На 30 октомври 1961 г. на съветския ядрен полигон на Нова Земля избухна най-мощният взрив в човешката история. Ядрената гъба се издигна на височина от 67 километра, а диаметърът на „шапката“ на тази гъба беше 95 километра. Ударната вълна обиколи три пъти глобус(и взривната вълна разруши дървени сгради на разстояние няколкостотин километра от тестовата площадка). Светкавицата на експлозията се виждаше от разстояние хиляда километра, въпреки факта, че гъсти облаци надвиснаха над Нова Земля. Почти час нямаше радиокомуникация в цялата Арктика. Мощността на експлозията, според различни източници, варира от 50 до 57 мегатона (милиона тона TNT).

Въпреки това, както се пошегува Никита Сергеевич Хрушчов, те не увеличиха мощността на бомбата до 100 мегатона, само защото в този случай всички прозорци в Москва щяха да бъдат счупени. Но във всяка шега има своя дял от шегата - първоначално е било планирано да се взриви бомба от 100 мегатона. А експлозията на Нова Земля убедително доказа, че създаването на бомба с мощност поне 100 мегатона, поне 200 е напълно осъществима задача. Но 50 мегатона е почти десет пъти повече от мощността на всички боеприпаси, изразходвани през Втората световна война. световна войнавсички участващи страни. Освен това, в случай на тестване на продукт с капацитет от 100 мегатона, от полигона на Нова Земля (и по-голямата част от този остров) ще остане само разтопен кратер. В Москва стъклото най-вероятно щеше да оцелее, но в Мурманск можеше да бъде издухано.


Оформление водородна бомба. Исторически и мемориален музей на ядрените оръжия в Саров

Устройството, взривено на 4200 метра надморска височина на 30 октомври 1961 г., остава в историята под името „Цар Бомба“. Още един не официално име- „Майката на Кузка“. Но официалното име на тази водородна бомба не беше толкова силно - скромният продукт AN602. Това чудо оръжие нямаше военно значение - не в тонове тротилов еквивалент, а в обикновени метрични тонове, "продуктът" тежеше 26 тона и би било проблематично да го достави до "адресата". Това беше демонстрация на сила - ясно доказателство, че Съветският съюз е способен да създаде оръжия за масово унищожение на всяка сила. Какво накара ръководството на страната ни да предприеме такава безпрецедентна стъпка? Разбира се, нищо повече от влошаване на отношенията със САЩ. Съвсем наскоро изглеждаше, че Съединените щати и съветски съюзпостигнаха взаимно разбирателство по всички въпроси - през септември 1959 г. Хрушчов посети САЩ на официално посещение, беше планирано и обратно посещение в Москва на президента Дуайт Айзенхауер. Но на 1 май 1960 г. над съветска територия е свален американски разузнавателен самолет U-2. През април 1961 г. американските разузнавателни служби организират десанта на добре обучени кубински емигранти в залива Плая Гирон (това приключение завършва с убедителна победа на Фидел Кастро). В Европа великите сили не можаха да вземат решение за статута на Западен Берлин. В резултат на това на 13 август 1961 г. столицата на Германия е блокирана от известната Берлинска стена. И накрая, през 1961 г. Съединените щати разположиха ракети PGM-19 Jupiter в Турция - Европейска частРусия (включително Москва) беше в обсега на тези ракети (година по-късно Съветският съюз щеше да постави ракети в Куба и известната Кубинска ракетна криза щеше да започне). Да не говорим за факта, че по това време между Съветския съюз и Америка нямаше равенство в броя на ядрените заряди и техните носители - ние можехме да противодействаме на 6 хиляди американски бойни глави само с триста. Така че демонстрацията на термоядрена мощ не беше излишна в настоящата ситуация.

Съветски късометражен филм за изпитанието на Цар Бомба

Има популярен мит, че супербомбата е разработена по заповед на Хрушчов през същата 1961 г., в година, чупеща рекорди. кратки срокове– само за 112 дни. Всъщност разработването на бомбата започва през 1954 г. И през 1961 г. разработчиците просто доведоха съществуващия „продукт“ до необходимата мощност. Успоредно с това конструкторското бюро на Туполев модернизира самолетите Ту-16 и Ту-95 за нови оръжия. Според първоначалните изчисления теглото на бомбата трябваше да бъде поне 40 тона, но авиоконструкторите обясниха на ядрените учени, че в моментаНосачи за продукт с такова тегло няма и не може да има. Ядрените учени обещаха да намалят теглото на бомбата до съвсем приемливи 20 тона. Вярно е, че такова тегло и такива размери изискват пълна преработка на бомбените отделения, закрепванията и бомбените отделения.


Експлозия на водородна бомба

Работата по бомбата е извършена от група млади ядрени физици под ръководството на И.В. Курчатова. Тази група включваше и Андрей Сахаров, който по това време все още не беше мислил за дисидентство. Освен това той беше един от водещите разработчици на продукта.

Такава мощност беше постигната чрез използването на многоетапен дизайн - уранов заряд с мощност „само“ един и половина мегатона стартира ядрена реакция във втори етап на заряд с мощност 50 мегатона. Без да се променят размерите на бомбата, беше възможно да се направи тристепенна (това вече е 100 мегатона). Теоретично броят на етапните заряди може да бъде неограничен. Дизайнът на бомбата е уникален за времето си.

Хрушчов избърза разработчиците - през октомври в новопостроения Кремълски дворец на конгресите се провеждаше 22-ият конгрес на КПСС и новината за най-мощния взрив в историята на човечеството трябваше да бъде обявена от трибуната на конгреса. И на 30 октомври 1961 г. Хрушчов получава дългоочаквана телеграма, подписана от министъра на средното инженерство Е. П. Славски и маршала на Съветския съюз К. С. Москаленко (ръководители на изпитанията):


"Москва. Кремъл. Н. С. Хрушчов.

Тестът на Нова Земля беше успешен. Безопасността на тестерите и околното население е гарантирана. Полигонът и всички участници изпълниха задачата на Родината. Връщаме се на конгреса."

Експлозията на Цар Бомба почти веднага послужи като плодородна почва за различни видовемитове. Някои от тях бяха разпространени ... от официалния печат. Например „Правда“ нарече Цар Бомба не по-малко от вчерашния ден на атомните оръжия и твърди, че вече са създадени по-мощни заряди. Имаше и слухове за самоподдържаща се термоядрена реакция в атмосферата. Намаляването на силата на взрива, според някои, е причинено от страх от разцепване земна кораили... предизвика термоядрена реакция в океаните.

Но както и да е, година по-късно, по време на Кубинска ракетна кризаСъединените щати все още имаха огромно превъзходство в броя на ядрените бойни глави. Но така и не се решиха да ги използват.

Освен това се смята, че тази мега-експлозия е помогнала за изместването мъртва точказабрана на преговорите ядрени опитив три среди, които се състояха в Женева от края на петдесетте години. През 1959-60 г. всички ядрени сили, с изключение на Франция, приеха едностранен отказ от тестове, докато тези преговори продължаваха. Но по-долу говорихме за причините, които принудиха Съветския съюз да не изпълни задълженията си. След експлозията на Нова Земля преговорите бяха подновени. А на 10 октомври 1963 г. в Москва е подписан Договорът за забрана на атмосферните опити на ядрени оръжия. космическото пространствои под водата." Докато този договор се спазва, Съветска цар бомбаще остане най-мощното взривно устройство в човешката история.

Съвременна компютърна реконструкция

Атомните електроцентрали работят на принципа на освобождаване и задържане ядрена енергия. Този процес трябва да се контролира. Освободената енергия се превръща в електричество. Атомна бомба предизвиква верижна реакция, която е напълно неконтролируема и огромно количествоосвободената енергия причинява чудовищни ​​разрушения. Уранът и плутоният не са толкова безобидни елементи от периодичната таблица, те водят до глобални катастрофи.

За да разберем коя е най-мощната атомна бомба на планетата, ще научим повече за всичко. Водородните и атомните бомби принадлежат към ядрената енергетика. Ако комбинирате две парчета уран, но всяко има маса под критичната маса, тогава този „съюз“ ще надхвърли далеч критичната маса. Всеки неутрон участва във верижна реакция, защото разцепва ядрото и освобождава още 2-3 неутрона, които предизвикват нови реакции на разпад.

Неутронната сила е напълно извън човешкия контрол. За по-малко от секунда стотици милиарди новообразувани разпади не само освобождават огромни количества енергия, но и се превръщат в източници на интензивна радиация. Този радиоактивен дъжд покрива земята, полетата, растенията и всички живи същества в дебел слой. Ако говорим за бедствията в Хирошима, можем да видим, че 1 грам експлозив е причинил смъртта на 200 хиляди души.


Смята се, че вакуумна бомба, създадена от най-новите технологии, може да се конкурира с ядрената. Факт е, че вместо TNT тук се използва газово вещество, което е няколко десетки пъти по-мощно. Авиационната бомба с висока мощност е най-мощната вакуумна бомба в света, която не е ядрено оръжие. Може да унищожи врага, но къщите и оборудването няма да бъдат повредени и няма да има продукти на гниене.

Какъв е принципът на неговото действие? Веднага след изпускането от бомбардировача се задейства детонатор на известно разстояние от земята. Тялото се унищожава и се пръска огромен облак. Когато се смеси с кислород, той започва да прониква навсякъде - в къщи, бункери, убежища. Изгарянето на кислорода създава вакуум навсякъде. Когато тази бомба бъде пусната, се получава свръхзвукова вълна и се генерира много висока температура.


Разликата между американска вакуумна бомба и руска

Разликите са, че последният може да унищожи враг дори в бункер, използвайки подходящата бойна глава. При експлозия във въздуха бойната глава пада и се удря силно в земята, заравяйки се на дълбочина до 30 метра. След експлозията се образува облак, който, увеличавайки се по размер, може да проникне в убежища и да експлодира там. Американските бойни глави са пълни с обикновен тротил, така че те разрушават сгради. Вакуумната бомба унищожава определен обект, защото има по-малък радиус. Няма значение коя бомба е най-мощната - всяка от тях нанася несравним разрушителен удар, засягащ всички живи същества.


Водородна бомба

Водородната бомба е друга страшна ядрени оръжия. Комбинацията от уран и плутоний генерира не само енергия, но и температура, която се повишава до милион градуса. Водородните изотопи се комбинират, за да образуват хелиеви ядра, което създава източник на колосална енергия. Водородната бомба е най-мощната - това е неоспорим факт. Достатъчно е само да си представим, че експлозията му е равна на експлозиите на 3000 атомни бомби в Хирошима. И в САЩ, и в бившия СССРможете да преброите 40 хиляди бомби с различна мощност - ядрени и водородни.

Експлозията на такива боеприпаси е сравнима с процесите, наблюдавани в Слънцето и звездите. Бързите неутрони разцепват урановите черупки на самата бомба с огромна скорост. Отделя се не само топлина, но и радиоактивни утайки. Има до 200 изотопа. Производството на такива ядрени оръжия е по-евтино от атомните, а ефектът им може да се усилва колкото пъти желаете. Това е най-мощната бомба, взривена в Съветския съюз на 12 август 1953 г.

Последици от експлозията

Резултатът от експлозия на водородна бомба е троен. Първото нещо, което се случва, е мощен взривна вълна. Мощността му зависи от височината на взрива и вида на терена, както и от степента на прозрачност на въздуха. Могат да се образуват големи огнени бури, които не стихват няколко часа. И все пак вторичната и най-опасната последица, която може да причини най-мощната термоядрена бомба, е радиоактивно излъчване и замърсяване на околната среда за дълго време.


Радиоактивни останки от експлозия на водородна бомба

В случай на експлозия огнено кълбосъдържа много много малки радиоактивни частици, които се задържат в атмосферния слой на земята и остават там за дълго време. При контакт със земята това огнено кълбо създава нажежен прах, състоящ се от частици от разпад. Първо се утаява по-едрият, а след това по-лекият, който се носи на стотици километри с помощта на вятъра. Тези частици могат да се видят с просто око; например, такъв прах може да се види върху сняг. Фатално е, ако някой се приближи. Най-малките частици могат да останат в атмосферата в продължение на много години и по този начин да „пътуват“, обикаляйки цялата планета няколко пъти. Техните радиоактивни емисии ще станат по-слаби, докато изпаднат като валежи.

Когато и да е ядрена войнас използването на водородна бомба замърсените частици ще доведат до унищожаване на живот в радиус от стотици километри от епицентъра. Ако се използва супербомба, тогава ще бъде замърсен район от няколко хиляди километра, което ще направи земята напълно необитаема. Оказва се, че най-мощната бомба в света, създадена от човека, е в състояние да унищожи цели континенти.

Термоядрена бомба "Майката на Кузка". Създаване

Бомбата AN 602 получи няколко имена - „Цар Бомба“ и „Майката на Кузка“. Разработен е в Съветския съюз през 1954-1961 г. Имаше най-мощното взривно устройство в цялото съществуване на човечеството. Работата по създаването му се извършва в продължение на няколко години в строго секретна лаборатория, наречена „Арзамас-16“. Водородна бомба с мощност 100 мегатона е 10 хиляди пъти по-мощна от бомбата, хвърлена над Хирошима.

Експлозията му е в състояние да изтрие Москва от лицето на земята за секунди. Центърът на града може лесно да се изпари в буквалния смисъл на думата, а всичко останало може да се превърне в малки развалини. Най-мощната бомба в света ще унищожи Ню Йорк и всичките му небостъргачи. Щеше да остави след себе си разтопен гладък кратер с дължина двадесет километра. При такава експлозия не би било възможно да се избяга, като се слезе в метрото. Цялата територия в радиус от 700 километра ще бъде унищожена и заразена с радиоактивни частици.


Експлозията на Цар Бомба - да бъде или да не бъде?

През лятото на 1961 г. учените решават да проведат тест и да наблюдават експлозията. Най-мощната бомба в света трябваше да избухне на полигон, разположен в северната част на Русия. Огромната площ на депото заема цялата територия на острова Нова Земя. Мащабът на поражението трябваше да бъде 1000 километра. В случай на експлозия такива хора могат да останат заразени индустриални центрове, като Воркута, Дудинка и Норилск. Учените, след като разбраха мащаба на бедствието, събраха глави и разбраха, че тестът е отменен.

Нямаше къде да се тества известната и невероятно мощна бомба никъде на планетата, остана само Антарктида. Но на леден континентОсвен това не успя да извърши експлозия, тъй като територията се счита за международна и получаването на разрешение за такива тестове е просто нереалистично. Трябваше да намаля заряда на тази бомба 2 пъти. Въпреки това бомбата е взривена на 30 октомври 1961 г. на същото място - на остров Нова Земля (на надморска височина около 4 километра). По време на експлозията се наблюдава чудовищна огромна атомна гъба, която се издига на 67 километра във въздуха, а ударната вълна обикаля планетата три пъти. Между другото, в музея Арзамас-16 в град Саров можете да гледате кинохроники на експлозията на екскурзия, въпреки че твърдят, че това зрелище не е за хора със слаби сърца.

Айви Майк - първият атмосферен тест на водородна бомба, проведен от Съединените щати в атола Ениветак на 1 ноември 1952 г.

Преди 65 години Съветският съюз детонира първата си термоядрена бомба. Как работи това оръжие, какво може и какво не?

На 12 август 1953 г. в СССР е взривена първата „практична“ термоядрена бомба. Ще ви разкажем за историята на неговото създаване и ще разберем дали е вярно, че такива боеприпаси почти не замърсяват околната среда, но могат да унищожат света. Идея, където ядрата на атомите се сливат, а не се разделят, както в атомна бомба, се появява не по-късно от 1941 г. Дошло е на ум на физиците Енрико Ферми и Едуард Телър. Приблизително по същото време те се включиха в проекта Манхатън и помогнаха за създаването на бомбите, хвърлени над Хирошима и Нагасаки. Проектирането на термоядрено оръжие се оказа много по-трудно.

Можете приблизително да разберете колко по-сложна е термоядрената бомба от атомната бомба от факта, че работещите атомни електроцентрали отдавна са нещо обичайно, а работещите и практични термоядрени електроцентрали все още са научна фантастика.

За да се слеят атомните ядра едно с друго, те трябва да се нагреят до милиони градуси. Американците патентоват дизайн на устройство, което ще позволи това да стане през 1946 г. (неофициално проектът е наречен Super), но се сещат за него едва три години по-късно, когато СССР тества успешно ядрена бомба.

Американският президент Хари Труман каза, че на съветския пробив трябва да се отговори с „така наречената водородна или супербомба“.

До 1951 г. американците сглобяват устройството и провеждат тестове под кодовото име "Джордж". Дизайнът беше тор - с други думи, поничка - с тежки изотопи на водород, деутерий и тритий. Те са избрани, защото такива ядра се сливат по-лесно от обикновените водородни ядра. Предпазителят беше ядрена бомба. Експлозията компресира деутерий и тритий, те се сляха, дадоха поток от бързи неутрони и запалиха урановата плоча. В конвенционалната атомна бомба тя не се дели: има само бавни неутрони, които не могат да предизвикат делене на стабилен изотоп на урана. Въпреки че енергията от ядрен синтез представлява приблизително 10% от общата енергия на експлозията на Джордж, „запалването“ на уран-238 позволи експлозията да бъде два пъти по-мощна от обикновено, до 225 килотона.

Заради допълнителния уран взривът е два пъти по-мощен от този при конвенционалния атомна бомба. Но термоядреният синтез представлява само 10% от освободената енергия: тестовете показват, че водородните ядра не са компресирани достатъчно силно.

Тогава математикът Станислав Улам предложи различен подход - двустепенен ядрен предпазител. Неговата идея беше да постави плутониева пръчка във "водородната" зона на устройството. Експлозията на първия предпазител "запалва" плутоний, две ударни вълни и два потока рентгенови лъчисе сблъскаха - налягането и температурата скочиха достатъчно, за да започне термоядрен синтез. Новото устройство е тествано на атола Enewetak през Тихия океанпрез 1952 г. - експлозивната сила на бомбата вече е десет мегатона TNT.

Това устройство обаче също не беше подходящо за използване като военно оръжие.

За да се слеят водородните ядра, разстоянието между тях трябва да е минимално, така че деутерият и тритият бяха охладени до течно състояние, почти до абсолютна нула. Това изискваше огромна криогенна инсталация. Второто термоядрено устройство, по същество увеличена модификация на Джордж, тежеше 70 тона - не можете да го изпуснете от самолет.

СССР започна разработването на термоядрена бомба по-късно: първата схема беше предложена от съветски разработчици едва през 1949 г. Трябваше да използва литиев деутерид. Това е метал, твърдо вещество, не е необходимо да се втечнява и следователно обемист хладилник, както в американската версия, вече не е необходим. Също толкова важно е, че литий-6, когато е бомбардиран с неутрони от експлозията, произвежда хелий и тритий, което допълнително опростява по-нататъшния синтез на ядра.

Бомбата RDS-6s е готова през 1953 г. За разлика от американските и съвременните термоядрени устройства, той не съдържа плутониева пръчка. Тази схема е известна като „пуф“: слоеве от литиев деутерид са разпръснати със слоеве от уран. На 12 август RDS-6s беше тестван на полигона Семипалатинск.

Мощността на експлозията е 400 килотона тротил - 25 пъти по-малко, отколкото при втория опит на американците. Но RDS-6s могат да бъдат хвърлени от въздуха. Същата бомба щеше да бъде използвана на междуконтиненталните балистични ракети. И още през 1955 г. СССР подобри своето термоядрено дете, оборудвайки го с плутониев прът.

Днес почти всички термоядрени устройства - очевидно дори севернокорейските - са кръстоска между ранните съветски и американски модели. Всички те използват литиев деутерид като гориво и го запалват с двустепенен ядрен детонатор.

Както е известно от изтичане на информация, дори най-модерната американска термоядрена бойна глава W88 е подобна на RDS-6c: слоеве от литиев деутерид са осеяни с уран.

Разликата е, че съвременните термоядрени боеприпаси не са многомегатонни чудовища като Цар Бомба, а системи с мощност от стотици килотони като РДС-6. Никой няма мегатонни бойни глави в арсенала си, тъй като във военно отношение дузина по-малко мощни бойни глави са по-ценни от една силна: това ви позволява да удряте повече цели.

Техниците работят с американска термоядрена бойна глава W80

Какво не може да направи една термоядрена бомба

Водородът е изключително често срещан елемент; има достатъчно от него в земната атмосфера.

По едно време се говореше, че може да започне достатъчно мощен термоядрен взрив верижна реакцияи целият въздух на нашата планета ще изгори. Но това е мит.

Не само газообразният, но и течният водород не е достатъчно плътен, за да започне термоядрен синтез. Той трябва да бъде компресиран и нагрят чрез ядрен взрив, за предпочитане от различни страни, както се прави с двустепенен предпазител. В атмосферата няма такива условия, така че там са невъзможни самоподдържащи се реакции на ядрен синтез.

Това не е единственото погрешно схващане за термоядрените оръжия. Често се казва, че експлозията е „по-чиста“ от ядрената: те казват, че когато водородните ядра се сливат, има по-малко „фрагменти“ - опасни краткотрайни атомни ядра, които произвеждат радиоактивно замърсяване - отколкото когато урановите ядра се делет.

Това погрешно схващане се основава на факта, че по време на термоядрен взрив по-голямата част от енергията се предполага, че се освобождава поради сливането на ядрата. Това не е истина. Да, Цар Бомба беше такъв, но само защото урановата му „кажух“ беше заменена с оловна за тестване. Съвременните двустепенни предпазители водят до значително радиоактивно замърсяване.

Зоната на възможно пълно унищожение от Цар Бомба, нанесена на картата на Париж. Червеният кръг е зоната на пълно унищожение (радиус 35 км). Жълтият кръг е с размера на огнената топка (радиус 3,5 km).

Вярно е, че все още има зрънце истина в мита за „чистата“ бомба. Вземете най-добрата американска термоядрена бойна глава W88. Когато избухне оптимална височинанад града зоната на тежки разрушения практически ще съвпадне със зоната на радиоактивно увреждане, опасно за живота. Ще има изчезващо малко смъртни случаи от лъчева болест: хората ще умрат от самата експлозия, а не от радиация.

Друг мит гласи, че термоядрените оръжия са способни да унищожат цялата човешка цивилизация и дори живота на Земята. Това също е практически изключено. Енергията на експлозията се разпределя в три измерения, следователно, с увеличаване на мощността на боеприпаса с хиляда пъти, радиусът на разрушително действие се увеличава само десет пъти - мегатонната бойна глава има радиус на унищожение само десет пъти по-голям от тактическа, килотонна бойна глава.

Преди 66 милиона години сблъсък с астероид доведе до изчезването на повечето сухоземни животни и растения. Мощността на удара беше около 100 милиона мегатона - това е 10 хиляди пъти повече от общата мощност на всички термоядрени арсенали на Земята. Преди 790 хиляди години астероид се сблъска с планетата, ударът беше милион мегатона, но след това не се появиха следи от дори умерено изчезване (включително нашия род Homo). И животът като цяло, и хората са много по-силни, отколкото изглеждат.

Истината за термоядрените оръжия не е толкова популярна, колкото митовете. Днес е така: термоядрените арсенали от компактни бойни глави със средна мощност осигуряват крехък стратегически баланс, поради който никой не може свободно да глади други страни по света атомни оръжия. Страхът от термоядрен отговор е повече от достатъчно възпиращо средство.

В света има значителен брой различни политически клубове. Голям, сега, седем, G20, BRICS, SCO, НАТО, Европейски съюз, до известна степен. Нито един от тези клубове обаче не може да се похвали с уникална функция – способността да унищожи света, какъвто го познаваме. Подобни възможности има и „ядреният клуб“.

Днес има 9 държави, които имат ядрени оръжия:

  • Русия;
  • Великобритания;
  • Франция;
  • Индия
  • Пакистан;
  • Израел;
  • КНДР.

Държавите се класират, когато придобият ядрени оръжия в своя арсенал. Ако списъкът беше подреден по брой бойни глави, то Русия щеше да е на първо място със своите 8000 единици, 1600 от които могат да бъдат изстреляни и сега. Щатите изостават само със 700 единици, но имат на разположение още 320 заряда. Съществуват редица споразумения между страните за неразпространение и намаляване на запасите от ядрени оръжия.

Първите тестове на атомната бомба, както знаем, са извършени от Съединените щати през 1945 г. Това оръжие е тествано в „полевите“ условия на Втората световна война върху жители на японските градове Хирошима и Нагасаки. Действат на принципа на разделението. По време на експлозията се задейства верижна реакция, която провокира деленето на ядрата на две, при което се отделя енергия. За тази реакция се използват главно уран и плутоний. Представите ни за това от какво са направени са свързани с тези елементи. ядрени бомби. Тъй като уранът се среща в природата само като смес от три изотопа, от които само един е способен да поддържа такава реакция, е необходимо уранът да се обогати. Алтернативата е плутоний-239, който не се среща в природата и трябва да се произвежда от уран.

Ако в уранова бомба протича реакция на делене, то във водородна бомба възниква реакция на синтез - това е същността на разликата на водородната бомба от атомната. Всички знаем, че слънцето ни дава светлина, топлина и може да се каже живот. Същите процеси, които се случват на слънцето, могат лесно да унищожат градове и държави. Експлозията на водородна бомба се генерира от реакцията на синтез на леки ядра, т.нар термоядрен синтез. Това „чудо“ е възможно благодарение на изотопите на водорода – деутерий и тритий. Ето защо бомбата се нарича водородна. Можете също така да видите името „термоядрена бомба“ от реакцията, която е в основата на това оръжие.

След като светът видя разрушителната сила на ядрените оръжия, през август 1945 г. СССР започна надпревара, която продължи до разпадането му. Съединените щати бяха първите, които създадоха, тестваха и използваха ядрени оръжия, първите, които взривиха водородна бомба, но на СССР може да се припише първото производство на компактна водородна бомба, която може да бъде доставена на врага на редовен Ту -16. Първата американска бомба беше с размерите на триетажна къща; водородна бомба с такъв размер би била от малка полза. Съветите получават такива оръжия още през 1952 г., докато първата "адекватна" бомба на САЩ е приета едва през 1954 г. Ако погледнете назад и анализирате експлозиите в Нагасаки и Хирошима, можете да стигнете до извода, че те не са били толкова мощен . Общо две бомби разрушиха двата града и убиха, според различни източници, до 220 000 души. Килимната бомбардировка на Токио може да убие 150-200 000 души на ден дори без никакви ядрени оръжия. Това се дължи на ниската мощност на първите бомби – само няколко десетки килотона в тротилов еквивалент. Водородните бомби са тествани с цел да преодолеят 1 мегатон или повече.

Първо съветска бомбабеше тестван с приложение за 3 Mt, но накрая тестваха 1.6 Mt.

Най-мощната водородна бомба е тествана от Съветите през 1961 г. Капацитетът му достигна 58-75 Mt при декларирани 51 Mt. „Цар“ хвърли света в лек шок, в буквалния смисъл. Ударната вълна обиколи планетата три пъти. На полигона (Нова Земля) не остана нито един хълм, експлозията се чу на разстояние 800 км. Огненото кълбо достигна диаметър от почти 5 км, „гъбата“ нарасна с 67 км, а диаметърът на шапката й беше почти 100 км. Последиците от такъв взрив в голям градтрудно е да си представим. Според много експерти тестът на водородна бомба с такава мощност (щатите по това време имаха бомби четири пъти по-малко мощни) стана първата стъпка към подписването на различни договори за забрана на ядрени оръжия, тяхното тестване и намаляване на производството. За първи път светът се замисли собствена безопасност, което наистина беше под заплаха.

Както бе споменато по-рано, принципът на действие на водородната бомба се основава на реакция на синтез. Термоядрен синтез е процес на сливане на две ядра в едно, с образуване на трети елемент, освобождаване на четвърти и енергия. Силите, които отблъскват ядрата, са огромни, така че за да могат атомите да се доближат достатъчно, за да се слеят, температурата трябва да бъде просто огромна. Учените са озадачавали студения термоядрен синтез от векове, опитвайки се, така да се каже, да върнат температурата на синтеза до стайна температура, в идеалния случай. В този случай човечеството ще има достъп до енергията на бъдещето. Що се отнася до настоящата термоядрена реакция, за да я стартирате, все още трябва да запалите миниатюрно слънце тук на Земята - бомбите обикновено използват заряд от уран или плутоний, за да започнат синтеза.

В допълнение към описаните по-горе последствия от използването на бомба от десетки мегатони, водородната бомба, както всяко ядрено оръжие, има редица последствия от нейното използване. Някои хора са склонни да вярват, че водородната бомба е „по-чисто оръжие“ от конвенционалната бомба. Може би това има нещо общо с името. Хората чуват думата „вода“ и си мислят, че има нещо общо с водата и водорода и следователно последствията не са толкова ужасни. Всъщност това със сигурност не е така, защото действието на водородната бомба се основава на изключително радиоактивни вещества. Теоретично е възможно да се направи бомба без уранов заряд, но това е непрактично поради сложността на процеса, така че реакцията на чист синтез се „разрежда“ с уран, за да се увеличи мощността. В същото време количеството радиоактивни утайкирасте до 1000%. Всичко, което попадне в огненото кълбо, ще бъде унищожено, зоната в засегнатия радиус ще стане необитаема за хора в продължение на десетилетия. Радиоактивните отпадъци могат да навредят на здравето на хора на стотици и хиляди километри. Конкретните числа и зоната на инфекция могат да бъдат изчислени, като се знае силата на заряда.

Унищожаването на градовете обаче не е най-лошото нещо, което може да се случи „благодарение“ на оръжията масово унищожение. След ядрена война светът няма да бъде напълно унищожен. Хиляди големи градове, милиарди хора ще останат на планетата и само малък процент от териториите ще загубят статута си на „годен за живеене“. IN дългосрочен планцелият свят ще бъде застрашен от така наречената „ядрена зима“. Детонация ядрен арсенал„клуб“ може да провокира отделянето на достатъчно количество вещество (прах, сажди, дим) в атмосферата, за да „намали“ яркостта на слънцето. Плащаницата, която може да се разпространи по цялата планета, ще унищожи реколтата за няколко години напред, причинявайки глад и неизбежен спад на населението. В историята вече е имало „година без лято“ след голямо вулканично изригване през 1816 г., така че ядрената зима изглежда повече от възможна. Отново, в зависимост от това как протича войната, може да завършим със следните видове глобални климатични промени:

  • охлаждане от 1 градус ще премине незабелязано;
  • ядрена есен - възможно е охлаждане с 2-4 градуса, провал на реколтата и повишено образуване на урагани;
  • аналог на „годината без лято“ - когато температурата спадна значително, с няколко градуса за една година;
  • Малка ледникова епоха - температурата може да падне с 30 - 40 градуса за значително време, ще бъде придружена от обезлюдяване на редица северни зонии провал на реколтата;
  • ледников период – развитие на мал ледников периодкогато отражението на слънчевата светлина от повърхността може да достигне определено критично ниво и температурата продължава да пада, единствената разлика е температурата;
  • необратимото охлаждане е много тъжна версия на ледниковата епоха, която под въздействието на много фактори ще превърне Земята в нова планета.

Теорията за ядрената зима е постоянно критикувана и нейните последици изглеждат малко пресилени. Въпреки това, няма нужда да се съмнявате в неизбежното му начало по всяко време. глобален конфликтс помощта на водородни бомби.

Студената война отдавна е зад гърба ни и следователно ядрената истерия може да се види само в стари холивудски филми и на кориците на редки списания и комикси. Въпреки това може да сме на прага на макар и малък, но сериозен ядрен конфликт. Всичко това благодарение на любителя на ракетите и героя на борбата с империалистическите амбиции на САЩ - Ким Чен Ун. Водородната бомба на КНДР все още е хипотетичен обект; само косвени доказателства говорят за нейното съществуване. Разбира се правителството Северна Кореяпостоянно съобщава, че са успели да направят нови бомби, но досега никой не ги е виждал на живо. Естествено, Щатите и техните съюзници - Япония и Южна Корея, са малко по-загрижени за наличието, дори хипотетично, на подобни оръжия в КНДР. Реалността е, че в момента КНДР не разполага с достатъчно технологии, за да атакува успешно Съединените щати, което всяка година обявяват пред целия свят. Дори една атака срещу съседна Япония или Юг може да не е много успешна, ако изобщо се окаже, но всяка година опасността от нов конфликт на Корейския полуостров нараства.

Много от нашите читатели свързват водородната бомба с атомна, само че много по-мощна. Всъщност това е принципно ново оръжие, чието създаване е изисквало непропорционално големи интелектуални усилия и работи на принципно различни физически принципи.

"пуф"

Модерна бомба

Единственото общо нещо между атомната и водородната бомби е, че и двете освобождават колосална енергия, скрита в атомното ядро. Това може да стане по два начина: да се разделят тежки ядра, например уран или плутоний, на по-леки (реакция на делене) или да се принудят най-леките изотопи на водорода да се слеят (реакция на синтез). В резултат на двете реакции масата на получения материал винаги е по-малка от масата на първоначалните атоми. Но масата не може да изчезне безследно - тя се превръща в енергия според известната формула на Айнщайн E=mc2.

Атомна бомба

За да се създаде атомна бомба, необходимо и достатъчно условие е да се получи делящ се материал в достатъчно количество. Работата е доста трудоемка, но нискоинтелектуална, по-близка до минната индустрия, отколкото до високата наука. Основните ресурси за създаването на такива оръжия се изразходват за изграждането на гигантски уранови мини и заводи за обогатяване на уран. Доказателство за простотата на устройството е фактът, че между производството на плутония, необходим за първата бомба и първата съветска ядрена експлозия, е минал по-малко от месец.

Нека си припомним накратко принципа на действие на такава бомба, известен от училищния курс по физика. Тя се основава на свойството на урана и някои трансуранови елементи, например плутоний, да освобождават повече от един неутрон по време на разпадане. Тези елементи могат да се разпадат спонтанно или под въздействието на други неутрони.

Освободеният неутрон може да напусне радиоактивния материал или да се сблъска с друг атом, причинявайки друга реакция на делене. Когато се превиши определена концентрация на вещество (критична маса), броят на новородените неутрони, причиняващи по-нататъшно делене на атомното ядро, започва да надвишава броя на разпадащите се ядра. Броят на разпадащите се атоми започва да расте лавинообразно, раждайки нови неутрони, т.е. възниква верижна реакция. За уран-235 критичната маса е около 50 кг, за плутоний-239 - 5,6 кг. Тоест топка от плутоний с тегло малко по-малко от 5,6 кг е просто топло парче метал, а масата малко повече издържа само няколко наносекунди.

Действителното действие на бомбата е просто: вземаме две полукълба от уран или плутоний, всяко малко по-малко от критичната маса, поставяме ги на разстояние 45 см, покриваме ги с експлозиви и детонираме. Уранът или плутоният се синтероват в парче суперкритична маса и започва ядрена реакция. Всички. Има и друг начин за стартиране на ядрена реакция - компрес мощна експлозияпарче плутоний: разстоянието между атомите ще намалее и реакцията ще започне при по-ниска критична маса. Всички съвременни атомни детонатори работят на този принцип.

Проблемите с атомната бомба започват от момента, в който искаме да увеличим силата на експлозията. Простото увеличаване на делящия се материал не е достатъчно - веднага щом масата му достигне критична маса, той детонира. Бяха измислени различни гениални схеми, например да се направи бомба не от две части, а от много, което накара бомбата да започне да прилича на изкормен портокал и след това да се сглоби в едно цяло с един взрив, но все пак с мощност от над 100 килотона, проблемите станаха непреодолими.

H-бомба

Но горивото за термоядрен синтез няма критична маса. Тук Слънцето, пълно с термоядрено гориво, виси отгоре, вътре в него от милиарди години протича термоядрена реакция и нищо не експлодира. Освен това, по време на реакцията на синтез на, например, деутерий и тритий (тежък и свръхтежък изотоп на водорода), енергията се освобождава 4,2 пъти повече, отколкото при изгарянето на същата маса уран-235.

Създаването на атомната бомба е по-скоро експериментален, отколкото теоретичен процес. Създаването на водородна бомба изисква появата на напълно нови физически дисциплини: физиката на високотемпературната плазма и свръхвисокото налягане. Преди да се започне конструирането на бомба, беше необходимо да се разбере задълбочено природата на явленията, които се случват само в ядрото на звездите. Никакви експерименти не биха могли да помогнат тук - бяха само инструментите на изследователите теоретична физикаи висша математика. Не е случайно, че гигантска роля в разработването на термоядрени оръжия принадлежи на математиците: Улам, Тихонов, Самарски и др.

Класически супер

До края на 1945 г. Едуард Телър предлага първия дизайн на водородна бомба, наречен "класически супер". За да се създаде чудовищното налягане и температура, необходими за започване на реакцията на синтез, трябваше да се използва конвенционална атомна бомба. Самият „класически супер“ беше дълъг цилиндър, пълен с деутерий. Осигурена е и междинна камера за „запалване“ с деутерий-тритиева смес - реакцията на синтез на деутерий и тритий започва при по-ниско налягане. По аналогия с огъня, деутерият трябваше да играе ролята на дърва за огрев, смес от деутерий и тритий - чаша бензин, а атомна бомба - кибрит. Тази схема беше наречена „лула“ - вид пура с атомна запалка в единия край. Съветските физици започнаха да разработват водородната бомба по същата схема.

Въпреки това, математикът Станислав Улам, използвайки обикновена логаритмична линейка, доказа на Телър, че появата на реакция на синтез на чист деутерий в „супер“ едва ли е възможна и сместа ще изисква такова количество тритий, че за да го произведе, ще е необходимо на практика да се замрази производството на оръжеен плутоний в Съединените щати.

Бутер със захар

В средата на 1946 г. Телър предложи друг дизайн на водородна бомба - „будилника“. Състои се от редуващи се сферични слоеве от уран, деутерий и тритий. По време на ядрената експлозия на централния заряд на плутония се създават необходимото налягане и температура за започване на термоядрена реакция в други слоеве на бомбата. „Будилникът“ обаче изискваше атомен инициатор с висока мощност и Съединените щати (както и СССР) имаха проблеми с производството на оръжеен уран и плутоний.

През есента на 1948 г. Андрей Сахаров стигна до подобна схема. В Съветския съюз дизайнът се наричаше „слойка“. За СССР, който нямаше време да произведе оръжейни уран-235 и плутоний-239 в достатъчни количества, бутер пастата на Сахаров беше панацея. И ето защо.

В конвенционалната атомна бомба естественият уран-238 е не само безполезен (неутронната енергия по време на разпадане не е достатъчна, за да инициира делене), но и вреден, защото жадно абсорбира вторични неутрони, забавяйки верижната реакция. Следователно 90% от оръжейния уран се състои от изотопа уран-235. Въпреки това, неутроните, получени в резултат на термоядрен синтез, са 10 пъти по-енергични от неутроните на делене и естественият уран-238, облъчен с такива неутрони, започва да се дели отлично. Новата бомба направи възможно използването на уран-238, който преди беше смятан за отпадъчен продукт, като експлозив.

Акцентът на „бутер тестото“ на Сахаров също беше използването на бял дроб вместо остро дефицитния тритий кристално вещество— литиев деутерид 6LiD.

Както бе споменато по-горе, смес от деутерий и тритий се запалва много по-лесно от чистия деутерий. Тук обаче предимствата на трития свършват и остават само недостатъците: в нормално състояние тритият е газ, което създава трудности при съхранението; тритият е радиоактивен и се разпада на стабилен хелий-3, който активно изразходва така необходимите бързи неутрони, ограничавайки срока на годност на бомбата до няколко месеца.

Нерадиоактивният литиев деутрид, когато се облъчва с неутрони на бавно делене - последствията от експлозия на атомен предпазител - се превръща в тритий. По този начин излъчването на първичния атомна експлозиянезабавно произвежда достатъчно количество тритий за по-нататъшна термоядрена реакция, а деутерият първоначално присъства в литиевия деутерид.

Именно такава бомба, RDS-6s, беше успешно тествана на 12 август 1953 г. в кулата на полигона Семипалатинск. Мощността на експлозията е 400 килотона и все още се спори дали е истинска термоядрен взрив или свръхмощен атомен. В крайна сметка реакцията на термоядрен синтез в бутер пастата на Сахаров представлява не повече от 20% от общата мощност на заряда. Основният принос за експлозията беше реакцията на разпадане на уран-238, облъчен от бързи неутрони, благодарение на което RDS-6 откриха ерата на така наречените „мръсни“ бомби.

Факт е, че основното радиоактивно замърсяване идва от продуктите на разпадане (по-специално стронций-90 и цезий-137). По същество „бутер тестото“ на Сахаров беше гигантска атомна бомба, само леко подобрена от термоядрена реакция. Неслучайно само една експлозия на „бутер тесто“ произведе 82% от стронций-90 и 75% от цезий-137, които навлязоха в атмосферата през цялата история на полигона в Семипалатинск.

американски бомби

Американците обаче бяха първите, които взривиха водородната бомба. На 1 ноември 1952 г. термоядреното устройство Майк с мощност 10 мегатона е успешно изпробвано на атола Елугелаб в Тихия океан. Би било трудно да се нарече бомба 74-тонно американско устройство. „Майк“ беше обемисто устройство с размерите на двуетажна къща, пълен с течен деутерий при температура близка до абсолютна нула(“Бутер тестото” на Сахаров беше напълно преносим продукт). Връхната точка на „Майк“ обаче не беше неговият размер, а гениалният принцип на компресиране на термоядрени експлозиви.

Нека припомним, че основната идея на водородната бомба е да създаде условия за синтез (свръхвисоко налягане и температура) чрез ядрен взрив. В схемата „пуф“ ядреният заряд се намира в центъра и следователно не толкова компресира деутерия, колкото го разпръсква навън - увеличаването на количеството термоядрен експлозив не води до увеличаване на мощността - просто не имат време да детонират. Точно това ограничава максималната мощност на тази схема - най-мощният "пуф" в света, Orange Herald, взривен от британците на 31 май 1957 г., дава само 720 килотона.

Би било идеално, ако можем да накараме атомния предпазител да избухне вътре, компресирайки термоядрения експлозив. Но как да стане това? Едуард Телър предложи гениална идея: термоядреното гориво да се компресира не с механична енергия и неутронен поток, а с излъчването на първичния атомен предпазител.

IN нов дизайнИницииращата атомна единица на Телър беше отделена от термоядрената единица. Когато атомният заряд се задейства, рентгеновото лъчение предшества ударната вълна и се разпространява по стените на цилиндричното тяло, изпарявайки се и превръщайки полиетиленовата вътрешна обвивка на тялото на бомбата в плазма. Плазмата от своя страна отново излъчи по-меко рентгеново лъчение, който беше абсорбиран от външните слоеве на вътрешния цилиндър от уран-238 - „тласкач“. Слоевете започнаха да се изпаряват експлозивно (това явление се нарича аблация). Горещата уранова плазма може да се сравни със свръхмощни струи ракетен двигател, чиято тяга е насочена вътре в цилиндъра с деутерий. Урановият цилиндър се срути, налягането и температурата на деутерия достигнаха критично ниво. Същото налягане компресира централната плутониева тръба до критична маса и тя детонира. Експлозията на плутониевия фитил притисна деутерия отвътре, като допълнително компресира и нагрява термоядрения експлозив, който детонира. Интензивен поток от неутрони разделя ядрата на уран-238 в „тласкача“, причинявайки реакция на вторичен разпад. Всичко това успя да се случи преди момента, в който взривната вълна от първичния ядрен взрив достигна термоядрения блок. Изчисляването на всички тези събития, случващи се за милиардни от секундата, изисква умствената сила на най-силните математици на планетата. Създателите на „Майк“ изпитаха не ужас от 10-мегатонната експлозия, а неописуема наслада - успяха не само да разберат процесите, които в реалния свят се случват само в ядрата на звездите, но и експериментално да проверят своите теории, като зададоха издигнат своята малка звезда на Земята.

браво

След като надминаха руснаците по красота на дизайна, американците не успяха да направят устройството си компактно: те използваха течен преохладен деутерий вместо прахообразния литиев деутерид на Сахаров. В Лос Аламос реагираха на „бутер тестото“ на Сахаров с известна завист: „вместо огромна крава с кофа сурово млякоРуснаците използват пакет мляко на прах. И двете страни обаче не успяха да скрият тайни една от друга. На 1 март 1954 г. близо до атола Бикини американците тестваха 15-мегатонна бомба „Браво“ с литиев деутерид, а на 22 ноември 1955 г. първата съветска двустепенна термоядрена бомба РДС-37 с мощност 1,7 мегатона избухна над полигона в Семипалатинск, разрушавайки почти половината от полигона. Оттогава дизайнът на термоядрената бомба претърпя незначителни промени (например, появи се уранов щит между иницииращата бомба и основния заряд) и стана каноничен. И в света вече не са останали мащабни мистерии на природата, които биха могли да бъдат разрешени с такъв грандиозен експеримент. Може би раждането на свръхнова.