Первое испытание атомной бомбы. Рождение эпохи атомного оружия. Первая взорванная атомная бомба
Взрыв атомной бомбы и механизм его действия
Взрыв атомной бомбы является одним из самых удивительных, загадочных и страшных процессов. Принцип действия ядерного оружия основан на цепной реакции. Это такой процесс, сам ход которого инициирует его продолжение. Принцип действия водородной бомбы основывается на реакции ядерного синтеза.
Атомная бомба
Ядра некоторых изотопов радиоактивных элементов (плутоний, калифорний, уран и других) способны распадаться, при этом захватывая нейтрон. После этого выделяется ещё два или три нейтрона. Разрушение ядра одного атома при идеальных условиях может привести к распаду ещё двух или трех, которые, в свою очередь, могут инициировать другие атомы. И так далее. Происходит лавинообразный процесс разрушения все большего числа ядер с высвобождением гигантского количества энергии разрыва атомных связей. При взрыве огромные энергии высвобождаются за сверхмалый промежуток времени. Происходит это в одной точке. Поэтому взрыв атомной бомбы является настолько мощным и разрушительным.
Чтобы инициировать начало цепной реакции, необходимо, чтобы количество радиоактивного вещества превысило критическую массу. Очевидно, что нужно взять несколько частей урана или плутония и соединить в одно целое. Однако чтобы вызвать взрыв атомной бомбы, этого недостаточно, потому что реакция прекратится раньше, чем выделится достаточное количество энергии, или процесс будет протекать медленно. Для того чтобы достичь успеха, необходимо не просто превысить критическую массу вещества, а сделать это в крайне малый промежуток времени. Лучше всего использовать несколько критических масс. Этого достигают с помощью применения других взрывчатых веществ. Причем чередуют быструю и медленную взрывчатки.
Первое ядерное испытание было проведено в июле 1945 года в США недалеко от местечка Алмогордо. В августе того же года американцы применили это оружие против японских городов Хиросима и Нагасаки. Взрыв атомной бомбы в городе привел к ужасным разрушениям и гибели большей части населения. В СССР атомное оружие было создано и испытано в 1949 году.
Водородная бомба
Водородная бомба является оружием с очень большой разрушительной силой. Принцип её действия основывается на термоядерной реакции, которая представляет собой синтез из более легких атомов водорода тяжелых ядер гелия. При этом происходит высвобождение очень большого количества энергии. Эта реакция аналогична процессам, которые протекают на Солнце и других звездах. Термоядерный синтез легче всего проходит с использованием изотопов водорода (трития, дейтерия) и лития.
Испытание первого водородного боезаряда провели американцы в 1952 году. В современном понимании это устройство сложно назвать бомбой. Это было трехэтажное здание, заполненное жидким дейтерием. Первый взрыв водородной бомбы в СССР был произведен на полгода позже. Советский термоядерный боеприпас РДС-6 взорвали в августе 1953 года под Семипалатинском. Самую большую водородную бомбу мощностью 50 мегатонн (Царь-бомба) СССР испытал в 1961 году. Волна после взрыва боеприпаса обогнула планету три раза.
fb.ru
Самые мощные ядерные взрывы
Ядерное оружие является самым разрушительным и абсолютным в мире. Начиная с 1945 года были произведены крупнейшие ядерные взрывы-испытания в истории, которые показали ужасающие последствия ядерного взрыва.
После первого ядерного испытания 15 июля 1945 года было зарегистрировано более 2051 других испытаний ядерного оружия по всему миру.Ни одна другая сила не олицетворяет собой такое абсолютное разрушительное действие, как ядерное оружие. И этот вид оружия быстро становиться еще более мощным в течение десятилетий после первого испытания.
Испытание ядерной бомбы в 1945 году имело мощность 20 килотонн, то есть бомба имела взрывную силу 20000 тонн в тротиловом эквиваленте. В течение 20 лет США и СССР испытали ядерное оружие общей массой более 10 мегатонн, или 10 миллионов тонн в тротиловом эквиваленте. Для масштаба, это по крайней мере в 500 раз сильнее первой атомной бомбы. Для того, чтобы привести размер крупнейших ядерных взрывов в истории в масштабе, данные были выведены с использованием Nukemap Alex Wellerstein, приспособление для визуализации ужасающих последствий ядерного взрыва в реальном мире.
В приведенных картах, первое кольцо взрыва является огненным шаром, за которым следует радиус излучения. В розовом радиусе отображается почти все разрушения зданий и со смертельным исходом 100%. В сером радиусе, более сильные здания будут выдерживать взрыв. В оранжевом радиусе, люди пострадают от ожогов третьей степени, а горючие материалы будут загораться, что приведет к возможным огненных штормам.
Самые крупные ядерные взрывы
Советские тесты 158 и 168
25 августа и 19 сентября 1962 года, менее чем через месяц друг от друга, в СССР были проведены ядерные испытания над Новоземельским регионом России, на архипелаге на севере России вблизи Северного Ледовитого океана.
Никаких видео или фотозаписей испытаний не осталось, но оба испытания включали в себя использование 10-мегатонных атомных бомб. Эти взрывы сожгли бы все в пределах 1,77 квадратных миль в эпицентре, вызывая ожоги третьей степени потерпевших в площади 1090 квадратных миль.
Айви Майк
1 ноября 1952 года США было поведено испытание Айви Майк над Маршалловыми островами. Айви Майк — первая в мире водородная бомба и имела мощность 10,4 мегатонн, что в 700 раз сильнее первой атомной бомбы.
Взрыв Айви Майк был настолько мощным, что испарился остров Элугелаб где он был взорван, в результате чего на его месте образовался 164-футовый глубокий кратер.
Castle Romeo
Ромео был вторым ядерным взрывом из серии испытаний, которые проводились США в 1954 г. Все взрывы проводились на атолле Бикини. Ромео был третьим самым мощным испытанием серии и имел мощность около 11 мегатонн.
Romeo был первым протестированным на барже в открытых водах, а не на рифе, так как США быстро кончились острова, на которых можно было испытать ядерное оружие. Взрыв сожжет все в пределах 1,91 квадратных миль.
Советский Тест 123
23 октября 1961 г. Советский Союз провел ядерное испытание № 123 над Новой Землей. Тест 123 был мощностью 12,5 мегатонн ядерной бомбы. Бомба такого размера будет сжигать все в пределах 2,11 квадратных миль, вызывая ожоги третьей степени людям на площади 1309 квадратных миль. Это испытание также не оставило никаких записей.
Castle Yankee
Castle Yankee, второй по мощности из серии испытаний, был проведен 4 мая 1954 г. Бомба имела мощность 13,5 мегатонн. Четыре дня спустя, его радиоактивные осадки распада достигли Мехико, не расстояние около 7100 миль.
Castle Bravo
Castle Bravo был проведен 28 февраля 1954 года, был первым из серии Castle испытаний и крупнейшим ядерного взрыва в США всех времен.
Браво первоначально предполагали как 6-мегатонн взрыв. Вместо этого, бомба произвела 15-мегатонный взрыв. Его гриб достиг 114000 футов в воздухе.
Просчет американских военных имел последствия в размере облучении около 665 жителей Маршалловых островов и смертью от радиационного облучения японского рыбака, который был в 80 милях от места взрыва.
Советские тесты 173, 174 и 147
С 5 августа по 27 сентября 1962 г. СССР провел серию ядерных испытаний над Новой Землей. Тест 173, 174, 147 и все выделяются как на пятый, четвертый, и третий сильнейшие ядерные взрывы в истории.
Произведенные все три взрыва имели мощность 20 Мегатон, или около 1000 раз сильнее ядерной бомбы Тринити. Бомба этой силы снесет на своем пути все в пределах трех квадратных миль.
Тест 219, Советский Союз24 декабря 1962 г. СССР провел испытание № 219, мощностью 24,2 мегатонн над Новой Землей. Бомба этой силы может сжечь все в пределах 3,58 квадратных миль, вызывая ожоги третьей степени в области до 2250 квадратных миль.
Царь-Бомба
30 октября 1961 года СССР взорвали наибольшее ядерное оружие когда-либо испытанное и создали самый большой рукотворный взрыв в истории. В результате взрыва, который в 3000 раз сильнее бомбы, сброшенной на Хиросиму.
Вспышка света от взрыва была видна на расстоянии 620 миль.
Царь-бомба, в конечном счете, имела мощность между 50 и 58 мегатонн, в два раза больше второго по величине ядерного взрыва.
Бомба такого размера будет создать огненный шар размером 6,4 квадратных миль и будет в состоянии нанести ожоги третьей степени в пределах 4080 квадратных миль от эпицентра бомбы.
Первая атомная бомба
Первый атомный взрыв был размером Бомбы-Царя, и до сих пор взрыв считается почти невообразимого размера.
В соответствии с данными NukeMap, это оружие с мощностью 20-килотонн производит огненный шар с радиусом 260 м, примерно 5 футбольных полей. По оценкам принесенного вреда, бомба понесет смертельное излучение площадью 7 миль в ширину, и будет производить ожоги третьей степени на расстоянии более чем 12 миль. При применении такой бомбы на нижнем Манхэттене, будет убито более 150 000 человек и действие радиоактивных осадков протянется до центрального Коннектикута, согласно расчетов NukeMap.
Первая атомная бомба была крошечной по меркам ядерного оружия. Но ее деструктивность все же очень велика для восприятия.
Первое испытание атомной бомбы. Рождение эпохи атомного оружия
Сейчас ядерный потенциал некоторых стран просто поражает. В данной области лавры первенства принадлежат США. У этой державы размер ядерного арсенала составляет более 5 тыс. единиц. Начался ядерный век более 70 лет назад, после того, как состоялось первое испытание атомной бомбы в штате Нью-Мексико на полигоне Аламогордо. Это событие и положило начало эры атомного оружия.С того момента в мире было испытано еще 2062 ядерных бомб. Из них – 1032 испытания провели США (1945-1992), 715 – СССР (1949-1990), 210 – Франция (1960-1996), по 45 – Великобритания (1952-1991) и Китай (1964-1996), по 6 – Индия (1974-1998) и Пакистан (1998), и 3 – КНДР (2006, 2009, 2013).
Причины создания ядерной бомбы
Первые шаги к созданию ядерного оружия были сделаны в 1939 году. Основной причиной для этого послужила деятельность фашистской Германии, которая готовилась к войне. Несколько человек рассматривали идею создания оружия массового поражения. Этот факт привел в беспокойство противников гитлеровского режима и послужил причиной обращения к президенту США Франклину Рузвельту.
История проекта
В 1939 году к Рузвельту обратились несколько ученых. Это были Альберт Эйнштейн, Лео Силард, Эдвард Теллер и Юджин Вигнер. В своем письме они выразили обеспокоенность по поводу развития в Германии мощной бомбы нового вида. Ученые боялись, что Германия создаст бомбу раньше, что может принести разрушения огромных масштабов. Также в послании было сказано, что благодаря исследованиям в сфере атомной физики стало возможным применение эффекта распада атома для создания атомного оружия.Президент США отнесся к посланию с должным вниманием и по его приказу был создан урановый комитет. 21 октября 1939 года на совещании было принято решение использовать в качестве сырья для бомбы уран и плутоний. Проект развивался очень медленно и поначалу носил лишь исследовательский характер. Это продолжалось практически до 1941 года.Такое медленное продвижения не нравилось ученым, и 7 марта 1940 года от имени Альберта Эйнштейна было направлено еще одно письмо Франклину Рузвельту. Появились сведения, что Германия проявляет сильный интерес к созданию нового мощного оружия. Благодаря этому процесс создания бомбы американцами ускорился, ведь в данном случае уже стоял вопрос более серьезный – это вопрос выживания. Кто знает, что могло случиться, если бы Германские ученые, во времена Второй мировой войны, создали бомбу первыми.Атомная программа была утверждена президентом США 9 октября 1941 года и получила название «Манхэттенский проект». Проект осуществлялся Соединенными Штатами в сотрудничестве с Канадой и Великобританией.Работа проводилась в условиях совершенной секретности. В связи с этим ему было дано такое название. Изначально его хотели назвать «Development of Substitute Materials», что дословно переводиться так — «Разработка альтернативных материалов». Было ясно, что такое название могло привлечь нежелательный интерес со стороны, и поэтому он получил оптимальное наименование. Для сооружения комплекса по реализации программы был создан Манхэттенский инженерный округ, откуда и происходит название проекта.Есть и другая версия происхождения названия. Считается, что оно пошло от нью-йоркского Манхэттена, где находиться Колумбийский университет. На раннем этапе работы в нем проводилось большинство исследований.Работа над проектом проходила с участием более 125 тыс. человек. Ушло огромное количество материальных, промышленных и финансовых ресурсов. В общей сложности на создание и испытание бомбы было затрачено 2 миллиарда долларов. Над созданием оружия работали лучшие умы страны.Практические работы по созданию первой ядерной бомбы стартовали в 1943 году. В Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), Хартфорде (штат Вашингтон) и Ок-Ридже (штат Теннесси) были созданы научно-исследовательские институты в области ядерной физики, химии, биологии.Первые три атомные бомбы были созданы в середине 1945 года. Они отличались по типу действия (пушечный, орудийный и имплозивный тип) и по виду вещества (урана и плутония).
Подготовка к испытанию бомбы
Чтобы провести первое испытание атомной бомбы место подбиралось заранее. Для этого выбирался малонаселенный район страны. Важным условием было отсутствие в районе индейцев. Причинами этого послужили сложные отношения между руководством Бюро по делам индейцев и руководством Манхэттенского проекта. В результате в конце 1944 года был выбран район Аламогордо, который находится в штате Нью-Мексико.Планировать операцию начали в 1944 году. Ей было дано кодовое название «Trinity» (Тринити). При подготовке к испытанию был рассмотрен вариант несрабатывания бомбы. На этот случай был заказан стальной контейнер, который способен выдержать взрыв обычной бомбы. Сделано это было для того, чтобы, в случае негативного результата, сохранилась хоть часть плутония, а также предотвратить загрязнение им окружающей среды.Бомба получила кодовое название «Гаджет». Она была установлена на стальную вышку 30-метровой высоты. Две плутониевые полусферы устанавливались в бомбу в последний момент.
Первый взрыв атомной бомбы в истории человечества
Взрыв планировали провести 16 июля 1945 года в 4 часа 00 минут утра по местному времени. Но его пришлось перенести через погодные условия. Дождь прекратился и в 5 часов 30 минут взрыв произошел.В результате взрыва стальная вышка испарилась, а на ее месте образовался кратер диаметром около 76 метров. Свет от взрыва можно было увидеть на расстоянии около 290 километров. Звук распространился на расстояние около 160 километров. В связи с этим пришлось распространить дезинформацию о взрыве боеприпасов. Грибовидное облако поднялось на 12-километровую высоту за пять минут. Оно состояло из радиоактивных веществ, паров железа и нескольких тонн пыли. После операции загрязнение окружающей среды радиацией наблюдалось на расстоянии в 160 километров от эпицентра взрыва. Железная пятиметровая труба с диаметром 10 сантиметров, которая была забетонирована и укреплена растяжками, на 150-метровом расстоянии тоже испарилась.Результаты Манхэттенского проекта можно было считать успешными. Главные участники были достойно вознаграждены. Участие в нем принимали ученые из Канады, Великобритании и США, эмигранты из Германии и Дании. Именно этот проект положил начало атомной эры.В наши дни внушительный атомный арсенал имеют много держав, но, к большому счастью, история помнит только два случая применения ядерных бомб против человечества – это бомбардировки Хиросимы и Нагасаки 6 и 9 августа 1945 года.
www.istmira.com
Царь-бомба: атомная бомба, которая была слишком мощной для этого мира
В 1961 году Советский Союз испытал ядерную бомбу такой силы, что она была бы слишком большой для использования в военных условиях. И у этого события были далеко идущие последствия разного рода. Тем самым утром, 30 октября 1961 года, советский бомбардировщик Ту-95 поднялся с авиабазы Оленья на Кольском полуострове, на дальнем севере России.
Этот Ту-95 был специально усовершенствованной версией самолета, поступившего на службу несколькими годами раньше; большой, разлапистый, четырехмоторный монстр, который должен был перевозить арсенал ядерных бомб СССР.
В ту десятилетку в советских ядерных исследованиях произошли огромные прорывы. Вторая мировая война поместила США и СССР в один лагерь, но послевоенный период сменился холодом в отношениях, а затем их заморозкой. И Советский Союз, который был поставлен перед фактом соперничества одной из крупнейших супердержав мира, имел только один выбор: включиться в гонку, и быстро.
29 августа 1949 года Советский Союз опробовал свое первое ядерное устройство, известное как «Джо-1» на Западе – в далеких степях Казахстана, собрав его по результатам работы шпионов, проникших в американскую программу атомной бомбы. За годы интервенции программа испытаний быстро взлетела и началась, и за ее ход было взорвано порядка 80 устройств; только в 1958 году СССР испытал 36 ядерных бомб.
Но ничто не сравнилось с этим испытанием.
Ту-95 нес огромную бомбу под брюхом. Она была слишком большой, чтобы ее можно было вместить внутри бомбового отсека самолета, где обычно перевозились такие боеприпасы. Бомбы была длиной 8 метров, диаметром порядка 2,6 метра и весила больше 27 тонн. Физически она была очень похожа по форме на «Малыша» и «Толстяка», сброшенных на Хиросиму и Нагасаки за пятнадцать лет до этого. В СССР ее называли и «Кузькина мать», и «Царь-бомба», и последнее название за ней хорошо сохранилось.
Царь-бомба была не самой обычной ядерной бомбой. Она стала результатом лихорадочной попытки ученых СССР создать самое мощное ядерное оружие и тем самым поддержать стремление Никиты Хрущева заставить мир дрожать от могущества советской техники. Это было нечто большее, чем металлическое чудовище, слишком большое, чтобы вписаться даже в самый большой самолет. Это был разрушитель городов, ультимативное оружие.
Этот «Туполев», окрашенный в ярко-белый цвет с целью уменьшения эффекта вспышки бомбы, достиг пункта назначения. Новая Земля, малонаселенный архипелаг в Баренцевом море, над замерзшими северными краями СССР. Пилот «Туполева», майор Андрей Дурновцев, доствил самолет на советский полигон на Митюшихе на высоту порядка 10 километров. Небольшой усовершенствованный бомбардировщик Ту-16 летел рядом, готовый снимать грядущий взрыв и делать заборы воздуха из зоны взрыва для дальнейшего анализа.
Чтобы два самолета имели шансы выжить – а их было не больше 50% — Царь-бомба была оснащена гигантским парашютом весом примерно в тонну. Бомба должна была медленно опуститься на заранее определенную высоту – 3940 метров – и затем взорваться. И тогда, два бомбардировщика будут уже в 50 километрах от нее. Этого должно было быть достаточно, чтобы пережить взрыв.
Царь-бомбу взорвали в 11:32 по московскому времени. На месте взрыва образовался огненный шар шириной почти в 10 километров. Огненный шар поднимался выше под действием собственной ударной волны. Вспышку было видно с расстояния 1000 километров отовсюду.
Грибное облако на месте взрыва выросло в высоту на 64 километра, и его шляпа расширялась, пока не разошлась на 100 километров от края до края. Наверняка зрелище было неописуемое.
Для Новой Земли последствия были катастрофическим. В селении Северном в 55 километрах от эпицентра взрыва все дома оказались полностью разрушены. Сообщалось, что в советских районах в сотнях километров от зоны взрывы были повреждения всех сортов – дома обрушились, крыши просели, стекла вылетели, двери разбились. Радиосвязь не работала в течение часа.
«Туполеву» Дурновцева повезло; взрывная волна Царь-бомбы привела к тому, что гигантский бомбардировщик упал на 1000 метров, прежде чем пилот смог восстановить над ним контроль.
Один советский оператор, который был свидетелем детонации, рассказал следующее:
«Облака под самолетом и на расстоянии от него осветила мощная вспышка. Море света разошлось под люком и даже облака начали светиться и стали прозрачными. В этот момент наш самолет оказался между двух слоев облаков и внизу, в расщелине, расцветал огромный, яркий, оранжевый шар. Шар был мощным и величественным, как Юпитер. Медленно и тихо он крался вверх. Пробив толстый слой облаков, он продолжал расти. Казалось, он засосал всю Землю. Зрелище было фантастическим, нереальным, сверхъестественным».
Царь-бомба выпустила невероятную энергию – сейчас ее оценивают в 57 мегатонн, или 57 миллионов тонн тротилового эквивалента. Это в 1500 раз больше, чем высвободили обе бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, и в 10 раз мощнее всех боеприпасов, израсходованных во время Второй мировой войны. Датчики зарегистрировали взрывную волну бомбы, которая обошла Землю не один, не два раза, а три.
Такой взрыв невозможно удержать в секрете. У США был шпионский самолет в нескольких десятках километров от взрыва. В нем было специальное оптическое устройство, bhangemeter, полезное для расчета силы удаленных ядерных взрывов. Данные этого самолета – под кодовым названием Speedlight – использовались Группой оценки иностранных вооружений для расчета результатов этого тайного испытания.
Международное осуждение не заставило себя долго ждать, не только со стороны США и Великобритании, но и скандинавских соседей СССР, таких как Швеция. Единственное светлое пятно в этом грибном облаке заключалось в том, что поскольку огненный шар не соприкоснулся с Землей, радиации было поразительно мало.
Все могло быть иначе. Изначально Царь-бомба задумывалась в два раза мощнее.
***
Одним из архитекторов этого грозного устройства был советский физик Андрей Сахаров – человек, который позже станет всемирно известным своими попытками избавить мир от того самого оружия, которое он помог создать. Он был ветераном советской программы по разработке атомных бомб с самого начала и стал частью команды, которая создала первые атомные бомбы для СССР.
Сахаров начал работу над многослойным устройством деления-синтеза-деления, бомбой, которая создает дополнительную энергию из ядерных процессов в ее ядре. Это включало обертывание дейтерия – стабильного изотопа водорода – слоем необогащенного урана. Уран должен был улавливать нейтроны с горящего дейтерия и также начинать реакцию. Сахаров называл ее «слойкой». Этот прорыв позволил СССР создать первую водородную бомбу, устройство куда более мощное, чем были атомные бомбы за несколько лет до этого.
Хрущев поручил Сахарову придумать бомбу, которая была мощнее всех остальных, уже испытанных к тому моменту.
Советскому Союзу нужно было показать, что он может опередить США в гонке ядерных вооружений, по словам Филиппа Койла, бывшего руководителя испытаниями ядерного оружия в США при президенте Билле Клинтоне. Он провел 30 лет, помогая создавать и испытывать атомное оружие. «США были далеко впереди из-за работы, которую проделали при подготовке бомб для Хиросимы и Нагасаки. И затем провели множество испытаний в атмосфере еще до того, как русские провели свое первое».
«Мы были впереди и Советы пытались что-то сделать, чтобы рассказать миру, что с ними стоит считаться. Царь-бомба в первую очередь предназначалась для того, чтобы заставить мир остановиться и признать Советский Союз как равного», говорит Койл.
Первоначальный дизайн – трехслойная бомба с урановыми слоями, разделяющими каждую ступень – имела бы выход в 100 мегатонн. В 3000 раз больше, чем бомбы Хиросимы и Нагасаки. Советский Союз уже к тому времени испытывали большие устройства в атмосфере, эквивалентные нескольким мегатоннам, но эта бомба стала бы просто гигантской по сравнению с теми. Некоторые ученые начали полагать, что она слишком большая.
С такой огромной силой не было бы никакой гарантии, что гигантская бомба не упадет в болото на севере СССР, оставив после себя огромное облако радиоактивных осадков.
Именно этого опасался, отчасти, Сахаров, говорит Франк фон Хиппель, физик и глава отдела общественных и международных отношений Принстонского университета.
«Он действительно беспокоился о количество радиоактивности, которое бомба может создать, — говорит он. – И о генетических последствиях на будущие поколения».
«И это стало началом путешествия от конструктора бомб до диссидента».
До начала испытаний слои урана, которые должны были разогнать бомбу до невероятной мощи, были заменены слоями свинца, что уменьшило интенсивность ядерной реакции.
Советский Союз создал такое мощное оружие, что ученые не пожелали проверять его на полной мощности. И этим проблемы с этим разрушительным устройством не ограничивались.
Бомбардировщики Ту-95, созданные для переноса ядерного оружия Советского Союза, были предназначены для перевозки гораздо более легкого оружия. Царь-бомба была такой большой, что ее нельзя было разместить на ракете, и такой тяжелой, что самолеты, перевозящие ее, не смогли бы доставить ее до цели и остаться с нужным количеством топлива для возвращения. Да и вообще, будь бомба такой мощной, как ее задумывали, самолеты могли бы не возвращаться.
Даже ядерного оружия может быть слишком много, говорит Койл, который сейчас работает ведущим сотрудником Центра по контролю над вооружением в Вашингтоне. «Трудно найти ему применение, если только вы не хотите уничтожать очень большие города», говорит он. «Оно просто слишком большое, чтобы его использовать».
Фон Хиппель соглашается. «Эти штуки (большие свободно падающие ядерные бомбы) были спроектированы так, чтобы вы могли уничтожить цель, находясь в километре от нее. Направление движения изменилось – в сторону увеличения точности ракет и количества боеголовок».
Царь-бомба привела и к другим последствиям. Она вызвала столько опасений – в пять раз больше, чем любое другое испытание до нее – что привела к табу на атмосферные испытания ядерного оружия в 1963 году. Фон Хиппель говорит, что Сахаров был особенно обеспокоен количеством радиоактивного углерода-14, который выбрасывался в атмосферу – изотопом с особенно длительным периодом полураспада. Частично он смягчался углеродом от ископаемого топлива в атмосфере.
Сахаров беспокоился, что бомба, которая будет больше испытанной, не оттолкнется под действием собственной взрывной волны – как Царь-бомба – и вызовет глобальные радиоактивные осадки, распространит токсичную грязь по всей планете.
Сахаров стал ярым сторонником запрета на частичные испытания 1963 года и откровенным критиком ядерного распространения. А в конце 1960-х годов — и противоракетной обороны, которая, как он справедливо полагал, подстегнет новую гонку ядерных вооружений. Он все больше подвергался остракизму со стороны государства и впоследствии стал диссидентом, которому в 1975 году присудили Нобелевскую премию мира и назвали «совестью человечества», говорит фон Хиппель.
Похоже, Царь-бомба вызвала осадки совсем другого рода.
По материалам BBC
hi-news.ru
Испытание первой атомной бомбы в СССР
Об испытаниях первой атомной бомбы в СССР - читайте в справке РИА Новости.
29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне (Казахстан) прошли успешные испытания первого советского заряда для атомной бомбы.
Этому событию предшествовала долгая и трудная работа учёных-физиков. Началом работ по делению ядра в СССР можно считать 1920-е годы. С 1930-х годов ядерная физика становится одним из основных направлений отечественной физической науки, а в октябре 1940 года впервые в СССР с предложением использовать атомную энергию в оружейных целях выступила группа советских ученых, подав в отдел изобретательства Красной Армии заявку "Об использовании урана в качестве взрывчатого и отравляющего вещества".
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Тайна создания первой советской атомной бомбы в "Хрониках Рацимора"
Начавшаяся в июне 1941 году война и эвакуация научных институтов, занимавшихся проблемами ядерной физики, прервали работы по созданию атомного оружия в стране. Но уже с осени 1941 года в СССР начала поступать разведывательная информация о проведении в Великобритании и США секретных интенсивных научно-исследовательских работ, направленных на разработку методов использования атомной энергии для военных целей и создание взрывчатых веществ огромной разрушительной силы.
Эти сведения заставили, несмотря на войну, возобновить в СССР работы по урановой тематике. 28 сентября 1942 года было подписано секретное постановление Государственного комитета обороны № 2352сс "Об организации работ по урану", согласно которому возобновились исследования по использованию атомной энергии.
В феврале 1943 года научным руководителем работ по атомной проблеме был назначен Игорь Курчатов. В Москве во главе с Курчатовым была создана Лаборатория № 2 Академии наук СССР (ныне — Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"), которая стала заниматься исследованием атомной энергии.
Первоначально общее руководство атомной проблемой осуществлял заместитель председателя Государственного комитета обороны (ГКО) СССР Вячеслав Молотов. Но 20 августа 1945 года (через несколько дней после проведения США атомной бомбардировки японских городов) ГКО принял решение о создании Специального комитета, который возглавил Лаврентий Берия. Он стал куратором советского атомного проекта.
Тогда же для непосредственного руководства научно-исследовательскими, проектными, конструкторскими организациями и промышленными предприятиями, занятыми в советском атомном проекте, было создано Первое главное управление при СНК СССР (впоследствии Министерство среднего машиностроения СССР, ныне — Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"). Руководителем ПГУ стал бывший до этого народным комиссаром боеприпасов Борис Ванников.
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Испытание первой советской атомной бомбы. Кадры из архива
В апреле 1946 года при Лаборатории № 2 было создано конструкторское бюро КБ-11 (ныне Российский федеральный ядерный центр — ВНИИЭФ) — одно из самых секретных предприятий по разработке отечественного ядерного оружия, главным конструктором которого был назначен Юлий Харитон. Базой для развертывания КБ-11 был выбран завод N 550 Народного комиссариата боеприпасов, выпускавший корпуса артиллерийских снарядов.
Сверхсекретный объект был размещен в 75 километрах от города Арзамаса (Горьковской области, ныне Нижегородская область) на территории бывшего Саровского монастыря.
Перед КБ-11 была поставлена задача создать атомную бомбу в двух вариантах. В первом из них рабочим веществом должен быть плутоний, во втором — уран-235. В середине 1948 года работы по варианту с ураном были прекращены из-за относительно низкой эффективности его по сравнению с затратами ядерных материалов.
Первая отечественная атомная бомба имела официальное обозначение РДС-1. Расшифровывалось оно по-разному: "Россия делает сама", "Родина дарит Сталину" и т. д. Но в официальном постановлении Совета Министров СССР от 21 июня 1946 года она была зашифрована как "Реактивный двигатель специальный ("С").
Создание первой советской атомной бомбы РДС-1 велось с учетом имевшихся материалов по схеме плутониевой бомбы США, испытанной в 1945 году. Эти материалы были предоставлены советской внешней разведкой. Важным источником информации был Клаус Фукс — немецкий физик, участник работ по ядерным программам США и Великобритании.
Разведматериалы по американскому плутониевому заряду для атомной бомбы позволили сократить сроки создания первого советского заряда, хотя многие технические решения американского прототипа не являлись наилучшими. Даже на начальных этапах советские специалисты могли предложить лучшие решения как заряда в целом, так и его отдельных узлов. Поэтому первый испытанный СССР заряд для атомной бомбы был более примитивным и менее эффективным, чем оригинальный вариант заряда, предложенный советскими учеными в начале 1949 года. Но для того чтобы гарантированно и в короткие сроки показать, что СССР тоже обладает атомным оружием, было принято решение на первом испытании использовать заряд, созданный по американской схеме.
Заряд для атомной бомбы РДС-1 представлял собой многослойную конструкцию, в которой перевод активного вещества — плутония в надкритическое состояние осуществлялся за счет его сжатия посредством сходящейся сферической детонационной волны во взрывчатом веществе.
РДС-1 представляла собой авиационную атомную бомбу массой 4,7 тонны, диаметром 1,5 метра и длиной 3,3 метра. Она разрабатывалась применительно к самолету Ту-4, бомболюк которого допускал размещение "изделия" диаметром не более 1,5 метра. В качестве делящегося материала в бомбе использовался плутоний.
Для производства атомного заряда бомбы в городе Челябинск-40 на Южном Урале был построен комбинат под условным номером 817 (ныне ФГУП "Производственное объединение "Маяк"). Комбинат состоял из первого советского промышленного реактора для наработки плутония, радиохимического завода для выделения плутония из облученного в реакторе урана, и завод для получения изделий из металлического плутония.
Реактор комбината 817 был выведен на проектную мощность в июне 1948 года, а спустя год на предприятии получили необходимое количество плутония для изготовления первого заряда для атомной бомбы.
Место для полигона, на котором планировалось испытать заряд, было выбрано в прииртышской степи, примерно в 170 километрах западнее Семипалатинска в Казахстане. Под полигон была отведена равнина диаметром примерно 20 километров, окруженная с юга, запада и севера невысокими горами. На востоке этого пространства находились небольшие холмы.
Строительство полигона, получившего название учебный полигон № 2 Министерства Вооруженных сил СССР (в последующем Министерства обороны СССР), было начато в 1947 году, а к июлю 1949 года в основном было закончено.
Для проведения испытаний на полигоне была подготовлена опытная площадка диаметром 10 километров, разбитая на сектора. Она была оборудована специальными сооружениями, обеспечивающими проведение испытаний, наблюдение и регистрацию физических исследований. В центре опытного поля смонтировали металлическую решетчатую башню высотой 37,5 метра, предназначенную для установки заряда РДС-1. На расстоянии одного километра от центра было сооружено подземное здание для аппаратуры, регистрирующей световые, нейтронные и гамма-потоки ядерного взрыва. Для изучения воздействия ядерного взрыва на опытном поле были построены отрезки тоннелей метро, фрагменты взлетно-посадочных полос аэродромов, размещены образцы самолетов, танков, артиллерийских ракетных установок, корабельных надстроек различных типов. Для обеспечения работы физического сектора на полигоне было построено 44 сооружения и проложена кабельная сеть протяженностью 560 километров.
В июне-июле 1949 года на полигон были направлены две группы работников КБ-11 со вспомогательным оборудованием и хозяйственным инвентарем, а 24 июля туда прибыла группа специалистов, которая должна была принимать непосредственное участие в подготовке атомной бомбы к испытаниям.
5 августа 1949 года правительственная комиссия по проведению испытания РДС-1 дала заключение о полной готовности полигона.
21 августа специальным поездом на полигон были доставлены плутониевый заряд и четыре нейтронных запала, один из которых должен был использоваться при подрыве боевого изделия.
24 августа 1949 года на полигон прибыл Курчатов. К 26 августа вся подготовительная работа на полигоне была завершена. Руководитель опыта Курчатов отдал распоряжение об испытании РДС-1 29 августа в восемь часов утра по местному времени и проведении подготовительных операций, начиная с восьми часов утра 27 августа.
Утром 27 августа вблизи центральной башни началась сборка боевого изделия. Днем 28 августа подрывники провели последний полный осмотр башни, подготовили к подрыву автоматику и проверили подрывную кабельную линию.
В четыре часа дня 28 августа в мастерскую у башни был доставлен плутониевый заряд и нейтронные запалы к нему. Окончательный монтаж заряда был завершен к трем часам утра 29 августа. В четыре часа утра монтажники выкатили изделие из сборочной мастерской по рельсовому пути и установили его в клети грузового подъемника башни, а затем подняли заряд на верх башни. К шести часам было завершено снаряжение заряда взрывателями и подключение его к подрывной схеме. Затем началась эвакуация всех людей с испытательного поля.
В связи с ухудшением погоды Курчатов принял решение о переносе взрыва с 8.00 на 7.00.
В 6.35 операторы включили питание системы автоматики. За 12 минут до взрыва был включен автомат поля. За 20 секунд до взрыва оператор включил главный разъем (рубильник), соединяющий изделие с системой автоматики управления. С этого момента все операции выполняло автоматическое устройство. За шесть секунд до взрыва главный механизм автомата включил питание изделия и часть приборов поля, а за одну секунду включил все остальные приборы, выдал сигнал подрыва.
Ровно в семь часов 29 августа 1949 года вся местность озарилась ослепительным светом, который ознаменовал, что СССР успешно завершил разработку и испытание своего первого заряда для атомной бомбы.
Мощность заряда составила 22 килотонны в тротиловом эквиваленте.
Через 20 минут после взрыва к центру поля были направлены два танка, оборудованные свинцовой защитой, для проведения радиационной разведки и осмотра центра поля. Разведкой было установлено, что все сооружения в центре поля снесены. На месте башни зияла воронка, почва в центре поля оплавилась, и образовалась сплошная корка шлака. Гражданские здания и промышленные сооружения были полностью или частично разрушены.
Использованная в опыте аппаратура позволила провести оптические наблюдения и измерения теплового потока, параметров ударной волны, характеристик нейтронного и гамма-излучений, определить уровень радиоактивного загрязнения местности в районе взрыва и вдоль следа облака взрыва, изучить воздействие поражающих факторов ядерного взрыва на биологические объекты.
За успешную разработку и испытание заряда для атомной бомбы несколькими закрытыми указами Президиума Верховного Совета СССР от 29 октября 1949 года орденами и медалями СССР была награждена большая группа ведущих исследователей, конструкторов, технологов; многим было присвоено звание лауреатов Сталинской премии, а более 30 человек получили звание Героя Социалистического Труда.
В результате успешного испытания РДС-1 СССР ликвидировал американскую монополию на обладание атомным оружием, став второй ядерной державой мира.
ria.ru
Когда и где на планете последний раз взрывали атомную бомбу?
...последний раз на планете взрывали атомную бомбу -
здесь:
Имеется ввиду наземный взрыв ЯБП - ядерного боеприпаса. Строго говоря бомба была не просто атомная, а термоядерная авиационная бомба АН602 и называлась "Кузькина мать" ("Царь-бомба" - супостатское название). Испытание было произведено 12 августа 1953 г.
В общем после успешного испытания "матери Кузьмы" лабораторные взрывы и испытания боевых зарядов стали проводить в основном под землёй, в штольнях и тоннелях. Такая техника испытаний практикуется до настоящего времени. Отечественные испытания "атомных бомб" проводились на Новоземельском ядерном полигоне.
"Столица" полигона - посёлок Северный. Расположен недалеко от дельты реки Шумилиха на южном берегу пролива Маточкин Шар. От посёлка к штольням и тоннелям проложены дороги:
Дорога к входу в тоннель:
Дорога к входу в штольню:
С октября 1990 года подрывы зарядов на полигоне на проводятся.
В качестве заключения - координаты ядерных полигонов основных производителей ЯБП:
США
Лос-Аламос. Проект Манхетен. Место рождения атомной бомбы. Нью-Мехико, США.
35°53'31.31"N 106°17'59.34"W
место первого атомного взрыва - тест "Тринити", полигон в Аламогордо
33°40'35.68"N 106°28'30.38"W
полигон в Неваде (даны координаты кратера "Седанко")
37°10'38.31"N 116° 2'45.09"W
атолл Бикини
11°35'45.16"N 165°22'9.93"E
атолл Эневейтак
11°31'21.41"N 162°12'4.62"E
остров Джонстона
16°44'4.21"N 169°26'52.89"W
ядерные испытания в атмосфере "Аргус". Южная Атлантика
38°27'33.38"S 11°16'57.51"W
атолл Рождества
1°52'29.95"N 157°22'1.12"W
Франция
ядерный полигон в Алжире
26°59'54.64"N 0° 0'22.59"E
атолл Муруроа
21°49'20.93"S 138°54'43.88"W
Россия/СССР
Архипелаг Новая земля
73°23'0.19"N 54°49'12.92"E
Там же - место взрыва бомбы "Кузькина мать" 50МГт
73°51'0.11"N 54°30'1.29"E
Семипалатинский полигон
49°48'45.94"N 78° 4'48.39"E
Индия
полигон Покхаран
27° 4'49.20"N 71°43'13.18"E
Пакистан
ядерный полигон
28°47'25.31"N 64°56'44.82"E
Китай
ядерный полигон
41°43'8.61"N 88°23'31.22"E
еще один ядерный полигон рядом
41°33'46.45"N 88°44'58.08"E
Северная Корея
Ядерный полигон в провинции Chik-tong
41°16'41.79"N 129° 5'12.56"E
www.bolshoyvopros.ru
устройство. Первая термоядерная бомба. Испытание термоядерной бомбы :: SYL.ru
Наша статья посвящена истории создания и общим принципам синтеза такого устройства, как термоядерная бомба, иногда называемой водородной. Вместо выделения энергии взрыва при расщеплении ядер тяжелых элементов, вроде урана, она генерирует даже большее ее количество путем слияния ядер легких элементов (например, изотопов водорода) в один тяжелый (например, гелий).
Почему предпочтительнее слияние ядер?
При термоядерной реакции, заключающейся в слиянии ядер участвующих в ней химических элементов, генерируется значительно больше энергии на единицу массы физического устройства, чем в чистой атомной бомбе, реализующей ядерную реакцию деления.
В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления. При этом многие нейтроны, освобождающиеся из делящихся ядер, будут вызывать деление других ядер в массе топлива, которые также выделяют дополнительные нейтроны, что приводит к цепной реакции. Она охватывает не более 20 % топлива, прежде чем бомба взрывается, или, возможно, гораздо меньше, если условия не идеальны: так в атомных бомбах Малыш, сброшенной на Хиросиму, и Толстяк, поразившей Нагасаки, КПД (если такой термин вообще можно к ним применять) были всего 1,38 % и 13%, соответственно.
Слияние (или синтез) ядер охватывает всю массу заряда бомбы и длится, пока нейтроны могут находить еще не вступившее в реакцию термоядерное горючее. Поэтому масса и взрывная мощность такой бомбы теоретически неограниченны. Такое слияние может продолжаться теоретически бесконечно. Действительно, термоядерная бомба является одним из потенциальных устройств конца света, которое может уничтожить всю человеческую жизнь.
Что такое реакция слияния ядер?
Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий. Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. содержащегося в стакане воды, можно в результате термоядерной реакции получить такое же количество теплоты, как и при сгорании 200 л бензина. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления. Тритий в природе в свободном состоянии вообще не встречается, поэтому он гораздо дороже, чем дейтерий, с рыночной ценой в десятки тысяч долларов за грамм, однако наибольшее количество энергии высвобождается именно в реакции слияния ядер дейтерия и трития, при которой образуется ядро атома гелия и высвобождается нейтрон, уносящий избыточную энергию в 17,59 МэВ
D + T → 4Не + n + 17,59 МэВ.
Схематически эта реакция показана на рисунке ниже.Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении. Так вот, энергия в 1 МэВ примерно в 2,3 миллиона раз больше, чем выделяется при сгорании 1 кг нефти. Следовательно слияние только двух ядер дейтерия и трития высвобождает столько энергии, сколько выделяется при сгорании 2,3∙106∙17,59 = 40,5∙106 кг нефти. А ведь речь идет только о двух атомах. Можете представить, как высоки были ставки во второй половине 40-х годов прошлого века, когда в США и СССР развернулись работы, результатом которых стала термоядерная бомба.
Как все начиналось
Еще летом 1942 г. в начале реализации проекта создания атомной бомбы в США (Манхэтенский проект) и позднее в аналогичной советской программе, задолго до того, как была построена бомба, основанная на делении ядер урана, внимание некоторых участников этих программ было привлечено к устройству, которое может использовать гораздо более мощную термоядерную реакцию слияния ядер. В США сторонником этого подхода, и даже, можно сказать, его апологетом, был уже упомянутый выше Эдвард Теллер. В СССР это направление развивал Андрей Сахаров, будущий академик и диссидент.
Для Теллера его увлечение термоядерным синтезом в годы создания атомной бомбы сыграло скорее медвежью услугу. Будучи участником Манхэтенского проекта, он настойчивые призывал к перенаправлению средств на реализацию собственных идей, целью которых была водородная и термоядерная бомба, что не понравилось руководству и вызвало напряженность в отношениях. Поскольку в то время термоядерное направление исследований не было поддержано, то после создания атомной бомбы Теллер покинул проект и занялся преподавательской деятельностью, а также исследованиями элементарных частиц.
Однако начавшаяся холодная война, а больше всего создание и успешное испытание советской атомной бомбы в 1949 г., стали для яростного антикоммуниста Теллера новым шансом реализовать свои научные идеи. Он возвращается в Лос-Аламосскую лабораторию, где создавалась атомная бомба, и совместно со Станиславом Уламом и Корнелиусом Эвереттом приступает к расчетам.
Принцип термоядерной бомбы
Для того чтобы началась реакция слияния ядер, нужно мгновенно нагреть заряд бомбы до температуры в 50 миллионов градусов. Схема термоядерной бомбы, предложенная Теллером, использует для этого взрыв небольшой атомной бомы, которая находится внутри корпуса водородной. Можно утверждать, что было три поколения в развитии ее проекта в 40-х годах прошлого века:
- вариант Теллера, известный как "классический супер";
- более сложные, но и более реальные конструкции из нескольких концентрических сфер;
- окончательный вариант конструкции Теллера-Улама, которая является основой всех работающих поныне систем термоядерного оружия.
Аналогичные этапы проектирования прошли и термоядерные бомбы СССР, у истоков создания которых стоял Андрей Сахаров. Он, по-видимому, вполне самостоятельно и независимо от американцев (чего нельзя сказать о советской атомной бомбе, созданной совместными усилиями ученых и разведчиков, работавших в США) прошел все вышеперечисленные этапы проектирования.
Первые два поколения обладали тем свойством, что они имели последовательность сцепленных "слоев", каждый из которых усиливал некоторый аспект предыдущего, и в некоторых случаях устанавливалась обратная связь. Там не было четкого разделения между первичной атомной бомбой и вторичной термоядерной. В отличие от этого, схема термоядерной бомбы разработки Теллера-Улама резко различает первичный взрыв, вторичный, и при необходимости, дополнительный.
Устройство термоядерной бомбы по принципу Теллера-Улама
Многие его детали по-прежнему остаются засекреченными, но есть достаточная уверенность, что все имеющееся ныне термоядерное оружие использует в качестве прототипа устройство, созданное Эдвардом Теллерос и Станиславом Уламом, в котором атомная бомба (т. е. первичный заряд) используется для генерации излучения, сжимает и нагревает термоядерное топливо. Андрей Сахаров в Советском Союзе, по-видимому, независимо придумал аналогичную концепцию, которую он назвал "третьей идеей".
Схематически устройство термоядерной бомбы в этом варианте показано на рисунке ниже. Она имела цилиндрическую форму, с примерно сферической первичной атомной бомбой на одном конце. Вторичный термоядерный заряд в первых, еще непромышленных образцах, был из жидкого дейтерия, несколько позднее он стал твердым из химического соединения под названием дейтерид лития.
Дело в том, что в промышленности давно используется гидрид лития LiH для безбалонной транспортировки водорода. Разработчики бомбы (эта идея сначала была использована в СССР) просто предложили брать вместо обычного водорода его изотоп дейтерий и соединять с литием, поскольку с твердым термоядерным зарядом выполнить бомбу гораздо проще.
По форме вторичный заряд представлял собой цилиндр, помещенный в контейнер со свинцовой (или урановой) оболочкой. Между зарядами находится щит нейтронной защиты. Пространство, между стенками контейнера с термоядерным топливом и корпусом бомбы заполнено специальным пластиком, как правило, пенополистиролом. Сам корпус бомбы выполнен из стали или алюминия.
Эти формы изменились в последних конструкциях, таких как показанная на рисунке ниже. В ней первичный заряд сплюснут, как арбуз или мяч в американском футболе, а вторичный заряд – сферический. Такие формы гораздо более эффективно вписываются во внутренний объем конических ракетных боеголовок.
Последовательность термоядерного взрыва
Когда первичная атомная бомба детонирует, то в первые мгновения этого процесса генерируется мощное рентгеновское излучение (поток нейтронов), которое частично блокируется щитом нейтронной защиты, и отражается от внутренней облицовки корпуса, окружающего вторичный заряд, так что рентгеновские лучи симметрично падают на него по всей его длине.
На начальных этапах термоядерной реакции нейтроны от атомного взрыва поглощаются пластиковым заполнителем, чтобы не допустить чересчур быстрого разогрева топлива.
Рентгеновские лучи вызвают появление вначале плотной пластиковой пены, заполняющей пространство между корпусом и вторичным зарядом, которая быстро переходит в состояние плазмы, нагревающей и сжимающей вторичный заряд.
Кроме того, рентгеновские лучи испаряют поверхность контейнера, окружающего вторичный заряд. Симметрично испаряющееся относительно этого заряда вещество контейнера приобретает некоторый импульс, направленный от его оси, а слои вторичного заряда согласно закону сохранения количества движения получают импульс, направленный к оси устройства. Принцип здесь тот же, что и в ракете, только если представить, что ракетное топливо разлетается симметрично от ее оси, а корпус сжимается внутрь.
В результате такого сжатия термоядерного топлива, его объем уменьшается в тысячи раз, а температура достигает уровня начала реакции слияния ядер. Происходит взрыв термоядерной бомбы. Реакция сопровождается образованием ядер трития, которые сливаются с ядрами дейтерия, изначально имеющимися в составе вторичного заряда.
Первые вторичные заряды были построены вокруг стержневого сердечника из плутония, неофициально называемого "свечой", который вступал в реакцию ядерного деления, т. е. осуществлялся еще один, дополнительный атомный взрыв с целью еще большего поднятия температуры для гарантированного начала реакции слияния ядер. В настоящее время считается, что более эффективные системы сжатия устранили «свечу», позволяя дальнейшую миниатюризацию конструкции бомбы.
Операция Плющ
Так назвались испытания американского термоядерного оружия на Маршалловых островах в 1952 г. во время которых была взорвана первая термоядерная бомба. Она называлась Плющ Майк и была построена по типовой схеме Теллера-Улама. Ее вторичный термоядерный заряд был помещен в цилиндрический контейнер, представляющий собой термически изолированный сосуд Дьюара с термоядерным топливом в виде жидкого дейтерия, вдоль оси которого проходила «свеча» из 239-плутония. Дьюар, в свою очередь, был покрыт слоем 238-урана весом более 5 метрических тонн, который в процессе взрыва испарялся, обеспечивая симметричное сжатие термоядерного топлива. Контейнер с первичным и вторичным зарядами был помещен в стальной корпус 80 дюймов шириной и 244 дюйма длиной со стенками в 10-12 дюймов толщиной, что было крупнейшим примером кованого изделия до того времени. Внутренняя поверхность корпуса был выстлана листами свинца и полиэтилена для отражения излучения после взрыва первичного заряда и создания плазмы, разогревающей вторичный заряд. Все устройство весило 82 тонны. Вид устройства незадолго до взрыва показан на фото ниже.
Первое испытание термоядерной бомбы состоялось 31 октября 1952 г. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны. Аттол Эниветок, на котором он был произведен, был полностью разрушен. Момент взрыва показан на фото ниже.
СССР дает симметричный ответ
Термоядерное первенство США продержалось недолго. 12.08.1953 г. на Семипалатинском полигоне была испытана первая советская термоядерная бомба РДС-6, разработанная под руководством Андрея Сахарова и Юлия Харитона.Из описания выше становится ясно, что американцами на Эниветоке была взорвана собственно не бомба, как вид готового к применению боеприпаса, а скорее лабораторное устройство, громоздкое и весьма несовершенное. Советские же ученые, несмотря на небольшую мощность всего 400 кг, испытали вполне законченный боеприпас с термоядерным топливом в виде твердого дейтерида лития, а не жидкого дейтерия, как у американцев. Кстати, следует отметить, что в составе дейтерида лития используется только изотоп 6Li (это связано с особенностями прохождения термоядерных реакций), а в природе он находится в смеси с изотопом 7Li. Поэтому были построены специальные производства для разделения изотопов лития и отбора только 6Li.
Достижение предельной мощности
Затем последовало десятилетие непрерывной гонки вооружений, в течение которого мощность термоядерных боеприпасов непрерывно возрастала. Наконец, 30.10.1961 г. в СССР над полигоном Новая Земля в воздухе на высоте около 4 км была взорвана самая мощная термоядерная бомба, которая когда-либо была построена и испытана, известная на Западе как «Царь-бомба».
Этот трехступенчатый боеприпас разрабатывался на самом деле как 101,5-мегатонная бомба, но стремление снизить радиоактивное заражение территории заставило разработчиков отказаться от третьей ступени мощностью в 50 мегатонн и снизить расчетную мощность устройства до 51,5 мегатонн. При этом 1,5 мегатонны составляла мощность взрыва первичного атомного заряда, а вторая термоядерная ступень должна была дать еще 50. Реальная мощность взрыва составила до 58 мегатонн.Внешний вид бомбы показан на фото ниже.
Последствия его были впечатляющими. Несмотря на весьма существенную высоту взрыва в 4000 м, невероятно яркий огненный шар нижним краем почти достиг Земли, а верхним поднялся до высоты более 4,5 км. Давление ниже точки разрыва было в шесть раз выше пикового давления при взрыве в Хиросиме. Вспышка света была настолько яркой, что ее было видно на расстоянии 1000 километров, несмотря на пасмурную погоду. Один из участников теста увидел яркую вспышку через темные очки и почувствовал последствия теплового импульса даже на расстоянии 270 км. Фото момента взрыва показано ниже.
При этом было показано, что мощность термоядерного заряда действительно не имеет ограничений. Ведь достаточно было выполнить третью ступень, и расчетная мощность была бы достигнута. А ведь можно наращивать число ступеней и далее, так как вес «Царь-бомбы» составил не более 27 тонн. Вид этого устройства показан на фото ниже.
После этих испытаний многим политикам и военным как в СССР, так и в США стало ясно, что наступил предел гонки ядерных вооружений и ее нужно остановить.
Современная Россия унаследовала ядерный арсенал СССР. Сегодня термоядерные бомбы России продолжают служить сдерживающим фактором для тех, кто стремится к мировой гегемонии. Будем надеяться, что они сыграют свою роль только в виде средства устрашения и никогда не будут взорваны.
Солнце как термоядерный реактор
Общеизвестно, что температура Солнца, точнее его ядра, достигающая 15000000 °К, поддерживается за счет непрерывного протекания термоядерных реакций. Однако все, что мы могли почерпнуть из предыдущего текста, говорит о взрывном характере таких процессов. Тогда почему Солнце не взрывается как термоядерная бомба?
Дело в том, что при огромной доле водорода в составе солнечной массы, которая достигает 71 %, доля его изотопа дейтерия, ядра которого только и могут участвовать в реакции термоядерного синтеза, ничтожно мала. Дело в том, что ядра дейтерия сами образуются в результате слияния двух ядер водорода, да не просто слияния, а с распадом одного из протонов на нейтрон, позитрон и нейтрино (т. наз. бета-распад), что является редким событием. При этом образующиеся ядра дейтерия распределены по объему солнечного ядра довольно равномерно. Поэтому при её огромных размерах и массе отдельные и редкие очаги термоядерных реакций относительно небольшой мощности как бы размазаны по всему его ядру Солнца. Выделяемого при этих реакциях тепла явно недостаточно, чтобы мгновенно выжечь весь дейтерий в Солнце, но хватает для его нагрева до температуры, обеспечивающей жизнь на Земле.
www.syl.ru
