introduzione

L'interesse per la storia dell'emergere e il significato delle armi nucleari per l'umanità è determinato dal significato di una serie di fattori, tra i quali, forse, la prima fila è occupata dai problemi di garantire un equilibrio di potere nell'arena mondiale e il rilevanza della costruzione di un sistema di deterrenza nucleare di una minaccia militare per lo stato. La presenza di armi nucleari ha sempre una certa influenza, diretta o indiretta, sulla situazione socio-economica e sugli equilibri politici dei "paesi proprietari" di tali armi, determinando, tra l'altro, la rilevanza del problema della ricerca abbiamo scelto. Il problema dello sviluppo e della rilevanza dell'uso delle armi nucleari al fine di garantire sicurezza nazionale lo stato è stato abbastanza rilevante nella scienza domestica per più di un decennio e questo argomento non si è ancora esaurito.

L'oggetto di questo studio sono le armi atomiche mondo moderno, oggetto di ricerca è la storia della creazione bomba atomica e il suo dispositivo tecnologico. La novità dell'opera sta nel fatto che il problema delle armi atomiche è affrontato dal punto di vista di diversi ambiti: fisica nucleare, sicurezza nazionale, storia, politica estera e intelligenza.

Lo scopo di questo lavoro è studiare la storia della creazione e il ruolo della bomba atomica (nucleare) nell'assicurare la pace e l'ordine sul nostro pianeta.

Per raggiungere questo obiettivo, nel lavoro sono stati risolti i seguenti compiti:

si caratterizza il concetto di "bomba atomica", "arma nucleare", ecc.;

vengono considerati i prerequisiti per l'emergere di armi atomiche;

vengono svelate le ragioni che hanno spinto l'umanità a creare armi atomiche e ad usarle.

analizzato la struttura e la composizione della bomba atomica.

L'obiettivo e gli obiettivi prefissati hanno determinato la struttura e la logica dello studio, che consiste in un'introduzione, due sezioni, una conclusione e un elenco delle fonti utilizzate.

BOMBA ATOMICA: COMPOSIZIONE, CARATTERISTICHE DELLA BATTAGLIA E SCOPO DELLA CREAZIONE

Prima di iniziare a studiare la struttura della bomba atomica, è necessario comprendere la terminologia su questo tema. Quindi, negli ambienti scientifici, ci sono termini speciali che riflettono le caratteristiche delle armi atomiche. Tra questi, segnaliamo quanto segue:

Bomba atomica - il nome originale di una bomba nucleare dell'aviazione, la cui azione si basa su una reazione a catena di fissione nucleare esplosiva. Con l'avvento del cosiddetto bomba all'idrogeno, basato su una reazione di fusione termonucleare, è stato stabilito un termine comune per loro: una bomba nucleare.

Bomba nucleare- una bomba aerea con carica nucleare, ha un grande potere distruttivo. Le prime due bombe nucleari con un TNT equivalente di circa 20 kt ciascuna furono sganciate da aerei americani sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki, rispettivamente, il 6 e 9 agosto 1945, e causarono enormi perdite e distruzioni. Le moderne bombe nucleari hanno un TNT equivalente da decine a milioni di tonnellate.

Le armi nucleari o atomiche sono armi esplosive basate sull'uso dell'energia nucleare rilasciata durante una reazione di fissione nucleare a catena di nuclei pesanti o una reazione di fusione termonucleare di nuclei leggeri.

Si riferisce alle armi di distruzione di massa (WMD) insieme alle armi biologiche e chimiche.

Arma nucleare- un set di armi nucleari, mezzi di consegna al bersaglio e controlli. Si riferisce alle armi di distruzione di massa; ha un enorme potere distruttivo. Per il motivo di cui sopra, gli Stati Uniti e l'URSS hanno investito molto nello sviluppo di armi nucleari. In base alla potenza delle cariche e al raggio d'azione, le armi nucleari si dividono in tattiche, operative-tattiche e strategiche. L'uso delle armi nucleari in guerra è disastroso per tutta l'umanità.

Un'esplosione nucleare è il processo di rilascio istantaneo di una grande quantità di energia intranucleare in un volume limitato.

L'azione delle armi atomiche si basa sulla reazione di fissione di nuclei pesanti (uranio-235, plutonio-239 e, in alcuni casi, uranio-233).

L'uranio-235 è utilizzato nelle armi nucleari perché, a differenza del più comune isotopo uranio-238, può svolgere una reazione nucleare a catena autosufficiente.

Il plutonio-239 viene anche chiamato "plutonio per armi" perché ha lo scopo di creare armi nucleari e il contenuto dell'isotopo 239Pu deve essere almeno del 93,5%.

Per riflettere la struttura e la composizione della bomba atomica, come prototipo, analizziamo la bomba al plutonio "Fat Man" (Fig. 1) sganciata il 9 agosto 1945 sulla città giapponese di Nagasaki.

esplosione di una bomba nucleare atomica

Figura 1 - Bomba atomica "Fat Man"

La disposizione di questa bomba (tipica per le munizioni monofase al plutonio) è approssimativamente la seguente:

Iniziatore di neutroni - una palla di berillio con un diametro di circa 2 cm, ricoperta da un sottile strato di lega di ittrio-polonio o metallo polonio-210 - la fonte primaria di neutroni per una forte diminuzione della massa critica e l'accelerazione dell'inizio del reazione. Si accende al momento del trasferimento del nucleo di combattimento in uno stato supercritico (durante la compressione si verifica una miscela di polonio e berillio con il rilascio di un gran numero di neutroni). Attualmente, oltre a questo tipo di iniziazione, è più comune l'iniziazione termonucleare (TI). Iniziatore termonucleare (TI). Si trova al centro della carica (simile a NI) dove si trova una piccola quantità di materiale termonucleare, il cui centro è riscaldato da un'onda d'urto convergente e, nel processo di una reazione termonucleare, sullo sfondo del temperature che si sono verificate, viene prodotta una quantità significativa di neutroni, sufficiente per l'inizio di una reazione a catena da parte di neutroni (Fig. 2).

Plutonio. Utilizzare l'isotopo plutonio-239 più puro, anche se per aumentare la stabilità Proprietà fisiche(densità) e migliorare la comprimibilità della carica, il plutonio viene drogato con una piccola quantità di gallio.

Un guscio (solitamente fatto di uranio) che funge da riflettore di neutroni.

Guaina di compressione in alluminio. Fornisce una maggiore uniformità di compressione da parte di un'onda d'urto, proteggendo allo stesso tempo le parti interne della carica dal contatto diretto con esplosivi e prodotti caldi della sua decomposizione.

Esplosivo con sistema complesso detonazione, garantendo la detonazione sincrona dell'intero esplosivo. La sincronicità è necessaria per creare un'onda d'urto compressiva rigorosamente sferica (diretta all'interno della palla). Un'onda non sferica porta all'espulsione del materiale della palla per disomogeneità e impossibilità di creare una massa critica. La creazione di un tale sistema per la localizzazione di esplosivi e la detonazione era un tempo uno dei compiti più difficili. Viene utilizzato uno schema combinato (sistema di lenti) di esplosivi "veloci" e "lenti".

Corpo realizzato con elementi stampati in duralluminio - due coperchi sferici e una cintura collegata da bulloni.

Figura 2 - Il principio di funzionamento della bomba al plutonio

Il centro di un'esplosione nucleare è il punto in cui si verifica un lampo o si trova il centro della palla di fuoco e l'epicentro è la proiezione del centro dell'esplosione sulla superficie terrestre o dell'acqua.

Le armi nucleari sono il tipo più potente e pericoloso di armi di distruzione di massa, e minacciano l'intera umanità con una distruzione senza precedenti e la distruzione di milioni di persone.

Se si verifica un'esplosione a terra o abbastanza vicino alla sua superficie, parte dell'energia dell'esplosione viene trasferita sulla superficie terrestre sotto forma di vibrazioni sismiche. Si verifica un fenomeno, che nelle sue fattezze ricorda un terremoto. Come risultato di tale esplosione, si formano onde sismiche che si propagano attraverso lo spessore della terra su distanze molto lunghe. L'effetto distruttivo dell'onda è limitato a un raggio di diverse centinaia di metri.

A causa della temperatura estremamente elevata dell'esplosione, si verifica un lampo di luce brillante, la cui intensità è centinaia di volte maggiore dell'intensità dei raggi solari che cadono sulla Terra. Un flash rilascia un'enorme quantità di calore e luce. La radiazione luminosa provoca la combustione spontanea di materiali infiammabili e brucia la pelle delle persone entro un raggio di molti chilometri.

In esplosione nucleare si verifica la radiazione. Dura circa un minuto e ha un potere di penetrazione così elevato che sono necessari ripari potenti e affidabili per proteggersi da essa a distanza ravvicinata.

Un'esplosione nucleare è in grado di distruggere istantaneamente o rendere inabili persone non protette, attrezzature, strutture e materiale vario in piedi apertamente. I principali fattori dannosi di un'esplosione nucleare (PFYAV) sono:

onda d'urto;

radiazione luminosa;

radiazione penetrante;

contaminazione radioattiva dell'area;

impulso elettromagnetico (EMP).

Durante un'esplosione nucleare nell'atmosfera, la distribuzione dell'energia rilasciata tra i PNF è approssimativamente la seguente: circa il 50% per onda d'urto, per la quota di radiazione luminosa 35%, per contaminazione radioattiva 10% e 5% per radiazione penetrante ed EMP.

La contaminazione radioattiva di persone, equipaggiamento militare, terreno e vari oggetti durante un'esplosione nucleare è causata da frammenti di fissione della sostanza carica (Pu-239, U-235) e dalla parte non reagita della carica che cade dalla nuvola di esplosione, così come come isotopi radioattivi formati nel suolo e altri materiali sotto l'influenza dei neutroni - attività indotta. Nel tempo, l'attività dei frammenti di fissione diminuisce rapidamente, soprattutto nelle prime ore dopo l'esplosione. Pertanto, ad esempio, l'attività totale dei frammenti di fissione durante l'esplosione di un'arma nucleare da 20 kT sarà diverse migliaia di volte inferiore dopo un giorno rispetto a un minuto dopo l'esplosione.

Il mondo dell'atomo è così fantastico che la sua comprensione richiede una rottura radicale nei consueti concetti di spazio e tempo. Gli atomi sono così piccoli che se una goccia d'acqua potesse essere ingrandita alle dimensioni della Terra, ogni atomo in quella goccia sarebbe più piccolo di un'arancia. Infatti, una goccia d'acqua è composta da 6000 miliardi di miliardi (60000000000000000000000) di atomi di idrogeno e ossigeno. Eppure, nonostante le sue dimensioni microscopiche, l'atomo ha una struttura in qualche misura simile alla struttura del nostro sistema solare. Nel suo centro incomprensibilmente piccolo, il cui raggio è inferiore a un trilionesimo di centimetro, c'è un "sole" relativamente grande: il nucleo di un atomo.

Intorno a questo "sole" atomico ruotano minuscoli "pianeti" - gli elettroni. Il nucleo è costituito da due elementi costitutivi principali dell'Universo: protoni e neutroni (hanno un nome unificante: nucleoni). Un elettrone e un protone sono particelle cariche e la quantità di carica in ciascuna di esse è esattamente la stessa, ma le cariche differiscono nel segno: il protone è sempre caricato positivamente e l'elettrone è sempre negativo. Il neutrone non trasporta carica elettrica e quindi ha una permeabilità molto elevata.

Nella scala di misura atomica, la massa del protone e del neutrone viene presa come unità. Il peso atomico di qualsiasi elemento chimico dipende quindi dal numero di protoni e neutroni contenuti nel suo nucleo. Ad esempio, un atomo di idrogeno, il cui nucleo è costituito da un solo protone, ha massa atomica uguale a 1. Un atomo di elio, con un nucleo di due protoni e due neutroni, ha una massa atomica pari a 4.

I nuclei degli atomi dello stesso elemento contengono sempre lo stesso numero di protoni, ma il numero di neutroni può essere diverso. Gli atomi che hanno nuclei con lo stesso numero di protoni, ma differiscono per il numero di neutroni e relativi a varietà dello stesso elemento, sono detti isotopi. Per distinguerli l'uno dall'altro, al simbolo dell'elemento viene assegnato un numero, uguale alla somma di tutte le particelle nel nucleo di un dato isotopo.

Potrebbe sorgere la domanda: perché il nucleo di un atomo non si sfalda? Dopotutto, i protoni in esso contenuti sono particelle caricate elettricamente con la stessa carica, che devono respingersi a vicenda con grande forza. Ciò è spiegato dal fatto che all'interno del nucleo ci sono anche le cosiddette forze intranucleari che attraggono tra loro le particelle del nucleo. Queste forze compensano le forze repulsive dei protoni e non consentono al nucleo di separarsi spontaneamente.

Le forze intranucleari sono molto forti, ma agiscono solo a distanza molto ravvicinata. Pertanto, i nuclei di elementi pesanti, costituiti da centinaia di nucleoni, risultano instabili. Le particelle del nucleo sono in costante movimento qui (entro il volume del nucleo) e se aggiungi loro una quantità aggiuntiva di energia, possono superare le forze interne: il nucleo sarà diviso in parti. La quantità di questa energia in eccesso è chiamata energia di eccitazione. Tra gli isotopi degli elementi pesanti, ci sono quelli che sembrano sull'orlo del decadimento personale. È sufficiente solo una piccola "spinta", ad esempio, un semplice colpo nel nucleo di un neutrone (e non deve nemmeno essere accelerato ad alta velocità) per avviare la reazione di fissione nucleare. Alcuni di questi isotopi "fissili" sono stati successivamente realizzati artificialmente. In natura, esiste un solo isotopo di questo tipo: è l'uranio-235.

Urano fu scoperto nel 1783 da Klaproth, che lo isolò dalla pece di uranio e gli diede il nome del pianeta Urano recentemente scoperto. Come si è scoperto in seguito, in realtà non era l'uranio stesso, ma il suo ossido. Si ottenne l'uranio puro, un metallo bianco argenteo
solo nel 1842 Peligot. Nuovo elemento non possedeva proprietà degne di nota e non attirò l'attenzione fino al 1896, quando Becquerel scoprì il fenomeno della radioattività dei sali di uranio. Successivamente, l'uranio è diventato un oggetto ricerca scientifica ed esperimenti, ma applicazione pratica ancora non aveva.

Quando, nel primo terzo del 20° secolo, la struttura del nucleo atomico divenne più o meno chiara ai fisici, cercarono prima di tutto di realizzare il vecchio sogno degli alchimisti: cercarono di trasformarne uno elemento chimico in un altro. Nel 1934, i ricercatori francesi, i coniugi Frederic e Irene Joliot-Curie, riferirono all'Accademia francese delle scienze del seguente esperimento: quando le lastre di alluminio furono bombardate con particelle alfa (nuclei dell'atomo di elio), gli atomi di alluminio si trasformarono in atomi di fosforo , ma non ordinario, ma radioattivo, che, a sua volta, è passato in un isotopo stabile del silicio. Pertanto, un atomo di alluminio, dopo aver aggiunto un protone e due neutroni, si è trasformato in un atomo di silicio più pesante.

Questa esperienza ha portato all'idea che se i nuclei dell'elemento più pesante esistente in natura, l'uranio, sono "sgranati" con neutroni, allora si può ottenere un elemento che non esiste in condizioni naturali. Nel 1938 i chimici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassmann ripetono in termini generali l'esperienza dei coniugi Joliot-Curie, prendendo l'uranio al posto dell'alluminio. I risultati dell'esperimento non furono affatto quelli che si aspettavano: invece di un nuovo elemento superpesante con un numero di massa maggiore di quello dell'uranio, Hahn e Strassmann ricevettero elementi leggeri dalla parte centrale sistema periodico: bario, krypton, bromo e alcuni altri. Gli stessi sperimentatori non potevano spiegare il fenomeno osservato. Fu solo l'anno successivo che la fisica Lisa Meitner, alla quale Hahn riferì le sue difficoltà, trovò una spiegazione corretta per il fenomeno osservato, suggerendo che quando l'uranio veniva bombardato con neutroni, il suo nucleo si divideva (fissione). In questo caso si sarebbero dovuti formare nuclei di elementi più leggeri (da qui sono stati prelevati bario, krypton e altre sostanze), oltre a 2-3 neutroni liberi dovrebbero essere stati rilasciati. Ulteriori ricerche hanno permesso di chiarire in dettaglio il quadro di ciò che sta accadendo.

L'uranio naturale è costituito da una miscela di tre isotopi con masse di 238, 234 e 235. La quantità principale di uranio cade sull'isotopo 238, il cui nucleo comprende 92 protoni e 146 neutroni. L'uranio-235 è solo 1/140 dell'uranio naturale (0,7% (ha 92 protoni e 143 neutroni nel suo nucleo) e l'uranio-234 (92 protoni, 142 neutroni) è solo 1/17500 della massa totale dell'uranio ( 0 006% Il meno stabile di questi isotopi è l'uranio-235.

Di tanto in tanto, i nuclei dei suoi atomi si dividono spontaneamente in parti, a seguito delle quali si formano elementi più leggeri del sistema periodico. Il processo è accompagnato dal rilascio di due o tre neutroni liberi, che corrono a una velocità tremenda - circa 10 mila km / s (sono chiamati neutroni veloci). Questi neutroni possono colpire altri nuclei di uranio, provocando reazioni nucleari. Ogni isotopo si comporta in modo diverso in questo caso. I nuclei di uranio-238 nella maggior parte dei casi catturano semplicemente questi neutroni senza ulteriori trasformazioni. Ma in circa un caso su cinque, quando un neutrone veloce entra in collisione con il nucleo dell'isotopo 238, si verifica una curiosa reazione nucleare: uno dei neutroni di uranio-238 emette un elettrone, trasformandosi in un protone, cioè l'isotopo di uranio diventa di più
l'elemento pesante è il nettunio-239 (93 protoni + 146 neutroni). Ma il nettunio è instabile: dopo pochi minuti uno dei suoi neutroni emette un elettrone, trasformandosi in un protone, dopodiché l'isotopo del nettunio si trasforma nell'elemento successivo nel sistema periodico: il plutonio-239 (94 protoni + 145 neutroni). Se un neutrone entra nel nucleo dell'uranio-235 instabile, si verifica immediatamente la fissione: gli atomi decadono con l'emissione di due o tre neutroni. È chiaro che nell'uranio naturale, la maggior parte dei cui atomi appartengono all'isotopo 238, questa reazione non ha conseguenze visibili: tutti i neutroni liberi verranno eventualmente assorbiti da questo isotopo.

Ma cosa succede se immaginiamo un pezzo di uranio abbastanza massiccio, costituito interamente dall'isotopo 235?

Qui il processo andrà diversamente: i neutroni rilasciati durante la fissione di più nuclei, a loro volta, cadendo nei nuclei vicini, provocano la loro fissione. Di conseguenza, viene rilasciata una nuova porzione di neutroni, che divide i seguenti nuclei. In condizioni favorevoli, questa reazione procede come una valanga ed è chiamata reazione a catena. Poche particelle di bombardamento possono essere sufficienti per avviarlo.

In effetti, lasciamo che solo 100 neutroni bombardino l'uranio-235. Divideranno 100 nuclei di uranio. In questo caso verranno rilasciati 250 nuovi neutroni di seconda generazione (una media di 2,5 per fissione). I neutroni della seconda generazione produrranno già 250 fissioni, durante le quali verranno rilasciati 625 neutroni. Nella prossima generazione sarà il 1562, poi il 3906, poi il 9670 e così via. Il numero di divisioni aumenterà senza limiti se il processo non viene interrotto.

Tuttavia, in realtà, solo una parte insignificante dei neutroni entra nei nuclei degli atomi. Gli altri, precipitandosi rapidamente tra loro, vengono portati via nello spazio circostante. Una reazione a catena autosufficiente può verificarsi solo in una matrice sufficientemente ampia di uranio-235, che si dice abbia una massa critica. (Questa massa in condizioni normali è di 50 kg.) È importante notare che la fissione di ciascun nucleo è accompagnata dal rilascio di un'enorme quantità di energia, che risulta essere circa 300 milioni di volte superiore all'energia spesa per la fissione ! (È stato calcolato che con la fissione completa di 1 kg di uranio-235, viene rilasciata la stessa quantità di calore di quando si bruciano 3mila tonnellate di carbone.)

Questa colossale ondata di energia, rilasciata in pochi istanti, si manifesta come un'esplosione di forza mostruosa ed è alla base del funzionamento delle armi nucleari. Ma affinché quest'arma diventi una realtà, è necessario che la carica non sia costituita da uranio naturale, ma da un raro isotopo - 235 (tale uranio è chiamato arricchito). Successivamente si è scoperto che anche il plutonio puro è un materiale fissile e può essere utilizzato in una carica atomica invece dell'uranio-235.

Tutte queste importanti scoperte furono fatte alla vigilia della seconda guerra mondiale. Presto iniziò il lavoro segreto in Germania e in altri paesi sulla creazione di una bomba atomica. Negli Stati Uniti, questo problema è stato affrontato nel 1941. L'intero complesso delle opere ha ricevuto il nome di "Manhattan Project".

La direzione amministrativa del progetto è stata affidata al generale Groves e la direzione scientifica è stata affidata al professor Robert Oppenheimer dell'Università della California. Entrambi erano ben consapevoli dell'enorme complessità del compito che li attendeva. Pertanto, la prima preoccupazione di Oppenheimer è stata l'acquisizione di un team scientifico altamente intelligente. C'erano molti fisici negli Stati Uniti in quel momento che erano emigrati da Germania nazista. Non è stato facile coinvolgerli nella creazione di armi dirette contro la loro antica patria. Oppenheimer ha parlato con tutti personalmente, usando tutta la forza del suo fascino. Ben presto riuscì a radunare un piccolo gruppo di teorici, che chiamò scherzosamente "luminari". E infatti includeva i più grandi esperti dell'epoca nel campo della fisica e della chimica. (Tra questi 13 vincitori premio Nobel, tra cui Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Oltre a loro, c'erano molti altri specialisti di vari profili.

Il governo degli Stati Uniti non ha lesinato sulla spesa e fin dall'inizio il lavoro ha assunto una portata grandiosa. Nel 1942 a Los Alamos fu fondato il più grande laboratorio di ricerca del mondo. La popolazione di questa città scientifica raggiunse presto le 9 mila persone. Secondo la composizione degli scienziati, la portata esperimenti scientifici, il numero di specialisti e lavoratori coinvolti nel lavoro del Los Alamos Laboratory non ha eguali nella storia del mondo. Il Progetto Manhattan aveva la sua polizia, controspionaggio, sistema di comunicazione, magazzini, insediamenti, fabbriche, laboratori e un budget colossale.

L'obiettivo principale del progetto era ottenere abbastanza materiale fissile da cui creare diverse bombe atomiche. Oltre all'uranio-235, come già accennato, l'elemento artificiale plutonio-239 potrebbe fungere da carica per la bomba, ovvero la bomba potrebbe essere di uranio o plutonio.

Boschi e Oppenheimer convenuto che il lavoro dovrebbe essere svolto contemporaneamente in due direzioni, poiché è impossibile decidere in anticipo quale di esse sarà più promettente. Entrambi i metodi erano fondamentalmente diversi l'uno dall'altro: l'accumulo di uranio-235 doveva essere effettuato separandolo dalla maggior parte dell'uranio naturale e il plutonio poteva essere ottenuto solo a seguito di una reazione nucleare controllata irradiando l'uranio-238 con neutroni. Entrambi i percorsi sembravano insolitamente difficili e non promettevano soluzioni facili.

In effetti, come si possono separare due isotopi che differiscono solo leggermente nel loro peso e si comportano chimicamente esattamente nello stesso modo? Né la scienza né la tecnologia hanno mai affrontato un problema del genere. Anche la produzione di plutonio sembrava inizialmente molto problematica. Prima di questo, l'intera esperienza delle trasformazioni nucleari è stata ridotta a diversi esperimenti di laboratorio. Ora era necessario padroneggiare la produzione di chilogrammi di plutonio su scala industriale, sviluppare e creare un'installazione speciale per questo: un reattore nucleare e imparare a controllare il corso di una reazione nucleare.

E qua e là un intero complesso di problemi complessi doveva essere risolto. Pertanto, il "Progetto Manhattan" consisteva in diversi sottoprogetti, guidati da eminenti scienziati. Lo stesso Oppenheimer era il capo del Los Alamos Science Laboratory. Lawrence era responsabile del Radiation Laboratory presso l'Università della California. Fermi ha condotto una ricerca all'Università di Chicago sulla creazione di un reattore nucleare.

Inizialmente, il problema più importante era l'ottenimento dell'uranio. Prima della guerra, questo metallo in realtà non aveva alcuna utilità. Ora che era necessario immediatamente in grandi quantità, si è scoperto che non esisteva un modo industriale per produrlo.

La società Westinghouse ha intrapreso il suo sviluppo e ha raggiunto rapidamente il successo. Dopo la purificazione della resina di uranio (in questa forma l'uranio si trova in natura) e l'ottenimento dell'ossido di uranio, è stato convertito in tetrafluoruro (UF4), dal quale è stato isolato l'uranio metallico mediante elettrolisi. Se alla fine del 1941 gli scienziati americani avevano a disposizione solo pochi grammi di uranio metallico, già nel novembre 1942 la sua produzione industriale negli stabilimenti di Westinghouse raggiungeva le 6.000 libbre al mese.

Allo stesso tempo, erano in corso i lavori per la creazione di un reattore nucleare. Il processo di produzione del plutonio in realtà si riduceva all'irradiazione di barre di uranio con neutroni, a seguito della quale parte dell'uranio-238 doveva trasformarsi in plutonio. Fonti di neutroni in questo caso potrebbero essere atomi di uranio-235 fissili sparsi in quantità sufficienti tra gli atomi di uranio-238. Ma per mantenere una riproduzione costante dei neutroni, doveva iniziare una reazione a catena di fissione degli atomi di uranio-235. Intanto, come già accennato, per ogni atomo di uranio-235 c'erano 140 atomi di uranio-238. È chiaro che i neutroni che volavano in tutte le direzioni avevano molte più probabilità di incontrarli sulla loro strada. Cioè, un numero enorme di neutroni rilasciati si è rivelato inutilmente assorbito dall'isotopo principale. Ovviamente, in tali condizioni, la reazione a catena non poteva andare. Come essere?

All'inizio sembrava che senza la separazione di due isotopi il funzionamento del reattore fosse generalmente impossibile, ma presto si stabilì una circostanza importante: si scoprì che l'uranio-235 e l'uranio-238 erano sensibili a neutroni di diverse energie. È possibile dividere il nucleo di un atomo di uranio-235 con un neutrone di energia relativamente bassa, avente una velocità di circa 22 m/s. Tali neutroni lenti non vengono catturati dai nuclei di uranio-238 - per questo devono avere una velocità dell'ordine di centinaia di migliaia di metri al secondo. In altre parole, l'uranio-238 non è in grado di impedire l'inizio e il progresso di una reazione a catena nell'uranio-235 causata da neutroni rallentati a velocità estremamente basse - non più di 22 m/s. Questo fenomeno è stato scoperto dal fisico italiano Fermi, che visse negli Stati Uniti dal 1938 e qui supervisionò i lavori per la creazione del primo reattore. Fermi ha deciso di utilizzare la grafite come moderatore di neutroni. Secondo i suoi calcoli, i neutroni emessi dall'uranio-235, dopo essere passati attraverso uno strato di grafite di 40 cm, avrebbero dovuto ridurre la loro velocità a 22 m/s e avviare una reazione a catena autosufficiente nell'uranio-235.

La cosiddetta acqua "pesante" potrebbe fungere da moderatore. Poiché gli atomi di idrogeno che lo compongono sono molto vicini per dimensioni e massa ai neutroni, potrebbero rallentarli meglio. (Succede più o meno la stessa cosa con i neutroni veloci come con le palline: se una pallina ne colpisce una grande, rotola indietro, quasi senza perdere velocità, ma quando incontra una pallina le trasferisce una parte significativa della sua energia - proprio come un neutrone in una collisione elastica rimbalza su un nucleo pesante solo leggermente rallentando, e in caso di collisione con i nuclei degli atomi di idrogeno perde tutta la sua energia molto rapidamente.) Tuttavia, l'acqua normale non è adatta a rallentare, poiché il suo idrogeno tende per assorbire i neutroni. Ecco perché il deuterio, che fa parte dell'acqua "pesante", dovrebbe essere utilizzato per questo scopo.

All'inizio del 1942, sotto la guida di Fermi, iniziò la costruzione del primo reattore nucleare in assoluto nel campo da tennis sotto le tribune ovest del Chicago Stadium. Tutto il lavoro è stato svolto dagli stessi scienziati. La reazione può essere controllata nell'unico modo: regolando il numero di neutroni coinvolti nella reazione a catena. Fermi immaginava di farlo con barre realizzate con materiali come boro e cadmio, che assorbono fortemente i neutroni. I mattoni di grafite fungevano da moderatore, da cui i fisici hanno eretto colonne alte 3 me larghe 1,2 m, tra cui sono stati installati blocchi rettangolari con ossido di uranio. Circa 46 tonnellate di ossido di uranio e 385 tonnellate di grafite sono entrate nell'intera struttura. Per rallentare la reazione servivano barre di cadmio e boro introdotte nel reattore.

Se ciò non bastasse, per l'assicurazione, su una piattaforma situata sopra il reattore, c'erano due scienziati con secchi pieni di una soluzione di sali di cadmio: avrebbero dovuto versarli sul reattore se la reazione fosse andata fuori controllo. Fortunatamente, questo non era necessario. Il 2 dicembre 1942 Fermi ordinò l'estensione di tutte le barre di comando e iniziò l'esperimento. Quattro minuti dopo, i contatori di neutroni iniziarono a scattare sempre più forte. Con ogni minuto, l'intensità del flusso di neutroni aumentava. Ciò indicava che nel reattore stava avvenendo una reazione a catena. È andato avanti per 28 minuti. Allora Fermi fece un segnale, e le aste abbassate fermarono il processo. Così, per la prima volta, l'uomo ha liberato l'energia del nucleo atomico e ha dimostrato di poterlo controllare a piacimento. Ora non c'era più alcun dubbio sul fatto che le armi nucleari fossero una realtà.

Nel 1943 il reattore di Fermi fu smantellato e trasportato al Laboratorio Nazionale Aragonese (50 km da Chicago). Qui fu presto costruito un altro reattore nucleare, in cui l'acqua pesante veniva utilizzata come moderatore. Consisteva in un serbatoio cilindrico in alluminio contenente 6,5 tonnellate di acqua pesante, in cui venivano caricate verticalmente 120 barre di uranio metallico, racchiuse in una guaina di alluminio. Le sette barre di controllo erano fatte di cadmio. Intorno al serbatoio c'era un riflettore di grafite, poi uno schermo fatto di leghe di piombo e cadmio. L'intera struttura è stata racchiusa in un guscio di cemento con uno spessore della parete di circa 2,5 m.

Gli esperimenti su questi reattori sperimentali hanno confermato la possibilità produzione industriale plutonio.

Il centro principale del "Manhattan Project" divenne presto la città di Oak Ridge nella Tennessee River Valley, la cui popolazione in pochi mesi crebbe fino a 79mila persone. Qui fu costruito in breve tempo il primo impianto di produzione di uranio arricchito della storia. Immediatamente nel 1943 fu lanciato un reattore industriale che produceva plutonio. Nel febbraio 1944 da esso venivano estratti giornalmente circa 300 kg di uranio, dalla cui superficie si otteneva il plutonio per separazione chimica. (Per fare ciò, il plutonio è stato prima disciolto e poi precipitato.) L'uranio purificato è stato quindi riportato nuovamente al reattore. Nello stesso anno, nell'arido e desolato deserto sulla sponda meridionale del fiume Columbia, iniziò la costruzione dell'enorme stabilimento di Hanford. Qui si trovavano tre potenti reattori nucleari, che fornivano diverse centinaia di grammi di plutonio al giorno.

Parallelamente, era in pieno svolgimento la ricerca per sviluppare un processo industriale per l'arricchimento dell'uranio.

Dopo aver considerato diverse varianti, Groves e Oppenheimer hanno deciso di concentrarsi su due metodi: diffusione del gas ed elettromagnetico.

Il metodo di diffusione del gas si basava su un principio noto come legge di Graham (fu formulato per la prima volta nel 1829 dal chimico scozzese Thomas Graham e sviluppato nel 1896 dal fisico inglese Reilly). Secondo questa legge, se due gas, uno dei quali è più leggero dell'altro, vengono fatti passare attraverso un filtro con aperture trascurabilmente piccole, allora passerà un po' più di gas leggero rispetto a quello pesante. Nel novembre 1942, Urey e Dunning alla Columbia University hanno creato un metodo di diffusione gassosa per separare gli isotopi dell'uranio basato sul metodo Reilly.

Poiché l'uranio naturale lo è solido, quindi è stato prima convertito in fluoruro di uranio (UF6). Questo gas è stato quindi fatto passare attraverso microscopici fori - dell'ordine dei millesimi di millimetro - nel setto del filtro.

Poiché la differenza nei pesi molari dei gas era molto piccola, dietro il deflettore il contenuto di uranio-235 aumentava solo di un fattore 1,0002.

Per aumentare ulteriormente la quantità di uranio-235, la miscela risultante viene nuovamente fatta passare attraverso una partizione e la quantità di uranio viene nuovamente aumentata di 1,0002 volte. Pertanto, per aumentare il contenuto di uranio-235 al 99%, è stato necessario far passare il gas attraverso 4000 filtri. Ciò è avvenuto in un enorme impianto di diffusione gassosa a Oak Ridge.

Nel 1940, sotto la guida di Ernst Lawrence presso l'Università della California, iniziò la ricerca sulla separazione degli isotopi dell'uranio con il metodo elettromagnetico. Era necessario trovare tali processi fisici che consentissero di separare gli isotopi usando la differenza delle loro masse. Lawrence ha tentato di separare gli isotopi utilizzando il principio di uno spettrografo di massa, uno strumento che determina le masse degli atomi.

Il principio del suo funzionamento era il seguente: gli atomi preionizzati erano accelerati campo elettrico, e quindi sono passati attraverso un campo magnetico in cui hanno descritto cerchi situati su un piano perpendicolare alla direzione del campo. Poiché i raggi di queste traiettorie erano proporzionali alla massa, gli ioni leggeri finivano su cerchi di raggio minore rispetto a quelli pesanti. Se le trappole sono state posizionate lungo il percorso degli atomi, è stato possibile in questo modo raccogliere separatamente diversi isotopi.

Questo era il metodo. In condizioni di laboratorio, ha dato buoni risultati. Ma la costruzione di un impianto in cui la separazione degli isotopi potesse essere effettuata su scala industriale si è rivelata estremamente difficile. Tuttavia, Lawrence alla fine riuscì a superare tutte le difficoltà. Il risultato dei suoi sforzi fu l'apparizione del calutrone, che fu installato in un gigantesco impianto a Oak Ridge.

Questo impianto elettromagnetico è stato costruito nel 1943 e si è rivelato forse il frutto più costoso del Progetto Manhattan. Il metodo di Lawrence richiedeva un gran numero di dispositivi complessi non ancora sviluppati relativi a alta tensione, alto vuoto e forti campi magnetici. I costi erano enormi. Calutron aveva un elettromagnete gigante, la cui lunghezza raggiungeva i 75 me pesava circa 4000 tonnellate.

Diverse migliaia di tonnellate di filo d'argento sono andate negli avvolgimenti di questo elettromagnete.

L'intera opera (escluso il costo di 300 milioni di dollari in argento, che il Tesoro dello Stato ha fornito solo temporaneamente) è costata 400 milioni di dollari. Solo per l'energia elettrica spesa dal Calutrone, il Ministero della Difesa ha pagato 10 milioni. Gran parte dell'attrezzatura nello stabilimento di Oak Ridge era superiore per dimensioni e precisione a qualsiasi cosa mai sviluppata sul campo.

Ma tutte queste spese non sono state vane. Dopo aver speso un totale di circa 2 miliardi di dollari, gli scienziati statunitensi nel 1944 hanno creato una tecnologia unica per l'arricchimento dell'uranio e la produzione di plutonio. Nel frattempo, al Los Alamos Laboratory, stavano lavorando al progetto della bomba stessa. Il principio del suo funzionamento era in generale chiaro da molto tempo: la sostanza fissile (plutonio o uranio-235) avrebbe dovuto essere trasferita in uno stato critico al momento dell'esplosione (perché si verificasse una reazione a catena, la massa di la carica deve essere anche sensibilmente maggiore di quella critica) e irradiata con un fascio di neutroni, che comporta l'inizio di una reazione a catena.

Secondo i calcoli, la massa critica della carica ha superato i 50 chilogrammi, ma potrebbe essere notevolmente ridotta. In generale, l'entità della massa critica è fortemente influenzata da diversi fattori. Maggiore è la superficie della carica, più neutroni vengono emessi inutilmente nello spazio circostante. zona più piccola la superficie ha una sfera. Di conseguenza, le cariche sferiche, a parità di condizioni, hanno la massa critica più piccola. Inoltre, il valore della massa critica dipende dalla purezza e dal tipo di materiali fissili. È inversamente proporzionale al quadrato della densità di questo materiale, che consente, ad esempio, raddoppiando la densità, di ridurre la massa critica di un fattore quattro. Il grado di subcriticità richiesto può essere ottenuto, ad esempio, compattando il materiale fissile a causa dell'esplosione di una carica esplosiva convenzionale realizzata sotto forma di un guscio sferico che circonda la carica nucleare. La massa critica può anche essere ridotta circondando la carica con uno schermo che riflette bene i neutroni. Piombo, berillio, tungsteno, uranio naturale, ferro e molti altri possono essere usati come tali schermi.

Uno dei possibili progetti della bomba atomica consiste in due pezzi di uranio, che, quando combinati, formano una massa maggiore di quella critica. Per provocare l'esplosione di una bomba, è necessario riunirli il più rapidamente possibile. Il secondo metodo si basa sull'uso di un'esplosione convergente verso l'interno. In questo caso, il flusso di gas di un esplosivo convenzionale è stato diretto verso il materiale fissile che si trova all'interno e comprimendolo fino a raggiungere una massa critica. La connessione della carica e il suo intenso irraggiamento con i neutroni, come già accennato, provoca una reazione a catena, a seguito della quale, nel primo secondo, la temperatura sale a 1 milione di gradi. Durante questo periodo, solo il 5% circa della massa critica è riuscito a separarsi. Il resto della carica nei primi progetti di bombe è evaporato senza
nulla di buono.

La prima bomba atomica della storia (le fu dato il nome di "Trinity") fu assemblata nell'estate del 1945. E il 16 giugno 1945, la prima esplosione atomica sulla Terra fu effettuata nel sito di test nucleari nel deserto di Alamogordo (Nuovo Messico). La bomba è stata posizionata al centro del sito di prova in cima a una torre d'acciaio di 30 metri. Attorno ad esso era collocata a grande distanza un'apparecchiatura di registrazione. A 9 km c'era un posto di osservazione ea 16 km un posto di comando. L'esplosione atomica ha impressionato tutti i testimoni di questo evento. Secondo la descrizione dei testimoni oculari, c'era la sensazione che molti soli si unissero in uno e illuminassero il poligono contemporaneamente. Poi un'enorme palla di fuoco apparve sopra la pianura, e una nuvola rotonda di polvere e luce cominciò a salire lentamente e minacciosamente verso di essa.

Dopo essere decollata da terra, questa palla di fuoco è volata fino a un'altezza di oltre tre chilometri in pochi secondi. Con ogni momento cresceva di dimensioni, presto il suo diametro raggiunse 1,5 km e lentamente salì nella stratosfera. La palla di fuoco ha poi lasciato il posto a una colonna di fumo vorticoso, che si estendeva per un'altezza di 12 km, assumendo la forma di un fungo gigante. Tutto questo fu accompagnato da un terribile ruggito, dal quale tremò la terra. La potenza della bomba esplosa ha superato tutte le aspettative.

Non appena la situazione delle radiazioni lo ha permesso, diversi carri armati Sherman, rivestiti di piastre di piombo dall'interno, si sono precipitati nell'area dell'esplosione. Su uno di loro c'era Fermi, ansioso di vedere i risultati del suo lavoro. La terra bruciata morta apparve davanti ai suoi occhi, su cui tutta la vita fu distrutta entro un raggio di 1,5 km. La sabbia sinterizzava in una crosta vitrea verdastra che ricopriva il terreno. In un enorme cratere giacevano i resti mutilati di una torre di sostegno in acciaio. La forza dell'esplosione è stata stimata in 20.000 tonnellate di tritolo.

Il passo successivo doveva essere l'uso in combattimento della bomba atomica contro il Giappone, che, dopo la resa della Germania nazista, da solo continuò la guerra con gli Stati Uniti ei suoi alleati. Allora non c'erano veicoli di lancio, quindi il bombardamento doveva essere effettuato da un aereo. I componenti delle due bombe furono trasportati con grande cura dalla USS Indianapolis all'isola di Tinian, dove aveva sede il 509° Composite Group della US Air Force. Per tipo di carica e design, queste bombe erano in qualche modo diverse l'una dall'altra.

La prima bomba atomica - "Baby" - era una bomba aerea di grandi dimensioni con una carica atomica di uranio-235 altamente arricchito. La sua lunghezza era di circa 3 m, diametro - 62 cm, peso - 4,1 tonnellate.

La seconda bomba atomica - "Fat Man" - con una carica di plutonio-239 aveva una forma a uovo con uno stabilizzatore di grandi dimensioni. La sua lunghezza
era 3,2 m, diametro 1,5 m, peso - 4,5 tonnellate.

Il 6 agosto, il bombardiere B-29 Enola Gay del colonnello Tibbets ha lanciato il "Kid" sulla grande città giapponese di Hiroshima. La bomba è stata lanciata con il paracadute ed è esplosa, come previsto, a un'altitudine di 600 m da terra.

Le conseguenze dell'esplosione furono terribili. Anche sugli stessi piloti, la vista della pacifica città da loro distrutta in un istante fece un'impressione deprimente. Più tardi, uno di loro ha ammesso di aver visto in quel momento la cosa peggiore che una persona può vedere.

Per coloro che erano sulla terra, quello che stava accadendo sembrava un vero inferno. Prima di tutto, un'ondata di caldo è passata su Hiroshima. La sua azione durò solo pochi istanti, ma fu così potente che sciolse anche piastrelle e cristalli di quarzo in lastre di granito, trasformò in carbone i pali del telefono a una distanza di 4 km e, infine, inceneriva così i corpi umani che ne restavano solo ombre sull'asfalto del marciapiede o sui muri delle case. Poi una mostruosa folata di vento sfuggì da sotto la palla di fuoco e si precipitò sulla città alla velocità di 800 km/h, spazzando via tutto ciò che incontrava sul suo cammino. Le case che non hanno resistito al suo assalto furioso sono crollate come se fossero state abbattute. In un cerchio gigante con un diametro di 4 km, non un solo edificio è rimasto intatto. Pochi minuti dopo l'esplosione, una pioggia radioattiva nera cadde sulla città: questa umidità si trasformò in vapore condensato negli strati alti dell'atmosfera e cadde a terra sotto forma di grandi gocce mescolate a polvere radioattiva.

Dopo la pioggia, una nuova raffica di vento ha colpito la città, questa volta in direzione dell'epicentro. Era più debole del primo, ma ancora abbastanza forte da sradicare gli alberi. Il vento alimentava un gigantesco fuoco in cui bruciava tutto ciò che poteva bruciare. Dei 76.000 edifici, 55.000 furono completamente distrutti e bruciati. Testimoni di questa terribile catastrofe hanno ricordato le persone-torce da cui sono caduti a terra vestiti bruciati insieme a brandelli di pelle, e folle di persone sconvolte, coperte da terribili ustioni, che si sono precipitate urlando per le strade. Nell'aria c'era un puzzo soffocante di carne umana bruciata. La gente giaceva ovunque, morta e morente. C'erano molti che erano ciechi e sordi e, frugando in tutte le direzioni, non riuscivano a distinguere nulla nel caos che regnava intorno.

Gli sfortunati, che si trovavano dall'epicentro a una distanza massima di 800 m, si esaurirono in una frazione di secondo nel senso letterale della parola: le loro viscere evaporarono e i loro corpi si trasformarono in grumi di carboni fumanti. Situati a una distanza di 1 km dall'epicentro, sono stati colpiti da malattie da radiazioni in una forma estremamente grave. Nel giro di poche ore, hanno iniziato a vomitare gravemente, la temperatura è salita a 39-40 gradi, sono comparsi mancanza di respiro e sanguinamento. Quindi sulla pelle sono apparse ulcere non cicatrizzanti, la composizione del sangue è cambiata radicalmente e i capelli sono caduti. Dopo terribili sofferenze, di solito il secondo o il terzo giorno, si verificò la morte.

In totale, circa 240 mila persone sono morte a causa dell'esplosione e della malattia da radiazioni. Circa 160 mila hanno ricevuto malattie da radiazioni in una forma più lieve: la loro dolorosa morte è stata ritardata di diversi mesi o anni. Quando la notizia della catastrofe si è diffusa in tutto il paese, tutto il Giappone è stato paralizzato dalla paura. È aumentato ulteriormente dopo che l'aereo Box Car del maggiore Sweeney ha sganciato una seconda bomba su Nagasaki il 9 agosto. Qui furono uccisi e feriti anche diverse centinaia di migliaia di abitanti. Incapace di resistere alle nuove armi, il governo giapponese capitolò: la bomba atomica pose fine alla seconda guerra mondiale.

La guerra è finita. Durò solo sei anni, ma riuscì a cambiare il mondo e le persone quasi irriconoscibili.

Civiltà umana prima del 1939 e civilizzazione umana dopo il 1945 sono sorprendentemente diversi l'uno dall'altro. Ci sono molte ragioni per questo, ma una delle più importanti è l'emergere di armi nucleari. Si può affermare senza esagerare che l'ombra di Hiroshima giace su tutta la seconda metà del 20° secolo. Divenne una profonda bruciatura morale per molti milioni di persone, sia coloro che erano contemporanei di questa catastrofe che quelli nati decenni dopo di essa. Uomo moderno non riesce più a pensare al mondo come lo pensava prima del 6 agosto 1945 - capisce troppo chiaramente che questo mondo può trasformarsi in un nulla in pochi istanti.

Una persona moderna non può guardare alla guerra, come guardavano i suoi nonni e bisnonni: sa per certo che questa guerra sarà l'ultima e non ci saranno né vincitori né vinti. Le armi nucleari hanno lasciato il segno in tutte le sfere vita pubblica e la civiltà moderna non può vivere secondo le stesse leggi di sessanta o ottanta anni fa. Nessuno lo ha capito meglio degli stessi creatori della bomba atomica.

"Gente del nostro pianeta Robert Oppenheimer ha scritto, dovrebbe unire. Orrore e distruzione seminati ultima guerra, dettaci questa idea. Le esplosioni di bombe atomiche lo hanno dimostrato con tutta crudeltà. Altre persone altre volte hanno detto parole simili - solo su altre armi e altre guerre. Non ci sono riusciti. Ma chi oggi dice che queste parole sono inutili si lascia ingannare dalle vicissitudini della storia. Non possiamo esserne convinti. I risultati del nostro lavoro non lasciano altra scelta all'umanità che creare un mondo unito. Un mondo basato sul diritto e sull'umanesimo".

Dopo la fine della seconda guerra mondiale, il paese coalizione anti-hitleriana hanno cercato rapidamente di anticiparsi nello sviluppo di una bomba nucleare più potente.

Il primo test, condotto dagli americani su oggetti reali in Giappone, ha scaldato al limite la situazione tra URSS e USA. Le potenti esplosioni che tuonavano nelle città giapponesi e praticamente distrussero tutta la vita in esse costrinsero Stalin ad abbandonare molte rivendicazioni sulla scena mondiale. La maggior parte dei fisici sovietici fu urgentemente "gettata" allo sviluppo di armi nucleari.

Quando e come sono nate le armi nucleari

Il 1896 può essere considerato l'anno di nascita della bomba atomica. Fu allora che il chimico francese A. Becquerel scoprì che l'uranio è radioattivo. La reazione a catena dell'uranio forma una potente energia che funge da base per una terribile esplosione. È improbabile che Becquerel abbia immaginato che la sua scoperta avrebbe portato alla creazione di armi nucleari, l'arma più terribile del mondo intero.

La fine del XIX - l'inizio del XX secolo fu un punto di svolta nella storia dell'invenzione delle armi nucleari. Fu in questo periodo di tempo che scienziati di vari paesi del mondo furono in grado di scoprire le seguenti leggi, raggi ed elementi:

Raggi alfa, gamma e beta;
Sono stati scoperti molti isotopi di elementi chimici con proprietà radioattive;
È stata scoperta la legge del decadimento radioattivo, che determina il tempo e la dipendenza quantitativa dell'intensità del decadimento radioattivo, in funzione del numero di atomi radioattivi nel campione di prova;
Nacque l'isometria nucleare.

Negli anni '30, per la prima volta, furono in grado di dividere il nucleo atomico dell'uranio assorbendo i neutroni. Allo stesso tempo, sono stati scoperti positroni e neuroni. Tutto ciò ha dato un potente impulso allo sviluppo di armi che utilizzavano l'energia atomica. Nel 1939 fu brevettato il primo progetto di bomba atomica al mondo. Ciò è stato fatto dal fisico francese Frederic Joliot-Curie.

Come risultato di ulteriori ricerche e sviluppo in questo settore, è nata una bomba nucleare. La potenza e la portata di distruzione delle moderne bombe atomiche è così grande che un paese che ha un potenziale nucleare praticamente non ne ha bisogno potente esercito, poiché una bomba atomica è in grado di distruggere un intero stato.

Come funziona una bomba atomica

Una bomba atomica è composta da molti elementi, i principali dei quali sono:

Corpo della Bomba Atomica;
Sistema di automazione che controlla il processo di esplosione;
Carica nucleare o testata.

Il sistema di automazione si trova nel corpo di una bomba atomica, insieme a una carica nucleare. Il design dello scafo deve essere sufficientemente affidabile per proteggere la testata da vari fattori e influenze esterne. Ad esempio, varie influenze meccaniche, termiche o simili, che possono portare a un'esplosione non pianificata di grande potenza, in grado di distruggere tutto ciò che lo circonda.

Il compito dell'automazione include il controllo completo sull'esplosione al momento giusto, quindi il sistema è composto dai seguenti elementi:

Dispositivo responsabile della detonazione di emergenza;
Alimentazione del sistema di automazione;
Sistema di sensori insidiosi;
dispositivo di armamento;
Dispositivo di sicurezza.

Quando sono stati effettuati i primi test, le bombe nucleari sono state consegnate da aerei che hanno avuto il tempo di lasciare l'area colpita. Le moderne bombe atomiche sono così potenti che possono essere lanciate solo da missili da crociera, balistici o persino antiaerei.

Le bombe atomiche utilizzano una varietà di sistemi di detonazione. Il più semplice di questi è un semplice dispositivo che viene attivato quando un proiettile colpisce un bersaglio.

Una delle caratteristiche principali delle bombe nucleari e dei missili è la loro divisione in calibri, che sono di tre tipi:

Piccola, la potenza delle bombe atomiche di questo calibro equivale a diverse migliaia di tonnellate di tritolo;
Medio (potere di esplosione - diverse decine di migliaia di tonnellate di TNT);
Grande, la cui potenza di carica è misurata in milioni di tonnellate di TNT.

È interessante notare che il più delle volte la potenza di tutte le bombe nucleari viene misurata con precisione nell'equivalente di TNT, poiché non esiste una scala per misurare la potenza di un'esplosione per le armi atomiche.

Algoritmi per il funzionamento delle bombe nucleari

Qualsiasi bomba atomica funziona secondo il principio dell'utilizzo dell'energia nucleare, che viene rilasciata durante una reazione nucleare. Questa procedura si basa sulla fissione di nuclei pesanti o sulla sintesi di polmoni. Poiché questa reazione rilascia un'enorme quantità di energia e nel più breve tempo possibile, il raggio di distruzione di una bomba nucleare è molto impressionante. A causa di questa caratteristica, le armi nucleari sono classificate come armi di distruzione di massa.

Ci sono due punti principali nel processo che inizia con l'esplosione di una bomba atomica:

Questo è il centro immediato dell'esplosione, dove avviene la reazione nucleare;
L'epicentro dell'esplosione, che si trova nel luogo in cui è esplosa la bomba.

L'energia nucleare rilasciata durante l'esplosione di una bomba atomica è così forte che sulla terra iniziano i tremori sismici. Allo stesso tempo, queste scosse portano distruzione diretta solo a una distanza di diverse centinaia di metri (sebbene, data la forza dell'esplosione della bomba stessa, queste scosse non influiscano più su nulla).

Fattori di danno in un'esplosione nucleare

L'esplosione di una bomba nucleare porta non solo una terribile distruzione istantanea. Le conseguenze di questa esplosione saranno avvertite non solo dalle persone cadute nell'area colpita, ma anche dai loro figli, nati dopo l'esplosione atomica. I tipi di distruzione da parte di armi atomiche sono suddivisi nei seguenti gruppi:

Radiazione luminosa che si verifica direttamente durante l'esplosione;
L'onda d'urto propagata da una bomba subito dopo l'esplosione;
Impulso elettromagnetico;
radiazione penetrante;
Una contaminazione radioattiva che può durare per decenni.

Sebbene a prima vista un lampo di luce rappresenti la minaccia minore, in realtà si forma a seguito del rilascio di un'enorme quantità di energia termica e luminosa. La sua potenza e forza supera di gran lunga la potenza dei raggi del sole, quindi la sconfitta della luce e del calore può essere fatale a una distanza di diversi chilometri.

Anche la radiazione rilasciata durante l'esplosione è molto pericolosa. Sebbene non duri a lungo, riesce a infettare tutto ciò che lo circonda, poiché la sua capacità di penetrazione è incredibilmente alta.

onda d'urto a esplosione atomica agisce come la stessa onda nelle esplosioni convenzionali, solo la sua potenza e il suo raggio di distruzione sono molto più grandi. In pochi secondi provoca danni irreparabili non solo alle persone, ma anche alle attrezzature, agli edifici e alla natura circostante.

Le radiazioni penetranti provocano lo sviluppo di malattie da radiazioni e un impulso elettromagnetico è pericoloso solo per le apparecchiature. La combinazione di tutti questi fattori, più la potenza dell'esplosione, rende la bomba atomica l'arma più pericolosa del mondo.

Il primo test di armi nucleari al mondo

Il primo paese a sviluppare e testare armi nucleari sono stati gli Stati Uniti d'America. È stato il governo degli Stati Uniti a stanziare enormi sussidi in denaro per lo sviluppo di nuove armi promettenti. Entro la fine del 1941, molti eminenti scienziati nel campo dello sviluppo atomico furono invitati negli Stati Uniti, che nel 1945 furono in grado di presentare un prototipo di bomba atomica adatta per i test.

Il primo test al mondo di una bomba atomica equipaggiata con un ordigno esplosivo è stato effettuato nel deserto dello stato del New Mexico. Una bomba chiamata "Gadget" fu fatta esplodere il 16 luglio 1945. Il risultato del test è stato positivo, anche se i militari hanno chiesto di testare una bomba nucleare in condizioni di combattimento reali.

Vedendo che mancava solo un passo prima della vittoria nella coalizione nazista, e che potrebbe non esserci più un'opportunità del genere, il Pentagono decise di infliggere attacco nucleare dall'ultimo alleato Germania nazista- Giappone. Inoltre, l'uso di una bomba nucleare avrebbe dovuto risolvere diversi problemi contemporaneamente:

Per evitare l'inutile spargimento di sangue che si verificherebbe inevitabilmente se le truppe statunitensi mettessero piede sul territorio imperiale giapponese;
Mettere in ginocchio in un colpo solo i giapponesi intransigenti, costringendoli ad accettare condizioni favorevoli agli Stati Uniti;
Mostra all'URSS (come possibile rivale in futuro) che l'esercito americano ha un'arma unica in grado di spazzare via qualsiasi città dalla faccia della terra;
E, naturalmente, per vedere in pratica di cosa sono capaci le armi nucleari in condizioni di combattimento reali.

Il 6 agosto 1945, la prima bomba atomica al mondo fu sganciata sulla città giapponese di Hiroshima, che fu usata nelle operazioni militari. Questa bomba si chiamava "Baby", poiché il suo peso era di 4 tonnellate. Il lancio della bomba è stato pianificato con cura e ha colpito esattamente dove era stato pianificato. Quelle case che non furono distrutte dall'esplosione furono bruciate, poiché le stufe cadute nelle case provocarono incendi e l'intera città fu avvolta dalle fiamme.

Dopo un lampo luminoso, seguì un'ondata di calore, che bruciò tutta la vita entro un raggio di 4 chilometri, e l'onda d'urto che la seguì distrusse la maggior parte degli edifici.

Coloro che sono stati colpiti da un colpo di calore entro un raggio di 800 metri sono stati bruciati vivi. L'onda d'urto ha strappato la pelle bruciata di molti. Un paio di minuti dopo cadde una strana pioggia nera, composta da vapore e cenere. Coloro che caddero sotto la pioggia nera, la pelle ricevettero ustioni incurabili.

Quei pochi che furono abbastanza fortunati da sopravvivere si ammalarono di malattia da radiazioni, che a quel tempo non solo non era studiata, ma anche completamente sconosciuta. Le persone hanno cominciato a sviluppare febbre, vomito, nausea e attacchi di debolezza.

Il 9 agosto 1945, la seconda bomba americana, chiamata "Fat Man", fu sganciata sulla città di Nagasaki. Questa bomba aveva all'incirca la stessa potenza della prima e le conseguenze della sua esplosione furono altrettanto devastanti, sebbene le persone morissero la metà.

Due bombe atomiche sganciate sulle città giapponesi si sono rivelate il primo e unico caso al mondo di utilizzo di armi atomiche. Più di 300.000 persone sono morte nei primi giorni dopo l'attentato. Circa 150mila in più sono morti per malattie da radiazioni.

Dopo il bombardamento nucleare delle città giapponesi, Stalin ricevette un vero shock. Gli divenne chiaro che la questione dello sviluppo di armi nucleari nella Russia sovietica era una questione di sicurezza per l'intero paese. Già il 20 agosto 1945 iniziò a funzionare un comitato speciale sull'energia atomica, creato con urgenza da I. Stalin.

Sebbene la ricerca sulla fisica nucleare sia stata condotta da un gruppo di appassionati nella Russia zarista, nel epoca sovietica non stava ricevendo abbastanza attenzioni. Nel 1938, tutta la ricerca in quest'area fu completamente interrotta e molti scienziati nucleari furono repressi come nemici del popolo. Dopo le esplosioni nucleari in Giappone, il governo sovietico iniziò bruscamente a ripristinare l'industria nucleare nel paese.

Ci sono prove che lo sviluppo di armi nucleari sia stato effettuato nella Germania nazista, e sono stati gli scienziati tedeschi a finalizzare la bomba atomica americana "grezza", quindi il governo degli Stati Uniti ha rimosso tutti gli specialisti nucleari e tutti i documenti relativi allo sviluppo di armi nucleari da Germania.

La scuola di intelligence sovietica, che durante la guerra riuscì a bypassare tutti i servizi di intelligence stranieri, nel 1943 trasferì all'URSS documenti segreti relativi allo sviluppo di armi nucleari. Allo stesso tempo, gli agenti sovietici furono introdotti in tutti i principali centri di ricerca nucleare americani.

Come risultato di tutte queste misure, già nel 1946 erano pronti i termini di riferimento per la fabbricazione di due bombe nucleari di fabbricazione sovietica:

RDS-1 (con carica di plutonio);
RDS-2 (con due parti della carica di uranio).

L'abbreviazione "RDS" è stata decifrata come "la Russia si fa", che corrispondeva quasi completamente alla realtà.

La notizia che l'URSS era pronta a rilasciare le sue armi nucleari ha costretto il governo degli Stati Uniti a prendere misure drastiche. Nel 1949 fu sviluppato il piano Troyan, secondo il quale si prevedeva di sganciare bombe atomiche su 70 città più grandi dell'URSS. Solo il timore di uno sciopero di rappresaglia ha impedito la realizzazione di questo piano.

Queste informazioni allarmanti provenienti dagli ufficiali dell'intelligence sovietica hanno costretto gli scienziati a lavorare in modalità di emergenza. Già nell'agosto 1949 fu testata la prima bomba atomica prodotta in URSS. Quando gli Stati Uniti hanno scoperto questi test, il piano Trojan è stato rinviato a tempo indeterminato. Iniziò l'era dello scontro tra le due superpotenze, nota nella storia come la Guerra Fredda.

La bomba nucleare più potente del mondo, conosciuta come la "bomba dello zar" appartiene proprio al periodo " guerra fredda". Gli scienziati sovietici hanno creato la bomba più potente nella storia dell'umanità. La sua capacità era di 60 megatoni, sebbene fosse prevista la creazione di una bomba con una capacità di 100 kilotoni. Questa bomba è stata testata nell'ottobre 1961. Il diametro della palla di fuoco durante l'esplosione era di 10 chilometri e l'onda d'urto ha fatto il giro del globo tre volte. È stato questo test che ha costretto la maggior parte dei paesi del mondo a firmare un accordo per porre fine ai test nucleari non solo nell'atmosfera terrestre, ma anche nello spazio.

Sebbene le armi atomiche siano un ottimo mezzo per scoraggiare i paesi aggressivi, d'altra parte, sono in grado di estinguere sul nascere qualsiasi conflitto militare, poiché tutte le parti in conflitto possono essere distrutte in un'esplosione atomica.

La Corea del Nord minaccia gli Stati Uniti con test di bombe all'idrogeno super potenti l'oceano Pacifico. Il Giappone, che potrebbe subire i test, ha definito i piani della Corea del Nord assolutamente inaccettabili. I presidenti Donald Trump e Kim Jong-un giurano nelle interviste e parlano di conflitto militare aperto. Per coloro che non capiscono le armi nucleari, ma vogliono essere in argomento, "Futurista" ha compilato una guida.

Come funzionano le armi nucleari?

Come un normale candelotto di dinamite, una bomba nucleare utilizza energia. Solo non viene rilasciato nel corso di un primitivo reazione chimica, ma in complessi processi nucleari. Esistono due modi principali per estrarre energia nucleare da un atomo. A fissione nucleare il nucleo di un atomo si divide in due frammenti più piccoli con un neutrone. Fusione nucleare - il processo mediante il quale il Sole genera energia - prevede la combinazione di due atomi più piccoli per formarne uno più grande. In qualsiasi processo, fissione o fusione, vengono rilasciate grandi quantità di energia termica e radiazioni. A seconda che venga utilizzata la fissione nucleare o la fusione, le bombe sono suddivise in nucleare (atomico) e termonucleare .

Puoi approfondire la fissione nucleare?

Esplosione della bomba atomica su Hiroshima (1945)

Come ricorderete, un atomo è composto da tre tipi di particelle subatomiche: protoni, neutroni ed elettroni. Viene chiamato il centro dell'atomo nucleo , è costituito da protoni e neutroni. I protoni sono caricati positivamente, gli elettroni sono caricati negativamente e i neutroni non hanno alcuna carica. Il rapporto protone-elettrone è sempre uno a uno, quindi l'atomo nel suo insieme ha una carica neutra. Ad esempio, un atomo di carbonio ha sei protoni e sei elettroni. Le particelle sono tenute insieme da una forza fondamentale - forza nucleare forte .

Le proprietà di un atomo possono variare notevolmente a seconda di quante particelle diverse contiene. Se modifichi il numero di protoni, avrai un elemento chimico diverso. Se modifichi il numero di neutroni, ottieni isotopo lo stesso elemento che hai tra le mani. Ad esempio, il carbonio ha tre isotopi: 1) carbonio-12 (sei protoni + sei neutroni), una forma stabile e frequente dell'elemento, 2) carbonio-13 (sei protoni + sette neutroni), che è stabile ma raro, e 3) carbonio -14 (sei protoni + otto neutroni), che è raro e instabile (o radioattivo).

La maggior parte dei nuclei atomici sono stabili, ma alcuni sono instabili (radioattivi). Questi nuclei emettono spontaneamente particelle che gli scienziati chiamano radiazione. Questo processo è chiamato decadimento radioattivo . Esistono tre tipi di decadimento:

Decadimento alfa : Il nucleo espelle una particella alfa: due protoni e due neutroni legati insieme. decadimento beta : il neutrone si trasforma in un protone, un elettrone e un antineutrino. L'elettrone espulso è una particella beta. Divisione spontanea: il nucleo si rompe in più parti ed emette neutroni, ed emette anche un impulso di energia elettromagnetica - un raggio gamma. È l'ultimo tipo di decadimento che viene utilizzato nella bomba nucleare. Iniziano i neutroni liberi emessi dalla fissione reazione a catena che sprigiona un'enorme quantità di energia.

Di cosa sono fatte le bombe nucleari?

Possono essere costituiti da uranio-235 e plutonio-239. L'uranio si presenta in natura come una miscela di tre isotopi: 238U (99,2745% dell'uranio naturale), 235U (0,72%) e 234U (0,0055%). Il più comune 238 U non supporta una reazione a catena: solo 235 U è in grado di farlo.Per ottenere la massima potenza di esplosione, è necessario che il contenuto di 235 U nel "ripieno" della bomba sia almeno dell'80%. Pertanto, l'uranio cade artificialmente arricchire . Per fare ciò, la miscela di isotopi dell'uranio è divisa in due parti in modo che una di esse contenga più di 235 U.

Di solito, quando gli isotopi vengono separati, c'è molto uranio impoverito che non può avviare una reazione a catena, ma c'è un modo per farlo fare. Il fatto è che il plutonio-239 non si trova in natura. Ma può essere ottenuto bombardando 238 U con neutroni.

Come si misura il loro potere?

La potenza di una carica nucleare e termonucleare viene misurata in TNT equivalente, la quantità di trinitrotoluene che deve essere fatta esplodere per ottenere un risultato simile. Si misura in kilotoni (kt) e megatoni (Mt). La potenza delle armi nucleari ultra-piccole è inferiore a 1 kt, mentre le bombe super potenti danno più di 1 Mt.

La potenza dello zar sovietico Bomba, secondo varie fonti, variava da 57 a 58,6 megatoni di tritolo, la potenza della bomba termonucleare che la Corea del Nord ha testato all'inizio di settembre era di circa 100 kilotoni.

Chi ha creato le armi nucleari?

Il fisico americano Robert Oppenheimer e il generale Leslie Groves

Negli anni '30, un fisico italiano Enrico Fermi ha dimostrato che gli elementi bombardati con neutroni possono essere convertiti in nuovi elementi. Il risultato di questo lavoro è stata la scoperta neutroni lenti , così come la scoperta di nuovi elementi che non vengono presentati tavola periodica. Poco dopo la scoperta di Fermi, scienziati tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassmann bombardò l'uranio con neutroni, provocando la formazione di un isotopo radioattivo di bario. Hanno concluso che i neutroni a bassa velocità causano la rottura del nucleo di uranio in due pezzi più piccoli.

Questo lavoro ha eccitato le menti di tutto il mondo. All'Università di Princeton Niels Bohr ha lavorato con John Wheeler sviluppare un modello ipotetico del processo di fissione. Hanno suggerito che l'uranio-235 subisca la fissione. Più o meno nello stesso periodo, altri scienziati scoprirono che il processo di fissione produceva ancora più neutroni. Ciò ha spinto Bohr e Wheeler a porre una domanda importante: i neutroni liberi creati dalla fissione potrebbero innescare una reazione a catena che rilascerebbe un'enorme quantità di energia? Se è così, allora potrebbero essere create armi dal potere inimmaginabile. Le loro ipotesi furono confermate dal fisico francese Frederic Joliot-Curie . La sua conclusione è stata l'impulso per lo sviluppo di armi nucleari.

I fisici di Germania, Inghilterra, Stati Uniti e Giappone hanno lavorato alla creazione di armi atomiche. Prima dello scoppio della seconda guerra mondiale Albert Einstein ha scritto al Presidente degli Stati Uniti Franklin Roosvelt che la Germania nazista intende purificare l'uranio-235 e creare una bomba atomica. Ora si è scoperto che la Germania era ben lungi dal condurre una reazione a catena: stavano lavorando a una bomba "sporca" altamente radioattiva. Comunque sia, il governo degli Stati Uniti ha fatto tutti i suoi sforzi per creare una bomba atomica nel più breve tempo possibile. Fu lanciato il Progetto Manhattan, guidato da un fisico americano Robert Oppenheimer e generale Leslie Groves . Vi hanno partecipato eminenti scienziati emigrati dall'Europa. Entro l'estate del 1945, fu creata un'arma atomica basata su due tipi di materiale fissile: uranio-235 e plutonio-239. Una bomba, la "Thing" al plutonio, è stata fatta esplodere durante i test, e altre due, l'uranio "Kid" e il "Fat Man", sono state sganciate sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki.

Come funziona una bomba termonucleare e chi l'ha inventata?

La bomba termonucleare si basa sulla reazione fusione nucleare . A differenza della fissione nucleare, che può avvenire sia spontaneamente che involontariamente, la fusione nucleare è impossibile senza l'apporto di energia esterna. I nuclei atomici sono carichi positivamente, quindi si respingono. Questa situazione è chiamata barriera di Coulomb. Per vincere la repulsione, è necessario disperdere queste particelle a velocità folli. Questo può essere fatto a temperature molto elevate, dell'ordine di diversi milioni di kelvin (da cui il nome). Esistono tre tipi di reazioni termonucleari: autosufficienti (che hanno luogo all'interno delle stelle), controllate e incontrollate o esplosive: vengono utilizzate nelle bombe all'idrogeno.

L'idea di una bomba a fusione termonucleare innescata da una carica atomica è stata proposta da Enrico Fermi al collega Edoardo Teller nel 1941, proprio all'inizio del Progetto Manhattan. Tuttavia, a quel tempo questa idea non era richiesta. Gli sviluppi di Teller sono migliorati Stanislav Ulam , rendendo praticabile l'idea di una bomba termonucleare. Nel 1952, il primo ordigno esplosivo termonucleare fu testato sull'atollo di Enewetok durante l'operazione Ivy Mike. Tuttavia, era un campione di laboratorio, inadatto al combattimento. Un anno dopo, l'Unione Sovietica fece esplodere la prima bomba termonucleare del mondo, assemblata secondo il progetto dei fisici. Andrej Sacharov e Julia Khariton . Il dispositivo somigliava a una torta a strati, quindi l'arma formidabile è stata soprannominata "Sloika". Nel corso di un ulteriore sviluppo, nacque la bomba più potente della Terra, la "Tsar Bomba" o "Madre di Kuzkin". Nell'ottobre 1961 fu testato nell'arcipelago di Novaya Zemlya.

Di cosa sono fatte le bombe termonucleari?

Se lo pensavi idrogeno e le bombe termonucleari sono cose diverse, ti sei sbagliato. Queste parole sono sinonimi. È l'idrogeno (o meglio, i suoi isotopi - deuterio e trizio) che è necessario per effettuare una reazione termonucleare. Tuttavia, c'è una difficoltà: per far esplodere una bomba all'idrogeno, è prima necessario ottenere una temperatura elevata durante un'esplosione nucleare convenzionale - solo allora i nuclei atomici inizieranno a reagire. Pertanto, nel caso di una bomba termonucleare, il design gioca un ruolo importante.

Sono ampiamente noti due schemi. Il primo è il "sbuffo" di Sakharov. Al centro c'era un detonatore nucleare, che era circondato da strati di deuteruro di litio misto a trizio, che erano intervallati da strati di uranio arricchito. Questo progetto ha permesso di raggiungere una potenza entro 1 Mt. Il secondo è lo schema americano Teller-Ulam, in cui la bomba nucleare e gli isotopi dell'idrogeno si trovavano separatamente. Sembrava così: dal basso - un contenitore con una miscela di deuterio liquido e trizio, al centro del quale c'era una "candela" - una bacchetta di plutonio, e dall'alto - una carica nucleare convenzionale, e tutto questo in un guscio di metallo pesante(ad esempio, uranio impoverito). I neutroni veloci prodotti durante l'esplosione provocano reazioni di fissione atomica nel guscio di uranio e aggiungono energia all'energia totale dell'esplosione. L'aggiunta di ulteriori strati di deuteruro di litio uranio-238 consente di creare proiettili di potenza illimitata. Nel 1953 il fisico sovietico Victor Davidenko ha ripetuto accidentalmente l'idea di Teller-Ulam e sulla sua base Sakharov ha escogitato uno schema a più stadi che ha permesso di creare armi di potenza senza precedenti. Era secondo questo schema che la madre di Kuzkina lavorava.

Quali altre bombe ci sono?

Ci sono anche quelli a neutroni, ma questo è generalmente spaventoso. In effetti, una bomba a neutroni è una bomba termonucleare a basso rendimento, la cui energia di esplosione è costituita per l'80% da radiazioni (radiazioni di neutroni). Sembra una normale carica nucleare a basso rendimento, a cui viene aggiunto un blocco con un isotopo di berillio, una fonte di neutroni. Quando un'arma nucleare esplode, inizia una reazione termonucleare. Questo tipo di arma è stata sviluppata da un fisico americano Samuel Cohen . Si credeva che le armi a neutroni distruggessero tutta la vita anche nei rifugi, tuttavia, il raggio di distruzione di tali armi è piccolo, poiché l'atmosfera disperde flussi di neutroni veloci e l'onda d'urto è più forte a grandi distanze.

Ma che dire della bomba al cobalto?

No, figliolo, è fantastico. Nessun paese ha ufficialmente bombe al cobalto. Teoricamente, questa è una bomba termonucleare con un guscio di cobalto, che fornisce una forte contaminazione radioattiva dell'area anche con un'esplosione nucleare relativamente debole. 510 tonnellate di cobalto possono infettare l'intera superficie della Terra e distruggere tutta la vita sul pianeta. Fisico Leo Szilard , che descrisse questo ipotetico progetto nel 1950, lo chiamò "Doomsday Machine".

Cos'è più bello: una bomba nucleare o una termonucleare?

Modello in scala reale di "Tsar-bomba"

La bomba all'idrogeno è molto più avanzata e tecnologicamente avanzata della bomba atomica. La sua potenza esplosiva supera di gran lunga quella atomica ed è limitata solo dal numero di componenti disponibili. In una reazione termonucleare, per ogni nucleone (i cosiddetti nuclei costituenti, protoni e neutroni), viene rilasciata molta più energia che in una reazione nucleare. Ad esempio, durante la fissione di un nucleo di uranio, un nucleone rappresenta 0,9 MeV (megaelettronvolt) e durante la sintesi di un nucleo di elio da nuclei di idrogeno viene rilasciata un'energia pari a 6 MeV.

Come bombe consegnareal bersaglio?

All'inizio furono sganciati dagli aerei, ma le difese aeree furono costantemente migliorate e consegnare armi nucleari in questo modo si rivelò poco saggio. Con la crescita della produzione di tecnologia missilistica, tutti i diritti per la fornitura di armi nucleari sono stati trasferiti a missili balistici e da crociera di varie basi. Pertanto, una bomba non è più una bomba, ma una testata.

C'è un'opinione secondo cui la bomba all'idrogeno della Corea del Nord è troppo grande per essere installata su un razzo, quindi se la RPDC decide di dare vita alla minaccia, verrà portata in nave sul luogo dell'esplosione.

Quali sono le conseguenze di una guerra nucleare?

Hiroshima e Nagasaki sono solo una piccola parte della possibile apocalisse. Ad esempio, la nota ipotesi inverno nucleare", proposto dall'astrofisico americano Carl Sagan e dal geofisico sovietico Georgy Golitsyn. Si presume che l'esplosione di diverse testate nucleari (non nel deserto o nell'acqua, ma in insediamenti) ci saranno molti incendi e una grande quantità di fumo e fuliggine verrà lanciata nell'atmosfera, il che porterà al raffreddamento globale. L'ipotesi viene criticata confrontando l'effetto con l'attività vulcanica, che ha scarso effetto sul clima. Inoltre, alcuni scienziati osservano che è più probabile che si verifichi il riscaldamento globale che il raffreddamento, tuttavia, entrambe le parti sperano che non lo sapremo mai.

Le armi nucleari sono consentite?

Dopo la corsa agli armamenti nel 20° secolo, i paesi hanno cambiato idea e hanno deciso di limitare l'uso delle armi nucleari. L'ONU ha adottato trattati sulla non proliferazione delle armi nucleari e sul divieto dei test nucleari (quest'ultimo non è stato firmato dalle giovani potenze nucleari India, Pakistan e RPDC). Nel luglio 2017 è stato adottato un nuovo trattato che vieta le armi nucleari.

"Ciascuno Stato Parte si impegna mai, in nessuna circostanza, a sviluppare, testare, fabbricare, fabbricare, altrimenti acquisire, possedere o immagazzinare armi nucleari o altri ordigni esplosivi nucleari", recita il primo articolo del trattato.

Tuttavia, il documento non entrerà in vigore fino a quando 50 Stati non lo ratificheranno.

1. BOMBA ATOMICA: COMPOSIZIONE, CARATTERISTICHE DELLA BATTAGLIA E SCOPO DELLA CREAZIONE

Bomba atomica - il nome originale di una bomba nucleare dell'aviazione, la cui azione si basa su una reazione a catena di fissione nucleare esplosiva. Con l'avvento della cosiddetta bomba all'idrogeno, basata su una reazione di fusione termonucleare, fu stabilito un termine comune per loro: una bomba nucleare.

Una bomba nucleare è una bomba aerea con una carica nucleare che ha un grande potere distruttivo. Le prime due bombe nucleari con un TNT equivalente di circa 20 kt ciascuna furono sganciate da aerei americani sulle città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki, rispettivamente, il 6 e 9 agosto 1945, e causarono enormi perdite e distruzioni. Le moderne bombe nucleari hanno un TNT equivalente da decine a milioni di tonnellate.

Si riferisce alle armi di distruzione di massa (WMD) insieme alle armi biologiche e chimiche.

Armi nucleari: un insieme di armi nucleari, mezzi di consegna al bersaglio e controlli. Si riferisce alle armi di distruzione di massa; ha un enorme potere distruttivo. Per il motivo di cui sopra, gli Stati Uniti e l'URSS hanno investito molto nello sviluppo di armi nucleari. In base alla potenza delle cariche e al raggio d'azione, le armi nucleari si dividono in tattiche, operative-tattiche e strategiche. L'uso delle armi nucleari in guerra è disastroso per tutta l'umanità.

Un'esplosione nucleare è il processo di rilascio istantaneo di una grande quantità di energia intranucleare in un volume limitato.

L'azione delle armi atomiche si basa sulla reazione di fissione di nuclei pesanti (uranio-235, plutonio-239 e, in alcuni casi, uranio-233).

L'uranio-235 è utilizzato nelle armi nucleari perché, a differenza del più comune isotopo uranio-238, può svolgere una reazione nucleare a catena autosufficiente.

Il plutonio-239 viene anche chiamato "plutonio per armi" perché ha lo scopo di creare armi nucleari e il contenuto dell'isotopo 239Pu deve essere almeno del 93,5%.

Per riflettere la struttura e la composizione della bomba atomica, come prototipo, analizziamo la bomba al plutonio "Fat Man" (Fig. 1) sganciata il 9 agosto 1945 sulla città giapponese di Nagasaki.

esplosione di una bomba nucleare atomica

Figura 1 - Bomba atomica "Fat Man"

La disposizione di questa bomba (tipica per le munizioni monofase al plutonio) è approssimativamente la seguente:

Plutonio. Viene utilizzato l'isotopo plutonio-239 più puro, sebbene per aumentare la stabilità delle proprietà fisiche (densità) e migliorare la comprimibilità della carica, il plutonio sia drogato con una piccola quantità di gallio.

Un guscio (solitamente fatto di uranio) che funge da riflettore di neutroni.

Un esplosivo con un complesso sistema di detonazione che assicura la detonazione dell'intero esplosivo sincronizzato. La sincronicità è necessaria per creare un'onda d'urto compressiva rigorosamente sferica (diretta all'interno della palla). Un'onda non sferica porta all'espulsione del materiale della palla per disomogeneità e impossibilità di creare una massa critica. La creazione di un tale sistema per la localizzazione di esplosivi e la detonazione era un tempo uno dei compiti più difficili. Viene utilizzato uno schema combinato (sistema di lenti) di esplosivi "veloci" e "lenti".

Corpo realizzato con elementi stampati in duralluminio - due coperchi sferici e una cintura collegata da bulloni.

Figura 2 - Il principio di funzionamento della bomba al plutonio

Le armi nucleari sono il tipo più potente e pericoloso di armi di distruzione di massa, e minacciano l'intera umanità con una distruzione senza precedenti e la distruzione di milioni di persone.

Un'esplosione nucleare produce radiazioni. Dura circa un minuto e ha un potere di penetrazione così elevato che sono necessari ripari potenti e affidabili per proteggersi da essa a distanza ravvicinata.

onda d'urto;

radiazione luminosa;

radiazione penetrante;

contaminazione radioattiva dell'area;

impulso elettromagnetico (EMP).

Durante un'esplosione nucleare nell'atmosfera, la distribuzione dell'energia rilasciata tra i PNF è approssimativamente la seguente: circa il 50% per l'onda d'urto, il 35% per la quota di radiazione luminosa, il 10% per la contaminazione radioattiva e il 5% per la penetrazione radiazioni ed EMP.

Analisi dell'efficacia dell'applicazione integrata delle misure anti-jamming per migliorare la stabilità del funzionamento delle strutture di comunicazione nelle condizioni delle contromisure radio nemiche

Considerando il livello dell'equipaggiamento tecnico, verrà effettuata un'analisi delle forze e dei mezzi di guerra elettronica per il battaglione di ricognizione e guerra elettronica (R ed EW) della divisione meccanizzata (MD) della SV. Il battaglione di ricognizione e guerra elettronica del Ministero della Difesa degli Stati Uniti include)