Mnoho našich čtenářů spojuje vodíkovou bombu s atomovou, jen mnohem silnější. Ve skutečnosti se jedná o zásadně novou zbraň, která ke svému vytvoření vyžadovala neúměrně velké intelektuální úsilí a funguje na zásadně odlišných fyzikálních principech.
"Puff"
Moderní bomba
Jediné, co mají atomová a vodíková bomba společné, je to, že obě uvolňují kolosální energii ukrytou v atomovém jádru. To lze provést dvěma způsoby: dělit těžká jádra, například uran nebo plutonium, na lehčí (štěpná reakce) nebo přimět nejlehčí izotopy vodíku ke sloučení (fúzní reakce). V důsledku obou reakcí je hmotnost výsledného materiálu vždy menší než hmotnost původních atomů. Ale hmota nemůže zmizet beze stopy – mění se v energii podle slavného Einsteinova vzorce E=mc2.
Bomba
Pro vytvoření atomové bomby je nezbytnou a postačující podmínkou získání štěpného materiálu v dostatečném množství. Práce je to docela pracná, ale málo intelektuální, leží blíže k těžebnímu průmyslu než k vysoké vědě. Hlavní zdroje na vytvoření takových zbraní se vynakládají na výstavbu obřích uranových dolů a závodů na obohacování uranu. O jednoduchosti zařízení svědčí fakt, že mezi výrobou plutonia potřebného pro první bombu a prvním sovětským jaderným výbuchem neuplynul ani jeden měsíc.
Připomeňme si krátce princip fungování takové bomby, známý ze školních kurzů fyziky. Je založen na vlastnosti uranu a některých transuranových prvků, například plutonia, uvolňovat během rozpadu více než jeden neutron. Tyto prvky se mohou rozkládat buď samovolně, nebo pod vlivem jiných neutronů.
Uvolněný neutron může opustit radioaktivní materiál nebo se může srazit s jiným atomem a způsobit další štěpnou reakci. Při překročení určité koncentrace látky (kritické hmotnosti) se počet nově narozených neutronů způsobujících další štěpení atomové jádro, začíná převyšovat počet rozkládajících se jader. Počet rozkládajících se atomů začíná růst jako lavina a rodí se nové neutrony, to znamená, že dochází k řetězové reakci. Pro uran-235 je kritická hmotnost asi 50 kg, pro plutonium-239 - 5,6 kg. To znamená, že koule plutonia vážící o něco méně než 5,6 kg je jen teplý kus kovu a hmota o něco více trvá jen několik nanosekund.
Vlastní operace bomby je jednoduchá: vezmeme dvě hemisféry uranu nebo plutonia, každou o něco menší, než je kritická hmotnost, umístíme je do vzdálenosti 45 cm, zakryjeme výbušninami a odpálíme. Uran nebo plutonium se spéká na kus superkritické hmoty a začíná jaderná reakce. Všechno. Existuje další způsob, jak zahájit jadernou reakci - stlačit kousek plutonia silným výbuchem: vzdálenost mezi atomy se zmenší a reakce začne při nižší kritické hmotnosti. Na tomto principu fungují všechny moderní atomové rozbušky.
Problémy s atomovou bombou začínají od okamžiku, kdy chceme zvýšit sílu výbuchu. Pouhé zvýšení štěpného materiálu nestačí - jakmile jeho hmotnost dosáhne kritické hmotnosti, exploduje. Byla vynalezena různá důmyslná schémata, například vyrobit bombu ne ze dvou částí, ale z mnoha, což způsobilo, že bomba začala připomínat vykuchaný pomeranč, a pak ji sestavit do jednoho kusu jedním výbuchem, ale stále s mocí. přes 100 kilotun se problémy staly nepřekonatelné.
H-bomba
Ale palivo pro termonukleární fúzi nemá kritické množství. Tady nad hlavou visí Slunce naplněné termonukleárním palivem, v něm probíhá termonukleární reakce už miliardy let a nic nevybuchne. Kromě toho se při syntézní reakci například deuteria a tritia (těžký a supertěžký izotop vodíku) uvolňuje 4,2krát více energie než při spalování stejné hmoty uranu-235.
Výroba atomové bomby byla spíše experimentální než teoretický proces. Stvoření vodíková bomba si vyžádalo vznik zcela nových fyzikálních disciplín: fyziky vysokoteplotního plazmatu a ultravysokých tlaků. Před zahájením konstrukce bomby bylo nutné důkladně porozumět podstatě jevů, které se vyskytují pouze v jádru hvězd. Žádné experimenty zde nepomohly – nástroji výzkumníků byla pouze teoretická fyzika a vyšší matematika. Není náhodou, že gigantická role ve vývoji termo nukleární zbraně patří konkrétně matematikům: Ulamovi, Tichonovovi, Samarskému atd.
Klasika super
Do konce roku 1945 navrhl Edward Teller první konstrukci vodíkové bomby, nazvanou „klasická super“. K vytvoření monstrózního tlaku a teploty nutné ke spuštění fúzní reakce měla využít konvenční atomovou bombu. Samotný „klasický super“ byl dlouhý válec naplněný deuteriem. Byla také poskytnuta mezilehlá „zapalovací“ komora se směsí deuteria a tritia - syntézní reakce deuteria a tritia začíná při nižším tlaku. Analogicky s ohněm mělo deuterium hrát roli palivového dřeva, směs deuteria a tritia - sklenice benzínu a atomová bomba - zápalka. Toto schéma se nazývalo „dýmka“ - druh doutníku s atomovým zapalovačem na jednom konci. Sovětští fyzici začali vyvíjet vodíkovou bombu pomocí stejného schématu.
Matematik Stanislav Ulam však pomocí obyčejného logaritmického pravítka Tellerovi dokázal, že vznik fúzní reakce čistého deuteria v „super“ je stěží možný a směs by vyžadovala takové množství tritia, že by k jeho výrobě prakticky zmrazit výrobu plutonia pro zbraně ve Spojených státech.
Nafoukněte cukrem
V polovině roku 1946 Teller navrhl další design vodíkové bomby - „budík“. Skládal se ze střídajících se sférických vrstev uranu, deuteria a tritia. Na jaderný výbuch Centrální náplň plutonia vytvořila potřebný tlak a teplotu pro zahájení termonukleární reakce v dalších vrstvách bomby. Nicméně „budík“ vyžadoval vysoce výkonný atomový iniciátor a Spojené státy (stejně jako SSSR) měly problémy s výrobou uranu a plutonia pro zbraně.
Na podzim roku 1948 dospěl k podobnému schématu Andrej Sacharov. V Sovětském svazu se design nazýval „sloyka“. Pro SSSR, který neměl čas na výrobu zbrojního uranu-235 a plutonia-239 v dostatečném množství, byla Sacharovova listová pasta všelékem. A právě proto.
V konvenční atomové bombě je přírodní uran-238 nejen nepoužitelný (energie neutronů během rozpadu nestačí k zahájení štěpení), ale také škodlivý, protože dychtivě pohlcuje sekundární neutrony a zpomaluje řetězovou reakci. Proto 90 % uranu pro zbraně sestává z izotopu uranu-235. Neutrony vznikající při termojaderné fúzi jsou však 10krát energetičtější než štěpné neutrony a přírodní uran-238 ozářený takovými neutrony se začíná výborně štěpit. Nová bomba umožnila použít uran-238, který byl dříve považován za odpadní produkt, jako výbušninu.
Vrcholem Sacharovova „listového těsta“ bylo také použití bílých plic místo akutně vzácného tritia krystalická látka— lithium deuterid 6LiD.
Jak bylo uvedeno výše, směs deuteria a tritia se vznítí mnohem snadněji než čisté deuterium. Zde však výhody tritia končí a zůstávají pouze nevýhody: v normálním stavu je tritium plyn, který způsobuje potíže se skladováním; tritium je radioaktivní a rozkládá se na stabilní helium-3, které aktivně spotřebovává tolik potřebné rychlé neutrony, což omezuje skladovatelnost bomby na několik měsíců.
Neradioaktivní deutrid lithný se při ozařování pomalými štěpnými neutrony – následky výbuchu atomové pojistky – mění na tritium. Záření z primární atomové exploze tedy okamžitě produkuje dostatečné množství tritia pro další termonukleární reakci a deuterium je zpočátku přítomno v deutridu lithia.
Právě taková bomba, RDS-6, byla úspěšně testována 12. srpna 1953 na věži zkušebního polygonu Semipalatinsk. Síla výbuchu byla 400 kilotun a stále se vedou spory, zda šlo o skutečný termonukleární výbuch, nebo o supersilný atomový. Koneckonců, termonukleární fúzní reakce v Sacharovově listové pastě netvořila více než 20% celkového nabíjecího výkonu. Hlavní podíl na explozi měla rozkladová reakce uranu-238 ozářeného rychlými neutrony, díky níž RDS-6 zahájily éru tzv. „špinavých“ bomb.
Faktem je, že hlavní radioaktivní kontaminace pochází z produktů rozpadu (zejména stroncia-90 a cesia-137). Sacharovovo „listové těsto“ bylo v podstatě obří atomovou bombou, jen mírně vylepšenou termonukleární reakcí. Není náhodou, že jen jedna exploze „listového těsta“ vyprodukovala 82 % stroncia-90 a 75 % cesia-137, které se dostalo do atmosféry za celou historii testovacího místa Semipalatinsk.
americké bomby
Byli to však Američané, kdo jako první odpálil vodíkovou bombu. 1. listopadu 1952 bylo na atolu Elugelab v Tichém oceánu úspěšně otestováno termonukleární zařízení Mike s výtěžností 10 megatun. 74tunové americké zařízení lze nazvat bombou s velkými obtížemi. „Mike“ bylo objemné zařízení velikosti dvoupatrového domu, naplněné tekutým deuteriem při teplotě blízké absolutní nule (Sacharovovo „listové těsto“ bylo zcela přenosný produkt). Vrcholem „Mikea“ však nebyla jeho velikost, ale důmyslný princip stlačování termonukleárních výbušnin.
Připomeňme, že hlavní myšlenkou vodíkové bomby je vytvořit podmínky pro fúzi (ultravysoký tlak a teplota) prostřednictvím jaderného výbuchu. Ve schématu „nafouknutí“ je jaderná nálož umístěna ve středu, a proto deuterium tolik nestlačuje, ale rozptyluje směrem ven - zvýšení množství termonukleární výbušniny nevede ke zvýšení výkonu - prostě ne mít čas vybuchnout. To je přesně to, co omezuje maximální výkon tohoto schématu - nejmocnější „puf“ na světě, Orange Herald, vyhozený Brity 31. května 1957, vynesl pouhých 720 kilotun.
Ideální by bylo, kdybychom mohli přimět atomový zápalník explodovat uvnitř a stlačit termonukleární výbušninu. Ale jak to udělat? Edward Teller předložil geniální nápad: stlačit termonukleární palivo nikoli mechanickou energií a tokem neutronů, ale zářením primární atomové pojistky.
V Tellerově novém návrhu byla iniciační atomová jednotka oddělena od termonukleární jednotky. Když byl atomový náboj spuštěn, rentgenové záření předcházelo rázové vlně a šířilo se podél stěn válcového tělesa, odpařovalo se a přeměňovalo polyethylenovou vnitřní výstelku těla bomby na plazmu. Plazma zase vyzařovala měkčí rentgenové paprsky, které byly pohlceny vnějšími vrstvami vnitřního válce uranu-238 – „potlačovače“. Vrstvy se začaly explozivně odpařovat (tento jev se nazývá ablace). Horké uranové plazma lze přirovnat k výtryskům supervýkonného raketového motoru, jehož tah směřuje do válce s deuteriem. Uranová láhev se zhroutila, tlak a teplota deuteria dosáhly kritická úroveň. Stejný tlak stlačil centrální plutoniovou trubici na kritickou hmotnost a ta explodovala. Výbuch plutoniové pojistky přitlačil zevnitř na deuterium, dále stlačil a zahřál termonukleární výbušninu, která vybuchla. Intenzivní proud neutronů štěpí jádra uranu-238 v „potlačovači“, což způsobuje sekundární rozpadovou reakci. To vše se stihlo stát ještě před okamžikem, kdy tlaková vlna z primárního jaderného výbuchu dorazila k termojadernému bloku. Výpočet všech těchto událostí, které se odehrávají v miliardtinách sekundy, vyžadoval mozkovou sílu nejsilnějších matematiků na planetě. Tvůrci „Mike“ nezažili hrůzu z 10megatunové exploze, ale nepopsatelnou slast - podařilo se jim nejen pochopit procesy, které se v reálném světě odehrávají pouze v jádrech hvězd, ale také experimentálně otestovat své teorie nastavením pozvednout svou vlastní malou hvězdu na Zemi.
Bravo
Američané, kteří překonali Rusy v kráse designu, nedokázali vyrobit své zařízení kompaktní: místo Sacharovova práškového deuteridu lithia použili kapalné podchlazené deuterium. V Los Alamos reagovali na Sacharovovo „listové těsto“ s trochou závisti: „Rusové místo obrovské krávy s kbelíkem syrového mléka používají pytel sušeného mléka“. Obě strany však před sebou nedokázaly skrýt tajemství. 1. března 1954 otestovali Američané poblíž atolu Bikini 15megatunové bomby „Bravo“ s použitím deuteridu lithia a 22. listopadu 1955 první sovětskou dvoustupňovou termonukleární pumu RDS-37 o síle 1,7 megatuny. explodoval nad testovacím místem v Semipalatinsku a zničil téměř polovinu testovacího místa. Od té doby design termo jaderná bomba prošel drobnými změnami (např. mezi iniciační bombou a hlavní náloží se objevil uranový štít) a stal se kanonickým. A na světě už nezbyly žádné velké záhady přírody, které by bylo možné vyřešit tak velkolepým experimentem. Možná zrození supernovy.
Geopolitické ambice hlavních mocností vždy vedou k závodům ve zbrojení. Rozvoj nových vojenských technologií poskytl té či oné zemi výhodu nad ostatními. Tak se lidstvo mílovými kroky přiblížilo ke vzniku strašlivých zbraní - jaderná bomba. Od jakého data začala zpráva o atomové éře, kolik zemí na naší planetě má jaderný potenciál a jaký je zásadní rozdíl mezi vodíkovou bombou a atomovou? Odpověď na tyto a další otázky naleznete v tomto článku.
Jaký je rozdíl mezi vodíkovou bombou a jadernou bombou?
Jakákoli jaderná zbraň na základě intranukleární reakce, jehož síla je schopna téměř okamžitě zničit velké množství obytných jednotek, jakož i vybavení a všechny druhy budov a staveb. Podívejme se na klasifikaci jaderných hlavic v provozu v některých zemích:
- Jaderná (atomová) bomba. Během jaderné reakce a štěpení plutonia a uranu se energie uvolňuje v kolosálním měřítku. Typicky jedna hlavice obsahuje dvě plutoniové nálože stejné hmotnosti, které explodují od sebe.
- Vodíková (termonukleární) bomba. Energie se uvolňuje na základě fúze vodíkových jader (odtud název). Intenzita rázové vlny a množství uvolněné energie několikanásobně převyšuje atomovou energii.
Co je silnější: atomová nebo vodíková bomba?
Zatímco si vědci lámali hlavu nad tím, jak využít atomovou energii získanou v procesu termonukleární fúze vodíku pro mírové účely, armáda již provedla více než tucet testů. Ukázalo se že nabít několik megatun vodíkové bomby je tisíckrát silnější než atomová bomba. Je dokonce těžké si představit, co by se stalo s Hirošimou (a vlastně i se samotným Japonskem), kdyby byl v 20kilotunové bombě, která na ni byla vržena, vodík.
Vezměme si mocný destruktivní síla, který se získává výbuchem 50megatunové vodíkové bomby:
- Ohnivá koule: průměr 4,5 -5 kilometrů v průměru.
- Zvuková vlna: Exploze je slyšet ze vzdálenosti 800 kilometrů.
- Energie: od uvolněné energie se člověk může popálit na kůži, nachází se až 100 kilometrů od epicentra výbuchu.
- jaderná houba: výška je více než 70 km na výšku, poloměr čepice je asi 50 km.
Atomové bomby takové síly nebyly nikdy předtím odpáleny. Existují náznaky bomby svržené na Hirošimu v roce 1945, ale její velikost byla výrazně nižší než výše popsaný výboj vodíku:
- Ohnivá koule: průměr asi 300 metrů.
- jaderná houba: výška 12 km, poloměr čepice - asi 5 km.
- Energie: teplota ve středu výbuchu dosáhla 3000C°.
Nyní jsou v arzenálu jaderných mocností konkrétně vodíkové bomby. Kromě toho, že jsou napřed ve svých vlastnostech svého „ bratříčky“, jejich výroba je mnohem levnější.
Princip fungování vodíkové bomby
Podívejme se na to krok za krokem, etapy odpalování vodíkových bomb:
- Nálož detonace. Náboj je ve speciálním pouzdru. Po detonaci se neutrony uvolní a vytvoří se vysoká teplota potřebná k zahájení jaderné fúze v hlavní náloži.
- Štěpení lithia. Vlivem neutronů se lithium štěpí na helium a tritium.
- Termonukleární fúze. Tritium a helium spouští termonukleární reakci, v jejímž důsledku do procesu vstupuje vodík a teplota uvnitř náplně se okamžitě zvyšuje. Dochází k termonukleární explozi.
Princip fungování atomové bomby
- Nálož detonace. Plášť bomby obsahuje několik izotopů (uran, plutonium atd.), které se pod detonačním polem rozpadají a zachycují neutrony.
- Lavinový proces. Zničení jednoho atomu iniciuje rozpad několika dalších atomů. Existuje řetězový proces, který vede ke zničení velké množství jádra.
- Jaderná reakce. Během velmi krátké doby tvoří všechny části bomby jeden celek a hmotnost nálože začíná překračovat kritickou hmotnost. Uvolněno velké množství energie, po které dojde k výbuchu.
Nebezpečí jaderné války
Zpátky v polovině minulého století, nebezpečí nukleární válka bylo nepravděpodobné. Atomové zbraně měly ve výzbroji dvě země – SSSR a USA. Vůdci obou supervelmocí si byli dobře vědomi nebezpečí používání zbraní hromadné ničení a závody ve zbrojení byly s největší pravděpodobností vedeny jako „konkurenční“ konfrontace.
Ve vztahu k mocnostem byly jistě napjaté chvíle, ale selský rozum vždy zvítězila nad ambicemi.
Situace se změnila na konci 20. století. Nejen rozvinuté země převzaly „jaderný obušek“ západní Evropa, ale i zástupci Asie.
Ale jak asi víte, " jaderný klub“sestává z 10 zemí. Neoficiálně se tomu věří jaderné hlavice má Izrael a možná Írán. I když ti poslední po uvalení ekonomických sankcí na vývoj jaderného programu upustili.
Po objevení se první atomové bomby začali vědci v SSSR a USA přemýšlet o zbraních, které by nezpůsobily tak velké ničení a kontaminaci nepřátelských území, ale cíleně by působily na lidský organismus. Nápad vznikl o stvoření neutronová bomba .
Princip fungování je interakce toku neutronů s živým masem a vojenské vybavení . Více produkovaných radioaktivních izotopů člověka okamžitě zničí a tanky, transportéry a další zbraně se na krátkou dobu stanou zdroji silné radiace.
Neutronová bomba exploduje ve vzdálenosti 200 metrů od země a je zvláště účinná při nepřátelském tankovém útoku. Brnění vojenské vybavení 250 mm tlustý, schopný několikrát snížit účinky jaderné bomby, ale je bezmocný proti gama záření neutronové bomby. Uvažujme účinky neutronového projektilu o síle až 1 kilotuny na posádku tanku:
Jak víte, rozdíl mezi vodíkovou bombou a atomovou bombou je obrovský. Rozdíl v jaderné štěpné reakci mezi těmito náboji je vodíková bomba je stokrát ničivější než atomová bomba.
Při použití 1megatunové termonukleární bomby bude zničeno vše v okruhu 10 kilometrů. Utrpí nejen budovy a zařízení, ale i všechno živé.
Kapitoly by si to měly pamatovat jaderné země a používat „jadernou“ hrozbu pouze jako odstrašující nástroj, nikoli jako útočnou zbraň.
Video o rozdílech mezi atomovou a vodíkovou bombou
Toto video podrobně a krok za krokem popíše princip fungování atomové bomby a také hlavní rozdíly od vodíkové:
Při výstavbě místa pro jaderné testy Na jaderném zkušebním místě v Semipalatinsku jsem musel 12. srpna 1953 přežít výbuch první vodíkové bomby na zeměkouli o síle 400 kilotun. Země se pod námi třásla jako voda. Mávat povrch Země prošel a zvedl nás do výšky více než metr. A to jsme byli asi 30 kilometrů od epicentra exploze. Příval éteru nás shodil k zemi. Převaloval jsem to několik metrů jako dřevěné třísky. Ozval se divoký řev. Oslnivě šlehaly blesky. Inspirovaly zvířecí teror.
Když jsme my, pozorovatelé této noční můry, vstali, visel nad námi jaderný hřib. Vycházelo z ní teplo a bylo slyšet praskání. Koukala jsem okouzleně na stonek obří houby. Najednou k němu přiletělo letadlo a začalo dělat monstrózní zatáčky. Myslel jsem, že to byl pilot hrdiny, který odebíral vzorky radioaktivního vzduchu. Pak se letadlo ponořilo do stonku houby a zmizelo... Bylo to úžasné a děsivé.
Na cvičišti skutečně byla letadla, tanky a další technika. Ale pozdější průzkumy ukázaly, že ani jedno letadlo neodebíralo vzorky vzduchu z jaderného hřibu. Byla to opravdu halucinace? Záhada byla vyřešena později. Uvědomil jsem si, že jde o komínový efekt obřích rozměrů. Na poli po výbuchu nebyla žádná letadla ani tanky. Odborníci se ale domnívali, že se vypařily kvůli vysoké teplotě. Věřím, že byli jednoduše vtaženi do ohnivé houby. Moje pozorování a dojmy byly potvrzeny dalšími důkazy.
22. listopadu 1955 byl proveden ještě silnější výbuch. Náplň vodíkové bomby byla 600 kilotun. Připravili jsme místo pro tento nový výbuch 2,5 kilometru od epicentra předchozího jaderného výbuchu. Roztavená radioaktivní kůra země byla okamžitě pohřbena v příkopech vykopaných buldozery; Připravovali novou várku zařízení, které mělo hořet v plameni vodíkové bomby. Vedoucím stavby semipalatinského zkušebního polygonu byl R. E. Ruzanov. Zanechal sugestivní popis této druhé exploze.
Obyvatelé „Beregu“ (rezidenční město testerů), nyní město Kurčatov, byli probuzeni v 5 hodin ráno. Bylo -15°C. Všichni byli odvedeni na stadion. Okna a dveře v domech zůstaly otevřené.
V určenou hodinu se objevilo obří letadlo doprovázené stíhačkami.
Záblesk výbuchu nastal nečekaně a děsivě. Byla jasnější než Slunce. Slunce potemnělo. To zmizelo. Mraky zmizely. Obloha zčernala a zmodrala. Ozvala se rána hrozné síly. S testery dorazil na stadion. Stadion byl 60 kilometrů od epicentra. Vzdušná vlna přesto lidi srazila k zemi a odhodila je desítky metrů směrem k tribunám. Tisíce lidí byly zabity. Z těchto davů se ozval divoký výkřik. Ženy a děti křičely. Celý stadion byl naplněn sténáním zranění a bolesti, což lidi okamžitě šokovalo. Stadion s testery a obyvateli městečka se utopil v prachu. Město bylo také neviditelné z prachu. Horizont, kde bylo cvičiště, vřel v oblacích plamenů. Zdálo se, že se vaří i kýta atomového hřibu. Pohybovala se. Vypadalo to, jako by se ke stadionu přiblížil vroucí mrak a zahalil nás všechny. Bylo jasně vidět, jak se tanky, letadla a části zničených staveb speciálně vybudovaných na cvičišti ze země začaly vtahovat do mraku a mizely v něm V hlavě mi vrtala myšlenka: i my budeme vtaženi do tohoto mraku ! Všechny zachvátila otupělost a hrůza.
Náhle se z vroucího mraku nahoře odtrhl stonek jaderné houby. Mrak se zvedl výš a noha klesla k zemi. Teprve pak lidé přišli k rozumu. Všichni se rozběhli do domů. Nebyla tam žádná okna, dveře, střechy ani věci. Všechno bylo rozházené kolem. Zranění během testů byli narychlo shromážděni a posláni do nemocnice...
O týden později důstojníci, kteří dorazili z testovacího místa Semipalatinsk, šeptem hovořili o této monstrózní podívané. O utrpení, které lidé snášeli. O tancích létajících ve vzduchu. Porovnáním těchto příběhů se svými pozorováními jsem si uvědomil, že jsem byl svědkem jevu, který lze nazvat komínovým efektem. Pouze v gigantickém měřítku.
Během exploze vodíku se od povrchu země odtrhly obrovské tepelné masy a přesunuly se směrem ke středu houby. Tento efekt vznikl kvůli monstrózním teplotám způsobeným jaderným výbuchem. V počáteční fáze Teplota výbuchu byla 30 tisíc stupňů Celsia V noze jaderného hřibu to bylo nejméně 8 tisíc. Zvedla se obrovská, monstrózní sací síla, která vtáhla všechny předměty stojící na testovacím místě do epicentra exploze. Proto letadlo, které jsem viděl při prvním jaderném výbuchu, nebyla halucinace. Jednoduše ho vtáhli do stonku houby a dělal tam neuvěřitelné zatáčky...
Proces, který jsem pozoroval při výbuchu vodíkové bomby, je velmi nebezpečný. Nejen vaše vysoká teplota, ale také účinek, který jsem pochopil, absorpce gigantických mas, ať už to byl vzduch nebo vodní obal Země.
Můj výpočet v roce 1962 ukázal, že pokud jaderný hřib prorazí atmosféru do velké výšky, může způsobit planetární katastrofu. Když houba vystoupá do výšky 30 kilometrů, začne proces vysávání vodních a vzduchových hmot Země do vesmíru. Vakuum začne fungovat jako pumpa. Země ztratí své vzdušné a vodní skořápky spolu s biosférou. Lidstvo zahyne.
Spočítal jsem, že k tomuto apokalyptickému procesu stačí atomová bomba o síle pouhých 2 tisíc kilotun, tedy pouze trojnásobek síly druhého výbuchu vodíku. Toto je nejjednodušší člověkem vytvořený scénář smrti lidstva.
Jednu dobu jsem měl zakázáno o tom mluvit. Dnes považuji za svou povinnost mluvit o ohrožení lidstva přímo a otevřeně.
Na Zemi se nahromadily obrovské zásoby jaderných zbraní. Reaktory jaderných elektráren jsou v provozu po celém světě. Mohou se stát kořistí teroristů. Výbuch těchto objektů může dosáhnout síly větší než 2 tisíce kilotun. Potenciálně je již připraven scénář smrti civilizace.
Co z toho vyplývá? Jaderná zařízení je nutné chránit před možným terorismem tak pečlivě, aby pro něj byla zcela nepřístupná. Jinak je planetární katastrofa nevyhnutelná.
Sergej Alekseenko
účastník stavby
Semipolatinsk Nuclear
Jaderné elektrárny fungují na principu uvolňování a zachycování jaderné energie. Tento proces musí být kontrolován. Uvolněná energie se mění na elektřinu. Atomová bomba způsobí řetězovou reakci, která je zcela nekontrolovatelná a obrovské množství uvolněné energie způsobuje strašlivou destrukci. Uran a plutonium nejsou tak neškodné prvky periodické tabulky, že vedou ke globálním katastrofám.
Abychom pochopili, jaká je nejsilnější atomová bomba na planetě, dozvíme se o všem více. Vodík a atomové bomby patří k jaderné energetice. Pokud spojíte dva kusy uranu, ale každý má hmotnost pod kritickou hmotností, pak toto „spojení“ daleko přesáhne kritickou hmotnost. Každý neutron se účastní řetězové reakce, protože rozštěpí jádro a uvolní další 2-3 neutrony, které způsobují nové rozpadové reakce.
Neutronová síla je zcela mimo lidskou kontrolu. Za méně než vteřinu stovky miliard nově vzniklých rozpadů nejen uvolní obrovské množství energie, ale stanou se také zdroji intenzivní radiace. Tento radioaktivní déšť pokrývá zemi, pole, rostliny a vše živé v silné vrstvě. Pokud mluvíme o katastrofách v Hirošimě, můžeme vidět, že 1 gram výbušniny způsobil smrt 200 tisíc lidí.
Předpokládá se, že vakuová bomba vytvořená nejnovější technologie, může konkurovat jaderné. Faktem je, že místo TNT je zde použita plynná látka, která je několik desítekkrát silnější. Vysokovýkonná letecká bomba je nejsilnější vakuová bomba na světě, která není jadernou zbraní. Může zničit nepřítele, ale domy a vybavení nebudou poškozeny a nebudou existovat žádné produkty rozkladu.
Jaký je princip jeho fungování? Ihned po shození z bombardéru se v určité vzdálenosti od země aktivuje rozbuška. Tělo je zničeno a rozprášen obrovský mrak. Při smíchání s kyslíkem začne pronikat kamkoli – do domů, bunkrů, úkrytů. Spálení kyslíku vytváří všude vakuum. Když je tato bomba shozena, vzniká nadzvuková vlna a vzniká velmi vysoká teplota.
Rozdíl mezi americkou vakuovou bombou a ruskou
Rozdíl je v tom, že ten druhý dokáže zničit nepřítele i v bunkru s použitím příslušné hlavice. Při výbuchu ve vzduchu hlavice spadne a tvrdě dopadne na zem a zavrtá se do hloubky až 30 metrů. Po výbuchu se vytvoří mrak, který se zvětšující se velikostí může proniknout do úkrytů a tam explodovat. Americké hlavice jsou naplněny obyčejným TNT, takže ničí budovy. Vakuová bomba ničí konkrétní objekt, protože má menší poloměr. Nezáleží na tom, která bomba je nejsilnější – kterákoli z nich způsobí nesrovnatelný ničivý úder, který zasáhne všechny živé věci.
H-bomba
Vodíková bomba je další hrozná jaderná zbraň. Kombinace uranu a plutonia generuje nejen energii, ale i teplotu, která stoupá až k milionu stupňů. Izotopy vodíku se spojují za vzniku jader helia, které vytváří zdroj kolosální energie. Vodíková bomba je nejsilnější – to je neoddiskutovatelný fakt. Stačí si jen představit, že jeho výbuch se rovná 3000 výbuchům atomové bomby v Hirošimě. Jak v USA, tak v bývalý SSSR můžete napočítat 40 tisíc bomb různé síly – jaderné a vodíkové.
Výbuch takové munice je srovnatelný s procesy pozorovanými uvnitř Slunce a hvězd. Rychlé neutrony obrovskou rychlostí štěpily uranové obaly samotné bomby. Uvolňuje se nejen teplo, ale i radioaktivní spad. Existuje až 200 izotopů. Výroba takových jaderných zbraní je levnější než atomových a jejich účinek lze libovolně zvýšit. Jedná se o nejsilnější bombu odpálenou v Sovětském svazu 12. srpna 1953.
Následky výbuchu
Výsledek výbuchu vodíkové bomby je trojnásobný. První věc, která se stane, je pozorování silné tlakové vlny. Jeho síla závisí na výšce výbuchu a typu terénu a také na stupni průhlednosti vzduchu. Mohou se vytvořit velké požární bouře, které neutichnou po několik hodin. A přesto sekundárním a nejnebezpečnějším důsledkem, který může nejsilnější termonukleární bomba způsobit, je radioaktivní záření a kontaminaci okolí na dlouhou dobu.
Radioaktivní zbytky po výbuchu vodíkové bomby
Když dojde k explozi, ohnivá koule obsahuje mnoho velmi malých radioaktivních částic, které jsou zadrženy v atmosférické vrstvě země a zůstávají tam po dlouhou dobu. Při kontaktu se zemí tato ohnivá koule vytváří žhavý prach skládající se z částic rozpadu. Nejprve se usadí ten větší a pak ten lehčí, který se s pomocí větru nese stovky kilometrů. Tyto částice lze vidět pouhým okem, například takový prach je vidět na sněhu. Je smrtelné, pokud se někdo dostane poblíž. Nejmenší částice mohou zůstat v atmosféře po mnoho let a tak „cestovat“ a několikrát oběhnout celou planetu. Jejich radioaktivní emise zeslábnou v době, kdy vypadnou ve formě srážek.
Pokud by došlo k jaderné válce pomocí vodíkové bomby, kontaminované částice by vedly ke zničení života v okruhu stovek kilometrů od epicentra. Pokud se použije superbomba, bude kontaminována oblast několika tisíc kilometrů, takže Země bude zcela neobyvatelná. Ukazuje se, že nejsilnější bomba na světě vytvořená člověkem je schopna zničit celé kontinenty.
Termonukleární bomba "Kuzkova matka". Stvoření
Bomba AN 602 dostala několik jmen – „Car Bomba“ a „Kuzkova matka“. Byl vyvinut v Sovětském svazu v letech 1954-1961. Mělo nejsilnější výbušné zařízení v celé existenci lidstva. Práce na jeho vytvoření probíhaly několik let ve vysoce klasifikované laboratoři s názvem „Arzamas-16“. Vodíková bomba s výtěžností 100 megatun je 10 tisíckrát silnější než bomba svržená na Hirošimu.
Jeho výbuch je schopen vymazat Moskvu z povrchu zemského během několika sekund. Centrum města by se mohlo snadno vypařit v doslovném slova smyslu a vše ostatní by se mohlo proměnit v drobné trosky. Nejsilnější bomba na světě by zničila New York a všechny jeho mrakodrapy. Zanechal by za sebou dvacet kilometrů dlouhý roztavený hladký kráter. S takovým výbuchem by nebylo možné uniknout dolů do metra. Celé území v okruhu 700 kilometrů by bylo zničeno a infikováno radioaktivními částicemi.
Výbuch carské bomby – být či nebýt?
V létě 1961 se vědci rozhodli provést test a pozorovat výbuch. Nejsilnější bomba na světě měla vybuchnout na testovacím místě na samém severu Ruska. Obrovská plocha skládky zabírá celé území ostrova Nová země. Rozsah porážky měl být 1000 kilometrů. Exploze mohla zanechat průmyslová centra jako Vorkuta, Dudinka a Norilsk. Vědci, kteří pochopili rozsah katastrofy, dali hlavy dohromady a uvědomili si, že test byl zrušen.
Místa, kde můžete zažít slavné a neuvěřitelné silná bomba nebylo nikde na planetě, zůstala jen Antarktida. Ale také nebylo možné provést výbuch na ledovém kontinentu, protože území je považováno za mezinárodní a získat povolení pro takové testy je prostě nereálné. Musel jsem snížit náboj této bomby 2krát. Bomba byla přesto odpálena 30. října 1961 na stejném místě – na ostrově Novaja Zemlya (ve výšce asi 4 kilometrů). Při explozi byl pozorován monstrózní obrovský atomový hřib, který se zvedl 67 kilometrů do vzduchu a rázová vlna třikrát oběhla planetu. Mimochodem, v muzeu Arzamas-16 ve městě Sarov můžete na exkurzi sledovat týdeníky o explozi, i když tvrdí, že tato podívaná není pro slabé povahy.
30. října 1961 došlo na sovětském jaderném testovacím místě na Nové Zemi k nejsilnějšímu výbuchu v historii lidstva. Jaderná houba se zvedla do výšky 67 kilometrů a průměr „čepice“ této houby byl 95 kilometrů. Rázová vlna zakroužila třikrát Země(a tlaková vlna zdemolovala dřevěné budovy ve vzdálenosti několika set kilometrů od místa testu). Záblesk exploze byl viditelný ze vzdálenosti tisíce kilometrů, přestože nad Novou Zemlyou visely husté mraky. Téměř hodinu nebyla v celé Arktidě žádná rádiová komunikace. Síla výbuchu se podle různých zdrojů pohybovala od 50 do 57 megatun (milionů tun TNT).
Jak však vtipkoval Nikita Sergejevič Chruščov, nezvýšili sílu bomby na 100 megatun, jen proto, že v tomto případě by byla v Moskvě rozbita všechna okna. Ale každý vtip má svůj podíl na vtipu – původně se plánovalo odpálit 100megatunové bomby. A exploze na Novaya Zemlya přesvědčivě dokázala, že vytvořit bombu s kapacitou nejméně 100 megatun, nejméně 200, je zcela proveditelný úkol. Ale 50 megatun je téměř desetinásobek síly veškeré munice vynaložené během druhé světové války. Světová válka všechny zúčastněné země. V případě testování produktu o kapacitě 100 megatun by navíc z testovacího místa na Nové Zemi (a z většiny tohoto ostrova) zůstal jen roztavený kráter. V Moskvě by sklo s největší pravděpodobností přežilo, ale v Murmansku je mohlo vyhodit.
Model vodíkové bomby. Historické a pamětní muzeum jaderných zbraní v Sarově
Zařízení odpálené ve výšce 4200 metrů nad mořem 30. října 1961 vešlo do historie pod názvem „Car Bomba“. Ještě jeden ne oficiální jméno- "Kuzkina matka." Oficiální název této vodíkové bomby ale nebyl tak hlasitý – skromný produkt AN602. Tato zázračná zbraň neměla žádný vojenský význam – ne v tunách ekvivalentu TNT, ale v běžných metrických tunách „produkt“ vážil 26 tun a bylo by problematické jej doručit „adresátovi“. Byla to demonstrace síly – jasný důkaz, že Sovětský svaz byl schopen vytvořit zbraně hromadného ničení jakékoli mocnosti. Co přimělo vedení naší země k tak bezprecedentnímu kroku? Samozřejmě nic jiného než zhoršení vztahů se Spojenými státy. Zrovna nedávno se zdálo, že Spojené státy a Sovětský svaz dosáhla vzájemného porozumění ve všech otázkách - v září 1959 Chruščov navštívil Spojené státy na oficiální návštěvě a plánovala se i zpáteční návštěva prezidenta Dwighta Eisenhowera do Moskvy. Jenže 1. května 1960 byl nad sovětským územím sestřelen americký průzkumný letoun U-2. V dubnu 1961 zorganizovaly americké zpravodajské agentury vylodění dobře vycvičených kubánských emigrantů v zálivu Playa Giron (toto dobrodružství skončilo přesvědčivým vítězstvím Fidela Castra). V Evropě nemohly velmoci rozhodnout o statutu Západního Berlína. V důsledku toho bylo 13. srpna 1961 hlavní město Německa zablokováno slavnou Berlínskou zdí. Nakonec v roce 1961 Spojené státy rozmístily rakety PGM-19 Jupiter v Turecku – evropské Rusko (včetně Moskvy) bylo v dosahu těchto raket (o rok později by Sovětský svaz rozmístil rakety na Kubě a začala slavná kubánská raketová krize ). Nemluvě o tom, že mezi Sovětským svazem a Amerikou v té době neexistovala žádná parita v počtu jaderných náloží a jejich nosičů – 6 tisíc americkým hlavic jsme dokázali postavit pouhými třemi stovkami. Demonstrace termojaderné energie tedy nebyla v současné situaci vůbec zbytečná.
Sovětský krátký film o testování carské bomby
Existuje populární mýtus, že superbomba byla vyvinuta na Chruščovův rozkaz ve stejném roce 1961 v rekordním čase - za pouhých 112 dní. Ve skutečnosti vývoj bomby začal v roce 1954. A v roce 1961 vývojáři jednoduše uvedli stávající „produkt“ na požadovaný výkon. Souběžně s tím Tupolev Design Bureau modernizoval letouny Tu-16 a Tu-95 pro nové zbraně. Podle prvních výpočtů měla být hmotnost bomby nejméně 40 tun, ale konstruktéři letadel vysvětlili jaderným vědcům, že tento moment Pro výrobek s takovou hmotností nosiče neexistují a ani být nemohou. Jaderní vědci slíbili snížit hmotnost bomby na celkem přijatelných 20 tun. Pravda, taková hmotnost a takové rozměry vyžadovaly kompletní přepracování pumových prostor, upevnění a pumovnic.
Výbuch vodíkové bomby
Práce na bombě provedla skupina mladých jaderných fyziků pod vedením I.V. Kurčatová. Do této skupiny patřil i Andrej Sacharov, který v té době o disentu ještě neuvažoval. Navíc byl jedním z předních vývojářů tohoto produktu.
Této síly bylo dosaženo použitím vícestupňové konstrukce - uranová nálož o síle „pouze“ jeden a půl megatuny zahájila jadernou reakci v náloži druhého stupně o síle 50 megatun. Beze změny rozměrů bomby bylo možné vyrobit ji třístupňovou (to je již 100 megatun). Teoreticky by počet jevištních nábojů mohl být neomezený. Konstrukce bomby byla na svou dobu jedinečná.
Chruščov pospíšil vývojáře - v říjnu se v nově postaveném Kremelském paláci kongresů konal XXII. sjezd KSSS a oznámil novinky o silný výbuch v dějinách lidstva by to bylo nutné právě z tribuny sjezdu. A 30. října 1961 obdržel Chruščov dlouho očekávaný telegram podepsaný ministrem středního inženýrství E.P. Slavským a maršálem Sovětského svazu K.S.
"Moskva. Kreml. N.S. Chruščov."Test na Novaya Zemlya byl úspěšný. Je zajištěna bezpečnost testerů i okolního obyvatelstva. Cvičiště a všichni účastníci splnili úkol Vlasti. Vracíme se na sjezd."
Výbuch carské bomby téměř okamžitě posloužil jako úrodná půda pro nejrůznější mýty. Některé z nich byly distribuovány... oficiálním tiskem. Tak například Pravda nenazvala „cara Bombu“ jinak než včera atomové zbraně a tvrdil, že již byly vytvořeny silnější náboje. Objevily se také zvěsti o soběstačné termonukleární reakci v atmosféře. Snížení síly výbuchu podle některých způsobila obava z rozštěpení zemské kůry nebo...vyvolání termonukleární reakce v oceánech.
Ale budiž, o rok později, během Kubánská raketová krize Spojené státy měly stále drtivou převahu v počtu jaderných hlavic. Nikdy se je ale nerozhodli použít.
Kromě toho se předpokládá, že mega-exploze pomohla pokročit v jednání o zákazu jaderných zkoušek o třech středních stupních, která probíhala v Ženevě od konce padesátých let. V letech 1959-60 všechno jaderné mocnosti, s výjimkou Francie, přijaly jednostranné odmítnutí testování, dokud tato jednání probíhají. Ale níže jsme hovořili o důvodech, které donutily Sovětský svaz nedodržet své závazky. Po výbuchu na Nové zemi se jednání obnovila. A 10. října 1963 byla v Moskvě podepsána „Smlouva o zákazu atmosférických testů jaderných zbraní“. vesmír a pod vodou." Dokud bude tato smlouva respektována, zůstane sovětský car Bomba nejmocnějším výbušným zařízením v historii lidstva.
Moderní počítačová rekonstrukce