Ensimmäinen atomipommin käyttö. Kuinka atomipommi toimii. Kuinka atomipommi toimii

Pohjois-Korea uhkaa Yhdysvaltoja testaamalla supervoimakasta vetypommia Tyynellämerellä. Japani, joka saattaa kärsiä oikeudenkäynneistä, piti Pohjois-Korean suunnitelmia täysin mahdottomana hyväksyä. Presidentit Donald Trump ja Kim Jong-un vannovat haastatteluissa ja puhuvat avoimesta sotilaallisesta konfliktista. Niille, jotka eivät ole perehtyneet ydinaseisiin, mutta haluavat olla asian parissa, "Futuristi" on koonnut oppaan.

Miten ydinaseet toimivat?

Aivan kuten tavallinen dynamiittitikku, ydinpommi käyttää energiaa. Vain sitä ei vapaudu primitiivisen kemiallisen reaktion aikana, vaan monimutkaisissa ydinprosesseissa. On kaksi päätapaa vapauttaa ydinenergiaa atomista. V ydinfissio atomin ydin hajoaa kahdeksi pienemmäksi fragmentiksi neutronin kanssa. Ydinfuusio - prosessi, jolla aurinko tuottaa energiaa - käsittää kahden pienemmän atomin yhdistämisen suuremman atomin muodostamiseksi. Missä tahansa prosessissa, jakautumisessa tai fuusiossa vapautuu suuria määriä lämpöenergiaa ja säteilyä. Pommit jaetaan sen mukaan, käytetäänkö ydinfissiota vai fuusiota ydin (atomi) ja lämpöydin .

Voitko kertoa meille lisää ydinfissiosta?

Atomipommin räjähdys Hiroshiman yllä (1945)

Muista, että atomi koostuu kolmen tyyppisistä subatomisista hiukkasista: protoneista, neutroneista ja elektroneista. Atomin keskusta ns ydin , koostuu protoneista ja neutroneista. Protonit ovat positiivisesti varautuneita, elektronit ovat negatiivisesti varautuneita ja neutroneilla ei ole lainkaan varausta. Protoni-elektronisuhde on aina yksi yhteen, joten atomilla kokonaisuutena on neutraali varaus. Esimerkiksi hiiliatomissa on kuusi protonia ja kuusi elektronia. Hiukkasia pitää yhdessä perusvoima - vahva ydinvoima .

Atomin ominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti sen mukaan, kuinka monta erilaista hiukkasta se sisältää. Jos muutat protonien määrää, sinulla on erilainen kemiallinen alkuaine. Jos muutat neutronien määrää, saat isotooppi sama elementti, joka sinulla on käsissäsi. Esimerkiksi hiilellä on kolme isotooppia: 1) hiili-12 (kuusi protonia + kuusi neutronia), stabiili ja yleinen alkuaineen muoto, 2) hiili-13 (kuusi protonia + seitsemän neutronia), joka on vakaa mutta harvinainen, ja 3) hiili -14 (kuusi protonia + kahdeksan neutronia), joka on harvinainen ja epävakaa (tai radioaktiivinen).

Useimmat atomiytimet ovat pysyviä, mutta jotkut ovat epävakaita (radioaktiivisia). Nämä ytimet säteilevät spontaanisti hiukkasia, joita tiedemiehet kutsuvat säteilyksi. Tätä prosessia kutsutaan radioaktiivinen hajoaminen ... Hajoamista on kolmea tyyppiä:

Alfa hajoaminen : Ydin lähettää alfahiukkasen - kaksi protonia ja kaksi neutronia toisiinsa sidottuna. Beta hajoaminen : neutroni muuttuu protoniksi, elektroniksi ja antineutriinoksi. Poistettu elektroni on beetahiukkanen. Spontaani jakautuminen: ydin jakautuu useisiin osiin ja lähettää neutroneja, ja lähettää myös sähkömagneettisen energian pulssin - gammasäteen. Juuri jälkimmäistä hajoamistyyppiä käytetään ydinpommissa. Fissiosta irtoaneet vapaat neutronit alkavat ilmaantua ketjureaktio joka vapauttaa valtavasti energiaa.

Mistä ydinpommit on tehty?

Ne voidaan valmistaa uraani-235:stä ja plutonium-239:stä. Uraania esiintyy luonnossa kolmen isotoopin seoksena: 238 U (99,2745 % luonnonuraanista), 235 U (0,72 %) ja 234 U (0,0055 %). Yleisin 238 U ei tue ketjureaktiota: tähän pystyy vain 235 U. Räjähdyksen maksimitehon saavuttamiseksi on välttämätöntä, että pommin "täytteen" 235 U:n pitoisuus on vähintään 80 %. Siksi uraani putoaa keinotekoisesti rikastuttaa ... Tätä varten uraani-isotooppien seos jaetaan kahteen osaan siten, että yksi niistä sisältää yli 235 U.

Yleensä isotooppeja erotettaessa on paljon köyhdytettyä uraania, joka ei pääse ketjureaktioon - mutta on olemassa tapa saada se toimimaan. Tosiasia on, että plutonium-239 ei esiinny luonnossa. Mutta se voidaan saada pommittamalla 238 U neutroneilla.

Miten niiden teho mitataan?

Ydin- ja lämpöydinpanoksen teho mitataan TNT-ekvivalentteina - TNT-määränä, joka on räjäytettävä samanlaisen tuloksen saamiseksi. Se mitataan kilotonneina (kt) ja megatonneina (Mt). Ultrapienten ydinaseiden teho on alle 1 kt, kun taas supervoimakkaiden pommien teho on yli 1 Mt.

Neuvostoliiton "tsaaripommin" teho oli eri lähteiden mukaan 57-58,6 megatonnia TNT-ekvivalentteina, lämpöydinpommin teho, jota Pohjois-Korea testasi syyskuun alussa, oli noin 100 kilotonnia.

Kuka loi ydinaseita?

Amerikkalainen fyysikko Robert Oppenheimer ja kenraali Leslie Groves

1930-luvulla italialainen fyysikko Enrico Fermi osoitti, että neutroneilla pommitetut alkuaineet voidaan muuntaa uusiksi alkuaineiksi. Tämän työn tulos oli löytö hitaita neutroneja , sekä uusien elementtien löytäminen, joita ei ole esitetty jaksollisessa taulukossa. Pian Fermin löydön jälkeen saksalaiset tiedemiehet Otto Hahn ja Fritz Strassmann pommitettiin uraania neutroneilla, jolloin muodostui bariumin radioaktiivinen isotooppi. He päättelivät, että hitaat neutronit aiheuttavat uraanin ytimen hajoamisen kahdeksi pienemmäksi palaseksi.

Tämä teos innosti koko maailman mieliä. Princetonin yliopistossa Niels Bohr kanssa työskennellyt Kirjailija: John Wheeler kehittää hypoteettinen malli fissioprosessista. He ehdottivat, että uraani-235 oli halkeamiskelpoinen. Noin samaan aikaan muut tutkijat havaitsivat, että fissioprosessi johti vieläkin enemmän neutronien tuotantoon. Tämä sai Bohrin ja Wheelerin esittämään tärkeän kysymyksen: voisivatko fissiossa syntyvät vapaat neutronit käynnistää ketjureaktion, joka vapauttaisi valtavan määrän energiaa? Jos näin on, on mahdollista luoda käsittämättömän voimakas ase. Ranskalainen fyysikko vahvisti heidän oletuksensa Frederic Joliot-Curie ... Hänen johtopäätöksensä oli sysäys ydinaseiden kehittämiselle.

Fyysikot Saksasta, Englannista, Yhdysvalloista ja Japanista työskentelivät atomiaseiden luomisessa. Ennen toisen maailmansodan puhkeamista Albert Einstein kirjoitti Yhdysvaltain presidentille Franklin Roosevelt että natsi-Saksa suunnittelee uraani-235:n puhdistamista ja atomipommin luomista. Nyt kävi ilmi, että Saksa oli kaukana ketjureaktion toteuttamisesta: he työskentelivät "likaisen", erittäin radioaktiivisen pommin parissa. Oli miten oli, Yhdysvaltain hallitus heitti kaikki voimansa atomipommin luomiseen mahdollisimman lyhyessä ajassa. "Manhattan Project" käynnistettiin, jota johti amerikkalainen fyysikko Robert Oppenheimer ja yleistä Leslie Groves ... Siihen osallistui Euroopasta muuttaneita tunnettuja tiedemiehiä. Kesään 1945 mennessä luotiin atomiaseita, jotka perustuivat kahdentyyppiseen halkeamiskelpoiseen materiaaliin - uraani-235 ja plutonium-239. Yksi pommi, plutonium "Thing", räjäytettiin testauksen aikana, ja kaksi muuta, uraani "Kid" ja plutonium "Fat Man" pudotettiin Japanin kaupunkeihin Hiroshimaan ja Nagasakiin.

Kuinka lämpöydinpommi toimii ja kuka sen keksi?


Termoydinpommi perustuu reaktioon ydinfuusio ... Toisin kuin ydinfissio, joka voi tapahtua sekä spontaanisti että tahattomasti, ydinfuusio on mahdotonta ilman ulkopuolista energiaa. Atomiytimet ovat positiivisesti varautuneita - joten ne hylkivät toisiaan. Tätä tilannetta kutsutaan Coulombin esteeksi. Voittaaksesi vastenmielisyyden, sinun on kiihdytettävä nämä hiukkaset hulluihin nopeuksiin. Tämä voidaan tehdä erittäin korkeissa lämpötiloissa - useiden miljoonien kelvinin luokkaa (tästä nimi). On olemassa kolmenlaisia ​​lämpöydinreaktioita: itsestään ylläpitäviä (tapahtuu tähtien suolistossa), kontrolloituja ja hallitsemattomia tai räjähtäviä - niitä käytetään vetypommissa.

Enrico Fermi ehdotti ideaa atomipanoksella käynnistetystä fuusiopommista kollegalleen Edward Teller vuonna 1941, aivan Manhattan-projektin alussa. Tälle ajatukselle ei kuitenkaan silloin ollut kysyntää. Tellerin mallit paranivat Stanislav Ulam , mikä tekee ideasta lämpöydinpommista käytännössä toteutettavissa. Vuonna 1952 ensimmäistä lämpöydinräjähdyslaitetta testattiin Enewetokin atollilla Ivy Mike -operaation aikana. Se oli kuitenkin laboratorionäyte, jota ei voitu käyttää taistelussa. Vuotta myöhemmin Neuvostoliitto räjäytti maailman ensimmäisen fyysikkojen suunnitteleman lämpöydinpommin. Andrei Saharov ja Julia Kharitona ... Laite muistutti puffikakkua, joten mahtava ase sai lempinimen "Puff". Jatkokehityksen aikana syntyi maan tehokkain pommi, Tsaari Bomba eli Kuzkinan äiti. Lokakuussa 1961 sitä testattiin Novaja Zemljan saaristossa.

Mistä lämpöydinpommit on tehty?

Jos ajattelit niin vety ja lämpöydinpommit ovat eri asioita, olit väärässä. Nämä sanat ovat synonyymejä. Termoydinreaktioon tarvitaan vety (tai pikemminkin sen isotoopit - deuterium ja tritium). Siinä on kuitenkin vaikeus: vetypommin räjäyttämiseksi sinun on ensin saatava korkea lämpötila tavallisen ydinräjähdyksen aikana - vasta sitten atomiytimet alkavat reagoida. Siksi lämpöydinpommin tapauksessa suunnittelulla on tärkeä rooli.

Kaksi mallia tunnetaan laajalti. Ensimmäinen on Saharovin "puffaus". Keskellä oli ydinsytytin, jota ympäröivät litiumdeuteridikerrokset, joihin oli sekoitettu tritiumia, ja välissä oli kerroksia rikastettua uraania. Tämä suunnittelu mahdollisti tehon saavuttamisen 1 Mt:n sisällä. Toinen on amerikkalainen Teller-Ulam-järjestelmä, jossa ydinpommi ja vetyisotoopit sijoitettiin erikseen. Se näytti tältä: pohjassa - säiliö, jossa oli nestemäisen deuteriumin ja tritiumin seosta, jonka keskellä oli "sytytystulppa" - plutoniumtanko, ja päällä - tavallinen ydinpanos, ja kaikki tämä raskasmetallikuori (esimerkiksi köyhdytetty uraani). Räjähdyksen aikana syntyneet nopeat neutronit aiheuttavat fissioreaktioita uraanin kuoressa ja lisäävät energiaa räjähdyksen kokonaisenergiaan. Uraani-238-litiumdeuteridin lisäkerrosten lisääminen mahdollistaa rajoittamattoman tehoisten ammusten luomisen. Vuonna 1953 Neuvostoliiton fyysikko Viktor Davidenko toisti vahingossa Teller-Ulam-idean, ja sen perusteella Saharov keksi monivaiheisen järjestelmän, joka mahdollisti ennennäkemättömän voimakkaiden aseiden luomisen. Kuz'kinan äiti työskenteli tämän järjestelmän mukaan.

Mitä muita pommeja siellä on?

On myös neutroneja, mutta tämä on yleensä pelottavaa. Itse asiassa neutronipommi on pienitehoinen lämpöydinpommi, jonka räjähdysenergiasta 80 % on säteilyä (neutronisäteilyä). Se näyttää tavalliselta pienitehoiselta ydinvaraukselta, johon on lisätty lohko beryllium-isotoopilla - neutronilähteellä. Kun ydinvaraus räjähtää, syntyy lämpöydinreaktio. Tämän tyyppisen aseen on kehittänyt amerikkalainen fyysikko Samuel Cohen ... Uskottiin, että neutroniaseet tuhoavat kaiken elävän jopa suojissa, mutta tällaisten aseiden tuhoamisalue on pieni, koska ilmakehä hajottaa nopeiden neutronien vuotoja ja iskuaalto on vahvempi suurilla etäisyyksillä.

Mutta entä kobolttipommi?

Ei poika, tämä on upeaa. Virallisesti missään maassa ei ole kobolttipommeja. Teoriassa tämä on kobolttikuorella varustettu lämpöydinpommi, joka saa aikaan voimakkaan radioaktiivisen saastumisen alueelle jopa suhteellisen heikon ydinräjähdyksen yhteydessä. 510 tonnia kobolttia voi saastuttaa koko maan pinnan ja tuhota kaiken planeetan elämän. Fyysikko Leo Szilard joka kuvaili tätä hypoteettista rakennetta vuonna 1950, kutsui sitä "Tuomiopäiväkoneeksi".

Mikä on siistimpää: ydinpommi vai lämpöydinpommi?


Täysi mittakaavamalli "Tsar Bomba"

Vetypommi on paljon edistyneempi ja teknisesti edistyneempi kuin atomipommi. Sen räjähdysvoima on paljon suurempi kuin atomin, ja sitä rajoittaa vain saatavilla olevien komponenttien määrä. Termoydinreaktiossa vapautuu paljon enemmän energiaa jokaista nukleonia kohti (ns. osaytimiä, protoneja ja neutroneja) kuin ydinreaktiossa. Esimerkiksi kun uraaniydin fissioi, yksi nukleoni vastaa 0,9 MeV (megaelektronivoltti), ja kun heliumydin on fuusioitunut, vetyytimistä vapautuu 6 MeV:n energiaa.

Kuten pommeja toimittaamaaliin?

Aluksi ne pudotettiin lentokoneista, mutta ilmapuolustuskeinoja parannettiin jatkuvasti, ja ydinaseiden toimittaminen tällä tavalla osoittautui kohtuuttomiksi. Raketituotannon kasvun myötä kaikki ydinaseiden toimitusoikeudet siirtyivät erilaisiin ballistisiin ja risteilyohjuksiin. Siksi pommilla ei nyt tarkoiteta pommia, vaan taistelukärkeä.

Uskotaan, että Pohjois-Korean vetypommi on liian suuri asennettavaksi rakettiin - siksi, jos Pohjois-Korea päättää toteuttaa uhan, se viedään laivalla räjähdyspaikalle.

Mitkä ovat ydinsodan seuraukset?

Hiroshima ja Nagasaki ovat vain pieni osa mahdollisesta apokalypsista. Esimerkiksi amerikkalainen astrofyysikko Carl Sagan ja Neuvostoliiton geofyysikko Georgy Golitsyn esittivät tunnetun hypoteesin "ydintalvesta". Oletetaan, että kun useat ydinkärjet räjähtävät (ei autiomaassa tai vedessä, vaan siirtokunnissa), syntyy monia tulipaloja ja suuri määrä savua ja nokea roiskuu ilmakehään, mikä johtaa maailmanlaajuiseen jäähtymiseen. Hypoteesia kritisoidaan vertaamalla vaikutusta vulkaaniseen toimintaan, jolla on vain vähän vaikutusta ilmastoon. Lisäksi jotkut tutkijat huomauttavat, että ilmaston lämpeneminen tulee todennäköisemmin kuin kylmä - kuitenkin molemmat osapuolet toivovat, että emme koskaan tiedä.

Onko ydinaseiden käyttö laillista?

1900-luvun asevarustelun jälkeen maat muuttivat mielensä ja päättivät rajoittaa ydinaseiden käyttöä. YK hyväksyi sopimukset ydinaseiden leviämisen estämisestä ja ydinkokeiden kiellosta (jälkimmäistä eivät allekirjoittaneet nuoret ydinvallat Intia, Pakistan ja Pohjois-Korea). Heinäkuussa 2017 hyväksyttiin uusi ydinaseiden kieltosopimus.

"Jokainen sopimusvaltio sitoutuu olemaan koskaan ja missään olosuhteissa kehittämättä, testaamatta, valmistamatta, valmistamatta, muutoin hankkimatta, omistamatta tai varastoimatta ydinaseita tai muita ydinräjähteitä", lukee sopimuksen ensimmäisessä artiklassa.

Asiakirja ei kuitenkaan tule voimaan ennen kuin 50 valtiota on ratifioinut sen.

Pohjois-Korea uhkaa Yhdysvaltoja testaamalla supervoimakasta vetypommia Tyynellämerellä. Japani, joka saattaa kärsiä oikeudenkäynneistä, piti Pohjois-Korean suunnitelmia täysin mahdottomana hyväksyä. Presidentit Donald Trump ja Kim Jong-un vannovat haastatteluissa ja puhuvat avoimesta sotilaallisesta konfliktista. Niille, jotka eivät ole perehtyneet ydinaseisiin, mutta haluavat olla asian parissa, "Futuristi" on koonnut oppaan.

Miten ydinaseet toimivat?

Aivan kuten tavallinen dynamiittitikku, ydinpommi käyttää energiaa. Vain sitä ei vapaudu primitiivisen kemiallisen reaktion aikana, vaan monimutkaisissa ydinprosesseissa. On kaksi päätapaa vapauttaa ydinenergiaa atomista. V ydinfissio atomin ydin hajoaa kahdeksi pienemmäksi fragmentiksi neutronin kanssa. Ydinfuusio - prosessi, jolla aurinko tuottaa energiaa - käsittää kahden pienemmän atomin yhdistämisen suuremman atomin muodostamiseksi. Missä tahansa prosessissa, jakautumisessa tai fuusiossa vapautuu suuria määriä lämpöenergiaa ja säteilyä. Pommit jaetaan sen mukaan, käytetäänkö ydinfissiota vai fuusiota ydin (atomi) ja lämpöydin .

Voitko kertoa meille lisää ydinfissiosta?

Atomipommin räjähdys Hiroshiman yllä (1945)

Muista, että atomi koostuu kolmen tyyppisistä subatomisista hiukkasista: protoneista, neutroneista ja elektroneista. Atomin keskusta ns ydin , koostuu protoneista ja neutroneista. Protonit ovat positiivisesti varautuneita, elektronit ovat negatiivisesti varautuneita ja neutroneilla ei ole lainkaan varausta. Protoni-elektronisuhde on aina yksi yhteen, joten atomilla kokonaisuutena on neutraali varaus. Esimerkiksi hiiliatomissa on kuusi protonia ja kuusi elektronia. Hiukkasia pitää yhdessä perusvoima - vahva ydinvoima .

Atomin ominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti sen mukaan, kuinka monta erilaista hiukkasta se sisältää. Jos muutat protonien määrää, sinulla on erilainen kemiallinen alkuaine. Jos muutat neutronien määrää, saat isotooppi sama elementti, joka sinulla on käsissäsi. Esimerkiksi hiilellä on kolme isotooppia: 1) hiili-12 (kuusi protonia + kuusi neutronia), stabiili ja yleinen alkuaineen muoto, 2) hiili-13 (kuusi protonia + seitsemän neutronia), joka on vakaa mutta harvinainen, ja 3) hiili -14 (kuusi protonia + kahdeksan neutronia), joka on harvinainen ja epävakaa (tai radioaktiivinen).

Useimmat atomiytimet ovat pysyviä, mutta jotkut ovat epävakaita (radioaktiivisia). Nämä ytimet säteilevät spontaanisti hiukkasia, joita tiedemiehet kutsuvat säteilyksi. Tätä prosessia kutsutaan radioaktiivinen hajoaminen ... Hajoamista on kolmea tyyppiä:

Alfa hajoaminen : Ydin lähettää alfahiukkasen - kaksi protonia ja kaksi neutronia toisiinsa sidottuna. Beta hajoaminen : neutroni muuttuu protoniksi, elektroniksi ja antineutriinoksi. Poistettu elektroni on beetahiukkanen. Spontaani jakautuminen: ydin jakautuu useisiin osiin ja lähettää neutroneja, ja lähettää myös sähkömagneettisen energian pulssin - gammasäteen. Juuri jälkimmäistä hajoamistyyppiä käytetään ydinpommissa. Fissiosta irtoaneet vapaat neutronit alkavat ilmaantua ketjureaktio joka vapauttaa valtavasti energiaa.

Mistä ydinpommit on tehty?

Ne voidaan valmistaa uraani-235:stä ja plutonium-239:stä. Uraania esiintyy luonnossa kolmen isotoopin seoksena: 238 U (99,2745 % luonnonuraanista), 235 U (0,72 %) ja 234 U (0,0055 %). Yleisin 238 U ei tue ketjureaktiota: tähän pystyy vain 235 U. Räjähdyksen maksimitehon saavuttamiseksi on välttämätöntä, että pommin "täytteen" 235 U:n pitoisuus on vähintään 80 %. Siksi uraani putoaa keinotekoisesti rikastuttaa ... Tätä varten uraani-isotooppien seos jaetaan kahteen osaan siten, että yksi niistä sisältää yli 235 U.

Yleensä isotooppeja erotettaessa on paljon köyhdytettyä uraania, joka ei pääse ketjureaktioon - mutta on olemassa tapa saada se toimimaan. Tosiasia on, että plutonium-239 ei esiinny luonnossa. Mutta se voidaan saada pommittamalla 238 U neutroneilla.

Miten niiden teho mitataan?

Ydin- ja lämpöydinpanoksen teho mitataan TNT-ekvivalentteina - TNT-määränä, joka on räjäytettävä samanlaisen tuloksen saamiseksi. Se mitataan kilotonneina (kt) ja megatonneina (Mt). Ultrapienten ydinaseiden teho on alle 1 kt, kun taas supervoimakkaiden pommien teho on yli 1 Mt.

Neuvostoliiton "tsaaripommin" teho oli eri lähteiden mukaan 57-58,6 megatonnia TNT-ekvivalentteina, lämpöydinpommin teho, jota Pohjois-Korea testasi syyskuun alussa, oli noin 100 kilotonnia.

Kuka loi ydinaseita?

Amerikkalainen fyysikko Robert Oppenheimer ja kenraali Leslie Groves

1930-luvulla italialainen fyysikko Enrico Fermi osoitti, että neutroneilla pommitetut alkuaineet voidaan muuntaa uusiksi alkuaineiksi. Tämän työn tulos oli löytö hitaita neutroneja , sekä uusien elementtien löytäminen, joita ei ole esitetty jaksollisessa taulukossa. Pian Fermin löydön jälkeen saksalaiset tiedemiehet Otto Hahn ja Fritz Strassmann pommitettiin uraania neutroneilla, jolloin muodostui bariumin radioaktiivinen isotooppi. He päättelivät, että hitaat neutronit aiheuttavat uraanin ytimen hajoamisen kahdeksi pienemmäksi palaseksi.

Tämä teos innosti koko maailman mieliä. Princetonin yliopistossa Niels Bohr kanssa työskennellyt Kirjailija: John Wheeler kehittää hypoteettinen malli fissioprosessista. He ehdottivat, että uraani-235 oli halkeamiskelpoinen. Noin samaan aikaan muut tutkijat havaitsivat, että fissioprosessi johti vieläkin enemmän neutronien tuotantoon. Tämä sai Bohrin ja Wheelerin esittämään tärkeän kysymyksen: voisivatko fissiossa syntyvät vapaat neutronit käynnistää ketjureaktion, joka vapauttaisi valtavan määrän energiaa? Jos näin on, on mahdollista luoda käsittämättömän voimakas ase. Ranskalainen fyysikko vahvisti heidän oletuksensa Frederic Joliot-Curie ... Hänen johtopäätöksensä oli sysäys ydinaseiden kehittämiselle.

Fyysikot Saksasta, Englannista, Yhdysvalloista ja Japanista työskentelivät atomiaseiden luomisessa. Ennen toisen maailmansodan puhkeamista Albert Einstein kirjoitti Yhdysvaltain presidentille Franklin Roosevelt että natsi-Saksa suunnittelee uraani-235:n puhdistamista ja atomipommin luomista. Nyt kävi ilmi, että Saksa oli kaukana ketjureaktion toteuttamisesta: he työskentelivät "likaisen", erittäin radioaktiivisen pommin parissa. Oli miten oli, Yhdysvaltain hallitus heitti kaikki voimansa atomipommin luomiseen mahdollisimman lyhyessä ajassa. "Manhattan Project" käynnistettiin, jota johti amerikkalainen fyysikko Robert Oppenheimer ja yleistä Leslie Groves ... Siihen osallistui Euroopasta muuttaneita tunnettuja tiedemiehiä. Kesään 1945 mennessä luotiin atomiaseita, jotka perustuivat kahdentyyppiseen halkeamiskelpoiseen materiaaliin - uraani-235 ja plutonium-239. Yksi pommi, plutonium "Thing", räjäytettiin testauksen aikana, ja kaksi muuta, uraani "Kid" ja plutonium "Fat Man" pudotettiin Japanin kaupunkeihin Hiroshimaan ja Nagasakiin.

Kuinka lämpöydinpommi toimii ja kuka sen keksi?


Termoydinpommi perustuu reaktioon ydinfuusio ... Toisin kuin ydinfissio, joka voi tapahtua sekä spontaanisti että tahattomasti, ydinfuusio on mahdotonta ilman ulkopuolista energiaa. Atomiytimet ovat positiivisesti varautuneita - joten ne hylkivät toisiaan. Tätä tilannetta kutsutaan Coulombin esteeksi. Voittaaksesi vastenmielisyyden, sinun on kiihdytettävä nämä hiukkaset hulluihin nopeuksiin. Tämä voidaan tehdä erittäin korkeissa lämpötiloissa - useiden miljoonien kelvinin luokkaa (tästä nimi). On olemassa kolmenlaisia ​​lämpöydinreaktioita: itsestään ylläpitäviä (tapahtuu tähtien suolistossa), kontrolloituja ja hallitsemattomia tai räjähtäviä - niitä käytetään vetypommissa.

Enrico Fermi ehdotti ideaa atomipanoksella käynnistetystä fuusiopommista kollegalleen Edward Teller vuonna 1941, aivan Manhattan-projektin alussa. Tälle ajatukselle ei kuitenkaan silloin ollut kysyntää. Tellerin mallit paranivat Stanislav Ulam , mikä tekee ideasta lämpöydinpommista käytännössä toteutettavissa. Vuonna 1952 ensimmäistä lämpöydinräjähdyslaitetta testattiin Enewetokin atollilla Ivy Mike -operaation aikana. Se oli kuitenkin laboratorionäyte, jota ei voitu käyttää taistelussa. Vuotta myöhemmin Neuvostoliitto räjäytti maailman ensimmäisen fyysikkojen suunnitteleman lämpöydinpommin. Andrei Saharov ja Julia Kharitona ... Laite muistutti puffikakkua, joten mahtava ase sai lempinimen "Puff". Jatkokehityksen aikana syntyi maan tehokkain pommi, Tsaari Bomba eli Kuzkinan äiti. Lokakuussa 1961 sitä testattiin Novaja Zemljan saaristossa.

Mistä lämpöydinpommit on tehty?

Jos ajattelit niin vety ja lämpöydinpommit ovat eri asioita, olit väärässä. Nämä sanat ovat synonyymejä. Termoydinreaktioon tarvitaan vety (tai pikemminkin sen isotoopit - deuterium ja tritium). Siinä on kuitenkin vaikeus: vetypommin räjäyttämiseksi sinun on ensin saatava korkea lämpötila tavallisen ydinräjähdyksen aikana - vasta sitten atomiytimet alkavat reagoida. Siksi lämpöydinpommin tapauksessa suunnittelulla on tärkeä rooli.

Kaksi mallia tunnetaan laajalti. Ensimmäinen on Saharovin "puffaus". Keskellä oli ydinsytytin, jota ympäröivät litiumdeuteridikerrokset, joihin oli sekoitettu tritiumia, ja välissä oli kerroksia rikastettua uraania. Tämä suunnittelu mahdollisti tehon saavuttamisen 1 Mt:n sisällä. Toinen on amerikkalainen Teller-Ulam-järjestelmä, jossa ydinpommi ja vetyisotoopit sijoitettiin erikseen. Se näytti tältä: pohjassa - säiliö, jossa oli nestemäisen deuteriumin ja tritiumin seosta, jonka keskellä oli "sytytystulppa" - plutoniumtanko, ja päällä - tavallinen ydinpanos, ja kaikki tämä raskasmetallikuori (esimerkiksi köyhdytetty uraani). Räjähdyksen aikana syntyneet nopeat neutronit aiheuttavat fissioreaktioita uraanin kuoressa ja lisäävät energiaa räjähdyksen kokonaisenergiaan. Uraani-238-litiumdeuteridin lisäkerrosten lisääminen mahdollistaa rajoittamattoman tehoisten ammusten luomisen. Vuonna 1953 Neuvostoliiton fyysikko Viktor Davidenko toisti vahingossa Teller-Ulam-idean, ja sen perusteella Saharov keksi monivaiheisen järjestelmän, joka mahdollisti ennennäkemättömän voimakkaiden aseiden luomisen. Kuz'kinan äiti työskenteli tämän järjestelmän mukaan.

Mitä muita pommeja siellä on?

On myös neutroneja, mutta tämä on yleensä pelottavaa. Itse asiassa neutronipommi on pienitehoinen lämpöydinpommi, jonka räjähdysenergiasta 80 % on säteilyä (neutronisäteilyä). Se näyttää tavalliselta pienitehoiselta ydinvaraukselta, johon on lisätty lohko beryllium-isotoopilla - neutronilähteellä. Kun ydinvaraus räjähtää, syntyy lämpöydinreaktio. Tämän tyyppisen aseen on kehittänyt amerikkalainen fyysikko Samuel Cohen ... Uskottiin, että neutroniaseet tuhoavat kaiken elävän jopa suojissa, mutta tällaisten aseiden tuhoamisalue on pieni, koska ilmakehä hajottaa nopeiden neutronien vuotoja ja iskuaalto on vahvempi suurilla etäisyyksillä.

Mutta entä kobolttipommi?

Ei poika, tämä on upeaa. Virallisesti missään maassa ei ole kobolttipommeja. Teoriassa tämä on kobolttikuorella varustettu lämpöydinpommi, joka saa aikaan voimakkaan radioaktiivisen saastumisen alueelle jopa suhteellisen heikon ydinräjähdyksen yhteydessä. 510 tonnia kobolttia voi saastuttaa koko maan pinnan ja tuhota kaiken planeetan elämän. Fyysikko Leo Szilard joka kuvaili tätä hypoteettista rakennetta vuonna 1950, kutsui sitä "Tuomiopäiväkoneeksi".

Mikä on siistimpää: ydinpommi vai lämpöydinpommi?


Täysi mittakaavamalli "Tsar Bomba"

Vetypommi on paljon edistyneempi ja teknisesti edistyneempi kuin atomipommi. Sen räjähdysvoima on paljon suurempi kuin atomin, ja sitä rajoittaa vain saatavilla olevien komponenttien määrä. Termoydinreaktiossa vapautuu paljon enemmän energiaa jokaista nukleonia kohti (ns. osaytimiä, protoneja ja neutroneja) kuin ydinreaktiossa. Esimerkiksi kun uraaniydin fissioi, yksi nukleoni vastaa 0,9 MeV (megaelektronivoltti), ja kun heliumydin on fuusioitunut, vetyytimistä vapautuu 6 MeV:n energiaa.

Kuten pommeja toimittaamaaliin?

Aluksi ne pudotettiin lentokoneista, mutta ilmapuolustuskeinoja parannettiin jatkuvasti, ja ydinaseiden toimittaminen tällä tavalla osoittautui kohtuuttomiksi. Raketituotannon kasvun myötä kaikki ydinaseiden toimitusoikeudet siirtyivät erilaisiin ballistisiin ja risteilyohjuksiin. Siksi pommilla ei nyt tarkoiteta pommia, vaan taistelukärkeä.

Uskotaan, että Pohjois-Korean vetypommi on liian suuri asennettavaksi rakettiin - siksi, jos Pohjois-Korea päättää toteuttaa uhan, se viedään laivalla räjähdyspaikalle.

Mitkä ovat ydinsodan seuraukset?

Hiroshima ja Nagasaki ovat vain pieni osa mahdollisesta apokalypsista. Esimerkiksi amerikkalainen astrofyysikko Carl Sagan ja Neuvostoliiton geofyysikko Georgy Golitsyn esittivät tunnetun hypoteesin "ydintalvesta". Oletetaan, että kun useat ydinkärjet räjähtävät (ei autiomaassa tai vedessä, vaan siirtokunnissa), syntyy monia tulipaloja ja suuri määrä savua ja nokea roiskuu ilmakehään, mikä johtaa maailmanlaajuiseen jäähtymiseen. Hypoteesia kritisoidaan vertaamalla vaikutusta vulkaaniseen toimintaan, jolla on vain vähän vaikutusta ilmastoon. Lisäksi jotkut tutkijat huomauttavat, että ilmaston lämpeneminen tulee todennäköisemmin kuin kylmä - kuitenkin molemmat osapuolet toivovat, että emme koskaan tiedä.

Onko ydinaseiden käyttö laillista?

1900-luvun asevarustelun jälkeen maat muuttivat mielensä ja päättivät rajoittaa ydinaseiden käyttöä. YK hyväksyi sopimukset ydinaseiden leviämisen estämisestä ja ydinkokeiden kiellosta (jälkimmäistä eivät allekirjoittaneet nuoret ydinvallat Intia, Pakistan ja Pohjois-Korea). Heinäkuussa 2017 hyväksyttiin uusi ydinaseiden kieltosopimus.

"Jokainen sopimusvaltio sitoutuu olemaan koskaan ja missään olosuhteissa kehittämättä, testaamatta, valmistamatta, valmistamatta, muutoin hankkimatta, omistamatta tai varastoimatta ydinaseita tai muita ydinräjähteitä", lukee sopimuksen ensimmäisessä artiklassa.

Asiakirja ei kuitenkaan tule voimaan ennen kuin 50 valtiota on ratifioinut sen.

Toisen maailmansodan päätyttyä Hitlerin vastaisen koalition maat yrittivät nopeasti päästä toistensa edelle tehokkaamman ydinpommin kehittämisessä.

Ensimmäinen koe, jonka amerikkalaiset suorittivat todellisissa Japanin tiloissa, sytytti Neuvostoliiton ja USA:n välisen tilanteen äärimmilleen. Voimakkaat räjähdykset, jotka jyrisivät Japanin kaupungeissa ja käytännössä tuhosivat niissä kaiken elämän, pakottivat Stalinin luopumaan monista vaatimuksistaan ​​maailmannäyttämöllä. Suurin osa Neuvostoliiton fyysikoista "heitettiin" kiireellisesti ydinaseiden kehittämiseen.

Milloin ja miten ydinaseet ilmestyivät?

Atomipommin syntymävuotta voidaan pitää 1896. Silloin ranskalainen kemisti A. Becquerel havaitsi, että uraani on radioaktiivista. Uraanin ketjureaktio tuottaa voimakasta energiaa, joka toimii perustana kauhealle räjähdukselle. Becquerel tuskin kuvitteli, että hänen löytönsä johtaisi ydinaseiden luomiseen - koko maailman kauheimpaan aseen.

1800-luvun loppu ja 1900-luvun alku oli käännekohta ydinaseiden keksimisen historiassa. Juuri tällä aikavälillä eri maailman maiden tutkijat pystyivät löytämään seuraavat lait, säteet ja elementit:

  • Alfa-, gamma- ja beetasäteet;
  • Monia radioaktiivisia ominaisuuksia omaavien kemiallisten alkuaineiden isotooppeja on löydetty;
  • Löydettiin radioaktiivisen hajoamisen laki, joka määrittää radioaktiivisen hajoamisen intensiteetin ajan ja kvantitatiivisen riippuvuuden, joka riippuu radioaktiivisten atomien määrästä testinäytteessä;
  • Syntyi ydinisometria.

1930-luvulla he pystyivät ensimmäistä kertaa jakamaan uraanin atomiytimen neutronien absorptiolla. Samaan aikaan löydettiin positroneja ja neuroneja. Kaikki tämä antoi voimakkaan sysäyksen atomienergiaa käyttävien aseiden kehittämiselle. Vuonna 1939 patentoitiin maailman ensimmäinen atomipommi. Tämän teki ranskalainen fyysikko Frederic Joliot-Curie.

Tämän alueen lisätutkimuksen ja kehityksen tuloksena syntyi ydinpommi. Nykyaikaisten atomipommien teho ja tuhoutumissäde on niin suuri, että maa, jolla on ydinpotentiaalia, ei käytännössä tarvitse voimakasta armeijaa, koska yksi atomipommi pystyy tuhoamaan kokonaisen valtion.

Kuinka atomipommi toimii

Atomipommi koostuu monista elementeistä, joista tärkeimmät ovat:

  • Atomipommijoukot;
  • Automaatiojärjestelmä, joka ohjaa räjähdysprosessia;
  • Ydinpanos tai taistelukärki.

Automaatiojärjestelmä sijaitsee atomipommin rungossa ydinvarauksen kanssa. Rungon suunnittelun tulee olla riittävän luotettava suojaamaan taistelukärkeä erilaisilta ulkoisilta tekijöiltä ja vaikutuksilta. Esimerkiksi erilaiset mekaaniset, lämpötila- tai vastaavat vaikutukset, jotka voivat johtaa valtavan voiman suunnittelemattomaan räjähdykseen, joka voi tuhota kaiken ympärillä.

Automaatiotehtävä sisältää räjähdyksen täyden hallinnan oikeaan aikaan, joten järjestelmä koostuu seuraavista elementeistä:

  • Hätäräjäytyksestä vastaava laite;
  • Virtalähde automaatiojärjestelmää varten;
  • Räjähdys anturi järjestelmä;
  • Cocking laite;
  • Suojalaite.

Kun ensimmäiset testit suoritettiin, ydinpommeja toimitettiin lentokoneilla, jotka onnistuivat poistumaan vaurioalueelta. Nykyaikaiset atomipommit ovat niin tehokkaita, että niiden toimittaminen voidaan suorittaa vain risteily-, ballistisilla tai ainakin ilmatorjuntaohjuksilla.

Atomipommeissa käytetään erilaisia ​​räjäytysjärjestelmiä. Yksinkertaisin näistä on tavanomainen laite, joka laukeaa, kun ammus osuu kohteeseen.

Yksi ydinpommien ja ohjusten pääominaisuuksista on niiden jako kaliipereihin, joita on kolmea tyyppiä:

  • Pieni, tämän kaliiperin atomipommien teho vastaa useita tuhansia tonneja TNT:tä;
  • Keskisuuri (räjähdysvoima - useita kymmeniä tuhansia tonneja TNT:tä);
  • Suuri, jonka latauskapasiteetti mitataan miljoonissa tonneissa TNT:tä.

On mielenkiintoista, että useimmiten kaikkien ydinpommien teho mitataan tarkasti TNT-ekvivalentteina, koska atomiaseille ei ole erillistä asteikkoa räjähdyksen tehon mittaamiseksi.

Ydinpommien toimintaalgoritmit

Mikä tahansa atomipommi toimii ydinenergian käytön periaatteella, joka vapautuu ydinreaktion aikana. Tämä menettely perustuu joko raskaiden ytimien jakautumiseen tai keuhkojen synteesiin. Koska tämän reaktion aikana vapautuu valtava määrä energiaa ja mahdollisimman lyhyessä ajassa, ydinpommin tuhoutumissäde on erittäin vaikuttava. Tämän ominaisuuden vuoksi ydinaseet luokitellaan joukkotuhoaseiksi.

Prosessissa, joka alkaa atomipommin räjähtämisestä, on kaksi pääkohtaa:

  • Tämä on räjähdyksen välitön keskus, jossa ydinreaktio tapahtuu;
  • Räjähdyksen keskus, joka sijaitsee paikassa, jossa pommi räjähti.

Atomipommin räjähdyksessä vapautuva ydinenergia on niin voimakasta, että seismiset shokit alkavat maassa. Samaan aikaan nämä iskut tuovat suoraa tuhoa vain useiden satojen metrien etäisyydeltä (vaikka jos otamme huomioon pommin räjähdyksen voiman, nämä iskut eivät enää vaikuta mihinkään).

Vahinkotekijät ydinräjähdyksessä

Ydinpommin räjähdys tuo enemmän kuin kauhean välittömän tuhon. Tämän räjähdyksen seuraukset eivät tule pelkästään onnettomuusalueelta kiinni jääneiden ihmisten, vaan myös heidän atomiräjähdyksen jälkeen syntyneiden lastensa kanssa. Atomiaseiden tuhoamistyypit on jaettu seuraaviin ryhmiin:

  • Valosäteily, joka tapahtuu suoraan räjähdyksen aikana;
  • Pommin levittämä iskuaalto välittömästi räjähdyksen jälkeen;
  • Sähkömagneettinen impulssi;
  • Läpäisevä säteily;
  • Radioaktiivinen saastuminen, joka voi kestää vuosikymmeniä.

Vaikka ensisilmäyksellä valon välähdys on pienin uhka, itse asiassa se muodostuu valtavan lämpö- ja valoenergian vapautumisen seurauksena. Sen voima ja vahvuus ylittävät reilusti auringonsäteiden voiman, joten valon ja lämmön aiheuttamat vauriot voivat olla kohtalokkaita useiden kilometrien etäisyydellä.

Räjähdyksen aikana vapautuva säteily on myös erittäin vaarallista. Vaikka se ei kestä kauan, se onnistuu saastuttamaan kaiken ympärillä, koska sen tunkeutumiskyky on uskomattoman hyvä.

Iskuaalto atomiräjähdyksessä toimii kuten sama aalto tavanomaisissa räjähdyksissä, vain sen teho ja vauriosäde ovat paljon suuremmat. Muutamassa sekunnissa se aiheuttaa korjaamatonta vahinkoa paitsi ihmisille, myös laitteille, rakennuksille ja ympäröivälle luonnolle.

Läpäisevä säteily saa aikaan säteilysairauden kehittymisen, ja sähkömagneettinen pulssi on vaarallinen vain tekniikalle. Kaikkien näiden tekijöiden yhdistelmä sekä räjähdyksen voima tekevät atomipommista maailman vaarallisimman aseen.

Maailman ensimmäiset ydinasekokeet

Ensimmäinen maa, joka kehitti ja testasi ydinaseita, oli Yhdysvallat. Yhdysvaltain hallitus myönsi valtavia rahallisia tukia uusien lupaavien aseiden kehittämiseen. Vuoden 1941 loppuun mennessä Yhdysvaltoihin kutsuttiin monia merkittäviä atomikehityksen alan tutkijoita, jotka vuoteen 1945 mennessä pystyivät esittelemään testaukseen sopivan atomipommin prototyypin.

Maailman ensimmäiset räjähteellä varustetun atomipommin testit suoritettiin autiomaassa New Mexicon osavaltiossa. "Gadget"-niminen pommi räjäytettiin 16. heinäkuuta 1945. Testitulos oli positiivinen, vaikka armeija vaati ydinpommin testaamista todellisissa taisteluolosuhteissa.

Koska Pentagon näki, että Hitlerin liittouman voittoon oli jäljellä vain yksi askel, eikä tällaista mahdollisuutta ehkä esitetä enempää, Pentagon päätti aloittaa ydiniskun hitleriläisen Saksan viimeistä liittolaista - Japania vastaan. Lisäksi ydinpommin käytön piti ratkaista useita ongelmia kerralla:

  • Vältä tarpeetonta verenvuodatusta, joka väistämättä tapahtuisi, jos Yhdysvaltain joukot saapuisivat keisarillisen Japanin alueelle;
  • Yhdellä iskulla saatta periksiantamattomat japanilaiset polvilleen, pakottamalla heidät suostumaan Yhdysvalloille suotuisiin ehtoihin;
  • Näytä Neuvostoliitolle (mahdollisena kilpailijana tulevaisuudessa), että Yhdysvaltain armeijalla on ainutlaatuisia aseita, jotka pystyvät tuhoamaan minkä tahansa kaupungin;
  • Ja tietysti käytännössä varmistaa, mihin ydinaseet pystyvät todellisissa taisteluolosuhteissa.

6. elokuuta 1945 maailman ensimmäinen atomipommi, jota käytettiin vihollisuuksissa, pudotettiin Japanin Hiroshiman kaupunkiin. Tämä pommi sai nimen "Kid", koska sen paino oli 4 tonnia. Pommin pudotus suunniteltiin huolellisesti, ja se osui juuri sinne, missä se oli suunniteltu. Ne talot, joita räjähdys ei tuhonnut, paloivat, kun taloihin putoavat uunit aiheuttivat tulipaloja ja koko kaupunki nielaisi liekkeihin.

Kirkkaan välähdyksen jälkeen seurasi helleaalto, joka poltti kaiken elämän 4 kilometrin säteellä, ja sitä seurannut shokkiaalto tuhosi suurimman osan rakennuksista.

800 metrin säteellä lämpöhalvauksen saaneet poltettiin elävältä. Räjähdysaalto repi monilta palaneen ihon irti. Pari minuuttia myöhemmin satoi outo musta sade, joka koostui höyrystä ja tuhkasta. Mustalle sateelle altistuneiden iholla oli parantumattomia palovammoja.

Ne harvat, joilla oli onnea selviytyä, sairastuivat säteilysairauteen, joka ei tuolloin ollut vain tutkimaton, vaan myös täysin tuntematon. Ihmisille kehittyi kuumetta, oksentelua, pahoinvointia ja heikkouskohtauksia.

9. elokuuta 1945 toinen amerikkalainen pommi, nimeltään "Fat Man", pudotettiin Nagasakin kaupunkiin. Tällä pommilla oli suunnilleen sama voima kuin ensimmäisellä, ja sen räjähdyksen seuraukset olivat yhtä tuhoisat, vaikka puolet ihmisistä kuoli.

Japanin kaupunkeihin pudotetut kaksi atomipommia olivat ensimmäiset ja ainoat tapaukset, joissa atomiaseita käytettiin maailmassa. Yli 300 000 ihmistä kuoli ensimmäisten päivien aikana pommituksen jälkeen. Noin 150 tuhatta muuta kuoli säteilytautiin.

Japanin kaupunkien ydinpommituksen jälkeen Stalin sai todellisen shokin. Hänelle kävi selväksi, että ydinaseiden kehittäminen Neuvosto-Venäjällä on koko maan turvallisuuskysymys. Jo 20. elokuuta 1945 alkoi työskennellä erityinen atomienergia-asioiden komitea, jonka I. Stalin perusti kiireellisesti.

Vaikka ydinfysiikan tutkimusta teki joukko innokkaita jo tsaari-Venäjällä, se sai neuvostoaikana vain vähän huomiota. Vuonna 1938 kaikki tutkimus tällä alalla lopetettiin kokonaan, ja monet ydintutkijat sorrettiin kansan vihollisina. Japanin ydinräjähdysten jälkeen Neuvostoliiton hallitus alkoi äkillisesti palauttaa ydinteollisuutta maassa.

On näyttöä siitä, että ydinaseita kehitettiin natsi-Saksassa, ja saksalaiset tiedemiehet viimeistelivät "raa'an" amerikkalaisen atomipommin, joten Yhdysvaltain hallitus poisti Saksasta kaikki ydinaseiden asiantuntijat ja kaikki asiakirjat, jotka liittyvät natsi-Saksan kehittämiseen. ydinaseet.

Neuvostoliiton tiedustelukoulu, joka sodan aikana pystyi ohittamaan kaikki ulkomaiset tiedustelupalvelut, siirsi vuonna 1943 Neuvostoliitolle ydinaseiden kehittämiseen liittyvät salaiset asiakirjat. Samaan aikaan neuvostoagentteja tuotiin kaikkiin tärkeimpiin amerikkalaisiin ydintutkimuskeskuksiin.

Kaikkien näiden toimenpiteiden seurauksena jo vuonna 1946 tekninen toimeksianto kahden Neuvostoliiton ydinpommin valmistukseen oli valmis:

  • RDS-1 (plutoniumpanoksella);
  • RDS-2 (kahdella osalla uraanipanosta).

Lyhenne "RDS" tarkoittaa "Venäjä tekee itsensä", mikä on lähes täysin totta.

Uutiset, että Neuvostoliitto oli valmis vapauttamaan ydinaseensa, pakottivat Yhdysvaltain hallituksen ryhtymään rajuihin toimiin. Vuonna 1949 kehitettiin Troijalainen suunnitelma, jonka mukaan suunniteltiin pudottaa atomipommeja Neuvostoliiton 70 suurimpaan kaupunkiin. Vain pelko kostotoimista esti tätä suunnitelmaa toteuttamasta.

Nämä Neuvostoliiton tiedusteluviranomaisilta tulevat hälyttävät tiedot pakottivat tutkijat työskentelemään hätätilassa. Jo elokuussa 1949 testattiin ensimmäistä Neuvostoliitossa valmistettua atomipommia. Kun Yhdysvallat sai tietää näistä testeistä, Troijan suunnitelmaa lykättiin määräämättömäksi ajaksi. Kahden supervallan välinen vastakkainasettelu, joka tunnetaan historiassa kylmänä sodana, alkoi.

Maailman tehokkain ydinpommi, joka tunnetaan nimellä Tsaari Bomba, kuuluu nimenomaan kylmän sodan aikaan. Neuvostoliiton tutkijat ovat luoneet ihmiskunnan historian tehokkaimman pommin. Sen teho oli 60 megatonnia, vaikka suunniteltiin luoda 100 kilotonnia pommi. Tätä pommia testattiin lokakuussa 1961. Tulipallon halkaisija oli räjähdyksen aikana 10 kilometriä ja räjähdysaalto kiersi maapallon kolme kertaa. Juuri tämä testi pakotti useimmat maailman maat allekirjoittamaan sopimuksen ydinkokeiden lopettamisesta ei vain maan ilmakehässä, vaan jopa avaruudessa.

Vaikka atomiaseet ovat erinomainen pelote aggressiivisille maille, ne toisaalta pystyvät sammuttamaan kaikki sotilaalliset konfliktit alkuunsa, koska atomiräjähdys voi tuhota kaikki konfliktin osapuolet.

    Mutta tämä on asia, jota emme usein tiedä. Ja miksi myös ydinpommi räjähtää...

    Aloitetaan kaukaa. Jokaisella atomilla on ydin, ja ydin koostuu protoneista ja neutroneista - kaikki tietävät tämän kenties. Samalla tavalla kaikki näkivät jaksollisen taulukon. Mutta miksi siinä olevat kemialliset alkuaineet sijaitsevat juuri sillä tavalla eivätkä muuten? Ei todellakaan siksi, että Mendelejev niin halusi. Taulukon kunkin alkuaineen järjestysnumero ilmaisee kuinka monta protonia on tämän alkuaineen atomin ytimessä. Toisin sanoen rauta on taulukossa numero 26, koska rautaatomissa on 26 protonia. Ja jos niitä ei ole 26, tämä ei ole enää rautaa.

    Mutta neutronien lukumäärä saman alkuaineen ytimissä voi olla erilainen, mikä tarkoittaa, että ytimien massa on erilainen. Saman alkuaineen atomeja, joilla on eri massat, kutsutaan isotoopeiksi. Uraanilla on useita tällaisia ​​isotooppeja: yleisin luonnossa on uraani-238 (sen ytimessä on 92 protonia ja 146 neutronia, yhdessä on 238). Se on radioaktiivista, mutta siitä ei voi tehdä ydinpommia. Mutta isotooppi uraani-235, jota pieni määrä löytyy uraanimalmeista, soveltuu ydinpanokseksi.

    Ehkä lukija on törmännyt ilmaisuihin "rikastettu uraani" ja "köyhdytetty uraani". Rikastettu uraani sisältää enemmän uraani-235:tä kuin luonnonuraania; vastaavasti köyhdytettynä - vähemmän. Rikastetulla uraanilla voidaan saada plutoniumia, joka on toinen ydinpommiin sopiva alkuaine (luonnossa sitä ei juuri koskaan esiinny). Se, miten uraania rikastetaan ja miten siitä saadaan plutoniumia, on toisen keskustelun aihe.

    Joten miksi ydinpommi räjähtää? Tosiasia on, että joillakin raskailla ytimillä on taipumus hajota, jos neutroni osuu niihin. Eikä sinun tarvitse odottaa kauan vapaata neutronia - niitä lentelee paljon. Joten tällainen neutroni pääsee uraani-235-ytimeen ja hajottaa sen siten "fragmenteiksi". Tämä vapauttaa muutaman neutronin lisää. Voitko arvata, mitä tapahtuu, jos ympärillä on saman alkuaineen ytimiä? Aivan oikein, tapahtuu ketjureaktio. Näin se menee.

    Ydinreaktorissa, jossa uraani-235 "liuotetaan" stabiilimpaan uraani-238:aan, räjähdys ei tapahdu normaaleissa olosuhteissa. Suurin osa hajoavista ytimistä vapautuvista neutroneista lentää "maitoon", mutta ei löydä uraani-235-ytimiä. Reaktorissa ytimien hajoaminen on "hidasta" (mutta tämä riittää reaktorille energian antamiseen). Täällä yksittäisessä uraani-235 kappaleessa, jos sen massa on riittävä, neutronit taatusti rikkovat ytimiä, ketjureaktio etenee kuin lumivyöry, ja ... Stop! Loppujen lopuksi, jos teet palan uraani-235:tä tai plutoniumia räjähdyksen massasta, se räjähtää välittömästi. Tämä ei ole se tapaus.

    Ja jos otat kaksi kappaletta alikriittistä massaa ja työnnät ne toisiaan vasten kauko-ohjatulla mekanismilla? Laita esimerkiksi molemmat putkeen ja kiinnitä ruutipanos toiseen ampuaksesi yhden kappaleen, kuten ammuksen, toiseen oikeaan aikaan. Tässä on ratkaisu ongelmaan.

    Voit toimia toisin: ota pallomainen pala plutoniumia ja kiinnitä räjähdyspanokset sen koko pinnalle. Kun nämä panokset räjähtävät ulkopuolelta käskystä, niiden räjähdys puristaa plutoniumin kaikilta puolilta, puristaa sen kriittiseen tiheyteen ja tapahtuu ketjureaktio. Tarkkuus ja luotettavuus ovat kuitenkin tärkeitä tässä: kaikkien räjähteiden on toimittava samanaikaisesti. Jos osa niistä toimii ja osa ei tai osa toimii viiveellä, ydinräjähdystä ei synny: plutonium ei puristu kriittiseen massaan, vaan haihtuu ilmassa. Ydinpommin sijaan saat niin sanotun "likaisen".

    Tältä näyttää räjähdystyyppinen ydinpommi. Panokset, joiden pitäisi saada aikaan suunnattu räjähdys, on tehty monitahoina, jotta ne peittävät plutoniumpallon pinnan mahdollisimman tarkasti.

    Ensimmäisen tyypin laitetta kutsuttiin tykkiksi, toista tyyppiä - implosio.
    Hiroshimaan pudotetussa "Kid"-pommissa oli uraani-235-panos ja tykkityyppinen laite. Nagasakin yllä räjäytetty Fat Man -pommi sisälsi plutoniumpanoksen, ja räjähde oli räjähtävä. Nykyään tykkityyppisiä laitteita ei käytetä melkein koskaan; räjähdys on monimutkaisempi, mutta samalla niiden avulla voit säädellä ydinvarauksen massaa ja käyttää sitä järkevämmin. Ja plutonium korvasi uraani-235:n ydinräjähteenä.

    Melko muutama vuosi kului, ja fyysikot tarjosivat armeijalle vielä tehokkaamman pommin - lämpöydin tai, kuten sitä myös kutsutaan, vety. Joten vety räjähtää vahvemmin kuin plutonium?

    Vety on todella räjähtävää, mutta ei niin räjähtävää. Vetypommissa ei kuitenkaan ole "tavallista" vetyä, se käyttää sen isotooppeja - deuteriumia ja tritiumia. "Tavallisen" vedyn ytimessä on yksi neutroni, deuteriumissa kaksi ja tritiumissa kolme.

    Ydinpommissa raskaan alkuaineen ytimet jaetaan kevyempien ytimiin. Termoytimessä prosessi on päinvastainen: kevyet ytimet sulautuvat toisiinsa raskaammiksi. Esimerkiksi deuteriumin ja tritiumin ytimet yhdistyvät muodostaen heliumytimiä (muuten kutsutaan alfahiukkasiksi), ja "ylimääräinen" neutroni lähetetään "vapaaseen lentoon". Tässä tapauksessa vapautuu paljon enemmän energiaa kuin plutoniumytimien hajoamisen aikana. Muuten, tämä prosessi tapahtuu Auringossa.

    Fuusioreaktio on kuitenkin mahdollista vain erittäin korkeissa lämpötiloissa (siksi sitä kutsutaan termiydintäiseksi). Kuinka saada deuterium ja tritium reagoimaan? Se on hyvin yksinkertaista: sinun on käytettävä ydinpommia sytyttimenä!

    Koska deuterium ja tritium ovat itse stabiileja, niiden varaus lämpöydinpommissa voi olla mielivaltaisen suuri. Tämä tarkoittaa, että lämpöydinpommista voidaan tehdä verrattomasti tehokkaampi kuin "yksinkertaisesta" ydinpommista. Hiroshimaan pudotetun "Kidin" TNT-ekvivalentti oli 18 kilotonnissa, ja tehokkain vetypommi (ns. "Tsaari Bomba", joka tunnetaan myös nimellä "Kuz'kina's Mother") oli jo 58,6 megatonnia, yli 3255 kertaa. tehokkaampi "vauva"!


    Tsaari Bomban sienipilvi nousi 67 kilometrin korkeuteen ja räjähdysaalto kiersi maapallon kolme kertaa.

    Tällainen jättimäinen kapasiteetti on kuitenkin selvästi liiallinen. Pelattuaan tarpeeksi megatonnisilla pommeilla, sotainsinöörit ja fyysikot valitsivat toisen polun - ydinaseiden miniatyrisoinnin. Tavallisessa muodossaan ydinaseet voidaan pudottaa strategisista pommituksista, kuten ilmapommeista, tai laukaista ballistisilla ohjuksilla; jos pienennät ne, saat kompaktin ydinpanoksen, joka ei tuhoa kaikkea kilometrien ympärillä ja joka voidaan sijoittaa tykistökuoreen tai ilma-maa-ohjukseen. Liikkuvuus lisääntyy, ratkaistavien tehtävien kirjo laajenee. Strategisten ydinaseiden lisäksi saamme taktisia.

    Taktisille ydinaseille on kehitetty erilaisia ​​jakeluajoneuvoja - ydintykkejä, kranaatinheittimiä, rekyylittömiä aseita (esimerkiksi amerikkalainen Davy Crockett). Neuvostoliitolla oli jopa ydinluotiprojekti. Totta, he joutuivat luopumaan siitä - ydinluodit olivat niin epäluotettavia, niin monimutkaisia ​​ja kalliita valmistaa ja varastoida, ettei niissä ollut mitään järkeä.

    Davy Crockett. Monet näistä ydinaseista olivat Yhdysvaltain asevoimien käytössä, ja Länsi-Saksan puolustusministeri yritti varustaa Bundeswehria niillä epäonnistuneesti.

    Pienistä ydinaseista puhuttaessa on syytä mainita toinen ydinasetyyppi - neutronipommi. Sen sisältämä plutoniumpanos on pieni, mutta se ei ole välttämätöntä. Jos lämpöydinpommi seuraa räjähdyksen voiman lisäämisen polkua, niin neutronipommi luottaa toiseen haitalliseen tekijään - säteilyyn. Säteilyn lisäämiseksi neutronipommissa on tarjolla beryllium-isotooppia, joka räjähtäessään tuottaa valtavan määrän nopeita neutroneja.

    Luojiensa mukaan neutronipommin pitäisi tappaa vihollisen työvoimat, mutta jättää laitteet koskemattomiksi, jotka voidaan sitten vangita hyökkäyksen aikana. Käytännössä kävi hieman toisin: säteilytetyistä laitteista tulee käyttökelvottomia - jokainen, joka uskaltaa ohjata sitä, "ansaitsee" pian säteilysairauden. Tämä ei sulje pois sitä tosiasiaa, että neutronipommin räjähdys pystyy osumaan viholliseen panssarihaarniskan kautta; Yhdysvallat kehitti neutroniammukset nimenomaan aseeksi Neuvostoliiton panssarivaunuryhmiä vastaan. Pian kuitenkin kehitettiin panssaripanssari, joka tarjosi jonkinlaisen suojan nopeiden neutronien virralta.

    Toinen ydinasetyyppi keksittiin vuonna 1950, mutta sitä ei koskaan (sikäli kuin tiedetään) valmistettu. Tämä on niin kutsuttu kobolttipommi - ydinpanos kobolttikuorella. Räjähdyksessä neutronivirralla säteilytetty koboltti muuttuu äärimmäisen radioaktiiviseksi isotooppiksi ja leviää alueelle saastuttamalla sen. Vain yksi tällainen riittävän voimakas pommi voisi peittää koko maapallon koboltilla ja tuhota koko ihmiskunnan. Onneksi tämä projekti jäi projektiksi.

    Mitä voidaan sanoa lopuksi? Ydinpommi on todellakin kauhea ase, ja samalla se (mikä paradoksi!) auttoi säilyttämään suhteellisen rauhan suurvaltojen välillä. Jos vastustajallasi on ydinaseita, ajattelet kymmenen kertaa ennen kuin hyökkäät häntä vastaan. Yhtään ydinarsenaalia omaavaa maata ei ole vielä hyökätty ulkopuolelta, eikä maailman suurimpien valtioiden välillä ole käyty sotia vuodesta 1945 lähtien. Toivotaan, että eivät.

Kuten tiedetään, ensimmäisen sukupolven ydinaseisiin, jota usein kutsutaan nimellä ATOMIC, sisältää taistelukärjet, jotka perustuvat uraani-235- tai plutonium-239-ytimien fissioenergian käyttöön. Ensimmäinen tällaisen 15 kt:n laturin testi suoritettiin Yhdysvalloissa 16. heinäkuuta 1945 Alamogordon testipaikalla.

Ensimmäisen Neuvostoliiton atomipommin räjähdys elokuussa 1949 antoi uuden sysäyksen luomistyölle. toisen sukupolven ydinaseita... Se perustuu raskaiden vetyisotooppien - deuteriumin ja tritiumin - ytimien fuusion lämpöydinreaktioiden energian käyttöteknologiaan. Tällaisia ​​aseita kutsutaan nimellä THERMONUCLEAR tai vety. Yhdysvallat suoritti Miken lämpöydinlaitteen ensimmäisen testin 1. marraskuuta 1952 Elugelabin saarella (Marshallinsaaret), jonka kapasiteetti oli 5-8 miljoonaa tonnia. Seuraavana vuonna Neuvostoliitossa räjäytettiin lämpöydinpanos.

Atomi- ja lämpöydinreaktioiden toteuttaminen avasi laajat mahdollisuudet niiden käytölle erilaisten ampumatarvikkeiden sarjan luomisessa seuraaville sukupolville. Kohti kolmannen sukupolven ydinasetta sisältävät erikoispanokset (ammukset), jotka erikoissuunnittelun ansiosta saavat aikaan räjähdysenergian uudelleenjakautumisen jonkin vahingollisen tekijän hyväksi. Muut tällaisten aseiden latausversiot mahdollistavat yhden tai toisen vahingollisen tekijän keskittymisen tiettyyn suuntaan, mikä myös johtaa sen vahingollisen vaikutuksen merkittävään lisääntymiseen.

Ydinaseiden luomisen ja parantamisen historian analyysi osoittaa, että Yhdysvallat on poikkeuksetta johtanut tietä uudentyyppisten aseiden luomisessa. Kuitenkin kului jonkin aikaa ja Neuvostoliitto poisti nämä Yhdysvaltojen yksipuoliset edut. Kolmannen sukupolven ydinaseet eivät ole tässä suhteessa poikkeus. Yksi kuuluisimmista esimerkeistä kolmannen sukupolven ydinaseista on NEUTRON-ase.

Mitä ovat neutroniaseet?

Neutroniaseista keskusteltiin laajasti 60-luvun vaihteessa. Myöhemmin kuitenkin tiedettiin, että sen perustamismahdollisuudesta oli keskusteltu jo kauan ennen sitä. Maailman tutkijoiden liiton entinen puheenjohtaja Iso-Britannian professori E. Burop muisteli, että hän kuuli siitä ensimmäisen kerran jo vuonna 1944, kun hän osana brittiläisten tiedemiesten ryhmää työskenteli Yhdysvalloissa "Manhattan-projektin" parissa. Työ neutroniaseiden luomiseksi sai alkunsa tarpeesta hankkia voimakas taisteluase, jolla on valikoiva tuhoamiskyky käytettäväksi suoraan taistelukentällä.

Ensimmäinen neutronilaturin (koodinumero W-63) räjähdys tapahtui maanalaisessa rakennuksessa Nevadassa huhtikuussa 1963. Testin aikana saatu neutronivuo osoittautui merkittävästi laskettua arvoa pienemmäksi, mikä heikensi merkittävästi uuden aseen taistelukykyä. Kesti vielä lähes 15 vuotta, ennen kuin neutronipanokset saivat kaikki sotilaallisen aseen ominaisuudet. Professori E. Buropin mukaan perustavanlaatuinen ero neutronivarauslaitteen ja lämpöydinlaitteen välillä piilee erilaisessa energian vapautumisnopeudessa: “ Neutronipommissa energiaa vapautuu paljon hitaammin. Se on eräänlainen viivästetty toiminta«.

Tästä hidastumisesta johtuen iskuaallon ja valosäteilyn muodostumiseen käytetty energia vähenee ja vastaavasti sen vapautuminen neutronivuon muodossa kasvaa. Jatkotyön aikana saavutettiin tiettyjä onnistumisia neutronisäteilyn fokusoinnin varmistamisessa, mikä mahdollisti paitsi sen vahingollisen vaikutuksen lisääntymisen tiettyyn suuntaan, myös vähentämään vaaraa, kun sitä käytettiin sen käyttöön. joukot.

Marraskuussa 1976 Nevadassa suoritettiin seuraavat neutronikärjen testit, joiden aikana saatiin erittäin vaikuttavia tuloksia. Tämän seurauksena vuoden 1976 lopussa päätettiin valmistaa komponentteja 203 mm:n neutroniammuksiin ja taistelukärkiä Lance-raketille. Myöhemmin, elokuussa 1981, Yhdysvaltain kansallisen turvallisuusneuvoston ydinsuunnitteluryhmän kokouksessa tehtiin päätös neutroniaseiden täysimittaisesta tuotannosta: 2000 laukausta 203 mm haubitsalle ja 800 taistelukärkeä Lance-ohjukselle. .

Kun neutronikärki räjähtää, suurimman vahingon eläville organismeille aiheuttaa nopeiden neutronien virta... Laskelmien mukaan jokaista lataustehon kilotonnia kohden vapautuu noin 10 neutronia, jotka etenevät valtavalla nopeudella ympäröivässä tilassa. Näillä neutroneilla on erittäin suuri haitallinen vaikutus eläviin organismeihin, paljon voimakkaampi kuin jopa Y-säteily ja shokkiaalto. Vertailun vuoksi huomautamme, että tavanomaisen 1 kilotonin kapasiteetiltaan ydinpanoksen räjähdyksessä avoimesti sijaitseva elävä voima tuhoutuu shokkiaallon vaikutuksesta 500-600 m etäisyydellä.Kun saman neutronikärki voima räjähtää, työvoiman tuhoutuminen tapahtuu noin kolme kertaa suuremmalla etäisyydellä.

Räjähdyksen aikana syntyneet neutronit liikkuvat useiden kymmenien kilometrien sekunnissa nopeuksilla. Murtautuessaan kuin kuoret kehon eläviin soluihin, ne tyrmäävät ytimiä atomeista, rikkovat molekyylisidoksia, muodostavat korkean reaktiivisuuden omaavia vapaita radikaaleja, mikä johtaa elämänprosessien pääsyklien häiriintymiseen.

Kun neutronit liikkuvat ilmassa törmäysten seurauksena kaasuatomien ytimien kanssa, ne menettävät vähitellen energiaa. Tämä johtaa noin 2 km:n etäisyydellä niiden haitallinen vaikutus käytännössä lakkaa... Mukana olevan iskuaallon tuhoavan vaikutuksen vähentämiseksi neutronivarauksen tehoksi valitaan 1-10 kt ja räjähdyksen korkeus maanpinnasta on noin 150-200 metriä.

Joidenkin amerikkalaisten tutkijoiden todistuksen mukaan Yhdysvalloissa Los Alamosin ja Sandian laboratorioissa sekä Sarovin All-Russian Institute of Experimental Physicsissä (Arzamas-16) tehdään lämpöydinkokeita, joissa tutkimuksen ohella sähköenergian hankinnassa tutkitaan mahdollisuutta saada puhtaasti lämpöydinräjähteitä. Heidän mielestään meneillään olevan tutkimuksen todennäköisin sivutuote voi olla ydinkärkien energiamassaominaisuuksien parantaminen ja neutroniminipommin luominen. Asiantuntijoiden mukaan tällainen neutronikärki, jonka TNT-ekvivalentti on vain yksi tonni, voi luoda tappavan säteilyannoksen 200-400 metrin etäisyyksillä.

Neutroniaseet ovat voimakas puolustusase ja niiden tehokkain käyttö on mahdollista aggressiota torjuttaessa, varsinkin kun vihollinen on tunkeutunut puolustettavalle alueelle. Neutroniammukset ovat taktinen ase, ja sitä käytetään todennäköisimmin niin sanotuissa "rajoitetuissa" sodissa, pääasiassa Euroopassa. Näillä aseilla voi olla Venäjälle erityinen merkitys, koska sen asevoimien heikkenemisen ja alueellisten konfliktien uhan lisääntyessä se joutuu painottamaan entistä enemmän ydinaseita turvallisuutensa varmistamisessa.

Neutroniaseiden käyttö voi olla erityisen tehokasta massiivisen panssarihyökkäyksen torjunnassa... Tiedetään, että tankkipanssari tietyillä etäisyyksillä räjähdyksen keskipisteestä (yli 300-400 m ydinpanoksen räjähdyksellä, jonka teho on 1 kt) suojaa miehistöä shokkiaallolta ja Y-säteilyltä. Samaan aikaan nopeat neutronit tunkeutuvat teräspanssariin ilman merkittävää vaimennusta.

Laskelmat osoittavat, että 1 kilotonnin kapasiteetiltaan neutronipanoksen räjähdyksessä tankkien miehistöt menevät välittömästi toimintakyvyttömäksi 300 metrin säteellä episentrumista ja menehtyvät kahdessa päivässä. 300-700 metrin etäisyydellä sijaitsevat miehistöt epäonnistuvat muutamassa minuutissa ja myös kuolevat 6-7 päivässä; 700-1300 metrin etäisyyksillä he ovat työkyvyttömiä muutamassa tunnissa ja useimpien kuolema kestää useita viikkoja. 1300-1500 metrin etäisyyksillä tietty osa miehistöstä saa vakavia sairauksia ja epäonnistuu vähitellen.

Neutronikärkiä voidaan käyttää myös ohjuspuolustusjärjestelmissä taistelemaan lentoradalla hyökkäävien ohjusten taistelukärkiä vastaan. Asiantuntijoiden laskelmien mukaan nopeat neutronit, joilla on korkea tunkeutumiskyky, kulkeutuvat vihollisen taistelukärkien ihon läpi ja aiheuttavat vahinkoa heidän elektronisille laitteilleen. Lisäksi taistelukärjen ydinsytyttimen uraani- tai plutoniumytimien kanssa vuorovaikutuksessa olevat neutronit aiheuttavat niiden fission.

Tällainen reaktio tapahtuu suurella energian vapautumisella, mikä voi viime kädessä johtaa nallittimen kuumenemiseen ja tuhoutumiseen. Tämä puolestaan ​​johtaa koko taistelukärkipanoksen epäonnistumiseen. Tätä neutroniaseiden ominaisuutta on käytetty Yhdysvaltain ohjuspuolustusjärjestelmissä. Vielä 1970-luvun puolivälissä neutronikärjet asennettiin Grand Forksin lentotukikohdan (Pohjois-Dakota) ympärille sijoitettuihin Safeguard-järjestelmän Sprint-torjuntaohjuksiin. On mahdollista, että neutronikärkiä käytetään myös tulevassa Yhdysvaltain kansallisessa ohjuspuolustusjärjestelmässä.

Kuten tiedätte, Yhdysvaltojen ja Venäjän presidenttien syys-lokakuussa 1991 ilmoittamien sitoumusten mukaisesti kaikki ydintykistökuoret ja maalla sijaitsevien taktisten ohjusten taistelukärjet on eliminoitava. Ei ole kuitenkaan epäilystäkään siitä, että jos sotilaspoliittinen tilanne muuttuu ja poliittinen päätös tehdään, neutronikärkien testattu tekniikka mahdollistaa niiden massatuotannon käynnistämisen lyhyessä ajassa.

"Super-EMP"

Pian toisen maailmansodan päättymisen jälkeen Yhdysvallat aloitti ydinaseiden monopolin alaisuudessa uudelleen testauksen tarkoituksenaan parantaa niitä ja määrittää ydinräjähdyksen haitalliset tekijät. Kesäkuun lopussa 1946 Bikini-atollin alueella (Marshallsaaret) suoritettiin ydinräjähdykset koodilla "Operation Crossroads", joiden aikana tutkittiin atomiaseiden vahingollista vaikutusta.

Näiden koeräjähdysten aikana uusi fysikaalinen ilmiövoimakkaan sähkömagneettisen säteilyn (EMR) pulssin muodostuminen, jota kohtaan osoitettiin heti suurta kiinnostusta. EMP oli erityisen merkittävä voimakkaiden räjähdysten yhteydessä. Kesällä 1958 ydinräjähdyksiä suoritettiin korkealla. Ensimmäinen sarja koodilla "Hardteck" suoritettiin Tyynellämerellä lähellä Johnston Islandia. Testien aikana räjäytettiin kaksi megatonniluokan panosta: "Tek" - 77 kilometrin korkeudessa ja "Orange" - 43 kilometrin korkeudessa.

Vuonna 1962 korkealla tapahtuneet räjähdykset jatkuivat: 450 km:n korkeudessa 1,4 megatonin taistelukärki räjähti Starfish-koodin alla. Neuvostoliitto myös vuosina 1961-1962. suoritti sarjan kokeita, joiden aikana tutkittiin korkealla (180-300 km) tapahtuneiden räjähdysten vaikutusta ohjuspuolustusjärjestelmien laitteiden toimintaan.
Näiden testien aikana tallennettiin voimakkaita sähkömagneettisia pulsseja, joilla oli suuri haitallinen vaikutus elektronisiin laitteisiin, tietoliikenne- ja virtajohtoihin, radio- ja tutka-asemiin pitkien etäisyyksien päässä. Siitä lähtien sotilaalliset asiantuntijat ovat kiinnittäneet suurta huomiota tämän ilmiön luonteen, sen tuhoavan vaikutuksen, tapojen suojella taistelu- ja tukijärjestelmiään tutkimiseen.

EMP:n fyysinen luonne määräytyy ydinräjähdyksen hetkellisen säteilyn Y-kvantin vuorovaikutuksesta ilmakaasuatomien kanssa: Y-kvantit syrjäyttävät atomeista elektroneja (ns. Compton-elektroneja), jotka liikkuvat valtavalla nopeudella. suunnassa räjähdyksen keskustasta. Näiden elektronien virta, joka on vuorovaikutuksessa maan magneettikentän kanssa, luo sähkömagneettisen säteilyn pulssin. Kun megatonniluokan varaus räjähtää useiden kymmenien kilometrien korkeudessa, sähkökentän voimakkuus maan pinnalla voi olla kymmeniä kilovoltteja metriä kohti.

Testien aikana saatujen tulosten perusteella Yhdysvaltain armeijan asiantuntijat aloittivat 1980-luvun alussa tutkimuksen, jonka tarkoituksena oli luoda toisenlainen kolmannen sukupolven ydinase - Super-EMP, jolla on tehostettu sähkömagneettisen säteilyn tuotto.

Y-kvanttien tuoton lisäämiseksi sen piti luoda varauksen ympärille ainekuori, jonka ytimet, jotka ovat aktiivisesti vuorovaikutuksessa ydinräjähdyksen neutronien kanssa, lähettävät korkeaenergistä Y-säteilyä. Asiantuntijat uskovat, että Super-EMP:n avulla on mahdollista luoda lähelle maan pintaa satojen ja jopa tuhansien kilovolttien luokkaa oleva kenttävoimakkuus metriä kohti.

Amerikkalaisten teoreetikkojen laskelmien mukaan tällaisen 10 megatonnnin panoksen räjähdys 300-400 km korkeudessa Yhdysvaltojen maantieteellisen keskustan - Nebraskan osavaltion - yläpuolella häiritsee radioelektroniikan toimintaa. tarkoittaa lähes kaikkialla maassa riittävän pitkään keskeyttämään vastatoimien ydinohjusiskun.

Työn jatkosuunta Super-EMP:n luomiseksi liittyi sen vahingollisen vaikutuksen voimistumiseen Y-säteilyn fokusoinnista, jonka olisi pitänyt johtaa pulssin amplitudin nousuun. Nämä Super-EMP:n ominaisuudet tekevät siitä ensimmäisen iskun aseen, joka on suunniteltu poistamaan käytöstä valtion ja sotilaalliset ohjausjärjestelmät, ICBM:t, erityisesti mobiilipohjaiset ohjukset, lentoradalla olevat ohjukset, tutka-asemat, avaruusalukset, virtalähdejärjestelmät jne. Tällä tavalla, Super-EMP on luonteeltaan selvästi hyökkäävä ja epävakauttava ensiiskuase..

Läpäisevät taistelukärjet - läpäisykärjet

Luotettavien keinojen etsiminen erittäin suojattujen kohteiden tuhoamiseksi sai Yhdysvaltain armeijan asiantuntijat ajatukseen käyttää maanalaisten ydinräjähdysten energiaa tähän. Kun ydinpanokset haudataan maahan, kraatterin, tuhovyöhykkeen ja seismisten shokkiaaltojen muodostumiseen käytetyn energian osuus kasvaa merkittävästi. Tässä tapauksessa ICBM:n ja SLBM:n nykyisellä tarkkuudella "pisteen", erityisesti vahvojen kohteiden tuhoamisen luotettavuus vihollisen alueella lisääntyy merkittävästi.

Työ tunkeutujien luomiseksi aloitettiin Pentagonin määräyksestä jo 70-luvun puolivälissä, jolloin käsite "vastavoima" asetettiin etusijalle. Ensimmäinen tunkeutuvan taistelukärjen prototyyppi kehitettiin 1980-luvun alussa keskipitkän kantaman Pershing-2-ohjukseen. Intermediate-Range Nuclear Forces sopimuksen (INF-sopimus) allekirjoittamisen jälkeen yhdysvaltalaisten asiantuntijoiden ponnistelut suunnattiin uudelleen tällaisten ammusten luomiseen ICBM:ille.

Uuden taistelukärjen kehittäjät kohtasivat merkittäviä vaikeuksia, jotka liittyivät ennen kaikkea tarpeeseen varmistaa sen eheys ja toimivuus liikkuessaan maassa. Taistelukärkeen vaikuttavat valtavat ylikuormitukset (5000-8000 g, painovoiman g-kiihtyvyys) asettavat erittäin tiukat vaatimukset ammusten suunnittelulle.

Tällaisen taistelukärjen tuhoisa vaikutus haudattuihin, erityisen kestäviin kohteisiin määräytyy kahdella tekijällä - ydinpanoksen teholla ja sen maahan hautaamisen suuruudella. Tässä tapauksessa jokaiselle lataustehon arvolle on optimaalinen tunkeutumissyvyys, jolla varmistetaan tunkeutumisen maksimaalinen hyötysuhde.

Joten esimerkiksi 200 kilotonnin ydinpanoksen tuhoava vaikutus erityisen vahvoihin kohteisiin on varsin tehokas, kun se haudataan 15-20 metrin syvyyteen ja se vastaa 600 kt:n maaräjähdyksen vaikutusta. MX-ohjuskärki. Sotilasasiantuntijat ovat todenneet, että MX- ja Trident-2-ohjuksille ominaisen penetrator-kärjen toimitustarkkuudella todennäköisyys tuhota vihollisen ohjussiilo tai komentoasema yhdellä taistelukärjellä on erittäin korkea. Tämä tarkoittaa, että tässä tapauksessa kohteiden tuhoutumisen todennäköisyys määräytyy vain taistelukärkien toimituksen teknisen luotettavuuden perusteella.

Ilmeisesti läpäisevät taistelukärjet on suunniteltu tuhoamaan vihollisen valtion ja armeijan komentokeskukset, miinoissa sijaitsevat ICBM:t, komentopisteet jne. Siten tunkeutujat ovat hyökkäävä, "vastavoima"-ase, joka on suunniteltu antamaan ensimmäinen isku ja siksi niillä on epävakautta aiheuttava luonne.

Läpäisevien taistelukärkien merkitys, jos ne hyväksytään, voi kasvaa merkittävästi strategisten hyökkäysaseiden vähentämisen yhteydessä, kun taistelukyvyn heikkeneminen ensimmäisen iskun antamiseksi (kantajien ja taistelukärkien määrän väheneminen) vaatii lisäämistä. todennäköisyydellä, että jokainen ammus osuu kohteisiin. Samanaikaisesti tällaisille taistelukärille on varmistettava riittävän korkea tarkkuus osuessaan kohteeseen. Siksi harkittiin mahdollisuutta luoda suuntausjärjestelmällä varustettuja tunkeutumiskärkiä lentoradan viimeiselle osuudelle, kuten korkean tarkkuuden ase.

Ydinpumpattu röntgenlaser

70-luvun jälkipuoliskolla Livermoren säteilylaboratoriossa aloitettiin tutkimus " XXI-luvun ohjustentorjunta-aseet "- röntgenlaser ydinvirityksellä... Alusta alkaen tämä ase suunniteltiin pääasialliseksi keinoksi tuhota Neuvostoliiton ohjuksia lentoradan aktiivisessa vaiheessa ennen taistelukärkien erottamista. Uudelle aseelle annettiin nimi - "multiple launch rakettiase".

Kaavamaisessa muodossa uusi ase voidaan esittää taistelukärjen muodossa, jonka pinnalle on kiinnitetty jopa 50 lasersauvaa. Jokaisella sauvalla on kaksi vapausastetta ja se voidaan aseen piipun tavoin suunnata itsenäisesti mihin tahansa avaruuden pisteeseen. Jokaisen usean metrin pituisen tangon akselia pitkin on sijoitettu ohut lanka, joka on valmistettu tiheästä aktiivisesta materiaalista, "kuten kullasta". Kärjen sisään on sijoitettu voimakas ydinpanos, jonka räjähdyksen pitäisi toimia energianlähteenä lasereiden pumppaamiseen.

Joidenkin asiantuntijoiden mukaan hyökkäävien ohjusten tappion varmistamiseksi yli 1000 km:n etäisyydellä vaaditaan useiden satojen kilotonnin kapasiteetti. Kärjessä on myös tähtäysjärjestelmä, jossa on nopea reaaliaikainen tietokone.

Neuvostoliiton ohjusten torjumiseksi Yhdysvaltain armeijan asiantuntijat ovat kehittäneet erityisen taktiikan sen taistelukäyttöön. Tätä tarkoitusta varten ehdotettiin ydinlaserkärkien sijoittamista sukellusveneen ballistisiin ohjuksiin (SLBM). "Kriisitilanteessa" tai valmisteltaessa ensimmäistä iskua näillä SLBM-aluksilla varustettujen sukellusveneiden on siirryttävä salaisesti partioalueille ja otettava taisteluasemia mahdollisimman lähelle Neuvostoliiton ICBM:ien sijaintialueita: Pohjois-Intian valtamerellä, Arabian alueella. , Norjan, Okhotskin meret.

Kun vastaanotetaan signaali Neuvostoliiton ohjusten laukaisusta, sukellusveneohjukset laukaistaan. Jos Neuvostoliiton ohjukset nousivat 200 km:n korkeuteen, niin näköetäisyyden saavuttamiseksi laserkärkillä varustettujen ohjusten on kiivettävä noin 950 km:n korkeuteen. Sen jälkeen ohjausjärjestelmä yhdessä tietokoneen kanssa ohjaa lasersauvoja Neuvostoliiton ohjuksiin. Heti kun jokainen sauva ottaa asennon, jossa säteily osuu täsmälleen kohteeseen, tietokone antaa komennon ydinpanoksen räjäyttämiseksi.

Räjähdyksen aikana säteilyn muodossa vapautuva valtava energia siirtää tankojen (langan) aktiivisen aineen välittömästi plasmatilaan. Hetkessä tämä plasma jäähtyessään luo säteilyä röntgenalueella, joka etenee ilmattomassa tilassa tuhansia kilometrejä sauvan akselin suuntaan. Itse laserkärki tuhoutuu muutamassa mikrosekunnissa, mutta sitä ennen se ehtii lähettää voimakkaita säteilypulsseja kohti kohteita.

Rakettimateriaalin ohueen pintakerrokseen imeytyessään röntgensäteet voivat muodostaa siihen erittäin korkean lämpöenergiapitoisuuden, mikä aiheuttaa sen räjähtävän haihtumisen, mikä johtaa shokkiaallon muodostumiseen ja lopulta raketin tuhoutumiseen. runko.

SDI Reagan -ohjelman kulmakivenä pidetyn röntgenlaserin luominen kohtasi kuitenkin suuria vaikeuksia, joita ei ole vielä voitettu. Niistä ennen kaikkea lasersäteilyn fokusoinnin vaikeudet sekä tehokkaan lasersauvojen ohjausjärjestelmän luominen.

Ensimmäiset maanalaiset röntgenlaserin testit suoritettiin Nevadan alueella marraskuussa 1980, koodinimeltään "Dauphin". Saadut tulokset vahvistivat tutkijoiden teoreettiset laskelmat, mutta röntgensäteilyn tuotto osoittautui erittäin heikoksi ja selvästi riittämättömäksi tuhoamaan ohjuksia. Tätä seurasi sarja koeräjähdyksiä "Excalibur", "Super-Excalibur", "Mökki", "Romano", joiden aikana asiantuntijat pyrkivät päätavoitteeseen - lisätä röntgensäteilyn intensiteettiä tarkentamalla.

Joulukuun lopussa 1985 tehtiin maanalainen "Goldstone" -räjähdys, jonka kapasiteetti oli noin 150 kt, ja seuraavan vuoden huhtikuussa - "Mighty Oak" -testi vastaaviin tarkoituksiin. Ydinkokeiden kiellon yhteydessä on syntynyt vakavia esteitä näiden aseiden kehittämiselle.

On syytä korostaa, että röntgenlaser on ennen kaikkea ydinase, ja jos se räjäytetään lähellä maan pintaa, sillä on suunnilleen sama vahingollinen vaikutus kuin tavanomaisella samantehoisella lämpöydinvarauksella.

"Hypersonic Shrapnel"

SDI-ohjelman alaisen työn aikana teoreettiset laskelmat ja vihollisen taistelukärkien sieppausprosessin mallintamisen tulokset osoittivat, että ensimmäinen ohjuspuolustusjärjestelmä, joka on suunniteltu tuhoamaan ohjuksia lentoradan aktiivisessa osassa, ei pysty täysin ratkaise Tämä ongelma. Siksi on tarpeen luoda taisteluvälineitä, jotka pystyvät tehokkaasti tuhoamaan taistelukärjet niiden vapaan lennon vaiheessa.

Tätä varten yhdysvaltalaiset asiantuntijat ovat ehdottaneet pienten metallihiukkasten käyttöä, jotka on kiihdytetty suuriin nopeuksiin ydinräjähdyksen energialla. Tällaisen aseen pääidea on, että suurilla nopeuksilla jopa pienellä tiheällä hiukkasella (paino enintään gramma) on korkea liike-energia. Siksi hiukkanen voi törmäyksessä kohteeseen vaurioittaa tai jopa tunkeutua taistelukärjen kuoreen. Vaikka kuori vain vaurioituisi, ilmakehän tiheisiin kerroksiin joutuessaan se tuhoutuu voimakkaan mekaanisen vaikutuksen ja aerodynaamisen kuumennuksen seurauksena.

Luonnollisesti, jos tällainen hiukkanen osuu ohutseinäiseen puhallettavaan houkutuskohteeseen, sen kuori rikkoutuu ja se menettää muotonsa välittömästi tyhjiössä. Kevyiden houkuttimien tuhoaminen helpottaa suuresti ydinkärkien valintaa ja edistää siten onnistunutta taistelua niitä vastaan.

Oletetaan, että rakenteellisesti tällainen taistelukärki sisältää suhteellisen pienitehoisen ydinpanoksen automaattisella räjäytysjärjestelmällä, jonka ympärille luodaan kuori, joka koostuu monista pienistä metallisista iskuelementeistä. 100 kg:n kuorimassalla voidaan saada yli 100 tuhatta sirpalointielementtiä, joka luo suhteellisen suuren ja tiheän vauriokentän. Ydinvarauksen räjähdyksen aikana muodostuu hehkuva kaasu - plasma, joka levittäytyy valtavalla nopeudella ja kuljettaa mukanaan ja kiihdyttää näitä tiheitä hiukkasia. Samalla monimutkainen tekninen ongelma on ylläpitää riittävää fragmenttimassaa, koska kun niitä virtaa ympäriinsä nopealla kaasuvirralla, massa kulkeutuu pois elementtien pinnalta.

Yhdysvalloissa suoritettiin joukko testejä "ydinsirpaleiden" luomiseksi "Prometheus"-ohjelman puitteissa. Ydinpanoksen teho näissä kokeissa oli vain muutamia kymmeniä tonneja. Tämän aseen vahingollisia ominaisuuksia arvioitaessa on pidettävä mielessä, että ilmakehän tiheissä kerroksissa yli 4-5 kilometrin sekuntinopeudella liikkuvat hiukkaset palavat. Siksi "ydinsirpaleita" voidaan käyttää vain avaruudessa, yli 80-100 km korkeudessa, ilmattomissa olosuhteissa.

Siten sirpaleita voidaan käyttää menestyksekkäästi taistelukärkien ja houkuttimien lisäksi myös avaruuden vastaisena aseena tuhoamaan sotilaallisia satelliitteja, erityisesti niitä, jotka sisältyvät ohjushyökkäysvaroitusjärjestelmään (EWS). Siksi on mahdollista käyttää sitä taistelussa ensimmäisessä iskussa vihollisen "sokeuttamiseksi".

Yllä käsitellyt erityyppiset ydinaseet eivät suinkaan käytä kaikkia mahdollisuuksia niiden muunnelmien luomiseen. Tämä koskee erityisesti ydinaseprojekteja, joissa ilmaydinaallon tehostettu vaikutus, lisääntynyt Y-säteilyn tuotto, alueen radioaktiivisen saastumisen lisääntyminen (kuten pahamaineinen "kobolttipommi") jne.

Äskettäin Yhdysvalloissa harkitaan erittäin pienitehoisten ydinkärkien hankkeita.:
- mini-newx (kapasiteetti satoja tonneja),
- mikro-newx (kymmeniä tonneja),
- Tiny-nukit (tonniyksiköt), joiden pienen tehon lisäksi pitäisi olla paljon puhtaampia kuin edeltäjänsä.

Ydinaseiden parantamisprosessi jatkuu, ja on mahdotonta sulkea pois 25-500 gramman kriittisen massan omaavien superraskaiden transplutoniumelementtien käytön perusteella syntyvien subminiatyyripanosten ilmaantumista tulevaisuudessa. Kurchatovian transplutoniumelementin kriittinen massa on noin 150 grammaa.

Ydinlaite, joka käyttää yhtä Kalifornian isotoopeista, on niin pieni, että useiden tonnin TNT-kapasiteetilla se voidaan mukauttaa kranaatinheittimien ja pienaseiden ampumiseen.

Kaikki edellä oleva osoittaa, että ydinenergian käytöllä sotilaallisiin tarkoituksiin on merkittävää potentiaalia ja kehityksen jatkuminen kohti uudentyyppisten aseiden luomista voi johtaa "teknologiseen läpimurtoon", joka alentaa "ydinkynnystä" ja jolla on negatiivinen vaikutus. strategiseen vakauteen.

Kaikkien ydinkokeiden kielto, jos se ei täysin estä ydinaseiden kehittämistä ja parantamista, hidastaa niitä merkittävästi. Näissä olosuhteissa keskinäinen avoimuus, luottamus, akuuttien valtioiden välisten ristiriitojen poistaminen ja viime kädessä tehokkaan kansainvälisen kollektiivisen turvallisuuden järjestelmän luominen saavat erityistä merkitystä.

/Vladimir Belous, kenraalimajuri, sotatieteiden akatemian professori, nasledie.ru/

Jaa tämä