Introducere

Interesul pentru istoria apariției și semnificației armelor nucleare pentru umanitate este determinat de semnificația unui număr de factori, printre care, probabil, primul rând este ocupat de problemele asigurării unui echilibru de putere în arena mondială și relevanța construirii unui sistem de descurajare nucleară a unei amenințări militare la adresa statului. Prezența armelor nucleare are întotdeauna o anumită influență, directă sau indirectă, asupra situației socio-economice și a echilibrului politic de putere din „țările proprietare” a unor astfel de arme.Aceasta, printre altele, determină relevanța problemei de cercetare. am ales. Problema dezvoltării și relevanței utilizării armelor nucleare în scopul asigurării securitate naționala statul a fost destul de relevant în știința internă de mai bine de un deceniu, iar acest subiect nu sa epuizat încă.

Obiectul acestui studiu îl reprezintă armele atomice în lumea modernă, subiectul cercetării este istoria creației bombă atomicăși dispozitivul său tehnologic. Noutatea lucrării constă în faptul că problema armelor atomice este abordată din punctul de vedere al mai multor domenii: fizica nucleară, securitate națională, istorie, politica externa si inteligenta.

Scopul acestei lucrări este de a studia istoria creației și rolul bombei atomice (nucleare) în asigurarea păcii și ordinii pe planeta noastră.

Pentru a atinge acest obiectiv, în lucrare au fost rezolvate următoarele sarcini:

se caracterizează conceptul de „bombă atomică”, „arma nucleară” etc.;

sunt luate în considerare condițiile prealabile pentru apariția armelor atomice;

sunt dezvăluite motivele care au determinat omenirea să creeze arme atomice și să le folosească.

a analizat structura și compoziția bombei atomice.

Scopul și obiectivele stabilite au determinat structura și logica studiului, care constă dintr-o introducere, două secțiuni, o concluzie și o listă de surse utilizate.

BOMBA ATOMICĂ: COMPOZIȚIA, CARACTERISTICILE LUPȚIILOR ȘI SCOPUL CREAȚIEI

Înainte de a începe studiul structurii bombei atomice, este necesar să înțelegem terminologia pe această problemă. Deci, în cercurile științifice, există termeni speciali care reflectă caracteristicile armelor atomice. Dintre acestea, evidențiem următoarele:

Bombă atomică - numele original al unei bombe nucleare de aviație, a cărei acțiune se bazează pe o reacție în lanț de fisiune nucleară explozivă. Odată cu apariția așa-zisului bombă cu hidrogen, pe baza unei reacții de fuziune termonucleară, a fost stabilit un termen comun pentru ei - o bombă nucleară.

Bombă nucleară- o bombă aeriană cu încărcătură nucleară, are o mare putere distructivă. Primele două bombe nucleare cu un echivalent TNT de aproximativ 20 kt fiecare au fost aruncate de avioanele americane asupra orașelor japoneze Hiroshima și, respectiv, Nagasaki, la 6 și 9 august 1945, și au provocat pierderi și distrugeri enorme. Bombele nucleare moderne au un echivalent TNT de zeci până la milioane de tone.

Armele nucleare sau atomice sunt arme explozive bazate pe utilizarea energiei nucleare eliberată în timpul unei reacții de fisiune nucleară în lanț a nucleelor grele sau a unei reacții de fuziune termonucleară a nucleelor ușoare.

Se referă la armele de distrugere în masă (ADM) împreună cu armele biologice și chimice.

Arme nucleare- un set de arme nucleare, mijloace de livrare a acestora către țintă și controale. Se referă la armele de distrugere în masă; are o putere distructivă extraordinară. Din acest motiv, SUA și URSS au investit masiv în dezvoltarea armelor nucleare. În funcție de puterea încărcăturilor și raza de acțiune, armele nucleare sunt împărțite în tactice, operațional-tactice și strategice. Folosirea armelor nucleare în război este dezastruoasă pentru întreaga omenire.

O explozie nucleară este procesul de eliberare instantanee a unei cantități mari de energie intranucleară într-un volum limitat.

Acțiunea armelor atomice se bazează pe reacția de fisiune a nucleelor grele (uraniu-235, plutoniu-239 și, în unele cazuri, uraniu-233).

Uraniul-235 este folosit în armele nucleare, deoarece, spre deosebire de izotopul mai comun uraniu-238, poate desfășura o reacție nucleară în lanț autosusținută.

Plutoniul-239 este denumit și „plutoniu de calitate pentru arme” deoarece este destinat să creeze arme nucleare, iar conținutul izotopului 239Pu trebuie să fie de cel puțin 93,5%.

Pentru a reflecta structura și compoziția bombei atomice, ca prototip, analizăm bomba cu plutoniu „Fat Man” (Fig. 1) aruncată pe 9 august 1945 pe orașul japonez Nagasaki.

explozia bombei nucleare atomice

Figura 1 - Bombă atomică „Fat Man”

Dispunerea acestei bombe (tipic pentru munițiile monofazate cu plutoniu) este aproximativ următoarea:

Inițiator de neutroni - o minge de beriliu cu un diametru de aproximativ 2 cm, acoperită cu un strat subțire de aliaj de ytriu-poloniu sau metal poloniu-210 - sursa primară de neutroni pentru o scădere bruscă a masei critice și accelerarea debutului reacţie. Se declanșează în momentul transferului miezului de luptă într-o stare supercritică (în timpul compresiei, apare un amestec de poloniu și beriliu cu eliberarea unui număr mare de neutroni). În prezent, pe lângă acest tip de inițiere, inițierea termonucleară (TI) este mai frecventă. Inițiator termonuclear (TI). Este situat în centrul încărcăturii (similar cu NI) unde se află o cantitate mică de material termonuclear, al cărui centru este încălzit de o undă de șoc convergentă și în procesul unei reacții termonucleare pe fundalul temperaturilor. care au apărut, se produce o cantitate semnificativă de neutroni, suficientă pentru inițierea cu neutroni a unei reacții în lanț (Fig. 2).

Plutoniu. Utilizați cel mai pur izotop de plutoniu-239, deși pentru a crește stabilitatea proprietăți fizice(densitatea) și îmbunătățirea compresibilității încărcăturii plutoniul este dopat cu o cantitate mică de galiu.

O carcasă (de obicei făcută din uraniu) care servește drept reflector de neutroni.

Manta de compresie din aluminiu. Oferă o uniformitate mai mare a compresiei printr-o undă de șoc, protejând în același timp părțile interne ale încărcăturii de contactul direct cu explozivi și produșii fierbinți ai descompunerii acesteia.

Exploziv cu sistem complex detonație, asigurând detonarea sincronă a întregului exploziv. Sincronitatea este necesară pentru a crea o undă de șoc compresivă strict sferică (direcționată în interiorul mingii). O undă nesferică duce la ejectarea materialului mingii prin neomogenitate și imposibilitatea creării unei mase critice. Crearea unui astfel de sistem pentru localizarea explozibililor și a detonației a fost la un moment dat una dintre cele mai dificile sarcini. Se folosește o schemă combinată (sistem de lentile) de explozivi „rapidi” și „lenti”.

Corp din elemente ștanțate duraluminiu - două capace sferice și o curea conectată prin șuruburi.

Figura 2 - Principiul de funcționare al bombei cu plutoniu

Centrul unei explozii nucleare este punctul în care are loc o fulgerare sau se află centrul mingii de foc, iar epicentrul este proiecția centrului de explozie pe suprafața pământului sau a apei.

Armele nucleare sunt cele mai puternice și mai periculoase tipuri de arme de distrugere în masă, amenințând întreaga omenire cu distrugerea și distrugerea fără precedent a milioane de oameni.

Dacă o explozie are loc pe sol sau destul de aproape de suprafața acestuia, atunci o parte din energia exploziei este transferată la suprafața Pământului sub formă de vibrații seismice. Are loc un fenomen care, prin trăsăturile sale, seamănă cu un cutremur. În urma unei astfel de explozii, se formează unde seismice, care se propagă prin grosimea pământului pe distanțe foarte mari. Efectul distructiv al valului este limitat la o rază de câteva sute de metri.

Ca urmare a temperaturii extrem de ridicate a exploziei, apare un fulger strălucitor de lumină, a cărui intensitate este de sute de ori mai mare decât intensitatea razelor solare care cad pe Pământ. Un bliț eliberează o cantitate imensă de căldură și lumină. Radiația luminoasă provoacă arderea spontană a materialelor inflamabile și arde pielea oamenilor pe o rază de mulți kilometri.

La explozie nucleara apar radiatii. Durează aproximativ un minut și are o putere de penetrare atât de mare încât sunt necesare adăposturi puternice și fiabile pentru a proteja împotriva ei la distanțe apropiate.

O explozie nucleară este capabilă să distrugă sau să invalideze instantaneu oamenii neprotejați, echipamentele, structurile și diversele materiale aflate în picioare în mod deschis. Principalii factori dăunători ai unei explozii nucleare (PFYAV) sunt:

undă de șoc;

radiații luminoase;

radiații penetrante;

contaminarea radioactivă a zonei;

impuls electromagnetic (EMP).

În timpul unei explozii nucleare în atmosferă, distribuția energiei eliberate între PNF-uri este aproximativ următoarea: aproximativ 50% per undă de șoc, pentru ponderea radiațiilor luminoase 35%, pentru contaminarea radioactivă 10% și 5% pentru radiațiile penetrante și EMP.

Contaminarea radioactivă a oamenilor, echipamentelor militare, terenului și diferitelor obiecte în timpul unei explozii nucleare este cauzată de fragmentele de fisiune ale substanței de încărcare (Pu-239, U-235) și de partea nereacționată a încărcăturii care cade din norul de explozie, precum și ca izotopi radioactivi formați în sol și alte materiale sub influența neutronilor – activitate indusă. În timp, activitatea fragmentelor de fisiune scade rapid, mai ales în primele ore după explozie. Deci, de exemplu, activitatea totală a fragmentelor de fisiune în explozia unei arme nucleare de 20 kT va fi de câteva mii de ori mai mică într-o zi decât într-un minut după explozie.

Lumea atomului este atât de fantastică încât înțelegerea ei necesită o ruptură radicală în conceptele obișnuite de spațiu și timp. Atomii sunt atât de mici încât, dacă o picătură de apă ar putea fi mărită la dimensiunea Pământului, fiecare atom din acea picătură ar fi mai mic decât o portocală. De fapt, o picătură de apă este formată din 6000 de miliarde de miliarde (6000000000000000000000) de atomi de hidrogen și oxigen. Și totuși, în ciuda dimensiunii sale microscopice, atomul are o structură într-o oarecare măsură similară cu structura sistemului nostru solar. În centrul său neînțeles de mic, a cărui rază este mai mică de o trilionime dintr-un centimetru, este un „soare” relativ uriaș - nucleul unui atom.

În jurul acestui „soare” atomic se învârt „planete” minuscule – electroni. Nucleul este format din două blocuri principale ale Universului - protoni și neutroni (au un nume unificator - nucleoni). Un electron și un proton sunt particule încărcate, iar cantitatea de sarcină din fiecare dintre ele este exact aceeași, dar sarcinile diferă în semn: protonul este întotdeauna încărcat pozitiv, iar electronul este întotdeauna negativ. Neutronul nu transportă incarcare electrica si deci are o permeabilitate foarte mare.

La scara de măsurare atomică, masa protonului și neutronului este luată ca unitate. Greutatea atomică a oricărui element chimic depinde așadar de numărul de protoni și neutroni conținute în nucleul său. De exemplu, un atom de hidrogen, al cărui nucleu este format dintr-un singur proton, are masă atomică egal cu 1. Un atom de heliu, cu un nucleu de doi protoni și doi neutroni, are masa atomică egală cu 4.

Nucleele atomilor aceluiasi element contin intotdeauna acelasi numar de protoni, dar numarul de neutroni poate fi diferit. Atomii care au nuclee cu același număr de protoni, dar diferă ca număr de neutroni și înrudiți cu varietățile aceluiași element, se numesc izotopi. Pentru a le distinge unul de celălalt, simbolului elementului i se atribuie un număr, egal cu suma a tuturor particulelor din nucleul unui izotop dat.

Poate apărea întrebarea: de ce nu se destramă nucleul unui atom? La urma urmei, protonii incluși în ea sunt particule încărcate electric cu aceeași sarcină, care trebuie să se respingă unul pe altul cu mare forță. Acest lucru se explică prin faptul că în interiorul nucleului există și așa-numitele forțe intranucleare care atrag particulele nucleului între ele. Aceste forțe compensează forțele de respingere ale protonilor și nu permit nucleului să se despartă spontan.

Forțele intranucleare sunt foarte puternice, dar acționează doar la distanță foarte apropiată. Prin urmare, nucleele de elemente grele, formate din sute de nucleoni, se dovedesc a fi instabile. Particulele nucleului sunt în mișcare constantă aici (în cadrul volumului nucleului), iar dacă le adăugați o cantitate suplimentară de energie, ele pot depăși forțele interne - nucleul va fi împărțit în părți. Cantitatea din acest exces de energie se numește energie de excitație. Printre izotopii elementelor grele, se numără aceia care par a fi în pragul autodecăderii. Doar o mică „împingere” este suficientă, de exemplu, o simplă lovitură în nucleul unui neutron (și nici măcar nu trebuie să fie accelerată la o viteză mare) pentru ca reacția de fisiune nucleară să înceapă. Unii dintre acești izotopi „fisili” au fost ulterior fabricați artificial. În natură, există un singur astfel de izotop - este uraniul-235.

Uranus a fost descoperit în 1783 de Klaproth, care l-a izolat din smoală de uraniu și i-a dat numele după recent descoperita planetă Uranus. După cum sa dovedit mai târziu, nu era, de fapt, uraniul în sine, ci oxidul său. S-a obținut uraniu pur, un metal alb-argintiu
abia în 1842 Peligot. Element nou nu a avut proprietăți remarcabile și nu a atras atenția până în 1896, când Becquerel a descoperit fenomenul de radioactivitate a sărurilor de uraniu. După aceea, uraniul a devenit un obiect cercetare științificăși experimente, dar aplicație practică tot nu avea.

Când, în prima treime a secolului al XX-lea, fizicienii au înțeles mai mult sau mai puțin structura nucleului atomic, ei au încercat în primul rând să împlinească vechiul vis al alchimiștilor - au încercat să împlinească unul. element chimic in alt. În 1934, cercetătorii francezi, soții Frederic și Irene Joliot-Curie, au raportat Academiei Franceze de Științe despre următorul experiment: când plăcile de aluminiu erau bombardate cu particule alfa (nucleele atomului de heliu), atomii de aluminiu s-au transformat în atomi de fosfor. , dar nu obișnuit, ci radioactiv, care, la rândul său, a trecut într-un izotop stabil de siliciu. Astfel, un atom de aluminiu, după ce a adăugat un proton și doi neutroni, s-a transformat într-un atom de siliciu mai greu.

Această experiență a condus la ideea că, dacă nucleele celui mai greu element existent în natură, uraniul, sunt „înveliți” cu neutroni, atunci se poate obține un element care nu există în condiții naturale. În 1938, chimiștii germani Otto Hahn și Fritz Strassmann au repetat în termeni generali experiența soților Joliot-Curie, luând uraniu în loc de aluminiu. Rezultatele experimentului nu au fost deloc cele așteptate - în loc de un nou element supergreu cu un număr de masă mai mare decât cel al uraniului, Hahn și Strassmann au primit elemente ușoare din partea din mijloc. sistem periodic: bariu, cripton, brom și altele. Experimentatorii înșiși nu au putut explica fenomenul observat. Abia în anul următor, fizicianul Lisa Meitner, căreia Hahn i-a raportat dificultățile, a găsit o explicație corectă pentru fenomenul observat, sugerând că atunci când uraniul a fost bombardat cu neutroni, nucleul său s-a despărțit (fisionat). În acest caz, ar fi trebuit să se formeze nuclee de elemente mai ușoare (de aici au fost luate bariu, cripton și alte substanțe), precum și 2-3 neutroni liberi ar fi trebuit să fie eliberați. Cercetările ulterioare au permis să clarifice în detaliu imaginea a ceea ce se întâmplă.

Uraniul natural este format dintr-un amestec de trei izotopi cu mase de 238, 234 și 235. Cantitatea principală de uraniu cade pe izotopul 238, al cărui nucleu include 92 de protoni și 146 de neutroni. Uraniul-235 este doar 1/140 din uraniul natural (0,7% (are 92 de protoni și 143 de neutroni în nucleu), iar uraniul-234 (92 de protoni, 142 de neutroni) este doar 1/17500 din masa totală a uraniului ( 0 006% Cel mai puțin stabil dintre acești izotopi este uraniul-235.

Din când în când, nucleele atomilor săi se împart spontan în părți, în urma cărora se formează elemente mai ușoare ale sistemului periodic. Procesul este însoțit de eliberarea a doi sau trei neutroni liberi, care se grăbesc cu o viteză extraordinară - aproximativ 10 mii km / s (se numesc neutroni rapizi). Acești neutroni pot lovi alte nuclee de uraniu, provocând reacții nucleare. Fiecare izotop se comportă diferit în acest caz. Nucleele de uraniu-238, în majoritatea cazurilor, captează pur și simplu acești neutroni fără alte transformări. Dar în aproximativ un caz din cinci, când un neutron rapid se ciocnește cu nucleul izotopului 238, are loc o reacție nucleară curioasă: unul dintre neutronii uraniu-238 emite un electron, transformându-se într-un proton, adică izotopul uraniului. se transformă în mai mult
elementul greu este neptuniul-239 (93 protoni + 146 neutroni). Dar neptuniul este instabil - după câteva minute unul dintre neutronii săi emite un electron, transformându-se într-un proton, după care izotopul neptuniului se transformă în următorul element al sistemului periodic - plutoniu-239 (94 protoni + 145 neutroni). Dacă un neutron intră în nucleul uraniului-235 instabil, atunci are loc imediat fisiunea - atomii se descompun cu emisia a doi sau trei neutroni. Este clar că în uraniul natural, ai cărui atomi cei mai mulți aparțin izotopului 238, această reacție nu are consecințe vizibile - toți neutronii liberi vor fi în cele din urmă absorbiți de acest izotop.

Dar dacă ne imaginăm o bucată destul de masivă de uraniu, constând în întregime din izotopul 235?

Aici procesul va merge diferit: neutronii eliberați în timpul fisiunii mai multor nuclee, la rândul lor, căzând în nucleele învecinate, provoacă fisiunea acestora. Ca rezultat, o nouă porțiune de neutroni este eliberată, care împarte următoarele nuclee. În condiții favorabile, această reacție se desfășoară ca o avalanșă și se numește reacție în lanț. Câteva particule de bombardare ar putea fi suficiente pentru a începe.

Într-adevăr, lăsați doar 100 de neutroni să bombardeze uraniul-235. Vor împărți 100 de nuclee de uraniu. În acest caz, vor fi eliberați 250 de neutroni noi din a doua generație (o medie de 2,5 pe fisiune). Neutronii din a doua generație vor produce deja 250 de fisiuni, la care vor fi eliberați 625 de neutroni. În generația următoare va fi 1562, apoi 3906, apoi 9670 și așa mai departe. Numărul de divizii va crește fără limită dacă procesul nu este oprit.

Cu toate acestea, în realitate, doar o parte nesemnificativă a neutronilor intră în nucleele atomilor. Restul, care se repezi rapid între ei, sunt duși în spațiul înconjurător. O reacție în lanț auto-susținută poate avea loc numai într-o gamă suficient de mare de uraniu-235, despre care se spune că are o masă critică. (Această masă în condiții normale este de 50 kg.) Este important de reținut că fisiunea fiecărui nucleu este însoțită de eliberarea unei cantități uriașe de energie, care se dovedește a fi de aproximativ 300 de milioane de ori mai mare decât energia cheltuită pentru fisiune. ! (S-a calculat că, odată cu fisiunea completă a 1 kg de uraniu-235, se eliberează aceeași cantitate de căldură ca la arderea a 3 mii de tone de cărbune.)

Acest val colosal de energie, eliberat în câteva momente, se manifestă ca o explozie de forță monstruoasă și stă la baza funcționării armelor nucleare. Dar pentru ca această armă să devină realitate, este necesar ca încărcătura să nu fie compusă din uraniu natural, ci dintr-un izotop rar - 235 (un astfel de uraniu se numește îmbogățit). Ulterior s-a constatat că plutoniul pur este, de asemenea, un material fisionabil și poate fi folosit într-o sarcină atomică în loc de uraniu-235.

Toate aceste descoperiri importante au fost făcute în ajunul celui de-al Doilea Război Mondial. Curând au început lucrările secrete în Germania și în alte țări pentru crearea unei bombe atomice. În Statele Unite, această problemă a fost abordată în 1941. Întregul complex de lucrări a primit numele de „Proiectul Manhattan”.

Conducerea administrativă a proiectului a fost realizată de generalul Groves, iar direcția științifică a fost realizată de profesorul Robert Oppenheimer de la Universitatea din California. Amândoi erau conștienți de complexitatea enormă a sarcinii pe care le aveau în față. Prin urmare, prima preocupare a lui Oppenheimer a fost achiziționarea unei echipe științifice foarte inteligente. Erau mulți fizicieni în Statele Unite la acea vreme care au emigrat din Germania nazista. Nu a fost ușor să-i implici în crearea de arme îndreptate împotriva fostei lor patrii. Oppenheimer a vorbit cu toată lumea personal, folosind toată forța farmecului său. Curând a reușit să adune un mic grup de teoreticieni, pe care i-a numit în glumă „luminari”. Și, de fapt, includea cei mai mari experți ai vremii în domeniul fizicii și chimiei. (Dintre ei 13 laureați Premiul Nobel, printre care Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Pe lângă ei, au existat mulți alți specialiști de diverse profiluri.

Guvernul SUA nu s-a zgarcit la cheltuieli, iar de la bun început lucrările și-au asumat o amploare grandioasă. În 1942, la Los Alamos a fost fondat cel mai mare laborator de cercetare din lume. Populația acestui oraș științific a ajuns în curând la 9 mii de oameni. În funcție de compoziția oamenilor de știință, domeniul de aplicare experimente științifice, numărul specialiştilor şi lucrătorilor implicaţi în activitatea Laboratorului Los Alamos a fost de neegalat în istoria lumii. Proiectul Manhattan avea propria poliție, contrainformații, sistem de comunicații, depozite, așezări, fabrici, laboratoare și propriul său buget colosal.

Scopul principal al proiectului a fost de a obține suficient material fisionabil din care să se creeze mai multe bombe atomice. În plus față de uraniu-235, așa cum sa menționat deja, elementul artificial plutoniu-239 ar putea servi drept încărcare pentru bombă, adică bomba ar putea fi fie uraniu, fie plutoniu.

Grovesși Oppenheimer a fost de acord că munca ar trebui să se desfășoare simultan în două direcții, deoarece este imposibil să se decidă în prealabil care dintre ele va fi mai promițătoare. Ambele metode erau fundamental diferite una de cealaltă: acumularea de uraniu-235 trebuia realizată prin separarea acestuia de cea mai mare parte a uraniului natural, iar plutoniul putea fi obținut doar ca urmare a unei reacții nucleare controlate prin iradierea uraniului-238 cu neutroni. Ambele căi păreau neobișnuit de dificile și nu promiteau soluții ușoare.

Într-adevăr, cum pot fi separați doi izotopi unul de altul, care diferă doar puțin în greutate și se comportă chimic exact în același mod? Nici știința și nici tehnologia nu s-au confruntat vreodată cu o astfel de problemă. Producția de plutoniu părea, de asemenea, foarte problematică la început. Înainte de aceasta, întreaga experiență a transformărilor nucleare a fost redusă la mai multe experimente de laborator. Acum era necesar să stăpâniți producția de kilograme de plutoniu la scară industrială, să dezvoltați și să creați o instalație specială pentru aceasta - un reactor nuclear și să învățați cum să controlați cursul unei reacții nucleare.

Și ici și colo trebuia rezolvat un întreg complex de probleme complexe. Prin urmare, „Proiectul Manhattan” a constat din mai multe subproiecte, conduse de oameni de știință de seamă. Oppenheimer însuși era șeful Laboratorului de Științe Los Alamos. Lawrence era responsabil de Laboratorul de radiații de la Universitatea din California. Fermi a condus cercetări la Universitatea din Chicago cu privire la crearea unui reactor nuclear.

Inițial, cea mai importantă problemă a fost obținerea uraniului. Înainte de război, acest metal de fapt nu avea niciun folos. Acum, că era nevoie imediat în cantități uriașe, s-a dovedit că nu există nicio modalitate industrială de a-l produce.

Compania Westinghouse și-a asumat dezvoltarea și a obținut rapid succesul. După purificarea rășinii de uraniu (în această formă uraniul se găsește în natură) și obținerea oxidului de uraniu, aceasta a fost transformată în tetrafluorură (UF4), din care uraniul metalic a fost izolat prin electroliză. Dacă la sfârșitul anului 1941, oamenii de știință americani aveau la dispoziție doar câteva grame de uraniu metalic, atunci în noiembrie 1942 producția sa industrială la fabricile de la Westinghouse a ajuns la 6.000 de lire pe lună.

În același timp, se lucrează la realizarea unui reactor nuclear. Procesul de producție a plutoniului s-a redus de fapt la iradierea baghetelor de uraniu cu neutroni, drept urmare o parte din uraniu-238 a trebuit să se transforme în plutoniu. Sursele de neutroni în acest caz ar putea fi atomi de uraniu-235 fisionali împrăștiați în cantități suficiente printre atomii de uraniu-238. Dar pentru a menține o reproducere constantă a neutronilor, a trebuit să înceapă o reacție în lanț de fisiune a atomilor de uraniu-235. Între timp, așa cum am menționat deja, pentru fiecare atom de uraniu-235 au existat 140 de atomi de uraniu-238. Este clar că neutronii care zboară în toate direcțiile erau mult mai probabil să-i întâlnească exact pe drum. Adică, un număr mare de neutroni eliberați s-au dovedit a fi absorbiți de izotopul principal fără niciun rezultat. Evident, în astfel de condiții, reacția în lanț nu putea merge. Cum să fii?

La început părea că fără separarea a doi izotopi, funcționarea reactorului era în general imposibilă, dar o circumstanță importantă a fost stabilită curând: s-a dovedit că uraniul-235 și uraniul-238 erau susceptibili la neutroni de diferite energii. Este posibilă scindarea nucleului unui atom de uraniu-235 cu un neutron de energie relativ scăzută, având o viteză de aproximativ 22 m/s. Astfel de neutroni lenți nu sunt capturați de nucleele de uraniu-238 - pentru aceasta trebuie să aibă o viteză de ordinul a sute de mii de metri pe secundă. Cu alte cuvinte, uraniul-238 este neputincios să prevină declanșarea și progresul unei reacții în lanț în uraniu-235, cauzată de neutroni încetiniți la viteze extrem de mici - nu mai mult de 22 m/s. Acest fenomen a fost descoperit de fizicianul italian Fermi, care a locuit în Statele Unite din 1938 și a supravegheat lucrările la crearea primului reactor aici. Fermi a decis să folosească grafitul ca moderator de neutroni. Conform calculelor sale, neutronii emiși din uraniu-235, trecând printr-un strat de grafit de 40 cm, ar fi trebuit să-și reducă viteza la 22 m/s și să înceapă o reacție în lanț auto-susținută în uraniu-235.

Așa-numita apă „grea” ar putea servi drept un alt moderator. Deoarece atomii de hidrogen care o alcătuiesc sunt foarte apropiați ca dimensiune și masă de neutroni, ar putea cel mai bine să-i încetinească. (Aproximativ același lucru se întâmplă cu neutronii rapizi ca și cu bile: dacă o minge mică lovește una mare, se rostogolește înapoi, aproape fără a pierde viteza, dar când întâlnește o minge mică, îi transferă o parte semnificativă a energiei sale - la fel cum un neutron într-o coliziune elastică sare de un nucleu greu încetinind doar ușor, iar la ciocnirea cu nucleele atomilor de hidrogen își pierde toată energia foarte repede.) Cu toate acestea, apa obișnuită nu este potrivită pentru încetinire, deoarece hidrogenul său tinde pentru a absorbi neutroni. De aceea, deuteriul, care face parte din apa „grea”, ar trebui folosit în acest scop.

La începutul anului 1942, sub conducerea lui Fermi, a început construcția primului reactor nuclear de pe terenul de tenis de sub tribunele de vest ale stadionului din Chicago. Toate lucrările au fost efectuate de oamenii de știință înșiși. Reacția poate fi controlată în singurul mod - prin ajustarea numărului de neutroni implicați în reacția în lanț. Fermi și-a propus să facă acest lucru cu tije fabricate din materiale precum bor și cadmiu, care absorb puternic neutronii. Ca moderator au servit cărămizile de grafit, din care fizicienii au ridicat coloane de 3 m înălțime și 1,2 m lățime. Între ele au fost instalate blocuri dreptunghiulare cu oxid de uraniu. Aproximativ 46 de tone de oxid de uraniu și 385 de tone de grafit au intrat în întreaga structură. Pentru a încetini reacția, au servit tije de cadmiu și bor introduse în reactor.

Dacă acest lucru nu era suficient, atunci pentru asigurare, pe o platformă situată deasupra reactorului, erau doi oameni de știință cu găleți pline cu o soluție de săruri de cadmiu - trebuiau să le toarne peste reactor dacă reacția scăpa de sub control. Din fericire, acest lucru nu a fost necesar. Pe 2 decembrie 1942, Fermi a ordonat extinderea tuturor tijelor de control, iar experimentul a început. Patru minute mai târziu, contoarele de neutroni au început să sune din ce în ce mai tare. Cu fiecare minut, intensitatea fluxului de neutroni a devenit mai mare. Aceasta a indicat că în reactor are loc o reacție în lanț. A durat 28 de minute. Apoi Fermi a făcut semn, iar tijele coborâte au oprit procesul. Astfel, pentru prima dată, omul a eliberat energia nucleului atomic și a demonstrat că o poate controla după bunul plac. Acum nu mai era nicio îndoială că armele nucleare erau o realitate.

În 1943, reactorul Fermi a fost demontat și transportat la Laboratorul Național Aragonese (la 50 km de Chicago). Un alt reactor nuclear a fost construit curând aici, în care apa grea a fost folosită ca moderator. Era format dintr-un rezervor cilindric din aluminiu care conținea 6,5 tone de apă grea, în care erau încărcate vertical 120 de tije de uraniu metalic, închise într-o carcasă de aluminiu. Cele șapte tije de control au fost fabricate din cadmiu. În jurul rezervorului era un reflector de grafit, apoi un ecran din aliaje de plumb și cadmiu. Întreaga structură a fost închisă într-o carcasă de beton cu o grosime a peretelui de aproximativ 2,5 m.

Experimentele pe aceste reactoare experimentale au confirmat posibilitatea productie industriala plutoniu.

Centrul principal al „Proiectului Manhattan” a devenit curând orașul Oak Ridge din Valea râului Tennessee, a cărui populație în câteva luni a crescut la 79 de mii de oameni. Aici, în scurt timp, a fost construită prima fabrică de producere a uraniului îmbogățit. Imediat în 1943, a fost lansat un reactor industrial care producea plutoniu. În februarie 1944, din el se extrageau zilnic circa 300 kg de uraniu, de pe suprafața căruia se obținea plutoniu prin separare chimică. (Pentru a face acest lucru, plutoniul a fost mai întâi dizolvat și apoi precipitat.) Uraniul purificat a fost apoi returnat din nou în reactor. În același an, în deșertul sterp și pustiu de pe malul de sud al râului Columbia, a început construcția uriașei fabrici Hanford. Aici au fost amplasate trei reactoare nucleare puternice, dând câteva sute de grame de plutoniu zilnic.

În paralel, cercetările erau în plină desfășurare pentru dezvoltarea unui proces industrial de îmbogățire a uraniului.

Având în vedere diferite variante, Groves și Oppenheimer au decis să se concentreze pe două metode: difuzia gazului și electromagnetică.

Metoda de difuzie a gazelor s-a bazat pe un principiu cunoscut sub numele de legea lui Graham (a fost formulată pentru prima dată în 1829 de chimistul scoțian Thomas Graham și dezvoltată în 1896 de fizicianul englez Reilly). În conformitate cu această lege, dacă două gaze, dintre care unul este mai ușor decât celălalt, sunt trecute printr-un filtru cu găuri neglijabile, atunci va trece puțin mai mult gaz ușor decât gazul greu. În noiembrie 1942, Urey și Dunning de la Universitatea Columbia au creat o metodă de difuzie gazoasă pentru separarea izotopilor de uraniu bazată pe metoda Reilly.

Deoarece uraniul natural este solid, apoi a fost transformat mai întâi în fluorură de uraniu (UF6). Acest gaz a fost apoi trecut prin găuri microscopice - de ordinul a miimilor de milimetru - din septul filtrului.

Deoarece diferența dintre greutățile molare ale gazelor a fost foarte mică, în spatele deflectorului conținutul de uraniu-235 a crescut doar cu un factor de 1,0002.

Pentru a crește și mai mult cantitatea de uraniu-235, amestecul rezultat este trecut din nou printr-un perete despărțitor, iar cantitatea de uraniu este din nou crescută de 1,0002 ori. Astfel, pentru a crește conținutul de uraniu-235 la 99%, a fost necesară trecerea gazului prin 4000 de filtre. Acest lucru a avut loc într-o uriașă fabrică de difuzie gazoasă de la Oak Ridge.

În 1940, sub conducerea lui Ernst Lawrence de la Universitatea din California, au început cercetările privind separarea izotopilor de uraniu prin metoda electromagnetică. A fost necesar să se găsească astfel de procese fizice care să permită separarea izotopilor folosind diferența dintre masele lor. Lawrence a încercat să separe izotopii folosind principiul unui spectrograf de masă - un instrument care determină masele atomilor.

Principiul funcționării sale a fost următorul: atomii preionizați au fost accelerați câmp electric, iar apoi au trecut printr-un câmp magnetic în care au descris cercuri situate într-un plan perpendicular pe direcția câmpului. Întrucât razele acestor traiectorii au fost proporționale cu masa, ionii ușori au ajuns pe cercuri cu o rază mai mică decât cei grei. Dacă au fost plasate capcane în calea atomilor, atunci a fost posibil în acest fel să colectați separat diferiți izotopi.

Asta era metoda. În condiții de laborator, a dat rezultate bune. Dar construcția unei uzine în care separarea izotopilor ar putea fi efectuată la scară industrială s-a dovedit a fi extrem de dificilă. Cu toate acestea, Lawrence a reușit în cele din urmă să depășească toate dificultățile. Rezultatul eforturilor sale a fost apariția calutronului, care a fost instalat într-o fabrică gigantică din Oak Ridge.

Această instalație electromagnetică a fost construită în 1943 și s-a dovedit a fi poate cea mai scumpă creație a Proiectului Manhattan. Metoda lui Lawrence a necesitat un număr mare de dispozitive complexe, încă nedezvoltate, legate de tensiune înaltă, vid înalt și câmpuri magnetice puternice. Costurile au fost enorme. Calutron avea un electromagnet gigant, a cărui lungime ajungea la 75 m și cântărea aproximativ 4000 de tone.

Câteva mii de tone de sârmă de argint au intrat în înfășurările acestui electromagnet.

Întreaga lucrare (excluzând costul de argint în valoare de 300 de milioane de dolari, pe care Trezoreria Statului l-a furnizat doar temporar) a costat 400 de milioane de dolari. Doar pentru energia electrică cheltuită de calutron, Ministerul Apărării a plătit 10 milioane. O mare parte din echipamentele de la fabrica din Oak Ridge erau superioare ca scară și precizie față de orice lucru dezvoltat vreodată în domeniu.

Dar toate aceste cheltuieli nu au fost în zadar. După ce au cheltuit un total de aproximativ 2 miliarde de dolari, oamenii de știință din SUA au creat până în 1944 o tehnologie unică pentru îmbogățirea uraniului și producția de plutoniu. Între timp, la Laboratorul Los Alamos, ei lucrau la proiectarea bombei în sine. Principiul funcționării sale a fost, în general, clar de mult timp: substanța fisionabilă (plutoniu sau uraniu-235) ar fi trebuit să fie transferată într-o stare critică în momentul exploziei (pentru a avea loc o reacție în lanț, masa de sarcina trebuie să fie chiar vizibil mai mare decât cea critică) și iradiată cu un fascicul de neutroni, ceea ce a presupus începerea unei reacții în lanț.

Conform calculelor, masa critică a încărcăturii a depășit 50 de kilograme, dar ar putea fi redusă semnificativ. În general, mărimea masei critice este puternic influențată de mai mulți factori. Cu cât suprafața încărcăturii este mai mare, cu atât mai mulți neutroni sunt emiși inutil în spațiul înconjurător. cea mai mică zonă suprafata are o sfera. În consecință, sarcinile sferice, celelalte lucruri fiind egale, au cea mai mică masă critică. În plus, valoarea masei critice depinde de puritatea și tipul materialelor fisionabile. Este invers proporțional cu pătratul densității acestui material, ceea ce permite, de exemplu, prin dublarea densității, reducerea masei critice cu un factor de patru. Gradul de subcriticitate necesar poate fi obținut, de exemplu, prin compactarea materialului fisionabil datorită exploziei unei încărcături explozive convenționale realizate sub forma unui înveliș sferic care înconjoară sarcina nucleară. Masa critică poate fi redusă și prin înconjurarea încărcăturii cu un ecran care reflectă bine neutronii. Plumbul, beriliul, wolframul, uraniul natural, fierul și multe altele pot fi folosite ca astfel de ecran.

Unul dintre modelele posibile ale bombei atomice constă din două bucăți de uraniu, care, atunci când sunt combinate, formează o masă mai mare decât cea critică. Pentru a provoca o explozie a unei bombe, trebuie să le reuniți cât mai repede posibil. A doua metodă se bazează pe utilizarea unei explozii convergente spre interior. În acest caz, fluxul de gaze dintr-un exploziv convențional a fost direcționat către materialul fisionabil aflat în interior și comprimându-l până când a ajuns la o masă critică. Conexiunea încărcăturii și iradierea sa intensă cu neutroni, așa cum am menționat deja, provoacă o reacție în lanț, în urma căreia, în prima secundă, temperatura crește la 1 milion de grade. În acest timp, doar aproximativ 5% din masa critică a reușit să se separe. Restul încărcăturii din primele modele de bombe s-a evaporat fără
bun de ceva.

Prima bombă atomică din istorie (a primit numele „Trinity”) a fost asamblată în vara anului 1945. Și pe 16 iunie 1945, prima explozie atomică de pe Pământ a fost efectuată la locul de testare nucleară din deșertul Alamogordo (New Mexico). Bomba a fost plasată în centrul locului de testare, deasupra unui turn de oțel de 30 de metri. Echipamentul de înregistrare a fost plasat în jurul lui la mare distanță. La 9 km era un post de observare, iar la 16 km - un post de comandă. Explozia atomică a făcut o impresie extraordinară asupra tuturor martorilor acestui eveniment. Conform descrierii martorilor oculari, a existat senzația că mulți sori s-au contopit într-unul singur și au luminat poligonul deodată. Apoi, o minge uriașă de foc a apărut deasupra câmpiei și un nor rotund de praf și lumină a început să se ridice încet și amenințător spre ea.

După ce a decolat de la sol, această minge de foc a zburat la o înălțime de peste trei kilometri în câteva secunde. Cu fiecare clipă a crescut în dimensiune, în curând diametrul său a ajuns la 1,5 km și s-a ridicat încet în stratosferă. Mingea de foc a cedat apoi loc unei coloane de fum învolburat, care s-a întins până la o înălțime de 12 km, luând forma unei ciuperci gigantice. Toate acestea au fost însoțite de un vuiet îngrozitor, din care a tremurat pământul. Puterea bombei explodate a depășit toate așteptările.

De îndată ce situația radiațiilor a permis, mai multe tancuri Sherman, căptușite cu plăci de plumb din interior, s-au repezit în zona exploziei. Pe unul dintre ei era Fermi, care era dornic să vadă rezultatele muncii sale. În fața ochilor i-a apărut pământ ars mort, pe care toată viața a fost distrusă pe o rază de 1,5 km. Nisipul s-a sinterizat într-o crustă verzuie sticloasă care a acoperit pământul. Într-un crater imens se aflau rămășițele mutilate ale unui turn de sprijin din oțel. Forța exploziei a fost estimată la 20.000 de tone de TNT.

Următorul pas urma să fie folosirea bombei atomice în luptă împotriva Japoniei, care, după capitularea Germaniei naziste, singură a continuat războiul cu Statele Unite și aliații săi. Atunci nu existau vehicule de lansare, așa că bombardamentul a trebuit să fie efectuat dintr-o aeronavă. Componentele celor două bombe au fost transportate cu mare grijă de către USS Indianapolis pe insula Tinian, unde avea sediul 509th Composite Group al US Air Force. După tipul de încărcare și design, aceste bombe erau oarecum diferite unele de altele.

Prima bombă atomică - „Baby” - a fost o bombă aeriană de dimensiuni mari, cu o încărcătură atomică de uraniu-235 foarte îmbogățit. Lungimea sa a fost de aproximativ 3 m, diametrul - 62 cm, greutatea - 4,1 tone.

A doua bombă atomică - „Fat Man” - cu o încărcătură de plutoniu-239 avea o formă de ou cu un stabilizator de dimensiuni mari. Lungimea sa
avea 3,2 m, diametrul 1,5 m, greutatea - 4,5 tone.

Pe 6 august, bombardierul B-29 Enola Gay al colonelului Tibbets a aruncat „Kid” în marele oraș japonez Hiroshima. Bomba a fost aruncată cu parașuta și a explodat, așa cum era planificat, la o altitudine de 600 m față de sol.

Consecințele exploziei au fost teribile. Chiar și asupra piloților înșiși, vederea orașului pașnic distrus de ei într-o clipă a făcut o impresie deprimantă. Mai târziu, unul dintre ei a recunoscut că a văzut în acel moment cel mai rău lucru pe care îl poate vedea o persoană.

Pentru cei care erau pe pământ, ceea ce se întâmpla părea un adevărat iad. În primul rând, un val de căldură a trecut peste Hiroshima. Acțiunea sa a durat doar câteva clipe, dar a fost atât de puternică încât a topit chiar și plăci și cristale de cuarț în plăci de granit, a transformat stâlpii de telefon în cărbune la o distanță de 4 km și, în cele din urmă, a incinerat atât de mult corpurile umane încât au rămas doar umbre. le pe asfaltul trotuarului.sau pe pereţii caselor. Apoi o rafală monstruoasă de vânt a scăpat de sub mingea de foc și s-a repezit peste oraș cu o viteză de 800 km/h, măturând totul în cale. Casele care nu puteau rezista atacului său furibund s-au prăbușit ca și cum ar fi fost dărâmate. Într-un cerc gigant cu diametrul de 4 km, nici măcar o clădire nu a rămas intactă. La câteva minute după explozie, o ploaie radioactivă neagră a căzut peste oraș - această umiditate s-a transformat în abur condensat în straturile înalte ale atmosferei și a căzut la pământ sub formă de picături mari amestecate cu praf radioactiv.

După ploaie, o nouă rafală de vânt a lovit orașul, de data aceasta suflând în direcția epicentrului. Era mai slab decât primul, dar încă suficient de puternic pentru a smulge copacii. Vântul a aprins un foc gigantic în care ardea tot ce putea arde. Din cele 76.000 de clădiri, 55.000 au fost complet distruse și incendiate. Martorii acestei catastrofe groaznice au amintit oameni-torțe din care hainele arse au căzut la pământ împreună cu zdrențuri de piele și mulțimi de oameni tulburați, acoperiți cu arsuri groaznice, care s-au repezit țipând pe străzi. În aer se simțea o duhoare înăbușitoare de carne de om arsă. Oamenii zaceau peste tot, morți și pe moarte. Erau mulți care erau orbi și surzi și, aruncându-se în toate direcțiile, nu puteau distinge nimic în haosul care domnea în jur.

Nefericiții, care se aflau din epicentru la o distanță de până la 800 m, au ars într-o fracțiune de secundă în sensul literal al cuvântului - interiorul lor s-a evaporat, iar trupurile lor s-au transformat în bulgări de cărbuni fumeganți. Aflati la o distanta de 1 km de epicentru, au fost loviti de boala de radiatii intr-o forma extrem de severa. În câteva ore, au început să vomite sever, temperatura a sărit la 39-40 de grade, au apărut dificultăți de respirație și sângerare. Apoi, pe piele au apărut ulcere care nu se vindecă, compoziția sângelui s-a schimbat dramatic și părul a căzut. După o suferință cumplită, de obicei în a doua sau a treia zi, a survenit moartea.

În total, aproximativ 240 de mii de oameni au murit din cauza exploziei și a radiațiilor. Aproximativ 160 de mii au suferit boala de radiații într-o formă mai ușoară - moartea lor dureroasă a fost amânată cu câteva luni sau ani. Când vestea catastrofei s-a răspândit în toată țara, toată Japonia a fost paralizată de frică. A crescut și mai mult după ce avionul Box Car al maiorului Sweeney a aruncat oa doua bombă asupra Nagasaki pe 9 august. Câteva sute de mii de locuitori au fost, de asemenea, uciși și răniți aici. Incapabil să reziste noilor arme, guvernul japonez a capitulat - bomba atomică a pus capăt celui de-al Doilea Război Mondial.

Razboiul s-a terminat. A durat doar șase ani, dar a reușit să schimbe lumea și oamenii aproape de nerecunoscut.

Civilizația umană înainte de 1939 și civilizatie umana după 1945 sunt izbitor de diferite unele de altele. Există multe motive pentru aceasta, dar unul dintre cele mai importante este apariția armelor nucleare. Se poate spune fără exagerare că umbra Hiroshimei se întinde pe întreaga a doua jumătate a secolului XX. A devenit o arsură morală profundă pentru multe milioane de oameni, atât cei care au fost contemporani acestei catastrofe, cât și cei născuți la zeci de ani după aceasta. Omul modern nu se mai poate gândi la lume așa cum a gândit-o înainte de 6 august 1945 – înțelege prea clar că această lume se poate transforma în nimic în câteva clipe.

O persoană modernă nu poate privi războiul, așa cum au privit bunicii și străbunicii săi - el știe sigur că acest război va fi ultimul și nu vor fi nici învingători, nici învinși în el. Armele nucleare și-au pus amprenta în toate sferele viata publica, iar civilizația modernă nu poate trăi după aceleași legi ca acum șaizeci sau optzeci de ani. Nimeni nu a înțeles asta mai bine decât înșiși creatorii bombei atomice.

„Oamenii planetei noastre Robert Oppenheimer a scris: ar trebui să se unească. Semănat groază și distrugere ultimul război, dictează-ne acest gând. Exploziile de bombe atomice au dovedit-o cu toată cruzimea. Alți oameni au spus alteori cuvinte similare - doar despre alte arme și alte războaie. Nu au reușit. Dar cine spune astăzi că aceste cuvinte sunt inutile este înșelat de vicisitudinile istoriei. Nu ne putem convinge de asta. Rezultatele muncii noastre nu lasă omenirii altă opțiune decât să creeze o lume unificată. O lume bazată pe drept și umanism”.

După sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, țara coaliția anti-Hitler au încercat rapid să se înainteze unul față de celălalt în dezvoltarea unei bombe nucleare mai puternice.

Primul test, realizat de americani pe obiecte reale din Japonia, a încins până la limită situația dintre URSS și SUA. Exploziile puternice care au tunat în orașele japoneze și au distrus practic toată viața din ele l-au forțat pe Stalin să renunțe la multe pretenții pe scena mondială. Majoritatea fizicienilor sovietici au fost urgent „aruncați” la dezvoltarea armelor nucleare.

Când și cum au apărut armele nucleare

1896 poate fi considerat anul nașterii bombei atomice. Atunci chimistul francez A. Becquerel a descoperit că uraniul este radioactiv. Reacția în lanț a uraniului formează o energie puternică care servește drept bază pentru o explozie teribilă. Este puțin probabil ca Becquerel să-și imagineze că descoperirea sa va duce la crearea de arme nucleare - cea mai teribilă armă din întreaga lume.

Sfârșitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea a fost un punct de cotitură în istoria invenției armelor nucleare. În această perioadă, oamenii de știință din diferite țări ale lumii au putut descoperi următoarele legi, raze și elemente:

Raze alfa, gamma și beta;
Au fost descoperiți mulți izotopi ai elementelor chimice cu proprietăți radioactive;
A fost descoperită legea dezintegrarii radioactive, care determină timpul și dependența cantitativă a intensității dezintegrarii radioactive, în funcție de numărul de atomi radioactivi din proba de testat;
S-a născut izometria nucleară.

În anii 1930, pentru prima dată, au reușit să divizeze nucleul atomic al uraniului prin absorbția de neutroni. În același timp, au fost descoperiți și pozitroni și neuroni. Toate acestea au dat un impuls puternic dezvoltării armelor care foloseau energia atomică. În 1939, a fost brevetat primul proiect de bombă atomică din lume. Acest lucru a fost făcut de fizicianul francez Frederic Joliot-Curie.

Ca urmare a cercetărilor și dezvoltării ulterioare în acest domeniu, s-a născut o bombă nucleară. Puterea și gama de distrugere a bombelor atomice moderne este atât de mare încât o țară care are un potențial nuclear practic nu are nevoie armata puternica, deoarece o bombă atomică este capabilă să distrugă un întreg stat.

Cum funcționează o bombă atomică

O bombă atomică constă din mai multe elemente, dintre care principalele sunt:

Corpul bombei atomice;
Sistem de automatizare care controlează procesul de explozie;
Sarcină nucleară sau focos.

Sistemul de automatizare este situat în corpul unei bombe atomice, împreună cu o încărcătură nucleară. Designul carenei trebuie să fie suficient de fiabil pentru a proteja focosul de diferiți factori și influențe externe. De exemplu, diverse influențe mecanice, termice sau similare, care pot duce la o explozie neplanificată de mare putere, capabilă să distrugă totul în jur.

Sarcina de automatizare include controlul complet asupra exploziei la momentul potrivit, astfel încât sistemul constă din următoarele elemente:

Dispozitiv responsabil cu detonarea de urgență;
Alimentarea cu energie a sistemului de automatizare;
Sistem de senzori de subminare;
dispozitiv de armare;
Dispozitiv de siguranta.

Când au fost efectuate primele teste, bombe nucleare au fost livrate de avioane care au avut timp să părăsească zona afectată. Bombele atomice moderne sunt atât de puternice încât pot fi livrate numai folosind rachete de croazieră, balistice sau chiar antiaeriene.

Bombele atomice folosesc o varietate de sisteme de detonare. Cel mai simplu dintre ele este un dispozitiv convențional care se declanșează atunci când un proiectil lovește o țintă.

Una dintre principalele caracteristici ale bombelor și rachetelor nucleare este împărțirea lor în calibre, care sunt de trei tipuri:

Mic, puterea bombelor atomice de acest calibru este echivalentă cu câteva mii de tone de TNT;
Medie (putere de explozie - câteva zeci de mii de tone de TNT);
Mare, a cărui putere de încărcare este măsurată în milioane de tone de TNT.

Este interesant că cel mai adesea puterea tuturor bombelor nucleare este măsurată cu precizie în echivalent TNT, deoarece nu există o scară pentru măsurarea puterii unei explozii pentru arme atomice.

Algoritmi pentru funcționarea bombelor nucleare

Orice bombă atomică funcționează pe principiul utilizării energiei nucleare, care este eliberată în timpul unei reacții nucleare. Această procedură se bazează fie pe fisiunea nucleelor grele, fie pe sinteza plămânilor. Deoarece această reacție eliberează o cantitate imensă de energie și în cel mai scurt timp posibil, raza de distrugere a unei bombe nucleare este foarte impresionantă. Din cauza acestei caracteristici, armele nucleare sunt clasificate drept arme de distrugere în masă.

Există două puncte principale în procesul care începe cu explozia unei bombe atomice:

Acesta este centrul imediat al exploziei, unde are loc reacția nucleară;
Epicentrul exploziei, care este situat la locul unde bomba a explodat.

Energia nucleară eliberată în timpul exploziei unei bombe atomice este atât de puternică încât pe pământ încep tremurături seismice. În același timp, aceste șocuri aduc distrugere directă doar la o distanță de câteva sute de metri (deși, având în vedere forța exploziei bombei în sine, aceste șocuri nu mai afectează nimic).

Factorii de daune într-o explozie nucleară

Explozia unei bombe nucleare aduce nu numai distrugeri instantanee teribile. Consecințele acestei explozii vor fi resimțite nu doar de persoanele care au căzut în zona afectată, ci și de copiii lor, care s-au născut după explozia atomică. Tipurile de distrugere prin arme atomice sunt împărțite în următoarele grupuri:

Radiația luminoasă care apare direct în timpul exploziei;
Unda de șoc propagată de o bombă imediat după explozie;
Impuls electromagnetic;
radiații penetrante;
O contaminare radioactivă care poate dura zeci de ani.

Deși la prima vedere, un fulger de lumină reprezintă cea mai mică amenințare, de fapt, se formează ca urmare a eliberării unei cantități uriașe de energie termică și luminoasă. Puterea și puterea sa depășesc cu mult puterea razelor soarelui, astfel încât înfrângerea luminii și căldurii poate fi fatală la o distanță de câțiva kilometri.

Radiația care este eliberată în timpul exploziei este, de asemenea, foarte periculoasă. Deși nu durează mult, reușește să infecteze totul în jur, deoarece capacitatea sa de penetrare este incredibil de mare.

unda de soc la explozie atomică acționează ca același val în exploziile convenționale, doar puterea și raza de distrugere a acestuia sunt mult mai mari. În câteva secunde, provoacă daune ireparabile nu numai oamenilor, ci și echipamentelor, clădirilor și naturii din jur.

Radiația penetrantă provoacă dezvoltarea bolii radiațiilor, iar un impuls electromagnetic este periculos numai pentru echipamente. Combinația tuturor acestor factori, plus puterea exploziei, face din bomba atomică cea mai periculoasă armă din lume.

Primul test de arme nucleare din lume

Prima țară care a dezvoltat și testat arme nucleare au fost Statele Unite ale Americii. Guvernul SUA a alocat subvenții uriașe în numerar pentru dezvoltarea de noi arme promițătoare. Până la sfârșitul anului 1941, mulți oameni de știință proeminenți din domeniul dezvoltării atomice au fost invitați în Statele Unite, care până în 1945 au putut să prezinte un prototip de bombă atomică potrivită pentru testare.

Primul test din lume al unei bombe atomice echipate cu un dispozitiv exploziv a fost efectuat în deșert din statul New Mexico. O bombă numită „Gadget” a fost detonată pe 16 iulie 1945. Rezultatul testului a fost pozitiv, deși armata a cerut testarea unei bombe nucleare în condiții reale de luptă.

Văzând că mai rămâne un singur pas înainte de victoria în coaliția nazistă și că s-ar putea să nu mai existe o astfel de oportunitate, Pentagonul a decis să provoace lovitură nucleară de ultimul aliat Germania nazista- Japonia. În plus, utilizarea unei bombe nucleare trebuia să rezolve mai multe probleme simultan:

Pentru a evita vărsarea de sânge inutilă care ar avea loc în mod inevitabil dacă trupele americane ar pune piciorul pe teritoriul imperial japonez;
Să-i îngenuncheze pe japonezii fără compromisuri dintr-o lovitură, forțându-i să accepte condiții favorabile Statelor Unite;
Arătați URSS (ca un posibil rival în viitor) că armata SUA are o armă unică care poate șterge orice oraș de pe fața pământului;
Și, desigur, să vedem în practică de ce sunt capabile armele nucleare în condiții reale de luptă.

Pe 6 august 1945, asupra orașului japonez Hiroshima a fost aruncată prima bombă atomică din lume, care a fost folosită în operațiuni militare. Această bombă a fost numită „Baby”, deoarece greutatea ei era de 4 tone. Aruncarea bombei a fost planificată cu atenție și a lovit exact acolo unde era planificată. Acele case care nu au fost distruse de explozie au ars, deoarece sobele căzute în case au provocat incendii, iar întreg orașul a fost cuprins de flăcări.

După un fulger strălucitor, a urmat un val de căldură, care a ars toată viața pe o rază de 4 kilometri, iar unda de șoc care a urmat a distrus majoritatea clădirilor.

Cei care au fost loviți de insolație pe o rază de 800 de metri au fost arse de vii. Valul de explozie a smuls pielea arsă a multora. Câteva minute mai târziu, a căzut o ploaie neagră ciudată, care consta din abur și cenușă. Cei care au căzut sub ploaia neagră, pielea a primit arsuri incurabile.

Acei puțini care au avut norocul să supraviețuiască s-au îmbolnăvit de radiații, care la acea vreme nu numai că nu era studiată, ci și complet necunoscută. Oamenii au început să dezvolte febră, vărsături, greață și crize de slăbiciune.

Pe 9 august 1945, a doua bombă americană, numită „Fat Man”, a fost aruncată asupra orașului Nagasaki. Această bombă avea aproximativ aceeași putere ca prima, iar consecințele exploziei sale au fost la fel de devastatoare, deși oamenii au murit pe jumătate.

Două bombe atomice aruncate asupra orașelor japoneze s-au dovedit a fi primul și singurul caz din lume de utilizare a armelor atomice. Peste 300.000 de oameni au murit în primele zile după bombardament. Încă aproximativ 150 de mii au murit din cauza radiațiilor.

După bombardarea nucleară a orașelor japoneze, Stalin a primit un adevărat șoc. I-a devenit clar că problema dezvoltării armelor nucleare în Rusia sovietică era o problemă de securitate pentru întreaga țară. Deja pe 20 august 1945 a început să funcționeze un comitet special pentru energia atomică, care a fost creat de urgență de I. Stalin.

Deși cercetările în fizica nucleară au fost efectuate de un grup de entuziaști în Rusia țaristă, în ora sovietică ea nu a primit suficientă atenție. În 1938, toate cercetările în acest domeniu au fost complet oprite, iar mulți oameni de știință nucleari au fost reprimați ca dușmani ai poporului. După exploziile nucleare din Japonia, guvernul sovietic a început brusc să restabilească industria nucleară din țară.

Există dovezi că dezvoltarea armelor nucleare a fost realizată în Germania nazistă, iar oamenii de știință germani au fost cei care au finalizat bomba atomică americană „brută”, astfel încât guvernul SUA a eliminat toți specialiștii nucleari și toate documentele legate de dezvoltarea armelor nucleare din Germania.

Școala de informații sovietică, care în timpul războiului a reușit să ocolească toate serviciile de informații străine, în 1943 a transferat documente secrete legate de dezvoltarea armelor nucleare către URSS. În același timp, agenții sovietici au fost introduși în toate marile centre americane de cercetare nucleară.

Ca urmare a tuturor acestor măsuri, deja în 1946, termenii de referință pentru fabricarea a două bombe nucleare de fabricație sovietică erau gata:

RDS-1 (cu sarcină de plutoniu);
RDS-2 (cu două părți din sarcina de uraniu).

Abrevierea „RDS” a fost descifrată ca „Rusia se face pe sine”, ceea ce corespundea aproape complet realității.

Vestea că URSS era pregătită să-și elibereze armele nucleare a forțat guvernul SUA să ia măsuri drastice. În 1949, a fost elaborat planul Troian, conform căruia era planificată lansarea bombelor atomice asupra celor mai mari 70 de orașe din URSS. Doar teama de o grevă de răzbunare a împiedicat realizarea acestui plan.

Aceste informații alarmante venite de la ofițerii de informații sovietici i-au forțat pe oamenii de știință să lucreze în regim de urgență. Deja în august 1949 a fost testată prima bombă atomică produsă în URSS. Când SUA au aflat despre aceste teste, planul troian a fost amânat pe termen nelimitat. A început epoca confruntării dintre cele două superputeri, cunoscută în istorie drept Războiul Rece.

Cea mai puternică bombă nucleară din lume, cunoscută sub numele de „bomba țarului” aparține tocmai perioadei „ război rece". Oamenii de știință sovietici au creat cea mai puternică bombă din istoria omenirii. Capacitatea sa a fost de 60 de megatone, deși era planificată crearea unei bombe cu o capacitate de 100 de kilotone. Această bombă a fost testată în octombrie 1961. Diametrul mingii de foc în timpul exploziei a fost de 10 kilometri, iar valul de explozie a înconjurat globul de trei ori. Acest test a fost cel care a forțat majoritatea țărilor lumii să semneze un acord pentru a pune capăt testelor nucleare nu numai în atmosfera pământului, ci chiar și în spațiu.

Deși armele atomice sunt un mijloc excelent de intimidare a țărilor agresive, pe de altă parte, ele sunt capabile să stingă orice conflict militar din nastere, deoarece toate părțile implicate în conflict pot fi distruse într-o explozie atomică.

Coreea de Nord amenință SUA cu teste super-puternice cu bombe cu hidrogen Oceanul Pacific. Japonia, care ar putea suferi de pe urma testelor, a numit planurile Coreei de Nord absolut inacceptabile. Președinții Donald Trump și Kim Jong-un jură în interviuri și vorbesc despre conflictul militar deschis. Pentru cei care nu înțeleg armele nucleare, dar vor să fie în subiect, „Futurist” a alcătuit un ghid.

Cum funcționează armele nucleare?

Asemenea unui băț obișnuit de dinamită, o bombă nucleară folosește energie. Numai că este eliberat nu în cursul unui primitiv reactie chimica, dar în procese nucleare complexe. Există două moduri principale de a extrage energia nucleară dintr-un atom. LA Fisiune nucleara nucleul unui atom se desparte în două fragmente mai mici cu un neutron. Fuziune nucleară - procesul prin care Soarele genereaza energie - presupune combinarea a doi atomi mai mici pentru a forma unul mai mare. În orice proces, fisiune sau fuziune, se eliberează cantități mari de energie termică și radiații. În funcție de utilizarea fisiunii nucleare sau a fuziunii, bombele sunt împărțite în nuclear (atomic) și termonuclear .

Puteți detalia despre fisiunea nucleară?

Explozia unei bombe atomice peste Hiroshima (1945)

După cum vă amintiți, un atom este format din trei tipuri de particule subatomice: protoni, neutroni și electroni. Centrul atomului se numește miez , este format din protoni și neutroni. Protonii sunt încărcați pozitiv, electronii sunt încărcați negativ, iar neutronii nu au nicio sarcină. Raportul proton-electron este întotdeauna unul la unu, astfel încât atomul în ansamblu are o sarcină neutră. De exemplu, un atom de carbon are șase protoni și șase electroni. Particulele sunt ținute împreună de o forță fundamentală - forță nucleară puternică .

Proprietățile unui atom pot varia foarte mult în funcție de câte particule diferite conține. Dacă modificați numărul de protoni, veți avea un alt element chimic. Dacă schimbi numărul de neutroni, primești izotop același element pe care îl ai în mâini. De exemplu, carbonul are trei izotopi: 1) carbon-12 (șase protoni + șase neutroni), o formă stabilă și frecventă a elementului, 2) carbon-13 (șase protoni + șapte neutroni), care este stabil, dar rar, și 3) carbon -14 (șase protoni + opt neutroni), care este rar și instabil (sau radioactiv).

Majoritatea nucleelor atomice sunt stabile, dar unele sunt instabile (radioactive). Aceste nuclee emit în mod spontan particule pe care oamenii de știință le numesc radiații. Acest proces se numește dezintegrare radioactivă . Există trei tipuri de degradare:

Dezintegrarea alfa : Nucleul ejectează o particulă alfa - doi protoni și doi neutroni legați împreună. dezintegrare beta : neutronul se transformă într-un proton, un electron și un antineutrin. Electronul ejectat este o particulă beta. Diviziunea spontană: nucleul se descompune în mai multe părți și emite neutroni și, de asemenea, emite un impuls de energie electromagnetică - o rază gamma. Acesta din urmă tip de descompunere este folosit în bomba nucleară. Încep neutronii liberi emiși prin fisiune reacție în lanț care eliberează o cantitate enormă de energie.

Din ce sunt făcute bombele nucleare?

Ele pot fi făcute din uraniu-235 și plutoniu-239. Uraniul apare în natură ca un amestec de trei izotopi: 238U (99,2745% din uraniul natural), 235U (0,72%) și 234U (0,0055%). Cel mai obișnuit 238 U nu suportă o reacție în lanț: doar 235 U este capabil de acest lucru. Pentru a obține puterea maximă de explozie, este necesar ca conținutul de 235 U în „umplutura” bombei să fie de cel puțin 80%. Prin urmare, uraniul cade artificial îmbogăţi . Pentru a face acest lucru, amestecul de izotopi de uraniu este împărțit în două părți, astfel încât una dintre ele să conțină mai mult de 235 U.

De obicei, atunci când izotopii sunt separați, există o mulțime de uraniu sărăcit care nu poate începe o reacție în lanț - dar există o modalitate de a face acest lucru. Cert este că plutoniul-239 nu apare în natură. Dar poate fi obținut prin bombardarea 238 U cu neutroni.

Cum se măsoară puterea lor?

Puterea unei sarcini nucleare și termonucleare se măsoară în echivalent TNT - cantitatea de trinitrotoluen care trebuie detonată pentru a obține un rezultat similar. Se măsoară în kilotone (kt) și megatone (Mt). Puterea armelor nucleare ultra-mice este mai mică de 1 kt, în timp ce bombele super-puternice dau mai mult de 1 Mt.

Puterea bombei țare sovietice, conform diverselor surse, a variat între 57 și 58,6 megatone de TNT, puterea bombei termonucleare pe care RPDC a testat-o la începutul lunii septembrie a fost de aproximativ 100 de kilotone.

Cine a creat armele nucleare?

Fizicianul american Robert Oppenheimer și generalul Leslie Groves

În anii 1930, un fizician italian Enrico Fermi a demonstrat că elementele bombardate cu neutroni pot fi convertite în elemente noi. Rezultatul acestei lucrări a fost descoperirea neutroni lenți , precum și descoperirea unor elemente noi care nu sunt prezentate pe tabelul periodic. La scurt timp după descoperirea lui Fermi, oamenii de știință germani Otto Hahn și Fritz Strassmann a bombardat uraniu cu neutroni, rezultând formarea unui izotop radioactiv de bariu. Ei au ajuns la concluzia că neutronii de viteză mică fac ca nucleul de uraniu să se spargă în două bucăți mai mici.

Această lucrare a entuziasmat mințile lumii întregi. La Universitatea Princeton Niels Bohr lucrat cu John Wheeler pentru a dezvolta un model ipotetic al procesului de fisiune. Ei au sugerat că uraniul-235 suferă fisiune. Cam în aceeași perioadă, alți oameni de știință au descoperit că procesul de fisiune a produs și mai mulți neutroni. Acest lucru i-a determinat pe Bohr și Wheeler să pună o întrebare importantă: ar putea neutronii liberi creați prin fisiune să declanșeze o reacție în lanț care ar elibera o cantitate enormă de energie? Dacă da, atunci ar putea fi create arme de o putere inimaginabilă. Ipotezele lor au fost confirmate de fizicianul francez Frederic Joliot-Curie . Concluzia sa a fost impulsul pentru dezvoltarea armelor nucleare.

Fizicienii din Germania, Anglia, SUA și Japonia au lucrat la crearea armelor atomice. Înainte de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial Albert Einstein i-a scris președintelui Statelor Unite Franklin Roosevelt că Germania nazistă intenționează să purifice uraniul-235 și să creeze o bombă atomică. Acum s-a dovedit că Germania era departe de a conduce o reacție în lanț: lucrau la o bombă „murdară”, foarte radioactivă. Oricum ar fi, guvernul SUA a depus toate eforturile pentru crearea unei bombe atomice în cel mai scurt timp posibil. A fost lansat Proiectul Manhattan, condus de un fizician american Robert Oppenheimer și generală Leslie Groves . La ea au participat oameni de știință de seamă care au emigrat din Europa. Până în vara anului 1945, a fost creată o armă atomică bazată pe două tipuri de material fisionabil - uraniu-235 și plutoniu-239. O bombă, plutoniul „Thing”, a fost detonată în timpul testelor, iar alte două, uraniul „Kid” și plutoniul „Fat Man”, au fost aruncate asupra orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki.

Cum funcționează o bombă termonucleară și cine a inventat-o?

Bomba termonucleară se bazează pe reacție fuziune nucleară . Spre deosebire de fisiunea nucleară, care poate avea loc atât spontan, cât și forțat, fuziunea nucleară este imposibilă fără furnizarea de energie externă. Nucleele atomice sunt încărcate pozitiv, așa că se resping reciproc. Această situație se numește bariera Coulomb. Pentru a depăși repulsia, este necesar să dispersăm aceste particule la viteze nebunești. Acest lucru se poate face la temperaturi foarte ridicate - de ordinul a câteva milioane de kelvin (de unde și numele). Există trei tipuri de reacții termonucleare: auto-susținute (au loc în interiorul stelelor), controlate și necontrolate sau explozive - sunt folosite în bombele cu hidrogen.

Ideea unei bombe de fuziune termonucleară inițiată de o sarcină atomică a fost propusă de Enrico Fermi colegului său Edward Teller în 1941, chiar la începutul Proiectului Manhattan. Cu toate acestea, la acel moment această idee nu era solicitată. Evoluțiile lui Teller s-au îmbunătățit Stanislav Ulam , făcând fezabilă în practică ideea unei bombe termonucleare. În 1952, primul dispozitiv exploziv termonuclear a fost testat pe atolul Enewetok în timpul operațiunii Ivy Mike. Era însă o probă de laborator, nepotrivită pentru luptă. Un an mai târziu, Uniunea Sovietică a explodat prima bombă termonucleară din lume, asamblată după proiectul fizicienilor. Andrei Saharov și Julia Khariton . Dispozitivul semăna cu un tort stratificat, așa că formidabila armă a fost supranumită „Sloika”. În cursul dezvoltării ulterioare, s-a născut cea mai puternică bombă de pe Pământ, „Tsar Bomba” sau „Mama lui Kuzkin”. În octombrie 1961, a fost testat pe arhipelagul Novaya Zemlya.

Din ce sunt făcute bombele termonucleare?

Dacă ai crezut asta hidrogen iar bombele termonucleare sunt lucruri diferite, te-ai înșelat. Aceste cuvinte sunt sinonime. Hidrogenul (sau mai bine zis, izotopii săi - deuteriu și tritiu) este necesar pentru a desfășura o reacție termonucleară. Cu toate acestea, există o dificultate: pentru a detona o bombă cu hidrogen, este mai întâi necesar să se obțină o temperatură ridicată în timpul unei explozii nucleare convenționale - abia atunci nucleele atomice vor începe să reacționeze. Prin urmare, în cazul unei bombe termonucleare, designul joacă un rol important.

Două scheme sunt larg cunoscute. Primul este „puful” Saharov. În centru se afla un detonator nuclear, care era înconjurat de straturi de deuterură de litiu amestecate cu tritiu, care erau intercalate cu straturi de uraniu îmbogățit. Acest design a făcut posibilă atingerea unei puteri în termen de 1 Mt. A doua este schema americană Teller-Ulam, unde bomba nucleară și izotopii de hidrogen au fost localizați separat. Arăta astfel: de jos - un recipient cu un amestec de deuteriu lichid și tritiu, în centrul căruia se afla o "bujie" - o tijă de plutoniu, iar de sus - o sarcină nucleară convențională și toate acestea într-un coajă de metal greu(de exemplu, uraniu sărăcit). Neutronii rapizi produși în timpul exploziei provoacă reacții de fisiune atomică în învelișul de uraniu și adaugă energie la energia totală a exploziei. Adăugarea de straturi suplimentare de litiu uraniu-238 deuteridă vă permite să creați proiectile cu putere nelimitată. În 1953 fizicianul sovietic Viktor Davidenko a repetat accidental ideea Teller-Ulam și, pe baza ei, Saharov a venit cu o schemă în mai multe etape care a făcut posibilă crearea de arme de o putere fără precedent. În conformitate cu această schemă, mama lui Kuzkina a lucrat.

Ce alte bombe mai sunt?

Există și neutroni, dar acest lucru este în general înfricoșător. De fapt, o bombă cu neutroni este o bombă termonucleară cu randament redus, a cărei energie de explozie este de 80% radiație (radiație neutronică). Arată ca o sarcină nucleară obișnuită cu randament scăzut, la care se adaugă un bloc cu un izotop de beriliu - o sursă de neutroni. Când o armă nucleară explodează, începe o reacție termonucleară. Acest tip de armă a fost dezvoltat de un fizician american Samuel Cohen . Se credea că armele cu neutroni distrug toată viața chiar și în adăposturi, cu toate acestea, aria de distrugere a unor astfel de arme este mică, deoarece atmosfera împrăștie fluxuri rapide de neutroni, iar unda de șoc este mai puternică la distanțe mari.

Dar cum rămâne cu bomba de cobalt?

Nu, fiule, e fantastic. Nicio țară nu are în mod oficial bombe cu cobalt. Teoretic, aceasta este o bombă termonucleară cu o carcasă de cobalt, care asigură o contaminare radioactivă puternică a zonei chiar și cu o explozie nucleară relativ slabă. 510 de tone de cobalt pot infecta întreaga suprafață a Pământului și pot distruge toată viața de pe planetă. Fizician Leo Szilard , care a descris acest design ipotetic în 1950, l-a numit „Doomsday Machine”.

Care este mai tare: o bombă nucleară sau una termonucleară?

Model la scară completă a „Tsar-bomba”

Bomba cu hidrogen este mult mai avansată și mai avansată tehnologic decât bomba atomică. Puterea sa explozivă o depășește cu mult pe cea a uneia atomice și este limitată doar de numărul de componente disponibile. Într-o reacție termonucleară, pentru fiecare nucleon (așa-numitele nuclee constitutive, protoni și neutroni), se eliberează mult mai multă energie decât într-o reacție nucleară. De exemplu, în timpul fisiunii unui nucleu de uraniu, un nucleon reprezintă 0,9 MeV (megaelectronvolt), iar în timpul sintezei unui nucleu de heliu din nucleele de hidrogen, este eliberată o energie egală cu 6 MeV.

Ca niște bombe livrala tinta?

La început, au fost aruncați din aeronave, dar apărarea antiaeriană a fost îmbunătățită în mod constant, iar livrarea de arme nucleare în acest fel sa dovedit neînțeleaptă. Odată cu creșterea producției de tehnologie de rachete, toate drepturile de a livra arme nucleare au fost transferate către rachetele balistice și de croazieră ale diferitelor baze. Prin urmare, o bombă nu mai este o bombă, ci un focos.

Există o opinie că bomba cu hidrogen nord-coreeană este prea mare pentru a fi instalată pe o rachetă - așa că, dacă RPDC decide să aducă la viață amenințarea, aceasta va fi dusă cu vaporul la locul exploziei.

Care sunt consecințele unui război nuclear?

Hiroshima și Nagasaki sunt doar o mică parte din posibila apocalipsă. De exemplu, binecunoscuta ipoteză iarnă nucleară", care a fost propus de astrofizicianul american Carl Sagan și geofizicianul sovietic Georgy Golitsyn. Se presupune că în timpul exploziei mai multor focoase nucleare (nu în deșert sau apă, ci în aşezări) vor fi multe incendii, iar o cantitate mare de fum și funingine va fi aruncată în atmosferă, ceea ce va duce la răcirea globală. Ipoteza este criticată prin compararea efectului cu activitatea vulcanică, care are un efect redus asupra climei. În plus, unii oameni de știință notează că este mai probabil să se producă încălzirea globală decât răcirea - cu toate acestea, ambele părți speră că nu vom ști niciodată.

Sunt permise armele nucleare?

După cursa înarmărilor din secolul al XX-lea, țările s-au răzgândit și au decis să limiteze utilizarea armelor nucleare. ONU a adoptat tratate privind neproliferarea armelor nucleare și interzicerea testelor nucleare (acestea din urmă nu a fost semnată de tinerele puteri nucleare India, Pakistan și RPDC). În iulie 2017, a fost adoptat un nou tratat de interzicere a armelor nucleare.

„Fiecare stat parte nu se angajează niciodată, în nicio circumstanță, să dezvolte, să testeze, să fabrice, să fabrice, să dobândească, să dețină sau să depoziteze în alt mod arme nucleare sau alte dispozitive explozive nucleare”, se arată în primul articol al tratatului.

Cu toate acestea, documentul nu va intra în vigoare până când 50 de state nu l-au ratificat.

1. BOMBA ATOMICĂ: COMPOZIȚIA, CARACTERISTICILE LUPȚIILOR ȘI SCOPUL CREAȚIEI

Bombă atomică - numele original al unei bombe nucleare de aviație, a cărei acțiune se bazează pe o reacție în lanț de fisiune nucleară explozivă. Odată cu apariția așa-numitei bombe cu hidrogen, bazată pe o reacție de fuziune termonucleară, a fost stabilit un termen comun pentru ei - o bombă nucleară.

O bombă nucleară este o bombă aeriană cu o încărcătură nucleară care are o mare putere distructivă. Primele două bombe nucleare cu un echivalent TNT de aproximativ 20 kt fiecare au fost aruncate de avioanele americane asupra orașelor japoneze Hiroshima și, respectiv, Nagasaki, la 6 și 9 august 1945, și au provocat pierderi și distrugeri enorme. Bombele nucleare moderne au un echivalent TNT de zeci până la milioane de tone.

Se referă la armele de distrugere în masă (ADM) împreună cu armele biologice și chimice.

Arme nucleare - un set de arme nucleare, mijloace de livrare a acestora către țintă și controale. Se referă la armele de distrugere în masă; are o putere distructivă extraordinară. Din acest motiv, SUA și URSS au investit masiv în dezvoltarea armelor nucleare. În funcție de puterea încărcăturilor și raza de acțiune, armele nucleare sunt împărțite în tactice, operațional-tactice și strategice. Folosirea armelor nucleare în război este dezastruoasă pentru întreaga omenire.

O explozie nucleară este procesul de eliberare instantanee a unei cantități mari de energie intranucleară într-un volum limitat.

Acțiunea armelor atomice se bazează pe reacția de fisiune a nucleelor grele (uraniu-235, plutoniu-239 și, în unele cazuri, uraniu-233).

Uraniul-235 este folosit în armele nucleare, deoarece, spre deosebire de izotopul mai comun uraniu-238, poate desfășura o reacție nucleară în lanț autosusținută.

Plutoniul-239 este denumit și „plutoniu de calitate pentru arme” deoarece este destinat să creeze arme nucleare, iar conținutul izotopului 239Pu trebuie să fie de cel puțin 93,5%.

Pentru a reflecta structura și compoziția bombei atomice, ca prototip, analizăm bomba cu plutoniu „Fat Man” (Fig. 1) aruncată pe 9 august 1945 pe orașul japonez Nagasaki.

explozia bombei nucleare atomice

Figura 1 - Bombă atomică „Fat Man”

Dispunerea acestei bombe (tipic pentru munițiile monofazate cu plutoniu) este aproximativ următoarea:

Plutoniu. Se folosește cel mai pur izotop de plutoniu-239, deși pentru a crește stabilitatea proprietăților fizice (densitatea) și a îmbunătăți compresibilitatea încărcăturii, plutoniul este dopat cu o cantitate mică de galiu.

O carcasă (de obicei făcută din uraniu) care servește drept reflector de neutroni.

Exploziv cu un sistem complex de detonare care asigură detonarea simultană a întregului exploziv. Sincronitatea este necesară pentru a crea o undă de șoc compresivă strict sferică (direcționată în interiorul mingii). O undă nesferică duce la ejectarea materialului mingii prin neomogenitate și imposibilitatea creării unei mase critice. Crearea unui astfel de sistem pentru localizarea explozibililor și a detonației a fost la un moment dat una dintre cele mai dificile sarcini. Se folosește o schemă combinată (sistem de lentile) de explozivi „rapidi” și „lenti”.

Corp din elemente ștanțate duraluminiu - două capace sferice și o curea conectată prin șuruburi.

Figura 2 - Principiul de funcționare al bombei cu plutoniu

O explozie nucleară produce radiații. Durează aproximativ un minut și are o putere de penetrare atât de mare încât sunt necesare adăposturi puternice și fiabile pentru a proteja împotriva ei la distanțe apropiate.

undă de șoc;

radiații luminoase;

radiații penetrante;

contaminarea radioactivă a zonei;

impuls electromagnetic (EMP).

În timpul unei explozii nucleare în atmosferă, distribuția energiei eliberate între PNF-uri este aproximativ următoarea: aproximativ 50% pentru unda de șoc, 35% pentru ponderea radiației luminoase, 10% pentru contaminarea radioactivă și 5% pentru penetrare. radiații și EMP.

Analiza eficacității aplicării integrate a măsurilor anti-jamming pentru îmbunătățirea stabilității funcționării facilităților de comunicații în condițiile contramăsurilor radio inamice

Avand in vedere nivelul dotarii tehnice, se va efectua o analiza a fortelor si mijloacelor de razboi electronic pentru batalionul de recunoastere si razboi electronic (R si EW) al diviziei mecanizate (MD) a SV. batalionul de recunoaștere și război electronic al Ministerului Apărării al SUA include)