Ядерное оружие

Содержание
  1. Первая бомба: история создания ядерного оружия — в деталях
  2. Молодой, но перспективный
  3. Не существующий в природе
  4. В сфере сжатия
  5. Встречи на берегу
  6. Конец монополии
  7. Ядерное оружие
  8. Водородная против атомной. Что нужно знать о ядерном оружии
  9. ​​Ядерная бомба: кто создал и как действует оружие, радиус поражения и мощность взрыва
  10. Предпосылки
  11. Начало
  12. Неудачи
  13. «Проект Манхеттен»
  14. Осуществление
  15. Теория и развитие
  16. Практические разработки
  17. Развитие
  18. Устройство бомбы
  19. Принцип действия
  20. Факторы поражения при ядерном взрыве
  21. Классификация ядерных боеприпасов
  22. Варианты детонации
  23. Баллистическая или пушечная схема
  24. Имплозивная схема
  25. Средства доставки
  26. Самая мощная бомба в мире
  27. Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки
  28. Опасность войны и катастрофы, связанные с атомом
  29. Заключение
  30. Факты о ядерном оружии, которые должен знать каждый
  31.  Ядерное оружие использовалось только дважды в истории
  32.  Более 2 тысяч взрывов
  33.  Только президент может дать приказ о ядерном ударе
  34.  От ядерного оружия можно защититься
  35.  10-мегатонная водородная бомба случайно выпала из самолёта
  36.  Ядерное оружие может предотвращать войны
  37.  Инопланетяне боятся ядерного оружия
  38.  В период с 1940 по 1996 год США потратили 8,8 триллиона долларов на ядерную программу
  39. Откуда такие суммы?
  40. Что происходит сегодня?
  41.  Если разразится ядерная война
  42.  Кто победит?

Первая бомба: история создания ядерного оружия — в деталях

Ядерное оружие

В день 70-летия испытаний первой советской атомной бомбы «Известия» публикуют уникальные фотографии и воспоминания очевидцев событий, которые происходили на полигоне в Семипалатинске.

Новые материалы проливают свет на обстановку, в которой ученые создавали ядерное устройство — в частности, стало известно, что Игорь Курчатов имел обыкновение проводить секретные совещания на берегу реки.

Также крайне интересны детали постройки первых реакторов для получения оружейного плутония. Нельзя не отметить и роль разведки в ускорении советского ядерного проекта.

Молодой, но перспективный

Необходимость скорейшего создания советского ядерного оружия стала очевидна, когда в 1942 году из донесений разведки выяснилось, что ученые в США далеко продвинулись в ядерных исследованиях. Косвенно говорило об этом и полное прекращение научных публикаций по данной тематике ещё в 1940. Все указывало на то, что работы по на созданию самой мощной в мире бомбы идут полным ходом.

28 сентября 1942 года Сталин подписал секретный документ «Об организации работ по урану».

Руководство советским атомным проектом поручили молодому и энергичному физику Игорю Курчатову, который, как позже вспоминал его друг и соратник академик Анатолий Александров, «уже давно воспринимался как организатор и координатор всех работ в области ядерной физики».

Однако сам масштаб тех работ, о которых упомянул ученый, был тогда еще невелик — в то время в СССР, в специально созданной в 1943 году Лаборатории № 2 (ныне Курчатовский институт) разработкой ядерного оружия занимались лишь 100 человек, тогда как в США над аналогичным проектом трудилось около 50 тыс. специалистов.

Поэтому работа в Лаборатории № 2 велась авральными темпами, которые требовали как поставок и создания новейших материалов и оборудования (и это в военное время!), так и изучения данных разведки, которой удавалось заполучить часть информации об американских исследованиях.

— Разведка помогла ускорить работу и приблизительно на год сократить наши усилия, — отметил советник директора НИЦ «Курчатовский институт» Андрей Гагаринский. — В «отзывах» Курчатова о разведматериалах Игорь Васильевич по существу давал разведчикам задания, о чем именно хотелось бы узнать ученым.

Не существующий в природе

Ученые Лаборатории № 2 перевезли из только что освобожденного Ленинграда циклотрон, который был запущен еще в 1937 году, — тогда он стал первым в Европе. Эта установка была необходима для нейтронного облучения урана. Так удалось накопить начальное количество не существующего в природе плутония, который впоследствии стал основным материалом для первой советской атомной бомбы РДС-1.

Затем производство данного элемента удалось наладить с помощью первого в Евразии атомного реактора Ф-1 на уран-графитовых блоках, который был сооружен в Лаборатории № 2 в кратчайшие сроки (всего за 16 месяцев) и пущен 25 декабря 1946 года под руководством Игоря Курчатова.

Промышленных же объемов выпуска плутония физики добились после постройки реактора под литерой А в городе Озерске Челябинской области (также ученые называли его «Аннушка») — на проектную мощность установка вышла 22 июня 1948 года, что уже вплотную приблизило проект по созданию ядерного заряда.

В сфере сжатия

Первая советская атомная бомба имела заряд плутония мощностью в 20 килотонн, который располагался в двух отделенных друг от друга полусферах.

Внутри них находился инициатор цепной реакции из бериллия и полония, при соединении которых происходит выделение нейтронов, запускающих цепную реакцию.

Для мощного сжатия всех этих компонентов использовалась сферическая ударная волна, которая возникала после подрыва круглой оболочки из взрывчатки, окружавшей плутониевый заряд. Внешний корпус получившегося изделия обладал каплевидной формой, а его общая масса составляла 4,7 т.

Испытания бомбы решили провести на Семипалатинском полигоне, который специально обустроили для того, чтобы оценить воздействие взрыва на самые различные строения, технику и даже животных.

Музей ядерного оружия РФЯЦ-ВНИИЭФ

–– В центре полигона стояла высокая железная башня, а вокруг нее как грибы росли самые разные постройки и сооружения: кирпичные, бетонные и деревянные дома с разными типами кровли, машины, танки, орудийные башни кораблей, железнодорожный мост и даже бассейн, — отмечает в своей рукописи «Первые испытания» участник тех событий Николай Власов. — Так что по разнообразию предметов полигон напоминал ярмарку — только без людей, которых здесь почти не было видно (за исключением редких одиноких фигур, которые завершали установку аппаратуры).

Также на территории размещался биологический сектор, где находились загоны и клетки с подопытными животными.

Встречи на берегу

Остались у Власова и воспоминания об отношении коллектива к руководителю проекта в период испытаний.

–– В это время за Курчатовым уже прочно укрепилось прозвище Борода (он изменил свой облик в 1942 году), а его популярность охватила не только ученую братию всех специальностей, но и офицеров и солдат, –– пишет очевидец. –– Руководители групп гордились встречами с ним.

Некоторые особо секретные собеседования Курчатов вел в неформальной обстановке — например, на берегу реки, приглашая нужного человека на купание.

Конец монополии

Точное время проведения испытаний ученые рассчитали таким образом, чтобы ветер унес образовавшееся в результате взрыва радиоактивное облако в сторону малообитаемых территорий, и воздействие вредных осадков на людей и домашний скот оказалось минимальным. В результате таких вычислений исторический взрыв наметили на утро 29 августа 1949 года.

–– На юге вспыхнуло зарево и появился красный полукруг, похожий на взошедшее солнце, –– вспоминает Николай Власов. –– А через три минуты после того, как зарево угасло, а облако растворилось в предрассветной дымке, до нас дошел раскатистый грохот взрыва, похожий на отдаленный гром могучей грозы.

Приехав на место срабатывания РДС-1, (см. справку) ученые могли оценить все разрушения, которые за ним последовали. По их словам, от центральной башни не осталось никаких следов, стены ближайших домов рухнули, а вода в бассейне полностью испарилась от высокой температуры.

Но эти разрушения, как это ни парадоксально, помогли установить глобальное равновесие в мире. Создание первой советской атомной бомбы положило конец монополии США на ядерное оружие. Это позволило установить паритет стратегических вооружений, который до сих пор удерживает страны от военного применения оружия, способного уничтожить всю цивилизацию.

Александр Колдобский, заместитель директора Института международных отношений НИЯУ «МИФИ», ветеран атомной энергетики и промышленности:

Аббревиатура РДС применительно к опытным образцам ядерного оружия впервые появилась в постановлении Совмина СССР от 21 июня 1946 года как сокращение формулировки «Реактивный двигатель С».

В дальнейшем это обозначение в официальных документах присваивалось всем пилотным конструкциям ядерных зарядов как минимум до конца 1955 года. Строго говоря, РДС-1 — это не совсем бомба, это ядерно-взрывное устройство, ядерный заряд.

Позже для заряда РДС-1 был создан баллистический корпус авиабомбы («изделие 501»), адаптированный к бомбардировщику Ту-4. Первые серийные образцы ядерного оружия на основе РДС-1 были изготовлены в 1950 году.

Однако в баллистическом корпусе эти изделия не испытывались, на вооружение армии не принимались и хранились в разобранном виде. А первое испытание со сбросом атомной бомбы с Ту-4 состоялось лишь 18 октября 1951 года. В ней был использован уже другой заряд, гораздо более совершенный.

Источник: https://iz.ru/914555/aleksandr-bulanov/pervaia-bomba-istoriia-sozdaniia-iadernogo-oruzhiia-v-detaliakh

Ядерное оружие

Ядерное оружие

Ядерное оружие (устаревшее атомное оружие) — оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Источником энергии являются либо ядерная реакция деления тяжелых ядер (например, урана-233 или урана-235, плутония-239), либо термоядерная реакция синтеза легких ядер (см. Ядерные реакции).

Разработка ядерного оружия началась в начале 40-х годов 20 века одновременно в нескольких странах, после того как были получены научные данные о возможности цепной реакции деления урана, сопровождающейся выделением огромного количества энергии.

Под руководством итальянского физика Ферми (Е. Fermi) в 1942 году в США был сконструирован и пущен первый ядерный реактор. Группа американских ученых во главе с Оппенгеймером (R. Oppenheimer) в 1945 г. создала и испытала первую атомную бомбу.

В СССР научными разработками в этой области руководил И. В. Курчатов. Первое испытание атомной бомбы проведено в 1949 году, а термоядерной — в 1953 году.

Ядерное оружие включает ядерные боеприпасы (боевые части ракет, авиационные бомбы, артиллерийские снаряды, мины, фугасы, снаряженные ядерными зарядами), средства доставки их к цели (ракеты, торпеды, самолеты), а также различные средства управления, обеспечивающие попадание боеприпаса в цель. В зависимости от типа заряда принято различать ядерное, термоядерное, нейтронное оружие. Мощность ядерного боеприпаса оценивается тротиловым эквивалентом, который может составлять от нескольких десятков тонн до нескольких десятков миллионов тонн тротила.

Ядерные взрывы могут быть воздушными, наземными, подземными, надводными, подводными и высотными. Они различаются по расположению центра взрыва относительно земной или водной поверхности и имеют свои специфические особенности.

При взрыве в атмосфере на высоте менее 30 тысяч метров на ударную волну расходуется около 50% энергии, а на световое излучение — 35% энергии. С увеличением высоты взрыва (при меньшей плотности атмосферы) доля энергии, приходящаяся на ударную волну, уменьшается, а световое излучение увеличивается.

При наземном взрыве световое излучение уменьшается, а при подземном — может даже отсутствовать. При этом энергия взрыва приходится на проникающую радиацию, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

Воздушный ядерный взрыв характеризуется возникновением светящейся области сферической формы — так называемого огненного шара. В результате расширения газов в огненном шаре образуется ударная волна, которая распространяется во все стороны со сверхзвуковой скоростью.

При прохождении ударной волны по местности со сложным рельефом возможно как усиление, так и ослабление ее действия. Световое излучение испускается в период свечения огненного шара и распространяется со скоростью света на большие расстояния. Оно в достаточной степени задерживается любыми непрозрачными предметами.

Первичная проникающая радиация (нейтроны и гамма-лучи) оказывает поражающее действие в течение примерно 1 секунда с момента взрыва; она слабо поглощается экранирующими материалами. Однако ее интенсивность довольно быстро снижается с увеличением расстояния от центра взрыва.

Остаточное радиоактивное излучение — продукты ядерного взрыва (ПЯВ),представляющие собой смесь более чем 200 изотопов 36 элементов с периодом полураспада от долей секунды до миллионов лет, разносятся по планете на тысячи километров (глобальные выпадения).

При взрывах ядерных боеприпасов малой мощности наиболее выраженным поражающим эффектом обладает первичная проникающая радиация. С увеличением мощности ядерного заряда доля гамма-нейтронного излучения в поражающем действии факторов взрыва снижается за счет более интенсивного действия ударной волны и светового излучения.

При наземном ядерном взрыве огненный шар касается поверхности земли. В этом случае тысячи тонн испарившегося грунта вовлекаются в область огненного шара. В эпицентре взрыва возникает воронка, окруженная оплавленным грунтом.

Из образующегося грибовидного облака около половины ПЯВ осаждается на поверхность земли по направлению ветра, в результате чего появляется так наз. радиоактивный след, который может достигать нескольких сотен и тысяч квадратных километров.

Остальные радиоактивные вещества, находящиеся главным образом в высоко дисперсном состоянии, уносятся в верхние слои атмосферы и выпадают на землю так же, как и при воздушном взрыве. При подземном ядерном взрыве грунт либо не выбрасывается (камуфлетный взрыв), либо частично выбрасывается наружу с образованием воронки.

Выделяющаяся энергия поглощается грунтом вблизи центра взрыва, в результате чего создаются сейсмические волны. При подводном ядерном взрыве образуется огромный газовый пузырь и водяной столб (султан), увенчанный радиоактивным облаком. Взрыв завершается образованием базисной волны и серией гравитационных волн.

Одним из важнейших последствий высотного ядерного взрыва является образование под влиянием рентгеновского, гамма-излучения и нейтронного излучения обширных областей повышенной ионизации верхних слоев атмосферы.

Таким образом, ядерное оружие представляет собой качественно новое оружие,намного превосходящее по поражающему действию известное ранее. На завершающем этапе второй мировой войны США применили ядерное оружие, сбросив ядерные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки.

Результатом этого были сильные разрушения (в Хиросиме из 75 тысяч зданий было разрушено или значительно повреждено приблизительно 60 тысяч, а в Нагасаки из 52 тысяч— более 19 тысяч), пожары, особенно в районах с деревянными строениями, огромное количество человеческих жертв (см. таблицу).

При этом чем ближе люди находились к эпицентру взрыва, тем чаще возникали поражения и тем тяжелее они были. Так, в радиусе до 1 км абсолютное большинство людей получили различные по характеру повреждения, закончившиеся преимущественно смертельным исходом, а в радиусе от 2,5 до 5 км поражения в основном были нетяжелые.

В структуре санитарных потерь отмечались повреждения, вызванные как изолированным, так и сочетанным воздействием поражающих факторов взрыва.

Таблица

КОЛИЧЕСТВО ПОРАЖЕННЫХ В ХИРОСИМЕ И НАГАСАКИ (по материаламкниги «Действие атомной бомбы в Японии», М., 1960)

ГородЧисленность населенияОбщеечислопораженныхИз них погиблоВыжило
всегов первый деньв последующем
Хиросима255 000136 00064 00045 00019 00072 000
Нагасаки174 00064 00039 00022 00017 00025 000

Поражающее действие воздушной ударной волны определяется гл. обр. максимальным избыточным давлением во фронте волны и скоростным напором. Избыточное давление 0,14—0,28 кг/см2 обычно вызывает легкие, а 2,4 кг/см2 — серьезные травмы. Повреждения от непосредственного воздействия ударной волны относят к первичным.

Они характеризуются признаками коммоционно-контузионного синдрома, закрытой травмы головного мозга, органов груди и живота. Вторичные повреждения возникают вследствие обвала строений, воздействия летящих камней, стекла (вторичные снаряды) и др.

Характер таких травм зависит от ударной скорости, массы, плотности, формы и угла соприкосновения вторичного снаряда с телом человека. Выделяют и третичные повреждения, которые являются результатом метательного действия ударной волны.

Вторичные и третичные повреждения могут быть самыми разнообразными, так же как повреждения при падении с высоты, транспортных авариях и других несчастных случаях.

Световое излучение ядерного взрыва — электромагнитное излучение в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном спектре — протекает в две фазы. В первую фазу, продолжающуюся тысячные — сотые доли секунды, выделяется около 1% энергии, в основном в ультрафиолетовой части спектра.

В связи с кратковременностью действия и поглощением значительной части волн воздухом эта фаза практически не имеет значения в общепоражающем эффекте светового излучения. Вторая фаза характеризуется излучением главным образом в видимой и инфракрасной частях спектра и в основном определяет поражающий эффект.

Доза светового излучения, необходимая для возникновения ожогов определенной глубины, зависит от мощности взрыва. Так, например, ожоги II степени при взрыве ядерного заряда мощностью 1 килотонна возникают уже при дозе светового излучения 4 кал.см2, а мощностью 1 мегатонна — при дозе светового излучения 6,3 кал.см2.

Это связано с тем, что при взрывах ядерных зарядов малой мощности световая энергия выделяется и воздействует на человека десятые доли секунды, при взрыве же большей мощности время излучения и воздействия световой энергии возрастает до нескольких секунд.

В результате непосредственного воздействия светового излучения на человека возникают так называемые первичные ожоги. Они составляют 80— 90% от общего числа термических травм в очаге поражения.

Ожоги кожи у пораженных в Хиросиме и Нагасаки локализовались в основном на не защищенных одеждой участках тела, преимущественно на лице и конечностях. У людей, находившихся на расстоянии до 2,4 км от эпицентра взрыва, они были глубокими, а на более далеком расстоянии — поверхностными.

Ожоги имели четкие контуры и располагались только на стороне тела, обращенной в сторону взрыва. Конфигурация ожога часто соответствовала очертаниям предметов, экранировавших излучение.

Световое излучение может вызвать временное ослепление и органическое поражение глаз. Это наиболее вероятно в ночное время, когда зрачок расширен.

Временное ослепление обычно длится несколько минут (до 30 минут), после чего зрение полностью восстанавливается.

Органические поражения — острый керато-конъюнктивит и, особенно, хориоретинальные ожоги могут привести к стойким нарушениям функции органа зрения (см. Ожоги).

Гамма-нейтронное излучение, воздействуя на организм, вызывает радиационные (лучевые) поражения. Нейтроны по сравнению с гамма-излучением обладают более выраженной биол. активностью и повреждающим действием на молекулярном, клеточном и органном уровнях.

По мере удаления от центра взрыва интенсивность потока нейтронов уменьшается быстрее, чем интенсивность гамма-излучения. Так, слой воздуха 150—200 м уменьшает интенсивность гамма-излучения примерно в 2 раза, а интенсивность потока нейтронов — в 3—32 раза.

В условиях применения ядерного оружия лучевые поражения могут возникнуть при общем относительно равномерном и неравномерном облучении. Облучение относят к равномерному, когда проникающая радиация воздействует на весь организм, а перепад доз на отдельные участки тела незначительный.

Это возможно в случае нахождения человека в момент ядерного взрыва на открытой местности или на следе радиоактивного облака.

При таком облучении с увеличением поглощенной дозы радиации последовательно появляются признаки нарушения функции радиочувствительных органов и систем (костного мозга, кишечника, центральной нервной системы) и развиваются определенные клинические формы лучевой болезни — костномозговая, переходная, кишечная, токсемическая, церебральная. Неравномерное облучение возникает в случаях локальной защиты отдельных участков тела элементами фортификационных сооружений, техникой и др.

При этом различные органы повреждаются неравномерно, что сказывается на клинике лучевой болезни.

Так, например, при общем облучении с преимущественным воздействием радиации на область головы могут развиться неврологические нарушения, а с преимущественным воздействием на область живота — сегментарный радиационный колит, энтерит.

Кроме того, при лучевой болезни, возникающей в результате облучения с преобладанием нейтронного компонента, сильнее выражена первичная реакция, скрытый период менее продолжителен; в период разгара заболевания, помимо общих клинических признаков, отмечаются расстройства функции кишечника.

Оценивая биологическое действие нейтронов в целом, следует также учитывать их неблагоприятное влияние на генетический аппарат соматических и половых клеток, в связи с чем возрастает опасность отдаленных радиологических последствий у облученных людей и их потомков (см. Лучевая болезнь).

На следе радиоактивного облака основная часть поглощенной дозы приходится на внешнее пролонгированное гамма-облучение.

Однако при этом возможно развитие сочетанного радиационного поражения, когда ПЯВ одновременно воздействуют непосредственно на открытые участки тела и поступают внутрь организма.

Такие поражения характеризуются клиникой острой лучевой болезни, бета-ожогами кожи, а также повреждением внутренних органов, к которым радиоактивные вещества имеют повышенную тропность (см. Инкорпорирование радиоактивных веществ).

При воздействии на организм всех поражающих факторов возникают комбинированные поражения. В Хиросиме и Нагасаки среди пострадавших, оставшихся в живых на 20-й день после применения ядерного оружия, такие пораженные составили соответственно 25,6 и 23,7%.

Комбинированные поражения характеризуются более ранним наступлением лучевой болезни и тяжелым ее течением вследствие осложняющего воздействия механических травм и ожогов.

Кроме того, удлиняется эректильная и углубляется торпидная фаза шока, извращаются репаративные процессы, часто возникают тяжелые гнойные осложнения (см. Комбинированные поражения).

Помимо поражения людей, следует учитывать и опосредованное воздействие ядерного оружия —разрушение строений, уничтожение запасов продовольствия, нарушение систем водоснабжения, канализации, энергопитания и др.

, в результате чего существенно возрастает проблема размещения, питания людей, проведения противоэпидемических мероприятий, оказания в столь неблагоприятных условиях медпомощи огромному количеству пораженных.

Приведенные данные свидетельствуют, что санитарные потери в войне с применением ядерного оружия будут существенно отличаться от таковых в войнах прошлого.

Это отличие в основном заключается в следующем: в предшествовавших войнах преобладали механические травмы, а в войне с применением ядерного оружия наряду с ними значительный удельный вес будут занимать радиационные, термические и комбинированные поражения, сопровождающиеся высокой летальностью.

Применение ядерного оружия будет характеризоваться возникновением очагов массовых санитарных потерь; при этом в связи с массовостью поражений и одномоментным поступлением большого количества пострадавших число нуждающихся в медпомощи значительно превысит реальные возможности медицинской службы армии и особенно медицинской службы ГО (см.

Медицинская служба Гражданской обороны). В войне с применением ядерного оружия сотрутся грани между армейскими и фронтовыми районами действующей армии и глубоким тылом страны, а санитарные потери среди мирного населения будут значительно превышать потери в войсках.

Деятельность медицинской службы в столь сложной обстановке должна строиться на единых организационных, тактических и методических принципах военной медицины, сформулированных еще Н. И. Пироговым и в последующем развитых советскими учеными (см.

Медицина военная, Система лечебно-эвакуационного обеспечения, Этапное лечение и др.). При массовом поступлении раненых и больных следует в первую очередь выделить лиц с поражениями, несовместимыми с жизнью.

В условиях, когда количество раненых и больных во много раз превосходит реальные возможности медицинской службы, квалифицированная помощь должна оказываться в тех случаях, когда она позволит спасти жизнь пострадавшим. Сортировка (см.

Сортировка медицинская), проведенная с таких позиций, будет способствовать наиболее рациональному использованию медицинских сил и средств для решения главной задачи — в каждом конкретном случае оказать помощь большинству раненых и больных.

Экологические последствия применения ядерного оружия за последние годы привлекают все большее внимание ученых, особенно специалистов, изучающих отдаленные результаты массированного применения современных видов ядерного оружия.

Подробно и научно обоснованно проблема экологических последствий применения ядерного оружия была рассмотрена в докладе Международного комитета экспертов в области медицины и общественного здравоохранения «Последствия ядерной войны для здоровья населения и служб здравоохранения» на XXXVI сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения, состоявшейся в мае 1983 года.

Этот доклад был разработан указанным комитетом экспертов, включавшим авторитетных представителей медицинской науки и здравоохранения 13 государств (в том числе Великобритании, СССР, США, Франции и Японии), во исполнение резолюции WHA 34.

38, принятой XXXIV сессией Всемирной ассамблеи здравоохранения 22 мая 1981 года, Советский Союз в этом комитете представляли видные ученые — специалисты в области радиационной биологии, гигиены и медицинской защиты академики АМН СССР Н. П. Бочков и Л. А. Ильин.

Основными факторами, возникающими при массированном применении ядерного оружия, которые могут вызвать катастрофические экологические последствия, согласно современным воззрениям, являются:разрушительное воздействие поражающих факторов ядерного оружия на биосферу Земли, влекущее за собой тотальное уничтожение животного мира и растительного покрова на территории, подвергшейся такому воздействию; резкое изменение состава атмосферы Земли в результате снижения доли кислорода и ее загрязнения продуктами ядерного взрыва, а также выброшенными в атмосферу из зоны бушующих на земле пожаров окисями азота, углерода и огромным количеством темных мелких частиц, обладающих высокими светопоглощающими свойствами.

Как свидетельствуют многочисленные исследования, выполненные учеными многих стран, интенсивное тепловое излучение, составляющее около 35% энергии, высвободившейся в результате термоядерного взрыва, окажет сильное воспламеняющее действие и приведет к возгоранию практически всех горючих материалов, находящихся в районах нанесения ядерных ударов. Пламя охватит огромные площади лесов, торфяников и населенные пункты. Под воздействием ударной волны ядерного взрыва могут быть повреждены линии подачи (трубопроводы) нефти и природного газа, а вышедший наружу горючий материал еще в большей степени усилит очаги пожара. В результате возникнет так называемый огненный ураган, температура которого может достигать 1000°; он будет продолжаться длительное время, охватывая все новые участки земной поверхности и превращая их в безжизненное пепелище.

Особенно пострадают верхние слои почвы, имеющие наиболее важное значение для экологической системы в целом, поскольку они обладают способностью удерживать влагу и являются средой обитания организмов, обеспечивающих происходящие в почве процессы биологического разложения и метаболизма.

В результате таких неблагоприятных экологических сдвигов усилится эрозия почвы под влиянием ветра и атмосферных осадков, а также испарение влаги с оголенных участков земли. Все это в конечном итоге приведет к превращению некогда процветавших и плодородных регионов в безжизненную пустыню.

Дым от гигантских пожаров, смешавшийся с твердыми частицами продуктов наземных ядерных взрывов, окутает большую или меньшую поверхность (что зависит от масштабов применения ядерного оружия) земного шара плотным облаком, которое будет поглощать значительную часть солнечных лучей.

Это затемнение при одновременном охлаждении земной поверхности (так называемая термоядерная зима) может продолжаться длительное время, оказывая губительное влияние на экологическую систему территорий, далеко отстоящих от зон непосредственного применения ядерного оружия.

При этом следует также учитывать длительное тератогенное воздействие на экологическую систему указанных территорий глобальных радиоактивных осадков.

Крайне неблагоприятные экологические последствия применения ядерного оружия являются также результатом резкого сокращения содержания озона в защитном слое земной атмосферы в результате ее загрязнения окисями азота, выделяемыми при взрыве ядерных боеприпасов большой мощности, что повлечет за собой разрушение этого защитного слоя, обеспечивающего естественную биол. защиту клеток животных и растительных организмов от вредного воздействия УФ-излучения Солнца. Исчезновение растительного покрова на обширных территориях в сочетании с загрязнением атмосферы может привести к серьезным изменениям климата, в частности к существенному понижению среднегодовой температуры и ее резким суточным и сезонным колебаниям.

Таким образом, катастрофические экологические последствия применения ядерного оружия обусловлены: тотальным уничтожением среды обитания животного и растительного мира на поверхности Земли в обширных зонах, подвергшихся непосредственному воздействию ядерного оружия; длительным загрязнением атмосферы термоядерным смогом, крайне негативно влияющим на экологическую систему всего земного шара и обусловливающим изменения климата; продолжительным тератогенным воздействием глобальных радиоактивных осадков, выпадающих из атмосферы на поверхность Земли, на экологическую систему, частично сохранившуюся в зонах, не подвергшихся тотальному уничтожению поражающими факторами ядерного оружия. По заключению, зафиксированному в докладе Международного комитета экспертов, представленному XXXVI сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения, ущерб, нанесенный экосистеме применением ядерного оружия, примет постоянный и, возможно, необратимый характер.

В настоящее время самой главной задачей для человечества является сохранение мира, предотвращение ядерной войны. Стержневым направлением внешнеполитической деятельности КПСС и Советского государства была и остается борьба за сохранение и укрепление всеобщего мира, обуздание гонки вооружений.

СССР предпринимал и предпринимает настойчивые шаги в этом направлении. Наиболее конкретные крупномасштабные предложения КПСС нашли отражение в Политическом докладе Генерального секретаря ЦК КПСС М. С.

Горбачева XXVII съезду КПСС, в котором были выдвинуты принципиальные Основы всеобъемлющей системы международной безопасности.

Библиогр.: Бонд В., Флиднер Г. и Аршамбо Д. Радиационная гибель млекопитающих, пер. с англ., М., 1971; Действие атомной бомбы в Японии, пер. с англ., под ред. А. В. Лебединского, М., 1960; Действие ядерно го оружия, пер. с англ., под ред. П. С. Дмитриева, М., 1965; Динерман А. А.

Роль загрязнителей окружающей среды в нарушении эмбрионального развития, М., 1980; И о й-рыш А. И., Морохов И. Д. и Иванов С. К. А-бомба, М., 1980; Последствия ядерной войны для здоровья населения и служб здравоохранения, Женева, ВОЗ, 1984, библиогр.

; Руководство по лечению комбинированных радиационных поражений на этапах медицинской эвакуации, под ред. Е. А. Жербина, М., 1982; Руководство по лечению обожженных на этапах медицинской эвакуации, под ред. В. К. Сологуба, М., 1979; Руководство по медицинской службе Гражданской обороны, под ред. А. И. Бурназяна, М.

, 1983; Руководство по травматологии для медицинской службы гражданской обороны, под ред. А. И. Казьмина, М., 1978; Смирнов Е. И. Научная организация военной медицины — главное условие ее большого вклада в победу, Вестн. АМН СССР, JNs 11, с. 30, 1975; он же, 60-летие Вооруженных Сил СССР и советской военной медицины, Сов. здравоохр., № 7, с.

17, 1978; он же, Война и военная медицина 1939—1945 гг., М.,1979; Чазов Е. И., Ильин Л. А. и Гуськова А. К. Опасность ядерной войны: Точка зрения советских ученых-медиков, М., 1982.

Е. И. Смирнов, В. Н. Жижин; А. С. Георгиевский (экологические последствия применения ядерного оружия)

Источник: https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%AF%D0%94%D0%95%D0%A0%D0%9D%D0%9E%D0%95_%D0%9E%D0%A0%D0%A3%D0%96%D0%98%D0%95

Водородная против атомной. Что нужно знать о ядерном оружии

Ядерное оружие

Кристина Чернова |  26 сентября 2017, 18:00

Северная Корея угрожает США испытаниями сверхмощной водородной бомбы в Тихом океане. Япония, которая может пострадать из-за испытаний, назвала планы КНДР абсолютно неприемлемыми. Президенты Дональд Трамп и Ким Чен Ын ругаются в интервью и говорят об открытом военном конфликте. Для тех, кто не разбирается в ядерном оружии, но хочет быть в теме, «Футурист» составил путеводитель.

Как работает ядерное оружие?

Как и в обычной динамитной шашке, в ядерной бомбе используется энергия. Только высвобождается она не в ходе примитивной химической реакции, а в сложных ядерных процессах. Существует два основных способа выделения ядерной энергии из атома. В ядерном делении ядро ​​атома распадается на два меньших фрагмента с нейтроном.

Ядерный синтез – процесс, с помощью которого Солнце вырабатывает энергию – включает объединение двух меньших атомов с образованием более крупного. В любом процессе, делении или слиянии выделяются большие количества тепловой энергии и излучения.

В зависимости от того, используется деление ядер или их синтез, бомбы делятся на ядерные (атомные) и термоядерные.

А можно поподробнее про ядерное деление?

Взрыв атомной бомбы над Хиросимой (1945 г)

Как вы помните, атом состоит из трех типов субатомных частиц: протонов, нейтронов и электронов. Центр атома, называемый ядром, состоит из протонов и нейтронов.

Протоны положительно заряжены, электроны – отрицательно, а нейтроны вообще не имеют заряда. Отношение протон-электрон всегда один к одному, поэтому атом в целом имеет нейтральный заряд. Например, атом углерода имеет шесть протонов и шесть электронов.

Частицы удерживаются вместе фундаментальной силой – сильным ядерным взаимодействием.

Свойства атома могут значительно меняться в зависимости от того, сколько различных частиц в нем содержится. Если изменить количество протонов, у вас будет уже другой химический элемент. Если же изменить количество нейтронов, вы получите изотоп того же элемента, что у вас в руках.

Например, углерод имеет три изотопа: 1) углерод-12 (шесть протонов + шесть нейтронов), стабильную и часто встречающуюся форму элемента, 2) углерод-13 (шесть протонов + семь нейтронов), который является стабильным, но редким и 3) углерод-14 (шесть протонов + восемь нейтронов), который является редким и неустойчивым (или радиоактивным).

Большинство атомных ядер стабильны, но некоторые из них неустойчивы (радиоактивны). Эти ядра спонтанно излучают частицы, которые ученые называют радиацией. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Существует три типа распада:

Альфа-распад: ядро ​​выбрасывает альфа-частицу – два протона и два нейтрона, связанных вместе. Бета-распад: нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино. Выброшенный электрон является бета-частицей.

Спонтанное деление: ядро распадается на несколько частей и выбрасывает нейтроны, а также излучает импульс электромагнитной энергии – гамма-луч. Именно последний тип распада используется в ядерной бомбе.

Свободные нейтроны, выброшенные в результате деления, начинают цепную реакцию, которая высвобождает колоссальное количество энергии.

Из чего делают ядерные бомбы?

Их могут делать из урана-235 и плутония-239. Уран в природе встречается в виде смеси трех изотопов: 238U (99,2745 % природного урана), 235U (0,72 %) и 234U (0,0055 %). Наиболее распространенный 238U не поддерживает цепную реакцию: на это способен лишь 235U.

Чтобы достичь максимальной мощности взрыва, необходимо, чтобы содержание 235U в «начинке» бомбы составляло не менее 80%. Поэтому уран приходится искусственно обогащать.

Для этого смесь урановых изотопов разделяют на две части так, чтобы в одной из них оказалось больше 235U.

Обычно при разделении изотопов остается много обедненного урана, не способного вступить в цепную реакцию – но есть способ заставить его это сделать. Дело в том, что плутоний-239 в природе не встречается. Зато его можно получить, бомбардируя нейтронами 238U.

Как измеряется их мощность?

​Мощность ядерного и термоядерного заряда измеряется в тротиловом эквиваленте — количестве тринитротолуола, которое нужно взорвать для получения аналогичного результата. Она измеряется в килотоннах (кт) и мегатоннах (Мт). Мощность сверхмалых ядерных боеприпасов составляет менее 1 кт, в то время как сверхмощные бомбы дают более 1 Мт.

Мощность советской «Царь-бомбы» составляла по разным данным от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте, мощность термоядерной бомбы, которую в начале сентября испытала КНДР, составила около 100 килотонн.

Кто создал ядерное оружие?

Американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс

В 1930-х годах итальянский физик Энрико Ферми продемонстрировал, что элементы, подвергшиеся бомбардировке нейтронами, могут быть преобразованы в новые элементы.

Результатом этой работы стало обнаружение медленных нейтронов, а также открытие новых элементов, не представленных на периодической таблице.

Вскоре после открытия Ферми немецкие ученые Отто Ган и Фриц Штрассман бомбардировали уран нейтронами, в результате чего образовался радиоактивный изотоп бария. Они пришли к выводу, что низкоскоростные нейтроны заставляют ядро ​​урана разрываться на две более мелкие части.

Эта работа взбудоражила умы всего мира. В Принстонском университете Нильс Бор работал с Джоном Уилером для разработки гипотетической модели процесса деления. Они предположили, что уран-235 подвергается делению. Примерно в то же время другие ученые обнаружили, что процесс деления привел к образованию еще большего количества нейтронов.

Это побудило Бора и Уилера задать важный вопрос: могли ли свободные нейтроны, созданные в результате деления, начать цепную реакцию, которая высвободила бы огромное количество энергии? Если это так, то можно создать оружие невообразимой силы. Их предположения подтвердил французский физик Фредерик Жолио-Кюри.

Его заключение стало толчком для разработок по созданию ядерного оружия.

Над созданием атомного оружия трудились физики Германии, Англии, США, Японии. Перед началом Второй мировой войны Альберт Эйнштейн написал президенту США Франклину Рузвельту о том, что нацистская Германия планирует очистить уран-235 и создать атомную бомбу.

Сейчас выяснилось, что Германия была далека от проведения цепной реакции: они работали над «грязной», сильно радиоактивной бомбой. Как бы то ни было, правительство США бросило все силы на создание атомной бомбы в кратчайшие сроки.

Был запущен «Манхэттенский проект», которым руководили американский физик Роберт Оппенгеймер и генерал Лесли Гровс. В нем участвовали крупные ученые, эмигрировавшие из Европы. К лету 1945 года было создано атомное оружие, основанное на двух видах делящегося материала — урана-235 и плутония-239.

Одну бомбу, плутониевую «Штучку», взорвали на испытаниях, а еще две, уранового «Малыша» и плутониевого «Толстяка» сбросили на японские города Хиросиму и Нагасаки.

Как работает термоядерная бомба и кто ее изобрел?

Термоядерная бомба основана на реакции ядерного синтеза. В отличие от ядерного деления, которое может проходить как самопроизвольно, так и вынужденно, ядерный синтез невозможен без подвода внешней энергии. Атомные ядра заряжены положительно — поэтому они отталкиваются друг от друга. Эта ситуация называется кулоновским барьером.

Чтобы преодолеть отталкивание, необходимо разогнать эти частицы до сумасшедших скоростей. Это можно осуществить при очень высокой температуре — порядка нескольких миллионов кельвинов (отсюда и название).

Термоядерные реакции бывают трех видов: самоподдерживающиеся (проходят в недрах звезд), управляемые и неуправляемые или взрывные – они используются в водородных бомбах.

Идею бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, предложил Энрико Ферми своему коллеге Эдварду Теллеру еще в 1941 году, в самом начале Манхэттенского проекта. Однако тогда эта идея оказалась не востребована.

Разработки Теллера усовершенствовал Станислав Улам, сделав идею термоядерной бомбы осуществимой на практике. В 1952 году на атолле Эниветок в ходе операции Ivy Mike испытали первое термоядерное взрывное устройство. Однако это был лабораторный образец, непригодный в боевых действиях.

Год спустя Советский Союз взорвал первую в мире термоядерную бомбу, собранную по конструкции физиков Андрея Сахарова и Юлия Харитона. Устройство напоминало слоёный пирог, поэтому грозное оружие прозвали «Слойкой».

В ходе дальнейших разработок на свет появилась самая мощная бомба на Земле, «Царь-бомба» или «Кузькина мать». В октябре 1961 года ее испытали на архипелаге Новая Земля.

Из чего делают термоядерные бомбы?

Если вы думали, что водородные и термоядерные бомбы — это разные вещи, вы ошибались. Эти слова синонимичны. Именно водород (а точнее, его изотопы — дейтерий и тритий) требуется для проведения термоядерной реакции.

Однако есть сложность: чтобы взорвать водородную бомбу, необходимо сначала в ходе обычного ядерного взрыва получить высокую температуру — лишь тогда атомные ядра начнут реагировать.

Поэтому в случае с термоядерной бомбой большую роль играет конструкция.

Широко известны две схемы. Первая — сахаровская «слойка». В центре располагался ядерный детонатор, который был окружен слоями дейтерида лития в смеси с тритием, которые перемежались со слоями обогащенного урана. Такая конструкция позволяла достичь мощности в пределах 1 Мт. Вторая — американская схема Теллера — Улама, где ядерная бомба и изотопы водорода располагались раздельно.

Выглядело это так: снизу — емкость со смесью жидких дейтерия и трития, по центру которой располагалась «свеча зажигания» — плутониевый стержень, а сверху — обычный ядерный заряд, и все это в оболочке из тяжелого металла (например, обедненного урана).

Быстрые нейтроны, образовавшиеся при взрыве, вызывают в урановой оболочке реакции деления атомов и добавляют энергию в общую энергию взрыва. Надстраивание дополнительных слоев дейтерида лития урана-238 позволяет создавать снаряды неограниченной мощности.

В 1953 году советский физик Виктор Давиденко случайно повторил идею Теллера — Улама, и на ее основе Сахаров придумал многоступенчатую схему, которая позволила создавать оружие небывалых мощностей. Именно по такой схеме работала «Кузькина мать».

Какие еще бомбы бывают?

Еще бывают нейтронные, но это вообще страшно. По сути, нейтронная бомба — это маломощная термоядерная бомба, 80% энергии взрыва которой составляет радиация (нейтронное излучение). Это выглядит как обычный ядерный заряд малой мощности, к которому добавлен блок с изотопом бериллия — источником нейтронов.

При взрыве ядерного заряда запускается термоядерная реакция. Этот вид оружия разрабатывал американский физик Сэмюэль Коэн.

Считалось, что нейтронное оружие уничтожает все живое даже в укрытиях, однако дальность поражения такого оружия невелика, так как атмосфера рассеивает потоки быстрых нейтронов, и ударная волна на больших расстояниях оказывается сильнее.

А как же кобальтовая бомба?

Нет, сынок, это фантастика. Официально кобальтовых бомб нет ни у одной страны.

Теоретически это термоядерная бомба с оболочкой из кобальта, которая обеспечивает сильное радиоактивное заражение местности даже при сравнительно слабом ядерном взрыве.

510 тонн кобальта способны заразить всю поверхность Земли и уничтожить все живое на планете. Физик Лео Силард, описавший эту гипотетическую конструкцию в 1950 году, назвал ее «Машиной судного дня».

Что круче: ядерная бомба или термоядерная?

Натурный макет «Царь-бомбы”

Водородная бомба является гораздо более продвинутой и технологичной, чем атомная. Ее мощность взрыва намного превосходит атомную и ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов.

При термоядерной реакции на каждый нуклон (так называются составляющие ядра, протоны и нейтроны) выделяется намного больше энергии, чем при ядерной реакции.

К примеру, при делении ядра урана на один нуклон приходится 0,9 МэВ (мегаэлектронвольт), а при синтезе ядра гелия из ядер водорода выделяется энергия, равная 6 МэВ.

Как бомбы

Поначалу их сбрасывали с самолетов, однако средства противовоздушной обороны постоянно совершенствовались, и доставлять ядерное оружие таким образом оказалось неразумным. С ростом производства ракетной техники все права на доставку ядерного оружия перешли к баллистическим и крылатым ракетам различного базирования. Поэтому под бомбой теперь подразумевается не бомба, а боеголовка.

Есть мнение, что северокорейская водородная бомба слишком большая, чтобы ее можно было установить на ракете — поэтому, если КНДР решит воплотить угрозу в жизнь, ее повезут на корабле к месту взрыва.

Каковы последствия ядерной войны?

Хиросима и Нагасаки — это лишь малая часть возможного апокалипсиса. ​Например, известна гипотеза “ядерной зимы”, которую выдвигали американский астрофизик Карл Саган и советский геофизик Георгий Голицын.

Предполагается, что при взрыве нескольких ядерных боезарядов (не в пустыне или воде, а в населенных пунктах) возникнет множество пожаров, и в атмосферу выплеснется большое количество дыма и сажи, что приведет к глобальному похолоданию. Гипотезу критикуют, сравнивая эффект с вулканической активностью, которая оказывает незначительный эффект на климат.

Кроме того, некоторые ученые отмечают, что скорее наступит глобальное потепление,чем похолодание — впрочем, обе стороны надеются, что мы этого никогда не узнаем.

Разрешено ли использовать ядерное оружие?

После гонки вооружений в XX веке страны одумались и решили ограничить использование ядерного оружия. ООН были приняты договоры о нераспространении ядерного оружия и запрещении ядерных испытаний (последний не был подписан молодыми ядерными державами Индией, Пакистаном, и КНДР). В июле 2017 года был принят новый договор о запрещении ядерного оружия.

“Каждое государство-участник обязуется никогда и ни при каких обстоятельствах не разрабатывать, не испытывать, не производить, не изготавливать, не приобретать иным образом, не иметь во владении и не накапливать ядерное оружие или другие ядерные взрывные устройства,” — гласит первая статья договора.

Однако документ не вступит в силу до тех пор, пока его не ратифицируют 50 государств.

  0   0   0

Источник: https://futurist.ru/articles/1162

​​Ядерная бомба: кто создал и как действует оружие, радиус поражения и мощность взрыва

Ядерное оружие

Мировая наука не стоит на месте. Проникновение в тайны строения ядра атома подарило человечеству эффективную и дешевую энергию, новые диагностические технологии. Однако исследования в этой области привели к созданию ядерного оружия и страшным катастрофам, повлекшим за собой огромное количество смертей, разрушение городов и заражение многих километров земной поверхности.

Споры о плюсах и минусах научных открытий в этой сфере продолжаются до сих пор.

Предпосылки

Военно-политическая обстановка и мощное развитие научных теорий в 20 веке создали реальные предпосылки для появления оружия массового уничтожения.

Однако первым кирпичиком в строительстве атомной бомбы можно считать открытие (в 1896 году) Антуаном Анри Беккерелем радиоактивности урана. В этом же ключе проводили свои исследования Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри. Уже в 1913 году для изучения радиоактивности они создали свое научное учреждение (Радиевый институт).

Еще два важнейших открытия в этой сфере: планетарная модель атома и проведение успешных опытов по расщеплению ядра, значительно ускорили появление нового оружия.

В 1934 году был оформлен первый патент, который представлял описание реактора на атомной энергии (Лео Силард), а в 1939 году Фредериком Жолио-Кюри была запатентована урановая бомба.

Три страны мира начали свою борьбу за пальму первенства в производстве ядерного оружия.

Начало

В 1939 — 1945 году созданием атомной бомбы занимались ученые нацистской Германии. Эта программа получила название «Урановый проект» и была строго засекреченной. В ее планы входило создание оружия в течение девяти-двенадцати месяцев. Проект собрал около 22 научных организаций, в которые входили самые известные институты страны.

Во главе секретной компании были назначены Альберт Шпеер и Эрих Шуман.

Для создания сверхоружия было запущено производство фторида урана, из которого можно было получить уран-235, а также разработано специальное устройство по разделению изотопов по методу Клузиуса — Диккеля.

Эта установка состояла из двух труб, одна из которых должна была нагреваться, а вторая охлаждаться.

Между ними должен был продвигаться гексафторид урана в газообразном состоянии, что дало бы возможность разделить более легкий уран −235 и тяжелый уран — 238.

На основании теоретических выкладок по конструированию ядерного реактора, которые предоставил Вернер Гейзенберг, компания «Ауэрге» получила заказ на производство некоторого количества урана. Норвежская Norsk Hydro предоставляла оксид дейтерия (тяжеловодородную воду).

В 1940 году Физический институт, который занимался вопросами атомной энергии, перешел в ведение вооруженных сил.

Неудачи

Однако, не смотря на то, что над проектом работало огромное количество ученых в течение года, собранное устройство для разделения изотопов так и не заработало. Было разработано еще около пяти вариантов обогащения урана, которые также не привели к успеху.

Считается, что причинами неудачных экспериментов является дефицит тяжеловодородной воды и недостаточно очищенный графит. Только в начале 1942 года немцы смогли построить первый реактор, который через некоторое время взорвался. Проведение последующих экспериментов было затруднено, поскольку в Норвегии был уничтожен завод по производству оксида дейтерия.

Последние данные о проведении экспериментов, дающих возможность получить цепную реакцию, были датированы январем 1945 года, однако уже в конце месяца установку пришлось демонтировать и отправить дальше от линии фронта в Хайгерлох. Последняя проба устройства была назначена на март — апрель. Считается, что ученые могли в короткий срок получить положительный результат, но этому не суждено было случиться, поскольку войска союзников вошли в город.

По окончанию Второй мировой войны немецкий реактор был вывезен в Америку.

«Проект Манхеттен»

В 1943 в США был создан «Проект Манхеттен», целью которого стало создание ядерного оружия. В разработках участвовали известные ученые из стран-союзников, а также огромное количество строительных служащих и военных.

Уран был главным сырьем для экспериментов, однако в составе природного ископаемого содержится всего лишь 0,7% необходимого для производства урана-235. Поэтому было принято решение провести исследования по разделению и обогащению этого элемента.

Для этого использовались технологии термо — и газовой диффузии, а также электромагнитного разделения. В конце 1942 года было одобрено строительство специальной установки для произведения газовой диффузии.

Факт. Несмотря на то, что в проекте работали ученые из Англии, Канады, Америки и Германии, США отказались делиться результатами исследований с Англией, что послужило развитию некоторой напряженности между странами — союзниками.

Была поставлена главная цель исследований: создать ядерную бомбу в 1945 году, что удалось достичь ученым, входившим в «Проект Манхеттен».

Осуществление

Итогом деятельности этой организации являлось создание трех бомб:

  • Gadget (Штучка) на основе плутония-239;
  • Little Boy (Малыш) урановая;
  • Fat Man (Толстяк) на основе распада плутония-239.

Little Boy и Fat Man в августе 1945 года были сброшены на Японию, что нанесло непоправимый ущерб населению страны.

Ядерная бомба малыш и толстяк

Теория и развитие

Еще в 1920 году в СССР был создан Радиевый институт, который занимался фундаментальными исследованиями радиоактивности. Уже в середине 20 века (с 1930 по 1940 годы) в Советском Союзе велись активные работы, связанные с получением ядерной энергии.

В 1940 известные российские ученые обратились к правительству, говоря о необходимости развития практической базы в атомной области. Благодаря этому была создана специальная организация (Комиссия по проблеме урана), председателем которой назначили В. Г. Хлопина.

За год была проведена огромная работа по организации и координации учреждений, входивших в ее состав. Однако началась война, и большую часть научных институтов пришлось эвакуировать в. Казань. В тылу теоретическая работа над развитием этой отрасли продолжалась.

В сентябре 1942 года, практически сразу после начала американского проекта «Манхеттен» правительство СССР постановило начать работы по изучению урана. Для этого были выделены специальные помещения для лаборатории в Казани. Доклад о результатах исследований был назначен на апрель 1943 года. А в феврале 1943 года начались практические работы по созданию атомной бомбы.

Практические разработки

После возвращения Радиевого института в Ленинград (1944 г) ученые приступили к практической реализации своих проектов. Считается, что 5 декабря 1945 года — дата начала работ по разработке атомной энергии.

Исследования велись по следующим направлениям:

  • изучение радиоактивного плутония;
  • эксперименты по выделению плутония;
  • разработка технологии получения плутония из урана.

Факт. Готовое решение должно было быть предоставлено правительству к 1 июля 1946 года.

После бомбардировки Японии Государственный комитет обороны издал указ об образовании Специального комитета по использованию атомной энергии.

Для руководства этим проектом было организовано Первое главное управление. На решение поставленной задачи было брошено огромное количество человеческих и материальных ресурсов.

Директивой Сталина предписывалось создать урановую и плутониевую бомбы не позднее 1948 года.

Развитие

Первоочередными задачами проекта являлось открытие производства промышленного плутония и урана и строительство ядерного реактора. Для разделения изотопов решено был использовать диффузионный метод.

С огромной скоростью стали возводиться секретные предприятия, необходимые для решения этих вопросов.

Техническая документация для этого оружия должна была быть готова к июлю 1946 года, а собранные конструкции — уже в 1948 году.

Благодаря колоссальному человеческому ресурсу и мощной материальной базе переход от теории к практическим экспериментам произошел в сжатые сроки. Первый реактор был построен и успешно запущен в декабре 1946 года. И уже в августе 1949 года была успешно испытана первая атомная бомба.

Первое испытание атомной бомбы в Советском Союзе

Устройство бомбы

Основные компоненты:

  • корпус;
  • автоматическая система;
  • ядерный заряд.

Корпус производится из прочного и надежного металла, способного уберечь боеголовку от негативных внешних факторов. В частности, от перепада температур, механических повреждений или других влияний, способных вызвать незапланированный взрыв.

Автоматика осуществляет контроль над следующими функциями:

  • предохранительные устройства;
  • механизм взведения;
  • устройство аварийного подрыва;
  • питание;
  • подрывная система (датчик подрыва заряда).

Ядерный заряд — устройство, содержащее запас определенных веществ и обеспечивающее высвобождение энергии непосредственно для взрыва.

Принцип действия

В основе любого ядерного оружия лежит цепная реакция — процесс, при котором происходит цепное деление ядер атомов и выделяется мощная энергия.

Критическое состояние может быть достигнуто при наличии целого ряда факторов. Существуют вещества, способные или неспособные к цепной реакции, в частности Уран-235 и Плутоний-239, которые используются в производстве этого вида оружия.

В уране-235 деление тяжелого ядра может возбуждаться одним нейтроном, а в результате процесса появляется уже от 2 до 3 нейтронов. Таким образом, порождается цепная реакция разветвленного типа. В этом случае ее носителями являются нейтроны.

Природный уран состоит из 3 изотопов — 234, 235 и 238. Однако содержание Урана-235, необходимого для поддержания цепной реакции, всего около 0,72%. Поэтому для производственных целей проводят разделение изотопов. Альтернативным вариантом служит использование Плутония-239. Этот элемент получают искусственным путем, в процессе облучения Урана — 238 нейтронами.

При взрыве урановой или плутониевой бомбы могут быть выделены два ключевых момента:

  • непосредственный центр взрыва, где протекает цепная реакция;
  • проекция взрыва на поверхность — эпицентр.

РДС-1 в разрезе

Факторы поражения при ядерном взрыве

Типы поражения атомной бомбой:

  • ударная волна;
  • световое и тепловое излучение;
  • электромагнитное воздействие;
  • радиоактивное заражение;
  • проникающая радиация.

Ударная взрывная волна разрушает строения и технику, наносит повреждения людям. Этому способствует резкий перепад давления и высокая скорость воздушного потока.

В процессе взрыва высвобождается огромное количество световой и тепловой энергии. Поражение этой энергией может распространяться на несколько тысяч метров. Ярчайший свет поражает зрительный аппарат, а высокая температура вызывает воспламенение горючих веществ и наносит ожоги.

Электромагнитные импульсы выводят из строя электронику, и повреждает радиосвязь.

Радиация заражает поверхность земли в очаге поражения и вызывает нейтронную активацию веществ, находящихся в почве. Проникающая радиация разрушает все системы человеческого организма и вызывает лучевую болезнь.

Классификация ядерных боеприпасов

Существует два класса боеголовок:

Первые — это устройства одноступенчатого (однофазного) типа, образование энергии в которых происходит при делении тяжелых ядер (использование урана или плутония) с получением более легких элементов.

Вторые — устройства, имеющие двухступенчатый (двухфазный) механизм действия, происходит последовательное развитие двух физических процессов (цепная реакция и термоядерный синтез).

Еще одним важным показателем ядерного оружия является его мощность, которую измеряют в тротиловом эквиваленте.

На сегодняшний день существует пять таких групп:

  • менее 1 кт (килотонн) — сверхмалая мощность;
  • от 1 до 10 кт — малая;
  • от 10 до 100 кт — средняя;
  • от 100 до 1 Мт (мегатонн) — крупная;
  • более 1 Мт — сверхкрупная.

Факт. Считается, что взрыв на Чернобыльской АЭС имел мощность около 75 тонн.

Варианты детонации

Детонация может обеспечиваться подключением двух основных схем или их комбинации.

Баллистическая или пушечная схема

Ее использование возможно только в зарядах, содержащих уран. Для осуществления взрыва производится выстрел одним блоком, содержащим делящееся вещество, имеющее подкритическую массу в другой блок, являющийся неподвижным.

Имплозивная схема

Производится направленный внутрь взрыв, осуществляемый при помощи обжатия горючего, в процессе которого докритическая масса делящегося вещества становится сверхкритической.

Средства доставки

Атомные боеголовки могут доставлять до цели практически современные ракеты, которые позволяют разместить внутри боеприпас.

Существует разделение средств доставки по следующим группам:

  • тактические (средства поражения воздушных, морских и космических целей), предназначены для уничтожения военной техники и человеческого ресурса противника на линии фронта и в ближайшем тылу;
  • стратегические — поражение стратегических целей (в частности, административных единиц и промышленных предприятий, находящихся в тылу противника);
  • оперативно-тактические уничтожение целей, которые находятся в диапазоне оперативной глубины.

Самая мощная бомба в мире

Такой боеголовкой считается так называемая «Царь-бомба» (АН602 или «Иван»). Оружие было разработано в России группой физиков — ядерщиков. Руководил проектом академик И. В. Курчатов.

Это самое мощное термоядерное взрывное устройство в мире, которое прошло успешные испытания. Мощность заряда составляет около 58,6 мегатонн (в тротиловом эквиваленте), что превысило расчетные характеристики почти на 7 Мт.

Испытание мегаоружия были проведены 30 октября 1961 года.

Бомба АН602

Бомба АН602 внесена в книгу рекордов Гиннесса.

Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки

В конце Второй мировой войны США решили продемонстрировать наличие оружие массового уничтожения. Это было единственное за всю историю применение ядерных бомб в боевых целях.

В августе 1945 года на Японию, воевавшую на стороне Германии, были сброшены ядерные боеголовки. Города Хиросима и Нагасаки были практически полностью снесены с лица земли.

Записи свидетельствуют, что в Хиросиме погибло около 166 тысяч человек, а в Нагасаки — 80 тысяч. Однако огромное количество японцев, пострадавших от взрыва умерло через некоторое время после бомбардировки или продолжали болеть еще долгие годы.

Это связано с тем, что проникающая радиация вызывает нарушения всех систем человеческого организма.

На тот момент понятия о радиоактивном загрязнении поверхности земли не существовало, поэтому люди продолжали находиться на территории, подвергшейся облучению. Высокую смертность, генетические уродства у новорожденных и развитие онкологических заболеваний тогда не связывали со взрывами.

Опасность войны и катастрофы, связанные с атомом

Ядерные энергетика и оружие были и остаются предметов самых острых споров. Поскольку невозможно реально оценить безопасность в этой сфере. Наличие сверхмощного оружия с одной стороны, является сдерживающим фактором, однако, с другой — его применение может вызвать масштабную мировую катастрофу.

Опасность любой атомной отрасли в первую очередь связана с утилизацией отходов, которые еще долгое время излучают высокий радиационный фон. А также с безопасной и эффективной работой всех производственных отсеков. Существует более 20 случаев, когда «мирный атом» выходил из под контроля, и приносил колоссальные потери. Одной из самых больших катастроф считается авария на Чернобыльской АЭС.

Заключение

Атомное оружие считается одним из самых сильных инструментов мировой политики, находящихся в арсенале некоторых стран. С одной стороны, это серьезный аргумент для предотвращения военных столкновений и укрепления мира, но с другой — причина возможных масштабных аварий и катастроф.

Источник: https://MilitaryExp.com/yadernaya-bomba-korotko-o-moschnom-atomnom-oruzhii/

Факты о ядерном оружии, которые должен знать каждый

Ядерное оружие

Ядерное оружие играет большую роль в современном мире. Оно является сдерживающим фактором во многих политических и военных конфликтах. Но в неправильных руках ядерное оружие является большим фактором нестабильности не только в локальном регионе, а во всём мире.

Сегодня Вы узнаете интересные факты о ядерном оружии

1

 Ядерное оружие использовалось только дважды в истории

На фото: Хиросима после взрыва

Ядерное оружие в военных целях использовалось всего дважды, и оба раза оно применялось армией США против Японии во время Второй мировой войны.

Военно-воздушные силы США взорвали урановую ядерную бомбу с названием «Маленький мальчик» в небе над Хиросимой 6 августа 1945 года. А через три дня армейские военно-воздушные силы сбросили плутониевую бомбу под названием «Толстяк» на Нагасаки.

В первые пять лет после взрывов, количество погибших от самого взрыва и его последствий составило более 140 000 человек.

2

 Более 2 тысяч взрывов

Карта ядерных полигонов

После атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки ядерное оружие было взорвано более двух тысяч раз. Это делалось для того, чтобы изучить эффекты и последствия оружия или испытать новые образцы ядерных вооружений.

Но даже испытания принесли огромный вред людям и экосистеме в целом. Основными странами, которые наиболее часто проводили испытания, являлись США и СССР. Также испытывали своё оружие Великобритания, Франция и Китай, но в гораздо меньших масштабах.

По оценкам, в 2005 году только официально пострадавших от взрывов на Семипалатинском полигоне насчитывалось чуть более одного миллиона человек, но настоящая цифра гораздо выше. Не удивительно, что в тех районах, где проводились испытания, заболеваемость раком гораздо выше, чем в среднем по стране. США и Россия являются одними из лидеров по количеству онкологических заболеваний во всём мире.

После окончания холодной войны, Россия, США и другие страны подписали договор о ядерном разоружении, свернув программы по производству ядерного оружия.

К странам, которые не подписали договор о запрете проведения испытаний, относятся Пакистан и Индия. Кроме того, КНДР в 2006 году в одностороннем порядке вышла из этого договора.

КНДР сегодня является единственной страной, которая проводила испытания ядерного оружия в XXI веке.

В одной из наших статей вы можете узнать о самых мощных атомных бомбах в мире.

3

 Только президент может дать приказ о ядерном ударе

В большинстве стран «ядерного клуба», даже если все генералы будут считать, что необходимо использовать ядерное оружие, им всё равно придётся получить разрешение от президента. Только глава государства несёт максимальную ответственность за использование этого сокрушительного вида оружия.

В Российской Федерации и в США у каждого президента есть так называемый «ядерный чемоданчик». На вид, это обычный чемодан, в котором находится система управления стратегическим ядерным потенциалом страны, возможные коды и шифры для дачи приказа об использовании ядерного оружия.

4

 От ядерного оружия можно защититься

Для того, чтобы защититься от ядерного оружия не нужно сооружать огромные купола, покрывающие города.

Прежде всего, атомные бомбы сегодня могут быть доставлены с помощью ракет, которые можно постараться перехватить ещё на подлёте к цели. Это называется системой противоракетной обороны.

Ведущие страны мира разрабатывают свои системы ПРО, которые способны защитишь целые континенты.

К числу стран, активно работающих в этом направлении, относят Соединённые Штаты Америки, Россию, Китай, Индию, Пакистан, Израиль и Францию.

5

 10-мегатонная водородная бомба случайно выпала из самолёта

На фото: Водородная бомба Mark 17

Да, это действительно так. Правительственные документы показывают, что 42-килотонная водородная бомба Mark17, одна из самых мощных из когда-либо сделанных, случайно упала с бомбардировщика около Альбукерке в 1957 году.

Сообщается, что неядерные взрывчатые вещества, которые используются для запуска ядерного заряда, сдетонировали, но ядерного взрыва не произошло.

В результате инцидента никто не пострадал, потому что бомба попала в район, принадлежащий Университету Нью-Мексико, создав кратер глубиной около 4 метров и диаметром в 8 метров.

В документах было указано, что в кратере обнаружено незначительное радиоактивное загрязнение.

Бомбардировщик Boeing B-47E-50-LM

И это был не единственный подобный случай.

В марте 1958 года похожий инцидент произошёл в Южной Каролине, когда по вине экипажа бомбардировщика Boeing B-47E-50-LM на деревню Марс-Блаффе случайно была сброшена 30-килотонная атомная бомба.

Но, к счастью, ядерная начинка бомбы в самолёте хранилась отдельно, поэтому бомба при падении с высоты 4 600 метров создала взрыв от неядерных зарядов, оставив воронку диаметром 20 метров и глубиной 10 метров.

6

 Ядерное оружие может предотвращать войны

На фото: МБР Тополь М

Некоторые люди утверждают, что ядерное оружие фактически предотвращает войны. Эта точка зрения говорит, что, в отличие от обычного оружия, ядерное оружие успешно сдерживает тотальную войну между государствами.

Эта идея может быть подтверждена тем фактом, что период жёсткого противостояния в холодной войне между США и Советским Союзом не было прямых военных действий. Такое поведение называется «парадоксом стабильности-нестабильности», и TheBiggest.ru не желает повторения таких событий.

7

 Инопланетяне боятся ядерного оружия

Некоторые люди всерьёз считают, что инопланетяне живут среди нас. С момента создания ядерного оружия инопланетяне стали посещать Землю гораздо чаще, чем ранее, боясь за то, что мы уничтожим нашу среду обитания.

8

 В период с 1940 по 1996 год США потратили 8,8 триллиона долларов на ядерную программу

США является бесспорным лидером по затратам на разработку ядерного оружия. Примерно подсчитано, что $8,8 трлн. США потратила на ядерную программу до 1996 года.

Откуда такие суммы?

На самом деле на разработку самого оружия было потрачено не более миллиарда, а львиная доля затрат связана с разработкой и производством систем доставки.

Что происходит сегодня?

Безусловно, на ядерное оружие страны тратят колоссальные средства даже сегодня. Модернизация имеющегося оружия, разработка новых систем доставки требует немалых средств. Страны неохотно делятся бюджетами в этой сфере, поэтому мы может отталкиваться от тех данных, что имеем в свободном доступе.

По некоторым данным, в 2010 году ядерный бюджет стран был приблизительно таким:

  • США — $61,3 млрд.,
  • Китай — $14,8 млрд.,
  • Российская Федерация — $7,6 млрд.,
  • Франция — $6 млрд.,
  • Великобритания — $5,5 млрд.,
  • Индия — $4,9 млрд.,
  • Пакистан- $2,2 млрд.,
  • Израиль — $1,9 млрд.,
  • Северная Корея — $0,7 млрд

9

 Если разразится ядерная война

Ядерная зима

Многие учёные пытаются сделать свои предположения относительно будущего после возможной полномасштабной ядерной войны.

Многие из них склонны утверждать, что после такой войны жизнь на Земле может практически исчезнуть.

Учёные считают, что ядерная война создаст 150 миллионов тонн дыма, который образует огромное облако в атмосфере, блокирующее весь солнечный свет. После такой войны земля могла быть непригодной для жизни не только из-за радиации, но и из-за холода и отсутствия солнечного света, от которого мы сильно зависим.

Отсутствие урожаев быстро опустошит планету от привычных обитателей, оставив жизнь лишь на макроскопическом уровне.

10

 Кто победит?

Если ядерная война начнётся, то она будет молниеносной. Очень важным фактором в войне будет являться время. Современные межконтинентальные баллистические ракеты способны нести заряд со скоростью более 7 км. в секунду.

Так например, ракета, выпущенная с территории России способна долететь до США за 20 минут. А время на развёртывание или подготовку ракеты в боевое состояние занимает не более получаса.

Так как большая часть ядерной политики основана на глобальном ударе, то спустя 90 минут после начала ядерной войны, она уже закончится. И в ней не будет победителей.

Источник: https://TheBiggest.ru/drugoe/10-faktov-o-yadernom-oruzhii.html

Book for ucheba
Добавить комментарий