció végbemegy;
A robbanás epicentruma, amely azon a helyen található, ahol a bomba felrobbant.

Az atombomba robbanása során felszabaduló nukleáris energia olyan erős, hogy szeizmikus rengések kezdődnek a földön. Ugyanakkor ezek az ütések csak több száz méteres távolságban hoznak közvetlen pusztítást (bár magának a bombának a robbanásának erejét tekintve ezek a sokkok már nem befolyásolnak semmit).

Kártényezők nukleáris robbanásban

Egy atombomba felrobbanása nemcsak szörnyű, azonnali pusztítást hoz. Ennek a robbanásnak a következményeit nemcsak az érintett területre esett emberek fogják érezni, hanem gyermekeik is, akik az atomrobbanás után születtek. Az atomfegyverrel történő megsemmisítés típusait a következő csoportokra osztják:

Közvetlenül a robbanás során fellépő fénysugárzás;
A bomba által közvetlenül a robbanás után terjedő lökéshullám;
Elektromágneses impulzus;
áthatoló sugárzás;
Radioaktív szennyezés, amely akár évtizedekig is eltarthat.

Bár első pillantásra a fényvillanás jelenti a legkisebb veszélyt, valójában hatalmas mennyiségű hő- és fényenergia felszabadulásának eredményeként jön létre. Ereje és ereje messze meghaladja a napsugarak erejét, így a fény és a hő legyőzése akár több kilométeres távolságban is végzetes lehet.

A robbanás során felszabaduló sugárzás szintén nagyon veszélyes. Bár nem tart sokáig, mindent meg tud fertőzni körülötte, hiszen áthatoló képessége hihetetlenül magas.

lökéshullám at atomrobbanás a hagyományos robbanásoknál ugyanaz a hullám működik, csak az ereje és a pusztítási sugara sokkal nagyobb. Néhány másodperc alatt helyrehozhatatlan károkat okoz nemcsak az emberekben, hanem a berendezésekben, épületekben és a környező természetben is.

A behatoló sugárzás sugárbetegség kialakulását idézi elő, és az elektromágneses impulzus csak a berendezésekre veszélyes. Mindezen tényezők kombinációja, valamint a robbanás ereje teszi az atombombát a világ legveszélyesebb fegyverévé.

A világ első nukleáris fegyvertesztje

Az első ország, amely atomfegyvereket fejlesztett ki és tesztelt, az Amerikai Egyesült Államok volt. Az Egyesült Államok kormánya hatalmas készpénztámogatásokat különített el az ígéretes új fegyverek kifejlesztésére. 1941 végére az atomfejlesztés területén számos prominens tudós kapott meghívást az Egyesült Államokba, akik 1945-re már egy tesztelésre alkalmas atombomba prototípusát tudtak bemutatni.

Új-Mexikó állam sivatagában hajtották végre a világ első robbanószerkezettel felszerelt atombombáját. A "Gadget" nevű bombát 1945. július 16-án robbantották fel. A teszt eredménye pozitív volt, bár a katonaság azt követelte, hogy valós harci körülmények között teszteljenek egy atombombát.

Mivel a Pentagon úgy döntött, hogy a náci koalícióban már csak egy lépés van a győzelemig, és lehet, hogy nem lesz több ilyen lehetőség. atomcsapás az utolsó szövetséges által náci Németország- Japán. Ezenkívül egy nukleáris bomba használatával több problémát kellett volna egyszerre megoldani:

Elkerülni a szükségtelen vérontást, amely elkerülhetetlenül bekövetkezne, ha az amerikai csapatok a birodalmi japán területre lépnek;
Egy csapásra térdre kényszeríteni a megalkuvást nem ismerő japánokat, kényszerítve őket, hogy beleegyezzenek az Egyesült Államok számára kedvező feltételekbe;
Mutasd meg a Szovjetuniónak (mint lehetséges riválisnak a jövőben), hogy az Egyesült Államok hadseregének van egy egyedülálló fegyvere, amely bármely várost eltüntet a föld színéről;
És persze látni a gyakorlatban, hogy valós harci körülmények között mire képesek az atomfegyverek.

1945. augusztus 6-án a japán Hirosima városára dobták le a világ első atombombáját, amelyet katonai műveletekben használtak. Ezt a bombát "Baby"-nek hívták, mivel súlya 4 tonna volt. A bombadobást gondosan megtervezték, és pontosan oda talált, ahová tervezték. Azok a házak, amelyeket nem pusztított el a robbanás, leégtek, mivel a házakba bedőlt kályhák tüzet váltottak ki, és az egész várost lángok borították.

Egy fényes villanás után hőhullám következett, amely 4 kilométeres körzetben felégett minden életet, és az azt követő lökéshullám az épületek nagy részét tönkretette.

Élve elégették azokat, akiket 800 méteres körzetben hőguta érte. A robbanáshullám sokak leégett bőrét leszakította. Pár perccel később furcsa fekete eső esett, ami gőzből és hamuból állt. Akik a fekete eső alá estek, azok bőre gyógyíthatatlan égési sérüléseket kapott.

Azok a kevesek, akiknek volt szerencséjük túlélni, sugárbetegségbe estek, amelyet akkoriban nemcsak nem vizsgáltak, hanem teljesen ismeretlenek is. Az emberekben láz, hányás, hányinger és gyengeség rohamok jelentkeztek.

1945. augusztus 9-én Nagaszaki városára ledobták a második amerikai bombát, „Fat Man”-nak. Ennek a bombának körülbelül akkora ereje volt, mint az elsőnek, és a robbanása is ugyanolyan pusztító következményekkel járt, bár feleannyian haltak meg.

A japán városokra ledobott két atombomba bizonyult az első és egyetlen esetnek a világon az atomfegyver használatára. Több mint 300 000 ember halt meg a bombázást követő első napokban. További mintegy 150 ezren haltak meg sugárbetegségben.

A japán városok atombombázása után Sztálint igazi sokk érte. Világossá vált számára, hogy a szovjet-oroszországi nukleáris fegyverek fejlesztésének kérdése az egész ország biztonsági kérdése. Már 1945. augusztus 20-án megkezdte munkáját az atomenergiával foglalkozó különbizottság, amelyet I. Sztálin sürgősen létrehozott.

Bár a magfizikai kutatásokat egy lelkes csoport végezte még a cári Oroszországban, ben szovjet idő nem kapott elég figyelmet. 1938-ban minden kutatást teljesen leállítottak ezen a területen, és sok atomtudóst elnyomtak a nép ellenségeiként. A japán atomrobbanások után a szovjet kormány hirtelen hozzálátott a nukleáris ipar helyreállításához az országban.

Bizonyítékok vannak arra, hogy a náci Németországban nukleáris fegyvereket fejlesztettek ki, és a német tudósok véglegesítették a „nyers” amerikai atombombát, ezért az amerikai kormány eltávolított minden nukleáris szakembert és minden, az atomfegyverek fejlesztésével kapcsolatos dokumentumot. Németország.

A szovjet hírszerző iskola, amely a háború alatt képes volt megkerülni az összes külföldi hírszerző szolgálatot, 1943-ban az atomfegyverek fejlesztésével kapcsolatos titkos dokumentumokat továbbította a Szovjetuniónak. Ezzel egy időben szovjet ügynököket vezettek be az összes jelentős amerikai nukleáris kutatóközpontba.

Mindezen intézkedések eredményeként már 1946-ban elkészült a feladatmeghatározás két szovjet gyártású atombomba gyártására:

RDS-1 (plutónium töltettel);
RDS-2 (az urántöltet két részével).

Az "RDS" rövidítést úgy fejtették meg, hogy "Oroszország csinálja magát", ami szinte teljesen megfelelt a valóságnak.

Az a hír, hogy a Szovjetunió készen áll nukleáris fegyvereinek felszabadítására, drasztikus intézkedésekre kényszerítette az Egyesült Államok kormányát. 1949-ben kidolgozták a trójai tervet, amely szerint atombombákat terveztek a Szovjetunió 70 legnagyobb városára. Csak a megtorló sztrájktól való félelem akadályozta meg ennek a tervnek a megvalósítását.

Ez a szovjet hírszerző tisztektől érkező riasztó információ arra kényszerítette a tudósokat, hogy vészhelyzetben dolgozzanak. Már 1949 augusztusában tesztelték az első, a Szovjetunióban gyártott atombombát. Amikor az Egyesült Államok tudomást szerzett ezekről a tesztekről, a trójai tervet határozatlan időre elhalasztották. Megkezdődött a két szuperhatalom közötti konfrontáció korszaka, amelyet a történelem hidegháborúként ismer.

A világ legerősebb nukleáris bombája, a "cárbomba" pontosan a "korszakba" tartozik. hidegháború". A szovjet tudósok megalkották az emberiség történetének legerősebb bombáját. Kapacitása 60 megatonna volt, bár egy 100 kilotonna kapacitású bombát terveztek létrehozni. Ezt a bombát 1961 októberében tesztelték. A tűzgolyó átmérője a robbanás során 10 kilométer volt, a robbanáshullám háromszor kerülte meg a földgömböt. Ez a teszt kényszerítette a világ legtöbb országát arra, hogy megállapodást írjanak alá a nukleáris kísérletek nem csak a földi légkörben, de még az űrben történő befejezéséről is.

Bár az atomfegyverek kiváló eszközei az agresszív országok megfélemlítésére, másrészt képesek bármilyen katonai konfliktust eloltani, hiszen egy atomrobbanás során a konfliktusban részt vevő összes fél megsemmisülhet.

Észak-Korea szupererős hidrogénbomba-tesztekkel fenyegeti az Egyesült Államokat Csendes-óceán. Japán, amely megszenvedheti a teszteket, abszolút elfogadhatatlannak nevezte Észak-Korea terveit. Donald Trump és Kim Dzsong Un elnök esküszik interjúkban, és nyílt katonai konfliktusról beszél. Azok számára, akik nem értenek az atomfegyverekhez, de szeretnének foglalkozni a témával, a "Futurista" útmutatót állított össze.

Hogyan működnek az atomfegyverek?

Mint egy hagyományos dinamitrúd, az atombomba is energiát használ. Csak ez nem egy primitív folyamat során szabadul fel kémiai reakció, hanem összetett nukleáris folyamatokban. Két fő módja van az atomenergia kinyerésének egy atomból. NÁL NÉL nukleáris maghasadás az atommag egy neutronnal két kisebb töredékre hasad. Nukleáris fúzió - az a folyamat, amelynek során a Nap energiát termel - két kisebb atom kombinálásával egy nagyobbat alkot. Bármilyen folyamat, a hasadás vagy fúzió során nagy mennyiségű hőenergia és sugárzás szabadul fel. Attól függően, hogy maghasadást vagy fúziót alkalmaznak, a bombákat felosztják nukleáris (atomi) és termonukleáris .

Kifejtenéd részletesebben az atommaghasadást?

Atombomba robbanás Hirosima felett (1945)

Ahogy emlékszel, az atom háromféle szubatomi részecskéből áll: protonokból, neutronokból és elektronokból. Az atom középpontját ún mag , protonokból és neutronokból áll. A protonok pozitív töltésűek, az elektronok negatív töltésűek, a neutronoknak pedig nincs töltésük. A proton-elektron arány mindig egy az egyhez, tehát az atom egésze semleges töltésű. Például egy szénatom hat protonból és hat elektronból áll. A részecskéket egy alapvető erő tartja össze - erős nukleáris erő .

Egy atom tulajdonságai nagymértékben változhatnak attól függően, hogy hány különböző részecskét tartalmaz. Ha megváltoztatja a protonok számát, akkor más kémiai elemet kap. Ha megváltoztatod a neutronok számát, megkapod izotóp ugyanaz az elem, ami a kezedben van. Például a szénnek három izotópja van: 1) a szén-12 (hat proton + hat neutron), az elem stabil és gyakran előforduló formája, 2) a szén-13 (hat proton + hét neutron), amely stabil, de ritka, és 3) szén -14 (hat proton + nyolc neutron), amely ritka és instabil (vagy radioaktív).

A legtöbb atommag stabil, de néhány instabil (radioaktív). Ezek az atommagok spontán részecskéket bocsátanak ki, amelyeket a tudósok sugárzásnak neveznek. Ezt a folyamatot ún radioaktív bomlás . Háromféle bomlás létezik:

Alfa bomlás : Az atommag egy alfa-részecskét bocsát ki – két proton és két neutron kötődik egymáshoz. béta bomlás : a neutron protonná, elektronná és antineutrínóvá alakul. A kilökött elektron egy béta részecske. Spontán felosztás: az atommag több részre bomlik és neutronokat bocsát ki, valamint elektromágneses energia impulzust - gamma sugarat. Ez utóbbi típusú bomlást használják az atombombában. Megkezdődnek a hasadás során kibocsátott szabad neutronok láncreakció amely hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel.

Miből készülnek az atombombák?

Urán-235-ből és plutónium-239-ből készülhetnek. Az urán a természetben három izotóp keverékeként fordul elő: 238U (a természetes urán 99,2745%-a), 235U (0,72%) és 234U (0,0055%). A legelterjedtebb 238 U nem támogatja a láncreakciót: erre csak a 235 U. A maximális robbanási teljesítmény eléréséhez szükséges, hogy a bomba "töltelékében" a 235 U tartalma legalább 80%. Ezért az urán mesterségesen esik le gazdagítani . Ehhez az uránizotópok keverékét két részre osztják úgy, hogy az egyik több mint 235 U-t tartalmazzon.

Az izotópok szétválasztásakor általában sok szegényített urán van, amely nem tud láncreakciót beindítani – de van mód arra, hogy ezt megtegye. Az a tény, hogy a plutónium-239 nem fordul elő a természetben. De meg lehet kapni, ha 238 U-t neutronokkal bombázunk.

Hogyan mérik a teljesítményüket?

A nukleáris és termonukleáris töltés erejét TNT-egyenértékben mérik - a trinitrotoluol mennyiségét, amelyet hasonló eredmény eléréséhez fel kell robbantani. Kilotonban (kt) és megatonban (Mt) mérik. Az ultra-kis nukleáris fegyverek ereje kevesebb, mint 1 kt, míg a szupererős bombák több mint 1 Mt.

A Bomba szovjet cár ereje különböző források szerint 57 és 58,6 megatonna TNT között mozgott, a KNDK által szeptember elején tesztelt termonukleáris bomba ereje körülbelül 100 kilotonna volt.

Ki teremtett atomfegyvert?

Robert Oppenheimer amerikai fizikus és Leslie Groves tábornok

Az 1930-as években olasz fizikus Enrico Fermi bebizonyította, hogy a neutronokkal bombázott elemek új elemekké alakíthatók. Ennek a munkának az eredménye volt a felfedezés lassú neutronok , valamint olyan új elemek felfedezése, amelyek nincsenek bemutatva a periódusos táblázat. Nem sokkal Fermi felfedezése után a német tudósok Otto Hahn és Fritz Strassmann neutronokkal bombázták az uránt, aminek eredményeként a bárium radioaktív izotópja képződik. Arra a következtetésre jutottak, hogy a kis sebességű neutronok hatására az uránmag két kisebb darabra törik.

Ez a munka az egész világ elméjét izgatta. A Princeton Egyetemen Niels Bohr dolgozott együtt John Wheeler a hasadási folyamat hipotetikus modelljének kidolgozása. Azt javasolták, hogy az urán-235 hasadáson megy keresztül. Ugyanebben az időben más tudósok felfedezték, hogy a hasadási folyamat még több neutront termel. Ez arra késztette Bohrt és Wheelert, hogy feltegyenek egy fontos kérdést: vajon a hasadás által létrehozott szabad neutronok elindíthatnak-e olyan láncreakciót, amely hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel? Ha igen, akkor elképzelhetetlen erejű fegyverek jöhetnek létre. Feltételezéseiket a francia fizikus is megerősítette Frederic Joliot-Curie . Következtetése az atomfegyverek kifejlesztésének lendülete volt.

Németország, Anglia, USA és Japán fizikusai atomfegyverek létrehozásán dolgoztak. A második világháború kitörése előtt Albert Einstein írt az Egyesült Államok elnökének Franklin Roosevelt hogy a náci Németország urán-235 tisztítását és atombomba létrehozását tervezi. Most kiderült, hogy Németország messze van attól, hogy láncreakciót hajtson végre: egy "piszkos", erősen radioaktív bombán dolgoztak. Bárhogy is legyen, az Egyesült Államok kormánya minden erőfeszítést odavetett annak érdekében, hogy a lehető legrövidebb időn belül atombombát hozzon létre. A Manhattan Projektet egy amerikai fizikus vezette Robert Oppenheimer és általános Leslie Groves . Olyan neves tudósok vettek részt rajta, akik Európából emigráltak. 1945 nyarára kétféle hasadóanyag - urán-235 és plutónium-239 - alapján létrehoztak egy atomfegyvert. Egy bombát, a plutónium "Thing"-et a tesztek során felrobbantották, és további kettőt, a "Kid" urániumot és a "Fat Man" plutóniumot a japán Hirosima és Nagaszaki városaira dobták.

Hogyan működik a termonukleáris bomba és ki találta fel?

A termonukleáris bomba a reakción alapul nukleáris fúzió . A maghasadástól eltérően, amely spontán és kényszerből is végbemehet, a magfúzió külső energiaellátás nélkül lehetetlen. Az atommagok pozitív töltésűek, ezért taszítják egymást. Ezt a helyzetet Coulomb-gátnak nevezik. A taszítás leküzdéséhez ezeket a részecskéket őrült sebességre kell szétszórni. Ez nagyon magas hőmérsékleten – több millió kelvin nagyságrendjében – megtehető (innen a név). Háromféle termonukleáris reakció létezik: önfenntartó (a csillagok belsejében játszódik le), irányított és ellenőrizetlen vagy robbanásveszélyes – hidrogénbombákban használják.

Az atomtöltés által elindított termonukleáris fúziós bomba ötletét Enrico Fermi javasolta kollégájának Teller Edward még 1941-ben, a Manhattan Project legelején. Ez az ötlet azonban akkoriban nem volt kereslet. Teller fejlesztései javultak Stanislav Ulam , ami a gyakorlatban megvalósíthatóvá teszi a termonukleáris bomba ötletét. 1952-ben az Ivy Mike hadművelet során az Enewetok Atoll-on tesztelték az első termonukleáris robbanószerkezetet. Ez azonban laboratóriumi minta volt, harcra alkalmatlan. Egy évvel később a Szovjetunió felrobbantotta a világ első termonukleáris bombáját, amelyet a fizikusok tervei szerint állítottak össze. Andrej Szaharov és Julia Khariton . Az eszköz egy réteg tortára hasonlított, így a félelmetes fegyvert "Sloika"-nak nevezték el. A további fejlődés során megszületett a Föld legerősebb bombája, a "Cár Bomba" vagy "Kuzkin anyja". 1961 októberében a Novaja Zemlja szigetcsoporton tesztelték.

Miből készülnek a termonukleáris bombák?

Ha arra gondoltál hidrogén és a termonukleáris bombák különböző dolgok, tévedtél. Ezek a szavak szinonimák. A termonukleáris reakció végrehajtásához hidrogén (vagy inkább izotópjai - deutérium és trícium) szükséges. Van azonban egy nehézség: egy hidrogénbomba felrobbantásához először magas hőmérsékletet kell elérni egy hagyományos nukleáris robbanás során - csak ezután kezdenek el reagálni az atommagok. Ezért a termonukleáris bomba esetében a tervezés fontos szerepet játszik.

Két séma ismert széles körben. Az első a Szaharov "puff". Középen egy nukleáris detonátor volt, amelyet tríciummal kevert lítium-deuterid rétegek vettek körül, amelyeket dúsított uránrétegek tarkítottak. Ez a kialakítás lehetővé tette 1 Mt-on belüli teljesítmény elérését. A második az amerikai Teller-Ulam séma, ahol az atombombát és a hidrogénizotópokat külön helyezték el. Így nézett ki: alulról - egy tartály folyékony deutérium és trícium keverékével, amelynek közepén egy "gyújtógyertya" volt - egy plutónium rúd, felülről pedig egy hagyományos nukleáris töltés, és mindez egy héja heavy metal(például szegényített urán). A robbanás során keletkező gyors neutronok atomhasadási reakciókat váltanak ki az uránhéjban, és energiát adnak a robbanás teljes energiájához. További rétegek lítium-urán-238 deuterid hozzáadása lehetővé teszi korlátlan teljesítményű lövedékek létrehozását. 1953-ban a szovjet fizikus Viktor Davidenko véletlenül megismételte a Teller-Ulam ötletet, és ennek alapján Szaharov egy többlépcsős sémát dolgozott ki, amely példátlan erejű fegyverek létrehozását tette lehetővé. Kuzkina anyja ennek a rendszernek megfelelően dolgozott.

Milyen bombák vannak még?

Vannak neutronok is, de ez általában ijesztő. Valójában a neutronbomba egy kis hozamú termonukleáris bomba, amelynek robbanási energiájának 80%-a sugárzás (neutronsugárzás). Úgy néz ki, mint egy közönséges kis hozamú nukleáris töltés, amelyhez egy berillium izotóppal rendelkező blokkot adnak - neutronforrást. Amikor egy nukleáris fegyver felrobban, termonukleáris reakció indul be. Ezt a fegyvertípust egy amerikai fizikus fejlesztette ki Samuel Cohen . Azt hitték, hogy a neutronfegyverek még a menedékekben is elpusztítják az összes életet, azonban az ilyen fegyverek megsemmisítési tartománya kicsi, mivel a légkör gyors neutronáramot szór, és a lökéshullám nagyobb távolságra erősebb.

De mi a helyzet a kobaltbombával?

Nem, fiam, ez fantasztikus. Hivatalosan egyetlen országnak sincs kobaltbombája. Elméletileg ez egy termonukleáris bomba kobalthéjjal, amely még viszonylag gyenge nukleáris robbanás esetén is erős radioaktív szennyezést biztosít a területen. 510 tonna kobalt képes megfertőzni a Föld teljes felületét és elpusztítani a bolygón lévő összes életet. Fizikus Szilárd Leó , aki 1950-ben leírta ezt a hipotetikus tervet, "Doomsday Machine"-nek nevezte el.

Melyik a hidegebb: atombomba vagy termonukleáris?

A "Tsar-bomba" teljes méretű modellje

A hidrogénbomba sokkal fejlettebb és technológiailag fejlettebb, mint az atombomba. Robbanóereje messze meghaladja az atomokéét, és csak a rendelkezésre álló alkatrészek száma korlátozza. A termonukleáris reakcióban minden egyes nukleonhoz (az úgynevezett alkotó magokhoz, protonokhoz és neutronokhoz) sokkal több energia szabadul fel, mint egy magreakcióban. Például egy uránmag hasadása során egy nukleon 0,9 MeV-ot (megaelektronvolt) tesz ki, a héliummag hidrogénmagokból történő szintézise során pedig 6 MeV-nak megfelelő energia szabadul fel.

Mint a bombák szállíta célhoz?

Eleinte ledobták őket a repülőgépekről, de a légvédelmet folyamatosan fejlesztették, és az atomfegyverek ilyen módon történő szállítása nem volt bölcs dolog. A rakétatechnológia gyártásának növekedésével a nukleáris fegyverek szállításának minden joga átkerült a különféle bázisok ballisztikus és cirkáló rakétáira. Ezért a bomba már nem bomba, hanem robbanófej.

Egyes vélemények szerint az észak-koreai hidrogénbomba túl nagy ahhoz, hogy rakétára helyezzék – így ha a KNDK úgy dönt, hogy életre kelti a fenyegetést, akkor azt hajóval viszik a robbanás helyszínére.

Milyen következményekkel jár az atomháború?

Hirosima és Nagaszaki csak egy kis része a lehetséges apokalipszisnek. Például a jól ismert hipotézis nukleáris tél", amelyet Carl Sagan amerikai asztrofizikus és Georgy Golitsyn szovjet geofizikus terjesztett elő. Feltételezések szerint több nukleáris robbanófej felrobbanása során (nem a sivatagban vagy a vízben, hanem a települések) sok tűz lesz, és nagy mennyiségű füst és korom kerül a légkörbe, ami globális lehűléshez vezet. A hipotézist bírálják, ha a hatást a vulkáni tevékenységgel hasonlítják össze, amely csekély hatással van az éghajlatra. Emellett egyes tudósok megjegyzik, hogy a globális felmelegedés nagyobb valószínűséggel következik be, mint a lehűlés – azonban mindkét fél reméli, hogy ezt soha nem fogjuk megtudni.

Megengedett-e az atomfegyver?

A 20. századi fegyverkezési verseny után az országok meggondolták magukat, és úgy döntöttek, hogy korlátozzák az atomfegyverek használatát. Az ENSZ szerződéseket fogadott el az atomfegyverek elterjedésének megakadályozásáról és a nukleáris kísérletek tilalmáról (ez utóbbit a fiatal atomhatalmak, India, Pakisztán és a KNDK nem írták alá). 2017 júliusában új szerződést fogadtak el a nukleáris fegyverek betiltásáról.

„Egyik Részes Állam sem vállal kötelezettséget arra, hogy soha, semmilyen körülmények között nem fejleszt, tesztel, gyárt, gyárt, más módon nem szerez, birtokol vagy halmoz fel nukleáris fegyvereket vagy más nukleáris robbanóeszközöket” – áll a szerződés első cikkében.

A dokumentum azonban csak akkor lép hatályba, ha 50 állam ratifikálja.

1. ATOMBOMBÁK: ÖSSZETÉTEL, CSATA JELLEMZŐI ÉS A TEREMTÉS CÉLJA

Atombomba - egy repülési nukleáris bomba eredeti neve, amelynek működése egy robbanékony maghasadási láncreakción alapul. A termonukleáris fúziós reakción alapuló úgynevezett hidrogénbomba megjelenésével közös kifejezés született rájuk - az atombomba.

Az atombomba olyan nukleáris töltetű légibomba, amelynek nagy pusztító ereje van. Az első két, egyenként körülbelül 20 kt-s TNT-egyenértékű atombombát amerikai repülőgépek dobták le Hirosima és Nagaszaki japán városaira 1945. augusztus 6-án és 9-én, és óriási áldozatokat és pusztítást okoztak. A modern atombombák TNT-je tíz-millió tonnának felel meg.

A tömegpusztító fegyverekre (WMD), valamint a biológiai és vegyi fegyverekre utal.

Nukleáris fegyverek - nukleáris fegyverek készlete, a célponthoz való eljuttatásuk eszközei és vezérlései. Tömegpusztító fegyverekre utal; hatalmas pusztító ereje van. A fenti ok miatt az USA és a Szovjetunió jelentős összegeket fektetett be az atomfegyverek fejlesztésébe. A töltetek ereje és a cselekvési tartomány szerint az atomfegyvereket taktikai, hadműveleti-taktikai és stratégiai fegyverekre osztják. A nukleáris fegyverek háborús használata katasztrofális az egész emberiség számára.

A nukleáris robbanás az a folyamat, amikor nagy mennyiségű intranukleáris energia azonnal felszabadul korlátozott térfogatban.

Az atomfegyverek működése nehéz atommagok (urán-235, plutónium-239 és bizonyos esetekben urán-233) hasadási reakcióján alapul.

Az urán-235-öt azért használják atomfegyverekben, mert az elterjedtebb urán-238-izotóptól eltérően képes önfenntartó nukleáris láncreakciót végrehajtani.

A Plutónium-239-et "fegyverminőségű plutóniumnak" is nevezik, mert nukleáris fegyverek létrehozására szolgál, és a 239Pu izotóp tartalmának legalább 93,5%-nak kell lennie.

atom atombomba robbanása

1. ábra - Atombomba "Fat Man"

Ennek a bombának az elrendezése (a plutónium egyfázisú lőszerekre jellemző) körülbelül a következő:

Plutónium. A legtisztább plutónium-239 izotópot használják, bár a fizikai tulajdonságok stabilitásának (sűrűségének) növelése és a töltés összenyomhatóságának javítása érdekében a plutóniumot kis mennyiségű galliummal adalékolják.

Egy héj (általában uránból), amely neutronreflektorként szolgál.

Összetett robbanórendszerrel rendelkező robbanóanyag, amely biztosítja a teljes robbanóanyag felrobbantását. A szinkronitás szigorúan gömb alakú kompressziós (a labda belsejébe irányított) lökéshullám létrehozásához szükséges. A nem gömb alakú hullám az inhomogenitás és a kritikus tömeg létrehozásának lehetetlensége révén a labda anyagának kilökődéséhez vezet. Egy ilyen rendszer létrehozása a robbanóanyagok és detonációk helymeghatározására egy időben az egyik legnehezebb feladat volt. A "gyors" és "lassú" robbanóanyagok kombinált sémáját (lencserendszerét) használják.

Duralumínium sajtolt elemekből készült test - két gömb alakú burkolat és egy csavarokkal összekötött öv.

2. ábra - A plutóniumbomba működési elve

Az atomfegyverek a tömegpusztító fegyverek legerősebb és legveszélyesebb típusai, amelyek az egész emberiséget példátlan pusztítással és emberek millióinak pusztulásával fenyegetik.

A nukleáris robbanás sugárzást termel. Körülbelül egy percig tart, és olyan nagy áthatoló ereje van, hogy erős és megbízható menedékekre van szükség a közeli védelem érdekében.

lökéshullám;

fénysugárzás;

áthatoló sugárzás;

a terület radioaktív szennyezettsége;

elektromágneses impulzus (EMP).

A légköri nukleáris robbanás során a felszabaduló energia megoszlása a PNF-ek között megközelítőleg a következő: lökéshullámnál kb. 50%, fénysugárzásnál 35%, radioaktív szennyeződésnél 10%, behatolásnál 5%. sugárzás és EMP.

Az ellenséges rádiós ellenintézkedések körülményei között a kommunikációs létesítmények működésének stabilitását javító zavarásgátló intézkedések integrált alkalmazásának hatékonyságának elemzése

Az SV gépesített hadosztályának (MD) felderítő és elektronikus hadviselési zászlóaljánál (R és EW) a technikai felszereltségre tekintettel az elektronikai hadviselés erőinek és eszközeinek elemzésére kerül sor. Az amerikai védelmi minisztérium felderítő és elektronikus hadviselési zászlóalja magában foglalja)