Bagaimana kepala peledak nuklear direka bentuk dan berfungsi. Bagaimanakah reaktor nuklear (nuklear) berfungsi?

Tetapi ini adalah sesuatu yang kita sering tidak tahu. Dan mengapa bom nuklear meletup juga...

Mari kita mulakan dari jauh. Setiap atom mempunyai nukleus, dan nukleus terdiri daripada proton dan neutron - mungkin semua orang tahu ini. Dengan cara yang sama, semua orang melihat jadual berkala. Tetapi mengapa unsur kimia di dalamnya diletakkan dengan cara ini dan bukan sebaliknya? Sudah tentu bukan kerana Mendeleev menginginkannya seperti itu. Nombor siri setiap unsur dalam jadual menunjukkan bilangan proton dalam nukleus atom unsur itu. Dalam erti kata lain, besi adalah nombor 26 dalam jadual kerana terdapat 26 proton dalam atom besi. Dan jika tidak ada 26 daripadanya, ia bukan besi lagi.

Tetapi mungkin terdapat bilangan neutron yang berbeza dalam nukleus unsur yang sama, yang bermaksud bahawa jisim nukleus boleh berbeza. Atom unsur yang sama dengan jisim yang berbeza dipanggil isotop. Uranium mempunyai beberapa isotop sedemikian: yang paling biasa dalam alam semula jadi ialah uranium-238 (nukleusnya mempunyai 92 proton dan 146 neutron, berjumlah 238). Ia adalah radioaktif, tetapi anda tidak boleh membuat bom nuklear daripadanya. Tetapi isotop uranium-235, sejumlah kecil yang terdapat dalam bijih uranium, sesuai untuk cas nuklear.

Pembaca mungkin terjumpa ungkapan "uranium diperkaya" dan "uranium habis". Uranium yang diperkaya mengandungi lebih banyak uranium-235 daripada uranium semulajadi; dalam keadaan habis, sepadan, kurang. Uranium yang diperkaya boleh digunakan untuk menghasilkan plutonium, unsur lain yang sesuai untuk bom nuklear (hampir tidak pernah ditemui di alam semula jadi). Bagaimana uranium diperkaya dan bagaimana plutonium diperoleh daripadanya adalah topik untuk perbincangan berasingan.

Jadi mengapa bom nuklear meletup? Hakikatnya ialah beberapa nukleus berat cenderung untuk mereput jika ia dipukul oleh neutron. Dan anda tidak perlu menunggu lama untuk neutron percuma - terdapat banyak neutron yang berterbangan. Jadi, neutron sedemikian memukul nukleus uranium-235 dan dengan itu memecahkannya menjadi "serpihan". Ini membebaskan beberapa lagi neutron. Bolehkah anda meneka apa yang akan berlaku jika terdapat nukleus unsur yang sama di sekelilingnya? Betul, tindak balas berantai akan berlaku. Ini adalah bagaimana ia berlaku.

DALAM reaktor nuklear, di mana uranium-235 "dilarutkan" dalam uranium-238 yang lebih stabil, letupan tidak berlaku dalam keadaan biasa. Kebanyakan neutron yang terbang keluar dari nukleus yang mereput terbang ke dalam susu, tanpa menemui nukleus uranium-235. Dalam reaktor, pereputan nukleus berlaku "secara perlahan" (tetapi ini cukup untuk reaktor membekalkan tenaga). Dalam sekeping uranium-235, jika ia mempunyai jisim yang mencukupi, neutron akan dijamin untuk memecahkan nukleus, tindak balas berantai akan bermula sebagai runtuhan salji, dan... Berhenti! Lagipun, jika anda membuat sekeping uranium-235 atau plutonium dengan jisim yang diperlukan untuk letupan, ia akan meletup serta-merta. Ini bukan maksudnya.

Bagaimana jika anda mengambil dua keping jisim subkritikal dan menolaknya antara satu sama lain menggunakan mekanisme kawalan jauh? Sebagai contoh, letakkan kedua-duanya di dalam tiub dan pasangkan cas serbuk pada satu supaya pada masa yang tepat satu bahagian, seperti peluru, ditembakkan ke arah yang lain. Berikut adalah penyelesaian kepada masalah tersebut.

Anda boleh melakukannya secara berbeza: ambil sekeping plutonium berbentuk sfera dan pasangkan cas letupan di seluruh permukaannya. Apabila cas ini meletup atas arahan dari luar, letupannya akan memampatkan plutonium dari semua sisi, memampatkannya kepada ketumpatan kritikal, dan tindak balas berantai akan berlaku. Walau bagaimanapun, ketepatan dan kebolehpercayaan adalah penting di sini: semua cas letupan mesti padam pada masa yang sama. Jika sesetengah daripada mereka berfungsi, dan ada yang tidak, atau ada yang bekerja lewat, tiada letupan nuklear akan berlaku: plutonium tidak akan dimampatkan kepada jisim kritikal, tetapi akan hilang di udara. Daripada bom nuklear, anda akan mendapat apa yang dipanggil "kotor".

Beginilah rupa bom nuklear jenis letupan. Caj, yang sepatutnya mencipta letupan terarah, dibuat dalam bentuk polyhedra untuk menutup permukaan sfera plutonium serapat mungkin.

Jenis peranti pertama dipanggil peranti meriam, jenis kedua - peranti letupan.
Bom "Little Boy" yang dijatuhkan di Hiroshima mempunyai cas uranium-235 dan peranti jenis meriam. Bom Fat Man, diletupkan di atas Nagasaki, membawa cas plutonium, dan bahan letupan itu meletup. Pada masa kini, peranti jenis pistol hampir tidak pernah digunakan; letupan adalah lebih rumit, tetapi pada masa yang sama ia membolehkan anda mengawal jisim cas nuklear dan membelanjakannya dengan lebih rasional. Dan plutonium telah menggantikan uranium-235 sebagai bahan letupan nuklear.

Beberapa tahun berlalu, dan ahli fizik menawarkan kepada tentera bom yang lebih kuat - bom termonuklear, atau, seperti yang dipanggil, bom hidrogen. Ternyata hidrogen meletup lebih kuat daripada plutonium?

Hidrogen memang meletup, tetapi tidak begitu meletup. Walau bagaimanapun, tidak ada hidrogen "biasa" dalam bom hidrogen; ia menggunakan isotop - deuterium dan tritium. Nukleus hidrogen "biasa" mempunyai satu neutron, deuterium mempunyai dua, dan tritium mempunyai tiga.

Dalam bom nuklear, nukleus unsur berat dibahagikan kepada nukleus yang lebih ringan. Dalam pelakuran termonuklear, proses terbalik berlaku: nukleus ringan bergabung antara satu sama lain menjadi lebih berat. Deuterium dan nukleus tritium, sebagai contoh, bergabung untuk membentuk nukleus helium (atau dikenali sebagai zarah alfa), dan neutron "tambahan" dihantar ke "penerbangan bebas." Ini membebaskan lebih banyak tenaga daripada semasa pereputan nukleus plutonium. By the way, ini betul-betul proses yang berlaku di Matahari.

Walau bagaimanapun, tindak balas pelakuran hanya boleh dilakukan pada suhu ultra-tinggi (sebab itu ia dipanggil termonuklear). Bagaimana untuk membuat deuterium dan tritium bertindak balas? Ya, ia sangat mudah: anda perlu menggunakan bom nuklear sebagai peledak!

Oleh kerana deuterium dan tritium sendiri stabil, caj mereka dalam bom termonuklear boleh sewenang-wenangnya besar. Ini bermakna bahawa bom termonuklear boleh dibuat jauh lebih berkuasa daripada bom nuklear "mudah". "Bayi" yang dijatuhkan di Hiroshima mempunyai setara TNT sekitar 18 kiloton, dan yang paling berkuasa bom H(yang dipanggil "Tsar Bomba", juga dikenali sebagai "Ibu Kuzka") - sudah 58.6 megaton, lebih daripada 3255 kali lebih kuat daripada "Bayi"!


Awan "cendawan" dari Tsar Bomba meningkat kepada ketinggian 67 kilometer, dan gelombang letupan mengelilingi dunia tiga kali.

Walau bagaimanapun, kuasa raksasa itu jelas berlebihan. Setelah "bermain cukup" dengan bom megaton, jurutera tentera dan ahli fizik mengambil jalan yang berbeza - laluan pengecilan senjata nuklear. Dalam bentuk konvensionalnya, senjata nuklear boleh digugurkan daripada pengebom strategik seperti bom udara atau dilancarkan daripada peluru berpandu balistik; jika anda mengecilkannya, anda akan mendapat cas nuklear padat yang tidak memusnahkan segala-galanya untuk beberapa kilometer di sekeliling, dan yang boleh diletakkan pada peluru artileri atau peluru berpandu udara ke darat. Mobiliti akan meningkat dan pelbagai tugas yang perlu diselesaikan akan berkembang. Selain senjata nuklear strategik, kami akan menerima senjata taktikal.

Untuk senjata nuklear taktikal, paling banyak cara yang berbeza penghantaran - meriam nuklear, mortar, senapang tanpa gerak (contohnya, Davy Crockett Amerika). USSR juga mempunyai projek peluru nuklear. Benar, ia terpaksa ditinggalkan - peluru nuklear sangat tidak boleh dipercayai, begitu rumit dan mahal untuk dikeluarkan dan disimpan sehingga tidak ada gunanya.

"Davy Crockett." Sebilangan daripada senjata nuklear ini telah berkhidmat dengan Angkatan Bersenjata AS, dan Menteri Pertahanan Jerman Barat tidak berjaya berusaha untuk mempersenjatai Bundeswehr dengan mereka.

Bercakap tentang senjata nuklear kecil, patut disebut satu lagi jenis senjata nuklear - bom neutron. Caj plutonium di dalamnya adalah kecil, tetapi ini tidak perlu. Jika bom termonuklear mengikut laluan meningkatkan daya letupan, maka bom neutron bergantung pada faktor kerosakan lain - sinaran. Untuk meningkatkan sinaran, bom neutron mengandungi bekalan isotop berilium, yang apabila letupan menghasilkan sejumlah besar neutron pantas.

Menurut penciptanya, bom neutron harus membunuh kakitangan musuh, tetapi membiarkan peralatan utuh, yang kemudiannya boleh ditangkap semasa serangan. Dalam praktiknya, ternyata agak berbeza: peralatan yang disinari menjadi tidak dapat digunakan - sesiapa yang berani memandunya akan "mendapat" penyakit radiasi tidak lama lagi. Ini tidak mengubah fakta bahawa letupan bom neutron mampu memukul musuh melalui perisai kereta kebal; peluru neutron telah dibangunkan oleh Amerika Syarikat khusus sebagai senjata menentang pembentukan kereta kebal Soviet. Walau bagaimanapun, perisai kereta kebal tidak lama kemudian dibangunkan yang memberikan beberapa jenis perlindungan daripada aliran neutron pantas.

Satu lagi jenis senjata nuklear telah dicipta pada tahun 1950, tetapi tidak pernah (sejauh yang diketahui) dihasilkan. Ini adalah apa yang dipanggil bom kobalt - caj nuklear dengan cangkang kobalt. Semasa letupan, kobalt, yang disinari oleh aliran neutron, menjadi isotop yang sangat radioaktif dan bertaburan di seluruh kawasan, mencemarinya. Hanya satu bom kuasa yang mencukupi boleh menutupi seluruh dunia dengan kobalt dan memusnahkan semua manusia. Nasib baik, projek ini kekal sebagai projek.

Apa yang boleh kita katakan sebagai kesimpulan? Bom nuklear adalah senjata yang benar-benar dahsyat, dan pada masa yang sama ia (alangkah paradoksnya!) membantu mengekalkan keamanan relatif antara kuasa besar. Jika musuh anda mempunyai senjata nuklear, anda akan berfikir sepuluh kali sebelum menyerangnya. Tiada negara yang mempunyai senjata nuklear pernah diserang dari luar, dan tidak ada peperangan antara negara-negara besar di dunia sejak 1945. Harap-harap tak ada.

Ia adalah salah satu proses yang paling menakjubkan, misteri dan dahsyat. Prinsip operasi senjata nuklear adalah berdasarkan tindak balas berantai. Ini adalah proses yang kemajuannya memulakan kesinambungannya. Prinsip operasi bom hidrogen adalah berdasarkan gabungan.

Bom atom

Nukleus beberapa isotop unsur radioaktif (plutonium, californium, uranium dan lain-lain) mampu mereput, sambil menangkap neutron. Selepas ini, dua atau tiga lagi neutron dilepaskan. Pemusnahan nukleus satu atom dalam keadaan ideal boleh menyebabkan pereputan dua atau tiga lagi, yang seterusnya, boleh memulakan atom lain. Dan sebagainya. Proses pemusnahan seperti runtuhan salji bagi peningkatan bilangan nukleus berlaku, membebaskan sejumlah besar tenaga untuk memecahkan ikatan atom. Semasa letupan, tenaga besar dilepaskan dalam tempoh masa yang sangat singkat. Ini berlaku pada satu ketika. Inilah sebabnya mengapa letupan bom atom sangat kuat dan merosakkan.

Untuk memulakan tindak balas berantai, jumlah bahan radioaktif mesti melebihi jisim kritikal. Jelas sekali, anda perlu mengambil beberapa bahagian uranium atau plutonium dan menggabungkannya menjadi satu. Walau bagaimanapun, ini tidak mencukupi untuk menyebabkan bom atom meletup, kerana tindak balas akan berhenti sebelum tenaga yang mencukupi dibebaskan, atau proses akan berjalan perlahan. Untuk mencapai kejayaan, bukan sahaja perlu melebihi jisim kritikal bahan, tetapi untuk melakukan ini dalam tempoh yang sangat singkat. Lebih baik menggunakan beberapa. Ini dicapai dengan menggunakan yang lain, dan bahan letupan pantas dan perlahan berselang-seli.

Ujian nuklear pertama telah dijalankan pada Julai 1945 di Amerika Syarikat berhampiran bandar Almogordo. Pada bulan Ogos tahun yang sama, Amerika menggunakan senjata ini terhadap Hiroshima dan Nagasaki. Letupan bom atom di bandar itu membawa kepada kemusnahan yang dahsyat dan kematian kebanyakan penduduk. Di USSR, senjata atom dicipta dan diuji pada tahun 1949.

bom H

Ia adalah senjata dengan kuasa pemusnah yang sangat hebat. Prinsip operasinya adalah berdasarkan sintesis nukleus helium yang lebih berat daripada atom hidrogen yang lebih ringan. Ini membebaskan jumlah tenaga yang sangat besar. Tindak balas ini serupa dengan proses yang berlaku pada Matahari dan bintang lain. Pelauran termonuklear berlaku paling mudah menggunakan isotop hidrogen (tritium, deuterium) dan litium.

Amerika menguji hulu peledak hidrogen pertama pada tahun 1952. Dalam pemahaman moden, peranti ini hampir tidak boleh dipanggil bom. Ia adalah bangunan tiga tingkat yang dipenuhi dengan cecair deuterium. Letupan bom hidrogen pertama di USSR telah dilakukan enam bulan kemudian. Senjata termonuklear Soviet RDS-6 telah diletupkan pada Ogos 1953 berhampiran Semipalatinsk. USSR menguji bom hidrogen terbesar dengan hasil 50 megaton (Tsar Bomba) pada tahun 1961. Gelombang selepas letupan peluru mengelilingi planet tiga kali.

Korea Utara mengancam AS dengan ujian bom hidrogen yang sangat berkuasa lautan Pasifik. Jepun, yang mungkin menderita akibat ujian itu, menyifatkan rancangan Korea Utara tidak boleh diterima sama sekali. Presiden Donald Trump dan Kim Jong-un berhujah dalam temu bual dan bercakap tentang konflik ketenteraan terbuka. Bagi mereka yang tidak memahami senjata nuklear, tetapi ingin mengetahuinya, The Futurist telah menyusun panduan.

Bagaimanakah senjata nuklear berfungsi?

Seperti sebatang dinamit biasa, bom nuklear menggunakan tenaga. Cuma ia tidak dikeluarkan semasa primitif tindak balas kimia, tetapi dalam proses nuklear yang kompleks. Terdapat dua cara utama untuk mengekstrak tenaga nuklear daripada atom. DALAM pembelahan nuklear nukleus atom mereput kepada dua serpihan yang lebih kecil dengan neutron. Percantuman nuklear – proses di mana Matahari menghasilkan tenaga – melibatkan penyambungan dua atom yang lebih kecil untuk membentuk yang lebih besar. Dalam sebarang proses, pembelahan atau pelakuran, sejumlah besar tenaga haba dan sinaran dibebaskan. Bergantung kepada sama ada pembelahan nuklear atau pelakuran digunakan, bom dibahagikan kepada nuklear (atom) Dan termonuklear .

Bolehkah anda memberitahu saya lebih lanjut mengenai pembelahan nuklear?

Letupan bom atom ke atas Hiroshima (1945)

Seperti yang anda ingat, atom terdiri daripada tiga jenis zarah subatom: proton, neutron dan elektron. Pusat atom, dipanggil teras , terdiri daripada proton dan neutron. Proton bercas positif, elektron bercas negatif, dan neutron tidak mempunyai cas sama sekali. Nisbah proton-elektron sentiasa satu kepada satu, jadi atom secara keseluruhan mempunyai cas neutral. Sebagai contoh, atom karbon mempunyai enam proton dan enam elektron. Zarah disatukan oleh daya asas - kuasa nuklear yang kuat .

Sifat atom boleh berubah dengan ketara bergantung kepada berapa banyak zarah yang berbeza yang terkandung di dalamnya. Jika anda menukar bilangan proton, anda akan mempunyai unsur kimia yang berbeza. Jika anda menukar bilangan neutron, anda mendapat isotop elemen yang sama yang anda ada di tangan anda. Sebagai contoh, karbon mempunyai tiga isotop: 1) karbon-12 (enam proton + enam neutron), yang merupakan bentuk unsur yang stabil dan biasa, 2) karbon-13 (enam proton + tujuh neutron), yang stabil tetapi jarang berlaku. , dan 3) karbon -14 (enam proton + lapan neutron), yang jarang dan tidak stabil (atau radioaktif).

Kebanyakan nukleus atom adalah stabil, tetapi ada yang tidak stabil (radioaktif). Nukleus ini secara spontan mengeluarkan zarah yang dipanggil oleh saintis sebagai radiasi. Proses ini dipanggil pereputan radioaktif . Terdapat tiga jenis pereputan:

Pereputan alfa : Nukleus mengeluarkan zarah alfa - dua proton dan dua neutron terikat bersama. Pereputan beta : Neutron bertukar menjadi proton, elektron dan antineutrino. Elektron yang dikeluarkan adalah zarah beta. pembelahan spontan: nukleus hancur kepada beberapa bahagian dan mengeluarkan neutron, dan juga memancarkan nadi tenaga elektromagnet - sinar gamma. Ia adalah jenis pereputan terakhir yang digunakan dalam bom nuklear. Neutron bebas yang dipancarkan akibat pembelahan bermula tindakbalas berantai , yang membebaskan sejumlah besar tenaga.

Bom nuklear diperbuat daripada apa?

Mereka boleh dibuat daripada uranium-235 dan plutonium-239. Uranium berlaku di alam semula jadi sebagai campuran tiga isotop: 238 U (99.2745% uranium semula jadi), 235 U (0.72%) dan 234 U (0.0055%). 238 U yang paling biasa tidak menyokong tindak balas berantai: hanya 235 U yang mampu melakukan ini. Untuk mencapai kuasa letupan maksimum, kandungan 235 U dalam "pengisian" bom perlu sekurang-kurangnya 80%. Oleh itu, uranium dihasilkan secara buatan memperkayakan . Untuk melakukan ini, campuran isotop uranium dibahagikan kepada dua bahagian supaya satu daripadanya mengandungi lebih daripada 235 U.

Biasanya, pemisahan isotop meninggalkan banyak uranium yang habis yang tidak dapat menjalani tindak balas berantai-tetapi ada cara untuk membuatnya berbuat demikian. Hakikatnya ialah plutonium-239 tidak berlaku di alam semula jadi. Tetapi ia boleh diperolehi dengan mengebom 238 U dengan neutron.

Bagaimanakah kuasa mereka diukur?

​Kuasa cas nuklear dan termonuklear diukur dalam setara TNT - jumlah trinitrotoluene yang mesti diletupkan untuk mendapatkan hasil yang serupa. Ia diukur dalam kiloton (kt) dan megaton (Mt). Hasil senjata nuklear ultra-kecil adalah kurang daripada 1 kt, manakala bom yang sangat berkuasa menghasilkan lebih daripada 1 mt.

Kuasa "Tsar Bomb" Soviet adalah, menurut pelbagai sumber, dari 57 hingga 58.6 megaton dalam setara TNT; kuasa bom termonuklear, yang diuji oleh DPRK pada awal September, adalah kira-kira 100 kiloton.

Siapa yang mencipta senjata nuklear?

Ahli fizik Amerika Robert Oppenheimer dan Jeneral Leslie Groves

Pada tahun 1930-an, ahli fizik Itali Enrico Fermi menunjukkan bahawa unsur-unsur yang dibombardir oleh neutron boleh diubah menjadi unsur baru. Hasil kerja ini adalah penemuan neutron perlahan , serta penemuan elemen baharu yang tidak dibentangkan pada jadual berkala. Tidak lama selepas penemuan Fermi, saintis Jerman Otto Hahn Dan Fritz Strassmann uranium dibombardir dengan neutron, mengakibatkan pembentukan isotop radioaktif barium. Mereka membuat kesimpulan bahawa neutron berkelajuan rendah menyebabkan nukleus uranium pecah kepada dua bahagian yang lebih kecil.

Kerja ini menggembirakan minda seluruh dunia. Di Universiti Princeton Niels Bohr bekerja dengan John Wheeler untuk membangunkan model hipotesis proses pembelahan. Mereka mencadangkan bahawa uranium-235 mengalami pembelahan. Pada masa yang sama, saintis lain mendapati bahawa proses pembelahan menghasilkan lebih banyak neutron. Ini mendorong Bohr dan Wheeler untuk bertanya soalan penting: Bolehkah neutron bebas yang dicipta melalui pembelahan memulakan tindak balas berantai yang akan membebaskan sejumlah besar tenaga? Jika ini berlaku, maka ia adalah mungkin untuk mencipta senjata kuasa yang tidak dapat dibayangkan. Andaian mereka disahkan oleh ahli fizik Perancis Frederic Joliot-Curie . Kesimpulannya menjadi pendorong kepada perkembangan dalam penciptaan senjata nuklear.

Ahli fizik dari Jerman, England, Amerika Syarikat, dan Jepun bekerja pada penciptaan senjata atom. Sebelum bermulanya Perang Dunia Kedua Albert Einstein menulis kepada Presiden AS Franklin Roosevelt bahawa Nazi Jerman merancang untuk membersihkan uranium-235 dan mencipta bom atom. Kini ternyata bahawa Jerman jauh daripada melakukan tindak balas berantai: mereka sedang mengusahakan bom yang "kotor", sangat radioaktif. Walau apa pun, kerajaan AS telah melakukan segala usaha untuk mencipta bom atom secepat mungkin. Projek Manhattan telah dilancarkan, diketuai oleh seorang ahli fizik Amerika Robert Oppenheimer dan umum Leslie Groves . Ia dihadiri oleh saintis terkemuka yang berhijrah dari Eropah. Menjelang musim panas tahun 1945, senjata atom dicipta berdasarkan dua jenis bahan fisil - uranium-235 dan plutonium-239. Satu bom, plutonium "Thing," telah diletupkan semasa ujian, dan dua lagi, uranium "Bayi" dan plutonium "Fat Man," dijatuhkan di bandar Hiroshima dan Nagasaki Jepun.

Bagaimanakah bom termonuklear berfungsi dan siapa yang menciptanya?

Bom termonuklear adalah berdasarkan tindak balas gabungan nuklear . Tidak seperti pembelahan nuklear, yang boleh berlaku sama ada secara spontan atau paksa, pelakuran nuklear adalah mustahil tanpa bekalan tenaga luar. Nukleus atom bercas positif - jadi mereka menolak satu sama lain. Keadaan ini dipanggil halangan Coulomb. Untuk mengatasi tolakan, zarah ini mesti dipercepatkan ke kelajuan gila. Ini boleh dilakukan pada suhu yang sangat tinggi - mengikut urutan beberapa juta Kelvin (oleh itu namanya). Terdapat tiga jenis tindak balas termonuklear: berdikari (berlaku di kedalaman bintang), terkawal dan tidak terkawal atau meletup - ia digunakan dalam bom hidrogen.

Idea bom dengan gabungan termonuklear yang dimulakan oleh cas atom telah dicadangkan oleh Enrico Fermi kepada rakan sekerjanya Edward Teller kembali pada tahun 1941, pada permulaan Projek Manhattan. Walau bagaimanapun, idea ini tidak diminati pada masa itu. Perkembangan Teller telah diperbaiki Stanislav Ulam , menjadikan idea bom termonuklear boleh dilaksanakan dalam amalan. Pada tahun 1952, alat letupan termonuklear pertama telah diuji di Atol Enewetak semasa Operasi Ivy Mike. Walau bagaimanapun, ia adalah sampel makmal, tidak sesuai untuk pertempuran. Satu tahun kemudian Kesatuan Soviet meletupkan bom termonuklear pertama di dunia, dipasang mengikut reka bentuk ahli fizik Andrey Sakharov Dan Yulia Kharitona . Peranti itu menyerupai kek lapis, jadi senjata yang menggerunkan itu digelar "Puff". Dalam perkembangan selanjutnya, bom paling kuat di Bumi, "Tsar Bomba" atau "Ibu Kuzka," telah dilahirkan. Pada Oktober 1961, ia telah diuji di kepulauan Novaya Zemlya.

Bom termonuklear diperbuat daripada apa?

Jika anda fikir begitu hidrogen dan bom termonuklear adalah perkara yang berbeza, anda silap. Kata-kata ini sinonim. Ia adalah hidrogen (atau lebih tepat, isotopnya - deuterium dan tritium) yang diperlukan untuk menjalankan termo tindak balas nuklear. Walau bagaimanapun, terdapat kesukaran: untuk meletupkan bom hidrogen, pertama sekali perlu mendapatkan suhu tinggi semasa letupan nuklear konvensional - barulah nukleus atom mula bertindak balas. Oleh itu, dalam kes bom termonuklear, reka bentuk memainkan peranan yang besar.

Dua skim diketahui secara meluas. Yang pertama ialah "pastri puff" Sakharov. Di tengahnya terdapat peledak nuklear, yang dikelilingi oleh lapisan litium deuterida bercampur dengan tritium, yang diselingi dengan lapisan uranium yang diperkaya. Reka bentuk ini memungkinkan untuk mencapai kuasa dalam 1 Mt. Yang kedua ialah skim American Teller-Ulam, di mana bom nuklear dan isotop hidrogen terletak secara berasingan. Ia kelihatan seperti ini: di bawah terdapat bekas dengan campuran cecair deuterium dan tritium, di tengahnya terdapat "palam pencucuh" - batang plutonium, dan di atas - cas nuklear biasa, dan semua ini dalam cangkerang daripada logam berat(contohnya, uranium habis). Neutron pantas yang dihasilkan semasa letupan menyebabkan tindak balas pembelahan atom dalam kulit uranium dan menambah tenaga kepada jumlah tenaga letupan. Menambah lapisan tambahan litium uranium-238 deuteride memungkinkan untuk mencipta projektil kuasa tanpa had. Pada tahun 1953, ahli fizik Soviet Victor Davidenko secara tidak sengaja mengulangi idea Teller-Ulam, dan berdasarkannya Sakharov menghasilkan skema pelbagai peringkat yang memungkinkan untuk mencipta senjata kuasa yang belum pernah terjadi sebelumnya. "Ibu Kuzka" bekerja dengan tepat mengikut skema ini.

Apakah bom lain yang ada?

Terdapat juga neutron, tetapi ini biasanya menakutkan. Pada asasnya, bom neutron ialah bom termonuklear berkuasa rendah, 80% daripada tenaga letupannya adalah sinaran (radiasi neutron). Ia kelihatan seperti cas nuklear berkuasa rendah biasa, yang mana blok dengan isotop berilium, sumber neutron, telah ditambah. Apabila cas nuklear meletup, tindak balas termonuklear dicetuskan. Senjata jenis ini telah dibangunkan oleh seorang ahli fizik Amerika Samuel Cohen . Adalah dipercayai bahawa senjata neutron memusnahkan semua makhluk hidup, walaupun di tempat perlindungan, tetapi julat kemusnahan senjata sedemikian adalah kecil, kerana atmosfera menyerakkan aliran neutron pantas, dan gelombang kejutan lebih kuat pada jarak yang jauh.

Bagaimana dengan bom kobalt?

Tidak, nak, ini hebat. Secara rasmi, tiada negara mempunyai bom kobalt. Secara teorinya, ini adalah bom termonuklear dengan cangkang kobalt, yang memastikan pencemaran radioaktif yang kuat di kawasan itu walaupun dengan letupan nuklear yang agak lemah. 510 tan kobalt boleh menjangkiti seluruh permukaan Bumi dan memusnahkan semua hidupan di planet ini. ahli fizik Leo Szilard , yang menggambarkan reka bentuk hipotesis ini pada tahun 1950, memanggilnya "Mesin Hari Kiamat".

Apa yang lebih sejuk: bom nuklear atau termonuklear?

Model skala penuh "Tsar Bomba"

Bom hidrogen jauh lebih maju dan berteknologi tinggi daripada bom atom. Kuasa letupannya jauh melebihi kuasa atom dan hanya dihadkan oleh bilangan komponen yang ada. Dalam tindak balas termonuklear, lebih banyak tenaga dibebaskan untuk setiap nukleon (yang dipanggil nukleus konstituen, proton dan neutron) daripada dalam tindak balas nuklear. Sebagai contoh, pembelahan nukleus uranium menghasilkan 0.9 MeV (megaelektronvolt) setiap nukleon, dan pelakuran nukleus helium daripada nukleus hidrogen membebaskan tenaga sebanyak 6 MeV.

Seperti bom menyampaikanke matlamat?

Pada mulanya mereka digugurkan dari kapal terbang, tetapi sistem pertahanan udara sentiasa bertambah baik, dan menghantar senjata nuklear dengan cara ini ternyata tidak bijak. Dengan pertumbuhan pengeluaran peluru berpandu, semua hak untuk menghantar senjata nuklear telah dipindahkan kepada peluru berpandu balistik dan pelayaran pelbagai pangkalan. Oleh itu, bom kini bermakna bukan bom, tetapi kepala peledak.

Bom hidrogen Korea Utara dipercayai terlalu besar untuk dipasang pada roket - jadi jika DPRK memutuskan untuk melaksanakan ancaman itu, ia akan dibawa dengan kapal ke lokasi letupan.

Apakah akibat perang nuklear?

Hiroshima dan Nagasaki adalah adil bahagian kecil kemungkinan kiamat. Sebagai contoh, hipotesis "musim sejuk nuklear" diketahui, yang dikemukakan oleh ahli astrofizik Amerika Carl Sagan dan ahli geofizik Soviet Georgy Golitsyn. Diandaikan bahawa letupan beberapa kepala peledak nuklear (bukan di padang pasir atau air, tetapi di kawasan berpenduduk) akan menyebabkan banyak kebakaran, dan sejumlah besar asap dan jelaga akan tumpah ke atmosfera, yang akan membawa kepada penyejukan global. Hipotesis dikritik dengan membandingkan kesan dengan aktiviti gunung berapi, yang mempunyai sedikit kesan terhadap iklim. Di samping itu, sesetengah saintis menyatakan bahawa pemanasan global lebih berkemungkinan berlaku daripada penyejukan - walaupun kedua-dua pihak berharap bahawa kita tidak akan tahu.

Adakah senjata nuklear dibenarkan?

Selepas perlumbaan senjata pada abad ke-20, negara-negara sedar dan memutuskan untuk mengehadkan penggunaan senjata nuklear. PBB menerima pakai perjanjian mengenai tidak percambahan senjata nuklear dan larangan ujian nuklear (yang terakhir tidak ditandatangani oleh kuasa nuklear muda India, Pakistan, dan DPRK). Pada Julai 2017, perjanjian baharu mengenai larangan senjata nuklear telah diterima pakai.

“Setiap Negara Pihak tidak sekali-kali berjanji dalam apa jua keadaan untuk membangunkan, menguji, menghasilkan, mengilang, sebaliknya memperoleh, memiliki atau menyimpan senjata nuklear atau alat letupan nuklear lain,” kata artikel pertama perjanjian itu. .

Bagaimanapun, dokumen itu tidak akan berkuat kuasa sehingga 50 negeri meratifikasinya.

Beratus-ratus ribu tukang senjata zaman dahulu yang terkenal dan terlupa berjuang untuk mencari senjata yang ideal, yang mampu menyejat tentera musuh dengan satu klik. Dari semasa ke semasa, jejak carian ini boleh ditemui dalam cerita dongeng yang lebih kurang munasabah menggambarkan pedang ajaib atau busur yang mengenai tanpa hilang.

Nasib baik, kemajuan teknologi bergerak sangat perlahan untuk masa yang lama sehingga penjelmaan sebenar senjata pemusnah kekal dalam mimpi dan cerita lisan, dan kemudiannya di halaman buku. Lompatan saintifik dan teknologi abad ke-19 menyediakan syarat untuk penciptaan fobia utama abad ke-20. Bom nuklear, dicipta dan diuji dalam keadaan sebenar, merevolusikan kedua-dua hal ehwal ketenteraan dan politik.

Sejarah penciptaan senjata

Untuk masa yang lama dipercayai bahawa senjata paling berkuasa hanya boleh dibuat menggunakan bahan letupan. Penemuan saintis yang bekerja dengan zarah terkecil memberikan bukti saintifik bahawa dengan bantuan zarah asas tenaga yang besar boleh dijana. Yang pertama dalam satu siri penyelidik boleh dipanggil Becquerel, yang pada tahun 1896 menemui keradioaktifan garam uranium.

Uranium sendiri telah diketahui sejak 1786, tetapi pada masa itu tiada siapa yang mengesyaki keradioaktifannya. Kerja saintis pergantian abad ke-19 dan abad kedua puluh mendedahkan bukan sahaja istimewa ciri-ciri fizikal, tetapi juga kemungkinan mendapatkan tenaga daripada bahan radioaktif.

Pilihan untuk membuat senjata berasaskan uranium pertama kali diterangkan secara terperinci, diterbitkan dan dipatenkan oleh ahli fizik Perancis, Joliot-Curies pada tahun 1939.

Walaupun nilainya untuk senjata, para saintis sendiri dengan tegas menentang penciptaan senjata yang dahsyat itu.

Setelah melalui Perang Dunia Kedua dalam Penentangan, pada tahun 1950-an pasangan itu (Frederick dan Irene), menyedari kuasa pemusnah perang, menganjurkan pelucutan senjata am. Mereka disokong oleh Niels Bohr, Albert Einstein dan ahli fizik terkemuka lain pada masa itu.

Sementara itu, ketika Joliot-Curies sibuk dengan masalah Nazi di Paris, di seberang planet, di Amerika, cas nuklear pertama di dunia sedang dibangunkan. Robert Oppenheimer, yang mengetuai kerja itu, diberi kuasa yang paling luas dan sumber yang sangat besar. Penghujung tahun 1941 menandakan permulaan Projek Manhattan, yang akhirnya membawa kepada penciptaan hulu peledak nuklear tempur pertama.

Di bandar Los Alamos, New Mexico, kemudahan pengeluaran pertama untuk uranium gred senjata telah didirikan. Pada masa hadapan sama pusat nuklear muncul di seluruh negara, contohnya di Chicago, di Oak Ridge, Tennessee, dan kajian telah dijalankan di California. Pasukan terbaik profesor universiti Amerika, serta ahli fizik yang melarikan diri dari Jerman, telah dilemparkan ke dalam mencipta bom.

Dalam "Third Reich" itu sendiri, kerja untuk mencipta jenis senjata baharu telah dilancarkan dengan cara yang bercirikan Fuhrer.

Memandangkan "Besnovaty" lebih berminat dengan kereta kebal dan kapal terbang, dan semakin baik, dia tidak melihat banyak keperluan untuk bom ajaib baru.

Sehubungan itu, projek yang tidak disokong oleh Hitler bergerak pada kadar siput yang terbaik.

Apabila keadaan mula menjadi panas, dan ternyata kereta kebal dan pesawat telah ditelan oleh Front Timur, senjata ajaib baru itu mendapat sokongan. Tetapi sudah terlambat; dalam keadaan pengeboman dan ketakutan berterusan terhadap baji kereta kebal Soviet, tidak mungkin untuk mencipta peranti dengan komponen nuklear.

Kesatuan Soviet lebih prihatin terhadap kemungkinan mencipta jenis senjata pemusnah baharu. Dalam tempoh sebelum perang, ahli fizik mengumpul dan menyatukan pengetahuan am tentang tenaga nuklear dan kemungkinan mencipta senjata nuklear. Perisikan bekerja secara intensif sepanjang tempoh penciptaan bom nuklear baik di USSR dan di Amerika Syarikat. Peperangan memainkan peranan penting dalam memperlahankan kadar pembangunan, kerana sumber yang besar pergi ke hadapan.

Benar, Ahli Akademik Igor Vasilyevich Kurchatov, dengan ketabahan cirinya, mempromosikan kerja semua jabatan bawahan ke arah ini. Memandang ke hadapan sedikit, dialah yang akan ditugaskan untuk mempercepatkan pembangunan senjata dalam menghadapi ancaman serangan Amerika di bandar-bandar USSR. Dialah yang berdiri di dalam kerikil mesin besar yang terdiri daripada ratusan dan ribuan saintis dan pekerja, yang akan dianugerahkan gelaran kehormat bapa bom nuklear Soviet.

Ujian pertama dunia

Tetapi mari kita kembali kepada program nuklear Amerika. Menjelang musim panas 1945, saintis Amerika berjaya mencipta bom nuklear pertama di dunia. Mana-mana budak lelaki yang membuat sendiri atau membeli mercun yang berkuasa di kedai mengalami siksaan yang luar biasa, mahu meletupkannya secepat mungkin. Pada tahun 1945, ratusan askar dan saintis Amerika mengalami perkara yang sama.

Pada 16 Jun 1945, ujian senjata nuklear pertama dan salah satu letupan paling kuat setakat ini berlaku di Gurun Alamogordo, New Mexico.

Saksi mata yang menyaksikan letupan dari kubu itu kagum dengan kekuatan yang meletupkan cas itu di bahagian atas menara keluli sepanjang 30 meter itu. Pada mulanya, semuanya dibanjiri cahaya, beberapa kali lebih kuat daripada matahari. Kemudian sebiji bola api naik ke langit, bertukar menjadi tiang asap yang membentuk cendawan yang terkenal itu.

Sebaik sahaja debu mendap, penyelidik dan pencipta bom bergegas ke lokasi letupan. Mereka menyaksikan akibat dari kereta kebal Sherman yang bertatahkan plumbum. Apa yang mereka lihat mengejutkan mereka; tiada senjata yang boleh menyebabkan kerosakan sedemikian. Pasir cair menjadi kaca di beberapa tempat.

Sisa-sisa kecil menara itu juga ditemui; dalam kawah berdiameter besar, struktur yang dicacat dan dihancurkan dengan jelas menggambarkan kuasa yang merosakkan.

Faktor yang merosakkan

Letupan ini memberikan maklumat pertama tentang kuasa senjata baru, tentang apa yang boleh digunakan untuk memusnahkan musuh. Ini adalah beberapa faktor:

• sinaran cahaya, kilat, mampu membutakan walaupun organ penglihatan yang dilindungi;
• gelombang kejutan, aliran udara padat yang bergerak dari tengah, memusnahkan kebanyakan bangunan;
• nadi elektromagnet yang melumpuhkan kebanyakan peralatan dan tidak membenarkan penggunaan komunikasi buat kali pertama selepas letupan;
• sinaran menembusi, kebanyakannya faktor bahaya bagi mereka yang telah berlindung daripada faktor merosakkan lain, ia dibahagikan kepada penyinaran alfa-beta-gamma;
• pencemaran radioaktif yang boleh menjejaskan kesihatan dan kehidupan secara negatif selama berpuluh-puluh atau bahkan ratusan tahun.

Penggunaan selanjutnya senjata nuklear, termasuk dalam pertempuran, menunjukkan semua keanehan kesannya terhadap organisma hidup dan alam semula jadi. 6 Ogos 1945 adalah hari terakhir bagi puluhan ribu penduduk kota kecil Hiroshima, yang ketika itu terkenal dengan beberapa pemasangan tentera yang penting.

Kesudahan perang di Pasifik adalah satu kesimpulan yang tidak dapat disangkal, tetapi Pentagon percaya bahawa operasi di kepulauan Jepun akan mengorbankan lebih daripada satu juta nyawa Marin AS. Ia telah memutuskan untuk membunuh beberapa burung dengan satu batu, membawa Jepun keluar dari perang, menjimatkan operasi pendaratan, menguji senjata baru dan mengumumkannya ke seluruh dunia, dan, di atas semua, ke USSR.

Pada pukul satu pagi, pesawat yang membawa bom nuklear "Bayi" itu berlepas dalam misi.

Bom itu, dijatuhkan di atas bandar itu, meletup pada ketinggian kira-kira 600 meter pada 8.15 pagi. Semua bangunan yang terletak pada jarak 800 meter dari pusat gempa telah musnah. Dinding hanya beberapa bangunan, yang direka untuk menahan gempa bumi 9 magnitud, terselamat.

Daripada setiap sepuluh orang yang berada dalam radius 600 meter pada masa letupan bom, hanya seorang yang dapat bertahan. Sinaran cahaya mengubah manusia menjadi arang batu, meninggalkan kesan bayang pada batu itu, kesan gelap tempat orang itu berada. Gelombang letupan seterusnya sangat kuat sehingga boleh memecahkan kaca pada jarak 19 kilometer dari lokasi letupan.

Seorang remaja diusir keluar dari rumah melalui tingkap oleh aliran udara yang padat; apabila mendarat, lelaki itu melihat dinding rumah berlipat seperti kad. Gelombang letupan itu diikuti dengan puting beliung api, memusnahkan beberapa penduduk yang terselamat daripada letupan dan tidak sempat meninggalkan zon kebakaran. Mereka yang berada jauh dari letupan mula mengalami rasa tidak sihat yang teruk, puncanya pada mulanya tidak jelas kepada doktor.

Tidak lama kemudian, beberapa minggu kemudian, istilah "keracunan radiasi" diumumkan, kini dikenali sebagai penyakit radiasi.

Lebih daripada 280 ribu orang menjadi mangsa hanya satu bom, kedua-duanya secara langsung daripada letupan dan daripada penyakit berikutnya.

Pengeboman Jepun dengan senjata nuklear tidak berakhir di situ. Mengikut perancangan, hanya empat hingga enam bandar yang akan dilanda, tetapi keadaan cuaca hanya membenarkan Nagasaki dilanda. Di bandar ini, lebih 150 ribu orang menjadi mangsa bom Lelaki Gemuk.

Janji oleh kerajaan Amerika untuk melakukan serangan sedemikian sehingga Jepun menyerah kalah membawa kepada gencatan senjata dan kemudian kepada menandatangani perjanjian yang menamatkan Perang Dunia II. Tetapi untuk senjata nuklear ini hanyalah permulaan.

Bom paling berkuasa di dunia

Tempoh selepas perang ditandai dengan konfrontasi antara blok USSR dan sekutunya dengan AS dan NATO. Pada tahun 1940-an, Amerika serius mempertimbangkan kemungkinan untuk menyerang Kesatuan Soviet. Untuk membendung bekas sekutu itu, kerja mencipta bom perlu dipercepatkan, dan sudah pada tahun 1949, pada 29 Ogos, monopoli AS dalam senjata nuklear telah ditamatkan. Semasa perlumbaan senjata perhatian terbesar layak mendapat dua ujian nuklear.

Bikini Atoll, terkenal terutamanya untuk pakaian renang remeh, benar-benar membuat percikan di seluruh dunia pada tahun 1954 kerana ujian cas nuklear yang berkuasa khas.

Orang Amerika, setelah memutuskan untuk menguji reka bentuk baru senjata atom, tidak mengira caj. Akibatnya, letupan itu 2.5 kali lebih kuat daripada yang dirancang. Penduduk pulau berhampiran, serta nelayan Jepun di mana-mana, diserang.

Tetapi ia bukanlah bom Amerika yang paling berkuasa. Pada tahun 1960, bom nuklear B41 telah digunakan, tetapi ia tidak pernah menjalani ujian penuh kerana kuasanya. Kuasa pertuduhan dikira secara teori, kerana bimbang senjata berbahaya itu meletup di tapak ujian.

Kesatuan Soviet, yang suka menjadi yang pertama dalam segala-galanya, berpengalaman pada tahun 1961, atau digelar "ibu Kuzka."

Menjawab pemerasan nuklear Amerika, saintis Soviet mencipta bom paling berkuasa di dunia. Diuji pada Novaya Zemlya, ia meninggalkan kesan di hampir semua penjuru dunia. Mengikut ingatan, gempa bumi sedikit dirasai di sudut paling terpencil ketika letupan berlaku.

Gelombang letupan, sudah tentu, setelah kehilangan semua kuasa pemusnahnya, dapat mengelilingi Bumi. Sehingga kini, ini adalah bom nuklear paling berkuasa di dunia yang dicipta dan diuji oleh manusia. Sudah tentu, jika tangannya bebas, bom nuklear Kim Jong-un akan menjadi lebih kuat, tetapi dia tidak mempunyai Bumi Baru untuk mengujinya.

Alat bom atom

Mari kita pertimbangkan peranti bom atom yang sangat primitif, semata-mata untuk pemahaman. Terdapat banyak kelas bom atom, tetapi mari kita pertimbangkan tiga yang utama:

• uranium, berasaskan uranium 235, pertama kali meletup di atas Hiroshima;
• plutonium, berdasarkan plutonium 239, pertama kali meletup di atas Nagasaki;
• termonuklear, kadangkala dipanggil hidrogen, berasaskan air berat dengan deuterium dan tritium, mujur tidak digunakan terhadap populasi.

Dua bom pertama adalah berdasarkan kesan pembelahan nukleus berat kepada yang lebih kecil melalui tindak balas nuklear yang tidak terkawal, melepaskan jumlah yang besar tenaga. Yang ketiga adalah berdasarkan gabungan nukleus hidrogen (atau lebih tepatnya isotop deuterium dan tritium) dengan pembentukan helium, yang lebih berat berbanding hidrogen. Untuk berat bom yang sama, potensi pemusnah bom hidrogen adalah 20 kali lebih besar.

Jika untuk uranium dan plutonium cukup untuk menyatukan jisim yang lebih besar daripada yang kritikal (di mana tindak balas rantai bermula), maka untuk hidrogen ini tidak mencukupi.

Untuk menyambung beberapa kepingan uranium menjadi satu dengan pasti, kesan meriam digunakan di mana kepingan uranium yang lebih kecil ditembak menjadi yang lebih besar. Serbuk mesiu juga boleh digunakan, tetapi untuk kebolehpercayaan, bahan letupan berkuasa rendah digunakan.

Dalam bom plutonium, untuk mewujudkan keadaan yang diperlukan untuk tindak balas berantai, bahan letupan diletakkan di sekeliling jongkong yang mengandungi plutonium. Disebabkan oleh kesan kumulatif, serta pemula neutron yang terletak di tengah-tengah (berilium dengan beberapa miligram polonium) syarat yang diperlukan dicapai.

Ia mempunyai cas utama, yang tidak boleh meletup sendiri, dan fius. Untuk mewujudkan keadaan untuk percantuman nukleus deuterium dan tritium, kita memerlukan tekanan dan suhu yang tidak dapat dibayangkan sekurang-kurangnya satu titik. Seterusnya, tindak balas berantai akan berlaku.

Untuk mencipta parameter sedemikian, bom itu termasuk cas nuklear konvensional, tetapi berkuasa rendah, iaitu fius. Peledakannya mewujudkan keadaan untuk permulaan tindak balas termonuklear.

Untuk menganggarkan kuasa bom atom, apa yang dipanggil "setara TNT" digunakan. Letupan ialah pelepasan tenaga, bahan letupan paling terkenal di dunia ialah TNT (TNT - trinitrotoluene), dan semua jenis bahan letupan baharu disamakan dengannya. Bom "Bayi" - 13 kiloton TNT. Itu bersamaan dengan 13000.

Bom "Lelaki Gemuk" - 21 kiloton, "Tsar Bomba" - 58 megaton TNT. Sungguh menakutkan untuk memikirkan 58 juta tan bahan letupan yang tertumpu dalam jisim 26.5 tan, itulah beratnya bom ini.

Bahaya perang nuklear dan bencana nuklear

Muncul di tengah-tengah perang yang dahsyat Abad XX, senjata nuklear menjadi bahaya terbesar kepada manusia. Sejurus selepas Perang Dunia II, Perang Dingin bermula, yang beberapa kali hampir meningkat menjadi konflik nuklear sepenuhnya. Ancaman penggunaan bom nuklear dan peluru berpandu oleh sekurang-kurangnya satu pihak mula dibincangkan pada tahun 1950-an.

Semua orang faham dan faham bahawa tidak mungkin ada pemenang dalam peperangan ini.

Untuk membendungnya, usaha telah dan sedang dilakukan oleh ramai saintis dan ahli politik. Universiti Chicago, menggunakan pendapat ahli sains nuklear yang dijemput, termasuk Pemenang Nobel, menetapkan Jam Kiamat beberapa minit sebelum tengah malam. Tengah malam menandakan bencana nuklear, permulaan Perang Dunia baru dan kemusnahan dunia lama. DALAM tahun yang berbeza Jarum jam turun naik dari 17 hingga 2 minit hingga tengah malam.

Terdapat juga beberapa kemalangan besar yang diketahui berlaku di loji kuasa nuklear. Bencana ini mempunyai kaitan tidak langsung dengan senjata; loji kuasa nuklear masih berbeza daripada bom nuklear, tetapi ia menunjukkan dengan sempurna hasil penggunaan atom untuk tujuan ketenteraan. Yang terbesar antara mereka:

• 1957, kemalangan Kyshtym, kerana kegagalan dalam sistem penyimpanan, letupan berlaku berhampiran Kyshtym;
• 1957, Britain, di barat laut England, pemeriksaan keselamatan tidak dijalankan;
• 1979, Amerika Syarikat, disebabkan kebocoran yang dikesan sebelum masanya, letupan dan pelepasan dari loji kuasa nuklear berlaku;
• 1986, tragedi di Chernobyl, letupan unit kuasa ke-4;
• 2011, kemalangan di stesen Fukushima, Jepun.

Setiap tragedi ini meninggalkan kesan berat kepada nasib ratusan ribu orang dan menjadikan seluruh kawasan menjadi zon bukan kediaman dengan kawalan khas.

Terdapat insiden yang hampir mengakibatkan permulaan bencana nuklear. Kapal selam nuklear Soviet telah berulang kali mengalami kemalangan berkaitan reaktor di atas kapal. Amerika menjatuhkan pengebom Superfortress dengan dua bom nuklear Mark 39 di atas kapal, dengan hasil 3.8 megaton. Tetapi "sistem keselamatan" yang diaktifkan tidak membenarkan caj meletup dan bencana dapat dielakkan.

Senjata nuklear dahulu dan sekarang

Hari ini jelas kepada sesiapa sahaja bahawa perang nuklear akan memusnahkan manusia moden. Sementara itu, keinginan untuk memiliki senjata nuklear dan memasuki kelab nuklear, atau lebih tepat, menerjah ke dalamnya dengan mengetuk pintu, masih mengujakan fikiran beberapa pemimpin negeri.

India dan Pakistan mencipta senjata nuklear tanpa kebenaran, dan Israel menyembunyikan kehadiran bom.

Bagi sesetengah orang, memiliki bom nuklear adalah satu cara untuk membuktikan kepentingan mereka di pentas antarabangsa. Bagi yang lain, ia adalah jaminan tidak campur tangan oleh demokrasi bersayap atau faktor luaran lain. Tetapi perkara utama ialah rizab ini tidak masuk ke dalam perniagaan, yang mana ia benar-benar dicipta.

Video

Selepas tamat Perang Dunia II, negara pakatan anti-Hitler dengan pantas cuba untuk mendahului satu sama lain dalam membangunkan bom nuklear yang lebih berkuasa.

Ujian pertama, yang dijalankan oleh Amerika pada objek sebenar di Jepun, memanaskan keadaan antara USSR dan Amerika Syarikat ke had. Letupan kuat yang menggegarkan bandar Jepun dan hampir memusnahkan semua kehidupan di dalamnya memaksa Stalin untuk meninggalkan banyak tuntutan di pentas dunia. Kebanyakan ahli fizik Soviet dengan segera "dilemparkan" ke dalam pembangunan senjata nuklear.

Bilakah dan bagaimana senjata nuklear muncul?

Tahun kelahiran bom atom boleh dianggap 1896. Pada masa itu ahli kimia Perancis A. Becquerel mendapati bahawa uranium adalah radioaktif. Tindak balas rantai uranium terbentuk tenaga yang berkuasa, yang berfungsi sebagai asas kepada letupan yang dahsyat. Tidak mungkin Becquerel membayangkan bahawa penemuannya akan membawa kepada penciptaan senjata nuklear - senjata paling dahsyat di seluruh dunia.

Penghujung abad ke-19 dan permulaan abad ke-20 adalah titik perubahan dalam sejarah penciptaan senjata nuklear. Dalam tempoh masa inilah para saintis dari seluruh dunia dapat menemui undang-undang, sinar dan unsur berikut:

• Sinar alfa, gamma dan beta;
• Banyak isotop telah ditemui unsur kimia, mempunyai sifat radioaktif;
• Undang-undang pereputan radioaktif telah ditemui, yang menentukan masa dan pergantungan kuantitatif keamatan pereputan radioaktif, bergantung kepada bilangan atom radioaktif dalam sampel ujian;
• Isometrik nuklear dilahirkan.

Pada tahun 1930-an, mereka dapat membelah nukleus atom uranium buat kali pertama dengan menyerap neutron. Pada masa yang sama, positron dan neuron ditemui. Semua ini memberi dorongan yang kuat kepada pembangunan senjata yang menggunakan tenaga atom. Pada tahun 1939, reka bentuk bom atom pertama di dunia telah dipatenkan. Ini dilakukan oleh ahli fizik dari Perancis, Frederic Joliot-Curie.

Hasil daripada penyelidikan dan pembangunan lanjut di kawasan ini, bom nuklear telah dilahirkan. Kuasa dan julat pemusnahan bom atom moden sangat hebat sehingga negara yang mempunyai potensi nuklear boleh dikatakan tidak memerlukan tentera yang kuat, kerana satu bom atom boleh memusnahkan seluruh negeri.

Bagaimanakah bom atom berfungsi?

Bom atom terdiri daripada banyak unsur, yang utama ialah:

• Badan bom atom;
• Sistem automasi yang mengawal proses letupan;
• Caj nuklear atau kepala peledak.

Sistem automasi terletak di dalam badan bom atom, bersama-sama dengan cas nuklear. Reka bentuk perumahan mestilah cukup dipercayai untuk melindungi kepala peledak daripada pelbagai faktor luaran dan impak. Sebagai contoh, pelbagai pengaruh mekanikal, suhu atau yang serupa, yang boleh membawa kepada letupan kuasa besar yang tidak dirancang yang boleh memusnahkan segala-galanya di sekeliling.

Tugas automasi adalah kawalan penuh untuk memastikan letupan berlaku pada masa yang tepat, jadi sistem terdiri daripada elemen berikut:

• Peranti yang bertanggungjawab untuk letupan kecemasan;
• Bekalan kuasa sistem automasi;
• Sistem sensor letupan;
• Peranti cocking;
• Peranti keselamatan.

Apabila ujian pertama dijalankan, bom nuklear telah dihantar ke atas kapal terbang yang berjaya meninggalkan kawasan terjejas. Bom atom moden sangat kuat sehingga ia hanya boleh dihantar menggunakan peluru berpandu pelayaran, balistik atau sekurang-kurangnya anti-pesawat.

Digunakan dalam bom atom pelbagai sistem letupan. Yang paling mudah ialah peranti konvensional yang dicetuskan apabila peluru mengenai sasaran.

Salah satu ciri utama bom nuklear dan peluru berpandu ialah pembahagiannya kepada kaliber, yang terdiri daripada tiga jenis:

• Kecil, kuasa bom atom berkaliber ini bersamaan dengan beberapa ribu tan TNT;
• Sederhana (kuasa letupan – beberapa puluh ribu tan TNT);
• Besar, kuasa cas yang diukur dalam berjuta-juta tan TNT.

Adalah menarik bahawa selalunya kuasa semua bom nuklear diukur dengan tepat dalam setara TNT, kerana senjata atom tidak mempunyai skala sendiri untuk mengukur kuasa letupan.

Algoritma untuk operasi bom nuklear

Mana-mana bom atom beroperasi berdasarkan prinsip menggunakan tenaga nuklear, yang dilepaskan semasa tindak balas nuklear. Prosedur ini berdasarkan sama ada pembahagian nukleus berat atau sintesis nukleus ringan. Oleh kerana semasa tindak balas ini sejumlah besar tenaga dikeluarkan, dan masuk masa paling singkat, jejari kemusnahan bom nuklear sangat mengagumkan. Kerana ciri ini, senjata nuklear diklasifikasikan sebagai senjata pemusnah besar-besaran.

Semasa proses yang dicetuskan oleh letupan bom atom, terdapat dua perkara utama:

• Ini adalah pusat segera letupan, di mana tindak balas nuklear berlaku;
• Pusat letupan, yang terletak di tapak di mana bom meletup.

Tenaga nuklear yang dikeluarkan semasa letupan bom atom adalah sangat kuat sehingga gegaran seismik bermula di bumi. Pada masa yang sama, gegaran ini menyebabkan kemusnahan langsung hanya pada jarak beberapa ratus meter (walaupun jika anda mengambil kira kekuatan letupan bom itu sendiri, gegaran ini tidak lagi menjejaskan apa-apa).

Faktor kerosakan semasa letupan nuklear

Letupan bom nuklear bukan sahaja menyebabkan kemusnahan segera yang dahsyat. Akibat daripada letupan ini akan dirasai bukan sahaja oleh orang yang terperangkap di kawasan yang terjejas, tetapi juga oleh anak-anak mereka yang dilahirkan selepas letupan atom. Jenis pemusnahan oleh senjata atom dibahagikan kepada kumpulan berikut:

• Sinaran cahaya yang berlaku secara langsung semasa letupan;
• Gelombang kejutan yang disebarkan oleh bom sejurus selepas letupan;
• Nadi elektromagnet;
• Sinaran menembusi;
• Pencemaran radioaktif yang boleh bertahan selama beberapa dekad.

Walaupun pada pandangan pertama kilat cahaya kelihatan paling tidak mengancam, ia sebenarnya adalah hasil daripada pembebasan sejumlah besar haba dan tenaga cahaya. Kuasa dan kekuatannya jauh melebihi kuasa sinaran matahari, jadi kerosakan daripada cahaya dan haba boleh membawa maut pada jarak beberapa kilometer.

Radiasi yang dikeluarkan semasa letupan juga sangat berbahaya. Walaupun ia tidak bertindak lama, ia berjaya menjangkiti segala-galanya di sekeliling, kerana kuasa penembusannya sangat tinggi.

Gelombang kejutan pada letupan atom bertindak serupa dengan gelombang yang sama semasa letupan biasa, hanya kuasa dan jejari kemusnahannya lebih besar. Dalam beberapa saat, ia menyebabkan kerosakan yang tidak boleh diperbaiki bukan sahaja kepada orang ramai, tetapi juga kepada peralatan, bangunan dan persekitaran sekitar.

Radiasi penembusan mencetuskan perkembangan penyakit radiasi, dan nadi elektromagnet hanya membahayakan peralatan. Gabungan semua faktor ini, ditambah dengan kuasa letupan, menjadikan bom atom sebagai senjata paling berbahaya di dunia.

Ujian senjata nuklear pertama di dunia

Negara pertama yang membangunkan dan menguji senjata nuklear ialah Amerika Syarikat. Kerajaan ASlah yang memperuntukkan subsidi kewangan yang besar untuk pembangunan senjata baru yang menjanjikan. Menjelang akhir tahun 1941, ramai saintis cemerlang dalam bidang pembangunan atom telah dijemput ke Amerika Syarikat, yang pada tahun 1945 dapat membentangkan prototaip bom atom yang sesuai untuk ujian.

Ujian pertama di dunia terhadap bom atom yang dilengkapi dengan bahan letupan telah dilakukan di padang pasir di New Mexico. Bom itu, yang dipanggil "Gajet", telah diletupkan pada 16 Julai 1945. Keputusan ujian adalah positif, walaupun tentera menuntut bom nuklear itu diuji dalam keadaan pertempuran sebenar.

Melihat bahawa hanya ada satu langkah lagi sebelum kemenangan dalam gabungan Nazi, dan peluang seperti itu mungkin tidak akan muncul lagi, Pentagon memutuskan untuk melancarkan serangan nuklear ke atas sekutu terakhir. Jerman milik Hitler- Jepun. Di samping itu, penggunaan bom nuklear sepatutnya menyelesaikan beberapa masalah sekaligus:

• Untuk mengelakkan pertumpahan darah yang tidak perlu yang pasti akan berlaku jika tentera AS menjejakkan kaki di tanah Imperial Jepun;
• Dengan satu pukulan, bawa Jepun yang tidak mengalah ke lutut mereka, memaksa mereka untuk menerima syarat yang menguntungkan Amerika Syarikat;
• Tunjukkan kepada USSR (sebagai saingan yang mungkin pada masa hadapan) bahawa Tentera AS mempunyai senjata unik yang mampu menghapuskan mana-mana bandar dari muka bumi;
• Dan, sudah tentu, untuk melihat secara praktikal apa senjata nuklear mampu dalam keadaan pertempuran sebenar.

Pada 6 Ogos 1945, bom atom pertama di dunia, yang digunakan dalam operasi ketenteraan, telah digugurkan di bandar Hiroshima Jepun. Bom ini dipanggil "Bayi" kerana beratnya 4 tan. Pengguguran bom telah dirancang dengan teliti, dan ia tepat di tempat yang dirancang. Rumah-rumah yang tidak musnah oleh gelombang letupan itu terbakar, kerana dapur yang jatuh di rumah-rumah itu mencetuskan kebakaran, dan seluruh bandar itu dilalap api.

Denyar terang itu diikuti oleh gelombang haba yang membakar semua hidupan dalam radius 4 kilometer, dan gelombang kejutan seterusnya memusnahkan kebanyakan bangunan.

Mereka yang mengalami strok haba dalam radius 800 meter dibakar hidup-hidup. Gelombang letupan merobek kulit ramai yang terbakar. Beberapa minit kemudian hujan hitam pelik mula turun, terdiri daripada wap dan abu. Mereka yang terperangkap dalam hujan hitam mengalami melecur yang tidak dapat diubati pada kulit mereka.

Segelintir yang bernasib baik untuk bertahan menderita penyakit radiasi, yang pada masa itu bukan sahaja tidak dipelajari, tetapi juga tidak diketahui sepenuhnya. Orang ramai mula mengalami demam, muntah, loya dan serangan kelemahan.

Pada 9 Ogos 1945, bom kedua Amerika, yang dipanggil "Fat Man," telah dijatuhkan di bandar Nagasaki. Bom ini mempunyai kuasa yang lebih kurang sama seperti yang pertama, dan akibat letupannya adalah sama merosakkan, walaupun separuh daripada jumlah orang mati.

Dua bom atom yang dijatuhkan di bandar Jepun adalah yang pertama dan satu-satunya kes penggunaan senjata atom di dunia. Lebih 300,000 orang mati pada hari pertama selepas pengeboman. Kira-kira 150 ribu lagi mati akibat penyakit radiasi.

Selepas pengeboman nuklear bandar Jepun, Stalin menerima kejutan yang nyata. Ia menjadi jelas kepadanya bahawa isu membangunkan senjata nuklear di Soviet Rusia adalah soal keselamatan untuk seluruh negara. Sudah pada 20 Ogos 1945, sebuah jawatankuasa khas mengenai isu tenaga atom mula berfungsi, yang telah dibuat dengan segera oleh I. Stalin.

Walaupun penyelidikan dalam fizik nuklear telah dijalankan oleh sekumpulan peminat semula Tsar Rusia, pada zaman Soviet ia tidak diberi perhatian sewajarnya. Pada tahun 1938, semua penyelidikan di kawasan ini telah dihentikan sepenuhnya, dan ramai saintis nuklear telah ditindas sebagai musuh rakyat. Selepas letupan nuklear di Jepun pihak berkuasa Soviet secara mendadak mula memulihkan industri nuklear di negara ini.

Terdapat bukti bahawa pembangunan senjata nuklear dilakukan di Jerman Nazi, dan saintis Jerman yang mengubah suai bom atom Amerika "mentah", jadi kerajaan AS mengeluarkan dari Jerman semua pakar nuklear dan semua dokumen yang berkaitan dengan pembangunan nuklear senjata.

Sekolah perisikan Soviet, yang semasa perang dapat memintas semua perkhidmatan perisikan asing, memindahkan dokumen rahsia yang berkaitan dengan pembangunan senjata nuklear ke USSR pada tahun 1943. Pada masa yang sama, ejen Soviet telah menyusup ke semua pusat penyelidikan nuklear utama Amerika.

Hasil daripada semua langkah ini, sudah pada tahun 1946, spesifikasi teknikal untuk pengeluaran dua bom nuklear buatan Soviet telah siap:

• RDS-1 (dengan caj plutonium);
• RDS-2 (dengan dua bahagian caj uranium).

Singkatan "RDS" bermaksud "Rusia melakukannya sendiri," yang hampir sepenuhnya benar.

Berita bahawa USSR bersedia untuk melepaskan senjata nuklearnya memaksa kerajaan AS mengambil langkah drastik. Pada tahun 1949, rancangan Trojan telah dibangunkan, mengikut mana 70 bandar terbesar USSR merancang untuk menggugurkan bom atom. Hanya ketakutan akan serangan balas yang menghalang rancangan ini daripada menjadi kenyataan.

Maklumat yang membimbangkan ini datang daripada pegawai perisikan Soviet, memaksa saintis bekerja dalam mod kecemasan. Sudah pada bulan Ogos 1949, ujian bom atom pertama yang dihasilkan di USSR berlaku. Apabila Amerika Syarikat mengetahui tentang ujian ini, rancangan Trojan telah ditangguhkan selama-lamanya. Era konfrontasi antara dua kuasa besar bermula, yang dikenali dalam sejarah sebagai Perang Dingin.

Bom nuklear paling berkuasa di dunia, yang dikenali sebagai "Tsar Bomba," adalah tepat pada zaman " Perang Dingin" Para saintis USSR mencipta bom paling kuat dalam sejarah manusia. Kuasanya ialah 60 megaton, walaupun ia dirancang untuk mencipta bom dengan kuasa 100 kiloton. Bom ini telah diuji pada Oktober 1961. Diameter bola api semasa letupan adalah 10 kilometer, dan gelombang letupan mengelilingi dunia tiga kali. Ujian inilah yang memaksa kebanyakan negara di dunia menandatangani perjanjian untuk menghentikan ujian nuklear bukan sahaja di atmosfera bumi, malah di angkasa lepas.

Walaupun senjata atom adalah cara terbaik untuk menakut-nakutkan negara-negara yang agresif, sebaliknya ia mampu menghapuskan sebarang konflik ketenteraan sejak awal, kerana letupan atom boleh memusnahkan semua pihak dalam konflik itu.