Термоядрени оръжия (водородна бомба)- вид ядрено оръжие, чиято разрушителна сила се основава на използването на енергията на реакцията на ядрен синтез на леки елементи в по-тежки (например синтез на едно ядро ​​на атом на хелий от две ядра на деутерий атоми), което освобождава енергия.

Общо описание [ | ]

Термоядрено експлозивно устройство може да бъде изградено с помощта на течен деутерий или компресиран газообразен деутерий. Но появата на термоядрени оръжия стана възможна само благодарение на един вид литиев хидрид - литиев-6 деутерид. Това е комбинация от тежък изотоп на водорода - деутерий и изотоп на литий с масово число 6.

Литиев-6 деутерид е твърдо вещество, което ви позволява да съхранявате деутерий (чието обичайно състояние е в нормални условия- газ) при нормални условия и в допълнение вторият му компонент - литий-6 - е суровината за производството на най-дескативния изотоп на водорода - тритий. Всъщност 6 Li е единственият индустриален източник на тритий:

3 6 L i + 0 1 n → 1 3 H + 2 4 H e + E 1 .

(\displaystyle ()_(3)^(6)\mathrm (Li) +()_(0)^(1)n\to ()_(1)^(3)\mathrm (H) +() _(2)^(4)\mathrm (Той) +E_(1).) Същата реакция протича в литиев-6 деутерид в термоядрено устройство, когато се облъчва с бързи неутрони; освободена енергияд 1 = 4,784 MeV Същата реакция протича в литиев-6 деутерид в термоядрено устройство, когато се облъчва с бързи неутрони; освободена енергия. След това полученият тритий (3H) реагира с деутерий, освобождавайки енергия:

2 = 17,59 MeV

1 3 H + 1 2 H → 2 4 H e + 0 1 n + E 2 , (\displaystyle ()_(1)^(3)\mathrm (H) +()_(1)^(2)\ mathrm (H) \to ()_(2)^(4)\mathrm (He) +()_(0)^(1)n+E_(2),)

Освен това се произвежда неутрон с кинетична енергия от най-малко 14,1 MeV, който може отново да инициира първата реакция на друго ядро ​​от литий-6 или да причини делене на тежки уранови или плутониеви ядра в обвивка или да задейства с излъчване на няколко повече бързи неутрони. Ранните американски термоядрени боеприпаси също използват естествен литиев деутерид, който съдържа основно литиев изотоп с масово число 7. Той също така служи като източник на тритий, но за това неутроните, участващи в реакцията, трябва да имат енергия от 10 MeV или по-висока: реакцияп Ранните американски термоядрени боеприпаси също използват естествен литиев деутерид, който съдържа основно литиев изотоп с масово число 7. Той също така служи като източник на тритий, но за това неутроните, участващи в реакцията, трябва да имат енергия от 10 MeV или по-висока: реакция+ 7 Li → 3 H + 4 He +− 2,467 MeV

е ендотермичен, абсорбиращ енергия., работещ на принципа на Телер-Улам, се състои от две степени: спусък и контейнер с термоядрено гориво.

Устройството, тествано от Съединените щати през 1952 г., всъщност не беше бомба, а лабораторен прототип, „3-етажна къща, пълна с течен деутерий“, направена под формата на специален дизайн. Съветските учени разработиха именно бомбата - цялостно устройство, подходящо за практическа военна употреба.

Най-голямата водородна бомба, детонирана някога, е съветската 58-мегатонна Цар Бомба, взривена на 30 октомври 1961 г. на полигона на архипелага Нова Земля. По-късно Никита Хрушчов публично се пошегува, че първоначалният план е бил да се взриви 100-мегатонна бомба, но зарядът е намален, „за да не се счупят всички стъкла в Москва“. Конструктивно бомбата наистина е проектирана за 100 мегатона и тази мощност може да се постигне чрез замяна на оловото с уран. Бомбата е била взривена на височина 4000 метра над полигона Нова Земля. Ударната вълна след взрива обиколи три пъти глобус. Въпреки успешния тест, бомбата не влезе в експлоатация; Въпреки това, създаването и тестването на супербомбата имаше голямо политическо значение, демонстрирайки, че СССР е решил проблема с постигането на практически всяко ниво на мегатонаж в своя ядрен арсенал.

САЩ [ | ]

Идеята за термоядрена бомба, инициирана от атомен заряд, е предложена от Енрико Ферми на неговия колега Едуард Телър през есента на 1941 г., в самото начало на проекта Манхатън. Телър посвещава голяма част от работата си по време на проекта Манхатън на работата по проекта за термоядрена бомба, като донякъде пренебрегва самата атомна бомба. Фокусът му върху трудностите и позицията на „адвокат на дявола“ в дискусиите по проблемите принуждават Опенхаймер да насочи Телър и други „проблемни“ физици към страничната линия.

Първите важни и концептуални стъпки към осъществяването на проекта за синтез са направени от сътрудника на Телър Станислав Улам. Да инициирам термо ядрен синтезУлам предложи термоядреното гориво да се компресира, преди да се нагрее, като се използват фактори от първичната реакция на делене и също така термоядреният заряд да се постави отделно от първичния ядрен компонент на бомбата. Тези предложения направиха възможно прехвърлянето на разработването на термоядрени оръжия на практическо ниво. Въз основа на това Телър предложи рентгеновите и гама лъчите, генерирани от първичната експлозия, да могат да прехвърлят достатъчно енергия към вторичния компонент, разположен в обща обвивка с първичния, за да извършат достатъчна имплозия (компресия), за да започнат термоядрена реакция . Телър и неговите поддръжници и опоненти по-късно обсъждат приноса на Улам към теорията, залегнала в основата на този механизъм.

Експлозия "Джордж"

През 1951 г. е извършена поредица от тестове под общото наименование Operation Greenhouse, по време на които са разработени въпроси за миниатюризация на ядрените заряди при увеличаване на тяхната мощност. Един от тестовете в тази серия беше експлозия с кодово име "Джордж", при която беше детонирано експериментално устройство, което представляваше ядрен заряд под формата на тор с малко количество течен водород, поставен в центъра. Основната част от мощността на експлозията беше получена именно благодарение на водородния синтез, което потвърди на практика общата концепция за двустепенни устройства.

"Еви Майк"

Скоро развитието на термоядрените оръжия в Съединените щати беше насочено към миниатюризиране на дизайна на Teller-Ulam, който можеше да бъде оборудван с междуконтинентални балистични ракети (ICBM) и балистични ракети, изстрелвани от подводници (SLBM). До 1960 г. мегатонните бойни глави W47 са приети, разположени на подводници, оборудвани балистични ракетиПоларис. Бойните глави имаха маса 320 kg и диаметър 50 cm. По-късните тестове показаха ниската надеждност на бойните глави, монтирани на ракетите Polaris, и необходимостта от техните модификации. Към средата на 70-те години миниатюризацията на новите версии на бойните глави Teller-Ulam направи възможно поставянето на 10 или повече бойни глави в размерите на ракета с множество бойни глави (MIRV).

СССР [ | ]

Северна Корея [ | ]

През декември тази година KCNA разпространи изявление на севернокорейския лидер Ким Чен Ун, в което той съобщи, че Пхенян разполага със собствена водородна бомба.

Водородната или термоядрената бомба стана крайъгълен камък на надпреварата във въоръжаването между САЩ и СССР. Двете суперсили спориха няколко години за това кой ще стане първият собственик на нов тип разрушително оръжие.

Проект за термоядрено оръжие

В началото на Студената война тестването на водородна бомба беше най-важният аргумент за ръководството на СССР в борбата срещу Съединените щати. В Москва искаха да постигнат ядрен паритетс Вашингтон и инвестира огромни суми пари в надпреварата във въоръжаването. Работата по създаването на водородна бомба обаче започна не благодарение на щедрото финансиране, а поради доклади от тайни агенти в Америка. През 1945 г. Кремъл научава, че САЩ се готвят да създадат ново оръжие. Това беше супербомба, чийто проект беше наречен Супер.

Източник на ценна информация е Клаус Фукс, служител на Националната лаборатория в Лос Аламос в САЩ. Той предава на Съветския съюз конкретна информация, която се отнася до секретност американски разработкисупербомби. До 1950 г. проектът Super е изхвърлен в кошчето, тъй като на западните учени става ясно, че такава нова оръжейна схема не може да бъде приложена. Директорът на тази програма беше Едуард Телър.

През 1946 г. Клаус Фукс и Джон развиват идеите на проекта Супер и патентоват своя собствена система. Принципът на радиоактивната имплозия беше фундаментално нов в него. В СССР тази схема започва да се разглежда малко по-късно - през 1948 г. Като цяло можем да кажем, че в началния етап той се основаваше изцяло на американска информация, получена от разузнаването. Но продължавайки изследванията въз основа на тези материали, съветските учени значително изпревариха своите западни колеги, което позволи на СССР да получи първо първата, а след това и най-мощната термоядрена бомба.

На 17 декември 1945 г. на заседание на специална комисия, създадена към Съвета на народните комисари на СССР, ядрените физици Яков Зелдович, Исак Померанчук и Юлий Хартион правят доклад „Използвайте ядрена енергиясветлинни елементи." Тази статия изследва възможността за използване на деутериева бомба. Тази речбеше началото на съветската ядрена програма.

През 1946 г. в Института по химическа физика се провеждат теоретични изследвания. Първите резултати от тази работа бяха обсъдени на едно от заседанията на Научно-техническия съвет в Първо главно управление. Две години по-късно Лаврентий Берия инструктира Курчатов и Харитон да анализират материали за системата на фон Нойман, които са доставени в Съветския съюз благодарение на тайни агенти на Запада. Данните от тези документи дадоха допълнителен тласък на изследванията, довели до раждането на проекта RDS-6.

"Evie Mike" и "Castle Bravo"

На 1 ноември 1952 г. американците тестваха първото в света термоядрено устройство. Това все още не беше бомба, но вече беше нейният най-важен компонент. Експлозията е избухнала на атола Енивотек, в Тихия океан. и Станислав Улам (всеки от тях всъщност създател на водородната бомба) наскоро бяха разработили двустепенна конструкция, която американците тестваха. Устройството не може да се използва като оръжие, тъй като е произведено с помощта на деутерий. В допълнение, той се отличаваше с огромното си тегло и размери. Такъв снаряд просто не можеше да бъде пуснат от самолет.

Първата водородна бомба е тествана от съветски учени. След като САЩ научиха за успешното използване на RDS-6s, стана ясно, че е необходимо възможно най-бързо да се преодолее пропастта с руснаците в надпреварата във въоръжаването. Американският тест се проведе на 1 март 1954 г. За тестова площадка е избран атолът Бикини на Маршаловите острови. Тихоокеанските архипелази не са избрани случайно. Тук почти нямаше население (и малкото хора, които живееха на близките острови, бяха изселени в навечерието на експеримента).

Най-разрушителната експлозия на водородна бомба на американците стана известна като Castle Bravo. Мощността на заряда се оказа 2,5 пъти по-висока от очакваната. Експлозията доведе до радиационно замърсяване на голяма територия (много острови и Тихия океан), което доведе до скандал и ревизия на ядрената програма.

Разработка на RDS-6s

Проектът на първата съветска термоядрена бомба се нарича РДС-6с. Планът е написан от изключителния физик Андрей Сахаров. През 1950 г. Съветът на министрите на СССР решава да концентрира работата върху създаването на нови оръжия в KB-11. Според това решение група учени, ръководени от Игор Тамм, отиде в затворения Арзамас-16.

Полигонът Семипалатинск беше подготвен специално за този грандиозен проект. Преди да започне изпитанието на водородната бомба, там бяха инсталирани множество измервателни, заснемащи и записващи инструменти. Освен това, от името на учените, там се появиха почти две хиляди индикатори. Районът, засегнат от теста на водородната бомба, включваше 190 структури.

Семипалатинският експеримент беше уникален не само заради новия тип оръжие. Използвани са уникални водоприемници, предназначени за химически и радиоактивни проби. Само мощна ударна вълна можеше да ги отвори. В специално подготвени укрепени съоръжения на повърхността и в подземни бункери са монтирани записващи и филмови инструменти.

Будилник

Още през 1946 г. Едуард Телър, който работи в САЩ, разработи прототип на RDS-6s. Нарича се Будилник. Това устройство първоначално беше предложено като алтернатива на Super. През април 1947 г. в лабораторията в Лос Аламос започва серия от експерименти, предназначени да изследват природата на термоядрените принципи.

Учените очакваха най-голямо освобождаване на енергия от будилника. През есента Телър реши да използва литиев деутерид като гориво за устройството. Изследователите все още не са използвали това вещество, но очакват, че то ще подобри ефективността. Интересното е, че Телър вече отбеляза в своите бележки зависимостта на ядрената програма от по-нататъшното развитие на компютрите. Тази техника е била необходима на учените, за да направят по-точни и сложни изчисления.

Будилникът и RDS-6s имаха много общи неща, но също така се различаваха по много начини. Американската версия не беше толкова практична, колкото съветската поради размера си. Големи размеритой е наследен от проекта Super. В крайна сметка американците трябваше да се откажат от това развитие. Последните проучвания са проведени през 1954 г., след което става ясно, че проектът е нерентабилен.

Експлозия на първата термоядрена бомба

Първи в човешката историяТестът на водородна бомба се провежда на 12 август 1953 г. На сутринта на хоризонта се появи ярка светкавица, която заслепяваше дори през защитни очила. Експлозията RDS-6s се оказа 20 пъти по-мощна от атомна бомба. Експериментът се счита за успешен. Учените успяха да постигнат важен технологичен пробив. За първи път като гориво е използван литиев хидрид. В радиус от 4 километра от епицентъра на експлозията вълната разруши всички сгради.

Последвалите тестове на водородната бомба в СССР се основават на опита, натрупан с използването на RDS-6s. това разрушително оръжиебеше не само най-могъщият. Важно предимство на бомбата беше нейната компактност. Снарядът е поставен в бомбардировач Ту-16. Успехът позволи на съветските учени да изпреварят американците. В САЩ по това време имаше термоядрен апарат с размерите на къща. Не беше транспортируем.

Когато Москва обяви, че водородната бомба на СССР е готова, Вашингтон оспори тази информация. Основният аргумент на американците беше фактът, че термоядрената бомба трябва да бъде направена по схемата Телер-Улам. Тя се основава на принципа на радиационната имплозия. Този проект ще бъде реализиран в СССР две години по-късно, през 1955 г.

Физикът Андрей Сахаров има най-голям принос за създаването на RDS-6s. Водородната бомба беше негова рожба - той предложи революционните технически решения, което направи възможно успешното завършване на тестовете на полигона Семипалатинск. Младият Сахаров веднага става академик на Академията на науките на СССР, Герой на социалистическия труд и лауреат на Сталинската награда. Награди и медали получават и други учени: Юлий Харитон, Кирил Щелкин, Яков Зелдович, Николай Духов и др. През 1953 г. тестът на водородна бомба показва, че съветската наука може да преодолее това, което доскоро изглеждаше като измислица и фантазия. Ето защо, веднага след успешната експлозия на RDS-6s, започна разработването на още по-мощни снаряди.

РДС-37

На 20 ноември 1955 г. в СССР се провеждат поредните изпитания на водородна бомба. Този път той беше двуетапен и съответстваше на схемата на Телер-Улам. Бомбата РДС-37 щяла да бъде хвърлена от самолет. При излитането му обаче стана ясно, че тестовете ще трябва да се проведат в извънредна ситуация. Противно на прогнозите на синоптиците времето се влоши осезаемо и гъсти облаци покриха полигона.

За първи път експерти бяха принудени да приземят самолет с термоядрена бомба на борда. Известно време на Central команден пунктимаше дискусия какво да правим по-нататък. Обмисля се предложение да се пусне бомба в близките планини, но този вариант е отхвърлен като твърде рискован. Междувременно самолетът продължи да кръжи в близост до полигона, като му свърши горивото.

Зелдович и Сахаров имат последната дума. Водородна бомба, избухнала извън полигона, би довела до катастрофа. Учените разбират пълния размер на риска и собствената си отговорност, но все пак са дали писмено потвърждение, че самолетът ще бъде безопасен за кацане. Накрая командирът на екипажа на Ту-16 Фьодор Головашко получава команда за кацане. Кацането беше много гладко. Пилотите показаха всичките си умения и не изпаднаха в паника критична ситуация. Маневрата беше перфектна. Централният команден пункт въздъхна с облекчение.

Създателят на водородната бомба Сахаров и екипът му оцеляха при тестовете. Вторият опит беше насрочен за 22 ноември. Този ден всичко мина без извънредни ситуации. Бомбата е хвърлена от 12 километра височина. Докато снарядът пада, самолетът успява да се отдалечи на безопасно разстояние от епицентъра на експлозията. Няколко минути по-късно ядрената гъба достигна височина от 14 километра, а диаметърът й беше 30 километра.

Експлозията не мина без трагични инциденти. Ударната вълна е разбила стъкло на разстояние от 200 километра, причинявайки няколко наранявания. Момиче, живеещо в съседно село, също загина, когато таванът се срути върху нея. Друга жертва е войник, който е бил в специална зона за задържане. Войникът заспал в землянката и починал от задушаване, преди другарите му да успеят да го извадят.

Разработка на Цар Бомба

През 1954 г. най-добрите ядрени физици на страната под ръководството започнаха да разработват най-мощната термоядрена бомба в историята на човечеството. В този проект участват още Андрей Сахаров, Виктор Адамски, Юрий Бабаев, Юрий Смирнов, Юрий Трутнев и др. Поради своята мощност и размери бомбата става известна като „Цар Бомба“. По-късно участниците в проекта си спомниха, че тази фраза се появи след известна поговоркаХрушчов за „Майката на Кузка“ в ООН. Официално проектът се нарича AN602.

В продължение на седем години разработка бомбата премина през няколко прераждания. Първоначално учените планираха да използват компоненти от уран и реакцията на Джекил-Хайд, но по-късно тази идея трябваше да бъде изоставена поради опасност от радиоактивно замърсяване.

Тест на Нова Земля

За известно време проектът Цар Бомба беше замразен, тъй като Хрушчов отиваше в САЩ, а през студена войнанастъпи кратка пауза. През 1961 г. конфликтът между страните отново избухва и Москва отново си спомня за термоядрените оръжия. Хрушчов обяви предстоящите тестове през октомври 1961 г. по време на XXII конгрес на КПСС.

На 30-ти Ту-95Б с бомба на борда излита от Оленя и се насочва към Нова Земля. Самолетът отне два часа, за да достигне дестинацията си. Друга съветска водородна бомба беше хвърлена на височина 10,5 хиляди метра над ядрения полигон Сухой Нос. Снарядът е избухнал още във въздуха. възникна огнено кълбо, който достига диаметър от три километра и почти докосва земята. Според изчисленията на учените сеизмичната вълна от експлозията е пресякла планетата три пъти. Ударът се усещаше на хиляда километра и всичко живо на разстояние от стотина километра можеше да получи изгаряния трета степен (това не се случи, тъй като районът беше необитаем).

По това време най-мощната американска термоядрена бомба беше четири пъти по-малко мощна от Цар Бомба. Съветското ръководство е доволно от резултата от експеримента. Москва получи каквото искаше от следващата водородна бомба. Тестът показа, че СССР разполага с много по-мощни оръжия от САЩ. Впоследствие разрушителният рекорд на „Цар Бомба“ никога не е бил счупен. Повечето мощна експлозияВодородната бомба беше основен крайъгълен камък в историята на науката и Студената война.

Термоядрени оръжия на други страни

Британското разработване на водородна бомба започва през 1954 г. Ръководител на проекта беше Уилям Пени, който преди това беше участник в проекта Манхатън в САЩ. Британците имаха малко информация за структурата на термоядрените оръжия. Американските съюзници не са споделили тази информация. Във Вашингтон се позоваха на закона за атомната енергия, приет през 1946 г. Единственото изключение за британците беше разрешението да наблюдават тестовете. Те също така използваха самолети, за да съберат проби, оставени след експлозии на американски снаряди.

Първоначално Лондон реши да се ограничи до създаването на много мощна атомна бомба. Така започнаха изпитанията на Orange Messenger. По време на тях е хвърлена най-мощната нетермоядрена бомба в човешката история. Недостатъкът му беше прекомерната цена. На 8 ноември 1957 г. е изпробвана водородна бомба. Историята на създаването на британското двустепенно устройство е пример за успешен напредък в условията на изоставане от две суперсили, които спорят помежду си.

Водородната бомба се появява в Китай през 1967 г., във Франция през 1968 г. Така днес има пет държави в клуба на страните, притежаващи термоядрени оръжия. Информация за водородната бомба в Северна Корея. Ръководителят на КНДР заяви, че неговите учени са успели да разработят такъв снаряд. По време на тестовете сеизмолозите различни държавирегистрирана сеизмична активност, причинена от ядрен взрив. Но все още няма конкретна информация за водородната бомба в КНДР.

Атомната енергия се освобождава не само при деленето на атомните ядра на тежките елементи, но и при комбинирането (синтеза) на леки ядра в по-тежки.

Например, ядрата на водородните атоми се комбинират, за да образуват ядрата на хелиевите атоми и повече енергия се освобождава на единица тегло ядрено гориво, отколкото при делене на уранови ядра.

Тези реакции на ядрен синтез, протичащи при много високи температури, измерени в десетки милиони градуси, се наричат ​​термоядрени реакции. Оръжията, базирани на използването на енергия, моментално освободена в резултат на термоядрена реакция, се наричат термоядрени оръжия.

Термоядрените оръжия, които използват водородни изотопи като заряд (ядрен експлозив), често се наричат водородни оръжия.

Реакцията на синтез между водородни изотопи - деутерий и тритий - е особено успешна.

Литиев деутерий (съединение на деутерий и литий) може да се използва и като заряд за водородна бомба.

Деутерият или тежкият водород се среща естествено в следи от тежка вода. Обикновената вода съдържа около 0,02% тежка вода като примес. За да получите 1 кг деутерий, трябва да обработите поне 25 тона вода.

Тритий или свръхтежкият водород практически никога не се среща в природата. Получава се изкуствено, например чрез облъчване на литий с неутрони. За тази цел могат да се използват неутрони, отделени в ядрени реактори.

Практически устройство водородна бомбаможе да си представим по следния начин: до водороден заряд, съдържащ тежък и свръхтежък водород (т.е. деутерий и тритий), има две полукълба от уран или плутоний (атомен заряд), разположени на разстояние едно от друго.

За да се сближат тези полукълба, се използват заряди от конвенционален експлозив (TNT). Експлодирайки едновременно, тротиловите заряди сближават полусферите на атомния заряд. В момента на тяхното свързване възниква експлозия, като по този начин се създават условия за термоядрена реакция и следователно ще настъпи експлозия на водородния заряд. По този начин реакцията на експлозия на водородна бомба преминава през две фази: първата фаза е деленето на уран или плутоний, втората е фазата на синтез, по време на която се образуват хелиеви ядра и свободни високоенергийни неутрони. В момента има схеми за конструиране на трифазна термоядрена бомба.

В трифазна бомба черупката е направена от уран-238 (естествен уран). В този случай реакцията преминава през три фази: първата фаза на делене (уран или плутоний за детонация), втората е термоядрената реакция в литиев хидрит и третата фаза е реакцията на делене на уран-238. Деленето на урановите ядра се предизвиква от неутрони, които се отделят под формата на мощен поток по време на реакцията на синтез.

Създаването на черупка от уран-238 позволява да се увеличи мощността на бомба, като се използват най-достъпните атомни суровини. Според съобщения в чуждестранната преса вече са тествани бомби с добив от 10-14 милиона тона или повече. Става очевидно, че това не е границата. По-нататъшното усъвършенстване на ядрените оръжия се извършва както чрез създаването на бомби с особено висока мощност, така и чрез разработването на нови проекти, които позволяват да се намали теглото и калибъра на бомбите. По-специално, те работят върху създаването на бомба, базирана изцяло на термоядрен синтез. В чуждестранната преса например има съобщения за възможността за използване на нов метод за детониране на термоядрени бомби, основан на използването на ударни вълни на конвенционални експлозиви.

Енергията, освободена от експлозията на водородна бомба, може да бъде хиляди пъти по-голяма от енергията на експлозията на атомна бомба. Радиусът на унищожение обаче не може да бъде толкова пъти по-голям от радиуса на унищожение, причинено от експлозията на атомна бомба.

Радиусът на действие на ударна вълна по време на въздушна експлозия на водородна бомба с тротилов еквивалент от 10 милиона тона е приблизително 8 пъти по-голям от радиуса на действие на ударна вълна, образувана по време на експлозия на атомна бомба с тротилов еквивалент от 20 000 тона, докато мощността на бомбата е 500 пъти по-голяма, т.е. с кубичен корен от 500. Съответно площта на унищожаване се увеличава приблизително 64 пъти, т.е., пропорционално на кубичния корен от коефициента на нарастване. силата на бомбата на квадрат.

Според чужди автори, когато ядрен взривс капацитет от 20 милиона тона, зоната на пълно унищожаване на конвенционални надземни структури, според американски експерти, може да достигне 200 km 2, зоната на значително унищожение - 500 km 2 и частично - до 2580 km 2 .

Това означава, заключават чуждестранни експерти, че експлозията на една бомба с подобна мощност е достатъчна, за да унищожи съвременна голям град. Както знаете, окупираната площ на Париж е 104 km2, Лондон - 300 km2, Чикаго - 550 km2, Берлин - 880 km2.

Мащабът на щетите и разрушенията от ядрен взрив с мощност 20 милиона тона може да се представи схематично в следната форма:

Площта на смъртоносните дози на първоначалната радиация в радиус до 8 km (на площ до 200 km 2);

Зона на увреждане от светлинна радиация (изгаряния)] в радиус до 32 km (върху площ от около 3000 km 2).

Поражения върху жилищни сгради (счупени стъкла, ронеща се мазилка и др.) могат да се наблюдават дори на разстояние до 120 км от мястото на експлозията.

Дадените данни от открити чуждестранни източници са ориентировъчни, получени са при тестване на ядрени оръжия с по-малка мощност и чрез изчисления. Отклоненията от тези данни в една или друга посока ще зависят от различни фактори и преди всичко от терена, характера на развитието, метеорологичните условия, растителната покривка и др.

Радиусът на увреждане може да бъде променен до голяма степен чрез изкуствено създаване на определени условия, които намаляват ефекта от експозицията увреждащи факториексплозия. Например, чрез създаване на димна завеса е възможно да се намали вредното въздействие на светлинното лъчение, да се намали зоната, където могат да възникнат изгаряния на хора и предмети, които могат да се запалят.

Експерименти, проведени в САЩ за създаване на димни завеси за ядрени експлозии през 1954-1955 г. показа, че при плътност на завесата (маслена мъгла), получена при разход от 440-620 литра масло на 1 km 2, въздействието на светлинното лъчение от ядрена експлозия, в зависимост от разстоянието до епицентъра, може да бъде отслабено с 65- 90%.

Други димове също отслабват вредните ефекти на светлинното лъчение, които не само не са по-ниски, но в някои случаи превъзхождат маслената мъгла. По-специално промишленият дим, който намалява атмосферната видимост, може да намали ефектите на светлинното излъчване до същата степен, както маслената мъгла.

Много е възможно да се намали вредното въздействие на ядрените експлозии чрез разпръснато изграждане на селища, създаване на горски територии и др.

Особено внимание заслужава рязкото намаляване на радиуса на поразяване на хора в зависимост от използването на определени защитни средства. Известно е например, че дори на сравнително малко разстояние от епицентъра на експлозията надеждно убежище от въздействието на светлинното лъчение и проникващата радиация е укритие със слой от земно покритие с дебелина 1,6 m или слой от бетон 1 м дебелина.

Подслонът от лек тип намалява радиуса на засегнатата зона шест пъти в сравнение с открито място, а засегнатата зона се намалява десетки пъти. При използване на покрити слотове радиусът на възможните щети се намалява 2 пъти.

Следователно, с максималното използване на всички налични методи и средства за защита, е възможно да се постигне значително намаляване на въздействието на увреждащите фактори на ядрените оръжия и по този начин да се намалят човешките и материалните загуби по време на тяхното използване.

Говорейки за мащаба на разрушенията, които могат да бъдат причинени от експлозии на ядрени оръжия с висока мощност, е необходимо да се има предвид, че щетите ще бъдат причинени не само от действието на ударна вълна, светлинно лъчение и проникваща радиация, но и от действието на радиоактивни вещества, падащи по пътя на движение на облака, образуван по време на експлозията, който включва не само газообразни продукти от експлозия, но и твърди частици с различни размери, както по тегло, така и по размер. Особено големи количества радиоактивен прах се генерират по време на земни експлозии.

Височината на облака и неговият размер до голяма степен зависят от силата на експлозията. Според съобщения в чуждестранната преса, по време на тестове на ядрени заряди с капацитет от няколко милиона тона TNT, които са извършени от Съединените щати в Тихия океан през 1952-1954 г., горната част на облака е достигнала височина 30-40 км.

В първите минути след експлозията облакът има формата на топка и с времето се разтяга по посока на вятъра, достигайки огромни размери (около 60-70 км).

Около час след експлозията на бомба с тротилов еквивалент от 20 хиляди тона обемът на облака достига 300 km 3, а при експлозия на бомба от 20 милиона тона обемът може да достигне 10 хиляди km 3.

Движейки се по посока на потока въздушни маси, атомният облак може да заема ивица с дължина няколко десетки километра.

От облака, докато се движи, след като се издигне до горните слоеве на разредената атмосфера, в рамките на няколко минути радиоактивен прах започва да пада на земята, замърсявайки площ от няколко хиляди квадратни километра по пътя.

Отначало изпадат най-тежките прахови частици, които имат време да се утаят в рамките на няколко часа. По-голямата част от едрия прах пада през първите 6-8 часа след експлозията.

Около 50% от частиците (най-големите) радиоактивен прах изпадат през първите 8 часа след експлозията. Тази загуба често се нарича локална, за разлика от общата, широко разпространена.

По-малките прахови частици остават във въздуха на различни височини и падат на земята около две седмици след експлозията. През това време облакът може да обиколи земното кълбо няколко пъти, като същевременно улавя широка ивица, успоредна на географската ширина, на която е станала експлозията.

Малки частици (до 1 микрон) остават в горните слоеве на атмосферата, разпределени по-равномерно по земното кълбо и изпадат през следващите няколко години. Според учените падането на фин радиоактивен прах е продължило навсякъде около десет години.

Най-голямата опасност за населението е радиоактивният прах, падащ в първите часове след експлозията, тъй като нивото на радиоактивно замърсяване е толкова високо, че може да причини фатални наранявания на хора и животни, които се намират в района по пътя на радиоактивния облак. .

Размерът на района и степента на замърсяване на района в резултат на падането на радиоактивен прах до голяма степен зависят от метеорологичните условия, релефа на терена, височината на експлозията, размера на бомбения заряд, естеството на почвата и др. Най-важният фактор, определящ размера на зоната на замърсяване и нейната конфигурация, е посоката и силата на ветровете, преобладаващи в района на експлозията на различни височини.

За да се определи възможната посока на движение на облака, е необходимо да се знае в каква посока и с каква скорост духа вятърът на различни височини, започвайки от надморска височина около 1 км и завършвайки на 25-30 км. За да направи това, метеорологичната служба трябва да провежда непрекъснати наблюдения и измервания на вятъра с помощта на радиосонди на различни височини; Въз основа на получените данни определете в каква посока е най-вероятно да се движи радиоактивният облак.

По време на експлозията на водородна бомба, извършена от Съединените щати през 1954 г. в централната част на Тихия океан (на атола Бикини), замърсената зона на територията има формата на удължена елипса, която се простира на 350 км по посока на вятъра и 30 км. срещу вятъра. Най-голямата ширина на ивицата е около 65 км. Обща площ опасна инфекциядостигна около 8 хиляди км 2.

Както е известно, в резултат на тази експлозия японският риболовен кораб Fukuryumaru, който по това време се намираше на разстояние около 145 км, беше замърсен с радиоактивен прах. 23-мата рибари на борда на кораба са ранени, един от тях смъртоносно.

Радиоактивният прах, паднал след експлозията на 1 март 1954 г., облъчва и 29 американски служители и 239 жители на Маршаловите острови, всички от които са ранени на разстояние над 300 км от мястото на експлозията. Други кораби, намиращи се в Тихия океан на разстояние до 1500 км от Бикини, и някои риби близо до японския бряг също се оказаха заразени.

Замърсяването на атмосферата с продукти на експлозията беше показано от падналите през май дъждове по тихоокеанското крайбрежие и Япония, в които беше открита силно повишена радиоактивност. Районите, в които са се появили радиоактивни утайки през май 1954 г., покриват около една трета от цялата територия на Япония.

Горните данни за мащаба на щетите, които могат да бъдат нанесени на населението от експлозията на голямокалибрени атомни бомби, показват, че ядрените заряди с голяма мощност (милиони тонове тротил) могат да се считат за радиологични оръжия, т.е. оръжия, които увреждат повече с радиоактивните продукти на експлозията, отколкото с ударната вълна, светлинното лъчение и проникващата радиация, действащи в момента на експлозията.

Ето защо, по време на подготовката на селища и съоръжения национална икономиказа гражданска защита е необходимо навсякъде да се предвидят мерки за защита на населението, животните, храната, фуража и водата от замърсяване с продукти от експлозията на ядрени заряди, които могат да паднат по пътя на радиоактивния облак.

Трябва да се има предвид, че в резултат на изпадането на радиоактивни вещества ще бъдат замърсени не само повърхността на почвата и предметите, но и въздухът, растителността, водата в откритите водоеми и др. Въздухът ще бъде замърсен както по време на периода на отлагане на радиоактивни частици и в бъдеще, особено по пътищата по време на движение или при ветровито време, когато утаените прахови частици отново ще се издигнат във въздуха.

Следователно незащитените хора и животни могат да бъдат засегнати от радиоактивен прах, който навлиза в дихателната система заедно с въздуха.

Храната и водата, замърсени с радиоактивен прах, също ще бъдат опасни; ако попаднат в тялото, те могат да причинят сериозно заболяване, понякога с фатален. По този начин в зоната, където изпадат радиоактивни вещества, образувани по време на ядрен взрив, хората ще бъдат изложени не само на външно облъчване, но и когато в тялото навлязат замърсени храна, вода или въздух. При организиране на защита срещу поражения от продуктите на ядрена експлозия трябва да се има предвид, че степента на замърсяване по пътя на движението на облака намалява с отдалечаване от мястото на експлозията.

Следователно опасността, на която е изложено населението, намиращо се в зоната на заразата, е различни разстоянияот мястото на взрива не е същото. Най-опасните зони ще бъдат зоните в близост до мястото на експлозията и зоните, разположени по оста на движение на облака (средната част на ивицата по трасето на движение на облака).

Неравномерността на радиоактивното замърсяване по пътя на движение на облака е до известна степен естествена. Това обстоятелство трябва да се има предвид при организиране и провеждане на мерки за радиационна защита на населението.

Необходимо е също така да се вземе предвид, че от момента на експлозията до момента, в който радиоактивните вещества изпадат от облака, минава известно време. Това време се увеличава колкото по-далеч сте от мястото на експлозията и може да достигне няколко часа. Населението на райони, отдалечени от мястото на експлозията, ще има достатъчно време да вземе подходящи защитни мерки.

По-конкретно, при своевременна подготовка на средствата за предупреждение и ефективна работа на съответните звена на гражданската защита, населението може да бъде уведомено за опасността за около 2-3 часа.

През това време, с предварителна подготовка на населението и високо ниво на организация, могат да се извършат редица мерки за осигуряване на доста надеждна защита срещу радиоактивно увреждане на хората и животните. Изборът на определени мерки и методи за защита ще се определя от конкретните условия на текущата ситуация. Въпреки това общи принципитрябва да бъдат определени и съответно предварително разработени планове за гражданска защита.

Може да се счита, че при определени условия би било най-рационално да се вземат предпазни мерки преди всичко на място, като се използват всички средства и. методи, предпазващи както от навлизане на радиоактивни вещества в организма, така и от външно облъчване.

Както е известно, най ефективни средствазащита от външна радиация са укрития (адаптирани, като се вземат предвид изискванията за противоядрена защита, както и сгради с масивни стени, изградени от плътни материали (тухли, цимент, стоманобетон и др.), включително мазета, землянки, изби, покрити пукнатини и обикновени жилищни сгради.

При оценката на защитните свойства на сградите и конструкциите можете да се ръководите от следните ориентировъчни данни: дървена къща отслабва ефекта на радиоактивното излъчване в зависимост от дебелината на стените с 4-10 пъти, каменна къща - с 10-50 пъти. пъти, мазета и мазета от дървени къщи- 50-100 пъти, празнина с припокриващ се слой земя 60-90 см - 200-300 пъти.

Следователно плановете за гражданска защита трябва да предвиждат използването, ако е необходимо, на първо място на структури с по-мощни защитни средства; при получаване на сигнал за опасност от унищожение населението трябва незабавно да се укрие в тези помещения и да остане там до обявяване на последващи действия.

Продължителността на времето, през което хората прекарват в помещенията, предназначени за подслон, ще зависи главно от степента, в която районът, в който се намира населеното място, е замърсен и скоростта, с която нивото на радиация намалява с времето.

Така например в населени места, разположени на значително разстояние от мястото на експлозията, където общите дози радиация, които незащитените хора ще получат, могат да станат безопасни за кратко време, препоръчително е населението да изчака това време в приюти.

В райони със силно радиоактивно замърсяване, където общата доза, която незащитените хора могат да получат, ще бъде висока и нейното намаляване ще бъде продължително при тези условия, дълъг престойхората в приютите ще станат трудни. Затова най-рационалното в такива райони е първо да се приюти населението на място и след това да се евакуира в незамърсени райони. Началото на евакуацията и нейната продължителност ще зависят от местните условия: нивото на радиоактивно замърсяване, присъствието превозни средства, комуникационни пътища, време на годината, отдалеченост на местата, където са настанени евакуираните и др.

По този начин територията на радиоактивно замърсяване според следите от радиоактивния облак може условно да бъде разделена на две зони с различни принципи на защита на населението.

Първата зона включва територията, където нивата на радиация остават високи 5-6 дни след експлозията и намаляват бавно (с около 10-20% дневно). Евакуацията на населението от такива райони може да започне само след като нивото на радиация е намаляло до такива нива, че по време на събирането и движението в замърсената зона хората няма да получат обща доза от повече от 50 рубли.

Втората зона включва зони, в които нивата на радиация намаляват през първите 3-5 дни след експлозията до 0,1 рентген/час.

Евакуацията на населението от тази зона не е препоръчителна, тъй като това време може да се изчака в приюти.

Успешното прилагане на мерките за защита на населението във всички случаи е немислимо без задълбочено радиационно разузнаване и мониторинг и постоянен контрол на радиационните нива.

Говорейки за защита на населението от радиоактивни щети след движението на облак, образуван по време на ядрена експлозия, трябва да се помни, че е възможно да се избегнат щетите или да се постигне тяхното намаляване само с ясна организация на набор от мерки, които включват:

  • организиране на система за предупреждение, която осигурява своевременно предупреждение на населението за най-вероятната посока на движение на радиоактивния облак и опасността от увреждане. За тези цели трябва да се използват всички налични средства за комуникация - телефон, радиостанции, телеграф, радиопредаване и др.;
  • обучение на части за гражданска защита за провеждане на разузнаване както в градовете, така и в селските райони;
  • подслоняване на хора в убежища или други помещения, които предпазват от радиоактивно излъчване (мазета, мазета, пукнатини и др.);
  • извършване на евакуация на населението и животните от зоната на устойчиво замърсяване с радиоактивен прах;
  • подготовка на звена и институции на медицинската служба за гражданска защита за действия за оказване на помощ на засегнатите, главно лечение, саниране, изследване на водата и хранителните продукти за замърсяване с радиоактивни вещества;
  • провеждане на предварителни мерки за защита на хранителни продукти в складове, търговски вериги, заведения за обществено хранене, както и водоснабдяване от замърсяване с радиоактивен прах (запечатване на складове, подготовка на контейнери, импровизирани материали за покриване на продукти, подготовка на средства за обеззаразяване на храни и контейнери, оборудване дозиметрични инструменти);
  • провеждане на мерки за защита на животните и оказване на помощ на животни в случай на поражение.

За да се осигури надеждна защита на животните, е необходимо да се предвиди тяхното отглеждане в колективни ферми, държавни ферми, ако е възможно, в малки групи в екипи, ферми или селища, имащи места за подслон.

Необходимо е също така да се предвиди създаването на допълнителни резервоари или кладенци, които могат да станат резервни източници на водоснабдяване в случай на замърсяване на водата от постоянни източници.

Ставайки важен складовев които се съхраняват фуражите, както и животновъдните помещения, които по възможност да се запечатат.

За опазване на ценни разплодни животни е необходимо наличието на лични предпазни средства, които могат да бъдат изработени от налични материали на място (ленти за очи, чували, одеяла и др.), както и противогази (при наличие).

За извършване на обеззаразяване на помещенията и ветеринарна обработка на животните е необходимо предварително да се вземат предвид наличните във фермата дезинфекционни инсталации, пръскачки, пръскачки, разпръсквачи за течности и други механизми и съдове, с помощта на които се извършва дезинфекцията и ветеринарната обработка. може да се извършва работа;

Организация и подготовка на формирования и институции за извършване на работа по дезактивация на съоръжения, терени, превозни средства, облекло, оборудване и друго имущество на гражданската защита, за което предварително се вземат мерки за адаптиране на общинска техника, селскостопански машини, механизми и инструменти за тях цели. В зависимост от наличието на техника трябва да се създават и обучават подходящи формирования - отряди, екипи, групи, звена и др.

При изграждането на обекта за ядрени опитиНа ядрения полигон в Семипалатинск на 12 август 1953 г. трябваше да оцелея при експлозията на първата водородна бомба в света с мощност 400 килотона; експлозията стана внезапно. Земята се тресеше под нас като вода. вълна земната повърхностпремина и ни издигна на височина над метър. А бяхме на около 30 километра от епицентъра на взрива. Порой от въздушни вълни ни хвърли на земята. Няколко метра го претъркалях като стърготини. Чу се див рев. Светкавица блесна ослепително. Те вдъхновяваха животински ужас.

Когато ние, наблюдателите на този кошмар, се изправихме, над нас висеше ядрена гъба. От него се излъчваше топлина и се чу пукащ звук. Погледнах крака, омагьосан. гигантска гъба. Изведнъж към него долетя самолет и започна да прави чудовищни ​​завои. Мислех, че пилот-герой взема проби от радиоактивен въздух. Тогава самолетът се гмурна в стеблото на гъбата и изчезна... Беше невероятно и страшно.

На полигона наистина имаше самолети, танкове и друга техника. Но по-късно разследване показа, че нито един самолет не е взел проби от въздуха от ядрената гъба. Това наистина ли беше халюцинация? Мистерията беше разгадана по-късно. Разбрах, че това е ефект на комина с гигантски размери. След взрива на терена не е имало самолети и танкове. Но експертите смятат, че те са се изпарили поради висока температура. Смятам, че те просто са били засмукани от огнената гъба. Моите наблюдения и впечатления бяха потвърдени от други доказателства.

На 22 ноември 1955 г. е извършен още по-мощен взрив. Зарядът на водородната бомба беше 600 килотона. Подготвихме мястото за тази нова експлозия на 2,5 километра от епицентъра на предишната ядрена експлозия. Разтопената радиоактивна земна кора беше незабавно погребана в изкопи, изкопани от булдозери; Те подготвяха нова партида оборудване, което трябваше да изгори в пламъка на водородна бомба. Ръководител на строителството на полигона Семипалатинск беше Р. Е. Рузанов. Той остави емоционално описание на тази втора експлозия.

Жителите на „Берег” (жилищния град на тестерите), сега град Курчатов, бяха събудени в 5 часа сутринта. Беше -15°C. Всички бяха откарани на стадиона. Прозорците и вратите на къщите бяха оставени отворени.

В уречения час се появи гигантски самолет, придружен от изтребители.

Светкавицата на експлозията се появи неочаквано и плашещо. Тя беше по-ярък от слънцето. Слънцето помръкна. Изчезна. Облаците изчезнаха. Небето стана черно и синьо. Последва удар със страшна сила. Той стигна до стадиона с тестерите. Стадионът е бил на 60 километра от епицентъра. Въпреки това въздушната вълна събори хората на земята и ги запрати на десетки метри към трибуните. Хиляди хора бяха убити. От тези тълпи се чу див вик. Жени и деца крещяха. Целият стадион беше изпълнен със стонове на нараняване и болка, което моментално шокира хората. Стадионът с тестери и жители на града потъна в прах. Градът също не се виждаше от прахта. Хоризонтът, където беше тренировъчната площадка, кипеше в облаци от пламък. Кракът на атомната гъба също сякаш кипеше. Тя се движеше. Сякаш кипящ облак щеше да се приближи до стадиона и да ни покрие всички. Ясно се виждаше как танкове, самолети и части от разрушени конструкции, специално построени на полигона, започнаха да се изтеглят в облака от земята и изчезнаха в него ! Всички бяха обзети от вцепенение и ужас.

Изведнъж стъблото на ядрена гъба се отдели от кипящия облак отгоре. Облакът се издигна по-високо и кракът потъна в земята. Едва тогава хората се опомниха. Всички се втурнаха към къщите. Нямаше прозорци, врати, покриви или вещи. Всичко беше разпръснато наоколо. Пострадалите по време на изследванията бяха прибрани набързо и изпратени в болница...

Седмица по-късно офицери, пристигнали от полигона в Семипалатинск, говореха шепнешком за този чудовищен спектакъл. За страданията, които хората претърпяха. За летящите във въздуха танкове. Сравнявайки тези истории с моите наблюдения, разбрах, че съм бил свидетел на явление, което може да се нарече ефект на комина. Само в гигантски мащаб.

По време на водородната експлозия огромни топлинни маси бяха откъснати от повърхността на земята и се преместиха към центъра на гъбата. Този ефект възниква поради чудовищните температури, предизвикани от ядрена експлозия. IN начален етапТемпературата на експлозията беше 30 хиляди градуса по Целзий в крака на ядрената гъба беше най-малко 8 хиляди. Възникна огромна, чудовищна смукателна сила, която привлече всички предмети, стоящи на мястото за тестване, в епицентъра на експлозията. Следователно самолетът, който видях по време на първата ядрена експлозия, не беше халюцинация. Просто го дръпнаха в стъблото на гъбата и той направи невероятни завои там...

Процесът, който наблюдавах по време на експлозията на водородна бомба, е много опасен. Не само от високата си температура, но и от ефекта, който разбрах от поглъщането на гигантски маси, било то въздушната или водната обвивка на Земята.

Моето изчисление през 1962 г. показа, че ако ядрена гъба проникне в атмосферата чрез по-голяма височина, това може да причини планетарна катастрофа. Когато гъбата се издигне на височина от 30 километра, ще започне процесът на изсмукване на водните и въздушните маси на Земята в космоса. Вакуумът ще започне да работи като помпа. Земята ще загуби своята въздушна и водна обвивки заедно с биосферата. Човечеството ще загине.

Изчислих, че за този апокалиптичен процес е достатъчна атомна бомба от само 2 хиляди килотона, тоест само три пъти повече от мощността на втората водородна експлозия. Това е най-простият създаден от човека сценарий за смъртта на човечеството.

Едно време ми беше забранено да говоря за това. Днес считам за свой дълг да говоря за заплахата за човечеството директно и открито.

На Земята са натрупани огромни запаси от ядрени оръжия. Реакторите работят атомни електроцентралипо целия свят. Те могат да станат плячка за терористи. Експлозията на тези обекти може да достигне мощност над 2 хиляди килотона. Потенциално сценарият за смъртта на цивилизацията вече е подготвен.

Какво следва от това? Необходимо е ядрените съоръжения да бъдат защитени от възможен тероризъм толкова внимателно, че да са напълно недостъпни за него. В противен случай планетарната катастрофа е неизбежна.

Сергей Алексеенко

участник в строителството

Семиполатинска ядрена

Съдържание на статията

ВОДОРОДНА БОМБА,оръжие с голяма разрушителна сила (от порядъка на мегатони в тротилов еквивалент), чийто принцип на действие се основава на реакцията на термоядрен синтез на леки ядра. Източникът на енергията на експлозията са процеси, подобни на тези, протичащи на Слънцето и други звезди.

Термоядрени реакции.

Вътрешността на Слънцето съдържа гигантско количество водород, който е в състояние на свръхвисока компресия при температура от прибл. 15 000 000 К. При такива високи температури и плътност на плазмата, водородните ядра изпитват постоянни сблъсъци едно с друго, някои от които водят до тяхното сливане и в крайна сметка образуването на по-тежки хелиеви ядра. Такива реакции, наречени термоядрен синтез, са придружени от освобождаване на огромно количество енергия. Според законите на физиката отделянето на енергия при термоядрения синтез се дължи на факта, че при образуването на по-тежко ядро ​​част от масата на леките ядра, влизащи в неговия състав, се превръща в колосално количество енергия. Ето защо Слънцето, имайки гигантска маса, губи всеки ден в процеса на термоядрен синтез. 100 милиарда тона материя и отделя енергия, благодарение на която стана възможен животна Земята.

Изотопи на водорода.

Водородният атом е най-простият от всички съществуващи атоми. Състои се от един протон, който е неговото ядро, около което се върти един електрон. Внимателните изследвания на водата (H 2 O) показват, че тя съдържа незначителни количества "тежка" вода, съдържаща "тежкия изотоп" на водорода - деутерий (2 H). Ядрото на деутерия се състои от протон и неутрон - неутрална частица с маса, близка до протона.

Има трети изотоп на водорода, тритий, чието ядро ​​съдържа един протон и два неутрона. Тритият е нестабилен и претърпява спонтанен радиоактивен разпад, превръщайки се в изотоп на хелия. Следи от тритий са открити в земната атмосфера, където той се образува в резултат на взаимодействието на космическите лъчи с газовите молекули, изграждащи въздуха. Тритият се произвежда изкуствено в ядрен реактор чрез облъчване на изотопа литий-6 с поток от неутрони.

Разработване на водородната бомба.

Предварителният теоретичен анализ показа, че термоядрен синтез се осъществява най-лесно в смес от деутерий и тритий. Вземайки това като основа, американски учениВ началото на 1950 г. те започнаха да изпълняват проекта за създаване на водородна бомба (HB). Първите тестове на модел на ядрено устройство са извършени на полигона Enewetak през пролетта на 1951 г.; термоядреният синтез е бил само частичен. Значителен успех беше постигнат на 1 ноември 1951 г. по време на тестването на масивно ядрено устройство, чиято експлозивна мощност беше 4 × 8 Mt в TNT еквивалент.

Първата водородна авиационна бомба е взривена в СССР на 12 август 1953 г., а на 1 март 1954 г. американците детонират по-мощна (приблизително 15 Mt) авиационна бомба на атола Бикини. Оттогава и двете сили са извършили експлозии на модерни мегатонни оръжия.

Експлозията в атола Бикини беше придружена от освобождаване на големи количестварадиоактивни вещества. Някои от тях паднаха на стотици километри от мястото на експлозията на японския риболовен кораб "Lucky Dragon", а други покриха остров Ронгелап. Тъй като термоядреният синтез произвежда стабилен хелий, радиоактивността от експлозията на чиста водородна бомба не трябва да бъде повече от тази на атомен детонатор на термоядрена реакция. Въпреки това, в разглеждания случай, прогнозираните и действителните радиоактивни утайки се различават значително по количество и състав.

Механизмът на действие на водородна бомба.

Последователността на процесите, протичащи по време на експлозията на водородна бомба, може да бъде представена по следния начин. Първо, зарядът на инициатора на термоядрената реакция (малка атомна бомба), разположен вътре в обвивката на HB, експлодира, което води до неутронна светкавица и създаване висока температура, необходими за започване на термоядрен синтез. Неутроните бомбардират вложка, направена от литиев деутерид, съединение на деутерий и литий (използва се литиев изотоп с масово число 6). Литий-6 се разделя на хелий и тритий под въздействието на неутрони. Така атомният предпазител създава необходимите материали за синтез директно в самата бомба.

След това започва термоядрена реакция в смес от деутерий и тритий, температурата вътре в бомбата бързо се повишава, включвайки все повече и повече повечеводород. При по-нататъшно повишаване на температурата може да започне реакция между ядрата на деутерий, характерна за чиста водородна бомба. Всички реакции, разбира се, се случват толкова бързо, че се възприемат като мигновени.

Деление, синтез, делене (супербомба).

Всъщност в една бомба последователността от процеси, описани по-горе, завършва на етапа на реакция на деутерий с тритий. Освен това конструкторите на бомбата избраха да не използват ядрен синтез, а ядрен делене. Сливането на ядрата на деутерий и тритий произвежда хелий и бързи неутрони, чиято енергия е достатъчно висока, за да предизвика ядрено делене на уран-238 (основният изотоп на урана, много по-евтин от уран-235, използван в конвенционалните атомни бомби). Бързите неутрони разцепват атомите на урановата обвивка на супербомбата. Деленето на един тон уран създава енергия, еквивалентна на 18 Mt. Енергията отива не само за експлозия и генериране на топлина. Всяко ураново ядро ​​се разделя на два силно радиоактивни „фрагмента“. Продуктите на делене включват 36 различни химически елементии почти 200 радиоактивни изотопа. Всичко това съставлява радиоактивните утайки, които придружават експлозиите на супербомби.

Благодарение на уникалния дизайн и описания механизъм на действие, оръжията от този тип могат да бъдат направени толкова мощни, колкото желаете. Тя е много по-евтина от атомните бомби със същата мощност.

Последици от експлозията.

Ударна вълна и топлинен ефект.

Директното (първично) въздействие на експлозия на супербомба е тройно. Най-очевидното пряко въздействие е ударна вълна с огромна интензивност. Силата на удара му, в зависимост от мощността на бомбата, височината на експлозията над повърхността на земята и характера на терена, намалява с отдалечаване от епицентъра на експлозията. Термичното въздействие на експлозия се определя от същите фактори, но зависи и от прозрачността на въздуха - мъглата рязко намалява разстоянието, на което топлинна светкавица може да причини сериозни изгаряния.

Според изчисленията, по време на експлозия в атмосферата на 20-мегатонна бомба, хората ще останат живи в 50% от случаите, ако 1) се укрият в подземно стоманобетонно убежище на разстояние приблизително 8 км от епицентъра на експлозия (E), 2) са в обикновени градски сгради на разстояние прибл. 15 km от EV, 3) се озоваха на открито място на разстояние ок. На 20 км от Е.В. В условия на лоша видимост и на разстояние най-малко 25 км, ако атмосферата е чиста, за хората на открити площи вероятността за оцеляване нараства бързо с разстоянието от епицентъра; на разстояние 32 км изчислена стойносте повече от 90%. Площта, върху която проникващата радиация, генерирана по време на експлозия, причинява смърт, е относително малка, дори в случай на супербомба с висока мощност.

Огнена топка.

В зависимост от състава и масата на запалимия материал, участващ в огненото кълбо, гигантски самоподдържащи се огнени бури могат да се образуват и бушуват в продължение на много часове. Най-опасната (макар и вторична) последица от експлозията обаче е радиоактивното замърсяване на околната среда.

Fallout.

Как се формират.

Когато бомба избухне, полученото огнено кълбо се запълва огромно количестворадиоактивни частици. Обикновено тези частици са толкова малки, че след като достигнат горните слоеве на атмосферата, те могат да останат там за дълго време. Но ако огнена топка влезе в контакт с повърхността на Земята, тя превръща всичко, което е върху нея, в горещ прах и пепел и ги привлича в огнено торнадо. Във вихрушка от пламък те се смесват и свързват с радиоактивни частици. Радиоактивният прах, с изключение на най-големия, не се утаява веднага. По-финият прах се отнася от получения облак и постепенно изпада, докато се движи с вятъра. Директно на мястото на експлозията радиоактивните утайки могат да бъдат изключително интензивни - основно голям прах, който се утаява на земята. На стотици километри от мястото на взрива и на по-големи разстояния, малки, но все пак видими за окоточастици пепел. Те често образуват покривка, подобна на паднал сняг, смъртоносна за всеки, който се намира наблизо. Дори по-малки и невидими частици, преди да се утаят на земята, могат да се скитат в атмосферата месеци и дори години, обикаляйки земното кълбо многократно. Докато изпаднат, тяхната радиоактивност е значително отслабена. Най-опасната радиация остава стронций-90 с период на полуразпад 28 години. Загубата му се наблюдава ясно в целия свят. Настанявайки се върху листа и трева, той се озовава в хранителни вериги, включително хора. В резултат на това в костите на жителите на повечето страни са открити забележими, макар и все още не опасни, количества стронций-90. Натрупване на стронций-90 в човешките кости в дългосрочен планмного опасно, тъй като води до образуването на злокачествени костни тумори.

Дълготрайно замърсяване на района с радиоактивни отпадъци.

В случай на военни действия използването на водородна бомба ще доведе до незабавно радиоактивно замърсяване на зона в радиус от прибл. 100 км от епицентъра на експлозията. Ако избухне супербомба, ще бъде замърсена площ от десетки хиляди квадратни километра. Такава огромна площ на унищожение с една бомба го прави напълно нов тип оръжие. Дори супербомбата да не порази целта, т.е. няма да удари обекта с ударно-термични ефекти, проникващата радиация и радиоактивните отлагания, придружаващи експлозията, ще направят околното пространство необитаемо. Такива валежи могат да продължат много дни, седмици и дори месеци. В зависимост от тяхното количество интензитетът на радиацията може да достигне смъртоносни нива. Сравнително малък брой супербомби са достатъчни за пълно покриване голяма странаслой радиоактивен прах, който е смъртоносен за всички живи същества. Така създаването на супербомбата бележи началото на една ера, когато стана възможно да се направят цели континенти необитаеми. Дори дълго след прекратяване на прякото излагане на радиоактивни утайки, опасността поради високата радиотоксичност на изотопи като стронций-90 ще остане. С храна, отглеждана върху почви, замърсени с този изотоп, радиоактивността ще навлезе в човешкото тяло.