Branduolinė bomba yra ginklas, kurio turėjimas jau atgraso. Kaip veikia atominė bomba

Pasibaigus Antrajam pasauliniam karui, antihitlerinės koalicijos šalys sparčiai bandė viena kitą aplenkti kurdamos galingesnę branduolinę bombą.

Pirmasis bandymas, kurį amerikiečiai atliko su tikrais objektais Japonijoje, iki galo įkaitino situaciją tarp SSRS ir JAV. Galingi sprogimai, griaudėję Japonijos miestuose ir praktiškai sunaikinę visą gyvybę juose, privertė Staliną atsisakyti daugelio pretenzijų pasaulinėje arenoje. Dauguma sovietų fizikų buvo skubiai „mesti“ prie branduolinių ginklų kūrimo.

Kada ir kaip atsirado branduoliniai ginklai

1896-uosius galima laikyti atominės bombos gimimo metais. Būtent tada prancūzų chemikas A. Becquerel atrado, kad uranas yra radioaktyvus. Urano grandininė reakcija sudaro galingą energiją, kuri yra baisaus sprogimo pagrindas. Vargu ar Becquerel įsivaizdavo, kad jo atradimas paskatins branduolinių ginklų – baisiausio ginklo visame pasaulyje – sukūrimą.

XIX amžiaus pabaiga – XX amžiaus pradžia buvo lūžis branduolinių ginklų išradimo istorijoje. Būtent šiuo laikotarpiu įvairių pasaulio šalių mokslininkai sugebėjo atrasti šiuos dėsnius, spindulius ir elementus:

Alfa, gama ir beta spinduliai;
Aptikta daug radioaktyviųjų savybių turinčių cheminių elementų izotopų;
Atrastas radioaktyvaus skilimo dėsnis, kuris nustato radioaktyvaus skilimo intensyvumo laiką ir kiekybinę priklausomybę, priklausomai nuo radioaktyviųjų atomų skaičiaus tiriamajame mėginyje;
Gimė branduolinė izometrija.

1930-aisiais jie pirmą kartą sugebėjo suskaidyti urano atominį branduolį, sugerdami neutronus. Tuo pačiu metu buvo atrasti pozitronai ir neuronai. Visa tai davė galingą postūmį kurti ginklus, naudojančius atominę energiją. 1939 metais buvo užpatentuotas pirmasis pasaulyje atominės bombos dizainas. Tai padarė prancūzų fizikas Fredericas Joliot-Curie.

Dėl tolesnių šios srities tyrimų ir plėtros gimė branduolinė bomba. Šiuolaikinių atominių bombų galia ir sunaikinimo diapazonas yra toks didelis, kad šaliai, kuri turi branduolinį potencialą, galingos armijos praktiškai nereikia, nes viena atominė bomba gali sunaikinti visą valstybę.

Kaip veikia atominė bomba

Atominė bomba susideda iš daugelio elementų, iš kurių pagrindiniai yra:

Atominių bombų korpusas;
Automatikos sistema, kuri kontroliuoja sprogimo procesą;
Branduolinis užtaisas arba kovinė galvutė.

Automatikos sistema yra atominės bombos korpuse kartu su branduoliniu užtaisu. Korpuso konstrukcija turi būti pakankamai patikima, kad apsaugotų kovinę galvutę nuo įvairių išorinių veiksnių ir įtakų. Pavyzdžiui, įvairios mechaninės, šiluminės ar panašios įtakos, kurios gali sukelti neplanuotą didelės galios sprogimą, galintį sunaikinti viską aplinkui.

Automatizavimo užduotis apima visišką sprogimo kontrolę tinkamu laiku, todėl sistemą sudaro šie elementai:

Prietaisas, atsakingas už avarinį detonavimą;
Automatikos sistemos maitinimas;
Ardoma jutiklių sistema;
fiksavimo įtaisas;
Saugos įtaisas.

Kai buvo atlikti pirmieji bandymai, branduolines bombas atgabeno lėktuvai, kurie turėjo laiko palikti paveiktą zoną. Šiuolaikinės atominės bombos yra tokios galingos, kad jas galima pristatyti tik naudojant sparnuotąsias, balistines ar net priešlėktuvines raketas.

Atominėse bombose naudojamos įvairios detonavimo sistemos. Paprasčiausias iš jų yra paprastas įtaisas, kuris suveikia sviediniui pataikius į taikinį.

Viena iš pagrindinių branduolinių bombų ir raketų savybių yra jų skirstymas į kalibrus, kurie yra trijų tipų:

Mažos, tokio kalibro atominių bombų galia prilygsta keliems tūkstančiams tonų trotilo;
Vidutinė (sprogimo galia – kelios dešimtys tūkstančių tonų trotilo);
Didelis, kurio įkrovimo galia matuojama milijonais tonų TNT.

Įdomu tai, kad dažniausiai visų branduolinių bombų galia matuojama tiksliai TNT ekvivalentu, nes nėra skalės, pagal kurią būtų galima išmatuoti atominių ginklų sprogimo galią.

Branduolinių bombų veikimo algoritmai

Bet kuri atominė bomba veikia branduolinės energijos naudojimo principu, kuris išsiskiria branduolinės reakcijos metu. Ši procedūra pagrįsta sunkiųjų branduolių skilimu arba plaučių sinteze. Kadangi ši reakcija išskiria didžiulį energijos kiekį ir per trumpiausią įmanomą laiką, branduolinės bombos sunaikinimo spindulys yra labai įspūdingas. Dėl šios savybės branduoliniai ginklai priskiriami masinio naikinimo ginklams.

Procese, kuris prasideda atominės bombos sprogimu, yra du pagrindiniai taškai:

Tai yra tiesioginis sprogimo centras, kuriame vyksta branduolinė reakcija;
Sprogimo epicentras, esantis toje vietoje, kur sprogo bomba.

Atominės bombos sprogimo metu išsiskirianti branduolinė energija yra tokia stipri, kad žemėje prasideda seisminiai drebėjimai. Tuo pačiu metu šie smūgiai atneša tiesioginį sunaikinimą tik kelių šimtų metrų atstumu (nors, atsižvelgiant į pačios bombos sprogimo jėgą, šie smūgiai nieko nebeveikia).

Branduolinio sprogimo žalos veiksniai

Branduolinės bombos sprogimas atneša ne tik baisų momentinį sunaikinimą. Šio sprogimo pasekmes pajus ne tik į nukentėjusią zoną papuolę žmonės, bet ir jų vaikai, gimę po atominio sprogimo. Naikinimo atominiais ginklais tipai skirstomi į šias grupes:

Šviesos spinduliuotė, kuri atsiranda tiesiogiai sprogimo metu;
Smūgio banga, kurią išskleidė bomba iškart po sprogimo;
Elektromagnetinis impulsas;
skvarbi spinduliuotė;
Radioaktyvi tarša, kuri gali trukti dešimtmečius.

Nors iš pirmo žvilgsnio šviesos blyksnis kelia mažiausią grėsmę, iš tikrųjų jis susidaro dėl didžiulio šiluminės ir šviesos energijos išsiskyrimo. Jo galia ir stiprumas gerokai viršija saulės spindulių galią, todėl šviesos ir šilumos pralaimėjimas kelių kilometrų atstumu gali būti lemtingas.

Labai pavojinga ir spinduliuotė, kuri išsiskiria sprogimo metu. Nors jis trunka neilgai, jis sugeba užkrėsti viską aplinkui, nes jo prasiskverbimo gebėjimas yra neįtikėtinai didelis.

Smūgio banga atominio sprogimo metu veikia kaip ta pati banga įprastų sprogimų metu, tik jos galia ir sunaikinimo spindulys yra daug didesni. Per kelias sekundes jis padaro nepataisomą žalą ne tik žmonėms, bet ir įrangai, pastatams bei supančiai gamtai.

Prasiskverbianti spinduliuotė išprovokuoja spindulinės ligos vystymąsi, o elektromagnetinis impulsas pavojingas tik įrangai. Visų šių veiksnių derinys ir sprogimo galia daro atominę bombą pavojingiausiu ginklu pasaulyje.

Pirmasis pasaulyje branduolinio ginklo bandymas

Pirmoji šalis, kuri sukūrė ir išbandė branduolinius ginklus, buvo Jungtinės Amerikos Valstijos. Būtent JAV vyriausybė skyrė didžiules pinigines subsidijas perspektyvių naujų ginklų kūrimui. Iki 1941 metų pabaigos į JAV buvo pakviesti daug žymių mokslininkų atominės plėtros srityje, kurie iki 1945 metų sugebėjo pristatyti bandymams tinkamos atominės bombos prototipą.

Naujosios Meksikos valstijos dykumoje buvo atliktas pirmasis pasaulyje atominės bombos su sprogstamuoju įtaisu bandymas. 1945 m. liepos 16 d. buvo susprogdinta bomba, pavadinta „Gadget“. Bandymo rezultatas buvo teigiamas, nors kariškiai reikalavo išbandyti branduolinę bombą realiomis kovos sąlygomis.

Matydamas, kad iki pergalės nacių koalicijoje liko tik vienas žingsnis, o daugiau tokios galimybės gali ir nebūti, Pentagonas nusprendė pradėti branduolinį smūgį paskutinei nacistinės Vokietijos sąjungininkei – Japonijai. Be to, branduolinės bombos naudojimas turėjo išspręsti kelias problemas vienu metu:

Siekiant išvengti nereikalingo kraujo praliejimo, kuris neišvengiamai įvyktų, jei JAV kariai įkeltų koją į Japonijos imperatoriškąją teritoriją;
Vienu smūgiu parklupdyti bekompromisius japonus, priverčiant juos sutikti su JAV palankiomis sąlygomis;
Parodykite SSRS (kaip galimas varžovas ateityje), kad JAV armija turi unikalų ginklą, galintį nušluoti nuo žemės paviršiaus bet kurį miestą;
Ir, žinoma, praktiškai pamatyti, ką branduoliniai ginklai gali realiomis kovos sąlygomis.

1945 metų rugpjūčio 6 dieną ant Japonijos miesto Hirosimos buvo numesta pirmoji pasaulyje atominė bomba, kuri buvo panaudota karinėse operacijose. Ši bomba buvo vadinama „Kūdikiui“, nes jos svoris buvo 4 tonos. Bombos numetimas buvo kruopščiai suplanuotas ir pataikė tiksliai ten, kur buvo planuota. Tie namai, kurių sprogimas nesugriovė, sudegė, nes namuose krintusios krosnys išprovokavo gaisrus, visas miestas skendėjo liepsnose.

Po ryškaus blyksnio sekė karščio banga, kuri 4 kilometrų spinduliu sudegino visą gyvybę, o po jos kilusi smūginė banga sugriovė daugumą pastatų.

800 metrų spinduliu karščio smūgio patyrusieji buvo sudeginti gyvi. Sprogimo banga daugeliui nuplėšė apdegusią odą. Po poros minučių prapliupo keistas juodas lietus, kurį sudarė garai ir pelenai. Tie, kurie papuolė po juodu lietumi, gavo nepagydomus nudegimus.

Tie keli, kuriems pasisekė išgyventi, susirgo spinduline liga, kuri tuo metu buvo ne tik netirta, bet ir visiškai nežinoma. Žmonės pradėjo karščiuoti, vemti, pykinti ir pradėti silpnėti.

1945 m. rugpjūčio 9 d. antroji amerikiečių bomba, pavadinta „Fat Man“, buvo numesta ant Nagasakio miesto. Ši bomba turėjo maždaug tokią pat galią kaip ir pirmoji, o jos sprogimo pasekmės buvo tokios pat pražūtingos, nors žmonių žuvo perpus mažiau.

Ant Japonijos miestų numestos dvi atominės bombos pasirodė esąs pirmasis ir vienintelis atominių ginklų panaudojimo atvejis pasaulyje. Per pirmąsias dienas po bombardavimo žuvo daugiau nei 300 000 žmonių. Dar apie 150 tūkst. mirė nuo spindulinės ligos.

Po Japonijos miestų branduolinio bombardavimo Stalinas patyrė tikrą šoką. Jam tapo aišku, kad branduolinių ginklų kūrimo Sovietų Rusijoje klausimas yra visos šalies saugumo klausimas. Jau 1945 metų rugpjūčio 20 dieną pradėjo dirbti specialus atominės energetikos komitetas, kurį skubiai sukūrė I. Stalinas.

Nors branduolinės fizikos tyrimus dar carinėje Rusijoje atliko būrys entuziastų, sovietmečiu jiems nebuvo skiriamas deramas dėmesys. 1938 m. visi šios srities tyrimai buvo visiškai sustabdyti, o daugelis branduolinių mokslininkų buvo represuoti kaip žmonių priešai. Po branduolinių sprogimų Japonijoje sovietų valdžia staigiai pradėjo atkurti branduolinę pramonę šalyje.

Yra įrodymų, kad nacistinėje Vokietijoje buvo vykdomas branduolinių ginklų kūrimas, o būtent vokiečių mokslininkai baigė gaminti „neapdorotą“ amerikiečių atominę bombą, todėl JAV vyriausybė pašalino visus branduolinius specialistus ir visus dokumentus, susijusius su branduolinio ginklo kūrimu. Vokietija.

Sovietų žvalgybos mokykla, karo metais sugebėjusi apeiti visas užsienio žvalgybos tarnybas, dar 1943 metais SSRS perdavė slaptus dokumentus, susijusius su branduolinio ginklo kūrimu. Tuo pat metu sovietų agentai buvo įvesti į visus pagrindinius Amerikos branduolinių tyrimų centrus.

Dėl visų šių priemonių jau 1946 m. buvo parengtos dviejų sovietinių branduolinių bombų gamybos sąlygos:

RDS-1 (su plutonio užtaisu);
RDS-2 (su dviem urano užtaiso dalimis).

Santrumpa „RDS“ buvo iššifruota kaip „Rusija daro pati“, kuri beveik visiškai atitiko tikrovę.

Žinia, kad SSRS pasirengusi paleisti savo branduolinius ginklus, privertė JAV vyriausybę imtis drastiškų priemonių. 1949 metais buvo sukurtas Trojos planas, pagal kurį buvo planuojama numesti atomines bombas ant 70 didžiausių SSRS miestų. Tik baimė dėl atsakomojo smūgio sutrukdė įgyvendinti šį planą.

Ši nerimą kelianti informacija, gauta iš sovietų žvalgybos pareigūnų, privertė mokslininkus dirbti avariniu režimu. Jau 1949 metų rugpjūtį buvo išbandyta pirmoji SSRS pagaminta atominė bomba. Kai JAV sužinojo apie šiuos bandymus, Trojos arklys buvo atidėtas neribotam laikui. Prasidėjo dviejų supervalstybių konfrontacijos era, istorijoje žinoma kaip Šaltasis karas.

Galingiausia branduolinė bomba pasaulyje, žinoma kaip caro bomba, priklauso būtent Šaltojo karo laikotarpiui. Sovietų mokslininkai sukūrė galingiausią bombą žmonijos istorijoje. Jo galia buvo 60 megatonų, nors buvo planuota sukurti 100 kilotonų galios bombą. Ši bomba buvo išbandyta 1961 metų spalį. Ugnies rutulio skersmuo sprogimo metu buvo 10 kilometrų, o sprogimo banga tris kartus apskriejo Žemės rutulį. Būtent šis bandymas privertė daugumą pasaulio šalių pasirašyti susitarimą nutraukti branduolinius bandymus ne tik žemės atmosferoje, bet net kosmose.

Nors atominiai ginklai yra puiki priemonė įbauginti agresyvias šalis, kita vertus, jie gali užgesinti bet kokius karinius konfliktus pačioje užuomazgoje, nes visos konflikto šalys gali būti sunaikintos per atominį sprogimą.

Atominė bomba yra sviedinys, skirtas sukelti didelės jėgos sprogimą dėl labai greito branduolinės (atominės) energijos išsiskyrimo.

Kaip veikia atominės bombos

Branduolinis krūvis yra padalintas į kelias dalis iki kritinio dydžio, todėl kiekvienoje iš jų negalėjo prasidėti savaime besivystanti nekontroliuojama grandininė skiliosios medžiagos atomų dalijimosi reakcija. Tokia reakcija įvyks tik tada, kai visos įkrovos dalys greitai sujungiamos į vieną visumą. Reakcijos užbaigtumas ir galiausiai sprogimo galia labai priklauso nuo atskirų dalių artėjimo greičio. Norėdami perduoti didelės spartos užtaiso dalis, galite naudoti įprastų sprogmenų sprogimą. Jei branduolinio užtaiso dalys yra išdėstytos radialinėmis kryptimis tam tikru atstumu nuo centro, o TNT užtaisai yra išdėstyti išorėje, tada galima įvykdyti įprastų užtaisų sprogimą, nukreiptą į branduolinio užtaiso centrą. Visos branduolinio užtaiso dalys ne tik dideliu greičiu susijungs į vieną visumą, bet ir kurį laiką bus suspaustos iš visų pusių dėl didžiulio sprogimo produktų slėgio ir negalės iškart atsiskirti, kai tik užtaise prasideda branduolinė grandininė reakcija. Dėl to atsiras daug didesnis padalijimas nei be tokio suspaudimo, todėl sprogimo galia padidės. Sprogimo galios padidėjimą su tuo pačiu kiekiu skiliosios medžiagos taip pat palengvina neutronų reflektorius (efektyviausi atšvaitai yra berilis< Be >, grafitas, sunkusis vanduo< H3O >). Pirmajam dalijimuisi, kuris prasidėtų grandininė reakcija, reikalingas bent vienas neutronas. Neįmanoma tikėtis, kad laiku prasidės grandininė reakcija, veikiant neutronams, atsirandantiems savaiminio (spontaniško) branduolio dalijimosi metu, nes pasitaiko palyginti retai: U-235 - 1 suirimas per valandą 1 g. medžiagų. Taip pat atmosferoje yra labai mažai neutronų, kurie egzistuoja laisvoje formoje: per S = 1 cm/kv. per sekundę praskrenda apie 6 neutronus. Dėl šios priežasties branduoliniame užtaise naudojamas dirbtinis neutronų šaltinis – savotiškas branduolinio detonatoriaus dangtelis. Jis taip pat suteikia daug dalijimosi, prasidedančių vienu metu, todėl reakcija vyksta branduolinio sprogimo forma.

Detonacijos galimybės (patrankos ir sprogstamosios schemos)

Yra dvi pagrindinės skiliojo užtaiso susprogdinimo schemos: patranka, kitaip vadinama balistiniu, ir sprogstamoji.

„Pabūklo schema“ buvo naudojama kai kuriuose pirmosios kartos branduolinių ginklų modeliuose. Pabūklo schemos esmė – parako užtaisu iššauti vieną subkritinės masės skiliosios medžiagos bloką („kulką“) į kitą – nejudantį („taikinį“). Blokai suprojektuoti taip, kad sujungus jų bendra masė tampa superkritinė.

Šis sprogdinimo būdas įmanomas tik naudojant urano amuniciją, nes plutonio neutronų fonas yra dviem dydžiais didesnis, o tai labai padidina tikimybę, kad prieš sujungiant blokus įvyks priešlaikinė grandininė reakcija. Tai veda prie nepilno energijos išlaisvinimo (vadinamasis „fizz“, angl.. Norint įgyvendinti pabūklo schemą plutonio šoviniuose, reikia padidinti užtaiso dalių sujungimo greitį iki techniškai nepasiekiamo lygio. Be to uranas yra geresnis už plutonį, atlaiko mechanines perkrovas.

sprogstamoji schema. Ši detonacijos schema apima superkritinės būsenos gavimą suspaudžiant skiliąją medžiagą fokusuota smūgio banga, kurią sukuria cheminių sprogmenų sprogimas. Smūgio bangai sufokusuoti naudojami vadinamieji sprogstamieji lęšiai, o sprogimas vienu metu vykdomas daugelyje taškų tiksliai. Tokios sprogstamųjų medžiagų ir detonacijos vietos nustatymo sistemos sukūrimas vienu metu buvo viena iš sunkiausių užduočių. Susiliejančios smūginės bangos susidarymas buvo užtikrintas naudojant sprogstamuosius lęšius iš „greitų“ ir „lėtų“ sprogstamųjų medžiagų – TATV (triaminotrinitrobenzeno) ir baratolio (trinitrotolueno ir bario nitrato mišinio) bei kai kurių priedų.

Šiaurės Korėja grasina JAV itin galingos vandenilinės bombos bandymu Ramiajame vandenyne. Japonija, kuri gali nukentėti nuo bandymų, Šiaurės Korėjos planus pavadino visiškai nepriimtinais. Prezidentai Donaldas Trumpas ir Kim Jong Unas interviu prisiekia ir kalba apie atvirą karinį konfliktą. Tiems, kurie nesupranta branduolinių ginklų, bet nori būti šioje temoje, „Ateitininkas“ parengė vadovą.

Kaip veikia branduoliniai ginklai?

Kaip ir įprasta dinamito lazdelė, branduolinė bomba naudoja energiją. Tik jis išsiskiria ne primityvios cheminės reakcijos metu, o sudėtingų branduolinių procesų metu. Yra du pagrindiniai būdai, kaip išgauti branduolinę energiją iš atomo. IN branduolio dalijimasis atomo branduolys su neutronu skyla į du mažesnius fragmentus. Branduolinė sintezė – procesas, kurio metu Saulė generuoja energiją – apima dviejų mažesnių atomų sujungimą, kad susidarytų didesnis. Bet kuriame procese, skilimo ar sintezės metu, išsiskiria daug šiluminės energijos ir spinduliuotės. Priklausomai nuo to, ar naudojamas branduolių dalijimasis ar sintezė, bombos skirstomos į branduolinis (atominis) Ir termobranduolinės .

Ar galite plačiau papasakoti apie branduolio dalijimąsi?

Atominės bombos sprogimas virš Hirosimos (1945 m.)

Kaip prisimenate, atomas susideda iš trijų tipų subatominių dalelių: protonų, neutronų ir elektronų. Atomo centras vadinamas šerdis , sudarytas iš protonų ir neutronų. Protonai yra įkrauti teigiamai, elektronai – neigiamai, o neutronai apskritai neturi. Protonų ir elektronų santykis visada yra vienas su vienu, todėl visas atomas turi neutralų krūvį. Pavyzdžiui, anglies atomas turi šešis protonus ir šešis elektronus. Daleles laiko kartu pagrindinė jėga - stipri branduolinė jėga .

Atomo savybės gali labai skirtis priklausomai nuo to, kiek skirtingų dalelių jame yra. Jei pakeisite protonų skaičių, turėsite kitą cheminį elementą. Jei pakeisite neutronų skaičių, gausite izotopas tą patį elementą, kurį turite savo rankose. Pavyzdžiui, anglis turi tris izotopus: 1) anglis-12 (šeši protonai + šeši neutronai), stabili ir dažnai pasitaikanti elemento forma, 2) anglis-13 (šeši protonai + septyni neutronai), kuri yra stabili, bet reta, ir 3) anglis -14 (šeši protonai + aštuoni neutronai), kuri yra reta ir nestabili (arba radioaktyvi).

Dauguma atomų branduolių yra stabilūs, tačiau kai kurie yra nestabilūs (radioaktyvūs). Šie branduoliai spontaniškai išskiria daleles, kurias mokslininkai vadina radiacija. Šis procesas vadinamas radioaktyvusis skilimas . Yra trys skilimo tipai:

Alfa skilimas : Branduolys išmeta alfa dalelę – du protonai ir du neutronai, sujungti kartu. beta skilimas : neutronas virsta protonu, elektronu ir antineutrinu. Išmestas elektronas yra beta dalelė. Spontaniškas padalijimas: branduolys skyla į kelias dalis ir skleidžia neutronus, taip pat skleidžia elektromagnetinės energijos impulsą – gama spindulį. Būtent pastarasis skilimo tipas naudojamas branduolinėje bomboje. Prasideda dalijimosi skleidžiami laisvieji neutronai grandininė reakcija kuri išskiria milžinišką energijos kiekį.

Iš ko pagamintos branduolinės bombos?

Jie gali būti pagaminti iš urano-235 ir plutonio-239. Uranas gamtoje randamas kaip trijų izotopų mišinys: 238U (99,2745% natūralaus urano), 235U (0,72%) ir 234U (0,0055%). Labiausiai paplitęs 238 U nepalaiko grandininės reakcijos: tai sugeba tik 235 U. Norint pasiekti maksimalią sprogimo galią, reikia, kad 235 U kiekis bombos „įdaroje“ būtų ne mažesnis kaip 80%. Todėl uranas krenta dirbtinai praturtinti . Norėdami tai padaryti, urano izotopų mišinys padalijamas į dvi dalis, kad vienoje iš jų būtų daugiau nei 235 U.

Paprastai, kai izotopai yra atskirti, yra daug nusodrintojo urano, kuris negali pradėti grandininės reakcijos, bet yra būdas priversti jį tai padaryti. Faktas yra tas, kad plutonio-239 gamtoje nėra. Bet jį galima gauti bombarduojant 238 U neutronais.

Kaip matuojama jų galia?

Branduolinio ir termobranduolinio užtaiso galia matuojama TNT ekvivalentu – trinitrotolueno kiekiu, kurį reikia susprogdinti, kad būtų gautas panašus rezultatas. Jis matuojamas kilotonais (kt) ir megatonais (Mt). Itin mažų branduolinių ginklų galia yra mažesnė nei 1 kt, o ypač galingos bombos suteikia daugiau nei 1 Mt.

Sovietinės caro Bombos galia, remiantis įvairiais šaltiniais, svyravo nuo 57 iki 58,6 megatonų trotilo, termobranduolinės bombos, kurią KLDR išbandė rugsėjo pradžioje, galia siekė apie 100 kilotonų.

Kas sukūrė branduolinius ginklus?

Amerikiečių fizikas Robertas Oppenheimeris ir generolas Leslie Grovesas

1930-aisiais italų fizikas Enrico Fermi parodė, kad neutronais bombarduoti elementai gali būti paversti naujais elementais. Šio darbo rezultatas buvo atradimas lėti neutronai , taip pat naujų elementų, nepateiktų periodinėje lentelėje, atradimas. Netrukus po Fermio atradimo vokiečių mokslininkai Otto Hahnas Ir Fritzas Strassmannas bombardavo uraną neutronais, todėl susidarė radioaktyvus bario izotopas. Jie padarė išvadą, kad dėl mažo greičio neutronų urano branduolys skyla į dvi smulkesnes dalis.

Šis darbas sujaudino viso pasaulio protus. Prinstono universitete Nielsas Boras dirbo su Johnas Wheeleris sukurti hipotetinį dalijimosi proceso modelį. Jie teigė, kad uranas-235 dalijasi. Maždaug tuo pačiu metu kiti mokslininkai išsiaiškino, kad dalijimosi procesas gamina dar daugiau neutronų. Tai paskatino Bohrą ir Wheelerį užduoti svarbų klausimą: ar dalijimosi metu susidarę laisvieji neutronai galėtų sukelti grandininę reakciją, kuri išskirtų didžiulį kiekį energijos? Jei taip, tuomet būtų galima sukurti neįsivaizduojamos galios ginklus. Jų prielaidas patvirtino prancūzų fizikas Fredericas Joliot-Curie . Jo išvada buvo postūmis kurti branduolinius ginklus.

Kurdami atominius ginklus dirbo Vokietijos, Anglijos, JAV ir Japonijos fizikai. Iki Antrojo pasaulinio karo pradžios Albertas Einšteinas parašė JAV prezidentui Franklinas Ruzveltas kad nacistinė Vokietija planuoja išvalyti uraną-235 ir sukurti atominę bombą. Dabar paaiškėjo, kad Vokietija toli gražu nevykdo grandininės reakcijos: jie kūrė „nešvarią“, labai radioaktyvią bombą. Kad ir kaip būtų, JAV vyriausybė atidavė visas pastangas, kad per trumpiausią laiką būtų sukurta atominė bomba. Buvo pradėtas Manheteno projektas, kuriam vadovavo amerikiečių fizikas Robertas Oppenheimeris ir bendras Leslie Groves . Jame dalyvavo žymūs mokslininkai, emigravę iš Europos. Iki 1945 metų vasaros buvo sukurtas atominis ginklas, pagrįstas dviejų tipų skiliosiomis medžiagomis – uranu-235 ir plutoniu-239. Viena bomba – plutonio „Thing“ – buvo susprogdinta bandymų metu, o dar dvi – urano „Kid“ ir plutonio „Fat Man“ – buvo numestos ant Japonijos miestų Hirosimos ir Nagasakio.

Kaip veikia termobranduolinė bomba ir kas ją išrado?

Termobranduolinė bomba yra pagrįsta reakcija branduolių sintezė . Skirtingai nuo branduolio dalijimosi, kuris gali vykti ir spontaniškai, ir priverstinai, branduolių sintezė neįmanoma be išorinės energijos tiekimo. Atomo branduoliai yra teigiamai įkrauti, todėl vienas kitą atstumia. Ši situacija vadinama Kulono barjeru. Norint įveikti atstūmimą, būtina šias daleles išsklaidyti beprotišku greičiu. Tai galima padaryti esant labai aukštai temperatūrai – maždaug kelių milijonų kelvinų (iš čia ir pavadinimas). Yra trijų tipų termobranduolinės reakcijos: savaime palaikančios (vyksta žvaigždžių viduje), valdomos ir nekontroliuojamos arba sprogstamosios – jos naudojamos vandenilinėse bombose.

Atominio užtaiso inicijuotos termobranduolinės sintezės bombos idėją savo kolegai pasiūlė Enrico Fermi. Edvardas Telleris dar 1941 m., pačioje Manheteno projekto pradžioje. Tačiau tuo metu ši idėja nebuvo paklausa. Tellerio patobulinimai pagerėjo Stanislavas Ulamas , todėl termobranduolinės bombos idėja praktiškai įgyvendinama. 1952 metais Enewetok atole buvo išbandytas pirmasis termobranduolinis sprogstamasis įtaisas operacijos „Ivy Mike“ metu. Tačiau tai buvo laboratorinis mėginys, netinkamas kovai. Po metų Sovietų Sąjunga susprogdino pirmąją pasaulyje termobranduolinę bombą, surinktą pagal fizikų projektą. Andrejus Sacharovas Ir Julija Khariton . Prietaisas priminė sluoksniuotą pyragą, todėl didžiulis ginklas buvo pramintas „Sloika“. Tolimesnio vystymosi eigoje gimė galingiausia bomba Žemėje – „Caro Bomba“ arba „Kuzkino motina“. 1961 m. spalį jis buvo išbandytas Novaja Zemljos salyne.

Iš ko pagamintos termobranduolinės bombos?

Jei taip manai vandenilis o termobranduolinės bombos yra skirtingi dalykai, tu klydai. Šie žodžiai yra sinonimai. Būtent vandenilis (tiksliau, jo izotopai - deuteris ir tritis), reikalingas termobranduolinei reakcijai atlikti. Tačiau iškyla sunkumas: norint susprogdinti vandenilinę bombą, pirmiausia reikia gauti aukštą temperatūrą įprastinio branduolinio sprogimo metu – tik tada pradės reaguoti atomo branduoliai. Todėl termobranduolinės bombos atveju dizainas vaidina svarbų vaidmenį.

Plačiai žinomos dvi schemos. Pirmasis yra Sacharovo „pūtimas“. Centre buvo branduolinis detonatorius, kurį supo ličio deuterido, sumaišyto su tričiu, sluoksniais, tarp kurių buvo prisodrinto urano sluoksniai. Ši konstrukcija leido pasiekti galią per 1 Mt. Antroji – amerikietiška Teller-Ulam schema, kur branduolinė bomba ir vandenilio izotopai buvo išdėstyti atskirai. Tai atrodė taip: iš apačios - indas su skysto deuterio ir tričio mišiniu, kurio centre buvo "uždegimo žvakė" - plutonio strypas, o iš viršaus - įprastas branduolinis užtaisas, ir visa tai sunkiųjų metalų apvalkalas (pavyzdžiui, nusodrintasis uranas). Greitieji neutronai, susidarantys sprogimo metu, sukelia atomo dalijimosi reakcijas urano apvalkale ir prideda energijos prie bendros sprogimo energijos. Pridėjus papildomus ličio urano-238 deuterido sluoksnius, galite sukurti neribotos galios sviedinius. 1953 m. sovietų fizikas Viktoras Davidenko netyčia pakartojo Teller-Ulam idėją ir jos pagrindu Sacharovas sugalvojo kelių etapų schemą, kuri leido sukurti precedento neturinčios galios ginklus. Būtent pagal šią schemą dirbo Kuzkinos mama.

Kokios dar bombos yra?

Taip pat yra neutroninių, bet tai paprastai yra baisu. Tiesą sakant, neutroninė bomba yra mažo našumo termobranduolinė bomba, kurios sprogimo energijos 80% sudaro spinduliuotė (neutroninė spinduliuotė). Tai atrodo kaip paprastas mažo našumo branduolinis užtaisas, prie kurio pridedamas blokas su berilio izotopu - neutronų šaltinis. Kai sprogsta branduolinis ginklas, prasideda termobranduolinė reakcija. Šio tipo ginklą sukūrė amerikiečių fizikas Samuelis Cohenas . Buvo manoma, kad neutroniniai ginklai sunaikina visą gyvybę net ir prieglaudose, tačiau tokių ginklų sunaikinimo diapazonas yra mažas, nes atmosfera išsklaido greitus neutronų srautus, o smūginė banga yra stipresnė dideliais atstumais.

Bet kaip su kobalto bomba?

Ne, sūnau, tai fantastiška. Jokia šalis oficialiai neturi kobalto bombų. Teoriškai tai yra termobranduolinė bomba su kobalto apvalkalu, užtikrinančiu stiprią radioaktyvią teritorijos užterštumą net esant santykinai silpnam branduoliniam sprogimui. 510 tonų kobalto gali užkrėsti visą Žemės paviršių ir sunaikinti visą planetos gyvybę. Fizikas Liūtas Szilardas , kuris 1950 m. aprašė šį hipotetinį dizainą, pavadino jį „Pastarosios dienos mašina“.

Kas yra šaltesnis: branduolinė bomba ar termobranduolinė?

Viso mastelio „Caro bombos“ modelis

Vandenilinė bomba yra daug pažangesnė ir technologiškai pažangesnė nei atominė bomba. Jo sprogstamoji galia gerokai viršija atominės ir ją riboja tik turimų komponentų skaičius. Termobranduolinės reakcijos metu kiekvienam nukleonui (vadinamiesiems sudedamiesiems branduoliams, protonams ir neutronams) išsiskiria daug daugiau energijos nei branduolinės reakcijos metu. Pavyzdžiui, urano branduolio dalijimosi metu vienam nukleonui tenka 0,9 MeV (megaelektronvolto), o helio branduolio sintezės metu iš vandenilio branduolių išsiskiria 6 MeV lygi energija.

Kaip bombos pristatytiį tikslą?

Iš pradžių jie buvo numesti iš orlaivių, tačiau oro gynyba buvo nuolat tobulinama, o tiekti branduolinius ginklus tokiu būdu pasirodė neprotinga. Augant raketų technologijų gamybai, visos teisės tiekti branduolinius ginklus buvo perduotos įvairių bazių balistinėms ir sparnuotoms raketoms. Todėl bomba jau ne bomba, o kovinė galvutė.

Yra nuomonė, kad Šiaurės Korėjos vandenilinė bomba yra per didelė, kad ją būtų galima montuoti ant raketos – tad jei KLDR nuspręs atnešti grėsmę gyvybei, ji bus nugabenta laivu į sprogimo vietą.

Kokios yra branduolinio karo pasekmės?

Hirosima ir Nagasakis yra tik maža galimos apokalipsės dalis. Pavyzdžiui, gerai žinoma „branduolinės žiemos“ hipotezė, kurią iškėlė amerikiečių astrofizikas Carlas Saganas ir sovietų geofizikas Georgijus Golitsynas. Spėjama, kad sprogus kelioms branduolinėms galvutėms (ne dykumoje ar vandenyje, o gyvenvietėse) kils daug gaisrų, o į atmosferą išsitaškys didelis kiekis dūmų ir suodžių, o tai lems visuotinį atšalimą. Hipotezė kritikuojama lyginant poveikį su vulkanine veikla, kuri turi mažai įtakos klimatui. Be to, kai kurie mokslininkai pažymi, kad globalinis atšilimas labiau tikėtinas nei atšalimas – tačiau abi pusės tikisi, kad to niekada nesužinosime.

Ar leidžiami branduoliniai ginklai?

Po XX amžiaus ginklavimosi varžybų šalys persigalvojo ir nusprendė apriboti branduolinio ginklo naudojimą. JT priėmė sutartis dėl branduolinių ginklų neplatinimo ir branduolinių bandymų draudimo (pastarosios nepasirašė jaunos branduolinės valstybės Indija, Pakistanas ir KLDR). 2017 metų liepą buvo priimta nauja sutartis, draudžianti branduolinius ginklus.

„Kiekviena valstybė, šios Konvencijos Šalis, įsipareigoja niekada ir jokiomis aplinkybėmis nekurti, nebandyti, negaminti, kitaip įsigyti, nelaikyti ar kaupti branduolinių ginklų ar kitų branduolinių sprogstamųjų įtaisų“, – rašoma pirmame sutarties straipsnyje.

Tačiau dokumentas neįsigalios, kol jo ratifikuosis 50 valstybių.

Tokio galingo ginklo kaip branduolinė bomba atsiradimas buvo objektyvaus ir subjektyvaus pobūdžio globalių veiksnių sąveikos rezultatas. Objektyviai jo atsiradimą lėmė sparti mokslo raida, prasidėjusi nuo esminių fizikos atradimų XX amžiaus pirmoje pusėje. Stipriausias subjektyvus veiksnys buvo 40-ųjų karinė-politinė situacija, kai antihitlerinės koalicijos šalys – JAV, Didžioji Britanija, SSRS – bandė viena kitą aplenkti kurdamos branduolinius ginklus.

Būtinos sąlygos sukurti branduolinę bombą

Mokslinio kelio į atominių ginklų kūrimą atspirties taškas buvo 1896 m., kai prancūzų chemikas A. Becquerel atrado urano radioaktyvumą. Būtent grandininė šio elemento reakcija buvo baisių ginklų kūrimo pagrindas.

XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pirmaisiais dešimtmečiais mokslininkai atrado alfa, beta, gama spindulius, atrado daugybę cheminių elementų radioaktyvių izotopų, radioaktyvaus skilimo dėsnį, padėjo pamatus branduolinės izometrijos tyrimams. 1930-aisiais tapo žinomi neutronas ir pozitronas, o urano atomo branduolys su neutronų absorbcija pirmą kartą buvo padalintas. Tai buvo postūmis kurti branduolinius ginklus. Prancūzų fizikas Frédéricas Joliot-Curie pirmasis išrado ir užpatentavo branduolinės bombos konstrukciją 1939 m.

Dėl tolesnės plėtros branduoliniai ginklai tapo istoriškai precedento neturinčiu kariniu-politiniu ir strateginiu reiškiniu, galinčiu užtikrinti valstybės savininkės nacionalinį saugumą ir sumažinti visų kitų ginklų sistemų pajėgumus.

Atominės bombos dizainą sudaro daugybė skirtingų komponentų, tarp kurių yra du pagrindiniai:

rėmas,
automatizavimo sistema.

Automatika kartu su branduoliniu užtaisu yra dėkle, apsaugančiame juos nuo įvairių poveikių (mechaninių, terminių ir kt.). Automatikos sistema kontroliuoja, kad sprogimas įvyktų griežtai nustatytu laiku. Jį sudaro šie elementai:

avarinis detonavimas;
saugos ir užrakinimo įtaisas;
maitinimo šaltinis;
įkrovos detonacijos jutikliai.

Atominių užtaisų pristatymas atliekamas aviacijos, balistinių ir sparnuotųjų raketų pagalba. Tuo pačiu metu branduolinė amunicija gali būti sausumos minos, torpedos, aviacinių bombų ir kt.

Branduolinių bombų detonavimo sistemos yra skirtingos. Paprasčiausias yra įpurškimo įtaisas, kuriame sprogimo impulsas yra pataikyti į taikinį ir vėliau susiformuoti superkritinė masė.

Dar viena atominių ginklų savybė – kalibro dydis: mažas, vidutinis, didelis. Dažniausiai sprogimo galia apibūdinama TNT ekvivalentu. Mažo kalibro branduolinis ginklas reiškia kelių tūkstančių tonų trotilo įkrovimo talpą. Vidutinis kalibras jau prilygsta dešimčiai tūkstančių tonų trotilo, didelis – matuojamas milijonais.

Veikimo principas

Atominės bombos schema pagrįsta branduolinės energijos, išsiskiriančios branduolinės grandininės reakcijos metu, panaudojimo principu. Tai sunkiųjų branduolių dalijimosi arba lengvųjų branduolių sintezės procesas. Dėl to, kad per trumpiausią laiką išsiskiria didžiulis kiekis vidinės branduolinės energijos, branduolinė bomba priskiriama masinio naikinimo ginklui.

Šiame procese yra du pagrindiniai punktai:

branduolinio sprogimo centras, kuriame tiesiogiai vyksta procesas;
epicentras, kuris yra šio proceso projekcija į paviršių (žemę ar vandenį).

Branduolinis sprogimas išskiria tam tikrą kiekį energijos, kuri, nukreipta į žemę, sukelia seisminius drebulius. Jų paplitimo diapazonas labai didelis, tačiau didelė žala aplinkai padaroma vos kelių šimtų metrų atstumu.

Branduoliniai ginklai turi keletą naikinimo tipų:

šviesos emisija,
radioaktyvioji tarša,
šoko banga,
prasiskverbianti spinduliuotė,
elektromagnetinis impulsas.

Branduolinį sprogimą lydi ryškus blyksnis, kuris susidaro dėl didelio šviesos ir šiluminės energijos kiekio išsiskyrimo. Šios blykstės stiprumas daug kartų viršija saulės spindulių galią, todėl šviesos ir šilumos žalos pavojus tęsiasi net kelis kilometrus.

Kitas labai pavojingas branduolinės bombos poveikio veiksnys yra sprogimo metu susidaranti radiacija. Jis veikia tik pirmas 60 sekundžių, tačiau turi maksimalią įsiskverbimo galią.

Smūgio banga turi didelę galią ir didelį ardomąjį poveikį, todėl per kelias sekundes padaro didelę žalą žmonėms, įrangai, pastatams.

Prasiskverbianti spinduliuotė yra pavojinga gyviems organizmams ir yra žmonių spindulinės ligos priežastis. Elektromagnetinis impulsas veikia tik techniką.

Visos šios žalos rūšys kartu paverčia atominę bombą labai pavojingu ginklu.

Pirmieji branduolinės bombos bandymai

JAV buvo pirmosios, kurios parodė didžiausią susidomėjimą atominiais ginklais. 1941 metų pabaigoje šalyje buvo skirtos didžiulės lėšos ir ištekliai branduoliniams ginklams sukurti. Darbo rezultatas – pirmieji atominės bombos su sprogstamuoju įtaisu „Gadget“ bandymai, kurie įvyko 1945 metų liepos 16 dieną JAV Naujosios Meksikos valstijoje.

JAV laikas imtis veiksmų. Pergalingai Antrojo pasaulinio karo pabaigai buvo nuspręsta nugalėti nacistinės Vokietijos sąjungininkę – Japoniją. Pentagone buvo pasirinkti taikiniai pirmiesiems branduoliniams smūgiams, kuriais JAV norėjo pademonstruoti, kokius galingus ginklus jos turi.

Tų pačių metų rugpjūčio 6 dieną ant Japonijos miesto Hirosimos buvo numesta pirmoji atominė bomba pavadinimu „Kid“, o rugpjūčio 9 dieną ant Nagasakio nukrito bomba pavadinimu „Fat Man“.

Hirošimoje pataikymas buvo laikomas idealiu: branduolinis įtaisas sprogo 200 metrų aukštyje. Sprogimo banga japonų namuose apvertė krosnis, šildomas anglimi. Dėl to kilo daug gaisrų net toli nuo epicentro esančiose miesto vietovėse.

Po pradinio blyksnio sekė kelias sekundes trukęs karščio bangos smūgis, tačiau jo galia, apimanti 4 km spindulį, išlydė plyteles ir kvarcą granito plokštėse, sudegino telegrafo stulpus. Po karščio atėjo smūgio banga. Vėjo greitis siekė 800 km/h, o jo gūsis mieste nugriovė beveik viską. Iš 76 000 pastatų 70 000 buvo visiškai sunaikinti.

Po kelių minučių pradėjo kristi keistas didelių juodų lašų lietus. Ją sukėlė kondensatas, susidaręs šaltesniuose atmosferos sluoksniuose iš garų ir pelenų.

800 metrų atstumu ugnies kamuoliu pataikyti žmonės apdegė ir virto dulkėmis. Kai kuriems nuo smūgio bangos nuplėšė apdegusią odą. Juodo radioaktyvaus lietaus lašai paliko nepagydomus nudegimus.

Išgyvenusieji susirgo anksčiau nežinoma liga. Jie pradėjo jausti pykinimą, vėmimą, karščiavimą, silpnumo priepuolius. Baltųjų kraujo kūnelių kiekis kraujyje smarkiai sumažėjo. Tai buvo pirmieji spindulinės ligos požymiai.

Praėjus 3 dienoms po Hirosimos bombardavimo, ant Nagasakio buvo numesta bomba. Jis turėjo tą pačią galią ir sukėlė panašų poveikį.

Dvi atominės bombos per kelias sekundes nužudė šimtus tūkstančių žmonių. Pirmąjį miestą smūgio banga praktiškai nušlavė nuo žemės paviršiaus. Daugiau nei pusė civilių (apie 240 tūkst. žmonių) mirė iš karto nuo žaizdų. Daugelis žmonių buvo paveikti radiacijos, dėl kurios atsirado spindulinė liga, vėžys, nevaisingumas. Nagasakyje pirmosiomis dienomis žuvo 73 tūkstančiai žmonių, o po kurio laiko iš didelės agonijos mirė dar 35 tūkstančiai gyventojų.

Vaizdo įrašas: branduolinės bombos bandymai

RDS-37 testai

Atominės bombos sukūrimas Rusijoje

Bombardavimo pasekmės ir Japonijos miestų gyventojų istorija sukrėtė I. Staliną. Tapo aišku, kad nuosavų branduolinių ginklų kūrimas yra nacionalinio saugumo reikalas. 1945 metų rugpjūčio 20 dieną Rusijoje darbą pradėjo Atominės energetikos komitetas, vadovaujamas L. Berijos.

Branduolinės fizikos tyrimai SSRS vykdomi nuo 1918 m. 1938 metais Mokslų akademijoje buvo įkurta atominio branduolio komisija. Tačiau prasidėjus karui beveik visi darbai šia kryptimi buvo sustabdyti.

1943 m. sovietų žvalgybos pareigūnai, perduoti iš Anglijos, uždarė mokslinius straipsnius apie atominę energiją, iš kurių paaiškėjo, kad atominės bombos kūrimas Vakaruose pažengė toli į priekį. Tuo pačiu metu JAV patikimi agentai buvo pristatyti keliuose Amerikos branduolinių tyrimų centruose. Jie perdavė informaciją apie atominę bombą sovietų mokslininkams.

Dviejų atominės bombos variantų kūrimo technines užduotis sudarė jų kūrėjas ir vienas iš mokslo lyderių Yu. Kharitonas. Pagal jį buvo planuojama sukurti RDS („specialųjį reaktyvinį variklį“), kurio indeksai yra 1 ir 2:

RDS-1 - bomba su plutonio užtaisu, kurį turėjo pakenkti sferinis suspaudimas. Jo prietaisą perdavė Rusijos žvalgyba.
RDS-2 yra pabūklo bomba su dviem urano užtaiso dalimis, kurios turi artėti viena prie kitos patrankos vamzdyje, kol susidaro kritinė masė.

Garsiosios RDS istorijoje labiausiai paplitęs dekodavimas – „Rusija tai daro pati“ – sugalvojo Yu.Charitono pavaduotojas moksliniam darbui K.Shchelkinas. Šie žodžiai labai tiksliai perteikė kūrinio esmę.

Informacija, kad SSRS įvaldė branduolinio ginklo paslaptis, sukėlė JAV impulsą kuo greičiau pradėti prevencinį karą. 1949 metų liepą pasirodė Trojos planas, pagal kurį karo veiksmus planuota pradėti 1950 metų sausio 1 dieną. Tada atakos data buvo perkelta į 1957 m. sausio 1 d., su sąlyga, kad visos NATO šalys stos į karą.

Žvalgybos kanalais gauta informacija paspartino sovietų mokslininkų darbą. Vakarų ekspertų nuomone, sovietų branduoliniai ginklai negalėjo būti sukurti anksčiau nei 1954–1955 m. Tačiau pirmosios atominės bombos bandymas įvyko SSRS 1949 m. rugpjūčio pabaigoje.

1949 metų rugpjūčio 29 dieną Semipalatinsko bandymų poligone buvo susprogdintas branduolinis įrenginys RDS-1 – pirmoji sovietinė atominė bomba, kurią išrado I.Kurchatovo ir Ju.Charitono vadovaujama mokslininkų komanda. Sprogimo galia siekė 22 kt. Užtaiso konstrukcija imitavo amerikietišką „Fat Man“, o elektroninį užpildą sukūrė sovietų mokslininkai.

Trojos planas, pagal kurį amerikiečiai ketino numesti atomines bombas ant 70 SSRS miestų, buvo sužlugdytas dėl atsakomojo smūgio tikimybės. Įvykis Semipalatinsko poligone informavo pasaulį, kad sovietų atominė bomba nutraukė Amerikos monopolį turėti naujų ginklų. Šis išradimas visiškai sugriovė militaristinį JAV ir NATO planą ir neleido vystytis Trečiajam pasauliniam karui. Prasidėjo nauja istorija – pasaulinės taikos era, kuriai gresia visiškas sunaikinimas.

Pasaulio „branduolinis klubas“.

Branduolinis klubas yra kelių valstybių, turinčių branduolinius ginklus, simbolis. Šiandien yra tokių ginklų:

JAV (nuo 1945 m.)
Rusijoje (iš pradžių SSRS, nuo 1949 m.)
JK (nuo 1952 m.)
Prancūzijoje (nuo 1960 m.)
Kinijoje (nuo 1964 m.)
Indijoje (nuo 1974 m.)
Pakistane (nuo 1998 m.)
Šiaurės Korėjoje (nuo 2006 m.)

Izraelis taip pat laikomas turinčiu branduolinių ginklų, nors šalies vadovybė nekomentuoja jo buvimo. Be to, NATO valstybių narių (Vokietija, Italija, Turkija, Belgija, Nyderlandai, Kanada) ir sąjungininkų (Japonija, Pietų Korėja, nepaisant oficialaus atsisakymo) teritorijoje yra JAV branduoliniai ginklai.

Kazachstanas, Ukraina, Baltarusija, kuriai po SSRS žlugimo priklausė dalis branduolinių ginklų, 90-aisiais perdavė Rusijai, kuri tapo vienintele sovietų branduolinio arsenalo paveldėtoja.

Atominiai (branduoliniai) ginklai – galingiausias pasaulinės politikos įrankis, tvirtai įėjęs į valstybių santykių arsenalą. Viena vertus, tai veiksminga atgrasymo priemonė, kita vertus, tai svarus argumentas siekiant užkirsti kelią kariniam konfliktui ir stiprinti taiką tarp jėgų, kurioms priklauso šie ginklai. Tai ištisos žmonijos istorijos ir tarptautinių santykių eros simbolis, su kuriuo reikia elgtis labai išmintingai.

Vaizdo įrašas: branduolinių ginklų muziejus

Vaizdo įrašas apie Rusijos carą Bombą

Jei turite klausimų - palikite juos komentaruose po straipsniu. Mes arba mūsų lankytojai mielai į juos atsakys.

Šimtai tūkstančių žinomų ir pamirštų senovės ginklanešių kovojo ieškodami idealaus ginklo, galinčio vienu paspaudimu išgarinti priešo armiją. Periodiškai šių paieškų pėdsakus galima aptikti pasakose, daugiau ar mažiau patikimai apibūdinančiose stebuklingą kardą ar lanką, pataikiusį be nepataiko.

Laimei, technologinė pažanga ilgą laiką judėjo taip lėtai, kad tikrasis gniuždomųjų ginklų įsikūnijimas išliko sapnuose ir žodiniuose pasakojimuose, o vėliau ir knygų puslapiuose. XIX amžiaus mokslinis ir technologinis šuolis sudarė sąlygas atsirasti pagrindinei XX amžiaus fobijai. Realiomis sąlygomis sukurta ir išbandyta branduolinė bomba padarė perversmą ir kariniuose reikaluose, ir politikoje.

Ginklų kūrimo istorija

Ilgą laiką buvo manoma, kad galingiausi ginklai gali būti sukurti tik naudojant sprogmenis. Su smulkiausiomis dalelėmis dirbusių mokslininkų atradimai moksliškai pagrindė, kad elementariųjų dalelių pagalba galima generuoti milžinišką energiją. Pirmuoju iš tyrėjų serijos galima vadinti Bekerelį, kuris 1896 metais atrado urano druskų radioaktyvumą.

Pats uranas žinomas nuo 1786 m., tačiau tuo metu niekas neįtarė jo radioaktyvumo. XIX–XX amžių sandūros mokslininkų darbai atskleidė ne tik ypatingas fizines savybes, bet ir galimybę gauti energijos iš radioaktyviųjų medžiagų.

Ginklų gamybos urano pagrindu galimybė pirmą kartą buvo išsamiai aprašyta, paskelbta ir patentuota prancūzų fizikai, Joliot-Curie sutuoktinių 1939 m.

Nepaisant ginklų vertės, patys mokslininkai griežtai priešinosi tokio niokojančio ginklo sukūrimui.

Antrąjį pasaulinį karą išgyvenę rezistencijoje, šeštajame dešimtmetyje, sutuoktiniai (Frederickas ir Irene), suvokdami naikinančią karo galią, pasisako už visuotinį nusiginklavimą. Jiems pritaria Nielsas Bohras, Albertas Einšteinas ir kiti žymūs to meto fizikai.

Tuo tarpu, kol Joliot-Ciuri buvo užsiėmę nacių problema Paryžiuje, kitoje planetos pusėje, Amerikoje, buvo kuriamas pirmasis pasaulyje branduolinis užtaisas. Darbui vadovavusiam Robertui Oppenheimeriui buvo suteiktos plačiausios galios ir didžiuliai ištekliai. 1941 m. pabaiga buvo pažymėta Manheteno projekto pradžia, dėl kurios galiausiai buvo sukurtas pirmasis kovinis branduolinis užtaisas.

Los Alamos mieste, Naujojoje Meksikoje, buvo pastatyti pirmieji gamybiniai įrenginiai, skirti gaminti ginklams skirtą uraną. Ateityje tie patys branduoliniai centrai atsiras visoje šalyje, pavyzdžiui, Čikagoje, Oak Ridge, Tenesio valstijoje, tyrimai buvo atlikti ir Kalifornijoje. Į bombos kūrimą buvo įmestos geriausios Amerikos universitetų profesorių, taip pat iš Vokietijos pabėgusių fizikų pajėgos.

Pačiame „Trečiame Reiche“ fiureriui būdingu būdu buvo pradėtas kurti naujo tipo ginklas.

Kadangi Apsėstasis labiau domėjosi tankais ir lėktuvais, o kuo daugiau, tuo geriau, naujos stebuklingos bombos poreikio jis nematė.

Atitinkamai, Hitlerio neparemti projektai geriausiu atveju judėjo sraigės greičiu.

Kai pradėjo kepti ir paaiškėjo, kad tankus ir lėktuvus prarijo Rytų frontas, naujasis stebuklingas ginklas sulaukė palaikymo. Tačiau jau buvo per vėlu, bombardavimo sąlygomis ir nuolatine sovietų tankų pleištų baime nebuvo įmanoma sukurti įrenginio su branduoliniu komponentu.

Sovietų Sąjunga daugiau dėmesio skyrė galimybei sukurti naujo tipo naikinamąjį ginklą. Prieškariu fizikai rinko ir apibendrino bendras žinias apie branduolinę energetiką ir galimybę sukurti branduolinį ginklą. Žvalgyba sunkiai dirbo per visą branduolinės bombos kūrimo laikotarpį tiek SSRS, tiek JAV. Karas suvaidino reikšmingą vaidmenį stabdant plėtros tempą, nes didžiuliai ištekliai atiteko frontui.

Tiesa, akademikas Kurchatovas Igoris Vasiljevičius su jam būdingu užsispyrimu skatino visų pavaldžių padalinių darbą ir šia kryptimi. Žvelgiant šiek tiek į priekį, būtent jam bus nurodyta paspartinti ginklų kūrimą, kylant Amerikos smūgio SSRS miestams grėsmei. Būtent jam, stovėjusiam didžiulės šimtų ir tūkstančių mokslininkų ir darbininkų mašinos žvyre, bus suteiktas sovietinės atominės bombos tėvo garbės vardas.

Pirmasis pasaulyje testas

Bet grįžkime prie Amerikos branduolinės programos. Iki 1945 metų vasaros amerikiečių mokslininkams pavyko sukurti pirmąją pasaulyje branduolinę bombą. Kiekvienas berniukas, pasidaręs pats ar parduotuvėje nusipirkęs galingą petardą, patiria nepaprastas kančias, nori kuo greičiau ją susprogdinti. 1945 m. šimtai JAV kariškių ir mokslininkų patyrė tą patį.

1945 metų birželio 16 dieną Alamogordo dykumoje, Naujojoje Meksikoje, buvo atlikti pirmieji branduolinio ginklo bandymai istorijoje ir vienas galingiausių tuo metu sprogimų.

Detonaciją iš bunkerio stebėjusius liudininkus sukrėtė jėga, kuria užtaisas sprogo 30 metrų plieninio bokšto viršuje. Iš pradžių viską užliejo šviesa, kelis kartus stipresnė už saulę. Tada į dangų pakilo ugnies kamuolys, virtęs dūmų stulpeliu, kuris įgavo formą garsiajame grybe.

Kai tik dulkės nusėdo, į sprogimo vietą atskubėjo tyrėjai ir bombų gamintojai. Jie stebėjo pasekmes iš „Sherman“ tankų su švinu. Tai, ką jie pamatė, juos išgąsdino, joks ginklas tokios žalos nepadarys. Smėlis vietomis ištirpo iki stiklo.

Taip pat buvo rasta mažyčių bokšto liekanų, didžiulio skersmens piltuvėlyje, sugadintos ir suskaidytos konstrukcijos aiškiai iliustruoja griaunančią galią.

Įtakojantys veiksniai

Šis sprogimas suteikė pirmąją informaciją apie naujojo ginklo galią, apie tai, kaip jis gali sunaikinti priešą. Tai yra keli veiksniai:

šviesos spinduliuotė, blykstė, galinti apakinti net saugomus regėjimo organus;
smūginė banga, tanki oro srovė, judanti iš centro, sunaikinanti daugumą pastatų;
elektromagnetinis impulsas, kuris išjungia didžiąją dalį įrangos ir neleidžia pirmą kartą po sprogimo naudotis ryšiais;
prasiskverbioji spinduliuotė, pavojingiausias veiksnys tiems, kurie prisiglaudė nuo kitų žalingų veiksnių, skirstoma į alfa-beta-gama spinduliuotę;
radioaktyvioji tarša, galinti neigiamai paveikti sveikatą ir gyvybę dešimtis ar net šimtus metų.

Tolesnis branduolinių ginklų naudojimas, įskaitant kovą, parodė visas poveikio gyviems organizmams ir gamtai ypatybes. 1945 m. rugpjūčio 6 d. buvo paskutinė diena dešimtims tūkstančių mažo Hirosimos miesto, tuo metu garsėjusio keliais svarbiais kariniais objektais, gyventojų.

Karo Ramiajame vandenyne baigtis buvo iš anksto nustatyta, tačiau Pentagonas manė, kad operacija Japonijos salyne kainuos daugiau nei milijoną JAV jūrų pėstininkų gyvybių. Buvo nuspręsta vienu akmeniu nužudyti kelis paukščius, ištraukti Japoniją iš karo, taupant nusileidimo operaciją, išbandyti naujus ginklus ir paskelbti tai visam pasauliui, o svarbiausia – SSRS.

Vieną valandą nakties lėktuvas, kuriame buvo branduolinė bomba „Kid“, pakilo į misiją.

Virš miesto numesta bomba sprogo maždaug 600 metrų aukštyje 8.15 val. Visi pastatai, esantys 800 metrų atstumu nuo epicentro, buvo sunaikinti. Išliko vos kelių pastatų sienos, skirtos 9 balų žemės drebėjimui.

Iš dešimties žmonių, kurie sprogimo metu buvo 600 metrų spinduliu, tik vienas galėjo išgyventi. Šviesos spinduliuotė pavertė žmones anglimi, palikdama ant akmens šešėlio pėdsakus – tamsų vietos, kurioje buvo žmogus, įspaudą. Po to kilusi sprogimo banga buvo tokia stipri, kad galėjo išmušti stiklą 19 kilometrų atstumu nuo sprogimo vietos.

Tanki oro srovė pro langą išmušė vieną paauglį iš namų, nusileidęs, vaikinas pamatė, kaip tarsi kortos klostosi namo sienos. Po sprogimo bangos kilo ugninis viesulas, sunaikinęs tuos kelis gyventojus, kurie išgyveno po sprogimo ir nespėjo palikti gaisro zonos. Tie, kurie buvo atokiau nuo sprogimo, pradėjo jausti sunkų negalavimą, kurio priežastis gydytojams iš pradžių buvo neaiški.

Daug vėliau, po kelių savaičių, buvo sukurtas terminas „apsinuodijimas radiacija“, dabar žinomas kaip spindulinė liga.

Daugiau nei 280 tūkstančių žmonių tapo vos vienos bombos aukomis tiek tiesiogiai nuo sprogimo, tiek nuo vėlesnių ligų.

Japonijos bombardavimas branduoliniais ginklais tuo nesibaigė. Pagal planą turėjo nukentėti tik nuo keturių iki šešių miestų, tačiau oro sąlygos leido nukentėti tik Nagasakį. Šiame mieste „Fat Man“ bombos aukomis tapo daugiau nei 150 tūkst.

Amerikos vyriausybės pažadai surengti tokius smūgius prieš Japonijos pasidavimą paskatino sudaryti paliaubas, o paskui pasirašyti susitarimą, kuris užbaigė pasaulinį karą. Tačiau branduoliniams ginklams tai buvo tik pradžia.

Galingiausia bomba pasaulyje

Pokaris pasižymėjo SSRS bloko ir jos sąjungininkų konfrontacija su JAV ir NATO. 1940-aisiais amerikiečiai rimtai svarstė pulti Sovietų Sąjungą. Norint sulaikyti buvusį sąjungininką, reikėjo paspartinti bombos kūrimo darbus, o jau 1949 m., rugpjūčio 29 d., JAV branduolinių ginklų monopolis baigėsi. Ginklavimosi varžybų metu daugiausia dėmesio nusipelno du branduolinių galvučių bandymai.

Bikinio atolas, visų pirma žinomas dėl nerimtų maudymosi kostiumėlių, 1954 m. tiesiogine prasme griaudėjo visame pasaulyje dėl ypatingos galios branduolinio užtaiso bandymų.

Amerikiečiai, nusprendę išbandyti naujos konstrukcijos atominį ginklą, užtaiso neapskaičiavo. Dėl to sprogimas pasirodė 2,5 karto galingesnis nei planuota. Buvo užpulti netoliese esančių salų gyventojai, taip pat visur esantys japonų žvejai.

Tačiau tai nebuvo pati galingiausia amerikiečių bomba. 1960 metais buvo pradėta eksploatuoti branduolinė bomba B41, kuri dėl savo galios neišlaikė visaverčių bandymų. Užtaiso stiprumas buvo apskaičiuotas teoriškai, baiminantis poligone susprogdinti tokį pavojingą ginklą.

Sovietų Sąjunga, mėgusi būti pirma visame kame, patyrusi 1961 m., kitaip praminta „Kuzkino motina“.

Reaguodami į Amerikos branduolinį šantažą, sovietų mokslininkai sukūrė galingiausią bombą pasaulyje. Išbandyta Novaja Zemlijoje, ji paliko savo pėdsaką beveik visuose pasaulio kampeliuose. Remiantis atsiminimais, sprogimo metu atokiausiuose kampeliuose buvo juntamas lengvas žemės drebėjimas.

Žinoma, sprogimo banga, praradusi visą savo griaunančią galią, galėjo apeiti Žemę. Iki šiol tai yra galingiausia branduolinė bomba pasaulyje, sukurta ir išbandyta žmonijos. Žinoma, jei jo rankos būtų atrištos, Kim Jong-uno branduolinė bomba būtų galingesnė, tačiau jis neturi Naujosios Žemės, kuri galėtų ją išbandyti.

Atominės bombos įtaisas

Apsvarstykite labai primityvų atominės bombos įrenginį. Yra daug atominių bombų klasių, tačiau apsvarstykite tris pagrindines:

uranas, pagrįstas uranu 235, pirmą kartą sprogo virš Hirosimos;
plutonis, pagrįstas plutoniu 239, pirmą kartą susprogdintas virš Nagasakio;
termobranduolinis, kartais vadinamas vandeniliu, pagrįstas sunkiuoju vandeniu su deuteriu ir tričiu, laimei, jis nebuvo naudojamas prieš gyventojus.

Pirmosios dvi bombos yra pagrįstos sunkiųjų branduolių dalijimosi į mažesnius poveikiu nekontroliuojamos branduolinės reakcijos metu, kai išsiskiria didžiulis energijos kiekis. Trečiasis pagrįstas vandenilio branduolių (tiksliau, jo deuterio ir tričio izotopų) susiliejimu, susidarant heliui, kuris yra sunkesnis vandenilio atžvilgiu. Esant tokiam pačiam bombos svoriui, vandenilinės bombos destruktyvus potencialas yra 20 kartų didesnis.

Jei uranui ir plutoniui užtenka sujungti didesnę nei kritinę masę (kurioje prasideda grandininė reakcija), tai vandeniliui to nepakanka.

Norint patikimai sujungti kelis urano gabalus į vieną, naudojamas ginklo efektas, kai mažesni urano gabalai šaudomi į didesnius. Galima naudoti ir paraką, tačiau dėl patikimumo naudojami mažos galios sprogmenys.

Plutonio bomboje sprogmenys dedami aplink plutonio luitus, kad būtų sudarytos būtinos sąlygos grandininei reakcijai. Dėl kumuliacinio poveikio, taip pat neutronų iniciatoriaus, esančio pačiame centre (berilio su keliais miligramais polonio), pasiekiamos reikiamos sąlygos.

Turi pagrindinį užtaisą, kuris pats negali sprogti, ir saugiklį. Norint sukurti sąlygas deuterio ir tričio branduoliams susilieti, bent vienu tašku reikia mums neįsivaizduojamų slėgių ir temperatūrų. Tai, kas vyksta toliau, yra grandininė reakcija.

Norint sukurti tokius parametrus, bomba turi įprastą, bet mažos galios branduolinį užtaisą, kuris yra saugiklis. Ją pažeidžiant susidaro sąlygos termobranduolinės reakcijos pradžiai.

Atominės bombos galiai įvertinti naudojamas vadinamasis „TNT ekvivalentas“. Sprogimas – tai energijos išsiskyrimas, pasaulyje garsiausias sprogmuo yra TNT (TNT – trinitrotoluenas), jam prilyginami visi nauji sprogmenų tipai. Bomba "Kid" - 13 kilotonų trotilo. Tai atitinka 13 000.

Bomba „Fat Man“ – 21 kilotona, „Caro Bomba“ – 58 megatonos trotilo. Baisu pagalvoti apie 58 milijonus tonų sprogmenų, susikaupusių 26,5 tonos masėje, štai kokia smagi ši bomba.

Branduolinio karo ir katastrofų pavojus, susijęs su atomu

Branduoliniai ginklai, atsiradę baisiausio dvidešimtojo amžiaus karo viduryje, tapo didžiausiu pavojumi žmonijai. Iškart po Antrojo pasaulinio karo prasidėjo Šaltasis karas, kelis kartus kone peraugęs į visavertį branduolinį konfliktą. Apie grėsmę, kad bent viena pusė panaudos branduolines bombas ir raketas, pradėta kalbėti jau šeštajame dešimtmetyje.

Visi suprato ir supranta, kad šiame kare negali būti nugalėtojų.

Daug mokslininkų ir politikų dėjo ir deda pastangas suvaldyti. Čikagos universitetas, remdamasis pakviestų branduolinės energetikos mokslininkų, įskaitant Nobelio premijos laureatus, nuomone, pasaulio pabaigos laikrodį nustato likus kelioms minutėms iki vidurnakčio. Vidurnaktis reiškia branduolinį kataklizmą, naujo pasaulinio karo pradžią ir senojo pasaulio sunaikinimą. Skirtingais metais laikrodžio rodyklės svyruodavo nuo 17 iki 2 minučių iki vidurnakčio.

Taip pat yra keletas didelių avarijų, kurios įvyko atominėse elektrinėse. Šios katastrofos turi netiesioginį ryšį su ginklais, atominės elektrinės vis dar skiriasi nuo branduolinių bombų, tačiau jos puikiai parodo atomo panaudojimo kariniais tikslais rezultatus. Didžiausias iš jų:

1957 m., Kyštimo avarija, dėl sandėliavimo sistemos gedimo netoli Kyštimo įvyko sprogimas;
1957 m., Didžioji Britanija, Anglijos šiaurės vakaruose, saugumas nebuvo patikrintas;
1979 m., JAV, dėl ne laiku aptikto nuotėkio įvyko sprogimas ir išsiliejimas iš atominės elektrinės;
1986 m., tragedija Černobylyje, 4-ojo energetinio bloko sprogimas;
2011 m., avarija Fukušimos stotyje, Japonijoje.

Kiekviena iš šių tragedijų paliko sunkų antspaudą šimtų tūkstančių žmonių likimui ir pavertė ištisus regionus negyvenamomis zonomis, kurioms taikoma ypatinga kontrolė.

Buvo incidentų, kurie beveik kainavo branduolinės nelaimės pradžią. Sovietų branduoliniai povandeniniai laivai ne kartą patyrė su reaktoriumi susijusių avarijų. Amerikiečiai numetė bombonešį Superfortress su dviem Mark 39 branduolinėmis bombomis, kurių galia siekė 3,8 megatonos. Tačiau veikusi „apsaugos sistema“ neleido užtaisams sprogti ir katastrofos buvo išvengta.

Branduoliniai ginklai praeityje ir dabar

Šiandien visiems aišku, kad branduolinis karas sunaikins šiuolaikinę žmoniją. Tuo tarpu noras turėti branduolinį ginklą ir patekti į branduolinį klubą, o tiksliau įlįsti į jį spardant duris, vis dar persekioja kai kurių valstybių vadovų mintis.

Indija ir Pakistanas savavališkai sukūrė branduolinius ginklus, izraeliečiai slepia bombos buvimą.

Kai kuriems branduolinės bombos turėjimas yra būdas įrodyti savo svarbą tarptautinėje arenoje. Kitiems tai yra sparnuotos demokratijos ar kitų išorės veiksnių nesikišimo garantija. Tačiau svarbiausia, kad šios akcijos nevyktų į verslą, kuriam jos iš tikrųjų buvo sukurtos.