Nüvə döyüş başlığının dizaynı və işləməsi. Nüvə (nüvə) reaktoru necə işləyir?

Ancaq bu, çox vaxt bilmədiyimiz bir şeydir. Və niyə nüvə bombası həm də partlayır...

Uzaqdan başlayaq. Hər atomun bir nüvəsi var və nüvə proton və neytronlardan ibarətdir - bəlkə də hamı bunu bilir. Eyni şəkildə hər kəs dövri cədvəli gördü. Bəs niyə kimyəvi elementlər bu şəkildə yerləşdirilib, başqa cür deyil? Əlbəttə, ona görə yox ki, Mendeleyev belə istəyirdi. Seriya nömrəsi Cədvəldəki hər bir elementin sayı həmin elementin atomunun nüvəsində neçə proton olduğunu göstərir. Başqa sözlə, dəmir cədvəldə 26-dır, çünki bir dəmir atomunda 26 proton var. Onların 26-sı yoxdursa, artıq dəmir deyil.

Amma eyni elementin nüvələrində müxtəlif sayda neytronlar ola bilər, yəni nüvələrin kütləsi fərqli ola bilər. Eyni elementin müxtəlif kütlələrə malik atomlarına izotoplar deyilir. Uranın bir neçə belə izotopu var: təbiətdə ən çox yayılmışı uran-238-dir (onun nüvəsində 92 proton və 146 neytron var, cəmi 238). O, radioaktivdir, lakin ondan nüvə bombası düzəldə bilməzsiniz. Ancaq az miqdarda uran filizlərində olan uran-235 izotopu nüvə yükü üçün uyğundur.

Oxucu “zənginləşdirilmiş uran” və “tükənmiş uran” ifadələrinə rast gələ bilər. Zənginləşdirilmiş uran təbii urandan daha çox uran-235 ehtiva edir; tükənmiş vəziyyətdə, müvafiq olaraq, daha az. Zənginləşdirilmiş uran nüvə bombası üçün uyğun olan başqa bir element olan plutonium istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər (təbiətdə demək olar ki, heç vaxt tapılmır). Uranın necə zənginləşdirilməsi və ondan plutoniumun necə əldə edilməsi başqa müzakirə mövzusudur.

Bəs niyə nüvə bombası partlayır? Fakt budur ki, bəzi ağır nüvələr neytronla toqquşduqda çürüməyə meyllidirlər. Pulsuz bir neytron üçün çox gözləməli olmayacaqsınız - onların çoxu ətrafında uçurlar. Beləliklə, belə bir neytron uran-235 nüvəsinə dəyir və bununla da onu “parçalara” parçalayır. Bu, daha bir neçə neytron buraxır. Ətrafda eyni elementin nüvələri varsa nə olacağını təxmin edə bilərsinizmi? Düzdür, zəncirvari reaksiya baş verəcək. Bu belə olur.

IN nüvə reaktoru, uran-235-in daha stabil uran-238-də “həll edildiyi” yerdə normal şəraitdə partlayış baş vermir. Çürüməkdə olan nüvələrdən uçan neytronların çoxu uran-235 nüvələrini tapmadan südün içinə uçur. Reaktorda nüvələrin çürüməsi "ləng" baş verir (lakin bu, reaktorun enerji təmin etməsi üçün kifayətdir). Uran-235-in tək parçasında, kifayət qədər kütləsi varsa, neytronların nüvələri parçalayacağına zəmanət veriləcək, zəncirvari reaksiya uçqun kimi başlayacaq və... Durun! Axı, partlayış üçün lazım olan kütlə ilə uran-235 və ya plutoniumdan bir parça düzəltsəniz, dərhal partlayacaq. Məsələ bu deyil.

Və əgər siz iki ədəd kritikaltı kütlə götürsəniz və onları bir mexanizmdən istifadə edərək bir-birinə itələsəniz uzaqdan nəzarət? Məsələn, hər ikisini bir boruya yerləşdirin və birinə bir toz yükü əlavə edin ki, lazımi anda mərmi kimi bir parça digərinə atılsın. Problemin həlli buradadır.

Bunu fərqli şəkildə edə bilərsiniz: sferik bir plutonium parçası götürün və onun bütün səthinə partlayıcı yüklər əlavə edin. Bu yüklər xaricdən əmrlə partlayanda onların partlaması plutoniumu hər tərəfdən sıxacaq, kritik sıxlığa qədər sıxacaq və zəncirvari reaksiya baş verəcək. Bununla belə, burada dəqiqlik və etibarlılıq vacibdir: bütün partlayıcı yüklər eyni vaxtda sönməlidir. Onların bəziləri işləsə, bəziləri işləməsə və ya bəziləri gec işləsə, heç bir nüvə partlayışı baş verməyəcək: plutonium kritik bir kütləyə qədər sıxılmayacaq, ancaq havada dağılacaq. Nüvə bombası əvəzinə "çirkli" deyilən bir bomba alacaqsınız.

Partlayış tipli nüvə bombası belə görünür. İstiqamətləndirilmiş partlayış yaratmalı olan yüklər plutonium sferasının səthini mümkün qədər möhkəm örtmək üçün çoxüzlülər şəklində hazırlanır.

Birinci tip cihaz top cihazı, ikinci növə isə partlama cihazı deyilirdi.
Xirosimaya atılan "Kiçik Oğlan" bombasında uran-235 yükü və top tipli qurğu var idi. Naqasaki üzərində partladılmış Fat Man bombası plutonium yükü daşıdı və partlayıcı qurğu partladı. İndiki vaxtda silah tipli cihazlar demək olar ki, istifadə edilmir; partlayışlar daha mürəkkəbdir, lakin eyni zamanda onlar nüvə yükünün kütləsini tənzimləməyə və onu daha rasional xərcləməyə imkan verir. Və plutonium uran-235-i nüvə partlayıcısı kimi əvəz etdi.

Bir neçə il keçdi və fiziklər hərbçilərə daha da güclü bomba - termonüvə bombası və ya buna da deyildiyi kimi, hidrogen bombası təklif etdilər. Belə çıxır ki, hidrogen plutoniumdan daha güclü partlayır?

Hidrogen həqiqətən partlayıcıdır, lakin o qədər də partlayıcı deyil. Bununla belə, hidrogen bombasında "adi" hidrogen yoxdur; onun izotoplarından - deuterium və tritiumdan istifadə edir. “Adi” hidrogenin nüvəsində bir neytron, deyteriumda iki, tritiumda isə üç neytron var.

Nüvə bombasında ağır elementin nüvələri daha yüngül olanların nüvələrinə bölünür. Termonüvə birləşməsində əks proses baş verir: yüngül nüvələr bir-biri ilə birləşərək daha ağır nüvələrə çevrilir. Məsələn, deyterium və tritium nüvələri birləşərək helium nüvələri (başqa cür alfa hissəcikləri kimi tanınır) əmələ gətirir və “əlavə” neytron “sərbəst uçuşa” göndərilir. Bu, plutonium nüvələrinin parçalanması zamanı olduğundan əhəmiyyətli dərəcədə daha çox enerji buraxır. Yeri gəlmişkən, Günəşdə məhz bu proses baş verir.

Bununla belə, birləşmə reaksiyası yalnız ultra yüksək temperaturda mümkündür (buna görə də termonüvə adlanır). Deuterium və tritium reaksiyasını necə etmək olar? Bəli, çox sadədir: detonator kimi nüvə bombasından istifadə etməlisiniz!

Deyterium və tritium sabit olduqları üçün onların termonüvə bombasındakı yükü özbaşına çox böyük ola bilər. Bu o deməkdir ki, termonüvə bombası “sadə” nüvə bombasından müqayisə olunmayacaq dərəcədə güclü ola bilər. Xirosimaya atılan "Körpə" təxminən 18 kiloton TNT ekvivalentinə malik idi və ən güclüsü H-bombası("Çar Bomba" adlanan, "Kuzkanın Anası" kimi də tanınır) - artıq 58,6 meqaton, "Körpə" dən 3255 dəfədən çox güclüdür!


Çar Bombadan gələn “göbələk” buludu 67 kilometr hündürlüyə qalxdı və partlayış dalğası dünyanı üç dəfə dövrə vurdu.

Ancaq belə nəhəng güc açıq-aşkar həddindən artıqdır. Meqaton bombaları ilə "kifayət qədər oynayan" hərbi mühəndislər və fiziklər fərqli bir yol tutdular - nüvə silahlarının miniatürləşdirilməsi yolu. Adi formada nüvə silahları hava bombaları kimi strateji bombardmançı təyyarələrdən atılır və ya ballistik raketlərdən buraxıla bilər; onları miniatürləşdirsəniz, ətrafdakı hər şeyi kilometrlərlə məhv etməyən və artilleriya mərmisi və ya hava-yer raketinə yerləşdirilə bilən yığcam nüvə yükü alırsınız. Hərəkətlilik artacaq və həll ediləcək vəzifələrin dairəsi genişlənəcək. Strateji nüvə silahları ilə yanaşı, taktiki silahlar da alacağıq.

Taktiki nüvə silahları üçün ən çox müxtəlif vasitələrçatdırılma - nüvə topları, minaatanlar, geri çəkilməyən tüfənglər (məsələn, Amerika Davy Crockett). SSRİ-nin hətta nüvə gülləsi layihəsi də var idi. Düzdür, ondan imtina etmək lazım idi - nüvə güllələri o qədər etibarsız, o qədər mürəkkəb və istehsalı və saxlanması bahalı idi ki, onların heç bir mənası yox idi.

"Davy Crockett." Bu nüvə silahlarının bir hissəsi ABŞ Silahlı Qüvvələrində xidmət edirdi və Qərbi Almaniyanın müdafiə naziri uğursuz olaraq Bundesveri onlarla silahlandırmaq istədi.

Kiçik nüvə silahlarından danışarkən, nüvə silahının başqa bir növünü - neytron bombasını da qeyd etmək yerinə düşər. İçindəki plutonium yükü kiçikdir, lakin bu lazım deyil. Əgər termonüvə bombası partlayışın gücünü artırmaq yolu ilə gedirsə, neytron bombası başqa bir zərərverici faktora - radiasiyaya əsaslanır. Radiasiyanı artırmaq üçün bir neytron bombası, partlayış zamanı çox miqdarda istehsal edən berilyum izotopunu ehtiva edir. sürətli neytronlar.

Yaradıcılarının fikrincə, neytron bombası düşmən şəxsi heyətini öldürməli, lakin avadanlığı toxunulmaz qoymalı, sonra hücum zamanı ələ keçirilə bilər. Praktikada bir qədər fərqli oldu: şüalanmış avadanlıq yararsız hala düşür - onu sınaqdan keçirməyə cəsarət edən hər kəs tezliklə radiasiya xəstəliyini "qazanacaq". Bu, neytron bomba partlayışının tank zirehləri vasitəsilə düşməni vura bilməsi faktını dəyişdirmir; neytron sursat ABŞ tərəfindən xüsusi olaraq Sovet tank birləşmələrinə qarşı silah kimi hazırlanmışdır. Bununla belə, tez bir zamanda sürətli neytronların axınından bir növ qoruma təmin edən tank zirehləri hazırlanmışdır.

Nüvə silahının başqa bir növü 1950-ci ildə icad edilib, lakin heç vaxt (məlum olduğu qədər) istehsal olunmayıb. Bu sözdə kobalt bombasıdır - kobalt qabığı olan nüvə yükü. Partlayış zamanı neytron axını ilə şüalanan kobalt son dərəcə radioaktiv izotopa çevrilir və bütün əraziyə səpələnir, onu çirkləndirir. Kifayət qədər gücə malik belə bir bomba bütün dünyanı kobaltla əhatə edə və bütün bəşəriyyəti məhv edə bilər. Xoşbəxtlikdən bu layihə layihə olaraq qaldı.

Sonda nə deyə bilərik? Nüvə bombası həqiqətən dəhşətli silahdır və eyni zamanda (nə paradoksdur!) super güclər arasında nisbi sülhün qorunmasına kömək etdi. Əgər düşməninizin nüvə silahı varsa, ona hücum etməzdən əvvəl on dəfə düşünəcəksiniz. Nüvə arsenalı olan heç bir ölkə kənardan hücuma məruz qalmayıb və 1945-ci ildən bu yana dünyada böyük dövlətlər arasında müharibə olmayıb. Ümid edək ki, olmayacaq.

Bu, ən heyrətamiz, sirli və dəhşətli proseslərdən biridir. Nüvə silahlarının işləmə prinsipi zəncirvari reaksiyaya əsaslanır. Bu elə bir prosesdir ki, onun irəliləyişi onun davamına başlayır. Hidrogen bombasının işləmə prinsipi birləşməyə əsaslanır.

Atom bombası

Radioaktiv elementlərin bəzi izotoplarının (plutonium, kalifornium, uran və s.) nüvələri neytron tutarkən çürüməyə qadirdir. Bundan sonra daha iki və ya üç neytron buraxılır. İdeal şəraitdə bir atomun nüvəsinin məhv edilməsi daha iki və ya üç atomun çürüməsinə səbəb ola bilər ki, bu da öz növbəsində digər atomları işə sala bilər. Və s. Uçquna bənzər məhvetmə prosesi baş verir daha çox atom bağlarını qırmaq üçün nəhəng miqdarda enerji buraxan nüvələr. Partlayış zamanı çox qısa müddətdə çox böyük enerjilər ayrılır. Bu bir anda baş verir. Bu səbəbdən atom bombasının partlaması çox güclü və dağıdıcıdır.

Zəncirvari reaksiyaya başlamaq üçün radioaktiv maddənin miqdarı kritik kütlədən çox olmalıdır. Aydındır ki, uran və ya plutoniumun bir neçə hissəsini götürüb birinə birləşdirməlisiniz. Lakin bu, atom bombasının partlamasına səbəb olmaq üçün kifayət deyil, çünki kifayət qədər enerji ayrılana qədər reaksiya dayanacaq və ya proses yavaş-yavaş davam edəcək. Müvəffəqiyyət əldə etmək üçün yalnız maddənin kritik kütləsini aşmaq deyil, bunu son dərəcə qısa müddətdə etmək lazımdır. Bir neçəsini istifadə etmək yaxşıdır. Bundan başqa, onlar sürətli və yavaş partlayıcılar arasında dəyişir.

İlk nüvə sınağı 1945-ci ilin iyulunda ABŞ-da Almoqordo şəhəri yaxınlığında həyata keçirilib. Həmin ilin avqustunda amerikalılar bu silahlardan Xirosima və Naqasakiyə qarşı istifadə etdilər. Şəhərdə atom bombasının partlaması dəhşətli dağıntılara və əhalinin əksəriyyətinin ölümünə səbəb oldu. SSRİ-də atom silahları 1949-cu ildə yaradılmış və sınaqdan keçirilmişdir.

H-bombası

Bu, çox böyük dağıdıcı gücə malik bir silahdır. Onun işləmə prinsipi daha yüngül hidrogen atomlarından daha ağır helium nüvələrinin sintezinə əsaslanır. Bu, çox böyük miqdarda enerji buraxır. Bu reaksiya Günəşdə və digər ulduzlarda baş verən proseslərə bənzəyir. Hidrogen (tritium, deyterium) və litium izotoplarından istifadə etməklə termonüvə sintezi ən asan şəkildə baş verir.

Amerikalılar ilk hidrogen döyüş başlığını 1952-ci ildə sınaqdan keçirdilər. Müasir anlayışda bu cihazı çətin ki, bomba adlandırmaq olar. Bu, maye deuteriumla dolu üç mərtəbəli bina idi. SSRİ-də ilk hidrogen bombası partlaması altı ay sonra həyata keçirildi. Sovet termonüvə silahı RDS-6 1953-cü ilin avqustunda Semipalatinsk yaxınlığında partladıldı. SSRİ 1961-ci ildə 50 meqaton məhsuldarlığı olan ən böyük hidrogen bombasını (Çar Bombası) sınaqdan keçirdi. Sursat partladıqdan sonra dalğa planeti üç dəfə dövrə vurdu.

Şimali Koreya ABŞ-ı super güclü hidrogen bombası sınaqları ilə hədələyib sakit okean. Sınaqlar nəticəsində zərər çəkə biləcək Yaponiya Şimali Koreyanın planlarını tamamilə qəbuledilməz adlandırıb. Prezidentlər Donald Tramp və Kim Çen In müsahibələrində mübahisə edir və açıq hərbi münaqişədən danışırlar. Nüvə silahlarını başa düşməyən, lakin bundan xəbərdar olmaq istəyənlər üçün “The Futurist” bələdçi tərtib edib.

Nüvə silahları necə işləyir?

Adi bir dinamit çubuğu kimi, nüvə bombası da enerjidən istifadə edir. Yalnız primitiv zamanı buraxılmır kimyəvi reaksiya, lakin mürəkkəb nüvə proseslərində. Atomdan nüvə enerjisini çıxarmağın iki əsas yolu var. IN nüvə parçalanması atomun nüvəsi bir neytronla iki kiçik parçaya parçalanır. Nüvə sintezi - Günəşin enerji istehsal etdiyi proses - daha böyük bir atom yaratmaq üçün iki kiçik atomun birləşməsini əhatə edir. Hər hansı bir prosesdə parçalanma və ya birləşmə, böyük miqdarda istilik enerjisi və radiasiya ayrılır. Nüvə parçalanması və ya birləşməsindən asılı olaraq, bombalar bölünür nüvə (atom) Və termonüvə .

Nüvə parçalanması haqqında mənə ətraflı məlumat verə bilərsinizmi?

Xirosima üzərində atom bombasının partlaması (1945)

Xatırladığınız kimi, bir atom üç növ subatom hissəciklərindən ibarətdir: protonlar, neytronlar və elektronlar. Atomun mərkəzi adlanır əsas , proton və neytronlardan ibarətdir. Protonlar müsbət yüklü, elektronlar mənfi yüklü, neytronların isə ümumiyyətlə yükü yoxdur. Proton-elektron nisbəti həmişə birə birdir, buna görə də bütövlükdə atom neytral yükə malikdir. Məsələn, bir karbon atomunun altı protonu və altı elektronu var. Hissəciklər əsas qüvvə ilə bir yerdə tutulur - güclü nüvə qüvvəsi .

Atomun xassələri onun tərkibində neçə müxtəlif hissəcik olduğundan asılı olaraq əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Protonların sayını dəyişdirsəniz, başqa bir kimyəvi elementə sahib olacaqsınız. Neytronların sayını dəyişdirsəniz, alırsınız izotop əlinizdə olan eyni element. Məsələn, karbonun üç izotopu var: 1) elementin sabit və ümumi forması olan karbon-12 (altı proton + altı neytron), 2) sabit, lakin nadir olan karbon-13 (altı proton + yeddi neytron) , və 3) nadir və qeyri-sabit (və ya radioaktiv) olan karbon -14 (altı proton + səkkiz neytron).

Atom nüvələrinin əksəriyyəti sabitdir, lakin bəziləri qeyri-sabitdir (radioaktiv). Bu nüvələr kortəbii olaraq elm adamlarının radiasiya adlandırdıqları hissəciklər yayırlar. Bu proses adlanır radioaktiv parçalanma . Üç növ çürümə var:

Alfa çürüməsi : Nüvə bir alfa hissəciyi buraxır - iki proton və bir-birinə bağlı iki neytron. Beta çürüməsi : Neytron protona, elektrona və antineytrinoya çevrilir. Çıxarılan elektron beta hissəcikdir. Spontan parçalanma: nüvə bir neçə hissəyə parçalanır və neytronlar buraxır, həmçinin elektromaqnit enerjisinin nəbzini - qamma şüasını verir. Bu, nüvə bombasında istifadə edilən sonuncu çürümə növüdür. Parçalanma nəticəsində buraxılan sərbəst neytronlar başlayır zəncirvari reaksiya , bu da böyük miqdarda enerji buraxır.

Nüvə bombaları nədən hazırlanır?

Onlar uran-235 və plutonium-239-dan hazırlana bilər. Uran təbiətdə üç izotopun qarışığı şəklində olur: 238 U (99,2745% təbii uranın), 235 U (0,72%) və 234 U (0,0055%). Ən çox yayılmış 238 U zəncirvari reaksiyanı dəstəkləmir: yalnız 235 U buna qadirdir, maksimum partlayış gücünə nail olmaq üçün bombanın "doldurulmasında" 235 U miqdarının ən azı 80% olması lazımdır. Buna görə də uran süni şəkildə istehsal olunur zənginləşdirmək . Bunun üçün uran izotoplarının qarışığı iki hissəyə bölünür ki, onlardan birində 235 U-dan çox olsun.

Tipik olaraq, izotopların ayrılması zəncirvari reaksiyaya girə bilməyən çoxlu tükənmiş uranı geridə qoyur, lakin bunu etmək üçün bir yol var. Fakt budur ki, plutonium-239 təbiətdə yoxdur. Lakin onu 238 U-nu neytronlarla bombalamaqla əldə etmək olar.

Onların gücü necə ölçülür?

Nüvə və termonüvə yükünün gücü TNT ekvivalentində ölçülür - oxşar nəticə əldə etmək üçün partlatılmalı olan trinitrotoluenin miqdarı. Kiloton (kt) və meqaton (Mt) ilə ölçülür. Ultra kiçik nüvə silahlarının məhsuldarlığı 1 kt-dan azdır, super güclü bombalar isə 1 mt-dan çox məhsul verir.

Sovet "Çar bombasının" gücü, müxtəlif mənbələrə görə, trotil ekvivalentində 57 ilə 58,6 meqaton arasında idi, KXDR-in sentyabrın əvvəlində sınaqdan keçirdiyi termonüvə bombasının gücü təxminən 100 kiloton idi.

Nüvə silahını kim yaradıb?

Amerikalı fizik Robert Oppenheimer və General Leslie Groves

1930-cu illərdə italyan fizik Enriko Fermi neytronlarla bombalanan elementlərin yeni elementlərə çevrilə biləcəyini nümayiş etdirdi. Bu işin nəticəsi kəşf oldu yavaş neytronlar , eləcə də yeni elementlərin kəşfi haqqında təqdim edilməmişdir Dövri Cədvəl. Ferminin kəşfindən az sonra alman alimləri Otto Hahn Və Fritz Strassmann uranı neytronlarla bombaladı, nəticədə bariumun radioaktiv izotopu əmələ gəldi. Onlar aşağı sürətli neytronların uran nüvəsinin iki kiçik hissəyə parçalanmasına səbəb olduğu qənaətinə gəliblər.

Bu əsər bütün dünyanın zehnini həyəcanlandırdı. Prinston Universitetində Niels Bohr ilə işləmişdir John Wheeler parçalanma prosesinin hipotetik modelini hazırlamaq. Onlar uran-235-in parçalanmasını təklif etdilər. Təxminən eyni zamanda, digər elm adamları parçalanma prosesinin daha çox neytron istehsal etdiyini kəşf etdilər. Bu, Bor və Uileri soruşmağa vadar etdi vacib sual: Parçalanma nəticəsində yaranan sərbəst neytronlar böyük miqdarda enerji buraxacaq zəncirvari reaksiyaya başlaya bilərmi? Əgər belədirsə, onda ağlasığmaz gücə malik silahlar yaratmaq olar. Onların fərziyyələrini fransız fiziki təsdiqlədi Frederik Joliot-Küri . Onun bu qənaəti nüvə silahının yaradılması sahəsində inkişaflara təkan oldu.

Atom silahının yaradılması üzərində Almaniya, İngiltərə, ABŞ və Yaponiyadan olan fiziklər çalışmışlar. İkinci Dünya Müharibəsi başlamazdan əvvəl Albert Eynşteyn ABŞ prezidentinə yazıb Franklin Ruzvelt ki, nasist Almaniyası uran-235-i təmizləməyi və atom bombası yaratmağı planlaşdırır. İndi məlum olur ki, Almaniya zəncirvari reaksiya verməkdən uzaqdır: onlar “çirkli”, yüksək radioaktiv bomba üzərində işləyirdilər. Nə olursa olsun, ABŞ hökuməti mümkün qədər tez atom bombası yaratmaq üçün bütün səylərini sərf etdi. Amerikalı fizikin rəhbərlik etdiyi Manhetten Layihəsi başladıldı Robert Oppenheimer və ümumi Leslie Groves . Burada Avropadan mühacirət etmiş görkəmli alimlər iştirak edirdilər. 1945-ci ilin yayında iki növ parçalanan material əsasında atom silahları yaradıldı - uran-235 və plutonium-239. Yaponiyanın Xirosima və Naqasaki şəhərlərinə bir bomba, plutonium "Thing" sınaq zamanı partladıldı və daha iki uran "Baby" və plutonium "Fat Man" atıldı.

Termonüvə bombası necə işləyir və onu kim icad edib?

Termonüvə bombası reaksiyaya əsaslanır nüvə sintezi . Kortəbii və ya məcburi şəkildə baş verə bilən nüvə parçalanmasından fərqli olaraq, nüvə sintezi xarici enerji təchizatı olmadan mümkün deyil. Atom nüvələri müsbət yüklüdür - buna görə də bir-birini itələyirlər. Bu vəziyyət Coulomb maneəsi adlanır. İtirməyə qalib gəlmək üçün bu hissəciklər çılğın sürətlərə qədər sürətləndirilməlidir. Bu, çox yüksək temperaturda edilə bilər - bir neçə milyon Kelvin sifarişi ilə (buna görə də ad). Üç növ termonüvə reaksiyaları var: özünü təmin edən (ulduzların dərinliklərində baş verir), idarə olunan və nəzarətsiz və ya partlayıcı - hidrogen bombalarında istifadə olunur.

Atom yükünün yaratdığı termonüvə birləşməsinə malik bomba ideyası Enriko Fermi tərəfindən həmkarına təklif edilmişdir. Edvard Teller 1941-ci ildə, Manhetten Layihəsinin ən başlanğıcında. Ancaq o zaman bu fikir tələb olunmadı. Tellerin inkişafları təkmilləşdirildi Stanislav Ulam , termonüvə bombası ideyasını praktikada mümkün edir. 1952-ci ildə Ayvi Mayk əməliyyatı zamanı ilk termonüvə partlayıcı qurğu Enewetak Atollunda sınaqdan keçirildi. Lakin bu, döyüş üçün yararsız olan laboratoriya nümunəsi idi. Bir il sonra Sovet İttifaqı fiziklərin dizaynına görə yığılmış dünyanın ilk termonüvə bombası partladı. Andrey Saxarov Və Yuliya Xaritona . Cihaz bir təbəqə tortuna bənzəyirdi, buna görə də nəhəng silah "Puff" ləqəbini aldı. Sonrakı inkişaf zamanı Yerdəki ən güclü bomba olan "Çar Bomba" və ya "Kuzkanın Anası" doğuldu. 1961-ci ilin oktyabrında Novaya Zemlya arxipelaqında sınaqdan keçirildi.

Termonüvə bombaları nədən hazırlanır?

Əgər belə düşünürsənsə hidrogen və termonüvə bombaları fərqli şeylərdir, yanıldınız. Bu sözlər sinonimdir. Hidrogen (daha doğrusu, onun izotopları - deyterium və tritium) istiliklə işləmək üçün tələb olunur. nüvə reaksiyası. Bununla belə, bir çətinlik var: hidrogen bombasını partlatmaq üçün ilk növbədə adi nüvə partlayışı zamanı yüksək temperatur əldə etmək lazımdır - yalnız bundan sonra atom nüvələri reaksiya verməyə başlayacaq. Buna görə də, termonüvə bombası vəziyyətində dizayn böyük rol oynayır.

İki sxem geniş şəkildə məlumdur. Birincisi, Saxarovun “puf pastası”dır. Mərkəzdə zənginləşdirilmiş uran təbəqələri ilə səpələnmiş tritium ilə qarışıq litium deuterid təbəqələri ilə əhatə olunmuş nüvə detonatoru var idi. Bu dizayn 1 Mt ərzində güc əldə etməyə imkan verdi. İkincisi, nüvə bombası və hidrogen izotoplarının ayrıca yerləşdiyi Amerika Teller-Ulam sxemidir. Bu, belə görünürdü: aşağıda maye deyterium və tritium qarışığı olan bir qab var idi, onun mərkəzində "qığılcım şamı" - plutonium çubuğu, üstündə isə adi nüvə yükü var idi və bunların hamısı bir yerdə idi. qabığı ağır metal(məsələn, tükənmiş uran). Partlayış zamanı yaranan sürətli neytronlar uran qabığında atom parçalanma reaksiyalarına səbəb olur və partlayışın ümumi enerjisinə enerji əlavə edir. Litium uran-238 deuteridinin əlavə qatlarının əlavə edilməsi qeyri-məhdud gücə malik mərmilər yaratmağa imkan verir. 1953-cü ildə sovet fiziki Viktor Davidenko təsadüfən Teller-Ulam ideyasını təkrarladı və onun əsasında Saxarov misli görünməmiş gücə malik silahlar yaratmağa imkan verən çoxmərhələli sxem hazırladı. "Kuzkanın anası" tam olaraq bu sxemə uyğun işləyirdi.

Başqa hansı bombalar var?

Neytron olanlar da var, lakin bu, ümumiyyətlə, qorxudur. Əslində, bir neytron bombası aşağı güclü termonüvə bombasıdır, partlayış enerjisinin 80%-i radiasiyadır (neytron şüalanması). Bu, neytron mənbəyi olan berilyum izotoplu blokun əlavə edildiyi adi aşağı güclü nüvə yükü kimi görünür. Nüvə yükü partlayanda termonüvə reaksiyası başlayır. Bu silah növü amerikalı fizik tərəfindən hazırlanmışdır Samuel Cohen . Neytron silahlarının bütün canlıları hətta sığınacaqlarda da məhv etdiyinə inanılırdı, lakin bu cür silahların məhv edilmə diapazonu kiçikdir, çünki atmosfer sürətli neytron axınlarını və şok dalğasını yayır. uzun məsafələr daha güclü olduğu ortaya çıxır.

Bəs kobalt bombası?

Yox, oğlum, bu fantastikdir. Rəsmi olaraq heç bir ölkədə kobalt bombası yoxdur. Nəzəri cəhətdən bu, nisbətən zəif nüvə partlayışı ilə belə ərazinin güclü radioaktiv çirklənməsini təmin edən kobalt qabığı olan termonüvə bombasıdır. 510 ton kobalt Yerin bütün səthini yoluxdura və planetdəki bütün həyatı məhv edə bilər. fizik Leo Szilard 1950-ci ildə bu hipotetik dizaynı təsvir edən , onu "Qiyamət Maşını" adlandırdı.

Hansı daha sərindir: nüvə bombası, yoxsa termonüvə?

"Çar Bomba"nın tam miqyaslı modeli

Hidrogen bombası atom bombasından qat-qat inkişaf etmiş və texnoloji cəhətdən inkişaf etmişdir. Onun partlayıcı gücü atom gücündən çox yüksəkdir və yalnız mövcud komponentlərin sayı ilə məhdudlaşır. Bir termonüvə reaksiyasında hər bir nuklon (təsisçi nüvələr, protonlar və neytronlar) üçün nüvə reaksiyasında olduğundan daha çox enerji ayrılır. Məsələn, uran nüvəsinin parçalanması hər bir nuklon üçün 0,9 MeV (meqaelektronvolt), helium nüvəsinin hidrogen nüvələrindən birləşməsi isə 6 MeV enerji buraxır.

Bombalar kimi çatdırmaqməqsədə?

Əvvəlcə onları təyyarələrdən atdılar, lakin hava hücumundan müdafiə sistemləri daim təkmilləşirdi və nüvə silahlarının bu şəkildə çatdırılması ağılsızlıq idi. Raket istehsalının artması ilə nüvə silahlarının çatdırılması üçün bütün hüquqlar müxtəlif bazaların ballistik və qanadlı raketlərinə verildi. Ona görə də bomba indi bomba deyil, döyüş başlığı deməkdir.

Ehtimal olunur ki, Şimali Koreyanın hidrogen bombası raketə quraşdırıla bilməyəcək qədər böyükdür - buna görə də KXDR təhlükəni həyata keçirmək qərarına gəlsə, o, gəmi ilə partlayış yerinə aparılacaq.

Nüvə müharibəsinin nəticələri nələrdir?

Xirosima və Naqasaki ədalətlidir kiçik hissə mümkün apokalipsis. Məsələn, amerikalı astrofizik Karl Saqan və sovet geofiziki Georgi Qolitsın tərəfindən irəli sürülən “nüvə qışı” fərziyyəsi məlumdur. Güman edilir ki, bir neçə nüvə başlığı partlasa (səhrada və ya suda deyil, məskunlaşan ərazilər) çoxlu yanğınlar baş verəcək və böyük miqdarda tüstü və his atmosferə atılaraq qlobal soyutmaya səbəb olacaq. ilə təsiri müqayisə edilərək fərziyyə tənqid edilir vulkanik fəaliyyət, bu da iqlimə az təsir edir. Bundan əlavə, bəzi alimlər qeyd edirlər ki, qlobal istiləşmənin baş vermə ehtimalı soyumağa nisbətən daha çoxdur - baxmayaraq ki, hər iki tərəf ümid edir ki, biz heç vaxt bilməyəcəyik.

Nüvə silahlarına icazə verilirmi?

20-ci əsrdə silahlanma yarışından sonra ölkələr özlərinə gəldilər və nüvə silahının istifadəsini məhdudlaşdırmağa qərar verdilər. BMT nüvə silahının yayılmaması və nüvə sınaqlarına qadağa haqqında müqavilələr qəbul etdi (sonuncunu gənc nüvə dövlətləri Hindistan, Pakistan və KXDR imzalamadı). 2017-ci ilin iyulunda nüvə silahının qadağan edilməsinə dair yeni müqavilə qəbul edildi.

Müqavilənin birinci maddəsində deyilir: “Hər bir İştirakçı Dövlət heç bir halda nüvə silahı və ya digər nüvə partlayıcı qurğuları inkişaf etdirməyi, sınaqdan keçirməyi, istehsal etməyi, başqa cür əldə etməyi, saxlamağı və ya ehtiyatını saxlamağı öhdəsinə götürmür”.

Lakin sənəd 50 dövlət onu ratifikasiya edənə qədər qüvvəyə minməyəcək.

Antik dövrün yüz minlərlə məşhur və unudulmuş silah ustası bir kliklə düşmən ordusunu buxarlamağa qadir olan ideal silah axtarışında vuruşdular. Zaman-zaman bu axtarışların izinə az-çox inandırıcı şəkildə möcüzə qılıncını və ya əskiksiz dəyən kamanı təsvir edən nağıllarda tapmaq olar.

Xoşbəxtlikdən texnoloji tərəqqi uzun müddət o qədər ləng getdi ki, dağıdıcı silahın əsl təcəssümü yuxularda və şifahi hekayələrdə, daha sonra isə kitab səhifələrində qaldı. 19-cu əsrin elmi və texnoloji sıçrayışı 20-ci əsrin əsas fobiyasının yaranmasına şərait yaratdı. Real şəraitdə yaradılmış və sınaqdan keçirilmiş nüvə bombası həm hərbi sahədə, həm də siyasətdə inqilab etdi.

Silahların yaranma tarixi

Uzun müddətəən güclü silahların yalnız partlayıcı maddələrdən istifadə etməklə yaradıla biləcəyinə inanılırdı. Ən kiçik zərrəciklərlə işləyən alimlərin kəşfləri köməyi ilə olduğunu elmi sübut etdi elementar hissəciklər böyük enerji istehsal etmək olar. Bir sıra tədqiqatçılardan birincisini 1896-cı ildə uran duzlarının radioaktivliyini kəşf edən Bekkerel adlandırmaq olar.

Uranın özü 1786-cı ildən bəri məlumdur, lakin o zaman heç kim onun radioaktivliyindən şübhələnmirdi. Elm adamlarının işi 19-cu əsrin sonu və XX əsrlər yalnız xüsusi deyil ortaya qoydu fiziki xassələri, həm də radioaktiv maddələrdən enerji əldə etmək imkanı.

Uran əsasında silah hazırlamaq variantı ilk dəfə 1939-cu ildə fransız fizikləri Joliot-Curies tərəfindən ətraflı təsvir edilmiş, nəşr edilmiş və patentləşdirilmişdir.

Silahların dəyərinə baxmayaraq, alimlərin özləri belə dağıdıcı silahın yaradılmasının qəti əleyhinə idilər.

Müqavimətdə İkinci Dünya Müharibəsindən keçərək, 1950-ci illərdə müharibənin dağıdıcı gücünü dərk edən cütlük (Fridrick və Irene) ümumi tərksilahın tərəfdarı oldular. Onları Niels Bor, Albert Einstein və dövrün digər görkəmli fizikləri dəstəkləyir.

Bu arada, Coliot-Kürilər Parisdə nasist problemi ilə məşğul olarkən, planetin o tayında, Amerikada dünyada ilk nüvə yükü hazırlanırdı. İşə rəhbərlik edən Robert Oppenheimerə ən geniş səlahiyyətlər və nəhəng resurslar verildi. 1941-ci ilin sonu Manhetten Layihəsinin başlanğıcı oldu və nəticədə ilk döyüş nüvə başlığının yaradılmasına gətirib çıxardı.

Nyu-Meksiko ştatının Los Alamos şəhərində silaha yararlı uran üçün ilk istehsal müəssisələri tikildi. Gələcəkdə də eyni nüvə mərkəzləriÖlkənin hər yerində, məsələn, Çikaqoda, Oak Ridcdə, Tennessidə və Kaliforniyada tədqiqatlar aparılmışdır. Bombanın yaradılmasına Amerika universitetlərinin professorlarının, eləcə də Almaniyadan qaçan fiziklərin ən yaxşı qüvvələri atıldı.

“Üçüncü Reyxin” özündə Fuhrerə xas olan yeni silah növünün yaradılması üzərində iş aparıldı.

"Besnovaty" daha çox tanklar və təyyarələrlə maraqlandığından və nə qədər yaxşısa, o, yeni möcüzə bombasına çox ehtiyac görmürdü.

Buna görə də Hitler tərəfindən dəstəklənməyən layihələr ən yaxşı halda ilbiz sürəti ilə irəliləyirdi.

İşlər qızışmağa başlayanda, tankların və təyyarələrin Şərq Cəbhəsi tərəfindən udulduğu ortaya çıxanda yeni möcüzə silahı dəstək aldı. Ancaq çox gec idi, bombardman və sovet tanklarının daimi qorxusu şəraitində nüvə komponenti olan bir cihaz yaratmaq mümkün deyildi;

Sovet İttifaqı yeni növ dağıdıcı silah yaratmaq imkanlarına daha diqqətli idi. Müharibədən əvvəlki dövrdə fiziklər nüvə enerjisi və nüvə silahının yaradılması imkanları haqqında ümumi bilikləri topladılar və möhkəmləndirdilər. Kəşfiyyat həm SSRİ-də, həm də ABŞ-da nüvə bombasının yaradılmasının bütün dövrü ərzində intensiv işləmişdir. Müharibə inkişaf tempinin ləngiməsində mühüm rol oynadı, çünki nəhəng resurslar cəbhəyə getdi.

Düzdür, akademik İqor Vasilyeviç Kurçatov özünəməxsus mətanəti ilə bütün tabeli idarələrin bu istiqamətdə işini təbliğ edirdi. Bir az irəliyə baxanda, Amerikanın SSRİ şəhərlərinə zərbə endirməsi təhlükəsi qarşısında silahların inkişafını sürətləndirmək tapşırığı o olacaq. Məhz o, yüzlərlə və minlərlə alim və fəhlədən ibarət nəhəng maşının çınqılında dayanaraq Sovet nüvə bombasının atası fəxri adına layiq görüləcəkdi.

Dünyanın ilk sınaqları

Amma gəlin Amerikanın nüvə proqramına qayıdaq. 1945-ci ilin yayında Amerika alimləri dünyanın ilk nüvə bombasını yaratmağa müvəffəq oldular. Mağazada özünü düzəldən və ya güclü fişəng alan hər hansı bir oğlan, onu mümkün qədər tez partlatmaq istəyən qeyri-adi əzab çəkir. 1945-ci ildə yüzlərlə amerikalı əsgər və alim eyni şeyi yaşadı.

16 iyun 1945-ci ildə Nyu Meksiko ştatının Alamogordo səhrasında ilk nüvə silahı sınağı və bu günə qədərki ən güclü partlayışlardan biri baş verdi.

Partlayışı bunkerdən izləyən şahidlər 30 metrlik polad qüllənin zirvəsində yükün hansı güclə partlamasına heyrətləniblər. Əvvəlcə hər şey günəşdən bir neçə dəfə güclü olan işıqla dolu idi. Sonra məşhur göbələk şəklini alan tüstü sütununa çevrilən alov topu göyə qalxdı.

Toz çökən kimi tədqiqatçılar və bomba yaradıcıları partlayış yerinə axışıblar. Onlar qurğuşunla örtülmüş Sherman tanklarının nəticələrini seyr etdilər. Gördükləri onları heyrətə saldı; heç bir silah belə bir zərər verə bilməzdi. Qum bəzi yerlərdə əriyib şüşəyə çevrildi.

Qüllənin kiçik qalıqları da böyük diametrli bir kraterdə tapıldı, parçalanmış və əzilmiş strukturlar dağıdıcı gücü aydın şəkildə göstərirdi.

Zərərverici amillər

Bu partlayış yeni silahın gücü, onun düşməni məhv etmək üçün nədən istifadə edə biləcəyi haqqında ilk məlumatı verdi. Bunlar bir neçə amildir:

• hətta qorunan görmə orqanlarını korlaya bilən işıq radiasiyası, flaş;
• şok dalğası, mərkəzdən hərəkət edən sıx bir hava axını, əksər binaları məhv edir;
• əksər avadanlıqları sıradan çıxaran və partlayışdan sonra ilk dəfə kommunikasiyalardan istifadə etməyə imkan verməyən elektromaqnit impuls;
• nüfuz edən radiasiya, əksəriyyəti təhlükəli amil digər zərərli amillərdən sığınanlar üçün alfa-beta-qamma şüalanmasına bölünür;
• onlarla, hətta yüzlərlə il ərzində sağlamlığa və həyata mənfi təsir göstərə bilən radioaktiv çirklənmə.

Nüvə silahlarının, o cümlədən döyüşdə sonrakı istifadəsi onların canlı orqanizmlərə və təbiətə təsirinin bütün xüsusiyyətlərini göstərdi. 6 avqust 1945-ci il, o zaman bir neçə mühüm hərbi obyekti ilə tanınan kiçik Xirosima şəhərinin on minlərlə sakini üçün son gün idi.

Sakit Okeandakı müharibənin nəticəsi əvvəlcədən bilinən bir nəticə idi, lakin Pentaqon inanırdı ki, Yapon arxipelaqında əməliyyat ABŞ dəniz piyadalarının bir milyondan çox həyatına başa gələcək. Bir daşla bir neçə quşun öldürülməsi, desant əməliyyatına qənaət edərək Yaponiyanın müharibədən çıxarılması, yeni silahın sınaqdan keçirilməsi və bütün dünyaya, hər şeydən əvvəl SSRİ-yə elan edilməsi qərara alındı.

Gecə saat birdə “Baby” nüvə bombasını daşıyan təyyarə tapşırıqla havaya qalxdı.

Şəhərin üzərinə atılan bomba səhər saat 8.15-də təxminən 600 metr yüksəklikdə partladı. Zəlzələnin episentrindən 800 metr aralıda yerləşən bütün tikililər dağılıb. Yalnız 9 bal gücündə zəlzələyə tab gətirmək üçün nəzərdə tutulmuş bir neçə binanın divarları sağ qalıb.

Bomba partlayışı zamanı 600 metr radiusda olan hər on nəfərdən yalnız biri sağ qala bildi. Yüngül şüalanma insanları kömürə çevirir, daşda kölgə izləri, insanın olduğu yerin qaranlıq izi qalırdı. Sonrakı partlayış dalğası o qədər güclü olub ki, partlayış yerindən 19 kilometr məsafədə şüşəni qıra bildi.

Bir yeniyetməni sıx bir hava axını pəncərədən yıxdı, oğlan evin divarlarının kartlar kimi qatlandığını gördü. Partlayış dalğası yanğın tornadosu ilə müşayiət olundu, partlayışdan sağ çıxan və yanğın zonasını tərk etməyə vaxt tapmayan bir neçə sakini məhv etdi. Partlayışdan bir qədər aralıda olanlar şiddətli halsızlıq yaşamağa başladılar, bunun səbəbi əvvəlcə həkimlərə aydın deyildi.

Çox sonra, bir neçə həftə sonra, indi radiasiya xəstəliyi kimi tanınan "radiasiya zəhərlənməsi" termini elan edildi.

280 mindən çox insan həm birbaşa partlayışdan, həm də sonrakı xəstəliklərdən yalnız bir bombanın qurbanı oldu.

Yaponiyanın nüvə silahı ilə bombalanması bununla bitmədi. Plana görə, yalnız dörd-altı şəhər vurulmalı idi, lakin hava şəraiti yalnız Naqasakinin vurulmasına imkan verdi. Bu şəhərdə 150 ​​mindən çox insan Fat Man bombasının qurbanı oldu.

vədlər Amerika hökuməti Yaponiyanın təslim olmasından əvvəl belə hücumların həyata keçirilməsi atəşkəsə, sonra isə sona çatan müqavilənin imzalanmasına səbəb oldu. Dünya Müharibəsi. Ancaq nüvə silahları üçün bu, yalnız başlanğıc idi.

Dünyanın ən güclü bombası

Müharibədən sonrakı dövr SSRİ bloku ilə onun müttəfiqləri ilə ABŞ və NATO arasında qarşıdurma ilə yadda qaldı. 1940-cı illərdə amerikalılar Sovet İttifaqına zərbə endirmək imkanını ciddi şəkildə düşünürdülər. Keçmiş müttəfiqi saxlamaq üçün bomba yaratmaq üzrə iş sürətləndirilməli idi və artıq 1949-cu ildə, avqustun 29-da ABŞ-ın nüvə silahında monopoliyasına son qoyuldu. Silahlanma yarışı zamanı ən böyük diqqət iki nüvə sınağına layiqdir.

Əsasən qeyri-ciddi çimərlik geyimləri ilə tanınan Bikini Atoll, 1954-cü ildə xüsusi güclü nüvə yükünün sınaqdan keçirilməsi səbəbindən sözün əsl mənasında bütün dünyada səs-küy yaratdı.

Atom silahlarının yeni dizaynını sınaqdan keçirmək qərarına gələn amerikalılar yükü hesablamadılar. Nəticədə partlayış planlaşdırıldığından 2,5 dəfə güclü olub. Yaxınlıqdakı adaların sakinləri, eləcə də hər yerdə olan yapon balıqçıları hücuma məruz qalıb.

Ancaq bu, ən güclü Amerika bombası deyildi. 1960-cı ildə B41 nüvə bombası istifadəyə verildi, lakin gücünə görə heç vaxt tam sınaqdan keçirilmədi. Sınaq meydançasında belə təhlükəli silahın partlamasından qorxaraq, yükün gücü nəzəri olaraq hesablanıb.

Hər şeydə birinci olmağı sevən Sovet İttifaqı 1961-ci ildə yaşadı, əks halda “Kuzkanın anası” ləqəbini aldı.

Amerikanın nüvə şantajına cavab verən sovet alimləri dünyanın ən güclü bombasını yaratdılar. Novaya Zemlya-da sınaqdan keçirilərək dünyanın demək olar ki, bütün guşələrində iz buraxdı. Xatirələrə görə, partlayış zamanı ən ucqar guşələrdə yüngül zəlzələ hiss olunub.

Partlayış dalğası, təbii ki, bütün dağıdıcı gücünü itirərək, Yer kürəsini dövrə vura bildi. Bu günə qədər bu, bəşəriyyət tərəfindən yaradılmış və sınaqdan keçirilmiş dünyanın ən güclü nüvə bombasıdır. Əlbəttə, əgər onun əlləri boş olsaydı, Kim Çen Inın nüvə bombası daha güclü olardı, lakin onu sınaqdan keçirmək üçün onun Yeni Yeri yoxdur.

Atom bombası aparatı

Çox primitiv, sırf anlamaq üçün bir atom bombası qurğusuna nəzər salaq. Atom bombalarının bir çox sinifləri var, lakin gəlin üç əsası nəzərdən keçirək:

• uran 235-ə əsaslanan uran ilk dəfə Xirosima üzərində partladı;
• plutonium 239-a əsaslanan plutonium əvvəlcə Naqasaki üzərində partladı;
• deyterium və tritium ilə ağır suya əsaslanan, bəzən hidrogen adlanan termonüvə xoşbəxtlikdən əhaliyə qarşı istifadə edilmir.

İlk iki bomba, nəzarətsiz nüvə reaksiyası nəticəsində ağır nüvələrin daha kiçiklərə bölünməsinin təsirinə əsaslanır. böyük məbləğ enerji. Üçüncüsü, hidrogen nüvələrinin (daha doğrusu onun deyterium və tritium izotoplarının) hidrogenə nisbətən daha ağır olan heliumun əmələ gəlməsi ilə birləşməsinə əsaslanır. Eyni bomba çəkisi üçün hidrogen bombasının dağıdıcı potensialı 20 dəfə böyükdür.

Uran və plutonium üçün kritikdən (zəncirvari reaksiyanın başladığı) daha böyük bir kütləni bir araya gətirmək kifayətdirsə, hidrogen üçün bu kifayət deyil.

Bir neçə uran parçasını etibarlı şəkildə birləşdirmək üçün, daha kiçik uran hissələrinin daha böyük olanlara vurulduğu bir top effekti istifadə olunur. Barıt da istifadə edilə bilər, lakin etibarlılıq üçün aşağı güclü partlayıcılardan istifadə olunur.

Plutonium bombasında, zəncirvari reaksiya üçün lazımi şərait yaratmaq üçün partlayıcı maddələr plutonium olan külçələrin ətrafına yerləşdirilir. Kumulyativ təsirə görə, həm də tam mərkəzdə yerləşən neytron təşəbbüskarı (bir neçə milliqram polonium olan berilyum) zəruri şərtlərəldə edilir.

Öz-özünə partlaya bilməyən əsas yükü və qoruyucusu var. Deyterium və tritium nüvələrinin birləşməsinə şərait yaratmaq üçün bizə ən azı bir nöqtədə ağlasığmaz təzyiq və temperatur lazımdır. Sonra zəncirvari reaksiya baş verəcəkdir.

Belə parametrləri yaratmaq üçün bombaya qoruyucu olan şərti, lakin aşağı gücə malik nüvə yükü daxildir. Onun partlaması termonüvə reaksiyasının başlaması üçün şərait yaradır.

Atom bombasının gücünü qiymətləndirmək üçün sözdə "TNT ekvivalenti" istifadə olunur. Partlayış enerjinin buraxılmasıdır, dünyada ən məşhur partlayıcı TNT (TNT - trinitrotoluen) və bütün yeni növ partlayıcı maddələr ona bərabər tutulur. Bomba "Baby" - 13 kiloton TNT. Yəni 13000-ə bərabərdir.

Bomba "Kök adam" - 21 kiloton, "Çar Bomba" - 58 meqaton TNT. 26,5 ton kütlədə cəmlənmiş 58 milyon ton partlayıcı haqqında düşünmək qorxuncdur, bu bombanın çəkisi bu qədərdir.

Nüvə müharibəsi və nüvə fəlakətləri təhlükəsi

Ortasında görünən dəhşətli müharibə XX əsrdə nüvə silahı bəşəriyyət üçün ən böyük təhlükəyə çevrildi. İkinci Dünya Müharibəsindən dərhal sonra Soyuq Müharibə başladı və bu, bir neçə dəfə demək olar ki, tam hüquqlu nüvə münaqişəsinə çevrildi. Ən azı bir tərəfin nüvə bombası və raketlərdən istifadə təhlükəsi hələ 1950-ci illərdə müzakirə olunmağa başladı.

Hamı başa düşdü və anladı ki, bu müharibədə qalib ola bilməz.

Bunun qarşısını almaq üçün bir çox alim və siyasətçi tərəfindən səylər göstərilib və edilir. Çikaqo Universiteti də daxil olmaq üzrə dəvət edilən nüvə elm adamlarının fikirlərini istifadə Nobel mükafatçıları, Qiyamət Saatını gecə yarısından bir neçə dəqiqə əvvəl təyin edir. Gecə yarısı nüvə kataklizmini, yeni Dünya Müharibəsinin başlanğıcını və köhnə dünyanın məhvini bildirir. IN müxtəlif illər Saatın əqrəbləri 17-2 dəqiqədən gecə yarısına qədər dəyişirdi.

Atom elektrik stansiyalarında baş verən bir neçə böyük qəza da məlumdur. Bu fəlakətlərin silahlarla dolayı əlaqəsi var, nüvə stansiyaları hələ də nüvə bombalarından fərqlənir, lakin atomdan hərbi məqsədlər üçün istifadənin nəticələrini mükəmməl şəkildə nümayiş etdirirlər. Onlardan ən böyüyü:

• 1957, Kıştım qəzası, saxlama sistemindəki nasazlıq səbəbindən Kıştım yaxınlığında partlayış baş verdi;
• 1957, İngiltərə, İngiltərənin şimal-qərbində təhlükəsizlik yoxlamaları aparılmadı;
• 1979, ABŞ, vaxtında aşkar edilməmiş sızma səbəbiylə atom elektrik stansiyasında partlayış və boşalma baş verdi;
• 1986, Çernobıl faciəsi, 4-cü enerji blokunun partlaması;
• 2011, Fukusima stansiyasında qəza, Yaponiya.

Bu faciələrin hər biri yüz minlərlə insanın taleyində ağır iz buraxaraq bütöv əraziləri xüsusi nəzarət altında qeyri-yaşayış zonasına çevirib.

Az qala nüvə fəlakətinin başlanmasına baha başa gələn hadisələr oldu. Sovet nüvə sualtı qayıqlarının göyərtəsində dəfələrlə reaktorla bağlı qəzalar baş verib. Amerikalılar göyərtəsində iki Mark 39 nüvə bombası olan, 3,8 meqaton məhsuldarlığa malik Superfortress bombardmançısını atdılar. Lakin aktivləşdirilmiş “təhlükəsizlik sistemi” ittihamların partlamasına imkan vermədi və fəlakətin qarşısı alındı.

Keçmiş və indiki nüvə silahları

Bu gün hər kəsə aydındır ki nüvə müharibəsi müasir insanlığı məhv edəcək. Bu arada, nüvə silahına sahib olmaq və nüvə klubuna daxil olmaq, daha doğrusu, qapını döyərək içəri girmək istəyi hələ də bəzi dövlət rəhbərlərinin beynini həyəcanlandırır.

Hindistan və Pakistan icazəsiz nüvə silahı yaradıblar və israillilər bombanın varlığını gizlədirlər.

Bəziləri üçün nüvə bombasına sahib olmaq beynəlxalq səhnədə əhəmiyyətini sübut etmək üçün bir yoldur. Digərləri üçün bu, qanadlı demokratiyanın və ya digər xarici amillərin müdaxilə etməməsinin qarantıdır. Amma əsas odur ki, bu ehtiyatlar biznesə getmir, bunun üçün həqiqətən yaradılmışdır.

Video

İkinci Dünya Müharibəsi bitdikdən sonra ölkələr anti-Hitler koalisiyası daha güclü nüvə bombası hazırlamaqda sürətlə bir-birini qabaqlamağa çalışırdılar.

Amerikalıların Yaponiyadakı real obyektlər üzərində apardıqları ilk sınaq SSRİ ilə ABŞ arasındakı vəziyyəti son həddə çatdırdı. Yapon şəhərlərində gurultulu və onlarda bütün həyatı praktiki olaraq məhv edən güclü partlayışlar Stalini dünya səhnəsində bir çox iddialardan əl çəkməyə məcbur etdi. Sovet fiziklərinin əksəriyyəti təcili olaraq nüvə silahının hazırlanmasına "atıldı".

Nüvə silahları nə vaxt və necə meydana çıxdı?

Atom bombasının doğulduğu ili 1896-cı il hesab etmək olar. Məhz o zaman fransız kimyaçısı A.Bekkerel uranın radioaktiv olduğunu kəşf etdi. Uranın zəncirvari reaksiyası əmələ gəlir güclü enerji, dəhşətli partlayış üçün əsas kimi xidmət edir. Çətin ki, Bekkerel onun kəşfinin bütün dünyada ən dəhşətli silah olan nüvə silahının yaradılmasına gətirib çıxaracağını təsəvvür edirdi.

19-cu əsrin sonu və 20-ci əsrin əvvəlləri nüvə silahının ixtira tarixində dönüş nöqtəsi oldu. Məhz bu dövrdə dünyanın hər yerindən olan elm adamları aşağıdakı qanunları, şüaları və elementləri kəşf edə bildilər:

• Alfa, qamma və beta şüaları;
• Çoxlu izotoplar kəşf edilmişdir kimyəvi elementlər radioaktiv xüsusiyyətlərə malik olmaq;
• Sınaq nümunəsindəki radioaktiv atomların sayından asılı olaraq radioaktiv parçalanmanın intensivliyinin vaxtını və kəmiyyət asılılığını müəyyən edən radioaktiv parçalanma qanunu aşkar edilmişdir;
• Nüvə izometriyası yarandı.

1930-cu illərdə neytronları udaraq ilk dəfə uranın atom nüvəsini parçalaya bildilər. Eyni zamanda, pozitronlar və neyronlar kəşf edildi. Bütün bunlar atom enerjisindən istifadə edən silahların inkişafına güclü təkan verdi. 1939-cu ildə dünyada ilk atom bombası dizaynı patentləşdirildi. Bunu Fransadan olan fizik Frederik Joliot-Küri etdi.

Bu sahədə sonrakı araşdırma və inkişaflar nəticəsində nüvə bombası doğuldu. Müasir atom bombalarının gücü və məhvetmə radiusu o qədər böyükdür ki, nüvə potensialına malik olan ölkənin praktiki olaraq güclü orduya ehtiyacı yoxdur, çünki bir atom bombası bütün dövləti məhv edə bilər.

Atom bombası necə işləyir?

Atom bombası bir çox elementdən ibarətdir, əsas olanlar:

• Atom bombası bədəni;
• Partlayış prosesinə nəzarət edən avtomatlaşdırma sistemi;
• Nüvə yükü və ya döyüş başlığı.

Avtomatlaşdırma sistemi nüvə yükü ilə birlikdə atom bombasının gövdəsində yerləşir. Korpus dizaynı döyüş başlığını müxtəlif növlərdən qorumaq üçün kifayət qədər etibarlı olmalıdır xarici amillər və təsirlər. Məsələn, ətrafdakı hər şeyi məhv edə biləcək nəhəng gücün planlaşdırılmamış partlayışına səbəb ola biləcək müxtəlif mexaniki, temperatur və ya oxşar təsirlər.

Avtomatlaşdırmanın vəzifəsi, partlayışın lazımi anda baş verməsini təmin etmək üçün tam nəzarətdir, buna görə də sistem aşağıdakı elementlərdən ibarətdir:

• Fövqəladə partlayışa cavabdeh olan cihaz;
• Avtomatlaşdırma sisteminin enerji təchizatı;
• detonasiya sensoru sistemi;
• Kəsmə cihazı;
• Təhlükəsizlik cihazı.

İlk sınaqlar aparılarkən, təsirlənmiş ərazini tərk etməyi bacaran təyyarələrə nüvə bombaları çatdırıldı. Müasir atom bombaları o qədər güclüdür ki, onları yalnız qanadlı, ballistik və ya ən azı zenit raketlərindən istifadə etməklə çatdırmaq olar.

Atom bombalarında istifadə olunur müxtəlif sistemlər partlama. Onlardan ən sadəsi mərmi hədəfə dəydikdə işə salınan adi qurğudur.

Nüvə bombalarının və raketlərinin əsas xüsusiyyətlərindən biri onların üç növ olan kalibrlərə bölünməsidir:

• Kiçik, bu çaplı atom bombalarının gücü bir neçə min ton TNT-ə bərabərdir;
• Orta (partlayış gücü - bir neçə on minlərlə ton trotil);
• Böyük, şarj gücü milyonlarla ton TNT ilə ölçülür.

Maraqlıdır ki, çox vaxt bütün nüvə bombalarının gücü TNT ekvivalentində dəqiq ölçülür, çünki atom silahlarının partlayışın gücünü ölçmək üçün öz miqyası yoxdur.

Nüvə bombalarının işləməsi üçün alqoritmlər

İstənilən atom bombası nüvə reaksiyası zamanı buraxılan nüvə enerjisindən istifadə prinsipi əsasında işləyir. Bu prosedur ya ağır nüvələrin bölünməsinə, ya da yüngül nüvələrin sintezinə əsaslanır. Çünki bu reaksiya zamanı çoxlu miqdarda enerji ayrılır və içəridə ən qısa vaxt, nüvə bombasının məhv olma radiusu çox təsir edicidir. Bu xüsusiyyətinə görə nüvə silahları kütləvi qırğın silahları kimi təsnif edilir.

Atom bombasının partlaması ilə baş verən proses zamanı iki əsas məqam var:

• Bu, nüvə reaksiyasının baş verdiyi partlayışın bilavasitə mərkəzidir;
• Partlayışın episentri bombanın partladığı yerdədir.

Atom bombasının partlaması zamanı ayrılan nüvə enerjisi o qədər güclüdür ki, yer üzündə seysmik təkanlar başlayır. Eyni zamanda, bu təkanlar yalnız bir neçə yüz metr məsafədə birbaşa dağıntıya səbəb olur (baxmayaraq ki, bombanın özünün partlama gücünü nəzərə alsanız, bu təkanlar artıq heç bir şeyə təsir etmir).

Nüvə partlayışı zamanı zədələnmə faktorları

Nüvə bombasının partlaması təkcə dəhşətli ani dağıntıya səbəb olmur. Bu partlayışın nəticələrini təkcə zərər çəkmiş ərazidə tutulan insanlar deyil, onların atom partlayışından sonra doğulan uşaqları da hiss edəcək. Atom silahı ilə məhvetmə növləri aşağıdakı qruplara bölünür:

• Partlayış zamanı birbaşa baş verən işıq radiasiyası;
• Partlayışdan dərhal sonra bomba tərəfindən yayılan şok dalğası;
• Elektromaqnit impuls;
• nüfuz edən radiasiya;
• Onilliklərlə davam edə bilən radioaktiv çirklənmə.

İlk baxışdan işıq çaxması ən az təhlükə yaradan kimi görünsə də, əslində bu, böyük miqdarda istilik və işıq enerjisinin sərbəst buraxılmasının nəticəsidir. Onun gücü və gücü günəş şüalarının gücünü çox üstələyir, buna görə də işıq və istilikdən zərər bir neçə kilometr məsafədə ölümcül ola bilər.

Partlayış zamanı yayılan radiasiya da çox təhlükəlidir. Uzun müddət fəaliyyət göstərməsə də, nüfuzetmə gücü inanılmaz dərəcədə yüksək olduğu üçün ətrafdakı hər şeyi yoluxdurmağı bacarır.

Atom partlayışı zamanı zərbə dalğası adi partlayışlar zamanı eyni dalğaya bənzəyir, yalnız onun gücü və məhvetmə radiusu daha böyükdür. Bir neçə saniyə ərzində o, təkcə insanlara deyil, həm də avadanlıqlara, binalara və ətraf mühitə düzəlməz ziyan vurur.

Nüfuz edən şüalanma radiasiya xəstəliyinin inkişafına səbəb olur və elektromaqnit nəbzi yalnız avadanlıq üçün təhlükə yaradır. Bütün bu amillərin birləşməsi, üstəgəl partlayışın gücü atom bombasını dünyanın ən təhlükəli silahına çevirir.

Dünyanın ilk nüvə silahı sınaqları

Nüvə silahı hazırlayan və sınaqdan keçirən ilk ölkə Amerika Birləşmiş Ştatları idi. Məhz ABŞ hökuməti yeni perspektivli silahların inkişafı üçün böyük maliyyə subsidiyaları ayırdı. 1941-ci ilin sonunda, atom inkişafı sahəsində bir çox görkəmli elm adamları 1945-ci ilə qədər sınaq üçün uyğun bir prototip atom bombası təqdim edə bilmiş ABŞ-a dəvət edildi.

Partlayıcı qurğu ilə təchiz edilmiş atom bombasının dünyada ilk sınaqları Nyu Meksiko ştatında səhrada həyata keçirilib. "Qadjet" adlanan bomba 1945-ci il iyulun 16-da partladılıb. Hərbçilər nüvə bombasının real döyüş şəraitində sınaqdan keçirilməsini tələb etsə də, sınaq nəticəsi müsbət olub.

Nasist koalisiyasında qələbəyə cəmi bir addım qaldığını və belə bir fürsətin bir daha yaranmaya biləcəyini görən Pentaqon sonuncu müttəfiqinə nüvə zərbəsi endirmək qərarına gəlib. Hitler Almaniyası- Yaponiya. Bundan əlavə, nüvə bombasının istifadəsi bir anda bir neçə problemi həll etməli idi:

• ABŞ qoşunları İmperator Yapon torpağına ayaq basarsa, qaçılmaz olaraq baş verəcək lazımsız qan tökülməsinin qarşısını almaq üçün;
• Bir zərbə ilə boyun əyməyən yaponları diz çökdürərək, onları ABŞ üçün əlverişli şərtləri qəbul etməyə məcbur edin;
• SSRİ-yə (gələcəkdə mümkün rəqib kimi) göstərin ki, ABŞ ordusu istənilən şəhəri yer üzündən silməyə qadir unikal silaha malikdir;
• Və təbii ki, real döyüş şəraitində nüvə silahlarının nəyə qadir olduğunu praktikada görmək.

6 avqust 1945-ci ildə Yaponiyanın Xirosima şəhərinə hərbi əməliyyatlarda istifadə edilən dünyada ilk atom bombası atıldı. Bu bomba 4 ton ağırlığında olduğu üçün "Baby" adlandırılıb. Bombanın atılması diqqətlə planlaşdırılıb və o, planlaşdırıldığı yerə dəyib. Partlayış dalğası ilə dağılmayan o evlər yandı, evlərə düşən sobalar alovlara səbəb oldu və bütün şəhəri alov bürüdü.

Parlaq parıltının ardınca 4 kilometr radiusda bütün həyatı yandıran istilik dalğası gəldi və sonrakı şok dalğası binaların əksəriyyətini məhv etdi.

800 metr radiusda istidən əziyyət çəkənlər diri-diri yandırılıb. Partlayış dalğası çoxlarının yanmış dərisini qoparıb. Bir neçə dəqiqə sonra buxar və küldən ibarət qəribə qara yağış yağmağa başladı. Qara yağışa tutulanların dərisi sağalmaz yanıqlar alıb.

Sağ qalmaq şansı olan bir neçə nəfər o dövrdə nəinki öyrənilməmiş, həm də tamamilə naməlum olan şüa xəstəliyindən əziyyət çəkirdi. İnsanlarda qızdırma, qusma, ürəkbulanma və zəiflik hücumları inkişaf etməyə başladı.

9 avqust 1945-ci ildə Naqasaki şəhərinə ikinci Amerika bombası atıldı. Bu bomba birincisi ilə təxminən eyni gücə malik idi və onun partlamasının nəticələri eyni dərəcədə dağıdıcı idi, baxmayaraq ki, insanların yarısından çoxu öldü.

Yaponiya şəhərlərinə atılan iki atom bombası dünyada atom silahından istifadə edilən ilk və yeganə hal idi. Bombardmandan sonrakı ilk günlərdə 300 mindən çox insan həlak olub. Daha 150 minə yaxın insan radiasiya xəstəliyindən öldü.

Yaponiya şəhərlərinin nüvə bombalanmasından sonra Stalin əsl sarsıntı keçirdi. Ona aydın oldu ki, Sovet Rusiyasında nüvə silahının yaradılması məsələsi bütün ölkə üçün təhlükəsizlik məsələsidir. Artıq 20 avqust 1945-ci ildə İ.Stalin tərəfindən təcili olaraq yaradılmış atom enerjisi məsələləri üzrə xüsusi komitə fəaliyyətə başladı.

Baxmayaraq ki, nüvə fizikası ilə bağlı araşdırmalar bir qrup həvəskar tərəfindən həyata keçirilmişdir Çar Rusiyası, V Sovet vaxtı ona kifayət qədər diqqət yetirilmədi. 1938-ci ildə bu sahədə bütün tədqiqatlar tamamilə dayandırıldı, bir çox nüvə alimi xalq düşməni kimi repressiyaya məruz qaldı. sonra nüvə partlayışları Yaponiyada Sovet hakimiyyətiölkədə nüvə sənayesini kəskin şəkildə bərpa etməyə başladı.

Nüvə silahının inkişafının nasist Almaniyasında aparıldığına dair sübutlar var və "xam" Amerika atom bombasını dəyişdirən alman alimləri idi, buna görə də ABŞ hökuməti bütün nüvə mütəxəssislərini və nüvə silahının inkişafı ilə bağlı bütün sənədləri Almaniyadan çıxardı. silahlar.

Müharibə illərində bütün xarici xüsusi xidmət orqanlarından yan keçməyi bacaran sovet kəşfiyyat məktəbi hələ 1943-cü ildə nüvə silahının hazırlanması ilə bağlı məxfi sənədləri SSRİ-yə ötürüb. Eyni zamanda, sovet agentləri Amerikanın bütün əsas nüvə tədqiqat mərkəzlərinə sızdılar.

Bütün bu tədbirlər nəticəsində, artıq 1946-cı ildə Sovet istehsalı olan iki nüvə bombasının istehsalı üçün texniki şərtlər hazır idi:

• RDS-1 (plutonium yükü ilə);
• RDS-2 (iki hissə uran yükü ilə).

“RDS” abbreviaturası “Rusiya bunu özü edir” mənasını verirdi, bu, demək olar ki, tamamilə doğru idi.

SSRİ-nin nüvə silahını buraxmağa hazır olması xəbəri ABŞ hökumətini kəskin tədbirlər görməyə məcbur etdi. 1949-cu ildə Trojan planı hazırlanmışdır, ona görə 70 ən böyük şəhərlər SSRİ atom bombası atmağı planlaşdırırdı. Yalnız cavab zərbəsi qorxusu bu planın gerçəkləşməsinə mane oldu.

Bu narahatedici məlumatlar gəlir Sovet kəşfiyyatçıları, alimləri fövqəladə rejimdə işləməyə məcbur edib. Artıq 1949-cu ilin avqustunda SSRİ-də istehsal olunan ilk atom bombasının sınaqları keçirildi. ABŞ bu sınaqlardan xəbər tutanda Troya planı qeyri-müəyyən müddətə təxirə salındı. Tarixdə Soyuq Müharibə kimi tanınan iki fövqəldövlət arasında qarşıdurma dövrü başladı.

“Çar Bombası” kimi tanınan dünyanın ən güclü nüvə bombası məhz “dövrünə” aiddir. Soyuq müharibə" SSRİ alimləri bəşər tarixində ən güclü bomba yaratdılar. Onun gücü 60 meqaton idi, baxmayaraq ki, 100 kiloton gücündə bir bomba yaratmaq planlaşdırılırdı. Bu bomba 1961-ci ilin oktyabrında sınaqdan keçirilib. Partlayış zamanı alov topunun diametri 10 kilometr olub və partlayış dalğası yer kürəsini üç dəfə dövrə vurub. Məhz bu sınaq dünyanın əksər ölkələrini təkcə yer atmosferində deyil, hətta kosmosda da nüvə sınaqlarını dayandırmaq üçün saziş imzalamağa məcbur etdi.

Atom silahları təcavüzkar ölkələri qorxutmaq üçün əla vasitə olsa da, digər tərəfdən, onlar istənilən hərbi münaqişələri kökündən dəf etməyə qadirdirlər, çünki atom partlayışı münaqişənin bütün tərəflərini məhv edə bilər.