كيف تعمل القنبلة الذرية. تاريخ إنشاء ومبدأ تشغيل القنبلة الذرية

بعد نهاية الحرب العالمية الثانية ، حاولت دول التحالف المناهض لهتلر أن تتقدم على بعضها البعض في تطوير قنبلة نووية أكثر قوة.

أدى الاختبار الأول ، الذي أجراه الأمريكيون على أشياء حقيقية في اليابان ، إلى زيادة حدة الموقف بين الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة إلى أقصى حد. أدت الانفجارات القوية التي ضربت المدن اليابانية ودمرت عمليا كل أشكال الحياة فيها إلى إجبار ستالين على التخلي عن العديد من المطالبات على المسرح العالمي. تم "إلقاء" معظم الفيزيائيين السوفييت بشكل عاجل لتطوير أسلحة نووية.

متى وكيف ظهرت الأسلحة النووية

يمكن اعتبار عام 1896 عام ميلاد القنبلة الذرية. في ذلك الوقت اكتشف الكيميائي الفرنسي أ. بيكريل أن اليورانيوم مادة مشعة. يشكل التفاعل المتسلسل لليورانيوم طاقة قوية تعمل كأساس لانفجار مروع. من غير المحتمل أن يكون بيكريل قد تخيل أن اكتشافه سيؤدي إلى صنع أسلحة نووية - أفظع سلاح في العالم بأسره.

كانت نهاية القرن التاسع عشر - بداية القرن العشرين نقطة تحول في تاريخ اختراع الأسلحة النووية. في هذه الفترة الزمنية تمكن العلماء من مختلف دول العالم من اكتشاف القوانين والأشعة والعناصر التالية:

• أشعة ألفا وجاما وبيتا ؛
• تم اكتشاف العديد من نظائر العناصر الكيميائية ذات الخصائص المشعة ؛
• تم اكتشاف قانون الاضمحلال الإشعاعي ، والذي يحدد الوقت والاعتماد الكمي لشدة الاضمحلال الإشعاعي ، اعتمادًا على عدد الذرات المشعة في عينة الاختبار ؛
• ولدت التماثل النووي.

في ثلاثينيات القرن الماضي ، تمكنوا ولأول مرة من تقسيم النواة الذرية لليورانيوم عن طريق امتصاص النيوترونات. في نفس الوقت ، تم اكتشاف البوزيترونات والخلايا العصبية. أعطى كل هذا دفعة قوية لتطوير الأسلحة التي تستخدم الطاقة الذرية. في عام 1939 ، تم تسجيل براءة اختراع أول تصميم للقنبلة الذرية في العالم. قام بذلك الفيزيائي الفرنسي فريدريك جوليو كوري.

نتيجة لمزيد من البحث والتطوير في هذا المجال ، ولدت قنبلة نووية. إن قوة ومدى تدمير القنابل الذرية الحديثة كبير جدًا لدرجة أن الدولة التي لديها إمكانات نووية لا تحتاج عمليًا إلى جيش قوي ، لأن قنبلة ذرية واحدة قادرة على تدمير دولة بأكملها.

كيف تعمل القنبلة الذرية

تتكون القنبلة الذرية من عدة عناصر أهمها:

• فيلق القنبلة الذرية
• نظام أتمتة يتحكم في عملية الانفجار ؛
• شحنة نووية أو رأس حربي.

يوجد نظام الأتمتة في جسم القنبلة الذرية ، جنبًا إلى جنب مع الشحنة النووية. يجب أن يكون تصميم الهيكل موثوقًا بدرجة كافية لحماية الرأس الحربي من العوامل والتأثيرات الخارجية المختلفة. على سبيل المثال ، التأثيرات الميكانيكية والحرارية المختلفة أو التأثيرات المماثلة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى انفجار غير مخطط له لقوة عظمى ، قادرة على تدمير كل شيء حولها.

تتضمن مهمة الأتمتة التحكم الكامل في الانفجار في الوقت المناسب ، لذلك يتكون النظام من العناصر التالية:

• الجهاز المسؤول عن التفجير في حالات الطوارئ ؛
• مزود الطاقة لنظام الأتمتة ؛
• تقويض نظام الاستشعار
• جهاز تصويب
• جهاز أمان.

عندما أجريت التجارب الأولى ، تم تسليم القنابل النووية بواسطة الطائرات التي كان لديها الوقت لمغادرة المنطقة المتضررة. القنابل الذرية الحديثة قوية جدًا لدرجة أنه لا يمكن إطلاقها إلا باستخدام صواريخ كروز أو باليستية أو حتى صواريخ مضادة للطائرات.

تستخدم القنابل الذرية مجموعة متنوعة من أنظمة التفجير. أبسطها هو جهاز بسيط يتم تشغيله عندما تصيب قذيفة هدفًا.

من الخصائص الرئيسية للقنابل والصواريخ النووية تقسيمها إلى عيارات ، وهي ثلاثة أنواع:

• صغيرة ، فإن قوة القنابل الذرية من هذا العيار تعادل عدة آلاف من الأطنان من مادة تي إن تي ؛
• متوسطة (قوة الانفجار - عدة عشرات الآلاف من الأطنان من مادة تي إن تي) ؛
• كبيرة ، تُقاس قوتها المشحونة بملايين الأطنان من مادة تي إن تي.

من المثير للاهتمام أنه غالبًا ما يتم قياس قوة جميع القنابل النووية بدقة في مكافئ TNT ، حيث لا يوجد مقياس لقياس قوة انفجار الأسلحة الذرية.

خوارزميات لتشغيل القنابل النووية

تعمل أي قنبلة ذرية على مبدأ استخدام الطاقة النووية ، والتي يتم إطلاقها أثناء التفاعل النووي. يعتمد هذا الإجراء إما على انشطار النوى الثقيلة أو تخليق الرئتين. نظرًا لأن هذا التفاعل يطلق كمية هائلة من الطاقة ، وفي أقصر وقت ممكن ، فإن نصف قطر تدمير القنبلة النووية مثير للإعجاب للغاية. بسبب هذه الميزة ، يتم تصنيف الأسلحة النووية كأسلحة دمار شامل.

هناك نقطتان أساسيتان في العملية تبدأان بانفجار القنبلة الذرية:

• هذا هو المركز المباشر للانفجار ، حيث يحدث التفاعل النووي ؛
• مركز الانفجار وهو موقع انفجار القنبلة.

الطاقة النووية المنبعثة أثناء انفجار القنبلة الذرية قوية جدًا لدرجة أن الهزات الزلزالية تبدأ على الأرض. في الوقت نفسه ، تسبب هذه الصدمات دمارًا مباشرًا فقط على مسافة عدة مئات من الأمتار (على الرغم من قوة انفجار القنبلة نفسها ، فإن هذه الصدمات لم تعد تؤثر على أي شيء).

عوامل الضرر في الانفجار النووي

إن انفجار القنبلة النووية لا يؤدي فقط إلى تدمير فوري رهيب. عواقب هذا الانفجار لن يشعر بها الأشخاص الذين سقطوا في المنطقة المتضررة فحسب ، بل سيشعر بها أيضًا أطفالهم الذين ولدوا بعد الانفجار الذري. تنقسم أنواع التدمير بالأسلحة الذرية إلى المجموعات التالية:

• إشعاع ضوئي يحدث مباشرة أثناء الانفجار ؛
• موجة الصدمة التي تنتشر بواسطة قنبلة بعد الانفجار مباشرة ؛
• النبض الكهرومغناطيسي
• اختراق الإشعاع
• تلوث إشعاعي يمكن أن يستمر لعقود.

على الرغم من أن وميض الضوء للوهلة الأولى يمثل أقل تهديد ، إلا أنه في الواقع يتكون نتيجة إطلاق كمية هائلة من الطاقة الحرارية والضوء. تتجاوز قوتها وقوتها بكثير قوة أشعة الشمس ، لذا فإن هزيمة الضوء والحرارة يمكن أن تكون قاتلة على مسافة عدة كيلومترات.

كما أن الإشعاع المنبعث أثناء الانفجار خطير للغاية. على الرغم من أنها لا تدوم طويلاً ، إلا أنها تمكنت من إصابة كل شيء حولها ، نظرًا لأن قدرتها على الاختراق عالية بشكل لا يصدق.

تعمل موجة الصدمة في انفجار نووي مثل الموجة نفسها في الانفجارات التقليدية ، فقط قوتها ونصف قطرها للتدمير أكبر بكثير. في غضون ثوانٍ قليلة ، يتسبب في أضرار لا يمكن إصلاحها ليس فقط للأشخاص ، ولكن أيضًا للمعدات والمباني والطبيعة المحيطة.

يثير اختراق الإشعاع تطور مرض الإشعاع ، ولا يشكل النبض الكهرومغناطيسي خطورة إلا على المعدات. إن الجمع بين كل هذه العوامل ، بالإضافة إلى قوة الانفجار ، يجعل القنبلة الذرية أخطر سلاح في العالم.

أول تجربة للأسلحة النووية في العالم

كانت الولايات المتحدة الأمريكية هي أول بلد طور واختبر أسلحة نووية. كانت حكومة الولايات المتحدة هي التي خصصت إعانات نقدية ضخمة لتطوير أسلحة جديدة واعدة. بحلول نهاية عام 1941 ، تمت دعوة العديد من العلماء البارزين في مجال التطوير الذري إلى الولايات المتحدة ، الذين تمكنوا بحلول عام 1945 من تقديم نموذج أولي للقنبلة الذرية المناسبة للاختبار.

تم إجراء أول تجربة في العالم لقنبلة ذرية مجهزة بعبوة ناسفة في الصحراء بولاية نيو مكسيكو. تم تفجير قنبلة تسمى "Gadget" في 16 يوليو 1945. كانت نتيجة الاختبار إيجابية ، على الرغم من مطالبة الجيش باختبار قنبلة نووية في ظروف قتالية حقيقية.

نظرًا لأنه لم يتبق سوى خطوة واحدة قبل الانتصار في التحالف النازي ، وقد لا يكون هناك المزيد من هذه الفرصة ، قرر البنتاغون شن هجوم نووي على آخر حليف لألمانيا النازية - اليابان. بالإضافة إلى ذلك ، كان من المفترض أن يؤدي استخدام القنبلة النووية إلى حل عدة مشاكل في آن واحد:

• لتجنب إراقة الدماء غير الضرورية التي قد تحدث حتمًا إذا وطأت القوات الأمريكية الأراضي الإمبراطورية اليابانية ؛
• لإجبار اليابانيين المتصلبين على ركبهم بضربة واحدة ، وإجبارهم على الموافقة على ظروف مواتية للولايات المتحدة ؛
• أظهر لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية (كمنافس محتمل في المستقبل) أن الجيش الأمريكي يمتلك سلاحًا فريدًا يمكنه القضاء على أي مدينة من على وجه الأرض ؛
• وبالطبع ، لنرى عمليًا ما هي الأسلحة النووية القادرة على القيام به في ظروف القتال الحقيقية.

في 6 أغسطس 1945 ، أُسقطت أول قنبلة ذرية في العالم على مدينة هيروشيما اليابانية ، والتي استخدمت في العمليات العسكرية. كانت هذه القنبلة تسمى "بيبي" حيث كان وزنها 4 أطنان. تم التخطيط لإسقاط القنبلة بعناية ، وضرب بالضبط المكان المخطط له. تلك المنازل التي لم يدمرها الانفجار احترقت ، حيث تسببت المواقد التي سقطت في البيوت في إشعال النيران ، واشتعلت النيران في المدينة بأكملها.

وبعد وميض ساطع أعقبته موجة حر حرقت كل الحياة في دائرة نصف قطرها 4 كيلومترات ، ودمرت موجة الصدمة التي أعقبتها معظم المباني.

أولئك الذين أصيبوا بضربة شمس في دائرة نصف قطرها 800 متر تم حرقهم أحياء. مزقت موجة الانفجار الجلد المحروق للكثيرين. بعد دقيقتين ، سقط مطر أسود غريب يتكون من بخار ورماد. أولئك الذين سقطوا تحت المطر الأسود ، أصيبوا بحروق غير قابلة للشفاء.

أولئك القلائل الذين كانوا محظوظين بما يكفي للبقاء على قيد الحياة أصيبوا بمرض الإشعاع ، والذي لم يكن في ذلك الوقت مدروسًا فحسب ، بل كان مجهولًا أيضًا. بدأ الناس يصابون بالحمى والقيء والغثيان ونوبات الضعف.

في 9 أغسطس 1945 ، أُسقطت القنبلة الأمريكية الثانية ، المسماة "فات مان" ، على مدينة ناغازاكي. كانت لهذه القنبلة نفس قوة الأولى تقريبًا ، وكانت عواقب انفجارها مدمرة ، على الرغم من أن الناس ماتوا نصف العدد.

تبين أن قنبلتين ذريتين أسقطتا على مدن يابانية هي الحالة الأولى والوحيدة في العالم لاستخدام الأسلحة الذرية. وقتل أكثر من 300 ألف شخص في الأيام الأولى بعد القصف. توفي حوالي 150 ألف آخرين من مرض الإشعاع.

بعد القصف النووي للمدن اليابانية ، تلقى ستالين صدمة حقيقية. أصبح واضحًا له أن قضية تطوير الأسلحة النووية في روسيا السوفيتية هي قضية أمنية للبلاد بأكملها. بالفعل في 20 أغسطس 1945 ، بدأت لجنة خاصة للطاقة الذرية في العمل ، والتي تم إنشاؤها على وجه السرعة من قبل ستالين.

على الرغم من إجراء مجموعة من المتحمسين للبحث في الفيزياء النووية في روسيا القيصرية ، إلا أنها لم تحظ بالاهتمام الواجب في الحقبة السوفيتية. في عام 1938 ، توقفت جميع الأبحاث في هذا المجال تمامًا ، وتم قمع العديد من العلماء النوويين كأعداء للشعب. بعد التفجيرات النووية في اليابان ، بدأت الحكومة السوفيتية فجأة في استعادة الصناعة النووية في البلاد.

هناك أدلة على أن تطوير الأسلحة النووية قد تم في ألمانيا النازية ، وكان العلماء الألمان هم من وضعوا اللمسات الأخيرة على القنبلة الذرية الأمريكية "البدائية" ، لذلك أزالت الحكومة الأمريكية جميع المتخصصين النوويين وجميع الوثائق المتعلقة بتطوير الأسلحة النووية من ألمانيا.

قامت مدرسة الاستخبارات السوفيتية ، التي تمكنت خلال الحرب من تجاوز جميع أجهزة المخابرات الأجنبية ، في عام 1943 بنقل وثائق سرية تتعلق بتطوير أسلحة نووية إلى الاتحاد السوفيتي. في الوقت نفسه ، تم إدخال عملاء سوفيات في جميع مراكز الأبحاث النووية الأمريكية الكبرى.

نتيجة لكل هذه التدابير ، بالفعل في عام 1946 ، كانت الشروط المرجعية لتصنيع قنبلتين نوويتين سوفيتية الصنع جاهزة:

• RDS-1 (بشحنة البلوتونيوم) ؛
• RDS-2 (مع جزئين من شحنة اليورانيوم).

تم فك رموز الاختصار "RDS" على أنه "روسيا تفعل نفسها" ، والتي تتوافق تقريبًا تمامًا مع الواقع.

الأنباء التي تفيد بأن الاتحاد السوفياتي كان مستعدًا للإفراج عن أسلحته النووية أجبرت الحكومة الأمريكية على اتخاذ إجراءات صارمة. في عام 1949 ، تم تطوير خطة ترويان ، والتي بموجبها تم التخطيط لإلقاء قنابل ذرية على 70 مدينة كبرى في الاتحاد السوفيتي. فقط الخوف من ضربة انتقامية حال دون تحقيق هذه الخطة.

أجبرت هذه المعلومات المقلقة الواردة من ضباط المخابرات السوفيتية العلماء على العمل في حالة الطوارئ. بالفعل في أغسطس 1949 ، تم اختبار أول قنبلة ذرية تم إنتاجها في الاتحاد السوفياتي. عندما علمت الولايات المتحدة بهذه الاختبارات ، تم تأجيل خطة طروادة إلى أجل غير مسمى. بدأ عصر المواجهة بين القوتين العظميين ، المعروف في التاريخ باسم الحرب الباردة.

أقوى قنبلة نووية في العالم ، والمعروفة باسم القيصر بومبي ، تنتمي على وجه التحديد إلى فترة الحرب الباردة. ابتكر العلماء السوفييت أقوى قنبلة في تاريخ البشرية. كانت سعتها 60 ميغا طن ، على الرغم من أنه كان من المخطط صنع قنبلة بسعة 100 كيلوطن. تم اختبار هذه القنبلة في أكتوبر 1961. كان قطر الكرة النارية أثناء الانفجار 10 كيلومترات ، ودارت موجة الانفجار الكرة الأرضية ثلاث مرات. كان هذا الاختبار هو الذي أجبر معظم دول العالم على توقيع اتفاقية لإنهاء التجارب النووية ليس فقط في الغلاف الجوي للأرض ، ولكن حتى في الفضاء.

على الرغم من أن الأسلحة الذرية هي وسيلة ممتازة لتخويف الدول العدوانية ، إلا أنها من ناحية أخرى قادرة على إخماد أي صراعات عسكرية في مهدها ، حيث يمكن تدمير جميع أطراف النزاع بانفجار ذري.

كان ظهور الأسلحة الذرية (النووية) بسبب كتلة من العوامل الموضوعية والذاتية. من الناحية الموضوعية ، جاء إنشاء الأسلحة الذرية بفضل التطور السريع للعلم ، والذي بدأ بالاكتشافات الأساسية في مجال الفيزياء في النصف الأول من القرن العشرين. كان العامل الذاتي الرئيسي هو الوضع العسكري السياسي ، عندما بدأت دول التحالف المناهض لهتلر سباقًا غير معلن لتطوير مثل هذه الأسلحة القوية. سنكتشف اليوم من اخترع القنبلة الذرية وكيف تطورت في العالم والاتحاد السوفيتي ، ونتعرف أيضًا على أجهزتها وعواقب استخدامها.

صنع القنبلة الذرية

من وجهة نظر علمية ، كان عام 1896 البعيد هو عام إنشاء القنبلة الذرية. عندها اكتشف الفيزيائي الفرنسي أ. بيكريل النشاط الإشعاعي لليورانيوم. بعد ذلك ، أصبح يُنظر إلى تفاعل اليورانيوم المتسلسل كمصدر للطاقة الهائلة ، ومن السهل تطوير أخطر الأسلحة في العالم. ومع ذلك ، نادرًا ما يتم ذكر بيكريل عند الحديث عن من اخترع القنبلة الذرية.

على مدى العقود القليلة التالية ، اكتشف علماء من جميع أنحاء الأرض أشعة ألفا وبيتا وغاما. في الوقت نفسه ، تم اكتشاف عدد كبير من النظائر المشعة ، وصياغة قانون الاضمحلال الإشعاعي ، ووضعت بداية دراسة التماكب النووي.

في الأربعينيات من القرن الماضي ، اكتشف العلماء العصبون والبوزيترون ، وأجروا لأول مرة انشطار نواة ذرة اليورانيوم ، مصحوبًا بامتصاص الخلايا العصبية. كان هذا الاكتشاف هو الذي أصبح نقطة تحول في التاريخ. في عام 1939 ، حصل الفيزيائي الفرنسي فريديريك جوليو كوري على براءة اختراع أول قنبلة نووية في العالم ، والتي طورها مع زوجته بدافع الاهتمام العلمي البحت. يعتبر جوليو كوري منشئ القنبلة الذرية ، على الرغم من حقيقة أنه كان مدافعًا قويًا عن السلام العالمي. في عام 1955 ، قام مع أينشتاين ، بورن وعدد من العلماء المشهورين الآخرين ، بتنظيم حركة بوغواش ، التي دعا أعضاؤها إلى السلام ونزع السلاح.

أصبحت الأسلحة الذرية سريعة التطور ظاهرة عسكرية سياسية غير مسبوقة تسمح لك بضمان سلامة مالكها وتقليل قدرات أنظمة الأسلحة الأخرى إلى الحد الأدنى.

كيف تصنع القنبلة النووية؟

من الناحية الهيكلية ، تتكون القنبلة الذرية من عدد كبير من المكونات ، أهمها الجسم والأتمتة. تم تصميم العلبة لحماية الأتمتة والشحنة النووية من التأثيرات الميكانيكية والحرارية وغيرها. تتحكم الأتمتة في معلمات الوقت للانفجار.

إنها تتكون من:

1. هدم الطوارئ.
2. أجهزة التسليح والسلامة.
3. مزود الطاقة.
4. أجهزة استشعار مختلفة.

يتم نقل القنابل الذرية إلى مكان الهجوم بمساعدة صواريخ (مضادة للطائرات أو بالستية أو كروز). يمكن أن تكون الذخيرة النووية جزءًا من لغم أرضي وطوربيد وقنبلة جوية وعناصر أخرى. بالنسبة للقنابل الذرية ، يتم استخدام أنظمة تفجير مختلفة. أبسطها هو الجهاز الذي تصيب فيه قذيفة هدفًا ، مما يتسبب في تكوين كتلة فوق حرجة ، وتحفيز الانفجار.

يمكن أن تكون الأسلحة النووية من عيار كبير ومتوسط ​​وصغير. عادة ما يتم التعبير عن قوة الانفجار من حيث مادة تي إن تي. تتمتع القذائف الذرية ذات العيار الصغير بسعة عدة آلاف من الأطنان من مادة تي إن تي. تتوافق العيارات المتوسطة بالفعل مع عشرات الآلاف من الأطنان ، وتصل قدرة العيار الكبير إلى ملايين الأطنان.

مبدأ التشغيل

يعتمد مبدأ تشغيل القنبلة النووية على استخدام الطاقة المنبعثة خلال تفاعل نووي متسلسل. خلال هذه العملية ، يتم تقسيم الجزيئات الثقيلة وتصنيع الجسيمات الخفيفة. عندما تنفجر القنبلة الذرية ، يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة في فترة زمنية قصيرة على مساحة صغيرة. وهذا هو سبب تصنيف هذه القنابل على أنها أسلحة دمار شامل.

في مجال التفجير النووي ، هناك مجالان رئيسيان مميزان: المركز ومركز الزلزال. في مركز الانفجار ، تتم عملية إطلاق الطاقة مباشرة. مركز الزلزال هو إسقاط هذه العملية على الأرض أو سطح الماء. يمكن أن تؤدي طاقة الانفجار النووي ، المسقطة على الأرض ، إلى حدوث هزات زلزالية تنتشر على مسافة كبيرة. هذه الصدمات تلحق الضرر بالبيئة فقط في دائرة نصف قطرها عدة مئات من الأمتار من نقطة الانفجار.

العوامل المؤثرة

الأسلحة النووية لها عوامل الضرر التالية:

1. عدوى مشعة.
2. انبعاث الضوء.
3. هزة أرضية.
4. النبض الكهرومغناطيسي.
5. اختراق الإشعاع.

عواقب انفجار القنبلة الذرية ضارة بكل الكائنات الحية. بسبب إطلاق كمية هائلة من الضوء والطاقة الحرارية ، يصاحب انفجار القذيفة النووية وميض ساطع. من حيث القوة ، يكون هذا الفلاش أقوى بعدة مرات من أشعة الشمس ، لذلك هناك خطر التعرض للإشعاع الضوئي والحراري داخل دائرة نصف قطرها عدة كيلومترات من نقطة الانفجار.

العامل المدمر الآخر الأكثر خطورة للأسلحة الذرية هو الإشعاع المتولد أثناء الانفجار. إنه يعمل بعد دقيقة واحدة فقط من الانفجار ، لكن لديه قوة اختراق قصوى.

موجة الصدمة لها أقوى تأثير مدمر. تمحو حرفيا كل ما يقف في طريقها من على وجه الأرض. يشكل اختراق الإشعاع خطرا على جميع الكائنات الحية. في البشر ، يتسبب في تطور مرض الإشعاع. حسنًا ، النبض الكهرومغناطيسي يضر بالتكنولوجيا فقط. مجتمعة ، العوامل المدمرة للانفجار الذري تحمل خطرا كبيرا.

الاختبارات الأولى

طوال تاريخ القنبلة الذرية ، أظهرت أمريكا أكبر اهتمام في إنشائها. في نهاية عام 1941 ، خصصت قيادة البلاد مبلغًا كبيرًا من الأموال والموارد لهذا الاتجاه. كان مدير المشروع روبرت أوبنهايمر ، الذي يعتبره الكثيرون صانع القنبلة الذرية. في الواقع ، كان أول من استطاع إحياء فكرة العلماء. نتيجة لذلك ، في 16 يوليو 1945 ، تم إجراء أول اختبار للقنبلة الذرية في صحراء نيو مكسيكو. ثم قررت أمريكا أنه من أجل إنهاء الحرب تمامًا ، فإنها بحاجة إلى هزيمة اليابان ، حليفة ألمانيا النازية. وسرعان ما اختار البنتاغون أهداف الهجمات النووية الأولى ، والتي كان من المفترض أن تكون مثالاً حياً على قوة الأسلحة الأمريكية.

في السادس من أغسطس عام 1945 ، أُسقطت القنبلة الذرية الأمريكية ، التي أطلق عليها بشكل ساخر "بيبي" ، على مدينة هيروشيما. تبين أن الطلقة كانت مثالية - انفجرت القنبلة على ارتفاع 200 متر من الأرض ، مما تسبب في تسبب موجة الانفجار في أضرار مروعة للمدينة. وفي مناطق بعيدة عن المركز ، انقلبت مواقد الفحم ، مما تسبب في اندلاع حرائق شديدة.

أعقب الوميض الساطع موجة حر ، تمكنت خلال 4 ثوانٍ من إذابة البلاط على أسطح المنازل وحرق أعمدة التلغراف. أعقب موجة الحر موجة صدمة. الرياح التي اجتاحت المدينة بسرعة حوالي 800 كم / ساعة دمرت كل شيء في طريقها. ومن بين 76 ألف مبنى كانت موجودة في المدينة قبل الانفجار ، دمر نحو 70 ألفا تدميرا كاملا ، وبعد دقائق قليلة من الانفجار بدأت السماء تمطر من السماء ، وكانت قطرات كبيرة منها سوداء. سقط المطر بسبب تكوين كمية هائلة من المكثفات في الطبقات الباردة من الغلاف الجوي ، تتكون من بخار ورماد.

الأشخاص الذين أصيبوا بكرة نارية في دائرة نصف قطرها 800 متر من مكان الانفجار تحولوا إلى غبار. أما أولئك الذين كانوا على بعد مسافة قصيرة من الانفجار فقد احترقوا في الجلد ، ومزقت بقاياه بفعل موجة الصدمة. ترك المطر المشع الأسود حروقا مستعصية على جلد الناجين. أولئك الذين تمكنوا من الفرار بأعجوبة سرعان ما بدأت تظهر عليهم علامات المرض الإشعاعي: الغثيان والحمى ونوبات الضعف.

بعد ثلاثة أيام من قصف هيروشيما ، هاجمت أمريكا مدينة يابانية أخرى - ناغازاكي. كان للانفجار الثاني نفس العواقب الكارثية للانفجار الأول.

في غضون ثوانٍ ، قتلت قنبلتان ذريتان مئات الآلاف من الأشخاص. لقد قضت موجة الصدمة عمليا على هيروشيما عن وجه الأرض. أكثر من نصف السكان المحليين (حوالي 240 ألف شخص) ماتوا على الفور متأثرين بجراحهم. في مدينة ناجازاكي ، توفي حوالي 73 ألف شخص من جراء الانفجار. وتعرض كثير ممن نجوا من هذه الأمراض للإشعاع الشديد الذي تسبب في العقم والأمراض الإشعاعية والسرطان. ونتيجة لذلك ، مات بعض الناجين في معاناة مروعة. أظهر استخدام القنبلة الذرية في هيروشيما وناجازاكي القوة الرهيبة لهذه الأسلحة.

أنت وأنا نعرف بالفعل من اخترع القنبلة الذرية ، وكيف تعمل وما هي العواقب التي يمكن أن تؤدي إليها. الآن سوف نكتشف كيف كانت الأمور مع الأسلحة النووية في الاتحاد السوفياتي.

بعد قصف المدن اليابانية ، أدرك I.V. Stalin أن إنشاء القنبلة الذرية السوفيتية كان مسألة تتعلق بالأمن القومي. في 20 أغسطس 1945 ، تم إنشاء لجنة للطاقة النووية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية برئاسة ل. بيريا.

تجدر الإشارة إلى أن العمل في هذا الاتجاه قد تم تنفيذه في الاتحاد السوفيتي منذ عام 1918 ، وفي عام 1938 ، تم إنشاء لجنة خاصة حول النواة الذرية في أكاديمية العلوم. مع اندلاع الحرب العالمية الثانية ، تم تجميد كل الأعمال في هذا الاتجاه.

في عام 1943 ، سلم ضباط المخابرات في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية من إنجلترا مواد من الأعمال العلمية المغلقة في مجال الطاقة النووية. أوضحت هذه المواد أن عمل العلماء الأجانب على إنشاء قنبلة ذرية قد تقدم بشكل خطير. في الوقت نفسه ، سهّل السكان الأمريكيون إدخال عملاء سوفيات موثوقين إلى المراكز الرئيسية للأبحاث النووية الأمريكية. نقل الوكلاء معلومات حول التطورات الجديدة إلى العلماء والمهندسين السوفييت.

مهمة فنية

عندما أصبحت مسألة صنع قنبلة نووية سوفيتية في عام 1945 من الأولويات تقريبًا ، وضع أحد قادة المشروع ، يو خاريتون ، خطة لتطوير نسختين من القذيفة. في 1 يونيو 1946 ، تم التوقيع على الخطة من قبل القيادة العليا.

وفقًا للمهمة ، كان على المصممين بناء RDS (محرك نفاث خاص) من طرازين:

1. RDS-1. قنبلة بشحنة بلوتونيوم يتم تفجيرها بواسطة ضغط كروي. تم استعارة الجهاز من الأمريكيين.
2. RDS-2. قنبلة مدفع بها شحنتان من اليورانيوم تتقاربان في ماسورة المدفع قبل أن تصل إلى الكتلة الحرجة.

في تاريخ RDS سيئ السمعة ، كانت الصيغة الأكثر شيوعًا ، وإن كانت روح الدعابة ، هي عبارة "روسيا تفعل ذلك بنفسها". اخترعها نائب يو خاريتون ك.شيلكين. تنقل هذه العبارة بدقة جوهر العمل ، على الأقل بالنسبة لـ RDS-2.

عندما اكتشفت أمريكا أن الاتحاد السوفييتي يمتلك أسرار صنع الأسلحة النووية ، أصبحت حريصة على تصعيد الحرب الوقائية في أسرع وقت ممكن. في صيف عام 1949 ، ظهرت خطة ترويان ، والتي بموجبها في 1 يناير 1950 ، تم التخطيط لبدء الأعمال العدائية ضد الاتحاد السوفيتي. ثم تم نقل تاريخ الهجوم إلى بداية عام 1957 ، ولكن بشرط أن تنضم إليه جميع دول الناتو.

الاختبارات

عندما وصلت المعلومات حول خطط أمريكا إلى الاتحاد السوفيتي من خلال قنوات الاستخبارات ، تسارع عمل العلماء السوفييت بشكل كبير. يعتقد الخبراء الغربيون أنه في الاتحاد السوفياتي لن يتم إنشاء الأسلحة الذرية قبل 1954-1955. في الواقع ، أجريت اختبارات القنبلة الذرية الأولى في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بالفعل في أغسطس 1949. في 29 أغسطس ، تم تفجير جهاز RDS-1 في ملعب التدريب في سيميبالاتينسك. شارك في إنشائها فريق كبير من العلماء بقيادة كورتشاتوف إيغور فاسيليفيتش. كان تصميم الشحنة ملكًا للأمريكيين ، وتم إنشاء المعدات الإلكترونية من الصفر. انفجرت القنبلة الذرية الأولى في الاتحاد السوفياتي بقوة 22 كيلو طن.

نظرًا لاحتمال توجيه ضربة انتقامية ، تم إحباط خطة ترويان ، التي تضمنت هجومًا نوويًا على 70 مدينة سوفيتية. كانت الاختبارات في سيميبالاتينسك بمثابة نهاية الاحتكار الأمريكي لامتلاك الأسلحة الذرية. دمر اختراع إيغور فاسيليفيتش كورشاتوف الخطط العسكرية لأمريكا وحلف شمال الأطلسي تمامًا ومنع تطور حرب عالمية أخرى. هكذا بدأ عصر السلام على الأرض ، الذي يوجد تحت تهديد الإبادة المطلقة.

"النادي النووي" في العالم

حتى الآن ، لا تمتلك أمريكا وروسيا أسلحة نووية فحسب ، بل تمتلك أيضًا عددًا من الدول الأخرى. ويطلق على مجموعة الدول التي تمتلك مثل هذه الأسلحة اسم "النادي النووي".

ويشمل:

1. أمريكا (منذ عام 1945).
2. اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، والآن روسيا (منذ عام 1949).
3. إنجلترا (منذ 1952).
4. فرنسا (منذ 1960).
5. الصين (منذ 1964).
6. الهند (منذ 1974).
7. باكستان (منذ 1998).
8. كوريا (منذ 2006).

تمتلك إسرائيل أيضًا أسلحة نووية ، على الرغم من أن قيادة الدولة ترفض التعليق على وجودها. بالإضافة إلى ذلك ، على أراضي دول الناتو (إيطاليا وألمانيا وتركيا وبلجيكا وهولندا وكندا) وحلفاء (اليابان وكوريا الجنوبية ، على الرغم من الرفض الرسمي) ، هناك أسلحة نووية أمريكية.

أوكرانيا وبيلاروسيا وكازاخستان ، التي تمتلك بعض الأسلحة النووية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، نقلت قنابلها إلى روسيا بعد انهيار الاتحاد. أصبحت الوريث الوحيد للترسانة النووية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

خاتمة

اليوم تعلمنا من اخترع القنبلة الذرية وما هي. بإيجاز ما ورد أعلاه ، يمكننا أن نستنتج أن الأسلحة النووية هي اليوم أقوى أداة للسياسة العالمية ، وهي راسخة بقوة في العلاقات بين البلدان. فهو من ناحية رادع فعال ومن ناحية أخرى حجة مقنعة لمنع المواجهة العسكرية وتعزيز العلاقات السلمية بين الدول. الأسلحة النووية هي رمز لعصر كامل يتطلب معالجة دقيقة بشكل خاص.

دعونا نلقي نظرة على بعض الرؤوس الحربية النموذجية (في الواقع ، قد تكون هناك اختلافات في التصميم بين الرؤوس الحربية). هذا مخروط مصنوع من سبائك خفيفة قوية - عادةً التيتانيوم. يوجد بالداخل حواجز وإطارات وإطار كهربائي - كما هو الحال في الطائرة تقريبًا. إطار الطاقة مغطى بغلاف معدني قوي. يتم وضع طبقة سميكة من الطلاء الواقي من الحرارة على الجلد. تبدو مثل سلة قديمة من العصر الحجري الحديث ، ملطخة بسخاء بالطين وأطلقت في التجارب الأولى للإنسان بالحرارة والسيراميك. يمكن تفسير التشابه بسهولة: يجب على كل من السلة والرأس مقاومة الحرارة الخارجية.

الرأس الحربي وملئه

داخل المخروط ، المثبت على "مقاعدهم" ، يوجد "راكبان" رئيسيان يبدأ كل شيء لهما: شحنة نووية حرارية ووحدة تحكم في الشحن ، أو وحدة أتمتة. إنها مدمجة بشكل مثير للدهشة. وحدة الأتمتة هي حجم جرة من الخيار المخلل بسعة خمسة لترات ، وتكون الشحنة بحجم دلو الحديقة العادي. ثقيل وثقيل ، اتحاد العلبة والدلو سينفجر عند ثلاثمائة وخمسين إلى أربعمائة كيلوطن. يرتبط راكبان ببعضهما البعض من خلال رابط ، مثل التوائم السيامية ، ومن خلال هذا السند يتبادلون شيئًا ما باستمرار. حوارهم مستمر طوال الوقت ، حتى عندما يكون الصاروخ في مهمة قتالية ، حتى عندما يتم نقل هذين التوأمين من المصنع.

يوجد أيضًا راكب ثالث - كتلة لقياس حركة الرأس الحربي أو التحكم بشكل عام في طيرانه. في الحالة الأخيرة ، يتم تضمين عناصر تحكم العمل في الرأس الحربي ، مما يسمح لك بتغيير المسار. على سبيل المثال ، أنظمة الهواء المضغوط التنفيذية أو أنظمة المسحوق. وأيضًا شبكة كهربائية على متنها مع مصادر طاقة وخطوط اتصال مع المرحلة ، على شكل أسلاك وموصلات محمية ، وحماية ضد النبضات الكهرومغناطيسية ونظام التحكم في درجة الحرارة - الحفاظ على درجة حرارة الشحن المطلوبة.

في الصورة - مرحلة التكاثر لصاروخ MX (Peacekeeper) وعشرة رؤوس حربية. تم سحب هذا الصاروخ من الخدمة منذ فترة طويلة ، لكن الرؤوس الحربية لا تزال تستخدم نفس الرؤوس (وحتى الرؤوس القديمة). لقد نصب الأمريكيون صواريخ باليستية برؤوس حربية متعددة على الغواصات فقط.

بعد مغادرة الحافلة ، تستمر الرؤوس الحربية في الارتفاع وتندفع في نفس الوقت نحو الأهداف. يرتقون إلى أعلى النقاط في مساراتهم ، وبعد ذلك ، دون إبطاء طيرانهم الأفقي ، يبدأون في الانزلاق بشكل أسرع وأسرع. على ارتفاع مائة كيلومتر بالضبط فوق مستوى سطح البحر ، يعبر كل رأس حربي الحدود البشرية المعينة رسميًا للفضاء الخارجي. الجو أمامك!

الرياح الكهربائية

أدناه ، أمام الرأس الحربي ، كان هناك شعاع ضخم ، متباين من ارتفاعات شاهقة هائلة ، مغطى بضباب أكسجين أزرق ، مغطى بمعلقات الهباء الجوي ، المحيط الخامس اللامحدود وغير المحدود. يتحول الرأس الحربي ببطء وبالكاد بشكل ملحوظ من الآثار المتبقية للفصل ، ويواصل هبوطه على طول مسار لطيف. ولكن بعد ذلك نسيم غير عادي للغاية ينساب برفق تجاهها. لمسها قليلاً - وأصبح ملحوظًا ، وغطى الجسم بموجة رقيقة متخلفة من الوهج الأزرق والأبيض الشاحب. هذه الموجة شديدة الحرارة بشكل مذهل ، لكنها لم تحرق الرأس الحربي بعد ، لأنها غير جوهرية. الرياح التي تهب فوق الرأس الحربي موصلة للكهرباء. سرعة المخروط عالية جدًا لدرجة أنه يسحق جزيئات الهواء حرفيًا إلى شظايا مشحونة كهربائيًا مع تأثيره ، ويحدث تأين تأثير الهواء. يسمى نسيم البلازما هذا بتدفق ماخ عالي السرعة تفوق سرعة الصوت ، وتبلغ سرعته عشرين ضعف سرعة الصوت.

نظرًا للخلخلة العالية ، يصبح النسيم غير محسوس تقريبًا في الثواني الأولى. ينمو ويضغط مع تعميقه في الغلاف الجوي ، في البداية يسخن أكثر من الضغط على الرأس الحربي. لكنها تبدأ تدريجياً في ضغط مخروطها بالقوة. التدفق يحول أنف الرأس الحربي إلى الأمام. إنه لا يستدير على الفور - يتأرجح المخروط قليلاً للخلف وللأمام ، ويبطئ تذبذباته تدريجياً ، ويستقر أخيرًا.

الحرارة فوق سرعة الصوت

يؤدي التكثف أثناء نزوله إلى زيادة الضغط على الرأس الحربي ، مما يؤدي إلى إبطاء طيرانه. مع التباطؤ ، تنخفض درجة الحرارة تدريجياً. من القيم الضخمة لبداية المدخل ، الوهج الأبيض والأزرق لعشرات الآلاف من الكلفن ، إلى التوهج الأصفر والأبيض من خمسة إلى ستة آلاف درجة. هذه هي درجة حرارة الطبقات السطحية للشمس. يصبح الوهج مبهرًا لأن كثافة الهواء تزداد بسرعة ، ومعه تتدفق الحرارة إلى جدران الرأس الحربي. يحترق الدرع الحراري ويبدأ في الاحتراق.

لا يحترق على الإطلاق من الاحتكاك مع الهواء ، كما يقال بشكل غير صحيح. نظرًا لسرعة الحركة الهائلة التي تفوق سرعة الصوت (الآن أسرع بخمسة عشر مرة من الصوت) ، يتباعد مخروط آخر في الهواء من أعلى الهيكل - موجة صدمة ، كما لو كانت تحيط برأس حربي. يتم ضغط الهواء الداخل ، الذي يدخل داخل مخروط موجة الصدمة ، على الفور عدة مرات ويضغط بشدة على سطح الرأس الحربي. من الضغط المتقطع والفوري والمتكرر ، تقفز درجة حرارته على الفور إلى عدة آلاف من الدرجات. والسبب في ذلك هو السرعة الجنونية لما يحدث ، والديناميكية المتعالية للعملية. الضغط الديناميكي للغاز للتدفق ، وليس الاحتكاك ، هو ما يسخن الآن جوانب الرأس الحربي.

الأسوأ من ذلك كله بالنسبة للقوس. هناك تشكل أكبر ضغط للتيار القادم. تتحرك منطقة هذا الختم قليلاً للأمام ، كما لو كانت منفصلة عن الجسم. ويتم تثبيته للأمام على شكل عدسة أو وسادة سميكة. هذا التشكيل يسمى "موجة صدمة القوس المنفصلة". إنه أكثر سمكًا بعدة مرات من بقية سطح مخروط موجة الصدمة حول الرأس الحربي. الضغط الأمامي للتدفق القادم هو الأقوى هنا. لذلك ، فإن موجة الصدمة القوسية المنفصلة لديها أعلى درجة حرارة وأعلى كثافة حرارة. هذه الشمس الصغيرة تحرق أنف الرأس الحربي بطريقة مشعة - تسليط الضوء ، وتشع الحرارة من نفسها مباشرة إلى أنف الهيكل وتسبب حرقًا شديدًا في الأنف. لذلك ، هناك طبقة سميكة من الحماية الحرارية. إنها موجة صدمة الرأس التي تضيء في ليلة مظلمة المنطقة لعدة كيلومترات حول رأس حربي يطير في الغلاف الجوي.

يصبح البوكام غير محلى تمامًا. هم الآن يقليون أيضًا بإشراق لا يطاق من موجة صدمة الرأس. وتحرق الهواء المضغوط الساخن الذي تحول إلى بلازما من تكسير جزيئاته. ومع ذلك ، في مثل هذه درجة الحرارة المرتفعة ، يتأين الهواء وببساطة من التسخين - تنقسم جزيئاته إلى أجزاء من الحرارة. اتضح مزيج من تأين الصدمة ودرجة الحرارة البلازما. من خلال الاحتكاك ، تقوم هذه البلازما بطحن السطح المحترق للدرع الحراري ، كما لو كان بالرمل أو ورق الصنفرة. يحدث التآكل الديناميكي للغاز ، والذي يستهلك طبقة الحماية من الحرارة.

في هذا الوقت ، اجتاز الرأس الحربي الحد الأعلى لطبقة الستراتوسفير - الستراتوبوز - ودخل الستراتوسفير على ارتفاع 55 كم. إنه يتحرك الآن بسرعات تفوق سرعة الصوت عشر إلى اثني عشر مرة أسرع من الصوت.

الزائد اللاإنساني

يؤدي الحروق الشديد إلى تغيير هندسة الأنف. يحرق التيار ، مثل إزميل النحات ، نتوءًا مركزيًا مدببًا في غطاء الأنف. تظهر ميزات أخرى للسطح بسبب الإرهاق غير المتكافئ. تؤدي تغييرات الشكل إلى تغييرات التدفق. هذا يغير توزيع ضغط الهواء المضغوط على سطح الرأس الحربي ومجال درجة الحرارة. هناك اختلافات في تأثير قوة الهواء مقارنة بالتدفق المحسوب حوله ، مما يؤدي إلى انحراف نقطة الوقوع - يتم تشكيل الخطأ. فليكن صغيرًا - لنقل مائتي متر ، لكن المقذوف السماوي سيصيب صومعة صواريخ العدو بانحراف. أو لن يضرب على الإطلاق.

بالإضافة إلى ذلك ، يتغير نمط أسطح موجة الصدمة وموجة الرأس والضغوط ودرجات الحرارة باستمرار. تنخفض السرعة تدريجيًا ، لكن كثافة الهواء تنمو بسرعة: ينخفض ​​المخروط إلى الأسفل والأسفل في طبقة الستراتوسفير. يمكن أن تحدث صدمات حرارية بسبب الضغوط ودرجات الحرارة غير المتساوية على سطح الرأس الحربي ، بسبب سرعة تغيراتها. من الطلاء الواقي من الحرارة ، يمكنهم كسر القطع والقطع ، مما يؤدي إلى تغييرات جديدة في نمط التدفق. ويزيد انحراف نقطة السقوط.

في الوقت نفسه ، يمكن للرأس الحربي أن يدخل في اهتزاز تلقائي متكرر مع تغيير في اتجاه هذه الاهتزازات من "أعلى إلى أسفل" إلى "يمين - يسار" والعكس صحيح. هذه التذبذبات الذاتية تخلق تسارعات محلية في أجزاء مختلفة من الرأس الحربي. تختلف التسارع في الاتجاه والحجم ، مما يعقد التأثير الذي يتعرض له الرأس الحربي. تتلقى المزيد من الأحمال ، وعدم تناسق موجات الصدمة من حولها ، ومجالات درجات الحرارة غير المتكافئة وغيرها من التعويذات الصغيرة التي تتحول على الفور إلى مشاكل كبيرة.

لكن التدفق القادم لا يستنفد نفسه بهذا أيضًا. بسبب هذا الضغط القوي للهواء المضغوط القادم ، يتعرض الرأس الحربي لتأثير كبح كبير. هناك تسارع سلبي كبير. الرأس الحربي مع كل الدواخل في حالة حمل زائد سريع النمو ، ومن المستحيل حمايته من الحمل الزائد.

لا يعاني رواد الفضاء من قوى التسارع هذه أثناء الهبوط. تكون المركبة المأهولة أقل انسيابية وليست مملوءة بإحكام مثل الرأس الحربي. رواد الفضاء ليسوا في عجلة من أمرهم للنزول بسرعة. الرأس الحربي هو سلاح. يجب أن تصل إلى الهدف في أسرع وقت ممكن قبل إسقاطها. وكلما زادت صعوبة اعتراضه ، زادت سرعة تحليقه. المخروط هو أفضل شكل تدفق أسرع من الصوت. بعد الحفاظ على سرعة عالية للطبقات السفلى من الغلاف الجوي ، يواجه الرأس الحربي تباطؤًا كبيرًا جدًا هناك. لهذا السبب نحتاج إلى حواجز قوية وإطار طاقة. و "مقاعد" مريحة لاثنين من الدراجين - وإلا فإنهم سوف ينفجرون عن الأرض بسبب الحمولة الزائدة.

حوار التوائم السيامية

بالمناسبة ، ماذا عن هؤلاء الدراجين؟ حان الوقت لتذكر الركاب الرئيسيين ، لأنهم لا يجلسون الآن بشكل سلبي ، لكنهم يسيرون في طريقهم الصعب الخاص بهم ، ويصبح حوارهم هو الأكثر أهمية في هذه اللحظات بالذات.

تم تفكيك الشحنة أثناء النقل. عند تركيبه في رأس حربي ، يتم تجميعه ، وعندما يتم تثبيت رأس حربي في صاروخ ، يتم تجهيزه بتكوين كامل جاهز للقتال (يتم إدخال بادئ نيوتروني نابض ، ومجهز بصواعق ، إلخ). الشحنة جاهزة للطيران إلى الهدف على متن الرأس الحربي ، لكنها ليست جاهزة للانفجار بعد. المنطق هنا واضح: الاستعداد المستمر لشحن التفجير ليس ضروريًا وهو خطير من الناحية النظرية.

يجب نقلها إلى حالة الاستعداد للانفجار (بالقرب من الهدف) بواسطة خوارزميات متسلسلة معقدة تستند إلى مبدأين: موثوقية الحركة حتى الانفجار والتحكم في العملية. يقوم نظام التفجير في الوقت المناسب بنقل الشحنة إلى درجات استعداد أعلى من أي وقت مضى. وعندما يصدر أمر قتالي بالتفجير من وحدة التحكم إلى شحنة جاهزة تمامًا ، سيحدث الانفجار على الفور على الفور. لن يمر رأس حربي يطير بسرعة رصاصة قنص سوى بضع مئات من المليمترات ، ولن يكون لديه وقت للانتقال في الفضاء حتى بسمك شعرة الإنسان ، عندما يبدأ تفاعل نووي حراري ، ويتطور ، ويمر تمامًا وهو بالفعل. مكتمل في شحنتها ، وتسليط الضوء على كل القوة الاسمية.

الفلاش الأخير

بعد أن تغير بشكل كبير من الخارج والداخل ، مر الرأس الحربي إلى طبقة التروبوسفير - آخر عشرة كيلومترات من الارتفاع. لقد تباطأت كثيرا. تحطمت الرحلة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت إلى 3-4 ماخ الأسرع من الصوت. يضيء الرأس الحربي بشكل خافت بالفعل ويتلاشى ويقترب من نقطة الهدف.

نادرًا ما يتم التخطيط لانفجار على سطح الأرض - فقط للأشياء المدفونة في الأرض مثل صوامع الصواريخ. تقع معظم الأهداف على السطح. ولأعظم هزيمتهم ، يتم التفجير على ارتفاع معين ، اعتمادًا على قوة الشحنة. 20 كيلوطن تكتيكي 400-600 م .. للميغاطن الاستراتيجي أفضل ارتفاع للانفجار هو 1200 م لماذا؟ من الانفجار ، تمر موجتان عبر المنطقة. بالقرب من مركز الزلزال ، ستضرب موجة الانفجار في وقت مبكر. سوف يسقط وينعكس ، يرتد إلى الجوانب ، حيث يندمج مع موجة جديدة قادمة للتو من أعلى ، من نقطة الانفجار. موجتان - حادثتان من مركز الانفجار وانعكسا من السطح - تضافان ، وتشكلان أقوى موجة صدمة في الطبقة السطحية ، وهي العامل الرئيسي للتدمير.

أثناء عمليات الإطلاق التجريبية ، يصل الرأس الحربي عادةً إلى الأرض دون عوائق. على متنها نصف سنت من المتفجرات ، انفجرت في الخريف. لماذا؟ أولاً ، الرأس الحربي هو كائن سري ويجب تدميره بشكل آمن بعد استخدامه. ثانياً ، من الضروري بالنسبة لأنظمة قياس المكب - الكشف التشغيلي لنقطة التأثير وقياس الانحرافات.

قمع تدخين متعدد الأمتار يكمل الصورة. ولكن قبل ذلك ، قبل الاصطدام ببضعة كيلومترات ، تم إطلاق شريط ذاكرة مدرع به سجل لكل ما تم تسجيله على متن الطائرة أثناء الرحلة من الرأس الحربي التجريبي. سيؤمن محرك الأقراص المحمول المدرع هذا ضد فقدان المعلومات الموجودة على متن الطائرة. سيتم العثور عليها لاحقًا ، عندما تصل مروحية مع مجموعة بحث خاصة. وسوف يسجلون نتائج رحلة رائعة.

أول صاروخ باليستي عابر للقارات برأس نووي

كانت أول صاروخ باليستي عابر للقارات في العالم برأس حربي نووي هو الصاروخ السوفيتي R-7. حملت رأساً حربياً زنة ثلاثة ميغا طن ويمكنها ضرب أشياء على مسافة تصل إلى 11000 كيلومتر (التعديل 7-أ). من بنات أفكار S.P. على الرغم من أن كوروليف تم وضعه في الخدمة ، إلا أنه تبين أنه غير فعال كصاروخ عسكري بسبب عدم القدرة على البقاء في مهمة قتالية لفترة طويلة دون إعادة التزود بالوقود باستخدام مؤكسد (أكسجين سائل). لكن R-7 (وتعديلاتها العديدة) لعبت دورًا بارزًا في استكشاف الفضاء.

أول رأس حربي من صواريخ باليستية عابرة للقارات برؤوس حربية متعددة

كانت أول مركبة متعددة الاستخدامات من طراز ICBM في العالم هي الصاروخ الأمريكي LGM-30 Minuteman III ، والذي بدأ نشره في عام 1970. مقارنةً بالتعديل السابق ، تم استبدال الرأس الحربي W-56 بثلاثة رؤوس حربية خفيفة W-62 مثبتة في مرحلة التكاثر. وبالتالي ، يمكن للصاروخ أن يضرب ثلاثة أهداف منفصلة ، أو يركز الرؤوس الحربية الثلاثة ليصاب واحدًا تلو الآخر. حاليًا ، لم يتبق سوى رأس حربي واحد على جميع صواريخ Minuteman III كجزء من مبادرة نزع السلاح.

متغير العائد رأس حربي

منذ أوائل الستينيات ، تم تطوير تقنيات لإنتاج رؤوس حربية نووية حرارية متغيرة العائد. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، الرأس الحربي W80 ، الذي تم تثبيته ، على وجه الخصوص ، على صاروخ توماهوك. تم إنشاء هذه التقنيات للشحنات النووية الحرارية التي تم بناؤها وفقًا لمخطط Teller-Ulam ، حيث يؤدي تفاعل الانشطار لنواة اليورانيوم أو نظائر البلوتونيوم إلى تفاعل اندماج (أي انفجار نووي حراري). حدث التغيير في القوة عن طريق إجراء تعديلات على تفاعل المرحلتين.

ملاحظة. أود أيضًا أن أضيف أنه هناك ، تعمل وحدات التشويش أيضًا على تنفيذ مهمتها ، ويتم إطلاق الأفخاخ ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم تفجير المراحل العليا و / أو الحافلة بعد التكاثر من أجل زيادة عدد الأهداف على الرادارات والحمل الزائد على نظام الدفاع الصاروخي.

قاتل مئات الآلاف من صانعي الأسلحة المشهورين والمنسيين بحثًا عن السلاح المثالي القادر على تبخير جيش العدو بنقرة واحدة. بشكل دوري ، يمكن العثور على أثر لعمليات البحث هذه في القصص الخيالية ، والتي تصف بشكل أو بآخر معجزة السيف أو القوس الذي يضرب دون أن يخطئ أحد.

لحسن الحظ ، تحرك التقدم التكنولوجي ببطء شديد لفترة طويلة لدرجة أن التجسيد الحقيقي لأسلحة التكسير ظل في الأحلام والقصص الشفوية ، وفيما بعد على صفحات الكتب. قدمت القفزة العلمية والتكنولوجية في القرن التاسع عشر الظروف اللازمة لخلق الرهاب الرئيسي في القرن العشرين. أحدثت القنبلة النووية ، التي تم إنشاؤها واختبارها في ظروف حقيقية ، ثورة في الشؤون العسكرية والسياسة.

تاريخ صناعة الأسلحة

لفترة طويلة ، كان يعتقد أن أقوى الأسلحة لا يمكن صنعها إلا باستخدام المتفجرات. قدمت اكتشافات العلماء الذين عملوا مع أصغر الجسيمات مبررًا علميًا لحقيقة أنه بمساعدة الجسيمات الأولية يمكن للمرء أن يولد طاقة هائلة. يمكن تسمية أول باحث في سلسلة من الباحثين بيكريل ، الذي اكتشف في عام 1896 النشاط الإشعاعي لأملاح اليورانيوم.

اليورانيوم نفسه معروف منذ عام 1786 ، ولكن في ذلك الوقت لم يشك أحد في نشاطه الإشعاعي. لم يكشف عمل العلماء في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين عن الخصائص الفيزيائية الخاصة فحسب ، بل كشف أيضًا عن إمكانية الحصول على الطاقة من المواد المشعة.

تم وصف خيار صنع أسلحة تعتمد على اليورانيوم لأول مرة بالتفصيل ، ونشره وحصل على براءة اختراع من قبل الفيزيائيين الفرنسيين ، زوجات جوليو كوري في عام 1939.

على الرغم من قيمة الأسلحة ، عارض العلماء أنفسهم بشدة إنشاء مثل هذا السلاح المدمر.

بعد أن خاض الزوجان (فريدريك وإيرين) الحرب العالمية الثانية في المقاومة ، في الخمسينيات من القرن الماضي ، مدركين القوة التدميرية للحرب ، ويؤيدان نزع السلاح العام. يدعمهم نيلز بور وألبرت أينشتاين وعلماء فيزيائيون بارزون آخرون في ذلك الوقت.

في هذه الأثناء ، بينما كانت عائلة جوليو كوري منشغلة بمشكلة النازيين في باريس ، على الجانب الآخر من الكوكب ، في أمريكا ، كان يتم تطوير أول شحنة نووية في العالم. حصل روبرت أوبنهايمر ، الذي قاد العمل ، على أوسع الصلاحيات والموارد الضخمة. تميزت نهاية عام 1941 ببداية مشروع مانهاتن ، والذي أدى في النهاية إلى إنشاء أول شحنة نووية قتالية.

في مدينة لوس ألاموس ، نيو مكسيكو ، أقيمت أول منشآت إنتاج لإنتاج اليورانيوم المستخدم في صنع الأسلحة. في المستقبل ، تظهر نفس المراكز النووية في جميع أنحاء البلاد ، على سبيل المثال ، في شيكاغو ، في أوك ريدج ، تينيسي ، تم إجراء الأبحاث أيضًا في كاليفورنيا. تم إلقاء أفضل قوات أساتذة الجامعات الأمريكية ، وكذلك الفيزيائيين الذين فروا من ألمانيا ، في صنع القنبلة.

في "الرايخ الثالث" نفسه ، تم إطلاق العمل على إنشاء نوع جديد من الأسلحة بطريقة مميزة للفوهرر.

نظرًا لأن Possessed كان أكثر اهتمامًا بالدبابات والطائرات ، وكلما كان ذلك أفضل ، لم يكن يرى حاجة كبيرة لقنبلة معجزة جديدة.

وبناءً على ذلك ، فإن المشاريع التي لم يدعمها هتلر ، في أحسن الأحوال ، كانت تسير بخطى بطيئة.

عندما بدأ الخبز ، واتضح أن الدبابات والطائرات ابتلعت من قبل الجبهة الشرقية ، تلقى السلاح المعجزة الجديد الدعم. لكن بعد فوات الأوان ، في ظروف القصف والخوف المستمر من أسافين الدبابات السوفيتية ، لم يكن من الممكن إنشاء جهاز بمكون نووي.

كان الاتحاد السوفياتي أكثر انتباهاً لإمكانية إنشاء نوع جديد من الأسلحة المدمرة. في فترة ما قبل الحرب ، جمع الفيزيائيون ولخصوا المعرفة العامة حول الطاقة النووية وإمكانية صنع أسلحة نووية. عملت المخابرات بجد خلال كامل فترة إنشاء القنبلة النووية في كل من الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية. لعبت الحرب دورًا مهمًا في كبح وتيرة التنمية ، حيث ذهبت موارد ضخمة إلى الجبهة.

صحيح أن الأكاديمي كورتشاتوف إيغور فاسيليفيتش ، بمثابرته المميزة ، شجع عمل جميع الوحدات التابعة في هذا الاتجاه أيضًا. بالنظر إلى المستقبل قليلاً ، سيكون هو من سيُطلب منه تسريع تطوير الأسلحة في مواجهة تهديد الضربة الأمريكية على مدن الاتحاد السوفيتي. كان هو الذي وقف في حصى آلة ضخمة من مئات وآلاف العلماء والعمال ، الذي سيُمنح اللقب الفخري لأب القنبلة النووية السوفيتية.

أول اختبار في العالم

لكن لنعد إلى البرنامج النووي الأمريكي. بحلول صيف عام 1945 ، نجح العلماء الأمريكيون في صنع أول قنبلة نووية في العالم. أي فتى صنع لنفسه أو اشترى لعبة نارية قوية في متجر يعاني من عذاب غير عادي ، ويرغب في تفجيرها في أسرع وقت ممكن. في عام 1945 ، واجه المئات من العسكريين والعلماء الأمريكيين نفس الشيء.

16 يونيو 1945 في صحراء ألاموغوردو ، نيو مكسيكو ، تم إجراء أول تجارب أسلحة نووية في التاريخ وواحد من أقوى الانفجارات في ذلك الوقت.

وأصيب شهود العيان الذين كانوا يشاهدون الانفجار من القبو بالقوة التي انفجرت بها الشحنة فوق برج من الصلب يبلغ ارتفاعه 30 مترا. في البداية غمر كل شيء بالضوء ، أقوى عدة مرات من الشمس. ثم ارتفعت كرة نارية في السماء ، وتحولت إلى عمود من الدخان ، تبلور في الفطر الشهير.

حالما انقشع الغبار ، هرع الباحثون وصناع القنابل إلى موقع الانفجار. راقبوا عواقب دبابات شيرمان المبطنة بالرصاص. ما رأوه أذهلهم ، فلن يتسبب أي سلاح في مثل هذا الضرر. ذاب الرمل على الزجاج في بعض الأماكن.

كما تم العثور على بقايا صغيرة من البرج ، في قمع بقطر كبير ، هياكل مشوهة ومجزأة توضح بوضوح القوة التدميرية.

العوامل المؤثرة

أعطى هذا الانفجار المعلومات الأولى عن قوة السلاح الجديد ، وكيف يمكنه تدمير العدو. هذه عدة عوامل:

• إشعاع الضوء ، وميض يمكن أن يعمي حتى أعضاء الرؤية المحمية ؛
• موجة الصدمة ، تيار كثيف من الهواء يتحرك من المركز ، ويدمر معظم المباني ؛
• نبضة كهرومغناطيسية تعطل معظم المعدات ولا تسمح باستخدام الاتصالات لأول مرة بعد الانفجار ؛
• الإشعاع المخترق ، وهو أخطر عامل بالنسبة لأولئك الذين لجأوا من العوامل الضارة الأخرى ، ينقسم إلى إشعاع ألفا بيتا جاما ؛
• التلوث الإشعاعي الذي يمكن أن يؤثر سلبًا على الصحة والحياة لعشرات أو حتى مئات السنين.

أظهر الاستخدام الإضافي للأسلحة النووية ، بما في ذلك في القتال ، جميع سمات التأثير على الكائنات الحية وعلى الطبيعة. كان السادس من أغسطس عام 1945 آخر يوم لعشرات الآلاف من سكان مدينة هيروشيما الصغيرة ، التي اشتهرت آنذاك بالعديد من المنشآت العسكرية الهامة.

كانت نتيجة الحرب في المحيط الهادئ حتمية ، لكن البنتاغون اعتبر أن العملية في الأرخبيل الياباني ستكلف أكثر من مليون شخص من مشاة البحرية الأمريكية. تقرر قتل العديد من الطيور بحجر واحد ، وسحب اليابان من الحرب ، وتوفير عملية الإنزال ، واختبار أسلحة جديدة أثناء العمل وإعلانها للعالم بأسره ، وقبل كل شيء ، للاتحاد السوفيتي.

في تمام الساعة الواحدة صباحا ، أقلعت الطائرة التي كانت توجد على متنها القنبلة النووية "كيد" في مهمة.

انفجرت قنبلة ألقيت فوق المدينة على ارتفاع حوالي 600 متر في الساعة 8.15 صباحًا. ودمرت جميع المباني الواقعة على بعد 800 متر من مركز الزلزال. نجت جدران عدد قليل من المباني المصممة لزلزال من 9 نقاط.

من بين كل عشرة أشخاص كانوا وقت الانفجار داخل دائرة نصف قطرها 600 متر ، يمكن أن ينجو واحد فقط. حوَّل الضوء الإشعاعي الناس إلى فحم ، تاركًا آثار ظل على الحجر ، وبصمة قاتمة للمكان الذي كان فيه الشخص. كانت موجة الانفجار التي أعقبت ذلك قوية جدًا لدرجة أنها تمكنت من كسر الزجاج على مسافة 19 كيلومترًا من موقع الانفجار.

طرد تيار هواء كثيف مراهقًا من المنزل عبر النافذة ، وهبط ، ورأى الرجل كيف كانت جدران المنزل قابلة للطي مثل البطاقات. أعقبت موجة الانفجار زوبعة نارية دمرت السكان القلائل الذين نجوا من الانفجار ولم يكن لديهم الوقت لمغادرة منطقة الحريق. بدأ أولئك الذين كانوا على مسافة من الانفجار يعانون من اضطراب شديد ، كان سببه غير واضح للأطباء في البداية.

بعد ذلك بوقت طويل ، بعد بضعة أسابيع ، تمت صياغة مصطلح "التسمم الإشعاعي" ، والذي يُعرف الآن باسم مرض الإشعاع.

أكثر من 280 ألف شخص سقطوا ضحايا لقنبلة واحدة ، مباشرة من الانفجار ومن الأمراض اللاحقة.

قصف اليابان بالأسلحة النووية لم ينته عند هذا الحد. وفقًا للخطة ، كان من المفترض أن يتم ضرب أربع إلى ست مدن فقط ، لكن الظروف الجوية جعلت من الممكن إصابة ناغازاكي فقط. في هذه المدينة ، سقط أكثر من 150 ألف شخص ضحايا لقنبلة الرجل السمين.

أدت وعود الحكومة الأمريكية بتنفيذ مثل هذه الضربات قبل استسلام اليابان إلى هدنة ، ثم توقيع اتفاقية أنهت الحرب العالمية. لكن بالنسبة للأسلحة النووية ، كانت هذه البداية فقط.

أقوى قنبلة في العالم

تميزت فترة ما بعد الحرب بمواجهة بين كتلة الاتحاد السوفيتي وحلفائه مع الولايات المتحدة وحلف شمال الأطلسي. في الأربعينيات من القرن الماضي ، فكر الأمريكيون بجدية في مهاجمة الاتحاد السوفيتي. لاحتواء الحليف السابق ، كان من الضروري تسريع العمل على صنع قنبلة ، وفي عام 1949 ، في 29 أغسطس ، انتهى احتكار الولايات المتحدة للأسلحة النووية. خلال سباق التسلح ، تستحق تجربتان للرؤوس الحربية النووية أكبر قدر من الاهتمام.

جزيرة بيكيني أتول ، المعروفة في المقام الأول بملابس السباحة التافهة ، في عام 1954 هبطت فعليًا في جميع أنحاء العالم فيما يتعلق باختبارات شحنة نووية ذات قوة خاصة.

بعد أن قرر الأمريكيون اختبار تصميم جديد للأسلحة الذرية ، لم يحسبوا الشحنة. نتيجة لذلك ، تبين أن الانفجار أقوى 2.5 مرة مما كان مخططا له. تعرض سكان الجزر المجاورة ، وكذلك الصيادون اليابانيون في كل مكان ، للهجوم.

لكنها لم تكن أقوى قنبلة أمريكية. في عام 1960 ، دخلت القنبلة النووية B41 في الخدمة ، والتي لم تجتاز اختبارات كاملة بسبب قوتها. تم حساب قوة الشحنة نظريًا ، خوفًا من تفجير مثل هذا السلاح الخطير في ملعب التدريب.

الاتحاد السوفياتي ، الذي أحب أن يكون الأول في كل شيء ، عاش في عام 1961 ، ولقب بشكل مختلف "والدة كوزكين".

رداً على الابتزاز النووي الأمريكي ، ابتكر العلماء السوفييت أقوى قنبلة في العالم. تم اختباره في Novaya Zemlya ، وقد ترك بصماته في كل ركن من أركان العالم تقريبًا. وبحسب المذكرات ، شعر الناس بزلزال خفيف في الزوايا النائية وقت الانفجار.

بالطبع ، بعد أن فقدت موجة الانفجار كل قوتها التدميرية ، تمكنت من الالتفاف حول الأرض. حتى الآن ، هذه هي أقوى قنبلة نووية في العالم ، صنعتها واختبرتها البشرية. بالطبع ، إذا كانت يديه مفكوكة ، فإن قنبلة كيم جونغ أون النووية ستكون أقوى ، لكن ليس لديه أرض جديدة لاختبارها.

جهاز القنبلة الذرية

اعتبر جهازًا بدائيًا للغاية ، فقط من أجل الفهم ، للقنبلة الذرية. هناك العديد من فئات القنابل الذرية ، لكن ضع في اعتبارك الأنواع الثلاثة الرئيسية:

• انفجر اليورانيوم المكون من اليورانيوم 235 لأول مرة فوق هيروشيما ؛
• تم تفجير البلوتونيوم ، القائم على البلوتونيوم 239 ، لأول مرة فوق ناغازاكي ؛
• نووي حراري ، يُسمى أحيانًا الهيدروجين ، استنادًا إلى الماء الثقيل مع الديوتيريوم والتريتيوم ، لحسن الحظ ، لم يتم استخدامه ضد السكان.

تعتمد أول قنبلتين على تأثير انشطار النوى الثقيلة إلى نوى أصغر من خلال تفاعل نووي غير متحكم فيه مع إطلاق كمية هائلة من الطاقة. والثالث يعتمد على اندماج نوى الهيدروجين (أو بالأحرى نظائره من الديوتيريوم والتريتيوم) مع تكوين الهيليوم ، وهو أثقل بالنسبة للهيدروجين. مع نفس وزن القنبلة ، تكون القدرة التدميرية للقنبلة الهيدروجينية أكبر 20 مرة.

إذا كان من الكافي بالنسبة لليورانيوم والبلوتونيوم تجميع كتلة أكبر من الكتلة الحرجة (التي يبدأ عندها تفاعل متسلسل) ، فهذا لا يكفي بالنسبة للهيدروجين.

لربط عدة قطع من اليورانيوم بشكل موثوق في قطعة واحدة ، يتم استخدام تأثير البندقية ، حيث يتم إطلاق قطع أصغر من اليورانيوم على قطع أكبر. يمكن أيضًا استخدام البارود ، ولكن يتم استخدام المتفجرات منخفضة الطاقة لضمان الموثوقية.

في قنبلة البلوتونيوم ، توضع المتفجرات حول سبائك البلوتونيوم لتهيئة الظروف اللازمة للتفاعل المتسلسل. بسبب التأثير التراكمي ، بالإضافة إلى البادئ النيوتروني الموجود في المركز ذاته (البريليوم ببضعة مليجرامات من البولونيوم) ، تتحقق الشروط اللازمة.

لها شحنة رئيسية لا يمكن أن تنفجر من تلقاء نفسها وفتيل. لتهيئة ظروف اندماج نوى الديوتيريوم والتريتيوم ، نحتاج إلى ضغوط ودرجات حرارة لا يمكن تصورها بالنسبة لنا على الأقل عند نقطة واحدة. ما سيحدث بعد ذلك هو تفاعل متسلسل.

لإنشاء مثل هذه المعلمات ، تشتمل القنبلة على شحنة نووية تقليدية ، ولكن منخفضة الطاقة ، وهي الفتيل. ويخلق تقويضها الظروف لبدء تفاعل نووي حراري.

لتقييم قوة القنبلة الذرية ، يتم استخدام ما يسمى بـ "مكافئ تي إن تي". الانفجار هو إطلاق للطاقة ، وأشهر المتفجرات في العالم TNT (TNT - trinitrotoluene) ، وجميع الأنواع الجديدة من المتفجرات تعادله. قنبلة "كيد" - 13 كيلو طن من مادة تي إن تي. هذا يعادل 13000.

قنبلة "فات مان" - 21 كيلوطن ، "قنبلة القيصر" - 58 ميغا طن من مادة تي إن تي. إنه لأمر مخيف أن تفكر في 58 مليون طن من المتفجرات مركزة في كتلة 26.5 طن ، هذا هو مدى متعة هذه القنبلة.

خطر الحرب النووية والكوارث المرتبطة بالذرة

لقد أصبحت الأسلحة النووية ، التي ظهرت في خضم أفظع حرب في القرن العشرين ، أعظم خطر على البشرية. مباشرة بعد الحرب العالمية الثانية ، بدأت الحرب الباردة ، وتصاعدت عدة مرات تقريبًا إلى صراع نووي كامل. بدأت مناقشة التهديد باستخدام القنابل والصواريخ النووية من قبل جانب واحد على الأقل في وقت مبكر من الخمسينيات من القرن الماضي.

لقد فهم الجميع وفهموا أنه لا يمكن أن يكون هناك منتصر في هذه الحرب.

من أجل الاحتواء ، بذلت جهود العديد من العلماء والسياسيين ولا تزال تبذل. تحدد جامعة شيكاغو ، بناءً على رأي العلماء النوويين المدعوين ، بمن فيهم الحائزون على جائزة نوبل ، ساعة القيامة قبل منتصف الليل ببضع دقائق. يشير منتصف الليل إلى وقوع كارثة نووية وبداية حرب عالمية جديدة وتدمير العالم القديم. في سنوات مختلفة ، كانت عقارب الساعة تتأرجح من 17 إلى دقيقتين حتى منتصف الليل.

كما أن هناك العديد من الحوادث الكبرى التي وقعت في محطات الطاقة النووية. هذه الكوارث لها علاقة غير مباشرة بالأسلحة ، ومحطات الطاقة النووية لا تزال مختلفة عن القنابل النووية ، لكنها تظهر بشكل مثالي نتائج استخدام الذرة للأغراض العسكرية. أكبرهم:

• 1957 ، حادث Kyshtym ، بسبب عطل في نظام التخزين ، وقع انفجار بالقرب من Kyshtym ؛
• 1957 ، بريطانيا ، في شمال غرب إنجلترا ، لم يتم فحص الأمن ؛
• 1979 ، الولايات المتحدة الأمريكية ، بسبب تسرب تم اكتشافه في وقت مبكر ، حدث انفجار وانطلاق من محطة للطاقة النووية ؛
• 1986 ، مأساة تشيرنوبيل ، انفجار وحدة الطاقة الرابعة ؛
• 2011 ، حادث في محطة فوكوشيما ، اليابان.

تركت كل من هذه المآسي ختمًا ثقيلًا على مصير مئات الآلاف من الأشخاص وحولت مناطق بأكملها إلى مناطق غير سكنية ذات سيطرة خاصة.

كانت هناك حوادث كادت أن تكلف بداية كارثة نووية. تعرضت الغواصات النووية السوفيتية مرارًا وتكرارًا لحوادث متعلقة بالمفاعلات على متنها. أسقط الأمريكيون قاذفة Superfortress بقنبلتين نوويتين من طراز Mark 39 على متنها ، بسعة 3.8 ميغا طن. لكن "النظام الأمني" الذي نجح لم يسمح بتفجير الشحنات وتم تفادي الكارثة.

الأسلحة النووية في الماضي والحاضر

من الواضح اليوم لأي شخص أن الحرب النووية ستدمر البشرية الحديثة. وفي الوقت نفسه ، فإن الرغبة في امتلاك السلاح النووي ودخول النادي النووي ، أو بالأحرى الانزلاق إليه بركل الباب ، ما زالت تطارد أذهان بعض قادة الدول.

الهند وباكستان خلقتا أسلحة نووية بشكل تعسفي ، والإسرائيليون يخفون وجود القنبلة.

بالنسبة للبعض ، فإن امتلاك قنبلة نووية هو وسيلة لإثبات أهميتها على الساحة الدولية. بالنسبة للآخرين ، فهو ضمان عدم تدخل الديمقراطية المجنحة أو عوامل أخرى من الخارج. لكن الشيء الرئيسي هو أن هذه الأسهم لا تدخل في الأعمال التجارية ، والتي تم إنشاؤها من أجلها بالفعل.

فيديو

تهدد كوريا الشمالية الولايات المتحدة باختبار قنبلة هيدروجينية فائقة القوة في المحيط الهادئ. ووصفت اليابان ، التي قد تعاني من الاختبارات ، خطط كوريا الشمالية بأنها غير مقبولة على الإطلاق. الرئيسان دونالد ترامب وكيم جونغ أون يقسمان في المقابلات ويتحدثان عن صراع عسكري مفتوح. بالنسبة لأولئك الذين لا يفهمون الأسلحة النووية ، ولكنهم يريدون أن يكونوا في الموضوع ، قام "فيوتشرست" بتجميع دليل.

كيف تعمل الأسلحة النووية؟

تستخدم القنبلة النووية الطاقة مثل عصا الديناميت العادية. فقط يتم إطلاقه ليس في سياق تفاعل كيميائي بدائي ، ولكن في عمليات نووية معقدة. هناك طريقتان رئيسيتان لاستخراج الطاقة النووية من الذرة. في الانشطار النووي تنقسم نواة الذرة إلى جزأين أصغر باستخدام نيوترون. الاندماج النووي - العملية التي تولد بها الشمس الطاقة - تتضمن الجمع بين ذرتين أصغر لتشكيل واحدة أكبر. في أي عملية ، انشطار أو اندماج ، يتم إطلاق كميات كبيرة من الطاقة الحرارية والإشعاع. اعتمادًا على استخدام الانشطار النووي أو الاندماج ، يتم تقسيم القنابل إلى نووي (ذري) و نووي حراري .

هل يمكنك توضيح الانشطار النووي؟

انفجار القنبلة الذرية فوق هيروشيما (1945)

كما تتذكر ، تتكون الذرة من ثلاثة أنواع من الجسيمات دون الذرية: البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. مركز الذرة يسمى جوهر تتكون من البروتونات والنيوترونات. البروتونات موجبة الشحنة ، والإلكترونات سالبة الشحنة ، والنيوترونات ليس لها شحنة على الإطلاق. تكون نسبة البروتون إلى الإلكترون دائمًا واحدًا إلى واحد ، وبالتالي فإن الذرة ككل لها شحنة متعادلة. على سبيل المثال ، تحتوي ذرة الكربون على ستة بروتونات وستة إلكترونات. تتماسك الجسيمات معًا بواسطة قوة أساسية - قوة نووية قوية .

يمكن أن تختلف خصائص الذرة اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على عدد الجسيمات المختلفة التي تحتوي عليها. إذا قمت بتغيير عدد البروتونات ، سيكون لديك عنصر كيميائي مختلف. إذا قمت بتغيير عدد النيوترونات ، تحصل على النظير نفس العنصر الذي بين يديك. على سبيل المثال ، يحتوي الكربون على ثلاثة نظائر: 1) كربون -12 (ستة بروتونات + ستة نيوترونات) ، شكل ثابت ومتكرر للعنصر ، 2) كربون -13 (ستة بروتونات + سبعة نيوترونات) ، وهو مستقر ولكنه نادر ، و 3) الكربون -14 (ستة بروتونات + ثمانية نيوترونات) وهو نادر وغير مستقر (أو مشع).

معظم النوى الذرية مستقرة ، لكن بعضها غير مستقر (مشع). تنبعث هذه النوى تلقائيًا جزيئات يسميها العلماء إشعاعًا. هذه العملية تسمى الاضمحلال الإشعاعي . هناك ثلاثة أنواع من الاضمحلال:

تسوس ألفا : تقوم النواة بإخراج جسيم ألفا - بروتونان ونيوترونان مرتبطان ببعضهما البعض. تسوس بيتا : يتحول النيوترون إلى بروتون وإلكترون ومضاد نيوترينو. الإلكترون المقذوف هو جسيم بيتا. التقسيم العفوي: النواة تتفكك إلى عدة أجزاء وتصدر نيوترونات ، وتصدر أيضًا نبضًا من الطاقة الكهرومغناطيسية - أشعة جاما. إنه النوع الأخير من الاضمحلال الذي يستخدم في القنبلة النووية. تبدأ النيوترونات الحرة المنبعثة من الانشطار تفاعل تسلسلي الذي يطلق كمية هائلة من الطاقة.

من ماذا تصنع القنابل النووية؟

يمكن تصنيعها من اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239. يوجد اليورانيوم في الطبيعة كمزيج من ثلاثة نظائر: 238U (99.2745٪ من اليورانيوم الطبيعي) ، 235U (0.72٪) و 234 U (0.0055٪). 238 U الأكثر شيوعًا لا تدعم التفاعل المتسلسل: فقط 235 U هي القادرة على ذلك ، ولتحقيق أقصى قوة انفجار ، من الضروري أن يكون محتوى 235 U في "حشو" القنبلة 80٪ على الأقل. لذلك ، يسقط اليورانيوم بشكل مصطنع يثرى . للقيام بذلك ، يتم تقسيم خليط نظائر اليورانيوم إلى جزأين بحيث يحتوي أحدهما على أكثر من 235 وحدة.

عادة ، عندما يتم فصل النظائر ، يوجد الكثير من اليورانيوم المستنفد الذي لا يمكنه بدء تفاعل متسلسل - ولكن هناك طريقة للقيام بذلك. الحقيقة هي أن البلوتونيوم 239 لا يوجد في الطبيعة. ولكن يمكن الحصول عليها بقذف 238 يو بالنيوترونات.

كيف يتم قياس قوتهم؟

تقاس قوة الشحنة النووية والنووية الحرارية بما يعادل TNT - كمية ثلاثي نيتروتولوين التي يجب تفجيرها للحصول على نتيجة مماثلة. يقاس بالكيلوطن (kt) والميغا طن (Mt). إن قوة الأسلحة النووية فائقة الصغر أقل من 1 كيلو طن ، بينما تعطي القنابل فائقة القوة أكثر من مليون طن.

تراوحت قوة قنبلة القيصر السوفيتي ، وفقًا لمصادر مختلفة ، من 57 إلى 58.6 ميجا طن من مادة تي إن تي ، وكانت قوة القنبلة النووية الحرارية التي اختبرتها كوريا الديمقراطية في أوائل سبتمبر حوالي 100 كيلو طن.

من صنع أسلحة نووية؟

الفيزيائي الأمريكي روبرت أوبنهايمر والجنرال ليزلي غروفز

في الثلاثينيات من القرن الماضي ، كان فيزيائيًا إيطاليًا إنريكو فيرمي أوضح أن العناصر التي يتم قصفها بالنيوترونات يمكن تحويلها إلى عناصر جديدة. كانت نتيجة هذا العمل الاكتشاف نيوترونات بطيئة وكذلك اكتشاف عناصر جديدة غير ممثلة في الجدول الدوري. بعد وقت قصير من اكتشاف فيرمي ، العلماء الألمان أوتو هان و فريتز ستراسمان قصف اليورانيوم بالنيوترونات ، مما أدى إلى تكوين نظير مشع من الباريوم. وخلصوا إلى أن النيوترونات منخفضة السرعة تتسبب في انقسام نواة اليورانيوم إلى قطعتين أصغر.

أثار هذا العمل عقول العالم كله. في جامعة برينستون نيلز بور عمل مع جون ويلر لتطوير نموذج افتراضي لعملية الانشطار. اقترحوا أن اليورانيوم 235 يخضع للانشطار. في نفس الوقت تقريبًا ، اكتشف علماء آخرون أن عملية الانشطار أنتجت المزيد من النيوترونات. دفع هذا بوهر وويلر إلى طرح سؤال مهم: هل يمكن للنيوترونات الحرة الناتجة عن الانشطار أن تطلق تفاعلًا متسلسلاً من شأنه إطلاق كمية هائلة من الطاقة؟ إذا كان الأمر كذلك ، فيمكن صنع أسلحة ذات قوة لا يمكن تصورها. تم تأكيد افتراضاتهم من قبل الفيزيائي الفرنسي فريدريك جوليو كوري . وكان استنتاجه الدافع لتطوير الأسلحة النووية.

عمل علماء الفيزياء في ألمانيا وإنجلترا والولايات المتحدة واليابان على صنع أسلحة ذرية. قبل اندلاع الحرب العالمية الثانية البرت اينشتاين كتب إلى رئيس الولايات المتحدة فرانكلين روزافيلت أن ألمانيا النازية تخطط لتنقية اليورانيوم 235 وإنشاء قنبلة ذرية. الآن اتضح أن ألمانيا كانت بعيدة عن إجراء سلسلة من ردود الفعل: كانوا يعملون على قنبلة "قذرة" عالية الإشعاع. مهما كان الأمر ، بذلت حكومة الولايات المتحدة كل جهودها لصنع قنبلة ذرية في أقصر وقت ممكن. تم إطلاق مشروع مانهاتن بقيادة فيزيائي أمريكي روبرت أوبنهايمر وعامة ليزلي جروفز . وحضره علماء بارزون هاجروا من أوروبا. بحلول صيف عام 1945 ، تم إنشاء سلاح نووي على أساس نوعين من المواد الانشطارية - اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239. تم تفجير قنبلة واحدة ، وهي البلوتونيوم "ثينج" ، أثناء الاختبارات ، وألقيت اثنتان أخريان ، هما اليورانيوم "كيد" والبلوتونيوم "فات مان" ، على مدينتي هيروشيما وناجازاكي اليابانيتين.

كيف تعمل القنبلة النووية الحرارية ومن اخترعها؟

القنبلة النووية الحرارية تعتمد على التفاعل الاندماج النووي . على عكس الانشطار النووي ، الذي يمكن أن يحدث بشكل عفوي وإجباري ، فإن الاندماج النووي مستحيل بدون إمدادات الطاقة الخارجية. النوى الذرية موجبة الشحنة ، لذا فهي تتنافر. هذا الوضع يسمى حاجز كولوم. للتغلب على التنافر ، من الضروري تشتيت هذه الجسيمات بسرعات مجنونة. يمكن القيام بذلك في درجات حرارة عالية جدًا - في حدود عدة ملايين من الكلفن (ومن هنا جاءت التسمية). هناك ثلاثة أنواع من التفاعلات النووية الحرارية: ذاتية الاستدامة (تحدث في باطن النجوم) ، خاضعة للرقابة وغير خاضعة للرقابة أو متفجرة - تُستخدم في القنابل الهيدروجينية.

اقترح إنريكو فيرمي فكرة القنبلة الاندماجية النووية الحرارية التي بدأتها شحنة ذرية على زميله. إدوارد تيلر في عام 1941 ، في بداية مشروع مانهاتن. ومع ذلك ، في ذلك الوقت لم تكن هذه الفكرة مطلوبة. تحسنت تطورات تيلر ستانيسلاف أولام ، مما يجعل فكرة القنبلة النووية الحرارية ممكنة عمليًا. في عام 1952 ، تم اختبار أول جهاز متفجر نووي حراري في Enewetok Atoll أثناء عملية Ivy Mike. ومع ذلك ، كانت عينة معملية ، غير مناسبة للقتال. بعد مرور عام ، قام الاتحاد السوفيتي بتفجير أول قنبلة نووية حرارية في العالم ، تم تجميعها وفقًا لتصميم علماء الفيزياء. أندريه ساخاروف و جوليا خاريتون . كان الجهاز يشبه طبقة الكعكة ، لذلك أطلق على السلاح الهائل لقب "سلويكا". في سياق مزيد من التطوير ، ولدت أقوى قنبلة على الأرض ، "القيصر بومبا" أو "أم كوزكين". في أكتوبر 1961 ، تم اختباره في أرخبيل نوفايا زيمليا.

مم تصنع القنابل النووية الحرارية؟

إذا كنت تعتقد ذلك هيدروجين والقنابل النووية الحرارية أشياء مختلفة ، كنت مخطئا. هذه الكلمات مترادفة. إن الهيدروجين (أو بالأحرى نظائره - الديوتيريوم والتريتيوم) هو المطلوب لإجراء تفاعل نووي حراري. ومع ذلك ، هناك صعوبة: من أجل تفجير قنبلة هيدروجينية ، من الضروري أولاً الحصول على درجة حرارة عالية أثناء انفجار نووي تقليدي - عندها فقط ستبدأ النوى الذرية في التفاعل. لذلك ، في حالة القنبلة النووية الحرارية ، يلعب التصميم دورًا مهمًا.

مخططان معروفان على نطاق واسع. الأول هو "نفخة" ساخاروف. في الوسط كان هناك مفجر نووي ، محاط بطبقات من ديوتريد الليثيوم الممزوج بالتريتيوم ، والتي تتخللها طبقات من اليورانيوم المخصب. جعل هذا التصميم من الممكن تحقيق قوة في حدود 1 متر. والثاني هو مخطط Teller-Ulam الأمريكي ، حيث تم وضع القنبلة النووية ونظائر الهيدروجين بشكل منفصل. بدا الأمر هكذا: من الأسفل - وعاء به خليط من الديوتيريوم السائل والتريتيوم ، في وسطه يوجد "شمعة احتراق" - قضيب بلوتونيوم ، ومن أعلى - شحنة نووية تقليدية ، وكل هذا في قذيفة من المعدن الثقيل (على سبيل المثال ، اليورانيوم المستنفد). تتسبب النيوترونات السريعة التي يتم إنتاجها أثناء الانفجار في حدوث تفاعلات انشطارية ذرية في غلاف اليورانيوم وتضيف طاقة إلى إجمالي الطاقة الناتجة عن الانفجار. تسمح لك إضافة طبقات إضافية من ديوتريد الليثيوم واليورانيوم -238 بإنشاء مقذوفات ذات طاقة غير محدودة. في عام 1953 عالم الفيزياء السوفياتي فيكتور دافدينكو كرر بالصدفة فكرة تيلر-أولام ، وعلى أساسها توصل ساخاروف إلى مخطط متعدد المراحل جعل من الممكن صنع أسلحة ذات قوة غير مسبوقة. وفقًا لهذا المخطط ، عملت والدة كوزكينا.

ما هي القنابل الأخرى الموجودة؟

هناك أيضًا نيوترونات ، لكن هذا مخيف بشكل عام. في الواقع ، القنبلة النيوترونية هي قنبلة نووية حرارية منخفضة القوة ، 80٪ من طاقة الانفجار منها عبارة عن إشعاع (إشعاع نيوتروني). يبدو أنه شحنة نووية عادية منخفضة الإنتاجية ، يضاف إليها كتلة بها نظير بريليوم - مصدر للنيوترونات. عندما ينفجر سلاح نووي ، يبدأ تفاعل نووي حراري. تم تطوير هذا النوع من الأسلحة من قبل فيزيائي أمريكي صموئيل كوهين . كان يعتقد أن الأسلحة النيوترونية تدمر كل أشكال الحياة حتى في الملاجئ ، ومع ذلك ، فإن نطاق تدمير هذه الأسلحة صغير ، لأن الغلاف الجوي ينثر تدفقات النيوترونات السريعة ، وتكون موجة الصدمة أقوى على مسافات كبيرة.

لكن ماذا عن قنبلة الكوبالت؟

لا يا بني ، هذا رائع. لا يوجد بلد رسمي لديه قنابل الكوبالت. من الناحية النظرية ، هذه قنبلة نووية حرارية بقذيفة من الكوبالت ، والتي توفر تلوثًا إشعاعيًا قويًا للمنطقة حتى مع انفجار نووي ضعيف نسبيًا. 510 أطنان من الكوبالت يمكن أن تصيب سطح الأرض بالكامل وتدمر كل أشكال الحياة على هذا الكوكب. فيزيائي ليو تسيلارد ، الذي وصف هذا التصميم الافتراضي في عام 1950 ، أطلق عليه اسم "آلة يوم القيامة".

أيهما أكثر برودة: قنبلة نووية أم نووية حرارية؟

نموذج بالحجم الكامل لـ "Tsar-bomba"

القنبلة الهيدروجينية أكثر تطوراً وتقدماً من الناحية التكنولوجية من القنبلة الذرية. تفوق قوتها التفجيرية بكثير تلك الخاصة بالقوة الذرية وهي محدودة فقط بعدد المكونات المتاحة. في تفاعل نووي حراري ، لكل نواة (ما يسمى النوى المكونة والبروتونات والنيوترونات) ، يتم إطلاق طاقة أكثر بكثير من التفاعل النووي. على سبيل المثال ، أثناء انشطار نواة اليورانيوم ، يمثل أحد النواة 0.9 ميغا إلكترون فولت (megaelectronvolt) ، وأثناء تخليق نواة الهيليوم من نوى الهيدروجين ، يتم إطلاق طاقة تساوي 6 MeV.

مثل القنابل يسلمإلى الهدف؟

في البداية ، تم إسقاطها من الطائرات ، ولكن تم تحسين الدفاعات الجوية باستمرار ، وأثبت تسليم الأسلحة النووية بهذه الطريقة أنه غير حكيم. مع نمو إنتاج تكنولوجيا الصواريخ ، تم نقل جميع حقوق نقل الأسلحة النووية إلى الصواريخ الباليستية والصواريخ الانسيابية من قواعد مختلفة. لذلك ، لم تعد القنبلة قنبلة ، بل هي رأس حربي.

هناك رأي مفاده أن القنبلة الهيدروجينية الكورية الشمالية أكبر من أن يتم تركيبها على صاروخ - لذلك إذا قررت كوريا الديمقراطية إعادة التهديد إلى الحياة ، فسيتم نقلها عن طريق السفن إلى موقع الانفجار.

ما هي عواقب الحرب النووية؟

هيروشيما وناجازاكي ليست سوى جزء صغير من نهاية العالم المحتملة. على سبيل المثال ، الفرضية المعروفة "الشتاء النووي" ، التي طرحها عالم الفيزياء الفلكية الأمريكي كارل ساجان والجيوفيزيائي السوفيتي جورجي غوليتسين. من المفترض أن انفجار العديد من الرؤوس النووية (ليس في الصحراء أو المياه ، ولكن في المستوطنات) سوف يتسبب في العديد من الحرائق ، وسوف تتناثر كمية كبيرة من الدخان والسخام في الغلاف الجوي ، مما سيؤدي إلى تبريد عالمي. تم انتقاد الفرضية من خلال مقارنة التأثير بالنشاط البركاني ، والذي له تأثير ضئيل على المناخ. بالإضافة إلى ذلك ، يلاحظ بعض العلماء أن الاحترار العالمي من المرجح أن يحدث أكثر من التبريد - ومع ذلك ، يأمل كلا الجانبين ألا نعرف أبدًا.

هل الأسلحة النووية مسموح بها؟

بعد سباق التسلح في القرن العشرين ، غيرت الدول رأيها وقررت الحد من استخدام الأسلحة النووية. تبنت الأمم المتحدة معاهدات بشأن عدم انتشار الأسلحة النووية وحظر التجارب النووية (لم يتم التوقيع على الأخيرة من قبل القوى النووية الشابة ، الهند وباكستان وكوريا الديمقراطية). في يوليو 2017 ، تم تبني معاهدة جديدة لحظر الأسلحة النووية.

تنص المادة الأولى من المعاهدة على أن "كل دولة طرف تتعهد على الإطلاق ، تحت أي ظرف من الظروف ، بتطوير أو اختبار أو تصنيع أو تصنيع أو اقتناء أو امتلاك أو تخزين أسلحة نووية أو أجهزة متفجرة نووية أخرى".

ومع ذلك ، لن تدخل الوثيقة حيز التنفيذ حتى تصدق عليها 50 دولة.