Bagaimana cara kerja bom hidrogen? Bom paling kuat di dunia
Bom Hidrogen (Hydrogen Bomb, HB) merupakan senjata pemusnah massal dengan daya rusak yang luar biasa (kekuatannya diperkirakan mencapai megaton TNT). Prinsip pengoperasian bom dan strukturnya didasarkan pada penggunaan energi fusi termonuklir inti hidrogen. Proses yang terjadi selama ledakan serupa dengan yang terjadi pada bintang (termasuk Matahari). Pengujian pertama VB yang cocok untuk transportasi jarak jauh (dirancang oleh A.D. Sakharov) dilakukan di Uni Soviet di lokasi pengujian dekat Semipalatinsk.
Reaksi termonuklir
Matahari mengandung cadangan hidrogen yang sangat besar, yang terus-menerus terkena tekanan dan suhu sangat tinggi (sekitar 15 juta derajat Kelvin). Pada kepadatan dan suhu plasma yang ekstrim, inti atom hidrogen saling bertabrakan secara acak. Hasil tumbukan adalah peleburan inti, dan sebagai konsekuensinya, pembentukan inti unsur yang lebih berat - helium.
Reaksi jenis ini disebut fusi termonuklir; reaksi ini ditandai dengan pelepasan energi dalam jumlah besar.
Hukum fisika menjelaskan pelepasan energi selama reaksi termonuklir sebagai berikut: sebagian massa inti ringan yang terlibat dalam pembentukan unsur-unsur yang lebih berat tetap tidak terpakai dan diubah menjadi energi murni dalam jumlah yang sangat besar. Itulah sebabnya benda angkasa kita kehilangan sekitar 4 juta ton materi per detik, sekaligus melepaskan aliran energi secara terus menerus ke luar angkasa.
Isotop hidrogen
Sains juga mengetahui tritium, isotop hidrogen ketiga, yang intinya mengandung 1 proton dan 2 neutron. Tritium dicirikan oleh ketidakstabilan dan peluruhan spontan yang konstan dengan pelepasan energi (radiasi), yang mengakibatkan terbentuknya isotop helium. Jejak tritium ditemukan di lapisan atas atmosfer bumi: di sanalah, di bawah pengaruh sinar kosmik, molekul gas yang membentuk udara mengalami perubahan serupa. Tritium juga dapat diproduksi di reaktor nuklir dengan menyinari isotop litium-6 dengan fluks neutron yang kuat.
Pengembangan dan pengujian pertama bom hidrogen
Sebagai hasil dari analisis teoretis yang menyeluruh, para ahli dari Uni Soviet dan Amerika Serikat sampai pada kesimpulan bahwa campuran deuterium dan tritium mempermudah terjadinya reaksi fusi termonuklir. Berbekal pengetahuan tersebut, para ilmuwan dari Amerika Serikat pada tahun 50-an abad lalu mulai menciptakan bom hidrogen. Dan sudah pada musim semi tahun 1951, uji coba dilakukan di lokasi uji Enewetak (sebuah atol di Samudra Pasifik), tetapi kemudian hanya fusi termonuklir parsial yang tercapai.
Setahun lebih berlalu, dan pada bulan November 1952, uji kedua bom hidrogen dengan hasil sekitar 10 Mt TNT dilakukan. Namun, ledakan itu hampir tidak bisa disebut ledakan bom termonuklir dalam pengertian modern: sebenarnya, alat tersebut adalah sebuah wadah besar (seukuran bangunan tiga lantai) yang diisi dengan deuterium cair.
Rusia juga mengambil tugas untuk meningkatkan senjata atom, dan bom hidrogen pertama dari proyek A.D. Sakharov diuji di lokasi uji Semipalatinsk pada 12 Agustus 1953. RDS-6 (jenis senjata pemusnah massal ini dijuluki “engah” Sakharov, karena desainnya melibatkan penempatan lapisan deuterium yang mengelilingi muatan pemrakarsa secara berurutan) memiliki kekuatan 10 Mt. Namun, tidak seperti “rumah tiga lantai” Amerika, bom Soviet berukuran kompak, dan dapat dengan cepat dikirim ke lokasi penurunan di wilayah musuh dengan menggunakan pembom strategis.
Menerima tantangan tersebut, Amerika Serikat pada bulan Maret 1954 meledakkan bom udara yang lebih kuat (15 Mt) di lokasi uji coba di Bikini Atoll (Samudra Pasifik). Uji coba tersebut menyebabkan lepasnya sejumlah besar zat radioaktif ke atmosfer, beberapa di antaranya jatuh dalam curah hujan ratusan kilometer dari pusat ledakan.
Karena proses yang terjadi selama peledakan bom hidrogen menghasilkan helium yang stabil dan tidak berbahaya, emisi radioaktif diharapkan tidak melebihi tingkat kontaminasi dari detonator fusi atom. Namun perhitungan dan pengukuran dampak radioaktif yang sebenarnya sangat bervariasi, baik dalam kuantitas maupun komposisi. Oleh karena itu, kepemimpinan AS memutuskan untuk menghentikan sementara desain senjata ini sampai dampaknya terhadap lingkungan dan manusia dipelajari sepenuhnya.
Video: tes di Uni Soviet
Tsar Bomba - bom termonuklir Uni Soviet
Uni Soviet menandai tonggak sejarah dalam rantai produksi bom hidrogen ketika pada tanggal 30 Oktober 1961, uji coba “Bom Tsar” berkekuatan 50 megaton (terbesar dalam sejarah) dilakukan di Novaya Zemlya - hasil kerja bertahun-tahun oleh kelompok penelitian A.D. Sakharov. Ledakan terjadi di ketinggian 4 kilometer, dan gelombang kejutnya terekam sebanyak tiga kali oleh instrumen di seluruh dunia. Terlepas dari kenyataan bahwa pengujian tersebut tidak menunjukkan adanya kegagalan, bom tersebut tidak pernah digunakan. Namun fakta bahwa Soviet memiliki senjata semacam itu memberikan kesan yang tak terhapuskan di seluruh dunia, dan Amerika Serikat berhenti mengumpulkan tonase persenjataan nuklirnya. Rusia, pada gilirannya, memutuskan untuk meninggalkan penggunaan hulu ledak dengan muatan hidrogen ke dalam tugas tempur.
Bom hidrogen adalah perangkat teknis yang kompleks, yang ledakannya memerlukan serangkaian proses yang berurutan.
Pertama, muatan inisiator yang terletak di dalam cangkang VB (miniatur bom atom) meledak, menghasilkan pelepasan neutron yang kuat dan terciptanya suhu tinggi yang diperlukan untuk memulai fusi termonuklir pada muatan utama. Pengeboman neutron besar-besaran terhadap sisipan litium deuterida (diperoleh dengan menggabungkan deuterium dengan isotop litium-6) dimulai.
Di bawah pengaruh neutron, litium-6 terpecah menjadi tritium dan helium. Sekring atom dalam hal ini menjadi sumber bahan yang diperlukan agar fusi termonuklir dapat terjadi pada bom yang diledakkan itu sendiri.
Campuran tritium dan deuterium memicu reaksi termonuklir, menyebabkan suhu di dalam bom meningkat dengan cepat, dan semakin banyak hidrogen yang terlibat dalam proses tersebut.
Prinsip pengoperasian bom hidrogen menyiratkan terjadinya proses-proses ini dengan sangat cepat (perangkat pengisian daya dan tata letak elemen-elemen utama berkontribusi terhadap hal ini), yang bagi pengamat tampak seketika.
Superbomb: fisi, fusi, fisi
Urutan proses yang dijelaskan di atas berakhir setelah dimulainya reaksi deuterium dengan tritium. Selanjutnya, diputuskan untuk menggunakan fisi nuklir daripada fusi yang lebih berat. Setelah peleburan inti tritium dan deuterium, helium bebas dan neutron cepat dilepaskan, yang energinya cukup untuk memulai fisi inti uranium-238.
Neutron cepat mampu membelah atom dari cangkang uranium superbom. Fisi satu ton uranium menghasilkan energi sekitar 18 Mt. Dalam hal ini, energi dihabiskan tidak hanya untuk menciptakan gelombang ledakan dan melepaskan panas dalam jumlah besar. Setiap atom uranium meluruh menjadi dua “fragmen” radioaktif. Seluruh “buket” berbagai unsur kimia (hingga 36) dan sekitar dua ratus isotop radioaktif terbentuk. Karena alasan inilah banyak terjadi dampak radioaktif yang tercatat ratusan kilometer dari pusat ledakan.
Setelah jatuhnya Tirai Besi, diketahui bahwa Uni Soviet berencana mengembangkan “Tsar Bomb” dengan kapasitas 100 Mt. Karena kenyataan bahwa pada saat itu belum ada pesawat yang mampu membawa muatan sebesar itu, gagasan tersebut ditinggalkan dan digantikan dengan bom berkekuatan 50 Mt.
Akibat ledakan bom hidrogen
Gelombang kejut
Ledakan bom hidrogen menimbulkan kehancuran dan konsekuensi skala besar, dan dampak utamanya (yang jelas, langsung) ada tiga kali lipat. Dampak langsung yang paling nyata adalah gelombang kejut dengan intensitas sangat tinggi. Kemampuan destruktifnya berkurang seiring dengan jarak dari pusat ledakan, dan juga bergantung pada kekuatan bom itu sendiri dan ketinggian ledakannya.
Efek termal
Menurut perhitungan berdasarkan tes di kehidupan nyata, orang memiliki peluang 50% untuk bertahan hidup jika mereka:
- Mereka berada di shelter beton bertulang (bawah tanah) 8 km dari pusat ledakan (EV);
- Mereka berlokasi di bangunan tempat tinggal pada jarak 15 km dari EV;
- Mereka akan berada di area terbuka pada jarak lebih dari 20 km dari EV dengan jarak pandang yang buruk (untuk suasana “bersih”, jarak minimum dalam hal ini adalah 25 km).
Dengan jarak dari kendaraan listrik, kemungkinan bertahan hidup pada orang yang berada di area terbuka meningkat tajam. Jadi pada jarak 32 km menjadi 90-95%. Radius 40-45 km merupakan batas dampak primer suatu ledakan.
Bola api
Dampak lain yang nyata dari ledakan bom hidrogen adalah badai api (angin topan) yang terjadi secara terus-menerus, yang terbentuk akibat sejumlah besar bahan mudah terbakar yang masuk ke dalam bola api. Namun, meskipun demikian, akibat ledakan yang paling berbahaya adalah pencemaran radiasi terhadap lingkungan sejauh puluhan kilometer.
Kejatuhan
Bola api yang muncul setelah ledakan dengan cepat terisi partikel radioaktif dalam jumlah besar (produk peluruhan inti berat). Ukuran partikelnya sangat kecil sehingga ketika memasuki lapisan atas atmosfer, mereka dapat bertahan di sana dalam waktu yang sangat lama. Segala sesuatu yang sampai ke permukaan bumi seketika berubah menjadi abu dan debu, lalu ditarik menjadi tiang api.
Pusaran api mencampur partikel-partikel ini dengan partikel bermuatan, membentuk campuran debu radioaktif yang berbahaya, proses sedimentasi butirannya berlangsung lama.
Partikel yang lebih kecil dan tidak dapat dibedakan dapat “mengambang” di atmosfer selama bertahun-tahun, berulang kali mengelilingi bumi. Pada saat mereka jatuh ke permukaan, mereka telah kehilangan cukup banyak radioaktivitas. Yang paling berbahaya adalah strontium-90, yang memiliki waktu paruh 28 tahun dan menghasilkan radiasi yang stabil selama ini. Kemunculannya terdeteksi oleh instrumen di seluruh dunia. “Mendarat” di rumput dan dedaunan, ia terlibat dalam rantai makanan. Oleh karena itu, pemeriksaan terhadap orang-orang yang berlokasi ribuan kilometer dari lokasi pengujian menunjukkan adanya strontium-90 yang terakumulasi di tulang. Meskipun kandungannya sangat rendah, prospek menjadi “tempat pembuangan sampah untuk menyimpan limbah radioaktif” bukanlah pertanda baik bagi manusia, yang dapat menyebabkan berkembangnya penyakit ganas tulang. Di wilayah Rusia (serta negara-negara lain) yang dekat dengan lokasi uji peluncuran bom hidrogen, masih terdapat peningkatan latar belakang radioaktif, yang sekali lagi membuktikan kemampuan senjata jenis ini untuk meninggalkan konsekuensi yang signifikan.
Video tentang bom hidrogen
Jika Anda memiliki pertanyaan, tinggalkan di komentar di bawah artikel. Kami atau pengunjung kami akan dengan senang hati menjawabnya
Banyak pembaca kami mengasosiasikan bom hidrogen dengan bom atom, hanya saja jauh lebih kuat. Faktanya, ini adalah senjata baru yang fundamental, yang memerlukan upaya intelektual yang sangat besar untuk pembuatannya dan bekerja berdasarkan prinsip-prinsip fisik yang berbeda secara fundamental.
"Engah"
Bom masa kini
Satu-satunya kesamaan antara bom atom dan bom hidrogen adalah keduanya melepaskan energi kolosal yang tersembunyi di dalam inti atom. Hal ini dapat dilakukan dengan dua cara: membagi inti berat, misalnya uranium atau plutonium, menjadi inti yang lebih ringan (reaksi fisi) atau memaksa isotop hidrogen yang paling ringan untuk bergabung (reaksi fusi). Akibat kedua reaksi tersebut, massa bahan yang dihasilkan selalu lebih kecil dari massa atom aslinya. Namun massa tidak bisa hilang tanpa jejak - massa berubah menjadi energi menurut rumus terkenal Einstein E=mc2.
Bom atom
Untuk membuat bom atom, syarat perlu dan cukup adalah diperolehnya bahan fisil dalam jumlah yang cukup. Pekerjaan ini cukup padat karya, namun tingkat intelektualnya rendah, dan lebih dekat dengan industri pertambangan dibandingkan dengan ilmu pengetahuan yang tinggi. Sumber daya utama untuk pembuatan senjata semacam itu dihabiskan untuk pembangunan tambang uranium raksasa dan pabrik pengayaan. Bukti kesederhanaan perangkat ini adalah kenyataan bahwa kurang dari sebulan berlalu antara produksi plutonium yang dibutuhkan untuk bom pertama dan ledakan nuklir pertama Soviet.
Mari kita ingat secara singkat prinsip pengoperasian bom semacam itu, yang diketahui dari kursus fisika sekolah. Hal ini didasarkan pada sifat uranium dan beberapa unsur transuranium, misalnya plutonium, untuk melepaskan lebih dari satu neutron selama peluruhan. Unsur-unsur ini dapat meluruh secara spontan atau karena pengaruh neutron lain.
Neutron yang dilepaskan dapat meninggalkan bahan radioaktif, atau dapat bertabrakan dengan atom lain sehingga menyebabkan reaksi fisi lainnya. Ketika konsentrasi tertentu suatu zat (massa kritis) terlampaui, jumlah neutron baru, yang menyebabkan fisi inti atom lebih lanjut, mulai melebihi jumlah inti yang membusuk. Jumlah atom yang membusuk mulai bertambah seperti longsoran salju, melahirkan neutron baru, yaitu terjadi reaksi berantai. Untuk uranium-235, massa kritisnya sekitar 50 kg, untuk plutonium-239 - 5,6 kg. Artinya, bola plutonium dengan berat kurang dari 5,6 kg hanyalah sepotong logam hangat, dan massa yang sedikit lebih besar hanya bertahan beberapa nanodetik.
Pengoperasian bom sebenarnya sederhana: kita mengambil dua belahan uranium atau plutonium, masing-masing sedikit lebih kecil dari massa kritisnya, menempatkannya pada jarak 45 cm, menutupinya dengan bahan peledak dan meledakkannya. Uranium atau plutonium disinter menjadi massa superkritis, dan reaksi nuklir dimulai. Semua. Ada cara lain untuk memulai reaksi nuklir - dengan menekan sepotong plutonium dengan ledakan dahsyat: jarak antar atom akan berkurang, dan reaksi akan dimulai pada massa kritis yang lebih rendah. Semua detonator atom modern beroperasi berdasarkan prinsip ini.
Permasalahan bom atom dimulai dari saat kita ingin meningkatkan kekuatan ledakannya. Menambah bahan fisil saja tidak cukup - begitu massanya mencapai massa kritis, ia akan meledak. Berbagai skema cerdik diciptakan, misalnya membuat bom bukan dari dua bagian, tetapi dari banyak bagian, yang membuat bom tersebut mulai menyerupai jeruk yang patah, dan kemudian merakitnya menjadi satu bagian dengan satu ledakan, namun tetap dengan kekuatan. lebih dari 100 kiloton, permasalahannya menjadi tidak dapat diatasi.
Bom H
Namun bahan bakar untuk fusi termonuklir tidak memiliki massa kritis. Di sini Matahari, yang diisi dengan bahan bakar termonuklir, menggantung di atas, reaksi termonuklir telah berlangsung di dalamnya selama miliaran tahun, dan tidak ada yang meledak. Selain itu, selama reaksi sintesis, misalnya, deuterium dan tritium (isotop hidrogen berat dan superberat), energi dilepaskan 4,2 kali lebih banyak dibandingkan selama pembakaran uranium-235 dengan massa yang sama.
Pembuatan bom atom lebih bersifat eksperimental dan bukan proses teoritis. Penciptaan bom hidrogen memerlukan munculnya disiplin ilmu fisika yang benar-benar baru: fisika plasma suhu tinggi dan tekanan ultra-tinggi. Sebelum mulai membuat bom, penting untuk memahami secara menyeluruh sifat fenomena yang hanya terjadi di inti bintang. Tidak ada eksperimen yang bisa membantu di sini - alat para peneliti hanyalah teori fisika dan matematika tingkat tinggi. Bukan suatu kebetulan bahwa peran besar dalam pengembangan senjata termonuklir adalah milik ahli matematika: Ulam, Tikhonov, Samarsky, dll.
Super klasik
Menjelang akhir tahun 1945, Edward Teller mengusulkan desain bom hidrogen pertama yang disebut "super klasik". Untuk menciptakan tekanan dan suhu yang sangat besar yang diperlukan untuk memulai reaksi fusi, seharusnya menggunakan bom atom konvensional. “Super klasik” itu sendiri adalah sebuah silinder panjang yang diisi dengan deuterium. Ruang "pengapian" perantara dengan campuran deuterium-tritium juga disediakan - reaksi sintesis deuterium dan tritium dimulai pada tekanan yang lebih rendah. Dengan analogi api, deuterium seharusnya berperan sebagai kayu bakar, campuran deuterium dan tritium - segelas bensin, dan bom atom - korek api. Skema ini disebut "pipa" - sejenis cerutu dengan pemantik atom di salah satu ujungnya. Fisikawan Soviet mulai mengembangkan bom hidrogen dengan menggunakan skema yang sama.
Namun, ahli matematika Stanislav Ulam, dengan menggunakan mistar hitung biasa, membuktikan kepada Teller bahwa terjadinya reaksi fusi deuterium murni dalam "super" hampir tidak mungkin terjadi, dan campuran tersebut memerlukan tritium dalam jumlah yang sedemikian besar sehingga untuk memproduksinya akan diperlukan. diperlukan untuk membekukan produksi plutonium tingkat senjata di Amerika Serikat.
Kembung dengan gula
Pada pertengahan tahun 1946, Teller mengusulkan desain bom hidrogen lainnya - "jam alarm". Ini terdiri dari lapisan bola uranium, deuterium dan tritium yang berselang-seling. Selama ledakan nuklir dari muatan pusat plutonium, tekanan dan suhu yang diperlukan diciptakan untuk dimulainya reaksi termonuklir di lapisan bom lainnya. Namun, “jam alarm” tersebut memerlukan pemrakarsa atom berkekuatan tinggi, dan Amerika Serikat (serta Uni Soviet) mengalami masalah dalam memproduksi uranium dan plutonium tingkat senjata.
Pada musim gugur 1948, Andrei Sakharov melakukan skema serupa. Di Uni Soviet, desainnya disebut “sloyka”. Bagi Uni Soviet, yang tidak punya waktu untuk memproduksi uranium-235 dan plutonium-239 tingkat senjata dalam jumlah yang cukup, pasta puff Sakharov adalah obat mujarab. Dan inilah alasannya.
Dalam bom atom konvensional, uranium-238 alami tidak hanya tidak berguna (energi neutron selama peluruhan tidak cukup untuk memulai fisi), tetapi juga berbahaya karena mudah menyerap neutron sekunder, sehingga memperlambat reaksi berantai. Oleh karena itu, 90% uranium tingkat senjata terdiri dari isotop uranium-235. Namun, neutron yang dihasilkan dari fusi termonuklir 10 kali lebih energik daripada neutron fisi, dan uranium-238 alami yang diiradiasi dengan neutron tersebut mulai melakukan fisi dengan sangat baik. Bom baru ini memungkinkan penggunaan uranium-238, yang sebelumnya dianggap sebagai produk limbah, sebagai bahan peledak.
Sorotan dari “pasta puff” Sakharov juga adalah penggunaan zat kristal putih terang, litium deuterida 6LiD, sebagai pengganti tritium yang sangat kekurangan.
Seperti disebutkan di atas, campuran deuterium dan tritium lebih mudah terbakar dibandingkan deuterium murni. Namun, di sinilah kelebihan tritium berakhir, dan hanya kekurangannya yang tersisa: dalam keadaan normal, tritium berbentuk gas, yang menyebabkan kesulitan dalam penyimpanan; tritium bersifat radioaktif dan meluruh menjadi helium-3 yang stabil, yang secara aktif mengonsumsi neutron cepat yang sangat dibutuhkan, sehingga membatasi umur simpan bom menjadi beberapa bulan.
Litium deutrida non-radioaktif, ketika disinari dengan neutron fisi lambat - akibat ledakan sekering atom - berubah menjadi tritium. Jadi, radiasi dari ledakan atom primer secara instan menghasilkan tritium dalam jumlah yang cukup untuk reaksi termonuklir lebih lanjut, dan deuterium awalnya terdapat dalam litium deuterida.
Bom seperti itu, RDS-6, berhasil diuji pada 12 Agustus 1953 di menara lokasi uji coba Semipalatinsk. Kekuatan ledakannya adalah 400 kiloton, dan masih ada perdebatan apakah itu benar-benar ledakan termonuklir atau ledakan atom yang sangat kuat. Bagaimanapun, reaksi fusi termonuklir dalam pasta puff Sakharov menyumbang tidak lebih dari 20% dari total daya muatan. Kontribusi utama terhadap ledakan ini dibuat oleh reaksi peluruhan uranium-238 yang diiradiasi dengan neutron cepat, berkat RDS-6 membuka era yang disebut bom “kotor”.
Faktanya adalah kontaminasi radioaktif utama berasal dari produk peluruhan (khususnya strontium-90 dan cesium-137). Pada dasarnya, “puff pastry” Sakharov adalah bom atom raksasa, yang hanya sedikit diperkuat oleh reaksi termonuklir. Bukan suatu kebetulan bahwa hanya satu ledakan “puff pastry” yang menghasilkan 82% strontium-90 dan 75% cesium-137, yang memasuki atmosfer sepanjang sejarah lokasi pengujian Semipalatinsk.
bom Amerika
Namun, Amerikalah yang pertama kali meledakkan bom hidrogen. Pada tanggal 1 November 1952, perangkat termonuklir Mike, dengan hasil 10 megaton, berhasil diuji di Atol Elugelab di Samudra Pasifik. Sulit untuk menyebut perangkat Amerika seberat 74 ton itu sebagai bom. "Mike" adalah perangkat besar seukuran rumah dua lantai, diisi dengan deuterium cair pada suhu mendekati nol mutlak ("puff pastry" Sakharov adalah produk yang sepenuhnya dapat diangkut). Namun, yang paling menonjol dari “Mike” bukanlah ukurannya, melainkan prinsip cerdik dalam mengompresi bahan peledak termonuklir.
Ingatlah bahwa ide utama bom hidrogen adalah untuk menciptakan kondisi fusi (tekanan dan suhu sangat tinggi) melalui ledakan nuklir. Dalam skema “kepulan”, muatan nuklir terletak di tengah, dan oleh karena itu ia tidak terlalu menekan deuterium melainkan menyebarkannya ke luar - peningkatan jumlah bahan peledak termonuklir tidak menyebabkan peningkatan daya - hanya saja tidak terjadi. punya waktu untuk meledak. Inilah yang membatasi kekuatan maksimum skema ini - “embusan” paling kuat di dunia, Orange Herald, yang diledakkan oleh Inggris pada tanggal 31 Mei 1957, hanya menghasilkan 720 kiloton.
Akan ideal jika kita bisa membuat sekering atom meledak di dalamnya, sehingga menekan bahan peledak termonuklir. Tapi bagaimana cara melakukan ini? Edward Teller mengemukakan ide cemerlang: mengompresi bahan bakar termonuklir bukan dengan energi mekanik dan fluks neutron, tetapi dengan radiasi sekering atom primer.
Dalam desain baru Teller, unit atom permulaan dipisahkan dari unit termonuklir. Ketika muatan atom dipicu, radiasi sinar-X mendahului gelombang kejut dan menyebar di sepanjang dinding badan silinder, menguap dan mengubah lapisan dalam polietilen badan bom menjadi plasma. Plasma, pada gilirannya, memancarkan kembali sinar-X yang lebih lembut, yang diserap oleh lapisan luar silinder dalam uranium-238 - "pendorong". Lapisan-lapisan tersebut mulai menguap secara eksplosif (fenomena ini disebut ablasi). Plasma uranium panas dapat dibandingkan dengan jet mesin roket super kuat, yang daya dorongnya diarahkan ke silinder deuterium. Silinder uranium runtuh, tekanan dan suhu deuterium mencapai tingkat kritis. Tekanan yang sama menekan tabung plutonium pusat hingga mencapai massa kritis, dan meledak. Ledakan sekering plutonium menekan deuterium dari dalam, selanjutnya mengompresi dan memanaskan bahan peledak termonuklir, yang kemudian meledak. Aliran neutron yang kuat membelah inti uranium-238 menjadi “pendorong”, menyebabkan reaksi peluruhan sekunder. Semua ini berhasil terjadi sebelum gelombang ledakan dari ledakan nuklir primer mencapai unit termonuklir. Perhitungan semua peristiwa ini, yang terjadi dalam sepermiliar detik, memerlukan kekuatan otak para ahli matematika terkuat di planet ini. Pencipta "Mike" tidak mengalami kengerian dari ledakan 10 megaton, tetapi kegembiraan yang tak terlukiskan - mereka tidak hanya berhasil memahami proses yang di dunia nyata hanya terjadi di inti bintang, tetapi juga menguji teori mereka secara eksperimental dengan menetapkan sampai bintang kecil mereka sendiri di Bumi.
Bagus
Setelah melampaui Rusia dalam keindahan desainnya, Amerika tidak dapat membuat perangkat mereka kompak: mereka menggunakan deuterium cair yang sangat dingin alih-alih bubuk lithium deuteride buatan Sakharov. Di Los Alamos, mereka bereaksi terhadap “puff pastry” Sakharov dengan sedikit rasa iri: “alih-alih menggunakan sapi besar dengan seember susu mentah, orang Rusia menggunakan sekantong susu bubuk.” Namun, kedua belah pihak gagal menyembunyikan rahasia satu sama lain. Pada tanggal 1 Maret 1954, di dekat Bikini Atoll, Amerika menguji bom "Bravo" berkekuatan 15 megaton menggunakan lithium deutride, dan pada tanggal 22 November 1955, bom termonuklir dua tahap Soviet pertama RDS-37 dengan kekuatan 1,7 megaton meledak di lokasi pengujian Semipalatinsk, menghancurkan hampir separuh lokasi pengujian. Sejak itu, desain bom termonuklir telah mengalami sedikit perubahan (misalnya, perisai uranium muncul di antara bom awal dan muatan utama) dan menjadi kanonik. Dan tidak ada lagi misteri alam berskala besar yang tersisa di dunia yang dapat dipecahkan dengan eksperimen spektakuler seperti itu. Mungkin lahirnya supernova.
Pada 12 Agustus 1953, pukul 7.30 pagi, bom hidrogen Soviet pertama diuji di lokasi uji Semipalatinsk, yang memiliki nama layanan “Produk RDS-6c”. Ini adalah uji coba senjata nuklir Soviet yang keempat.
Awal pengerjaan pertama program termonuklir di Uni Soviet dimulai pada tahun 1945. Kemudian diperoleh informasi tentang penelitian yang sedang dilakukan di Amerika Serikat mengenai masalah termonuklir. Mereka dimulai atas inisiatif fisikawan Amerika Edward Teller pada tahun 1942. Dasarnya diambil oleh konsep senjata termonuklir Teller, yang di kalangan ilmuwan nuklir Soviet disebut "pipa" - wadah silinder dengan deuterium cair, yang seharusnya dipanaskan oleh ledakan alat pemicu seperti konvensional. bom atom. Baru pada tahun 1950 Amerika menyadari bahwa “pipa” itu sia-sia, dan mereka terus mengembangkan desain lainnya. Namun saat ini, fisikawan Soviet telah secara mandiri mengembangkan konsep senjata termonuklir lainnya, yang segera - pada tahun 1953 - membuahkan kesuksesan.
Desain alternatif untuk bom hidrogen ditemukan oleh Andrei Sakharov. Bom tersebut didasarkan pada gagasan “kepulan” dan penggunaan litium-6 deuterida. Dikembangkan di KB-11 (sekarang kota Sarov, bekas Arzamas-16, wilayah Nizhny Novgorod), muatan termonuklir RDS-6s adalah sistem bola lapisan uranium dan bahan bakar termonuklir, dikelilingi oleh bahan peledak kimia.
Untuk meningkatkan pelepasan energi muatan, tritium digunakan dalam desainnya. Tugas utama dalam menciptakan senjata semacam itu adalah menggunakan energi yang dilepaskan selama ledakan bom atom untuk memanaskan dan menyalakan hidrogen berat - deuterium, untuk melakukan reaksi termonuklir dengan pelepasan energi yang dapat menunjang dirinya sendiri. Untuk meningkatkan proporsi deuterium yang “terbakar”, Sakharov mengusulkan untuk mengelilingi deuterium dengan cangkang uranium alam biasa, yang seharusnya memperlambat ekspansi dan, yang paling penting, meningkatkan kepadatan deuterium secara signifikan. Fenomena kompresi ionisasi bahan bakar termonuklir, yang menjadi dasar bom hidrogen pertama Soviet, masih disebut “sakkarisasi”.
Berdasarkan hasil pengerjaan bom hidrogen pertama, Andrei Sakharov menerima gelar Pahlawan Buruh Sosialis dan penerima Hadiah Stalin.
“Produk RDS-6s” dibuat dalam bentuk bom angkut seberat 7 ton, yang ditempatkan di palka bom pesawat pengebom Tu-16. Sebagai perbandingan, bom yang dibuat Amerika memiliki berat 54 ton dan seukuran rumah tiga lantai.
Untuk menilai dampak destruktif dari bom baru tersebut, sebuah kota dengan bangunan industri dan administrasi dibangun di lokasi uji coba Semipalatinsk. Secara total, ada 190 bangunan berbeda di lapangan. Dalam pengujian ini, untuk pertama kalinya, saluran masuk vakum sampel radiokimia digunakan, yang secara otomatis terbuka di bawah pengaruh gelombang kejut. Secara total, 500 alat pengukur, perekam, dan pembuatan film berbeda yang dipasang di penjara bawah tanah dan struktur tanah yang tahan lama disiapkan untuk pengujian RDS-6. Dukungan teknis penerbangan untuk pengujian - mengukur tekanan gelombang kejut pada pesawat di udara pada saat ledakan produk, mengambil sampel udara dari awan radioaktif, dan foto udara di area tersebut dilakukan oleh khusus satuan penerbangan. Bom tersebut diledakkan dari jarak jauh dengan mengirimkan sinyal dari remote control yang terletak di dalam bunker.
Diputuskan untuk melakukan ledakan pada menara baja setinggi 40 meter, muatannya terletak di ketinggian 30 meter. Tanah radioaktif dari pengujian sebelumnya dipindahkan ke jarak yang aman, struktur khusus dibangun di tempatnya sendiri di atas fondasi lama, dan sebuah bunker dibangun 5 meter dari menara untuk memasang peralatan yang dikembangkan di Institut Fisika Kimia dari Akademi Uni Soviet. Ilmu yang mencatat proses termonuklir.
Peralatan militer dari seluruh cabang militer dipasang di lapangan. Selama pengujian, semua struktur eksperimental dalam radius hingga empat kilometer dihancurkan. Ledakan bom hidrogen dapat menghancurkan kota seluas 8 kilometer. Dampak lingkungan dari ledakan tersebut sangat mengerikan: ledakan pertama menyumbang 82% strontium-90 dan 75% cesium-137.
Kekuatan bomnya mencapai 400 kiloton, 20 kali lebih besar dari bom atom pertama di AS dan Uni Soviet.
Pekerjaan menciptakan bom hidrogen menjadi "pertempuran kecerdasan" intelektual pertama di dunia dalam skala global. Penciptaan bom hidrogen mengawali munculnya arah ilmiah yang benar-benar baru - fisika plasma suhu tinggi, fisika kepadatan energi sangat tinggi, dan fisika tekanan anomali. Untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia, pemodelan matematika digunakan dalam skala besar.
Pengerjaan “produk RDS-6s” menciptakan landasan ilmiah dan teknis, yang kemudian digunakan dalam pengembangan bom hidrogen yang jauh lebih canggih dari jenis baru yang fundamental - bom hidrogen dua tahap.
Bom hidrogen rancangan Sakharov tidak hanya menjadi argumen tandingan yang serius dalam konfrontasi politik antara AS dan Uni Soviet, namun juga menjadi alasan pesatnya perkembangan kosmonotika Soviet pada tahun-tahun tersebut. Setelah uji coba nuklir yang sukses, Biro Desain Korolev menerima tugas penting dari pemerintah untuk mengembangkan rudal balistik antarbenua untuk mengirimkan muatan yang dihasilkan ke sasaran. Selanjutnya, roket, yang disebut "tujuh", meluncurkan satelit Bumi buatan pertama ke luar angkasa, dan di sanalah kosmonot pertama planet tersebut, Yuri Gagarin, diluncurkan.
Materi disusun berdasarkan informasi dari sumber terbuka
Pada tanggal 30 Oktober 1961, Uni Soviet meledakkan bom paling kuat dalam sejarah dunia: bom hidrogen berkekuatan 58 megaton (“Tsar Bomb”) diledakkan di lokasi uji coba di pulau Novaya Zemlya. Nikita Khrushchev bercanda bahwa rencana awalnya adalah meledakkan bom berkekuatan 100 megaton, namun muatannya dikurangi agar tidak memecahkan seluruh kaca di Moskow.
Ledakan AN602 tergolong ledakan udara rendah dengan kekuatan sangat tinggi. Hasilnya sangat mengesankan:
- Bola api ledakannya mencapai radius kurang lebih 4,6 kilometer. Secara teori, bola tersebut bisa saja tumbuh hingga ke permukaan bumi, namun hal ini dicegah oleh gelombang kejut yang dipantulkan, yang menghancurkan dan melemparkan bola tersebut ke atas tanah.
- Radiasi cahayanya berpotensi menyebabkan luka bakar derajat tiga pada jarak hingga 100 kilometer.
- Ionisasi atmosfer menyebabkan gangguan radio bahkan ratusan kilometer dari lokasi pengujian selama sekitar 40 menit
- Gelombang seismik nyata akibat ledakan tersebut mengelilingi dunia sebanyak tiga kali.
- Para saksi merasakan dampaknya dan mampu menggambarkan ledakan yang terjadi ribuan kilometer jauhnya dari pusatnya.
- Jamur nuklir dari ledakan tersebut mencapai ketinggian 67 kilometer; diameter “topi” dua tingkatnya mencapai (di tingkat atas) 95 kilometer.
- Gelombang suara yang ditimbulkan ledakan tersebut mencapai Pulau Dikson dengan jarak sekitar 800 kilometer. Namun, sumber tidak melaporkan adanya kerusakan atau kerusakan pada bangunan bahkan di desa tipe perkotaan Amderma dan desa Belushya Guba yang terletak lebih dekat (280 km) dari lokasi pengujian.
- Kontaminasi radioaktif di lapangan percobaan dengan radius 2-3 km di daerah pusat gempa tidak lebih dari 1 mR/jam; penguji muncul di lokasi pusat gempa 2 jam setelah ledakan. Kontaminasi radioaktif hampir tidak menimbulkan bahaya bagi peserta tes
Semua ledakan nuklir yang dilakukan oleh negara-negara di dunia dalam satu video:
Pencipta bom atom, Robert Oppenheimer, pada hari pengujian pertama gagasannya berkata: “Jika ratusan ribu matahari terbit di langit sekaligus, cahayanya dapat disamakan dengan pancaran sinar Tuhan Yang Maha Esa. .. Akulah Kematian, penghancur besar dunia, yang membawa kematian bagi semua makhluk hidup” Kata-kata ini adalah kutipan dari Bhagavad Gita, yang dibaca oleh fisikawan Amerika dalam versi aslinya.
Fotografer dari Lookout Mountain berdiri setinggi pinggang di dalam debu yang ditimbulkan oleh gelombang kejut setelah ledakan nuklir (foto dari tahun 1953).
Nama Tantangan: Payung
Tanggal: 8 Juni 1958
Kekuatan: 8 kiloton
Ledakan nuklir bawah air dilakukan selama Operasi Hardtack. Kapal yang dinonaktifkan digunakan sebagai sasaran.
Nama Tantangan: Chama (sebagai bagian dari Proyek Dominic)
Tanggal: 18 Oktober 1962
Lokasi: Pulau Johnston
Kekuatan: 1,59 megaton
Nama Tantangan: Oak
Tanggal: 28 Juni 1958
Lokasi: Laguna Enewetak di Samudera Pasifik
Kekuatan: 8,9 megaton
Hasil Proyek Knothole, Tes Annie. Tanggal: 17 Maret 1953; proyek: Hasil Knothole; tantangan: Annie; Lokasi: Knothole, Situs Uji Nevada, Sektor 4; kekuatan: 16kt. (Foto: Wikicommons)
Nama Tantangan: Castle Bravo
Tanggal: 1 Maret 1954
Lokasi: Atol Bikini
Jenis ledakan: permukaan
Kekuatan: 15 megaton
Bom hidrogen Castle Bravo adalah ledakan terkuat yang pernah diuji oleh Amerika Serikat. Kekuatan ledakannya ternyata jauh lebih besar dari perkiraan awal sebesar 4-6 megaton.
Nama Tantangan: Castle Romeo
Tanggal: 26 Maret 1954
Lokasi: di tongkang di Kawah Bravo, Bikini Atoll
Jenis ledakan: permukaan
Kekuatan: 11 megaton
Kekuatan ledakannya ternyata 3 kali lebih besar dari perkiraan awal. Romeo adalah tes pertama yang dilakukan pada kapal tongkang.
Proyek Dominic, Tes Aztec
Nama Tantangan: Priscilla (sebagai bagian dari seri tantangan "Plumbbob")
Tanggal: 1957
Hasil: 37 kiloton
Seperti inilah proses pelepasan sejumlah besar energi radiasi dan panas selama ledakan atom di udara di atas gurun. Di sini Anda masih bisa melihat peralatan militer yang suatu saat akan hancur oleh gelombang kejut, ditangkap dalam bentuk mahkota yang mengelilingi episentrum ledakan. Anda dapat melihat bagaimana gelombang kejut terpantul dari permukaan bumi dan hendak menyatu dengan bola api.
Nama Tantangan: Grable (sebagai bagian dari Operation Upshot Knothole)
Tanggal: 25 Mei 1953
Lokasi: Situs Uji Nuklir Nevada
Kekuatan: 15 kiloton
Di lokasi uji coba di gurun Nevada, fotografer dari Lookout Mountain Center pada tahun 1953 mengambil foto fenomena yang tidak biasa (cincin api pada jamur nuklir setelah ledakan cangkang meriam nuklir), yang sifatnya memiliki lama memenuhi pikiran para ilmuwan.
Hasil Proyek Knothole, Tes Rake. Uji coba ini melibatkan ledakan bom atom berkekuatan 15 kiloton yang diluncurkan dengan meriam atom 280mm. Tes berlangsung pada tanggal 25 Mei 1953 di Situs Uji Nevada. (Foto: Administrasi Keamanan Nuklir Nasional/Kantor Situs Nevada)
Awan jamur terbentuk akibat ledakan atom uji Truckee yang dilakukan sebagai bagian dari Proyek Dominic.
Penghancur Proyek, Anjing Uji.
Proyek Dominic, tes Yeso. Tes: Ya; tanggal: 10 Juni 1962; proyek: Dominikus; lokasi: 32 km selatan Pulau Christmas; jenis pengujian: B-52, atmosfer, tinggi – 2,5 m; kapasitas: 3,0 juta ton; jenis muatan: atom. (Wikicommons)
Nama Tantangan: YA
Tanggal: 10 Juni 1962
Lokasi: Pulau Natal
Kekuatan: 3 megaton
Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #1. (Pierre J./Tentara Perancis)
Nama tes: “Unicorn” (Perancis: Licorne)
Tanggal: 3 Juli 1970
Lokasi: atol di Polinesia Prancis
Hasil: 914 kiloton
Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #2. (Foto: Pierre J./Tentara Perancis)
Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #3. (Foto: Pierre J./Tentara Perancis)
Untuk mendapatkan gambar yang bagus, lokasi pengujian sering kali mempekerjakan seluruh tim fotografer. Foto: ledakan uji coba nuklir di gurun Nevada. Di sebelah kanan terlihat gumpalan roket, yang dengannya para ilmuwan menentukan karakteristik gelombang kejut.
Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #4. (Foto: Pierre J./Tentara Perancis)
Proyek Kastil, Tes Romeo. (Foto: zvis.com)
Proyek Hardtack, Tes Payung. Tantangan: Payung; tanggal: 8 Juni 1958; proyek: Hardtack I; lokasi: Laguna Atol Enewetak; jenis tes: bawah air, kedalaman 45 m; kekuatan: 8kt; jenis muatan: atom.
Proyek Redwing, Uji Seminole. (Foto: Arsip Senjata Nuklir)
Tes Riya. Uji atmosfer bom atom di Polinesia Prancis pada Agustus 1971. Sebagai bagian dari pengujian ini, yang berlangsung pada tanggal 14 Agustus 1971, hulu ledak termonuklir dengan nama sandi "Riya" dengan hasil 1000 kt diledakkan. Ledakan terjadi di wilayah Mururoa Atoll. Foto ini diambil dari jarak 60 km dari tanda nol. Foto: Pierre J.
Awan jamur akibat ledakan nuklir di Hiroshima (kiri) dan Nagasaki (kanan). Pada tahap akhir Perang Dunia II, Amerika Serikat meluncurkan dua bom atom di Hiroshima dan Nagasaki. Ledakan pertama terjadi pada 6 Agustus 1945, dan ledakan kedua pada 9 Agustus 1945. Ini adalah satu-satunya saat senjata nuklir digunakan untuk tujuan militer. Atas perintah Presiden Truman, Angkatan Darat AS menjatuhkan bom nuklir Little Boy di Hiroshima pada tanggal 6 Agustus 1945, disusul oleh bom nuklir Fat Man di Nagasaki pada tanggal 9 Agustus. Dalam waktu 2-4 bulan setelah ledakan nuklir, antara 90.000 hingga 166.000 orang tewas di Hiroshima, dan antara 60.000 hingga 80.000 orang di Nagasaki (Foto: Wikicommons)
Hasil Proyek Knothole. Situs Uji Nevada, 17 Maret 1953. Gelombang ledakan tersebut menghancurkan seluruh Gedung No. 1 yang terletak pada jarak 1,05 km dari tanda nol. Selisih waktu tembakan pertama dan kedua adalah 21/3 detik. Kamera ditempatkan dalam wadah pelindung dengan ketebalan dinding 5 cm. Satu-satunya sumber cahaya dalam kasus ini adalah lampu kilat nuklir. (Foto: Administrasi Keamanan Nuklir Nasional/Kantor Situs Nevada)
Penjaga Proyek, 1951. Nama tesnya tidak diketahui. (Foto: Administrasi Keamanan Nuklir Nasional/Kantor Situs Nevada)
Tes Tritunggal.
"Trinity" adalah nama kode untuk uji coba senjata nuklir pertama. Tes ini dilakukan oleh Angkatan Darat Amerika Serikat pada tanggal 16 Juli 1945, di sebuah lokasi yang terletak sekitar 56 km tenggara Socorro, New Mexico, di White Sands Missile Range. Uji coba tersebut menggunakan bom plutonium tipe ledakan, yang dijuluki “The Thing”. Setelah diledakkan, terjadi ledakan dengan kekuatan setara 20 kiloton TNT. Tanggal pengujian ini dianggap sebagai awal era atom. (Foto: Wikicommons)
Nama Tantangan: Mike
Tanggal: 31 Oktober 1952
Lokasi: Pulau Elugelab ("Flora"), Enewate Atoll
Kekuatan: 10,4 megaton
Perangkat yang diledakkan selama pengujian Mike, yang disebut "sosis", adalah bom "hidrogen" kelas megaton pertama yang sebenarnya. Awan jamur tersebut mencapai ketinggian 41 km dengan diameter 96 km.
Pengeboman MET dilakukan sebagai bagian dari Operasi Thipot. Patut dicatat bahwa ledakan MET memiliki kekuatan yang sebanding dengan bom plutonium Fat Man yang dijatuhkan di Nagasaki. 15 April 1955, 22kt. (Wikimedia)
Salah satu ledakan bom hidrogen termonuklir paling kuat yang pernah terjadi di AS adalah Operasi Castle Bravo. Kekuatan muatannya adalah 10 megaton. Ledakan terjadi pada tanggal 1 Maret 1954 di Bikini Atoll, Kepulauan Marshall. (Wikimedia)
Operasi Castle Romeo adalah salah satu ledakan bom termonuklir terkuat yang dilakukan Amerika Serikat. Bikini Atoll, 27 Maret 1954, 11 megaton. (Wikimedia)
Ledakan Baker, menunjukkan permukaan putih air terganggu oleh gelombang kejut udara, dan bagian atas kolom semburan berongga yang membentuk awan Wilson hemisferis. Di latar belakang adalah pantai Bikini Atoll, Juli 1946. (Wikimedia)
Ledakan bom termonuklir (hidrogen) Amerika “Mike” dengan kekuatan 10,4 megaton. 1 November 1952. (Wikimedia)
Operasi Rumah Kaca adalah rangkaian uji coba nuklir Amerika yang kelima dan yang kedua pada tahun 1951. Operasi tersebut menguji desain hulu ledak nuklir menggunakan fusi nuklir untuk meningkatkan keluaran energi. Selain itu, dampak ledakan terhadap bangunan, termasuk bangunan tempat tinggal, bangunan pabrik, dan bunker juga dipelajari. Operasi itu dilakukan di lokasi uji coba nuklir Pasifik. Semua perangkat diledakkan di menara logam tinggi, menirukan ledakan udara. Ledakan George, 225 kiloton, 9 Mei 1951. (Wikimedia)
Awan jamur dengan kolom air, bukan tangkai debu. Di sebelah kanan, terlihat lubang di pilar: kapal perang Arkansas tertutupi pancaran cipratan. Tes Baker, daya muatan - 23 kiloton TNT, 25 Juli 1946. (Wikimedia)
Awan setinggi 200 meter di atas Frenchman Flat setelah ledakan MET sebagai bagian dari Operasi Teapot, 15 April 1955, 22 kt. Proyektil ini memiliki inti uranium-233 yang langka. (Wikimedia)
Kawah ini terbentuk ketika gelombang ledakan berkekuatan 100 kiloton diledakkan di bawah gurun setinggi 635 kaki pada tanggal 6 Juli 1962, menggusur 12 juta ton bumi. 
Waktu: 0 detik. Jarak: 0m. Inisiasi ledakan detonator nuklir.
Waktu: 0,0000001 detik. Jarak: 0m Suhu: hingga 100 juta °C. Awal dan jalannya reaksi nuklir dan termonuklir dalam muatan. Dengan ledakannya, detonator nuklir menciptakan kondisi untuk timbulnya reaksi termonuklir: zona pembakaran termonuklir melewati gelombang kejut dalam zat bermuatan dengan kecepatan sekitar 5000 km/s (106 - 107 m/s). dari neutron yang dilepaskan selama reaksi diserap oleh bahan bom, 10% sisanya dipancarkan keluar.
Waktu: 10−7c. Jarak: 0m. Hingga 80% atau lebih energi zat yang bereaksi diubah dan dilepaskan dalam bentuk sinar-X lembut dan radiasi UV keras dengan energi yang sangat besar. Radiasi sinar-X menghasilkan gelombang panas yang memanaskan bom, keluar dan mulai memanaskan udara di sekitarnya.
Waktu:< 10−7c. Расстояние: 2м Suhu: 30 juta°C. Akhir dari reaksi, awal dari penyebaran zat bom. Bom tersebut segera menghilang dari pandangan dan sebagai gantinya muncul bola bercahaya terang (bola api), menutupi penyebaran muatan. Laju pertumbuhan bola dalam beberapa meter pertama mendekati kecepatan cahaya. Massa jenis zat di sini turun menjadi 1% massa jenis udara sekitar dalam 0,01 detik; suhu turun menjadi 7-8 ribu °C dalam 2,6 detik, ditahan selama ~5 detik dan selanjutnya menurun seiring dengan naiknya bola api; Setelah 2-3 detik, tekanan turun hingga sedikit di bawah tekanan atmosfer.
Waktu: 1,1x10−7s. Jarak: 10m Suhu: 6 juta°C. Perluasan bola tampak hingga ~10 m terjadi karena pancaran udara terionisasi di bawah radiasi sinar-X dari reaksi nuklir, dan kemudian melalui difusi radiasi dari udara panas itu sendiri. Energi kuanta radiasi yang meninggalkan muatan termonuklir sedemikian rupa sehingga jalur bebasnya sebelum ditangkap oleh partikel udara adalah sekitar 10 m dan pada awalnya sebanding dengan ukuran bola; foton dengan cepat mengelilingi seluruh bola, merata-ratakan suhunya dan terbang keluar dengan kecepatan cahaya, mengionisasi lebih banyak lapisan udara, sehingga suhunya sama dan laju pertumbuhannya mendekati cahaya. Selanjutnya, dari penangkapan ke penangkapan, foton kehilangan energi dan jarak perjalanannya berkurang, dan pertumbuhan bola melambat.
Waktu: 1,4x10−7s. Jarak: 16m Suhu: 4 juta°C. Secara umum, dari 10−7 hingga 0,08 detik, fase pertama cahaya bola terjadi dengan penurunan suhu yang cepat dan pelepasan ~1% energi radiasi, sebagian besar dalam bentuk sinar UV dan radiasi cahaya terang, yang dapat merusak penglihatan pengamat jauh tanpa menimbulkan luka bakar pada kulit. Penerangan permukaan bumi pada momen-momen tersebut pada jarak hingga puluhan kilometer bisa seratus kali lebih besar dari Matahari.
Waktu: 1,7x10−7s. Jarak: 21m Suhu: 3 juta°C. Uap bom dalam bentuk tongkat, gumpalan padat dan semburan plasma, seperti piston, memampatkan udara di depannya dan membentuk gelombang kejut di dalam bola - gelombang kejut internal, yang berbeda dari gelombang kejut biasa di non- sifat adiabatik, hampir isotermal dan pada tekanan yang sama kepadatannya beberapa kali lebih tinggi: udara yang terkompresi dengan guncangan segera memancarkan sebagian besar energi melalui bola, yang masih transparan terhadap radiasi.
Dalam puluhan meter pertama, benda-benda di sekitarnya, sebelum bola api menghantamnya, karena kecepatannya yang terlalu tinggi, tidak punya waktu untuk bereaksi dengan cara apa pun - benda-benda tersebut bahkan praktis tidak memanas, dan begitu berada di dalam bola di bawah aliran radiasi mereka menguap seketika.
Suhu: 2 juta°C. Kecepatan 1000 km/s. Ketika bola membesar dan suhu turun, energi dan kerapatan fluks foton berkurang dan jangkauannya (dalam urutan satu meter) tidak lagi cukup untuk kecepatan perluasan muka api yang mendekati kecepatan cahaya. Volume udara yang dipanaskan mulai mengembang dan aliran partikelnya terbentuk dari pusat ledakan. Saat udara masih berada di batas bola, gelombang panas melambat. Udara panas yang mengembang di dalam bola bertabrakan dengan udara diam di perbatasannya dan di suatu tempat mulai dari 36-37 m gelombang dengan kepadatan yang meningkat muncul - gelombang kejut udara eksternal di masa depan; Sebelumnya, gelombang tersebut tidak sempat muncul karena laju pertumbuhan bola cahaya yang sangat besar.
Waktu: 0,000001 detik. Jarak: 34m Suhu: 2 juta°C. Guncangan internal dan uap bom terletak di lapisan 8-12 m dari lokasi ledakan, puncak tekanan hingga 17.000 MPa pada jarak 10,5 m, kepadatan ~ 4 kali kepadatan udara, kecepatan adalah ~ 100 km/s. Wilayah udara panas: tekanan pada batas 2.500 MPa, di dalam wilayah hingga 5000 MPa, kecepatan partikel hingga 16 km/s. Substansi uap bom mulai tertinggal dari bagian dalam. melompat karena semakin banyak udara di dalamnya yang ditarik ke dalam gerakan. Gumpalan padat dan pancaran menjaga kecepatan.
Waktu: 0,000034 detik. Jarak: 42m Suhu: 1 juta°C. Kondisi di episentrum ledakan bom hidrogen pertama Soviet (400 kt pada ketinggian 30 m), yang menciptakan kawah dengan diameter sekitar 50 m dan kedalaman 8 m. 15 m dari pusat gempa atau 5-6 m dari dasar menara bermuatan terdapat bunker beton bertulang dengan dinding setebal 2 m di atasnya, ditutup dengan gundukan tanah besar setebal 8 m, hancur .
Suhu: 600 ribu °C. Mulai saat ini, sifat gelombang kejut tidak lagi bergantung pada kondisi awal ledakan nuklir dan mendekati kondisi khas ledakan kuat di udara, yaitu. Parameter gelombang seperti itu dapat diamati selama ledakan bahan peledak konvensional dalam jumlah besar.
Waktu: 0,0036 detik. Jarak: 60m Suhu: 600 ribu°C. Guncangan internal, setelah melewati seluruh bidang isotermal, menyusul dan menyatu dengan guncangan eksternal, meningkatkan kepadatannya dan membentuk apa yang disebut. guncangan kuat adalah gelombang kejut depan tunggal. Kepadatan materi dalam bola turun menjadi 1/3 atmosfer.
Waktu: 0,014 detik. Jarak: 110m Suhu: 400 ribu°C. Gelombang kejut serupa di episentrum ledakan bom atom pertama Soviet berkekuatan 22 kt pada ketinggian 30 m menghasilkan pergeseran seismik yang menghancurkan tiruan terowongan metro dengan berbagai jenis pengikat pada kedalaman 10 dan 20 m.30 m, hewan di terowongan pada kedalaman 10, 20 dan 30 m mati. Sebuah depresi berbentuk piring yang tidak mencolok dengan diameter sekitar 100 m muncul di permukaan.Kondisi serupa terjadi di episentrum ledakan Trinity 21 kt pada ketinggian 30 m; 2 m terbentuk.
Waktu: 0,004 detik. Jarak: 135m
Suhu: 300 ribu°C. Ketinggian maksimum ledakan udara adalah 1 Mt hingga membentuk kawah yang terlihat jelas di dalam tanah. Bagian depan gelombang kejut terdistorsi akibat dampak gumpalan uap bom:
Waktu: 0,007 detik. Jarak: 190m Suhu: 200 ribu°C. Pada bagian depan yang halus dan tampak berkilau. gelombang membentuk lepuh besar dan titik terang (bolanya tampak mendidih). Kepadatan materi dalam bola isotermal dengan diameter ~150 m turun di bawah 10% kepadatan atmosfer.
Benda nonmasif menguap beberapa meter sebelum datangnya api. bola (“Trik tali”); tubuh manusia yang berada di sisi ledakan akan memiliki waktu untuk hangus, dan akan menguap sepenuhnya dengan datangnya gelombang kejut.
Waktu: 0,01 detik. Jarak: 214m Suhu: 200 ribu°C. Gelombang kejut udara serupa dari bom atom Soviet pertama pada jarak 60 m (52 m dari pusat gempa) menghancurkan kepala poros yang menuju ke terowongan kereta bawah tanah tiruan di bawah pusat gempa (lihat di atas). Setiap kepala adalah penjara beton bertulang yang kuat, ditutupi dengan tanggul tanah kecil. Pecahan kepala jatuh ke dalam batang, kemudian dihancurkan oleh gelombang seismik.
Waktu: 0,015 detik. Jarak: 250m Suhu: 170 ribu°C. Gelombang kejutnya sangat menghancurkan bebatuan. Kecepatan gelombang kejut lebih tinggi dari kecepatan suara pada logam: batas teoritis kekuatan pintu masuk ke tempat perlindungan; tangki menjadi rata dan terbakar.
Waktu: 0,028 detik. Jarak: 320m Suhu: 110 ribu°C. Orang tersebut dihalau oleh aliran plasma (kecepatan gelombang kejut = kecepatan suara di tulang, tubuh roboh menjadi debu dan langsung terbakar). Penghancuran total struktur di atas tanah yang paling tahan lama.
Waktu: 0,073 detik. Jarak: 400m Suhu: 80 ribu°C. Penyimpangan pada bidang tersebut hilang. Kepadatan zat turun di bagian tengah hingga hampir 1%, dan di tepi isoterm. bola dengan diameter ~320 m hingga 2% atmosfer. Pada jarak ini, dalam waktu 1,5 detik, memanas hingga 30.000 °C dan turun hingga 7000 °C, ~5 detik bertahan pada level ~6.500 °C dan menurunkan suhu dalam 10-20 detik saat bola api bergerak ke atas.
Waktu: 0,079 detik. Jarak: 435m Suhu: 110 ribu°C. Penghancuran total jalan raya dengan permukaan aspal dan beton. Suhu minimum radiasi gelombang kejut, akhir fase pendaran pertama. Shelter tipe metro, dilapisi dengan tabung besi cor dan beton bertulang monolitik dan dikubur hingga kedalaman 18 m, dirancang untuk mampu menahan ledakan (40 kt) tanpa kerusakan pada ketinggian 30 m pada jarak minimal 150 m ( tekanan gelombang kejut urutan 5 MPa), 38 kt RDS telah diuji 2 pada jarak 235 m (tekanan ~1,5 MPa), mengalami deformasi dan kerusakan kecil. Pada suhu di bagian depan kompresi di bawah 80 ribu °C, molekul NO2 baru tidak lagi muncul, lapisan nitrogen dioksida secara bertahap menghilang dan berhenti menyaring radiasi internal. Bola tumbukan secara bertahap menjadi transparan dan melaluinya, seperti melalui kaca yang digelapkan, awan uap bom dan bola isotermal terlihat selama beberapa waktu; Secara umum bola api mirip dengan kembang api. Kemudian, ketika transparansi meningkat, intensitas radiasi meningkat dan detail bola, seolah-olah menyala kembali, menjadi tidak terlihat. Prosesnya mengingatkan kita pada berakhirnya era rekombinasi dan lahirnya cahaya di Alam Semesta beberapa ratus ribu tahun setelah Big Bang.
Waktu: 0,1 detik. Jarak: 530m Suhu: 70 ribu°C. Ketika bagian depan gelombang kejut terpisah dan bergerak maju dari batas bola api, laju pertumbuhannya menurun secara nyata. Fase pendar ke-2 dimulai, kurang intens, tetapi dua kali lipat lebih lama, dengan pelepasan 99% energi radiasi ledakan terutama dalam spektrum tampak dan IR. Dalam seratus meter pertama, seseorang tidak sempat melihat ledakan dan meninggal tanpa penderitaan (waktu reaksi visual manusia adalah 0,1 - 0,3 detik, waktu reaksi terhadap luka bakar adalah 0,15 - 0,2 detik).
Waktu: 0,15 detik. Jarak: 580m Suhu: 65 ribu°C. Radiasi ~100.000 Gy. Seseorang dibiarkan dengan pecahan tulang yang hangus (kecepatan gelombang kejut berada di urutan kecepatan suara di jaringan lunak: kejutan hidrodinamik yang menghancurkan sel dan jaringan melewati tubuh).
Waktu: 0,25 detik. Jarak: 630m Suhu: 50 ribu°C. Radiasi tembus ~40.000 Gy. Seseorang berubah menjadi puing-puing hangus: gelombang kejut menyebabkan amputasi traumatis, yang terjadi dalam sepersekian detik. bola api menghanguskan sisa-sisanya. Penghancuran total tangki. Penghancuran total jalur kabel bawah tanah, pipa air, pipa gas, saluran pembuangan, sumur inspeksi. Penghancuran pipa beton bertulang bawah tanah dengan diameter 1,5 m, dengan tebal dinding 0,2 m. Penghancuran bendungan beton melengkung pembangkit listrik tenaga air. Penghancuran parah pada benteng beton bertulang jangka panjang. Kerusakan kecil pada struktur metro bawah tanah.
Waktu: 0,4 detik. Jarak: 800m Suhu: 40 ribu°C. Memanaskan benda hingga 3000 °C. Radiasi tembus ~20.000 Gy. Penghancuran total semua struktur pelindung pertahanan sipil (tempat perlindungan) dan penghancuran perangkat pelindung di pintu masuk metro. Penghancuran bendungan beton gravitasi pembangkit listrik tenaga air, bunker menjadi tidak efektif pada jarak 250 m.
Waktu: 0,73 detik. Jarak: 1200m Suhu: 17 ribu°C. Radiasi ~5000 Gy. Dengan ketinggian ledakan 1.200 m, terjadi pemanasan udara tanah di pusat gempa sebelum datangnya guncangan. gelombang hingga 900°C. Manusia - 100% kematian akibat gelombang kejut. Penghancuran shelter dirancang untuk 200 kPa (tipe A-III atau kelas 3). Penghancuran total bunker beton bertulang prefabrikasi pada jarak 500 m dalam kondisi ledakan tanah. Penghancuran total rel kereta api. Kecerahan maksimum fase kedua cahaya bola saat ini telah melepaskan ~20% energi cahaya
Waktu: 1,4 detik. Jarak: 1600m Suhu: 12 ribu°C. Memanaskan benda hingga 200°C. Radiasi 500 Gy. Banyak luka bakar 3-4 derajat hingga 60-90% permukaan tubuh, kerusakan radiasi parah dikombinasikan dengan cedera lainnya, kematian segera atau hingga 100% pada hari pertama. Tangki terlempar ke belakang ~10 m dan rusak. Penghancuran total jembatan logam dan beton bertulang dengan bentang 30 - 50 m.
Waktu: 1,6 detik. Jarak: 1750m Suhu: 10 ribu°C. Perkiraan radiasi. 70 gram. Awak tank meninggal dalam waktu 2-3 minggu karena penyakit radiasi yang sangat parah. Penghancuran total bangunan beton, beton bertulang monolitik (bertingkat rendah) dan tahan gempa 0,2 MPa, shelter built-in dan berdiri bebas yang dirancang untuk 100 kPa (tipe A-IV atau kelas 4), shelter di ruang bawah tanah multi -bangunan bertingkat.
Waktu: 1.9c. Jarak: 1900m Suhu: 9 ribu °C Kerusakan berbahaya pada seseorang akibat gelombang kejut dan lemparan hingga 300 m dengan kecepatan awal hingga 400 km/jam, dimana 100-150 m (0,3-0,5 jalur) adalah penerbangan bebas, dan jarak yang tersisa adalah banyak pantulan di tanah. Radiasi sekitar 50 Gy merupakan bentuk penyakit radiasi fulminan, kematian 100% dalam waktu 6-9 hari. Penghancuran shelter built-in yang dirancang untuk 50 kPa. Kerusakan parah pada bangunan tahan gempa. Tekanan 0,12 MPa dan lebih tinggi - semua bangunan perkotaan padat dan habis dan berubah menjadi puing-puing padat (puing-puing individu bergabung menjadi satu padat), ketinggian puing-puing bisa 3-4 m. Bola api saat ini mencapai ukuran maksimumnya (D ~ 2 km), tertimpa dari bawah oleh gelombang kejut yang dipantulkan dari tanah dan mulai meninggi; bola isotermal di dalamnya runtuh, membentuk aliran ke atas yang cepat di pusat gempa - kaki jamur di masa depan.
Waktu: 2,6 detik. Jarak: 2200m Suhu: 7,5 ribu°C. Cedera parah pada seseorang akibat gelombang kejut. Radiasi ~10 Gy adalah penyakit radiasi akut yang sangat parah, dengan kombinasi cedera, kematian 100% dalam waktu 1-2 minggu. Tinggal yang aman di dalam tangki, di ruang bawah tanah yang dibentengi dengan langit-langit beton bertulang dan di sebagian besar tempat perlindungan G.O. Penghancuran truk. 0,1 MPa - tekanan desain gelombang kejut untuk desain struktur dan perangkat pelindung struktur bawah tanah jalur kereta bawah tanah dangkal.
Waktu: 3.8c. Jarak: 2800m Suhu: 7,5 ribu°C. Radiasi 1 Gy - dalam kondisi damai dan perawatan tepat waktu, cedera radiasi tidak berbahaya, tetapi dengan kondisi tidak sehat dan tekanan fisik dan psikologis yang parah yang menyertai bencana, kurangnya perawatan medis, nutrisi dan istirahat normal, hingga separuh dari korban meninggal hanya karena radiasi dan penyakit penyerta, dan dari segi jumlah kerusakan ( ditambah cedera dan luka bakar) lebih banyak lagi. Tekanan kurang dari 0,1 MPa - kawasan perkotaan dengan bangunan padat berubah menjadi puing-puing padat. Penghancuran total basement tanpa perkuatan struktur 0,075 MPa. Rata-rata kerusakan bangunan tahan gempa adalah 0,08-0,12 MPa. Kerusakan parah pada bunker beton bertulang prefabrikasi. Peledakan kembang api.
Waktu: 6c. Jarak: 3600m Suhu: 4,5 ribu°C. Kerusakan sedang pada seseorang akibat gelombang kejut. Radiasi ~0,05 Gy - dosisnya tidak berbahaya. Orang dan benda meninggalkan “bayangan” di aspal. Penghancuran total gedung administrasi bertingkat (kantor) (0,05-0,06 MPa), tempat perlindungan dari tipe paling sederhana; kehancuran yang parah dan total terhadap struktur industri besar-besaran. Hampir semua bangunan kota hancur dengan terbentuknya puing-puing lokal (satu rumah - satu puing). Penghancuran total mobil penumpang, pengrusakan total hutan. Pulsa elektromagnetik ~3 kV/m mempengaruhi peralatan listrik yang tidak sensitif. Kerusakannya mirip gempa 10 titik. Bola tersebut berubah menjadi kubah api, seperti gelembung yang melayang ke atas, membawa serta kolom asap dan debu dari permukaan bumi: karakteristik jamur eksplosif tumbuh dengan kecepatan vertikal awal hingga 500 km/jam. Kecepatan angin dari permukaan hingga pusat gempa ~100 km/jam.
Waktu: 10c. Jarak: 6400m Suhu: 2 ribu°C. Berakhirnya waktu efektif fase cahaya kedua, ~80% total energi radiasi cahaya telah dilepaskan. 20% sisanya menyala tanpa bahaya selama sekitar satu menit dengan penurunan intensitas yang terus menerus, secara bertahap hilang di awan. Penghancuran tipe shelter paling sederhana (0,035-0,05 MPa). Pada kilometer pertama, seseorang tidak akan mendengar deru ledakan akibat kerusakan pendengaran akibat gelombang kejut. Seseorang terlempar ke belakang oleh gelombang kejut berukuran ~20 m dengan kecepatan awal ~30 km/jam. Penghancuran total rumah bata bertingkat, rumah panel, kerusakan parah pada gudang, kerusakan sedang pada bangunan administrasi rangka. Kehancurannya mirip gempa berkekuatan 8 SR. Aman di hampir semua ruang bawah tanah.
Cahaya kubah api tidak lagi berbahaya, berubah menjadi awan api, volumenya bertambah seiring naiknya; gas panas di awan mulai berputar dalam pusaran berbentuk torus; produk panas ledakan terlokalisasi di bagian atas awan. Aliran udara berdebu dalam kolom bergerak dua kali lebih cepat dari munculnya “jamur”, menyusul awan, melewatinya, menyimpang dan seolah-olah melilitnya, seolah-olah pada kumparan berbentuk cincin.
Waktu: 15c. Jarak: 7500m. Kerusakan ringan pada seseorang akibat gelombang kejut. Luka bakar derajat tiga pada bagian tubuh yang terbuka. Kehancuran total rumah kayu, kerusakan parah pada bangunan bata bertingkat 0,02-0,03 MPa, kerusakan rata-rata gudang batu bata, beton bertulang bertingkat, rumah panel; kerusakan lemah pada gedung administrasi 0,02-0,03 MPa, struktur industri besar-besaran. Mobil terbakar. Kehancurannya mirip dengan gempa berkekuatan 6 skala Richter atau badai berkekuatan 12 skala Richter. hingga 39 m/s. “Jamur” tersebut telah tumbuh hingga 3 km di atas pusat ledakan (ketinggian sebenarnya dari jamur tersebut lebih besar dari ketinggian ledakan hulu ledak, sekitar 1,5 km), ia memiliki “rok” kondensasi uap air di dalamnya. aliran udara hangat, disebarkan oleh awan ke lapisan atas atmosfer yang dingin.
Waktu: 35c. Jarak: 14km. Luka bakar tingkat dua. Kertas dan terpal gelap terbakar. Zona kebakaran terus menerus; di area bangunan padat yang mudah terbakar, badai api dan tornado mungkin terjadi (Hiroshima, “Operasi Gomora”). Penghancuran bangunan panel yang lemah. Penonaktifan pesawat dan rudal. Kehancurannya mirip gempa 4-5 titik, badai 9-11 titik V = 21 - 28,5 m/s. “Jamur” telah tumbuh hingga ~5 km; awan api bersinar semakin redup.
Waktu: 1 menit. Jarak: 22km. Luka bakar tingkat pertama - kematian mungkin terjadi pada pakaian renang. Penghancuran kaca yang diperkuat. Mencabut pohon-pohon besar. Zona kebakaran individu. “Jamur” telah meningkat menjadi 7,5 km, awan berhenti memancarkan cahaya dan sekarang memiliki warna kemerahan karena nitrogen oksida yang dikandungnya, yang akan membuatnya menonjol di antara awan lainnya.
Waktu: 1,5 menit. Jarak: 35km. Radius maksimum kerusakan pada peralatan listrik sensitif yang tidak terlindungi oleh pulsa elektromagnetik. Hampir semua kaca biasa dan beberapa kaca bertulang di jendela pecah - terutama di musim dingin yang sangat dingin, ditambah kemungkinan terpotong oleh pecahan yang beterbangan. “Jamur” naik hingga 10 km, kecepatan pendakian ~220 km/jam. Di atas tropopause, awan berkembang sebagian besar lebarnya.
Waktu: 4 menit. Jarak: 85km. Kilatan cahaya tersebut tampak seperti Matahari yang besar dan terang tidak wajar di dekat cakrawala dan dapat menyebabkan luka bakar pada retina dan aliran panas ke wajah. Gelombang kejut yang terjadi setelah 4 menit masih dapat menjatuhkan seseorang dan memecahkan kaca jendela. “Jamur” naik lebih dari 16 km, kecepatan pendakian ~140 km/jam
Waktu: 8 menit. Jarak: 145km. Kilatan cahaya tidak terlihat di balik cakrawala, namun cahaya yang kuat dan awan yang berapi-api terlihat. Ketinggian total “jamur” mencapai 24 km, tinggi awan 9 km dan diameter 20-30 km, dengan bagian terluasnya “bertumpu” di tropopause. Awan jamur telah berkembang hingga ukuran maksimumnya dan diamati selama sekitar satu jam atau lebih hingga hilang oleh angin dan bercampur dengan awan normal. Curah hujan dengan partikel yang relatif besar turun dari awan dalam waktu 10-20 jam, membentuk jejak radioaktif di dekatnya.
Waktu: 5,5-13 jam Jarak: 300-500 km. Perbatasan terjauh dari zona infeksi sedang (zona A). Tingkat radiasi pada batas luar zona adalah 0,08 Gy/jam; total dosis radiasi 0,4-4 Gy.
Waktu: ~10 bulan. Waktu efektif setengah pengendapan zat radioaktif untuk lapisan bawah stratosfer tropis (hingga 21 km); kejatuhan juga terjadi terutama di garis lintang tengah di belahan bumi yang sama tempat ledakan terjadi.
Monumen uji coba pertama bom atom Trinity. Monumen ini didirikan di lokasi uji White Sands pada tahun 1965, 20 tahun setelah uji Trinity. Plakat monumen tersebut berbunyi: "Uji coba bom atom pertama di dunia dilakukan di situs ini pada 16 Juli 1945." Plakat lain di bawah memperingati penunjukan situs tersebut sebagai National Historic Landmark. (Foto: Wikicommons)
Ambisi geopolitik negara-negara besar selalu mengarah pada perlombaan senjata. Perkembangan teknologi militer baru memberikan keunggulan bagi suatu negara dibandingkan negara lain. Jadi, dengan pesat, umat manusia mendekati munculnya senjata yang mengerikan - bom nuklir. Sejak tanggal berapa laporan era atom dimulai, berapa banyak negara di planet kita yang memiliki potensi nuklir, dan apa perbedaan mendasar antara bom hidrogen dan bom atom? Anda dapat menemukan jawaban atas pertanyaan ini dan pertanyaan lainnya dengan membaca artikel ini.
Apa perbedaan antara bom hidrogen dan bom nuklir?
Senjata nuklir apa pun berdasarkan reaksi intranuklear, yang kekuatannya mampu menghancurkan sejumlah besar unit tempat tinggal, peralatan, dan semua jenis bangunan dan struktur dalam sekejap. Mari kita pertimbangkan klasifikasi hulu ledak nuklir yang digunakan di beberapa negara:
- Bom nuklir (atom). Selama reaksi nuklir dan fisi plutonium dan uranium, energi dilepaskan dalam skala yang sangat besar. Biasanya, satu hulu ledak berisi dua muatan plutonium dengan massa yang sama, yang meledak satu sama lain.
- Bom hidrogen (termonuklir). Energi dilepaskan berdasarkan fusi inti hidrogen (sesuai dengan namanya). Intensitas gelombang kejut dan jumlah energi yang dilepaskan melebihi energi atom beberapa kali lipat.
Mana yang lebih kuat: nuklir atau bom hidrogen?
Sementara para ilmuwan bingung bagaimana menggunakan energi atom yang diperoleh dalam proses fusi termonuklir hidrogen untuk tujuan damai, militer telah melakukan lebih dari selusin tes. Ternyata itu biaya masuk beberapa megaton bom hidrogen ribuan kali lebih kuat daripada bom atom. Bahkan sulit membayangkan apa yang akan terjadi pada Hiroshima (dan Jepang sendiri) jika ada hidrogen dalam bom berkekuatan 20 kiloton yang dilemparkan ke sana.
Pertimbangkan kekuatan destruktif yang dahsyat yang dihasilkan dari ledakan bom hidrogen berkekuatan 50 megaton:
- Bola api: diameter diameter 4,5 -5 kilometer.
- gelombang suara: Ledakannya terdengar dari jarak 800 kilometer.
- Energi: dari energi yang dilepaskan, seseorang dapat mengalami luka bakar pada kulit, berada hingga 100 kilometer dari pusat ledakan.
- jamur nuklir: tingginya lebih dari 70 km, radius tutupnya sekitar 50 km.
Bom atom dengan kekuatan sebesar itu belum pernah diledakkan sebelumnya. Terdapat indikator bom yang dijatuhkan di Hiroshima pada tahun 1945, namun ukurannya jauh lebih rendah dibandingkan pelepasan hidrogen yang dijelaskan di atas:
- Bola api: diameter sekitar 300 meter.
- jamur nuklir: tinggi 12 km, radius tutup - sekitar 5 km.
- Energi: suhu di pusat ledakan mencapai 3000C°.
Sekarang di gudang kekuatan nuklir ada yaitu bom hidrogen. Selain fakta bahwa mereka unggul dalam karakteristik " adik laki-laki", produksinya jauh lebih murah.
Prinsip pengoperasian bom hidrogen
Mari kita lihat langkah demi langkah, tahapan peledakan bom hidrogen:
- Ledakan muatan. Muatannya ada dalam cangkang khusus. Setelah ledakan, neutron dilepaskan dan suhu tinggi yang diperlukan untuk memulai fusi nuklir pada muatan utama tercipta.
- Fisi litium. Di bawah pengaruh neutron, litium terurai menjadi helium dan tritium.
- Fusi. Tritium dan helium memicu reaksi termonuklir, akibatnya hidrogen memasuki proses tersebut, dan suhu di dalam muatan langsung meningkat. Ledakan termonuklir terjadi.
Prinsip pengoperasian bom atom
- Ledakan muatan. Cangkang bom mengandung beberapa isotop (uranium, plutonium, dll.), yang meluruh di bawah medan detonasi dan menangkap neutron.
- Proses longsor. Penghancuran satu atom mengawali peluruhan beberapa atom lainnya. Ada proses berantai yang mengarah pada penghancuran sejumlah besar inti.
- Reaksi nuklir. Dalam waktu yang sangat singkat, seluruh bagian bom menjadi satu kesatuan, dan massa muatannya mulai melebihi massa kritis. Sejumlah besar energi dilepaskan, setelah itu terjadi ledakan.
Bahaya perang nuklir
Bahkan pada pertengahan abad yang lalu, bahaya perang nuklir tidak mungkin terjadi. Dua negara memiliki senjata atom di gudang senjata mereka - Uni Soviet dan Amerika Serikat. Para pemimpin kedua negara adidaya sangat menyadari bahaya penggunaan senjata pemusnah massal, dan perlombaan senjata kemungkinan besar dilakukan sebagai konfrontasi “kompetitif”.
Tentu saja, ada saat-saat menegangkan sehubungan dengan kekuasaan, namun akal sehat selalu menang atas ambisi.
Situasi berubah pada akhir abad ke-20. “Tongkat nuklir” diambil alih tidak hanya oleh negara-negara maju di Eropa Barat, tetapi juga oleh perwakilan Asia.
Tapi, seperti yang mungkin Anda ketahui, " klub nuklir“Terdiri dari 10 negara. Secara tidak resmi diyakini bahwa Israel, dan mungkin Iran, memiliki hulu ledak nuklir. Meskipun yang terakhir, setelah penerapan sanksi ekonomi terhadap mereka, meninggalkan pengembangan program nuklir.
Setelah kemunculan bom atom pertama, para ilmuwan di Uni Soviet dan Amerika Serikat mulai memikirkan senjata yang tidak akan menyebabkan kehancuran besar dan pencemaran wilayah musuh, namun akan memiliki efek yang ditargetkan pada tubuh manusia. Muncul ide tentang pembuatan bom neutron.
Prinsip operasinya adalah interaksi fluks neutron dengan daging hidup dan peralatan militer. Semakin banyak isotop radioaktif yang dihasilkan secara instan menghancurkan seseorang, dan tank, pengangkut, dan senjata lainnya menjadi sumber radiasi kuat untuk waktu yang singkat.
Bom neutron meledak pada jarak 200 meter dari permukaan tanah, dan sangat efektif saat menyerang tank musuh. Baju besi peralatan militer, setebal 250 mm, mampu mengurangi dampak bom nuklir beberapa kali, tetapi tidak berdaya melawan radiasi gamma dari bom neutron. Mari kita perhatikan dampak proyektil neutron dengan kekuatan hingga 1 kiloton pada awak tank:
Seperti yang Anda pahami, perbedaan antara bom hidrogen dan bom atom sangatlah besar. Perbedaan reaksi fisi nuklir antara muatan-muatan ini menimbulkan perbedaan bom hidrogen ratusan kali lebih merusak daripada bom atom.
Jika menggunakan bom termonuklir berkekuatan 1 megaton, segala sesuatu dalam radius 10 kilometer akan hancur. Tidak hanya bangunan dan peralatan yang akan menderita, tetapi semua makhluk hidup.
Para pemimpin negara-negara nuklir harus mengingat hal ini, dan menggunakan ancaman “nuklir” semata-mata sebagai alat pencegah, dan bukan sebagai senjata ofensif.
Video tentang perbedaan bom atom dan hidrogen
Video ini akan menjelaskan secara detail dan langkah demi langkah prinsip pengoperasian bom atom, serta perbedaan utama dari bom hidrogen: