Kako funkcioniše hidrogenska bomba? Najmoćnija bomba na svetu
Hidrogenska bomba (Hydrogen Bomb, HB) je oružje za masovno uništenje nevjerovatne razorne moći (njena snaga se procjenjuje na megatona TNT-a). Princip rada bombe i njena struktura zasnovani su na korištenju energije termonuklearne fuzije jezgri vodika. Procesi koji se dešavaju tokom eksplozije slični su onima koji se dešavaju na zvezdama (uključujući Sunce). Prvi test VB pogodnog za transport na velike udaljenosti (dizajn A.D. Saharova) izveden je u Sovjetskom Savezu na poligonu u blizini Semipalatinska.
Termonuklearna reakcija
Sunce sadrži ogromne rezerve vodonika, koji je pod stalnim uticajem ultravisokog pritiska i temperature (oko 15 miliona stepeni Kelvina). Pri tako ekstremnoj gustoći i temperaturi plazme, jezgra atoma vodika nasumično se sudaraju. Rezultat sudara je fuzija jezgara, a kao posljedica i nastanak jezgara težeg elementa - helijuma. Reakcije ovog tipa nazivaju se termonuklearna fuzija; karakterizira ih oslobađanje kolosalnih količina energije.
Zakoni fizike objašnjavaju oslobađanje energije tokom termonuklearne reakcije na sljedeći način: dio mase lakih jezgara uključenih u formiranje težih elemenata ostaje neiskorišten i pretvara se u čistu energiju u kolosalnim količinama. Zbog toga naše nebesko tijelo gubi približno 4 miliona tona materije u sekundi, istovremeno ispuštajući kontinuirani tok energije u svemir.
Izotopi vodonika
Najjednostavniji od svih postojećih atoma je atom vodika. Sastoji se od samo jednog protona, koji formira jezgro, i jednog elektrona koji kruži oko njega. Kao rezultat naučnih istraživanja vode (H2O), ustanovljeno je da ona u malim količinama sadrži takozvanu „tešku“ vodu. Sadrži „teške“ izotope vodonika (2H ili deuterijum), čija jezgra, osim jednog protona, sadrže i jedan neutron (čestica po masi bliska protonu, ali bez naboja).
Nauka poznaje i tricijum, treći izotop vodonika, čije jezgro sadrži 1 proton i 2 neutrona. Tritij se odlikuje nestabilnošću i stalnim spontanim raspadom uz oslobađanje energije (zračenje), što rezultira stvaranjem izotopa helijuma. Tragovi tricijuma nalaze se u gornjim slojevima Zemljine atmosfere: tamo, pod uticajem kosmičkih zraka, molekuli gasova koji formiraju vazduh prolaze kroz slične promene. Tritij se također može proizvesti u nuklearnom reaktoru zračenjem izotopa litija-6 snažnim neutronskim fluksom.
Razvoj i prva ispitivanja hidrogenske bombe
Kao rezultat temeljite teorijske analize, stručnjaci iz SSSR-a i SAD-a došli su do zaključka da mješavina deuterija i tritijuma čini najlakšim pokretanje reakcije termonuklearne fuzije. Naoružani ovim saznanjima, naučnici iz Sjedinjenih Država su 50-ih godina prošlog veka počeli da stvaraju hidrogensku bombu. A već u proljeće 1951. izvršeno je ispitivanje na poligonu Enewetak (atol u Tihom oceanu), ali tada je postignuta samo djelomična termonuklearna fuzija.
Prošlo je nešto više od godinu dana, au novembru 1952. izvršeno je drugo testiranje hidrogenske bombe sa prinosom od oko 10 Mt TNT-a. Međutim, ta eksplozija se teško može nazvati eksplozijom termonuklearne bombe u modernom smislu: u stvari, uređaj je bio veliki kontejner (veličine trospratne zgrade) napunjen tekućim deuterijumom.
Rusija je također preuzela zadatak poboljšanja atomskog oružja i prve hidrogenske bombe projekta A.D. Saharov je testiran na poligonu Semipalatinsk 12. avgusta 1953. godine. RDS-6 (ovaj tip oružja za masovno uništenje dobio je nadimak Saharovljev "puf", jer je njegov dizajn uključivao sekvencijalno postavljanje slojeva deuterijuma oko inicijatorskog naboja) imao je snagu od 10 Mt. Međutim, za razliku od američke "trokatnice", sovjetska bomba je bila kompaktna i mogla se brzo isporučiti na mjesto pada na neprijateljsku teritoriju strateškim bombarderom.
Prihvativši izazov, Sjedinjene Države su u martu 1954. eksplodirale snažniju vazdušnu bombu (15 Mt) na poligonu na atolu Bikini (Tihi okean). Test je izazvao ispuštanje velike količine radioaktivnih supstanci u atmosferu, od kojih su neke pale u padavinama stotinama kilometara od epicentra eksplozije. Japanski brod "Lucky Dragon" i instrumenti instalirani na ostrvu Rogelap zabilježili su nagli porast radijacije.
Budući da procesi koji se dešavaju tokom detonacije hidrogenske bombe proizvode stabilan, bezopasan helijum, očekivalo se da radioaktivne emisije ne bi trebalo da pređu nivo kontaminacije iz atomskog fuzionog detonatora. Ali proračuni i mjerenja stvarnih radioaktivnih padavina uvelike su varirali, kako po količini tako i po sastavu. Stoga je američko vodstvo odlučilo privremeno obustaviti dizajn ovog oružja dok se njegov utjecaj na okoliš i ljude u potpunosti ne prouči.
Video: testovi u SSSR-u
Car Bomba - termonuklearna bomba SSSR-a
SSSR je stavio podebljanu tačku u lanac povećanja tonaže hidrogenskih bombi kada je 30. oktobra 1961. godine na Novoj Zemlji izvršeno testiranje 50 megatonske (najveće u istoriji) „Car-bombe” - rezultat mnogih godine rada istraživačke grupe A.D. Saharov. Eksplozija se dogodila na visini od 4 kilometra, a udarni val je tri puta zabilježen instrumentima širom svijeta. Uprkos činjenici da test nije otkrio kvarove, bomba nikada nije ušla u upotrebu. Ali sama činjenica da su Sovjeti posjedovali takvo oružje ostavila je neizbrisiv utisak na cijeli svijet, a Sjedinjene Države su prestale akumulirati tonažu svog nuklearnog arsenala. Rusija je zauzvrat odlučila da odustane od uvođenja bojevih glava sa vodoničnim punjenjem u borbeno dežurstvo.
Hidrogenska bomba je složen tehnički uređaj, čija eksplozija zahtijeva uzastopno odvijanje niza procesa.
Prvo, inicijatorsko punjenje smješteno unutar školjke VB (minijaturne atomske bombe) detonira, što rezultira snažnim oslobađanjem neutrona i stvaranjem visoke temperature potrebne za početak termonuklearne fuzije u glavnom naboju. Počinje masovno neutronsko bombardovanje umetka litijum deuterida (dobijenog kombinovanjem deuterijuma sa izotopom litij-6).
Pod uticajem neutrona, litijum-6 se razdvaja na tricijum i helijum. Atomski fitilj u ovom slučaju postaje izvor materijala neophodnih za termonuklearnu fuziju u samoj detoniranoj bombi.
Mješavina tritijuma i deuterija pokreće termonuklearnu reakciju, uzrokujući da temperatura unutar bombe brzo raste, a sve više i više vodika je uključeno u proces.
Princip rada hidrogenske bombe podrazumijeva ultrabrzo odvijanje ovih procesa (tome doprinosi uređaj za punjenje i raspored glavnih elemenata), koji se posmatraču čine trenutni.
Superbomba: fisija, fuzija, fisija
Gore opisani slijed procesa završava se nakon početka reakcije deuterija s tricijem. Zatim je odlučeno da se koristi nuklearna fisija umjesto fuzije težih. Nakon fuzije jezgara tricijuma i deuterijuma oslobađaju se slobodni helijum i brzi neutroni čija je energija dovoljna da pokrene fisiju jezgara uranijuma-238. Brzi neutroni su sposobni da razdvoje atome iz uranijumske ljuske superbombe. Fisija tone uranijuma stvara energiju od oko 18 Mt. U ovom slučaju, energija se troši ne samo na stvaranje udarnog vala i oslobađanje kolosalne količine topline. Svaki atom uranijuma se raspada na dva radioaktivna "fragmenta". Formira se čitav "buket" raznih hemijskih elemenata (do 36) i oko dvjesto radioaktivnih izotopa. Iz tog razloga nastaju brojne radioaktivne padavine, zabilježene stotinama kilometara od epicentra eksplozije.
Nakon pada Gvozdene zavese, postalo je poznato da SSSR planira da razvije „Car-bombu“ kapaciteta 100 Mt. Zbog činjenice da u to vrijeme nije bilo aviona koji bi mogao nositi tako masivno punjenje, odustalo se od ideje u korist bombe od 50 Mt.
Posljedice eksplozije hidrogenske bombe
Šok talas
Eksplozija hidrogenske bombe povlači razaranja i posljedice velikih razmjera, a primarni (očigledni, direktni) utjecaj je trostruk. Najočigledniji od svih direktnih udara je udarni val ultra visokog intenziteta. Njena destruktivna sposobnost opada s udaljenosti od epicentra eksplozije, a ovisi i o snazi same bombe i visini na kojoj je naboj detonirao.
Toplotni efekat
Efekat toplotnog udara eksplozije zavisi od istih faktora kao i snaga udarnog talasa. Ali im se dodaje još jedna stvar - stepen transparentnosti vazdušnih masa. Magla ili čak mala oblačnost naglo smanjuje radijus oštećenja preko kojih termalni bljesak može uzrokovati ozbiljne opekotine i gubitak vida. Eksplozija hidrogenske bombe (više od 20 Mt) stvara nevjerovatnu količinu toplinske energije, dovoljnu da otopi beton na udaljenosti od 5 km, ispari gotovo svu vodu iz malog jezera na udaljenosti od 10 km, uništi neprijateljsko osoblje , oprema i zgrade na istoj udaljenosti . U centru se formira lijevak promjera 1-2 km i dubine do 50 m, prekriven debelim slojem staklaste mase (nekoliko metara stijena s visokim udjelom pijeska topi se gotovo trenutno, pretvarajući se u staklo ).
Prema proračunima zasnovanim na testovima iz stvarnog života, ljudi imaju 50% šanse da prežive ako:
- Nalaze se u armirano-betonskom skloništu (pod zemljom) 8 km od epicentra eksplozije (EV);
- Nalaze se u stambenim zgradama na udaljenosti od 15 km od EV;
- Oni će se naći na otvorenom prostoru na udaljenosti većoj od 20 km od EV-a sa lošom vidljivošću (za „čistu“ atmosferu, minimalna udaljenost u ovom slučaju će biti 25 km).
S udaljavanjem od električnih vozila, vjerovatnoća preživljavanja kod ljudi koji se nađu na otvorenim područjima naglo raste. Dakle, na udaljenosti od 32 km to će biti 90-95%. Radijus od 40-45 km je granica za primarni udar eksplozije.
Vatrena lopta
Još jedan očigledan uticaj eksplozije hidrogenske bombe su samoodržive vatrene oluje (uragani), nastale kao rezultat kolosalnih masa zapaljivog materijala koje se uvlači u vatrenu loptu. No, uprkos tome, najopasnija posljedica eksplozije u smislu udara bit će zagađenje okoliša radijacijom na desetine kilometara uokolo.
Ispasti
Vatrena lopta koja se pojavljuje nakon eksplozije brzo se puni radioaktivnim česticama u ogromnim količinama (proizvodi raspada teških jezgara). Veličina čestica je toliko mala da kada uđu u gornju atmosferu, mogu tamo ostati jako dugo. Sve što vatrena kugla dosegne na površini zemlje, odmah se pretvara u pepeo i prah, a zatim se uvlači u vatreni stup. Vrtlozi plamena miješaju ove čestice s nabijenim česticama, stvarajući opasnu mješavinu radioaktivne prašine, čiji proces taloženja granula traje dugo.
Gruba prašina se prilično brzo taloži, ali se fina prašina prenosi vazdušnim strujama na velike udaljenosti, postepeno ispadajući iz novonastalog oblaka. Velike i najnabijenije čestice se talože u neposrednoj blizini EC čestice pepela vidljive oku još uvijek se mogu naći stotinama kilometara dalje. Oni čine smrtonosni pokrivač, debljine nekoliko centimetara. Svako ko mu se približi rizikuje da dobije ozbiljnu dozu zračenja.
Manje i nerazlučive čestice mogu "plutati" u atmosferi dugi niz godina, neprestano kružeći oko Zemlje. Dok padnu na površinu, izgubili su priličnu količinu radioaktivnosti. Najopasniji je stroncij-90, koji ima vrijeme poluraspada od 28 godina i stvara stabilno zračenje kroz to vrijeme. Njegov izgled detektuju instrumenti širom sveta. “Slijetajući” na travu i lišće, uključuje se u lance ishrane. Iz tog razloga, pregledi ljudi lociranih hiljadama kilometara od mjesta testiranja otkrivaju stroncijum-90 akumuliran u kostima. Čak i ako je njegov sadržaj izuzetno nizak, izgledi da bude "deponija za skladištenje radioaktivnog otpada" ne sluti na dobro za osobu, što dovodi do razvoja malignih bolesti kostiju. U regijama Rusije (kao i drugih zemalja) u blizini mjesta probnih lansiranja hidrogenskih bombi i dalje se uočava povećana radioaktivna pozadina, što još jednom dokazuje sposobnost ove vrste oružja da ostavi značajne posljedice.
Video o hidrogenskoj bombi
Ako imate bilo kakvih pitanja, ostavite ih u komentarima ispod članka. Mi ili naši posjetioci rado ćemo im odgovoriti
Mnogi naši čitaoci povezuju hidrogensku bombu sa atomskom, samo mnogo snažnijom. Zapravo, ovo je fundamentalno novo oružje, koje je zahtijevalo nesrazmjerno velike intelektualne napore za njegovo stvaranje i radi na fundamentalno drugačijim fizičkim principima.
"puff"
Moderna bomba
Jedina stvar koja je zajednička atomskoj i hidrogenskoj bombi je da obe oslobađaju kolosalnu energiju skrivenu u atomskom jezgru. To se može učiniti na dva načina: podijeliti teške jezgre, na primjer, uranijum ili plutonijum, na lakše (reakcija fisije) ili prisiliti najlakše izotope vodika da se spoje (reakcija fuzije). Kao rezultat obje reakcije, masa rezultirajućeg materijala uvijek je manja od mase originalnih atoma. Ali masa ne može nestati bez traga - ona se pretvara u energiju prema poznatoj Einsteinovoj formuli E=mc2.
A-bomba
Da bi se stvorila atomska bomba, neophodan i dovoljan uslov je da se fisijski materijal dobije u dovoljnim količinama. Posao je dosta radno intenzivan, ali niskointelektualan, bliži je rudarskoj industriji nego visokoj nauci. Glavni resursi za stvaranje takvog oružja troše se na izgradnju ogromnih rudnika uranijuma i postrojenja za obogaćivanje. Dokaz jednostavnosti uređaja je činjenica da je između proizvodnje plutonija potrebnog za prvu bombu i prve sovjetske nuklearne eksplozije prošlo manje od mjesec dana.
Prisjetimo se ukratko principa rada takve bombe, poznatog iz školskih kurseva fizike. Zasnovan je na svojstvu uranijuma i nekih transuranijskih elemenata, na primjer, plutonijuma, da oslobađaju više od jednog neutrona tokom raspada. Ovi elementi se mogu raspasti spontano ili pod uticajem drugih neutrona.
Oslobođeni neutron može napustiti radioaktivni materijal, ili se može sudariti s drugim atomom, uzrokujući još jednu reakciju fisije. Kada je određena koncentracija supstance (kritična masa) prekoračena, broj novorođenih neutrona, uzrokujući dalju fisiju atomskog jezgra, počinje da premašuje broj raspadajućih jezgara. Broj raspadajućih atoma počinje rasti poput lavine, rađajući nove neutrone, odnosno dolazi do lančane reakcije. Za uranijum-235 kritična masa je oko 50 kg, za plutonijum-239 - 5,6 kg. Odnosno, lopta plutonijuma teška nešto manje od 5,6 kg je samo topli komad metala, a masa nešto veća traje samo nekoliko nanosekundi.
Stvarno djelovanje bombe je jednostavno: uzmemo dvije hemisfere uranijuma ili plutonijuma, svaka nešto manja od kritične mase, postavimo ih na udaljenosti od 45 cm, prekrijemo eksplozivom i detoniramo. Uranijum ili plutonijum se sinteruju u komad superkritične mase i počinje nuklearna reakcija. Sve. Postoji još jedan način da se pokrene nuklearna reakcija - da se komad plutonija sabije snažnom eksplozijom: udaljenost između atoma će se smanjiti, a reakcija će započeti pri nižoj kritičnoj masi. Svi moderni atomski detonatori rade na ovom principu.
Problemi atomske bombe počinju od trenutka kada želimo da povećamo snagu eksplozije. Jednostavno povećanje fisijskog materijala nije dovoljno – čim njegova masa dosegne kritičnu masu, on detonira. Izmišljene su razne domišljate sheme, na primjer, da se bomba napravi ne iz dva dijela, već iz više, zbog čega je bomba počela da liči na narandžu bez crijeva, a zatim je sastavila u jedan komad jednom eksplozijom, ali ipak, snagom. od preko 100 kilotona, problemi su postali nepremostivi.
H-bomba
Ali gorivo za termonuklearnu fuziju nema kritičnu masu. Ovdje Sunce, ispunjeno termonuklearnim gorivom, visi iznad glave, termonuklearna reakcija se u njemu odvija milijardama godina i ništa ne eksplodira. Osim toga, tokom reakcije sinteze, na primjer, deuterijuma i tricijuma (teški i superteški izotop vodonika), energija se oslobađa 4,2 puta više nego prilikom sagorijevanja iste mase uranijuma-235.
Izrada atomske bombe bila je više eksperimentalni nego teoretski proces. Stvaranje hidrogenske bombe zahtijevalo je pojavu potpuno novih fizičkih disciplina: fizike visokotemperaturne plazme i ultravisokih pritisaka. Prije nego što se počne sa konstruiranjem bombe, bilo je potrebno temeljito razumjeti prirodu fenomena koji se dešavaju samo u jezgru zvijezda. Tu nikakvi eksperimenti nisu mogli pomoći - alati istraživača bili su samo teorijska fizika i viša matematika. Nije slučajno da gigantska uloga u razvoju termonuklearnog oružja pripada matematičarima: Ulamu, Tihonovu, Samarskom itd.
Classic super
Do kraja 1945. Edward Teller je predložio prvi dizajn hidrogenske bombe, nazvan "klasični super". Da bi se stvorio monstruozni pritisak i temperatura neophodni za pokretanje fuzijske reakcije, trebalo je koristiti konvencionalnu atomsku bombu. Sam "klasični super" bio je dugačak cilindar napunjen deuterijumom. Predviđena je i srednja komora za "paljenje" sa smjesom deuterijuma i tricijuma - reakcija sinteze deuterijuma i tritijuma počinje pri nižem tlaku. Po analogiji s vatrom, deuterijum je trebao igrati ulogu drva za ogrjev, mješavina deuterijuma i tricijuma - čaša benzina, i atomska bomba - šibica. Ova shema se zvala "lula" - vrsta cigare s atomskim upaljačem na jednom kraju. Sovjetski fizičari počeli su razvijati hidrogensku bombu koristeći istu shemu.
Međutim, matematičar Stanislav Ulam je, koristeći običan klizač, dokazao Telleru da je pojava reakcije fuzije čistog deuterija u „superu“ teško moguća, a mješavina bi zahtijevala toliku količinu tricijuma da bi se proizvela biti neophodno da se praktično zamrzne proizvodnja plutonija za oružje u Sjedinjenim Državama.
Puf sa šećerom
Sredinom 1946. Teller je predložio još jedan dizajn hidrogenske bombe - "budilnik". Sastojao se od naizmjeničnih sfernih slojeva uranijuma, deuterijuma i tricijuma. Tokom nuklearne eksplozije centralnog naboja plutonijuma stvoreni su potrebni pritisak i temperatura za početak termonuklearne reakcije u drugim slojevima bombe. Međutim, "budilnik" je zahtijevao atomski pokretač velike snage, a Sjedinjene Države (kao i SSSR) su imale problema s proizvodnjom uranijuma i plutonijuma za oružje.
U jesen 1948. Andrej Saharov došao je do slične šeme. U Sovjetskom Savezu, dizajn se zvao "sloyka". Za SSSR, koji nije imao vremena da proizvodi uranijum-235 i plutonijum-239 za oružje u dovoljnim količinama, Saharovljeva lisnata pasta bila je panaceja. I zato.
U konvencionalnoj atomskoj bombi, prirodni uranijum-238 nije samo beskoristan (energija neutrona tokom raspada nije dovoljna za pokretanje fisije), već je i štetan jer željno apsorbuje sekundarne neutrone, usporavajući lančanu reakciju. Stoga se 90% uranijuma za oružje sastoji od izotopa uranijuma-235. Međutim, neutroni koji nastaju termonuklearnom fuzijom su 10 puta energičniji od fisijskih neutrona, a prirodni uran-238 ozračen takvim neutronima počinje odlično da se fisije. Nova bomba je omogućila da se uranijum-238, koji se ranije smatrao otpadnim proizvodom, koristi kao eksploziv.
Vrhunac Saharovljevog "lisnatog tijesta" bila je i upotreba bijele svijetle kristalne supstance, litijum deuterida 6LiD, umjesto akutnog deficita tricijuma.
Kao što je već spomenuto, mješavina deuterija i tricijuma se zapali mnogo lakše od čistog deuterija. Međutim, tu prestaju prednosti tricijuma, a ostaju samo nedostaci: u svom normalnom stanju, tricijum je gas, što izaziva poteškoće sa skladištenjem; tricijum je radioaktivan i raspada se u stabilan helijum-3, koji aktivno troši prijeko potrebne brze neutrone, ograničavajući vijek trajanja bombe na nekoliko mjeseci.
Neradioaktivni litijum deutrid, kada je zračen neutronima spore fisije - posledice eksplozije atomskog fitilja - pretvara se u tricijum. Dakle, zračenje primarne atomske eksplozije trenutno proizvodi dovoljnu količinu tritijuma za dalju termonuklearnu reakciju, a deuterijum je u početku prisutan u litijum deutridu.
Upravo takva bomba, RDS-6s, uspješno je testirana 12. avgusta 1953. na tornju Semipalatinskog poligona. Snaga eksplozije bila je 400 kilotona, a još uvijek se vodi debata o tome da li je to bila prava termonuklearna eksplozija ili super-snažna atomska. Uostalom, reakcija termonuklearne fuzije u Saharovoj lisnatoj pasti nije činila više od 20% ukupne snage punjenja. Glavni doprinos eksploziji dala je reakcija raspada uranijuma-238 ozračenog brzim neutronima, zahvaljujući čemu su RDS-6 započele eru takozvanih „prljavih“ bombi.
Činjenica je da glavna radioaktivna kontaminacija dolazi od proizvoda raspadanja (posebno stroncijum-90 i cezij-137). U suštini, Saharovljevo "lisnato tijesto" bilo je ogromna atomska bomba, samo malo pojačana termonuklearnom reakcijom. Nije slučajno da je samo jedna eksplozija "lisnatog tijesta" proizvela 82% stroncijuma-90 i 75% cezijuma-137, koji je ušao u atmosferu tokom čitave istorije Semipalatinskog poligona.
američke bombe
Međutim, Amerikanci su bili ti koji su prvi detonirali hidrogensku bombu. 1. novembra 1952. termonuklearni uređaj Mike, sa snagom od 10 megatona, uspješno je testiran na atolu Elugelab u Tihom okeanu. Teško bi bilo nazvati američki uređaj od 74 tone bombom. “Majk” je bio glomazan uređaj veličine dvospratne kuće, napunjen tekućim deuterijumom na temperaturi blizu apsolutne nule (Saharovljevo “lisnato tijesto” bilo je potpuno prenosiv proizvod). Međutim, vrhunac “Majka” nije bila njegova veličina, već genijalan princip kompresije termonuklearnog eksploziva.
Podsjetimo da je glavna ideja hidrogenske bombe stvaranje uvjeta za fuziju (ultra-visoki tlak i temperatura) kroz nuklearnu eksploziju. U shemi "puff", nuklearni naboj se nalazi u središtu, pa stoga ne komprimira deuterij koliko ga raspršuje prema van - povećanje količine termonuklearnog eksploziva ne dovodi do povećanja snage - jednostavno ne imati vremena da detonira. Upravo to ograničava maksimalnu snagu ove sheme - najmoćniji "puf" na svijetu, Orange Herald, koji su Britanci digli u zrak 31. maja 1957., dao je samo 720 kilotona.
Bilo bi idealno kada bismo mogli natjerati atomski fitilj da eksplodira unutra, komprimirajući termonuklearni eksploziv. Ali kako to učiniti? Edward Teller iznio je briljantnu ideju: komprimirati termonuklearno gorivo ne mehaničkom energijom i neutronskim fluksom, već zračenjem primarnog atomskog fitilja.
U Tellerovom novom dizajnu, početna atomska jedinica je odvojena od termonuklearne jedinice. Kada se atomsko naelektrisanje aktiviralo, rendgensko zračenje je prethodilo udarnom talasu i širilo se duž zidova cilindričnog tela, isparavajući i pretvarajući polietilensku unutrašnju oblogu tela bombe u plazmu. Plazma je, zauzvrat, ponovo emitirala mekše rendgenske zrake, koje su apsorbirali vanjski slojevi unutrašnjeg cilindra uranijuma-238 - „gurača“. Slojevi su počeli eksplozivno isparavati (ovaj fenomen se naziva ablacija). Vruća plazma uranijuma može se uporediti sa mlazovima super-moćnog raketnog motora čiji je potisak usmjeren u cilindar s deuterijumom. Uranijumski cilindar se srušio, pritisak i temperatura deuterijuma dostigli su kritični nivo. Isti pritisak je kompresovao centralnu plutonijumsku cijev do kritične mase i ona je detonirala. Eksplozija plutonijumskog fitilja pritisnula je deuterijum iznutra, dodatno sabijajući i zagrevajući termonuklearni eksploziv, koji je detonirao. Intenzivan tok neutrona cepa jezgra uranijuma-238 u "guraču", uzrokujući sekundarnu reakciju raspada. Sve se to uspjelo dogoditi prije trenutka kada je udarni val iz primarne nuklearne eksplozije stigao do termonuklearne jedinice. Izračunavanje svih ovih događaja, koji se dešavaju u milijardnim delovima sekunde, zahtevalo je moć mozga najjačih matematičara na planeti. Kreatori “Majka” nisu doživjeli užas od eksplozije od 10 megatona, već neopisivo oduševljenje – uspjeli su ne samo da shvate procese koji se u stvarnom svijetu odvijaju samo u jezgri zvijezda, već i da eksperimentalno testiraju svoje teorije postavljanjem do svoje male zvijezde na Zemlji.
Bravo
Pošto su nadmašili Ruse u ljepoti dizajna, Amerikanci nisu uspjeli učiniti svoj uređaj kompaktnim: koristili su tekući superohlađeni deuterij umjesto Saharovljevog litijum deuterida u prahu. U Los Alamosu su na Saharovljevo "lisnato testo" reagovali sa malo zavisti: "umesto ogromne krave sa kantom sirovog mleka, Rusi koriste kesu mleka u prahu". Međutim, obje strane nisu uspjele sakriti tajne jedna od druge. 1. marta 1954. u blizini atola Bikini Amerikanci su testirali bombu od 15 megatona “Bravo” koristeći litijum deuterid, a 22. novembra 1955. prvu sovjetsku dvostepenu termonuklearnu bombu RDS-37 snage 1,7 megatona eksplodirao iznad Semipalatinskog poligona, srušivši skoro polovinu poligona. Od tada je dizajn termonuklearne bombe pretrpio manje promjene (na primjer, pojavio se uranijumski štit između inicijalne bombe i glavnog punjenja) i postao je kanonski. I na svijetu više nema velikih misterija prirode koje bi se mogle riješiti ovako spektakularnim eksperimentom. Možda rođenje supernove.
Dana 12. avgusta 1953. godine u 7.30 sati na poligonu Semipalatinsk testirana je prva sovjetska hidrogenska bomba, koja je imala službeni naziv „Proizvod RDS-6c“. Ovo je bila četvrta sovjetska proba nuklearnog oružja.
Početak prvog rada na termonuklearnom programu u SSSR-u datira iz 1945. godine. Tada su primljene informacije o istraživanju koje se provodi u Sjedinjenim Državama o termonuklearnom problemu. Pokrenuti su na inicijativu američkog fizičara Edwarda Telera 1942. godine. Osnovu je uzeo Tellerov koncept termonuklearnog oružja, koji je u krugovima sovjetskih nuklearnih naučnika nazvan "cijev" - cilindrični spremnik s tekućim deuterijem, koji je trebao biti zagrijan eksplozijom inicijalnog uređaja kao što je konvencionalni atomska bomba. Tek 1950. godine Amerikanci su utvrdili da je "cijev" uzaludna i nastavili su razvijati druge dizajne. Ali do tog vremena, sovjetski fizičari su već samostalno razvili drugi koncept termonuklearnog oružja, što je ubrzo - 1953. - dovelo do uspjeha.
Alternativni dizajn hidrogenske bombe izmislio je Andrej Saharov. Bomba je bila zasnovana na ideji "puff" i upotrebi litijum-6 deuterida. Razvijen u KB-11 (danas grad Sarov, bivši Arzamas-16, oblast Nižnji Novgorod), RDS-6s termonuklearni naboj je bio sferni sistem slojeva uranijuma i termonuklearnog goriva, okružen hemijskim eksplozivom.
Kako bi se povećalo oslobađanje energije punjenja, u njegovom dizajnu je korišten tricij. Glavni zadatak u stvaranju takvog oružja bio je korištenje energije oslobođene prilikom eksplozije atomske bombe za zagrijavanje i paljenje teškog vodika - deuterijuma, za izvođenje termonuklearnih reakcija uz oslobađanje energije koja se može sama podržati. Da bi se povećao udio "spaljenog" deuterija, Saharov je predložio da se deuterij okruži ljuskom od običnog prirodnog uranijuma, što je trebalo usporiti širenje i, što je najvažnije, značajno povećati gustoću deuterijuma. Fenomen jonizacijske kompresije termonuklearnog goriva, koji je postao osnova prve sovjetske hidrogenske bombe, još se naziva "saharizacija".
Na osnovu rezultata rada na prvoj hidrogenskoj bombi, Andrej Saharov dobio je titulu Heroja socijalističkog rada i dobitnika Staljinove nagrade.
„Proizvod RDS-6s“ napravljen je u obliku transportne bombe teške 7 tona, koja je bila postavljena u otvor za bombu bombardera Tu-16. Poređenja radi, bomba koju su stvorili Amerikanci bila je teška 54 tone i bila je veličine trospratnice.
Kako bi se procijenili razorni efekti nove bombe, na poligonu Semipalatinsk izgrađen je grad industrijskih i administrativnih zgrada. Ukupno je na terenu bilo 190 različitih struktura. U ovom testu prvi put su korišćeni vakuumski usisnici radiohemijskih uzoraka, koji su se automatski otvarali pod uticajem udarnog talasa. Za testiranje RDS-6s pripremljeno je ukupno 500 različitih uređaja za mjerenje, snimanje i snimanje postavljenih u podzemne kazamate i trajne zemaljske konstrukcije. Vazduhoplovna tehnička podrška za ispitivanja - mjerenje pritiska udarnog talasa na letjelicu u vazduhu u trenutku eksplozije proizvoda, uzimanje uzoraka vazduha iz radioaktivnog oblaka, a aerofotografisanje područja izvršeno je posebnim letačka jedinica. Bomba je detonirana daljinski slanjem signala sa daljinskog upravljača koji se nalazi u bunkeru.
Odlučeno je da se izvrši eksplozija na čeličnom tornju visokom 40 metara, punjenje se nalazilo na visini od 30 metara. Radioaktivno tlo iz prethodnih ispitivanja uklonjeno je na sigurnu udaljenost, na svojim mjestima na starim temeljima izgrađene su posebne konstrukcije, a 5 metara od tornja izgrađen je bunker za ugradnju opreme razvijene u Institutu za hemijsku fiziku Akademije SSSR-a. Nauke koje su bilježile termonuklearne procese.
Na teren je postavljena vojna oprema svih rodova vojske. Tokom ispitivanja uništene su sve eksperimentalne strukture u radijusu do četiri kilometra. Eksplozija hidrogenske bombe mogla bi potpuno uništiti grad prečnika 8 kilometara. Ekološke posljedice eksplozije bile su zastrašujuće: prva eksplozija je činila 82% stroncijuma-90 i 75% cezijuma-137.
Snaga bombe dostigla je 400 kilotona, 20 puta više od prvih atomskih bombi u SAD i SSSR-u.
Rad na stvaranju hidrogenske bombe postao je prva svjetska intelektualna "bitka pameti" na istinski globalnoj razini. Stvaranje hidrogenske bombe pokrenulo je pojavu potpuno novih naučnih pravaca - fizike visokotemperaturne plazme, fizike ultra-visokih gustoća energije i fizike anomalnih pritisaka. Po prvi put u ljudskoj istoriji, matematičko modeliranje je korišćeno u velikim razmerama.
Rad na "proizvodu RDS-6s" stvorio je naučnu i tehničku osnovu, koja je potom korištena u razvoju neuporedivo naprednije hidrogenske bombe fundamentalno novog tipa - dvostepene hidrogenske bombe.
Hidrogenska bomba koju je dizajnirao Saharov ne samo da je postala ozbiljan protuargument u političkoj konfrontaciji između SAD-a i SSSR-a, već je poslužila i kao razlog brzog razvoja sovjetske kosmonautike tih godina. Nakon uspješnih nuklearnih testova, Konstruktorski biro Koroljev je dobio važan vladin zadatak da razvije interkontinentalnu balističku raketu koja će dopremiti stvoreno punjenje do cilja. Nakon toga, raketa, nazvana "sedam", lansirala je u svemir prvi vještački Zemljin satelit, a na njega je lansirao prvi kosmonaut planete Jurij Gagarin.
Materijal je pripremljen na osnovu informacija iz otvorenih izvora
30. oktobra 1961. SSSR je eksplodirao najmoćniju bombu u svjetskoj istoriji: hidrogenska bomba od 58 megatona („Car-bomba“) detonirana je na poligonu na ostrvu Nova zemlja. Nikita Hruščov se našalio da je prvobitni plan bio da se detonira bomba od 100 megatona, ali je naboj smanjen kako ne bi razbio sva stakla u Moskvi.
Eksplozija AN602 je klasifikovana kao eksplozija niske zračne sile izuzetno velike snage. Rezultati su bili impresivni:
- Vatrena lopta eksplozije dostigla je prečnik od približno 4,6 kilometara. Teoretski, mogla je izrasti na površinu zemlje, ali je to spriječio reflektirani udarni val, koji je slomio i izbacio loptu sa zemlje.
- Svjetlosno zračenje potencijalno može uzrokovati opekotine trećeg stepena na udaljenosti do 100 kilometara.
- Jonizacija atmosfere izazvala je radio smetnje čak i stotinama kilometara od poligona u trajanju od oko 40 minuta
- Opipljivi seizmički talas koji je nastao usled eksplozije tri puta je obišao globus.
- Svjedoci su osjetili udar i mogli su opisati eksploziju hiljadama kilometara daleko od njenog središta.
- Nuklearna gljiva eksplozije podigla se na visinu od 67 kilometara; prečnik njegovog dvoslojnog "šešira" dostigao je (na gornjem sloju) 95 kilometara.
- Zvučni talas izazvan eksplozijom stigao je do ostrva Dikson na udaljenosti od oko 800 kilometara. Međutim, izvori ne navode nikakvo uništenje ili oštećenje objekata čak ni u selu urbanog tipa Amderma i selu Belushya Guba koje se nalazi mnogo bliže (280 km) poligonu.
- Radioaktivna kontaminacija eksperimentalnog polja u radijusu od 2-3 km u području epicentra nije bila veća od 1 mR/sat, testeri su se pojavili na mjestu epicentra 2 sata nakon eksplozije. Radioaktivna kontaminacija nije predstavljala gotovo nikakvu opasnost za učesnike testiranja
Sve nuklearne eksplozije koje su izvele zemlje svijeta u jednom videu:
Tvorac atomske bombe, Robert Oppenheimer, na dan prvog testiranja svoje zamisli rekao je: „Kada bi stotine hiljada sunaca izašlo na nebu odjednom, njihova svjetlost bi se mogla uporediti sa sjajem koji emituje od Svevišnjeg Gospodina. .. Ja sam Smrt, veliki razarač svjetova, koji donosi smrt svim živim bićima" Ove riječi bile su citat iz Bhagavad Gite, koji je američki fizičar pročitao u originalu.
Fotografi sa planine Lookout stoje do struka u prašini koju je podigao udarni val nakon nuklearne eksplozije (fotografija iz 1953.).
Naziv izazova: Umbrella
Datum: 8. jun 1958
Snaga: 8 kilotona
Podvodna nuklearna eksplozija izvedena je tokom operacije Hardtack. Kao mete su korišteni otpušteni brodovi.
Naziv izazova: Chama (kao dio projekta Dominic)
Datum: 18. oktobar 1962
Lokacija: Johnston Island
Snaga: 1,59 megatona
Naziv izazova: Hrast
Datum: 28. jun 1958
Lokacija: laguna Enewetak u Tihom okeanu
Snaga: 8,9 megatona
Projekt Upshot Knothole, Annie Test. Datum: 17. mart 1953; projekat: Upshot Knothole; izazov: Annie; Lokacija: Knothole, Nevada Test Site, Sector 4; snaga: 16 kt. (Foto: Wikicommons)
Naziv izazova: Dvorac Bravo
Datum: 1. mart 1954
Lokacija: Atol Bikini
Vrsta eksplozije: površina
Snaga: 15 megatona
Hidrogenska bomba Castle Bravo bila je najsnažnija eksplozija koju su ikada testirale Sjedinjene Američke Države. Ispostavilo se da je snaga eksplozije mnogo veća od prvobitnih predviđanja od 4-6 megatona.
Naziv izazova: Dvorac Romeo
Datum: 26. mart 1954
Lokacija: na barži u krateru Bravo, atol Bikini
Vrsta eksplozije: površina
Snaga: 11 megatona
Ispostavilo se da je snaga eksplozije 3 puta veća od prvobitnih predviđanja. Romeo je bio prvi test izveden na barži.
Projekt Dominic, Astec Test
Naziv izazova: Priscilla (kao dio serije izazova "Plumbbob")
Datum: 1957
Prinos: 37 kilotona
Upravo tako izgleda proces oslobađanja ogromne količine zračenja i toplotne energije tokom atomske eksplozije u vazduhu iznad pustinje. Ovdje se još uvijek može vidjeti vojna oprema, koja će za trenutak biti uništena udarnim valom, zarobljena u obliku krune koja okružuje epicentar eksplozije. Možete vidjeti kako se udarni val odbio od zemljine površine i uskoro će se spojiti sa vatrenom loptom.
Naziv izazova: Grable (kao dio operacije Upshot Knothole)
Datum: 25. maj 1953
Lokacija: Nevada Nuclear Test Site
Snaga: 15 kilotona
Na poligonu u pustinji Nevada, fotografi iz Lookout Mountain Centra su 1953. godine snimili fotografiju neobičnog fenomena (vatreni prsten u nuklearnoj pečurki nakon eksplozije granate iz nuklearnog topa), čija je priroda dugo zaokuplja umove naučnika.
Projekt Upshot Knothole, Rake test. Ovaj test je uključivao eksploziju atomske bombe od 15 kilotona koju je lansirao atomski top od 280 mm. Test je održan 25. maja 1953. na poligonu u Nevadi. (Foto: Nacionalna administracija za nuklearnu sigurnost/Ured u Nevadi)
Oblak pečurke nastao je kao rezultat atomske eksplozije Truckee testa provedenog u sklopu projekta Dominic.
Project Buster, Test Dog.
Projekt Dominic, Yeso test. Test: Yeso; datum: 10. jun 1962; projekat: Dominic; lokacija: 32 km južno od Božićnog otoka; tip ispitivanja: B-52, atmosferski, visina – 2,5 m; snaga: 3,0 mt; vrsta punjenja: atomska. (Wikicommons)
Naziv izazova: YESO
Datum: 10. jun 1962
Lokacija: Božićno ostrvo
Snaga: 3 megatone
Testiranje "Licorn" u Francuskoj Polineziji. Slika #1. (Pierre J./Francuska vojska)
Naziv izazova: “Unicorn” (francuski: Licorne)
Datum: 3. jul 1970
Lokacija: Atol u Francuskoj Polineziji
Prinos: 914 kilotona
Testiranje "Licorn" u Francuskoj Polineziji. Slika #2. (Foto: Pierre J./Francuska vojska)
Testiranje "Licorn" u Francuskoj Polineziji. Slika #3. (Foto: Pierre J./Francuska vojska)
Da bi se dobile dobre slike, testne stranice često zapošljavaju cijele timove fotografa. Fotografija: nuklearna proba eksplozije u pustinji Nevade. Na desnoj strani su vidljive raketne perjanice, uz pomoć kojih naučnici određuju karakteristike udarnog talasa.
Testiranje "Licorn" u Francuskoj Polineziji. Slika #4. (Foto: Pierre J./Francuska vojska)
Projekt Castle, Romeo Test. (Foto: zvis.com)
Projekt Hardtack, Umbrella Test. Izazov: Kišobran; datum: 8. jun 1958; projekat: Hardtack I; lokacija: laguna atola Enewetak; tip ispitivanja: podvodni, dubina 45 m; snaga: 8kt; vrsta punjenja: atomska.
Projekt Redwing, Test Seminole. (Foto: Arhiva nuklearnog oružja)
Riya test. Atmosferski test atomske bombe u Francuskoj Polineziji u avgustu 1971. U sklopu ovog testa, koji je održan 14. avgusta 1971. godine, detonirana je termonuklearna bojeva glava kodnog naziva "Riya" snage 1000 kt. Eksplozija se dogodila na teritoriji atola Mururoa. Ova fotografija je snimljena sa udaljenosti od 60 km od nulte oznake. Fotografija: Pierre J.
Oblak pečurke od nuklearne eksplozije iznad Hirošime (lijevo) i Nagasakija (desno). U završnoj fazi Drugog svjetskog rata, Sjedinjene Države su lansirale dvije atomske bombe na Hirošimu i Nagasaki. Prva eksplozija dogodila se 6. avgusta 1945. godine, a druga 9. avgusta 1945. godine. Ovo je bio jedini put da je nuklearno oružje korišteno u vojne svrhe. Po naređenju predsjednika Trumana, američka vojska je 6. avgusta 1945. bacila nuklearnu bombu Little Boy na Hirošimu, a potom nuklearnu bombu Fat Man na Nagasaki 9. avgusta. U roku od 2-4 mjeseca nakon nuklearnih eksplozija, u Hirošimi je umrlo između 90.000 i 166.000 ljudi, a u Nagasakiju između 60.000 i 80.000 (Foto: Wikicommons).
Upshot Knothole Project. Testno mjesto u Nevadi, 17. mart 1953. Eksplozivni talas je potpuno uništio zgradu br. 1, koja se nalazi na udaljenosti od 1,05 km od nulte oznake. Vremenska razlika između prvog i drugog hica je 21/3 sekunde. Kamera je postavljena u zaštitno kućište sa debljinom zida od 5 cm. Jedini izvor svjetlosti u ovom slučaju bio je nuklearni blic. (Foto: Nacionalna administracija za nuklearnu sigurnost/Ured u Nevadi)
Projekat Ranger, 1951. Naziv testa je nepoznat. (Foto: Nacionalna administracija za nuklearnu sigurnost/Ured u Nevadi)
Trinity Test.
"Trinity" je bio kodni naziv za prvu probu nuklearnog oružja. Ovaj test je izvela vojska Sjedinjenih Država 16. jula 1945. na lokaciji koja se nalazi otprilike 56 km jugoistočno od Socorra, u Novom Meksiku, na raketnom poligonu White Sands. U testu je korištena plutonijumska bomba implozijskog tipa, nazvana "The Thing". Nakon detonacije, dogodila se eksplozija snage ekvivalentne 20 kilotona TNT-a. Datum ovog testa smatra se početkom atomske ere. (Foto: Wikicommons)
Naziv izazova: Mike
Datum: 31. oktobar 1952
Lokacija: ostrvo Elugelab ("Flora"), atol Enewate
Snaga: 10,4 megatona
Naprava detonirana tokom Mikeovog testa, nazvana "kobasica", bila je prva prava "vodonička" bomba megatonske klase. Oblak pečurke dostigao je visinu od 41 km sa prečnikom od 96 km.
MET bombardovanje izvedeno u sklopu operacije Thipot. Važno je napomenuti da je MET eksplozija po snazi bila uporediva sa plutonijumskom bombom Fat Man bačenom na Nagasaki. 15. aprila 1955. 22 kt. (Wikimedia)
Jedna od najsnažnijih eksplozija termonuklearne hidrogenske bombe na američki račun je operacija Castle Bravo. Snaga punjenja bila je 10 megatona. Eksplozija se dogodila 1. marta 1954. na atolu Bikini na Maršalovim ostrvima. (Wikimedia)
Operacija Castle Romeo bila je jedna od najsnažnijih eksplozija termonuklearne bombe koje su izvele Sjedinjene Države. Atol Bikini, 27. mart 1954, 11 megatona. (Wikimedia)
Eksplozija Bakera, koja pokazuje bijelu površinu vode poremećenu udarnim valom zraka i vrh šupljeg stupa spreja koji je formirao hemisferični Wilsonov oblak. U pozadini je obala atola Bikini, jul 1946. (Wikimedia)
Eksplozija američke termonuklearne (vodikove) bombe “Majk” snage 10,4 megatona. 1. novembra 1952. (Wikimedia)
Operacija Staklenik bila je peta serija američkih nuklearnih proba, a druga od njih 1951. Operacija je testirala dizajn nuklearne bojeve glave koristeći nuklearnu fuziju za povećanje izlazne energije. Osim toga, proučavan je utjecaj eksplozije na konstrukcije, uključujući stambene zgrade, fabričke zgrade i bunkere. Operacija je izvedena na pacifičkom poligonu za nuklearno testiranje. Svi uređaji su detonirani na visokim metalnim kulama, simulirajući zračnu eksploziju. George eksplozija, 225 kilotona, 9. maja 1951. (Wikimedia)
Oblak pečurke sa stubom vode umjesto stabljike prašine. Desno se vidi rupa na stubu: bojni brod Arkanzas je prekrivao emisiju prskanja. Bakerov test, snaga punjenja - 23 kilotona TNT-a, 25. jul 1946. (Wikimedia)
Oblak od 200 metara iznad Frenchman Flata nakon MET eksplozije u sklopu operacije Teapot, 15. aprila 1955., 22 kt. Ovaj projektil je imao rijetku jezgru od uranijuma-233. (Wikimedia)
Krater je nastao kada je talas eksplozije od 100 kilotona razbijen ispod 635 stopa pustinje 6. jula 1962. godine, istisnuvši 12 miliona tona zemlje. 
Vrijeme: 0s. Udaljenost: 0m. Pokretanje eksplozije nuklearnog detonatora.
Vrijeme: 0.0000001s. Udaljenost: 0m Temperatura: do 100 miliona °C. Početak i tok nuklearnih i termonuklearnih reakcija u naboju. Svojom eksplozijom nuklearni detonator stvara uslove za početak termonuklearnih reakcija: zona termonuklearnog izgaranja prolazi kroz udarni val u nabojnoj tvari brzinom od 5000 km/s (106 - 107 m/s). Supstanca bombe apsorbuje 90% neutrona koji se oslobađaju tokom reakcija, a preostalih 10% se emituje.
Vrijeme: 10−7c. Udaljenost: 0m. Do 80% ili više energije reagujuće supstance se transformiše i oslobađa u obliku mekog rendgenskog i tvrdog UV zračenja sa ogromnom energijom. Rendgensko zračenje stvara toplotni talas koji zagreva bombu, izlazi i počinje da zagreva okolni vazduh.
vrijeme:< 10−7c. Расстояние: 2м Temperatura: 30 miliona°C. Kraj reakcije, početak disperzije bombe. Bomba odmah nestaje iz vidokruga i na njenom mjestu se pojavljuje sjajna svjetleća sfera (vatrena kugla) koja maskira disperziju naboja. Brzina rasta sfere u prvim metrima je bliska brzini svjetlosti. Gustina tvari ovdje pada na 1% gustine okolnog zraka za 0,01 sekundu; temperatura pada na 7-8 hiljada °C za 2,6 sekundi, drži se ~5 sekundi i dalje opada sa porastom vatrene sfere; Nakon 2-3 sekunde pritisak pada na nešto ispod atmosferskog.
Vrijeme: 1.1x10−7s. Udaljenost: 10m Temperatura: 6 miliona°C. Do širenja vidljive sfere na ~10 m dolazi zbog sjaja joniziranog zraka pod rendgenskim zračenjem iz nuklearnih reakcija, a zatim kroz radijacijsku difuziju samog zagrijanog zraka. Energija kvanta zračenja koji napuštaju termonuklearni naboj je takva da je njihov slobodni put prije nego što ih zahvate čestice zraka oko 10 m i u početku je uporediv s veličinom kugle; fotoni brzo kruže oko čitave sfere, usrednjavajući njenu temperaturu i lete iz nje brzinom svetlosti, jonizujući sve više i više slojeva vazduha, dakle iste temperature i skoro svetlosnog rasta. Nadalje, od hvatanja do hvatanja, fotoni gube energiju i njihova udaljenost putovanja se smanjuje, rast sfere se usporava.
Vrijeme: 1.4x10−7s. Udaljenost: 16m Temperatura: 4 miliona°C. Generalno, od 10−7 do 0,08 sekundi, 1. faza sjaja sfere nastupa brzim padom temperature i oslobađanjem ~1% energije zračenja, uglavnom u obliku UV zraka i jakog svjetlosnog zračenja, koje može oštetiti vid dalekog posmatrača bez obrazovanja opekotina kože. Osvetljenost zemljine površine u tim trenucima na udaljenostima i do desetina kilometara može biti stotinu ili više puta veća od sunčeve.
Vrijeme: 1.7x10−7s. Udaljenost: 21m Temperatura: 3 miliona°C. Pare bombi u obliku klubova, gustih ugrušaka i mlaza plazme, poput klipa, sabijaju zrak ispred sebe i formiraju udarni val unutar sfere - unutrašnji udarni val, koji se od običnog udarnog vala razlikuje po ne- adijabatska, gotovo izotermna svojstva i pri istim pritiscima nekoliko puta veća gustina: udarnim kompresijom zrak odmah zrači većinu energije kroz kuglu, koja je još uvijek providna za zračenje.
U prvim desetinama metara, okolni objekti, prije nego što ih vatrena sfera udari, zbog svoje prevelike brzine, nemaju vremena ni na koji način reagirati - čak se praktički ne zagriju, a jednom uđu u sferu ispod protokom radijacije oni odmah isparavaju.
Temperatura: 2 miliona°C. Brzina 1000 km/s. Kako sfera raste i temperatura opada, energija i gustina fluksa fotona se smanjuju i njihov domet (reda jednog metra) više nije dovoljan za brzine širenja fronta vatre blizu svjetlosti. Zagrijani volumen zraka počeo se širiti i iz središta eksplozije se formirao tok njegovih čestica. Kada je vazduh i dalje na granici sfere, toplotni talas se usporava. Zagrijani zrak koji se širi unutar sfere sudara se sa stacionarnim zrakom na njenoj granici i negdje počevši od 36-37 m pojavljuje se val sve veće gustine - budući vanjski udarni val zraka; Prije toga, val nije imao vremena da se pojavi zbog ogromne brzine rasta svjetlosne sfere.
Vrijeme: 0.000001s. Udaljenost: 34m Temperatura: 2 miliona°C. Unutrašnji udar i isparenja bombe nalaze se u sloju 8-12 m od mesta eksplozije, vrh pritiska je do 17.000 MPa na udaljenosti od 10,5 m, gustina je ~4 puta veća od gustine vazduha, brzina je ~ 100 km/s. Područje vrućeg zraka: pritisak na granici 2500 MPa, unutar područja do 5000 MPa, brzina čestica do 16 km/s. Supstanca isparenja bombe počinje da zaostaje za unutrašnjošću. skoči dok se sve više i više zraka u njemu povlači u pokret. Gusti ugrušci i mlazovi održavaju brzinu.
Vrijeme: 0.000034s. Udaljenost: 42m Temperatura: 1 milion°C. Uslovi u epicentru eksplozije prve sovjetske hidrogenske bombe (400 kt na visini od 30 m), koja je stvorila krater oko 50 m u prečniku i 8 m dubine. 15 m od epicentra ili 5-6 m od podnožja kule sa nabojom nalazio se armiranobetonski bunker sa zidovima debljine 2 m za postavljanje naučne opreme na vrhu, prekriven velikim nasipom zemlje debljine 8 m .
Temperatura: 600 hiljada °C Od ovog trenutka priroda udarnog talasa prestaje da zavisi od početnih uslova nuklearne eksplozije i približava se tipičnom za jaku eksploziju u vazduhu, tj. Takvi parametri talasa mogli bi se uočiti tokom eksplozije velike mase konvencionalnog eksploziva.
Vrijeme: 0.0036s. Udaljenost: 60m Temperatura: 600 hiljada°C. Unutrašnji udar, prošavši cijelu izotermnu sferu, sustiže se i spaja sa vanjskim, povećavajući svoju gustinu i formirajući tzv. jak udar je jedan front udarnog talasa. Gustina materije u sferi pada na 1/3 atmosferske.
Vrijeme: 0.014s. Udaljenost: 110m Temperatura: 400 hiljada°C. Sličan udarni val u epicentru eksplozije prve sovjetske atomske bombe snage 22 kt na visini od 30 m izazvao je seizmički pomak koji je uništio imitaciju metro tunela s različitim vrstama pričvršćivanja na dubinama od 10 i 20 30 m, uginule su životinje u tunelima na dubinama od 10, 20 i 30 m. Na površini se pojavila neupadljiva depresija u obliku tanjira, prečnika oko 100 m. Slični uslovi bili su u epicentru eksplozije od 21 kt na visini od 30 m Formirano je 2 m.
Vrijeme: 0.004s. Udaljenost: 135m
Temperatura: 300 hiljada°C. Maksimalna visina vazdušne eksplozije je 1 Mt da bi se formirao primetan krater u zemlji. Prednji dio udarnog vala je izobličen udarima nakupina pare bombe:
Vrijeme: 0.007s. Udaljenost: 190m Temperatura: 200 hiljada°C. Na glatkoj i naizgled sjajnoj prednjoj strani, ritam. talasi formiraju velike plikove i svetle tačke (sfera kao da ključa). Gustina materije u izotermnoj sferi prečnika ~150 m pada ispod 10% atmosferske.
Nemasivni objekti isparavaju nekoliko metara prije dolaska požara. sfere („Trkovi s konopcem”); ljudsko tijelo na strani eksplozije imat će vremena da se ugljeni, i potpuno će ispariti dolaskom udarnog vala.
Vrijeme: 0.01s. Udaljenost: 214m Temperatura: 200 hiljada°C. Sličan zračni udarni val prve sovjetske atomske bombe na udaljenosti od 60 m (52 m od epicentra) uništio je glave šahtova koji vode u imitacije tunela podzemne željeznice ispod epicentra (vidi gore). Svaka glava bila je moćan armiranobetonski kazamat, pokriven malim zemljanim nasipom. Fragmenti glava pali su u debla, koja su potom smrvljena seizmičkim valom.
Vrijeme: 0.015s. Udaljenost: 250m Temperatura: 170 hiljada°C. Udarni talas u velikoj meri uništava stene. Brzina udarnog vala je veća od brzine zvuka u metalu: teorijska granica čvrstoće ulaznih vrata u sklonište; rezervoar se spljošti i izgori.
Vrijeme: 0.028s. Udaljenost: 320m Temperatura: 110 hiljada°C. Osoba se raspršuje mlazom plazme (brzina udarnog talasa = brzina zvuka u kostima, tijelo se sruši u prah i odmah izgori). Potpuno uništenje najtrajnijih nadzemnih konstrukcija.
Vrijeme: 0.073s. Udaljenost: 400m Temperatura: 80 hiljada°C. Nepravilnosti na sferi nestaju. Gustoća supstance pada u centru na skoro 1%, a na rubu izoterme. sfere prečnika od ~320 m do 2% atmosferskog Na ovoj udaljenosti, u roku od 1,5 s, zagrijavanje do 30.000 °C i pada na 7.000 °C, ~5 s zadržavanje na nivou od ~6.500 °C i smanjenje temperature u. 10-20 s dok se vatrena lopta kreće prema gore.
Vrijeme: 0.079s. Udaljenost: 435m Temperatura: 110 hiljada°C. Potpuno uništenje autoputeva sa asfaltnim i betonskim površinama Temperaturni minimum zračenja udarnog talasa, kraj 1. faze sjaja. Sklonište metro tipa, obloženo cijevima od lijevanog željeza i monolitnim armiranim betonom i ukopano do 18 m, proračunato je da može izdržati eksploziju (40 kt) bez razaranja na visini od 30 m na minimalnoj udaljenosti od 150 m ( Udarni talasni pritisak reda 5 MPa), 38 kt RDS-a je ispitano 2 na udaljenosti od 235 m (pritisak ~1,5 MPa), zadobilo manje deformacije i oštećenja. Na temperaturama u frontu kompresije ispod 80 hiljada °C, novi molekuli NO2 se više ne pojavljuju, sloj dušikovog dioksida postepeno nestaje i prestaje da zaklanja unutrašnje zračenje. Udarna sfera postepeno postaje providna i kroz nju se, kao kroz zatamnjeno staklo, neko vrijeme vide oblaci isparenja bombe i izotermna sfera; Općenito, vatrena sfera je slična vatrometu. Zatim, kako se prozirnost povećava, intenzitet zračenja se povećava i detalji sfere, kao da ponovo pale, postaju nevidljivi. Proces podsjeća na kraj ere rekombinacije i rađanje svjetlosti u svemiru nekoliko stotina hiljada godina nakon Velikog praska.
Vrijeme: 0.1s. Udaljenost: 530m Temperatura: 70 hiljada°C. Kada se front udarnog vala odvoji i krene naprijed od granice vatrene sfere, njegova stopa rasta primjetno opada. Počinje 2. faza sjaja, manje intenzivne, ali dva reda veličine duže, sa oslobađanjem 99% energije zračenja eksplozije uglavnom u vidljivom i IC spektru. U prvih sto metara, osoba nema vremena da vidi eksploziju i umire bez patnje (vrijeme ljudske vizualne reakcije je 0,1 - 0,3 s, vrijeme reakcije na opekotinu je 0,15 - 0,2 s).
Vrijeme: 0.15s. Udaljenost: 580m Temperatura: 65 hiljada°C. Radijacija ~100,000 Gy. Čovjeku ostaju ugljenisani fragmenti kosti (brzina udarnog vala je reda brzine zvuka u mekim tkivima: hidrodinamički udar koji uništava ćelije i tkivo prolazi kroz tijelo).
Vrijeme: 0.25s. Udaljenost: 630m Temperatura: 50 hiljada°C. Penetrirajuća radijacija ~40,000 Gy. Osoba se pretvara u ugljenisanu olupinu: udarni val uzrokuje traumatsku amputaciju, koja se događa u djeliću sekunde. vatrena sfera žari ostatke. Potpuno uništenje rezervoara. Potpuno uništenje podzemnih kablovskih vodova, vodovoda, gasovoda, kanalizacije, inspekcijskih bunara. Uništavanje podzemnih armirano-betonskih cijevi prečnika 1,5 m i debljine zida 0,2 m. Rušenje lučne betonske brane hidroelektrane. Teška razaranja dugotrajnih armiranobetonskih utvrđenja. Manja oštećenja na podzemnim objektima metroa.
Vrijeme: 0.4s. Udaljenost: 800m Temperatura: 40 hiljada°C. Grejanje objekata do 3000 °C. Penetrirajuća radijacija ~20,000 Gy. Potpuno uništavanje svih zaštitnih objekata civilne odbrane (skloništa) i uništavanje zaštitnih uređaja na ulazima u metro. Rušenje gravitacione betonske brane hidroelektrane, bunkeri postaju neefikasni na udaljenosti od 250 m.
Vrijeme: 0.73s. Udaljenost: 1200m Temperatura: 17 hiljada°C. Radijacija ~5000 Gy. Uz visinu eksplozije od 1200 m, zagrijavanje prizemnog zraka u epicentru prije dolaska udara. talasi do 900°C. Čovjek - 100% smrt od udarnog talasa. Uništavanje skloništa projektovanih za 200 kPa (tip A-III ili klasa 3). Potpuno uništenje montažnih armirano-betonskih bunkera na udaljenosti od 500 m u uslovima prizemne eksplozije. Potpuno uništenje željezničkih pruga. Maksimalni sjaj druge faze sjaja sfere do tada je oslobodio ~20% svjetlosne energije
Vrijeme: 1.4s. Udaljenost: 1600m Temperatura: 12 hiljada°C. Grejanje objekata do 200°C. Radijacija 500 Gy. Brojne opekotine od 3-4 stepena do 60-90% površine tela, teška oštećenja radijacijom u kombinaciji sa drugim povredama, smrtnost odmah ili do 100% u prvom danu. Tenk je odbačen oko 10 m i oštećen. Potpuno rušenje metalnih i armirano-betonskih mostova raspona 30 - 50 m.
Vrijeme: 1.6s. Udaljenost: 1750m Temperatura: 10 hiljada°C. Zračenje cca. 70 Gr. Posada tenka umire u roku od 2-3 sedmice od izuzetno teške radijacijske bolesti. Potpuno uništenje betonskih, armirano-betonskih monolitnih (niskih) i potresno otpornih objekata od 0,2 MPa, ugrađenih i samostojećih zaklona projektovanih za 100 kPa (tip A-IV ili klasa 4), skloništa u podrumima višenamenskih objekata -spratnice.
Vrijeme: 1.9c. Udaljenost: 1900m Temperatura: 9 hiljada °C Opasno oštećenje osobe udarnim talasom i bacanjem do 300 m sa početnom brzinom do 400 km/h, od čega je 100-150 m (0,3-0,5 putanje) slobodan let, i preostala udaljenost su brojni rikošeti o tlo. Zračenje od oko 50 Gy je fulminantni oblik radijacijske bolesti[, 100% smrtnosti u roku od 6-9 dana. Uništavanje ugrađenih skloništa projektovanih za 50 kPa. Teška razaranja potresno otpornih objekata. Pritisak 0,12 MPa i više - svi gradski objekti su gusti i ispražnjeni i pretvaraju se u čvrsti šut (pojedinačni krš se spajaju u jedan čvrsti), visina šuta može biti 3-4 m (D ~ 2 km), zgnječen odozdo udarnim valom koji se odbija od tla i počinje da se diže; izotermna sfera u njoj se ruši, formirajući brz uzlazni tok u epicentru - budućoj nogi gljive.
Vrijeme: 2.6s. Udaljenost: 2200m Temperatura: 7,5 hiljada°C. Teške povrede osobe udarnim talasom. Radijacija ~10 Gy je izuzetno teška akutna radijaciona bolest, sa kombinacijom povreda, 100% smrtnosti u roku od 1-2 nedelje. Siguran boravak u rezervoaru, u utvrđenom podrumu sa armirano-betonskim plafonom i u većini skloništa G.O. 0,1 MPa - projektni pritisak udarnog vala za projektovanje konstrukcija i zaštitnih uređaja podzemnih konstrukcija plitkih linija podzemne željeznice.
Vrijeme: 3.8c. Udaljenost: 2800m Temperatura: 7,5 hiljada°C. Zračenje od 1 Gy - u mirnim uslovima i blagovremenom lečenju, neopasna radijaciona povreda, ali uz nehigijenske uslove i teški fizički i psihički stres koji prati katastrofu, nedostatak medicinske nege, ishrane i normalnog odmora, do polovine žrtava umiru samo od zračenja i pratećih bolesti, a po visini štete (plus ozljede i opekotine) mnogo više. Pritisak manji od 0,1 MPa - urbana područja sa gustim zgradama pretvaraju se u čvrsti šut. Potpuno uništenje podruma bez armiranja konstrukcija 0,075 MPa. Prosječna razaranja građevina otpornih na potres je 0,08-0,12 MPa. Teška oštećenja montažnih armirano-betonskih bunkera. Detonacija pirotehničkih sredstava.
Vrijeme: 6c. Udaljenost: 3600m Temperatura: 4,5 hiljada°C. Umjereno oštećenje osobe udarnim valom. Zračenje ~0,05 Gy - doza nije opasna. Ljudi i predmeti ostavljaju "sjene" na asfaltu. Potpuno uništenje administrativnih višespratnih okvirnih (kancelarijskih) zgrada (0,05-0,06 MPa), skloništa najjednostavnijeg tipa; teško i potpuno uništenje masivnih industrijskih objekata. Skoro svi gradski objekti su uništeni formiranjem lokalnog ruševina (jedna kuća - jedna ruševina). Potpuno uništenje putničkih automobila, potpuno uništenje šume. Elektromagnetski impuls od ~3 kV/m utiče na neosetljive električne uređaje. Uništenje je slično zemljotresu od 10 bodova. Sfera se pretvorila u vatrenu kupolu, poput mjehura koji lebdi, noseći sa sobom stub dima i prašine sa površine zemlje: karakteristična eksplozivna gljiva raste početnom vertikalnom brzinom do 500 km/h. Brzina vjetra na površini do epicentra je ~100 km/h.
Vrijeme: 10c. Udaljenost: 6400m Temperatura: 2 hiljade°C. Na kraju efektivnog vremena druge faze sjaja, oslobođeno je ~80% ukupne energije svjetlosnog zračenja. Preostalih 20% svijetli bezopasno oko minutu uz kontinuirano smanjenje intenziteta, postepeno se gubi u oblacima. Uništavanje najjednostavnijeg tipa skloništa (0,035-0,05 MPa). U prvim kilometrima osoba neće čuti urlik eksplozije zbog oštećenja sluha od udarnog vala. Čovek je odbačen unazad udarnim talasom od ~20 m sa početnom brzinom od ~30 km/h. Potpuno uništenje višespratnih ciglanih kuća, panelnih kuća, teško uništenje skladišta, umjereno uništenje okvirnih upravnih zgrada. Razaranja su slična zemljotresu jačine 8 stepeni Rihterove skale. Sigurno u gotovo svakom podrumu.
Sjaj vatrene kupole prestaje da bude opasan, pretvara se u ognjeni oblak, koji raste u svom obimu; vrući plinovi u oblaku počinju rotirati u vrtlogu u obliku torusa; vrući produkti eksplozije lokalizirani su u gornjem dijelu oblaka. Protok prašnjavog zraka u stupu kreće se dvostruko brže od uspona „pečurke“, pretiče oblak, prolazi kroz njega, razilazi se i, takoreći, namotava se oko njega, kao na kolut u obliku prstena.
Vrijeme: 15c. Udaljenost: 7500m. Lagano oštećenje osobe udarnim talasom. Opekotine trećeg stepena na izloženim delovima tela. Potpuno uništenje drvenih kuća, teško uništenje višespratnih zgrada od cigle 0,02-0,03 MPa, prosječno uništenje ciglanih skladišta, višespratnih armirano-betonskih, panelnih kuća; slabo uništenje administrativnih zgrada 0,02-0,03 MPa, masivne industrijske strukture. Automobili se zapale. Uništenje je slično zemljotresu jačine 6 stepeni Rihterove skale ili uraganu magnitude 12. do 39 m/s. „Gljiva“ je narasla do 3 km iznad centra eksplozije (prava visina pečurke je veća od visine eksplozije bojeve glave, oko 1,5 km), ima „suknju“ kondenzacije vodene pare u struja toplog vazduha, raspršena oblakom u hladnim gornjim slojevima atmosfere.
Vrijeme: 35c. Udaljenost: 14km. Opekotine drugog stepena. Papir se i tamna cerada. Zona neprekidnih požara u područjima gusto zapaljivih zgrada moguća je požarna oluja i tornado (Hirošima, „Operacija Gomora“). Slaba destrukcija panelnih zgrada. Onesposobljavanje aviona i projektila. Razaranje je slično zemljotresu od 4-5 poena, oluji od 9-11 poena V = 21 - 28,5 m/s. „Gljiva“ je narasla na ~5 km, vatreni oblak sija sve slabije.
Vrijeme: 1 min. Udaljenost: 22km. Opekotine prvog stepena - moguća smrt u odeći za plažu. Uništavanje armiranog stakla. Čupanje velikih stabala. Zona pojedinačnih požara „Gljiva“ je porasla na 7,5 km, oblak prestaje da emituje svetlost i sada ima crvenkastu nijansu zbog azotnih oksida koje će ga oštro izdvojiti među ostalim oblacima.
Vrijeme: 1,5 min. Udaljenost: 35km. Maksimalni radijus oštećenja nezaštićene osjetljive električne opreme elektromagnetnim impulsom. Gotovo svo obično staklo i dio armiranog stakla na prozorima su polomljeni - posebno u mraznoj zimi, plus mogućnost posjekotina od letećih krhotina. „Gljiva“ se podigla na 10 km, brzina uspona bila je ~220 km/h. Iznad tropopauze, oblak se razvija pretežno u širinu.
Vrijeme: 4min. Udaljenost: 85km. Bljesak izgleda kao veliko, neprirodno sjajno Sunce na horizontu i može izazvati opekotine mrežnjače i nalet topline na lice. Udarni val koji stigne nakon 4 minute i dalje može oboriti osobu s nogu i razbiti pojedinačna stakla na prozorima. „Gljiva“ se digla preko 16 km, brzina uspona ~140 km/h
Vrijeme: 8 min. Udaljenost: 145km. Bljesak se ne vidi iza horizonta, ali se vidi jak sjaj i vatreni oblak. Ukupna visina „pečurke“ je do 24 km, oblak je visok 9 km i prečnik 20-30 km, najširim delom „naslanja“ na tropopauzu. Oblak pečurke je narastao do svoje maksimalne veličine i promatra se oko sat vremena ili više dok ga vjetrovi ne rasprše i pomiješa s normalnim oblacima. Padavine sa relativno velikim česticama padaju iz oblaka u roku od 10-20 sati, formirajući obližnji radioaktivni trag.
Vrijeme: 5,5-13 sati Udaljenost: 300-500 km. Dalja granica umjereno zaražene zone (zona A). Nivo zračenja na vanjskoj granici zone je 0,08 Gy/h; ukupna doza zračenja 0,4-4 Gy.
Vrijeme: ~10 mjeseci. Efektivno vrijeme polutaloženja radioaktivnih tvari za niže slojeve tropske stratosfere (do 21 km) također se javlja uglavnom u srednjim geografskim širinama na istoj hemisferi gdje je došlo do eksplozije.
Spomenik prvom testiranju atomske bombe Trinity. Ovaj spomenik je podignut na poligonu White Sands 1965. godine, 20 godina nakon Trinity testa. Na ploči spomenika piše: "Prva svjetska proba atomske bombe održana je na ovom mjestu 16. jula 1945." Još jedna ploča ispod obilježava oznaku lokacije kao Nacionalna povijesna znamenitost. (Foto: Wikicommons)
Geopolitičke ambicije velikih sila uvijek dovode do trke u naoružanju. Razvoj novih vojnih tehnologija dao je jednoj ili drugoj zemlji prednost u odnosu na druge. Tako se, skokovima i granicama, čovječanstvo približilo pojavi strašnog oružja - nuklearna bomba. Od kog datuma je počeo izvještaj o atomskoj eri, koliko zemalja na našoj planeti ima nuklearni potencijal i koja je fundamentalna razlika između hidrogenske bombe i atomske? Odgovor na ova i druga pitanja možete pronaći čitajući ovaj članak.
Koja je razlika između hidrogenske i nuklearne bombe?
Bilo koje nuklearno oružje na osnovu intranuklearne reakcije, čija je snaga sposobna da gotovo trenutno uništi veliki broj stambenih jedinica, kao i opreme, te svih vrsta zgrada i objekata. Razmotrimo klasifikaciju nuklearnih bojevih glava u službi nekih zemalja:
- Nuklearna (atomska) bomba. Tokom nuklearne reakcije i fisije plutonija i uranijuma, energija se oslobađa u kolosalnim razmjerima. Tipično, jedna bojeva glava sadrži dva punjenja plutonijuma iste mase, koja eksplodiraju jedno od drugog.
- Vodikova (termonuklearna) bomba. Energija se oslobađa na osnovu fuzije jezgri vodika (otuda i naziv). Intenzitet udarnog vala i količina oslobođene energije za nekoliko je puta veća od atomske energije.
Šta je moćnije: nuklearna ili hidrogenska bomba?
Dok su se naučnici pitali kako iskoristiti atomsku energiju dobijenu u procesu termonuklearne fuzije vodonika u miroljubive svrhe, vojska je već izvršila više od deset testova. Ispostavilo se da napuniti nekoliko megatona hidrogenske bombe su hiljade puta moćnije od atomske bombe. Čak je teško i zamisliti šta bi se dogodilo sa Hirošimom (i zaista sa samim Japanom) da je u bombi od 20 kilotona bačenoj na nju bilo vodonika.
Razmotrite moćnu destruktivnu silu koja je rezultat eksplozije hidrogenske bombe od 50 megatona:
- Vatrena lopta: prečnik 4,5 -5 kilometara u prečniku.
- Zvučni talas: Eksplozija se čuje sa 800 kilometara udaljenosti.
- Energija: od oslobođene energije, osoba može dobiti opekotine na koži, na udaljenosti do 100 kilometara od epicentra eksplozije.
- nuklearna gljiva: visina je preko 70 km visine, poluprečnik kape je oko 50 km.
Atomske bombe takve snage nikada ranije nisu detonirane. Postoje pokazatelji da je bomba bačena na Hirošimu 1945. godine, ali je njena veličina bila značajno inferiorna u odnosu na gore opisano pražnjenje vodonika:
- Vatrena lopta: prečnik oko 300 metara.
- nuklearna gljiva: visina 12 km, radijus kape - oko 5 km.
- Energija: temperatura u centru eksplozije dostigla je 3000C°.
Sada su u arsenalu nuklearnih sila naime hidrogenske bombe. Pored činjenice da prednjače u svojim karakteristikama svojih " mala braća“, mnogo su jeftinije za proizvodnju.
Princip rada hidrogenske bombe
Pogledajmo to korak po korak, faze detonacije hidrogenskih bombi:
- Detonacija punjenja. Punjenje je u posebnom omotaču. Nakon detonacije, neutroni se oslobađaju i stvara se visoka temperatura potrebna za početak nuklearne fuzije u glavnom naboju.
- Fisija litijuma. Pod uticajem neutrona, litijum se razdvaja na helijum i tricijum.
- Termonuklearna fuzija. Tricij i helij pokreću termonuklearnu reakciju, uslijed koje vodik ulazi u proces, a temperatura unutar naboja trenutno raste. Dolazi do termonuklearne eksplozije.
Princip rada atomske bombe
- Detonacija punjenja. Bomba sadrži nekoliko izotopa (uranijum, plutonijum, itd.), koji se raspadaju pod detonacionim poljem i hvataju neutrone.
- Lavini proces. Uništenje jednog atoma pokreće raspad još nekoliko atoma. Postoji lančani proces koji podrazumijeva uništavanje velikog broja jezgara.
- Nuklearna reakcija. Za vrlo kratko vrijeme svi dijelovi bombe čine jednu cjelinu, a masa punjenja počinje da prelazi kritičnu masu. Oslobađa se ogromna količina energije, nakon čega dolazi do eksplozije.
Opasnost od nuklearnog rata
Čak i sredinom prošlog stoljeća, opasnost od nuklearnog rata nije bila vjerovatna. Dvije zemlje su imale atomsko oružje u svom arsenalu - SSSR i SAD. Lideri dviju supersila bili su itekako svjesni opasnosti od upotrebe oružja za masovno uništenje, a trka u naoružanju je najvjerovatnije vođena kao „konkurentski“ obračun.
Naravno, bilo je napetih momenata u odnosu na ovlasti, ali je zdrav razum uvijek prevagnuo nad ambicijama.
Situacija se promijenila krajem 20. vijeka. "Nuklearnu palicu" preuzele su ne samo razvijene zemlje zapadne Evrope, već i predstavnici Azije.
Ali, kao što verovatno znate, " nuklearni klub“sastoji se od 10 zemalja. Neslužbeno se vjeruje da Izrael, a možda i Iran, imaju nuklearne bojeve glave. Iako su potonji nakon uvođenja ekonomskih sankcija odustali od razvoja nuklearnog programa.
Nakon pojave prve atomske bombe, naučnici u SSSR-u i SAD-u počeli su razmišljati o oružju koje ne bi izazvalo tako velika razaranja i kontaminaciju neprijateljskih teritorija, ali bi ciljano djelovalo na ljudski organizam. Ideja je nastala oko stvaranje neutronske bombe.
Princip rada je interakcija neutronskog fluksa sa živim mesom i vojnom opremom. Što više proizvedenih radioaktivnih izotopa momentalno uništava osobu, a tenkovi, transporteri i drugo oružje za kratko vrijeme postaju izvori jakog zračenja.
Neutronska bomba eksplodira na udaljenosti od 200 metara do nivoa zemlje, a posebno je efikasna tokom neprijateljskog tenkovskog napada. Oklop vojne opreme, debljine 250 mm, sposoban je nekoliko puta smanjiti djelovanje nuklearne bombe, ali je nemoćan protiv gama zračenja neutronske bombe. Razmotrimo efekte neutronskog projektila snage do 1 kilotona na posadu tenka:
Kao što razumete, razlika između hidrogenske bombe i atomske bombe je ogromna. Razlika u reakciji nuklearne fisije između ovih naboja čini hidrogenska bomba je stotine puta razornija od atomske bombe.
Kada se koristi termonuklearna bomba od 1 megatona, sve u radijusu od 10 kilometara bit će uništeno. Stradaće ne samo zgrade i oprema, već i sva živa bića.
Šefovi nuklearnih zemalja to bi trebali zapamtiti i koristiti “nuklearnu” prijetnju isključivo kao sredstvo odvraćanja, a ne kao ofanzivno oružje.
Video o razlikama između atomske i hidrogenske bombe
Ovaj video će detaljno i korak po korak opisati princip rada atomske bombe, kao i glavne razlike od vodikove: