원자 폭탄은 핵(원자) 에너지의 매우 빠른 방출의 결과로 큰 힘의 폭발을 일으키는 발사체입니다.
원자폭탄의 작동 원리
핵전하는 여러 부분으로 임계 크기로 나누어져 각 부분에서 핵분열성 물질 원자의 자체 개발 제어되지 않은 연쇄 반응이 시작될 수 없습니다. 이러한 반응은 전하의 모든 부분이 빠르게 하나의 전체로 결합될 때만 발생합니다. 반응 과정의 완전성과 궁극적으로 폭발의 위력은 개별 부품의 수렴 속도에 크게 좌우됩니다. 재래식 폭발물의 폭발은 장약의 일부에 고속을 부여하는 데 사용할 수 있습니다. 핵전하의 일부를 중심에서 일정한 거리를 두고 방사상 방향으로 배열하고 TNT 전하를 외부에 배치하면 핵전하의 중심을 향하는 일반 전하의 폭발을 수행할 수 있습니다. 핵전하의 모든 부분은 엄청난 속도로 하나의 전체로 결합될 뿐만 아니라 폭발 생성물의 엄청난 압력에 의해 일정 시간 동안 사방에서 압축되어 즉시 분리되지 않습니다. 핵 연쇄 반응은 전하에서 시작됩니다. 그 결과 이러한 압축이 없을 때보다 훨씬 더 많은 핵분열이 일어나게 되어 폭발의 위력이 증가하게 된다. 같은 양의 핵분열성 물질로 폭발력의 증가는 중성자 반사체에 의해 촉진됩니다(가장 효과적인 반사체는 베릴륨< Be >, 흑연, 중수< H3O >). 연쇄 반응을 일으키는 첫 번째 핵분열에는 적어도 하나의 중성자가 필요합니다. 핵의 자발적인 (자발적인) 분열 중에 나타나는 중성자의 작용으로 연쇄 반응의 적시 시작을 계산하는 것은 불가능합니다. 상대적으로 드물게 발생합니다. U-235의 경우 - 1g당 시간당 1회 부패합니다. 물질. 또한 S = 1 cm / sq를 통해 대기에 자유 형태로 존재하는 중성자가 거의 없습니다. 초당 평균 약 6개의 중성자가 날아갑니다. 이러한 이유로 인공 중성자 소스는 일종의 핵 기폭 장치 캡인 핵 전하에 사용됩니다. 또한 동시에 시작되는 많은 핵분열을 제공하므로 반응이 핵폭발의 형태로 진행됩니다.
폭발 옵션(대포 및 내파성 계획)
핵분열성 장약을 폭발시키는 데에는 두 가지 주요 계획이 있습니다. 대포(탄도라고도 함)와 내파성입니다.
"대포 계획"은 일부 1세대 핵무기에 사용되었습니다. 대포 계획의 본질은 아임계 질량의 핵분열성 물질("총알")의 한 블록에서 움직이지 않는("목표물") 다른 블록으로 화약을 발사하는 것입니다. 블록은 연결될 때 전체 질량이 초임계가 되도록 설계되었습니다.
이 폭발 방법은 우라늄 탄약에서만 가능합니다. 플루토늄은 중성자 배경이 100배 더 높기 때문에 블록이 연결되기 전에 연쇄 반응이 조기에 발생할 가능성이 급격히 증가하기 때문입니다. 이것은 불완전한 에너지 출력으로 이어집니다 (소위 "fizzy", eng. 플루토늄 탄약에서 대포 체계를 구현하려면 기술적으로 달성 할 수없는 수준으로 충전 부분의 연결 속도를 높여야합니다. 또한 우라늄이 더 좋습니다 플루토늄보다 기계적 과부하를 견딥니다.
내파적인 계획. 이 폭발 방식은 화학 화약의 폭발에 의해 생성된 집중 충격파로 핵분열성 물질을 압축하여 초임계 상태를 얻는 것을 의미합니다. 충격파의 초점을 맞추기 위해 소위 폭발 렌즈를 사용하고 정밀한 정확도로 여러 지점에서 동시에 폭발을 수행합니다. 폭발물 및 폭발 위치에 대한 이러한 시스템의 생성은 한때 가장 어려운 작업 중 하나였습니다. 수렴형 충격파의 형성은 TATB(Triaminotrinitrobenzene)와 Baratol(TNT와 질산바륨의 혼합물)과 같은 "빠른" 폭발물과 "느린" 폭발물로 만들어진 폭발 렌즈를 사용하여 보장되었습니다.
핵무기는 전지구적 문제를 해결할 수 있는 전략무기이다. 그것의 사용은 모든 인류에게 끔찍한 결과를 초래합니다. 이것은 원자 폭탄을 위협할 뿐만 아니라 억제력으로 만듭니다.
인류의 발전을 종식시킬 수 있는 무기의 등장은 새로운 시대의 시작을 알렸다. 전체 문명의 완전한 파괴 가능성으로 인해 글로벌 충돌 또는 새로운 세계 대전의 가능성이 최소화됩니다.
그러한 위협에도 불구하고 핵무기는 세계 주요 국가들과 함께 사용하고 있습니다. 어느 정도 국제 외교와 지정학에서 결정적인 요소가 되는 것은 바로 이것이다.
핵폭탄 생성의 역사
누가 핵폭탄을 발명했는지에 대한 질문은 역사상 명확한 답이 없습니다. 우라늄 방사능 발견은 핵무기 연구의 전제조건으로 여겨진다. 1896년 프랑스 화학자 A. Becquerel은 이 원소의 연쇄 반응을 발견하여 핵 물리학의 발전을 시작했습니다.
다음 10년 동안 알파, 베타 및 감마선과 특정 화학 원소의 많은 방사성 동위 원소가 발견되었습니다. 원자의 방사성 붕괴 법칙의 후속 발견은 핵 등각 투영법 연구의 시작이었습니다.
1938년 12월, 독일 물리학자 O. Hahn과 F. Strassmann은 인공 조건에서 핵분열 반응을 최초로 수행할 수 있었습니다. 1939년 4월 24일, 독일 지도부는 새로운 강력한 폭발물을 만들 가능성에 대해 보고했습니다.
그러나 독일의 핵 프로그램은 실패할 운명이었다. 과학자들의 성공적인 발전에도 불구하고 국가는 전쟁으로 인해 자원, 특히 중수 공급에 끊임없이 어려움을 겪었습니다. 후기 단계에서는 끊임없는 대피로 연구 속도가 느려졌습니다. 1945년 4월 23일, 독일 과학자들의 발전은 Haigerloch에서 체포되어 미국으로 옮겨졌습니다.
미국은 새로운 발명에 관심을 표명한 최초의 국가가 되었습니다. 1941년에는 개발 및 제작을 위해 상당한 자금이 할당되었습니다. 첫 번째 테스트는 1945년 7월 16일에 이루어졌습니다. 한 달도 채 지나지 않아 미국은 처음으로 핵무기를 사용하여 히로시마와 나가사키에 두 개의 폭탄을 투하했습니다.
소련의 핵 물리학 분야에 대한 자체 연구는 1918년부터 수행되었습니다. 원자력 위원회는 1938년 과학 아카데미에서 설립되었습니다. 그러나 전쟁이 시작되면서 이 방향으로의 활동은 중단되었습니다.
1943년, 핵물리학의 과학적 연구에 대한 정보는 영국의 소련 정보 장교들에 의해 접수되었습니다. 에이전트는 여러 미국 연구 센터에 배치되었습니다. 그들이 얻은 정보는 그들 자신의 핵무기 개발을 가속화할 수 있게 해주었다.
소비에트 원자폭탄의 발명은 I. Kurchatov와 Y. Khariton에 의해 주도되었으며, 그들은 소비에트 원자폭탄의 창시자로 간주됩니다. 이에 대한 정보는 미국이 선제공격을 준비하는 원동력이 되었다. 1949년 7월 트로이안 계획이 수립되어 1950년 1월 1일에 적대 행위를 시작할 계획이었습니다.
모든 NATO 국가가 전쟁을 준비하고 참여할 수 있도록 날짜는 나중에 1957년 초로 미뤄졌습니다. 서방 정보국에 따르면 소련의 핵무기 실험은 1954년 이전에 수행될 수 있었습니다.
그러나 미국의 전쟁 준비에 대해 미리 알려지면서 소련 과학자들이 연구를 가속화해야했습니다. 짧은 시간에 그들은 자신의 핵폭탄을 발명하고 만듭니다. 1949년 8월 29일, 소련 최초의 원자폭탄 RDS-1(특수 제트 엔진)이 세미팔라틴스크의 시험장에서 시험되었습니다.
그러한 시험은 트로이의 계획을 좌절시켰습니다. 그 순간부터 미국은 핵무기에 대한 독점을 중단했습니다. 선제공격의 위력에도 불구하고 보복의 위험이 있어 재앙을 초래할 우려가 있었다. 그 순간부터 가장 무서운 무기가 강대국 간의 평화를 보장하는 것이 되었습니다.
작동 원리
원자 폭탄의 작동 원리는 무거운 핵의 붕괴 또는 빛의 열핵 합성의 연쇄 반응에 기초합니다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출되어 폭탄을 대량 살상 무기로 만듭니다.
1951년 9월 24일에 RDS-2가 테스트되었습니다. 그들은 이미 발사 지점으로 배달되어 미국에 도달할 수 있었습니다. 10월 18일, 폭격기가 인도한 RDS-3가 테스트되었습니다.
추가 테스트는 열핵 융합으로 바뀌었습니다. 1952년 11월 1일 미국에서 그러한 폭탄의 첫 번째 테스트가 이루어졌습니다. 소련에서는 그러한 탄두가 8 개월 후에 테스트되었습니다.
TH 핵폭탄
핵폭탄은 이러한 탄약의 다양한 용도로 인해 명확한 특성이 없습니다. 그러나 이 무기를 만들 때 고려해야 할 일반적인 측면이 많이 있습니다.
여기에는 다음이 포함됩니다.
- 폭탄의 축대칭 구조 - 모든 블록과 시스템은 원통형, 구형 원통형 또는 원추형 컨테이너에 쌍으로 배치됩니다.
- 설계 할 때 동력 장치를 결합하고 쉘과 구획의 최적 모양을 선택하고보다 내구성이 강한 재료를 사용하여 핵폭탄의 질량을 줄입니다.
- 전선 및 커넥터의 수를 최소화하고 공압 라인 또는 폭발 코드를 사용하여 충격을 전달합니다.
- 주요 장치의 차단은 파이로 충전으로 파괴 된 파티션의 도움으로 수행됩니다.
- 활성 물질은 별도의 용기 또는 외부 운반체를 사용하여 펌핑됩니다.
장치의 요구 사항을 고려하여 핵폭탄은 다음 구성 요소로 구성됩니다.
- 물리적 및 열적 영향으로부터 탄약을 보호하는 몸체는 구획으로 나누어져 있으며 파워 프레임으로 완성할 수 있습니다.
- 포스 마운트가 있는 핵전하;
- 핵 충전으로 통합되는 자기 파괴 시스템;
- 장기 저장을 위해 설계된 전원 - 로켓 발사시 이미 활성화되어 있습니다.
- 외부 센서 - 정보 수집용
- 코킹, 제어 및 폭발 시스템, 후자는 충전에 내장되어 있습니다.
- 진단 시스템, 가열 및 밀봉된 구획 내부의 미기후 유지.
핵폭탄의 유형에 따라 다른 시스템도 통합됩니다. 여기에는 비행 센서, 차단 콘솔, 비행 옵션 계산 및 자동 조종 장치가 포함될 수 있습니다. 일부 탄약에서는 핵폭탄에 대한 저항을 줄이기 위해 설계된 방해 전파도 사용됩니다.
그러한 폭탄을 사용한 결과
핵무기 사용의 "이상적인" 결과는 히로시마에 폭탄이 투하되었을 때 이미 기록되었습니다. 200m 상공에서 폭발하며 강한 충격파를 일으켰다. 많은 가정에서 석탄 난로가 뒤집혀 피해 지역 밖에서도 화재가 발생했습니다.
섬광에 이어 열사병이 발생했는데, 이는 몇 초밖에 지속되지 않았습니다. 그러나 그 위력은 반경 4km 이내의 타일과 석영을 녹이고 전신주를 살포할 정도였다.
폭염에 이어 충격파도 이어졌다. 풍속은 800km / h에 이르렀고 돌풍은 도시의 거의 모든 건물을 파괴했습니다. 76,000개의 건물 중 약 6,000개가 부분적으로 살아남았고 나머지는 완전히 파괴되었습니다.
열파와 상승하는 증기와 화산재는 대기에 강한 응결을 일으켰습니다. 몇 분 후, 재와 함께 검은 방울과 함께 비가 내리기 시작했습니다. 피부와의 접촉은 심각한 불치의 화상을 입었습니다.
폭발 진원지에서 800m 이내에 있던 사람들은 불에 타서 먼지가 되었습니다. 나머지는 방사선과 방사선 질병에 노출되었습니다. 증상은 쇠약, 메스꺼움, 구토 및 발열이었습니다. 혈액에서 백혈구 수의 급격한 감소가 관찰되었습니다.
약 70,000명의 사람들이 몇 초 만에 사망했습니다. 같은 숫자가 나중에 상처와 화상으로 사망했습니다.
3일 후, 비슷한 결과를 초래한 또 다른 폭탄이 나가사키에 떨어졌습니다.
세계의 핵 비축량
핵무기의 주요 재고는 러시아와 미국에 집중되어 있습니다. 그 외에도 다음 국가에는 원자 폭탄이 있습니다.
- 영국 - 1952년 이후;
- 프랑스 - 1960년 이후;
- 중국 - 1964년 이후;
- 인도 - 1974년 이후;
- 파키스탄 - 1998년 이후;
- 북한 - 2008년부터.
이스라엘은 또한 핵무기를 보유하고 있지만 이스라엘 지도부로부터 공식적인 확인은 받지 못했습니다.
북한이 태평양에서 초강력 수소폭탄을 시험해 미국을 위협하고 있다. 시련을 겪을 수 있는 일본은 북한의 계획을 완전히 받아들일 수 없다고 말했다. 도널드 트럼프 미국 대통령과 김정은 북한 국무위원장이 10일(현지시간) 공개된 군사적 충돌에 대해 언급하며 욕을 하고 있다. 핵무기에 정통하지 않지만 주제에 대해 말하고 싶은 사람들을 위해 "Futurist"가 가이드를 작성했습니다.
핵무기는 어떻게 작동합니까?
일반 다이너마이트 스틱처럼 핵폭탄은 에너지를 사용합니다. 그것은 원시 화학 반응 과정이 아니라 복잡한 핵 과정에서 방출됩니다. 원자에서 핵 에너지를 방출하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. V 핵분열 원자핵은 중성자와 함께 두 개의 작은 조각으로 나뉩니다. 핵융합 - 태양이 에너지를 생성하는 과정 - 두 개의 작은 원자가 결합하여 더 큰 원자를 형성하는 과정이 포함됩니다. 분열이나 핵융합의 모든 과정에서 많은 양의 열 에너지와 복사가 방출됩니다. 핵분열이냐 핵융합이냐에 따라 폭탄은 핵(원자) 그리고 열핵 .
핵분열에 대해 더 말씀해 주시겠습니까?
히로시마에 원자 폭탄이 폭발(1945)
원자는 양성자, 중성자 및 전자의 세 가지 유형의 아원자 입자로 구성되어 있음을 기억하십시오. 라고 불리는 원자의 중심 핵심 , 양성자와 중성자로 구성된다. 양성자는 양전하를 띠고 전자는 음전하를 띠며 중성자는 전혀 전하를 띠지 않습니다. 양성자 대 전자 비율은 항상 1:1이므로 원자 전체는 중성 전하를 띠고 있습니다. 예를 들어, 탄소 원자에는 6개의 양성자와 6개의 전자가 있습니다. 입자들은 기본적 힘에 의해 함께 유지됩니다. 강력한 핵력 .
원자의 성질은 그것이 얼마나 많은 다른 입자를 포함하고 있는지에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 양성자의 수를 바꾸면 다른 화학 원소를 갖게 됩니다. 중성자의 수를 바꾸면 동위 원소 당신이 당신의 손에있는 동일한 요소. 예를 들어 탄소에는 3개의 동위 원소가 있습니다. 1) 탄소-12(양성자 6개 + 중성자 6개), 안정하고 일반적인 형태의 원소, 2) 탄소-13(양성자 6개 + 중성자 7개), 안정하지만 희귀 3) 탄소 -14(양성자 6개 + 중성자 8개), 희귀하고 불안정한(또는 방사성).
대부분의 원자핵은 안정적이지만 일부는 불안정합니다(방사성). 이 핵은 과학자들이 방사선이라고 부르는 입자를 자발적으로 방출합니다. 이 과정을 방사성 붕괴 ... 부식에는 세 가지 유형이 있습니다.
알파 붕괴 : 핵은 알파 입자를 방출합니다. 두 개의 양성자와 두 개의 중성자가 결합되어 있습니다. 베타 붕괴 : 중성자가 양성자, 전자, 반중성미자로 변한다. 방출된 전자는 베타 입자입니다. 자발적 분할: 핵은 여러 부분으로 나뉘고 중성자를 방출하고 전자기 에너지 펄스 - 감마선도 방출합니다. 핵폭탄에 사용되는 것은 후자 유형의 붕괴입니다. 핵분열에서 방출된 자유 중성자는 연쇄 반응 엄청난 양의 에너지를 방출합니다.
핵폭탄은 무엇으로 만들어지나요?
그들은 우라늄-235와 플루토늄-239로 만들 수 있습니다. 우라늄은 238U(천연 우라늄의 99.2745%), 235U(0.72%) 및 234U(0.0055%)의 세 가지 동위원소의 혼합물 형태로 자연적으로 발생합니다. 가장 일반적인 238U는 연쇄 반응을 지원하지 않습니다: 235U만 가능합니다 폭발의 최대 힘에 도달하려면 폭탄의 "채우기"에서 235U의 함량이 최소 80이어야 합니다 %. 따라서 우라늄은 인위적으로 높이다 ... 이를 위해 우라늄 동위원소의 혼합물을 두 부분으로 나누어 그 중 하나에 235U 이상을 포함합니다.
일반적으로 동위원소를 분리할 때 연쇄반응을 일으키지 못하는 열화우라늄이 많이 존재하는데 이를 가능하게 하는 방법이 있다. 사실 플루토늄-239는 자연에서 발생하지 않습니다. 그러나 그것은 238 U에 중성자를 폭격하여 얻을 수 있습니다.
그들의 힘은 어떻게 측정됩니까?
핵 및 열핵 전하의 전력은 TNT 등가로 측정됩니다. 즉, 유사한 결과를 얻기 위해 폭발해야 하는 TNT의 양입니다. 킬로톤(kt) 및 메가톤(Mt)으로 측정됩니다. 초소형 핵무기의 위력은 1kt 미만이지만 초강력 폭탄은 1Mt 이상입니다.
다양한 소식통에 따르면 소련의 "차르 폭탄"의 위력은 TNT 환산으로 57~58.6메가톤이었고, 북한이 9월 초에 시험한 열핵폭탄의 위력은 약 100킬로톤이었다.
누가 핵무기를 만들었을까?
미국 물리학자 로버트 오펜하이머와 레슬리 그로브스 장군
1930년대 이탈리아의 물리학자 엔리코 페르미 중성자로 충돌한 원소가 새로운 원소로 변환될 수 있음을 보여주었다. 이 작업의 결과는 발견이었습니다. 느린 중성자 , 주기율표에 표시되지 않은 새로운 원소의 발견뿐만 아니라. 페르미의 발견 직후 독일 과학자들은 오토 한 그리고 프리츠 스트라스만 우라늄에 중성자를 가하면 방사성 동위원소인 바륨이 생성된다. 그들은 저속 중성자가 우라늄 핵을 두 개의 더 작은 조각으로 파열시킨다고 결론지었습니다.
이 작품은 전 세계인의 마음을 설레게 했습니다. 프린스턴 대학교에서 닐스 보어 함께 일했다 존 휠러 핵분열 과정의 가상 모델을 개발합니다. 그들은 우라늄-235가 핵분열 가능하다고 제안했습니다. 비슷한 시기에 다른 과학자들은 핵분열 과정이 훨씬 더 많은 중성자를 생성한다는 사실을 발견했습니다. 이것은 Bohr와 Wheeler로 하여금 중요한 질문을 하게 만들었습니다. 핵분열에 의해 생성된 자유 중성자가 엄청난 양의 에너지를 방출하는 연쇄 반응을 일으킬 수 있습니까? 그렇다면 상상할 수 없는 위력의 무기를 만드는 것이 가능하다. 그들의 가정은 프랑스 물리학자에 의해 확인되었습니다. 프레데릭 졸리오 퀴리 ... 그의 결론은 핵무기 개발의 원동력이었습니다.
독일, 영국, 미국, 일본의 물리학자들은 핵무기 제작에 참여했습니다. 제2차 세계대전이 발발하기 전 알버트 아인슈타인 미국 대통령에게 편지를 썼다 프랭클린 루즈벨트 나치 독일이 우라늄-235를 정제하고 원자폭탄을 만들 계획이라고 합니다. 이제 독일이 연쇄 반응을 수행하는 것과는 거리가 멀다는 것이 밝혀졌습니다. 그들은 "더러운" 고방사성 폭탄을 연구하고 있었습니다. 그렇긴 해도 미국 정부는 최단시간에 원자폭탄을 만드는 데 전력을 다했다. 미국 물리학자 주도로 '맨해튼 프로젝트' 시작 로버트 오펜하이머 그리고 일반 레슬리 그로브스 ... 유럽에서 이주한 저명한 과학자들이 참석했습니다. 1945년 여름까지 두 가지 유형의 핵분열성 물질인 우라늄-235와 플루토늄-239를 기반으로 한 원자 무기가 만들어졌습니다. 플루토늄 "Thing"인 1개의 폭탄이 테스트 중에 폭발했으며, 두 개의 추가 폭탄인 히로시마와 나가사키에 우라늄 "Kid"와 플루토늄 "Fat Man"이 투하되었습니다.
열핵폭탄은 어떻게 작동하며 누가 발명했습니까?
핵폭탄은 반응에 기초한다 핵융합 ... 자발적, 비자발적으로 일어나는 핵분열과 달리 핵융합은 외부 에너지 공급 없이는 불가능하다. 원자핵은 양전하를 띠기 때문에 서로 밀어냅니다. 이러한 상황을 쿨롱 장벽이라고 합니다. 반발력을 극복하려면 이러한 입자를 미친 속도로 가속해야 합니다. 이것은 수백만 켈빈(따라서 이름) 정도의 매우 높은 온도에서 수행할 수 있습니다. 열핵 반응에는 세 가지 유형이 있습니다. 자체 유지(별의 창자에서 발생), 제어 및 제어되지 않거나 폭발적이며 수소 폭탄에 사용됩니다.
원자 충전에 의해 시작된 핵융합 폭탄의 아이디어는 Enrico Fermi가 동료에게 제안했습니다. 에드워드 텔러 맨해튼 프로젝트가 시작되던 1941년. 그러나이 아이디어는 수요가 없었습니다. 텔러의 디자인이 개선되었습니다. 스타니슬라프 울람 , 열핵 폭탄의 아이디어를 실제로 실현 가능하게 만듭니다. 1952년 Ivy Mike 작전 중 Enewetok Atoll에서 최초의 열핵 폭발 장치가 테스트되었습니다. 그러나 그것은 전투에서 사용할 수 없는 실험실 샘플이었다. 1년 후, 소련은 물리학자들의 설계로 조립된 세계 최초의 열핵폭탄을 폭발시켰습니다. 안드레이 사하로프 그리고 줄리아 카리토나 ... 그 장치가 퍼프 케이크와 비슷해 '퍼프'라는 별명이 붙었다. 추가 개발 과정에서 지구상에서 가장 강력한 폭탄인 Tsar Bomba 또는 Kuzkina의 어머니가 탄생했습니다. 1961년 10월 Novaya Zemlya 군도에서 테스트되었습니다.
열핵폭탄은 무엇으로 만들어지나요?
라고 생각했다면 수소 그리고 열핵 폭탄은 다른 것입니다. 당신이 틀렸습니다. 이 단어들은 동의어입니다. 열핵 반응에 필요한 것은 수소(또는 오히려 동위원소 - 중수소 및 삼중수소)입니다. 그러나 어려움이 있습니다. 수소 폭탄을 폭발시키려면 먼저 일반 핵폭발 과정에서 고온을 얻어야 합니다. 그래야만 원자핵이 반응하기 시작합니다. 따라서 열핵폭탄의 경우 설계가 중요한 역할을 한다.
두 가지 계획이 널리 알려져 있습니다. 첫 번째는 Sakharov의 "퍼프"입니다. 중앙에는 농축 우라늄 층이 산재되어 있는 삼중수소와 혼합된 중수소리튬 층으로 둘러싸인 핵폭발기가 있었다. 이 설계는 1Mt 이내의 전력을 달성하는 것을 가능하게 했습니다. 두 번째는 미국의 Teller-Ulam 방식으로, 핵폭탄과 수소 동위원소를 별도로 배치했습니다. 그것은 다음과 같이 보였습니다 : 바닥 - 액체 중수소와 삼중수소가 혼합 된 용기, 그 중심에는 "스파크 플러그"- 플루토늄 막대, 상단 - 일반 핵 전하, 그리고이 모든 것이 하나의 중금속 껍질(예: 열화우라늄). 폭발 중에 생성된 고속 중성자는 우라늄 껍질에서 핵분열 반응을 일으켜 폭발의 총 에너지에 에너지를 추가합니다. 우라늄-238 리튬 중수소의 추가 층을 추가하면 무제한 전력의 발사체를 생성할 수 있습니다. 1953년 소련의 물리학자 빅터 다비덴코 실수로 Teller-Ulam 아이디어를 반복했으며 Sakharov는 전례없는 힘의 무기를 만들 수 있는 다단계 계획을 생각해 냈습니다. Kuz'kina의 어머니는 이 계획에 따라 일했습니다.
또 어떤 폭탄이 있나요?
중성자도 있지만 이것은 일반적으로 무섭습니다. 사실 중성자폭탄은 저출력 열핵폭탄으로 폭발 에너지의 80%가 방사선(중성자 방사선)이다. 중성자 소스 인 베릴륨 동위 원소가있는 블록이 추가 된 일반 저전력 핵 전하처럼 보입니다. 핵전하가 폭발하면 열핵 반응이 촉발됩니다. 이 유형의 무기는 미국 물리학자가 개발했습니다. 사무엘 코헨 ... 중성자 무기는 대피소에서도 모든 생물을 파괴한다고 믿어졌지만 대기가 빠른 중성자의 플럭스를 산란시키고 충격파가 먼 거리에서 더 강하기 때문에 그러한 무기의 파괴 범위는 작습니다.
그러나 코발트 폭탄은 어떻습니까?
아니 아들, 이것은 환상적입니다. 공식적으로 코발트 폭탄을 보유한 국가는 없습니다. 이론적으로 이것은 코발트 껍질이 있는 열핵 폭탄으로, 상대적으로 약한 핵폭발에도 해당 지역에 강력한 방사능 오염을 제공합니다. 510톤의 코발트는 지구 전체를 감염시키고 지구상의 모든 생명체를 파괴할 수 있습니다. 물리학 자 레오 실라드 1950년에 이 가상의 구조를 기술한 사람은 그것을 "둠스데이 머신"이라고 불렀습니다.
더 멋진 것은 핵폭탄인가 열핵폭탄인가?
본격적인 모델 "차르 봄바"
수소 폭탄은 원자 폭탄보다 훨씬 더 진보되고 기술적으로 발전했습니다. 폭발력은 원자보다 훨씬 높으며 사용 가능한 구성 요소의 수에 의해서만 제한됩니다. 열핵 반응에서는 핵 반응에서보다 각 핵자(소위 구성 핵, 양성자 및 중성자)에 대해 훨씬 더 많은 에너지가 방출됩니다. 예를 들어, 우라늄 핵이 분열할 때 하나의 핵자는 0.9MeV(메가전자볼트)를 설명하고, 헬륨 핵이 핵융합되면 수소 핵에서 6MeV에 해당하는 에너지가 방출됩니다.
폭탄처럼 배달하다목표에?
처음에는 항공기에서 떨어졌지만 방공 수단은 지속적으로 개선되었으며 이러한 방식으로 핵무기를 운반하는 것은 불합리한 것으로 판명되었습니다. 로켓 생산이 증가함에 따라 핵무기 운반에 대한 모든 권리는 다양한 기반의 탄도 미사일과 순항 미사일로 이전되었습니다. 따라서 폭탄은 이제 폭탄이 아니라 탄두를 의미합니다.
북한의 수소폭탄은 로켓에 장착하기에는 너무 커서 북한이 위협을 실행하기로 결정하면 폭발 현장으로 배로 운반될 것으로 여겨진다.
핵전쟁의 결과는 무엇입니까?
히로시마와 나가사키는 가능한 묵시록의 작은 부분일 뿐입니다. 예를 들어, "핵겨울"의 잘 알려진 가설은 미국 천체 물리학자 Carl Sagan과 소련 지구 물리학자 Georgy Golitsyn에 의해 제시되었습니다. 여러 개의 핵탄두가 폭발할 때(사막이나 물이 아니라 정착지에서) 많은 화재가 발생하고 다량의 연기와 그을음이 대기 중으로 튀어 지구 냉각으로 이어질 것으로 추정됩니다. 이 가설은 기후에 거의 영향을 미치지 않는 화산 활동과 그 효과를 비교함으로써 비판을 받고 있다. 또한 일부 과학자들은 지구 온난화가 한파보다 올 가능성이 더 높다고 지적합니다. 그러나 양측은 우리가 결코 알지 못하기를 희망합니다.
핵무기 사용은 합법인가요?
20세기의 군비 경쟁 이후 각국은 마음을 바꿔 핵무기 사용을 제한하기로 결정했습니다. 유엔은 핵무기 비확산 및 핵 실험 금지에 관한 조약을 채택했습니다(후자는 젊은 핵 강대국인 인도, 파키스탄, 북한이 서명하지 않았습니다). 2017년 7월에는 새로운 핵무기 금지 조약이 채택되었습니다.
조약 제1조는 “각 당사국은 어떠한 경우에도 핵무기 또는 기타 핵폭발 장치를 개발, 시험, 생산, 제조, 획득, 소유 또는 비축하지 않을 것을 약속합니다.
그러나 이 문서는 50개 주가 비준할 때까지 발효되지 않습니다.
원자 폭탄을 발명한 사람은 20세기의 이 기적적인 발명이 어떤 비극적인 결과를 초래할지 상상조차 하지 못했습니다. 이 슈퍼웨폰이 일본 도시인 히로시마와 나가사키의 주민들에 의해 테스트되기 전에 매우 먼 길을 걸어왔습니다.
시작
1903년 4월, 그의 친구들은 프랑스 파리 정원인 폴 랑주뱅에 모였습니다. 그 이유는 젊고 재능있는 과학자 Marie Curie의 논문 방어였습니다. 저명한 손님 중에는 유명한 영국 물리학자 어니스트 러더퍼드 경이 있었습니다. 흥겨운 가운데 불이 꺼졌다. 이제 깜짝 이벤트가 있을 것이라고 모두에게 알렸습니다. 엄숙한 분위기 속에서 피에르 퀴리(Pierre Curie)는 라듐 염이 든 작은 튜브를 가져왔고, 이는 청명한 빛으로 빛나며 참석한 사람들 사이에서 특별한 기쁨을 선사했습니다. 앞으로 게스트들은 이 현상의 미래에 대해 뜨겁게 이야기했습니다. 모두가 라듐이 에너지 부족이라는 심각한 문제를 해결할 수 있다는 데 동의했습니다. 이것은 모두에게 새로운 연구와 미래 전망에 영감을 주었습니다. 그런 다음 방사성 원소를 이용한 실험실 작업이 20세기의 무시무시한 무기의 기초가 될 것이라는 말을 듣게 된다면 그들의 반응이 어떨지는 알 수 없습니다. 그때부터 수십만 명의 일본 민간인의 목숨을 앗아간 원자폭탄의 역사가 시작되었습니다.
앞장서는
1938년 12월 17일, 독일 과학자 오토 간은 우라늄이 더 작은 기본 입자로 붕괴한다는 반박할 수 없는 증거를 얻었습니다. 사실, 그는 원자를 쪼개는데 성공했습니다. 과학계에서 이것은 인류 역사의 새로운 이정표로 여겨졌습니다. 오토 간은 제3제국의 정치적 견해를 공유하지 않았습니다. 따라서 같은 해인 1938년에 과학자는 스톡홀름으로 강제 이주되어 프리드리히 슈트라스만과 함께 과학 연구를 계속했습니다. 나치 독일이 처음으로 끔찍한 무기를 받게 될 것을 두려워한 그는 이에 대해 경고하는 편지를 씁니다. 진격 가능성이 있다는 소식은 미국 정부를 크게 놀라게 했습니다. 미국인들은 신속하고 단호하게 행동하기 시작했습니다.
원자폭탄은 누가 만들었을까? 미국 프로젝트
유럽의 나치 정권에서 피난민이 많았던 집단이 핵무기 개발을 맡기도 전에 말이다. 초기 연구는 나치 독일에서 수행되었다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 1940년에 미국 정부는 자체적인 핵무기 프로그램에 자금을 지원하기 시작했습니다. 프로젝트 실행을 위해 25억 달러라는 엄청난 금액이 할당되었습니다. 20세기의 뛰어난 물리학자들이 이 비밀 프로젝트를 수행하기 위해 초대되었으며 그 중에는 10명 이상의 노벨상 수상자가 있었습니다. 전체적으로 약 130,000 명의 직원이 관련되어 있으며 그 중 군인뿐만 아니라 민간인도 포함되었습니다. 개발 팀은 Leslie Richard Groves 대령이 이끌었고 Robert Oppenheimer는 과학 책임자였습니다. 원자 폭탄을 발명한 사람은 바로 그 사람입니다. 맨해튼 지역에는 "맨해튼 프로젝트"라는 코드명으로 우리에게 알려진 특별한 비밀 엔지니어링 건물이 세워졌습니다. 다음 몇 년 동안 비밀 프로젝트의 과학자들은 우라늄과 플루토늄의 핵분열 문제에 대해 연구했습니다.
Igor Kurchatov의 비 평화로운 원자
오늘날 모든 학생은 소련에서 누가 원자폭탄을 발명했는지에 대한 질문에 답할 수 있을 것입니다. 그리고 지난 세기의 30대 초반에는 아무도 이것을 몰랐습니다.
1932년 학자 Igor Vasilievich Kurchatov는 세계 최초로 원자핵 연구를 시작한 사람 중 한 사람입니다. 1937년 같은 생각을 가진 사람들을 주변에 모은 Igor Vasilyevich는 유럽에서 최초의 사이클로트론을 만듭니다. 같은 해에 그와 같은 생각을 가진 사람들은 최초의 인공 핵을 만듭니다.
1939년 IV Kurchatov는 핵물리학이라는 새로운 방향을 연구하기 시작했습니다. 이 현상을 연구하는 데 여러 실험실에서 성공을 거둔 후 과학자는 "Laboratory No. 2"라는 기밀 연구 센터를 마음대로 사용할 수 있습니다. 오늘날 이 분류된 물체는 "Arzamas-16"이라고 불립니다.
이 센터의 초점은 핵무기의 진지한 연구와 개발이었습니다. 이제 소련에서 누가 원자 폭탄을 만들었는지 분명해집니다. 당시 그의 팀은 10명에 불과했습니다.
원자폭탄은
1945년 말까지 Igor Vasilyevich Kurchatov는 100명이 넘는 과학자들로 구성된 진지한 팀을 구성할 수 있었습니다. 다양한 과학 전공자들의 최고의 정신들이 원자무기를 만들기 위해 전국 각지에서 연구실을 찾아왔다. 미국인들이 히로시마에 원자폭탄을 떨어뜨린 후, 소련 과학자들은 이것이 소련과 함께 할 수 있다는 것을 이해했습니다. "실험실 No. 2"는 국가의 지도력으로부터 자금의 급격한 증가와 자격을 갖춘 인력의 대규모 유입을받습니다. Lavrenty Pavlovich Beria는 이러한 중요한 프로젝트를 담당하도록 임명되었습니다. 소비에트 과학자들의 엄청난 노력이 결실을 맺었습니다.
세미팔라틴스크 시험장
소련의 원자 폭탄은 세미팔라틴스크(카자흐스탄)의 시험장에서 처음 시험되었습니다. 1949년 8월 29일 22킬로톤의 핵무기가 카자흐스탄 땅을 뒤흔들었다. 노벨상 수상자인 물리학자 오토 한츠(Otto Hantz)는 “좋은 소식입니다. 러시아가 핵무기를 가지고 있다면 전쟁은 없을 것입니다." 미국의 핵무기 독점을 제거한 것은 제품 번호 501 또는 RDS-1로 암호화된 소련의 이 원자 폭탄이었습니다.
원자 폭탄. 1945년
7월 16일 이른 아침, 맨해튼 프로젝트는 미국 뉴멕시코의 알라모고도 시험장에서 원자 장치인 플루토늄 폭탄의 첫 번째 성공적인 시험을 수행했습니다.
프로젝트에 투자된 돈은 잘 사용되었습니다. 인류 역사상 최초로 아침 5시 30분에 생산됐다.
"우리는 악마의 일을 했습니다." 그는 나중에 미국에서 원자 폭탄을 발명한 사람으로 나중에 "원자 폭탄의 아버지"로 명명될 것이라고 말했습니다.
일본은 항복하지 않는다
원자 폭탄의 최종적이고 성공적인 실험이 이루어질 때까지 소련군과 동맹국은 마침내 나치 독일을 물리쳤습니다. 그러나 태평양의 패권을 위해 끝까지 싸우겠다고 약속한 국가는 단 한 곳뿐이었다. 1945년 4월 중순부터 7월 중순까지 일본군은 연합군에 대한 공습을 거듭하여 미군에게 큰 피해를 입혔다. 1945년 7월 말 일본 군국주의 정부는 포츠담 선언에 따라 연합군의 항복 요구를 거부했습니다. 특히, 불순종하면 일본군은 신속하고 완전한 멸망을 당할 것이라고 했다.
대통령 동의
미국 정부는 약속을 지켰고 일본군 진지에 대한 표적 폭격을 시작했습니다. 공습은 원하는 결과를 가져오지 않았고, 해리 트루먼 미국 대통령은 일본 영토를 침공하기로 결정했다. 그러나 군 사령부는 미국의 침공으로 많은 사상자가 발생할 수 있다며 대통령의 결정을 유보하고 있다.
Henry Lewis Stimson과 Dwight David Eisenhower의 제안에 따라 더 효과적인 방법으로 전쟁을 끝내기로 결정했습니다. 원자 폭탄의 열렬한 지지자인 미국 대통령 제임스 프랜시스 번즈(James Francis Byrnes)는 일본 영토에 대한 폭격이 마침내 전쟁을 끝내고 미국을 지배적인 위치에 놓을 것이라고 믿었습니다. 전후 세계의 사건들. 따라서 해리 트루먼 미국 대통령은 이것이 유일한 올바른 선택이라고 확신했습니다.
원자 폭탄. 히로시마
첫 번째 목표는 일본 수도 도쿄에서 500마일 떨어진 인구 35만 명이 넘는 일본의 작은 도시 히로시마였습니다. 개조된 B-29 Enola Gay 폭격기가 티니안 섬의 미 해군 기지에 도착한 후 항공기에 원자 폭탄이 설치되었습니다. 히로시마는 9,000파운드의 우라늄-235의 효과를 경험할 예정이었습니다.
이 전례 없는 무기는 일본의 작은 마을의 민간인을 위한 것이었습니다. 폭격기의 사령관은 Paul Warfield Tibbets, Jr 대령이었습니다. 미국 원자폭탄은 냉소적인 이름 "키드"를 지녔습니다. 1945년 8월 6일 오전 8시 15분경 아메리칸 키드가 일본 히로시마에 투하됐다. 약 15,000톤의 TNT가 반경 5제곱마일 내의 모든 생명체를 파괴했습니다. 도시의 14만 명의 주민들이 몇 초 만에 사망했습니다. 살아남은 일본인은 방사선 병으로 고통스럽게 사망했습니다.
그들은 미국 원자 "키드"에 의해 파괴되었습니다. 그러나 히로시마의 황폐화는 모두가 예상한 대로 일본의 즉각적인 항복을 초래하지 않았습니다. 그런 다음 일본 영토에 대한 또 다른 폭격을 수행하기로 결정했습니다.
나가사키 하늘이 불타고 있다
미국 원자 폭탄 "Fat Man"은 1945 년 8 월 9 일 Tinian의 미국 해군 기지에서 B-29 항공기에 장착되었습니다. 이번에는 Charles Sweeney 소령이 항공기를 지휘했습니다. 원래의 전략적 목표는 고쿠라시였습니다.
그러나 기상 조건이 계획을 실행하는 것을 허용하지 않았고 큰 구름이 방해를 받았습니다. Charles Sweeney는 두 번째 랩에 들어갔습니다. 오전 11시 2분에 미국의 원자 '팻맨'이 나가사키를 삼켰다. 그것은 히로시마의 폭격보다 몇 배나 더 강력한 파괴적인 공습이었습니다. 나가사키는 약 10,000파운드 무게의 원자 무기와 22킬로톤의 TNT를 시험했습니다.
일본 도시의 지리적 위치는 예상되는 효과를 감소시켰습니다. 문제는 도시가 산 사이의 좁은 계곡에 위치하고 있다는 것입니다. 따라서 2.6평방마일의 파괴는 미국 무기의 잠재력을 완전히 드러내지 못했습니다. 나가사키 원자폭탄 실험은 실패한 맨해튼 프로젝트로 간주됩니다.
일본은 항복했다
1945년 8월 15일 정오, 히로히토 일왕은 일본 국민에게 라디오 메시지를 통해 조국의 항복을 선언했습니다. 이 소식은 순식간에 전 세계로 퍼졌습니다. 일본에 대한 승리 축하 행사는 미국에서 시작되었습니다. 사람들은 기뻐했습니다.
1945년 9월 2일 도쿄만에 정박한 미주리 전함 미주리호에서 전쟁을 끝내기 위한 공식 협정이 체결되었습니다. 이로써 인류 역사상 가장 잔인하고 피비린내 나는 전쟁이 끝났다.
1939년 9월 1일 폴란드에서 나치 독일의 첫 번째 총격이 발사된 이후 6년 동안 세계 사회는 이 중요한 날짜를 향해 나아가고 있습니다.
평화로운 원자
총 124회의 핵폭발이 소련에서 수행되었습니다. 모두 국민경제의 이익을 위해 시행된 것이 특징이다. 그 중 방사성 원소 누출 사고는 3건에 불과했다. 평화적 원자력 사용 프로그램은 미국과 소련의 두 국가에서만 시행되었습니다. 원자력 평화 에너지는 또한 체르노빌 원자력 발전소의 4차 발전소에서 원자로가 폭발한 세계적인 재앙의 예를 알고 있습니다.
알려진 바와 같이, 1세대 핵무기에, 그것은 종종 ATOMIC이라고 불리며 우라늄-235 또는 플루토늄-239 핵의 핵분열 에너지 사용에 기반한 탄두를 포함합니다. 1945년 7월 16일 미국 Alamogordo 시험장에서 15kt 충전기에 대한 최초의 시험이 실시되었습니다.
1949년 8월 소련 최초의 원자폭탄 폭발로 2세대 핵무기... 중수소 동위원소인 중수소와 삼중수소의 핵 융합의 열핵 반응 에너지를 사용하는 기술을 기반으로 합니다. 이러한 무기를 열핵 또는 수소라고 합니다. Mike 열핵 장치의 첫 번째 테스트는 1952년 11월 1일 Elugelab 섬(Marshall Islands)에서 500만~800만 톤의 용량으로 미국에서 수행되었습니다. 이듬해 소련에서 열핵 장약이 폭발했다.
원자 및 열핵 반응의 구현은 후속 세대를 위한 일련의 다양한 탄약을 만드는 데 사용할 수 있는 광범위한 기회를 열었습니다. 3세대 핵무기를 향해특수 설계로 인해 손상 요인 중 하나를 위해 폭발 에너지를 재분배하는 특수 장약(탄약)이 포함됩니다. 이러한 무기의 다른 변형은 특정 방향으로 하나 또는 다른 손상 요소를 집중시키는 생성을 제공하여 손상 효과가 크게 증가합니다.
핵무기의 창조와 개량의 역사를 분석해 보면 미국은 변함없이 새로운 형태의 무기를 만드는 데 앞장서 왔다는 것을 알 수 있다. 그러나 시간이 흐르고 소련은 이러한 미국의 일방적인 이점을 제거했습니다. 이 점에서 3세대 핵무기도 예외는 아니다. 3세대 핵무기의 가장 유명한 예 중 하나는 NEUTRON 무기입니다.
중성자 무기는 무엇입니까?
중성자 무기는 60년대로 접어들면서 널리 논의되었습니다. 그러나 그 생성 가능성에 대해서는 그보다 훨씬 이전부터 논의가 있었다는 것이 나중에 알려졌습니다. 전 세계 과학자 연맹 회장이자 영국 출신의 E. Burop 교수는 영국 과학자 그룹의 일원으로 미국에서 " 맨해튼 프로젝트". 중성자 무기 제작 작업은 전장에서 직접 사용할 수 있는 선택적 파괴 능력을 갖춘 강력한 전투 무기를 확보해야 할 필요성에 의해 시작되었습니다.
중성자 충전기(코드 번호 W-63)의 첫 번째 폭발은 1963년 4월 네바다 주의 지하 개조에서 발생했습니다. 테스트 중에 얻은 중성자 플럭스는 계산 된 값보다 현저히 낮아 새 무기의 전투 능력이 크게 감소했습니다. 중성자 전하가 군사 무기의 모든 특성을 얻는 데 거의 15년이 더 걸렸습니다. E. Burop 교수에 따르면 중성자 전하 장치와 열핵 장치의 근본적인 차이점은 에너지 방출 속도가 다르다는 것입니다. 중성자 폭탄에서 에너지는 훨씬 더 천천히 방출됩니다. 일종의 딜레이 액션 스퀴브다.«.
이 감속으로 인해 충격파 및 광 복사 형성에 소비되는 에너지가 감소하고 따라서 중성자 플럭스 형태의 방출이 증가합니다. 추가 작업 과정에서 중성자 방사선의 집중을 보장하는 데 몇 가지 성공을 거두어 특정 방향으로의 손상 효과를 높일 뿐만 아니라 중성자 방사선을 사용할 때의 위험을 줄이는 것이 가능했습니다. 군대.
1976년 11월, 중성자 탄두에 대한 다음 테스트가 네바다에서 수행되었으며 매우 인상적인 결과를 얻었습니다. 결과적으로 1976 년 말에 203-mm 중성자 발사체 및 Lance 로켓의 탄두 구성 요소를 생산하기로 결정했습니다. 이후 1981년 8월 미국 국가안전보장회의(NSC) 핵계획단 회의에서 중성자무기 본격 생산 결정(203mm 곡사포 2000발, 랜스 미사일 탄두 800발) .
중성자 탄두가 폭발할 때 빠른 중성자의 흐름에 의해 살아있는 유기체에 대한 주요 피해가 가해집니다.... 계산에 따르면 1킬로톤의 충전 전력에 대해 약 10개의 중성자가 방출되어 주변 공간에 엄청난 속도로 전파됩니다. 이 중성자는 Y-방사선과 충격파보다 훨씬 강력하여 생명체에 매우 높은 피해를 줍니다. 비교를 위해 1킬로톤 용량의 재래식 핵전하 폭발 시 500~600m 거리의 충격파에 노출된 생명체가 파괴된다는 점을 지적한다. 전력이 폭발하면 약 3배의 거리에서 인력파괴가 일어난다.
폭발 과정에서 생성된 중성자는 초당 수십 킬로미터의 속도로 움직입니다. 껍질처럼 신체의 살아있는 세포로 파열되어 원자에서 핵을 녹아웃시키고 분자 결합을 끊고 반응성이 높은 자유 라디칼을 형성하여 생명 과정의 주요 순환을 방해합니다.
중성자가 가스 원자의 핵과 충돌하여 공기 중에서 움직일 때 점차적으로 에너지를 잃습니다. 이것은 다음으로 이어진다 약 2km의 거리에서 손상 효과가 거의 사라집니다.... 수반되는 충격파의 파괴적인 영향을 줄이기 위해 중성자 전하의 위력은 1~10kt 범위에서 선택되며, 지상 폭발 높이는 약 150~200m이다.
일부 미국 과학자들의 증언에 따르면, 미국의 로스 알라모스 및 샌디아 연구소와 사로프의 전러시아 실험물리연구소(Arzamas-16)에서 열핵 실험이 진행되고 있으며, 전기 에너지를 얻을 때 순수한 열핵 폭발물을 얻을 가능성이 연구되고 있습니다. 그들의 의견으로는 진행 중인 연구의 가장 가능성 있는 부산물은 핵탄두의 에너지 질량 특성의 개선과 중성자 소형 폭탄의 생성일 수 있습니다. 전문가에 따르면 1톤에 해당하는 TNT를 가진 이러한 중성자 탄두는 200-400m 거리에서 치명적인 방사선량을 생성할 수 있습니다.
중성자 무기는 강력한 방어 무기로 공격을 격퇴할 때, 특히 적이 방어 영토를 침범했을 때 가장 효과적으로 사용할 수 있습니다. 중성자 탄약은 전술 무기이며 주로 유럽에서 소위 "제한된" 전쟁에서 사용될 가능성이 가장 높습니다. 이러한 무기는 러시아에게 특별한 의미를 가질 수 있습니다. 왜냐하면 러시아는 무력 약화와 지역 분쟁의 위협이 증가하는 상황에서 안보를 보장하기 위해 핵무기에 더 중점을 둘 수밖에 없기 때문입니다.
중성자 무기의 사용은 대규모 탱크 공격을 격퇴하는 데 특히 효과적일 수 있습니다.... 폭발 진앙으로부터 일정 거리(1kt의 핵폭탄 폭발로 300-400m 이상)에 있는 탱크 장갑은 충격파와 Y-방사선으로부터 승무원을 보호하는 것으로 알려져 있습니다. 동시에 빠른 중성자는 상당한 감쇠 없이 강철 갑옷을 관통합니다.
계산에 따르면 1킬로톤 용량의 중성자 전하가 폭발하면 탱크 승무원은 진원지에서 반경 300m 이내에서 즉시 무력화되고 이틀 이내에 사망합니다. 300-700m 거리에 있는 승무원은 몇 분 안에 실패하고 6-7일 이내에 사망합니다. 700-1300m 거리에서 몇 시간 안에 무력화되고 대부분의 죽음은 몇 주에 걸쳐 늘어납니다. 1300-1500m 거리에서 승무원의 특정 부분은 심각한 질병에 걸리고 점차적으로 실패합니다.
중성자 탄두는 미사일 방어 시스템에 사용되어 궤적에서 미사일을 공격하는 탄두와 싸울 수도 있습니다. 전문가들의 계산에 따르면 높은 관통력을 가진 고속 중성자는 적의 탄두 피부를 통과해 적의 전자 장비에 피해를 줄 것이라고 한다. 또한, 탄두의 핵 기폭 장치의 우라늄 또는 플루토늄 핵과 상호 작용하는 중성자는 핵분열을 일으킬 것입니다.
이러한 반응은 에너지의 큰 방출과 함께 발생하며, 이는 궁극적으로 기폭 장치의 가열 및 파괴로 이어질 수 있습니다. 이것은 차례로 전체 탄두 충전의 실패로 이어질 것입니다. 중성자 무기의 이러한 속성은 미국 미사일 방어 시스템에 사용되었습니다. 1970년대 중반에 중성자 탄두는 Grand Forks 공군 기지(North Dakota) 주변에 배치된 Safeguard 시스템의 Sprint 요격 미사일에 설치되었습니다. 중성자 탄두는 미래의 미국 국가 미사일 방어 시스템에도 사용될 가능성이 있습니다.
아시다시피 1991년 9월-10월에 미국과 러시아 대통령이 발표한 공약에 따라 지상 기반 전술 미사일의 모든 핵포탄과 탄두를 제거해야 합니다. 그러나 군사정치적 상황의 변화와 정치적 결단이 내려질 경우 검증된 중성자탄두 기술이 단기간에 양산을 가능하게 할 것임에는 의심의 여지가 없다.
"슈퍼 EMP"
제2차 세계대전이 끝난 직후, 미국은 핵무기의 독점 하에 핵무기를 개선하고 핵폭발의 피해 요인을 결정하기 위한 목적으로 실험을 재개했습니다. 1946년 6월 말에 "Operation Crossroads"라는 코드로 비키니 환초(마샬 군도) 지역에서 핵폭발이 수행되었으며 이 기간 동안 원자 무기의 피해가 조사되었습니다.
이 시험 폭발 동안, 새로운 물리적 현상 — 전자기 복사(EMR)의 강력한 펄스 형성, 즉시 큰 관심을 보였습니다. EMP는 높은 폭발에서 특히 중요했습니다. 1958년 여름, 높은 고도에서 핵폭발이 일어났다. "Hardteck"이라는 코드의 첫 번째 시리즈는 Johnston Island 근처의 태평양에서 수행되었습니다. 테스트 중에 2개의 메가톤급 요금이 폭발했습니다. "Tek"(고도 77km) 및 "Orange"(고도 43km)입니다.
1962년에는 고도 폭발이 계속되었습니다. 고도 450km에서 Starfish 코드에 따라 140만 톤의 탄두가 폭발했습니다. 1961년에서 1962년 사이의 소련도 마찬가지입니다. 미사일 방어 시스템 장비의 기능에 대한 고고도 폭발(180-300km)의 영향을 조사하는 일련의 테스트를 수행했습니다.
이 테스트에서 강력한 전자기 펄스가 기록되어 전자 장비, 통신 및 전원 공급 라인, 장거리의 라디오 및 레이더 스테이션에 큰 피해를 입혔습니다. 그 이후로 군사 전문가들은 이 현상의 본질, 파괴적인 영향, 전투 및 지원 시스템을 보호하는 방법에 대한 연구에 계속해서 큰 관심을 기울였습니다.
EMP의 물리적 특성은 핵폭발의 순간 방사선의 Y-양자와 공기 가스 원자의 상호 작용에 의해 결정됩니다. Y-양자는 엄청난 속도로 움직이는 원자(소위 Compton 전자)에서 전자를 녹아웃시킵니다. 폭발의 중심에서 방향. 지구의 자기장과 상호 작용하는 이러한 전자의 흐름은 전자기 복사 펄스를 생성합니다. 메가톤급 전하가 수십 킬로미터 고도에서 폭발할 때 지표면의 전계 강도는 미터당 수십 킬로볼트에 이를 수 있습니다.
시험 중에 얻은 결과를 바탕으로 미군 전문가들은 1980년대 초에 전자기 복사 출력이 향상된 Super-EMP라는 또 다른 유형의 3세대 핵무기를 만드는 것을 목표로 연구에 착수했습니다.
Y-양자 수율을 높이려면 전하 주위에 물질 껍질을 생성해야 하며, 그 핵은 핵 폭발의 중성자와 활발히 상호 작용하여 고에너지 Y-방사선을 방출합니다. 전문가들은 Super-EMP의 도움으로 미터당 수백에서 수천 킬로볼트 정도의 지구 표면 근처에 전계 강도를 생성하는 것이 가능하다고 믿습니다.
미국 이론가들의 계산에 따르면, 미국의 지리적 중심인 네브래스카 주 위 300-400km 고도에서 10메가톤 용량의 이러한 전하가 폭발하면 무선 전자 장치의 작동이 중단됩니다. 보복적인 핵 미사일 공격을 방해하기에 충분한 시간 동안 거의 전국적으로 의미합니다.
Super-EMP 생성에 대한 추가 작업 방향은 펄스 진폭의 증가로 이어졌어야 하는 Y 방사선의 집중으로 인한 손상 효과의 향상과 관련이 있습니다. Super-EMP의 이러한 속성은 국가 및 군사 제어 시스템, ICBM, 특히 모바일 기반 미사일, 궤도상의 미사일, 레이더 스테이션, 우주선, 전원 공급 시스템 등을 비활성화하도록 설계된 선제 공격 무기입니다. 따라서, Super-EMP는 본질적으로 공격적이며 불안정한 선제 공격 무기입니다..
관통 탄두 - 관통기
고도로 보호된 목표물을 파괴할 수 있는 신뢰할 수 있는 수단을 찾는 과정에서 미군 전문가들은 이를 위해 지하 핵폭발 에너지를 사용한다는 아이디어를 얻었습니다. 핵전하가 땅에 묻히면 분화구, 파괴 지역 및 지진 충격파 형성에 소비되는 에너지의 비율이 크게 증가합니다. 이 경우 ICBM 및 SLBM의 기존 정확도로 "포인트", 특히 적 영토의 강력한 목표물 파괴의 신뢰성이 크게 향상됩니다.
관통기 생성 작업은 "반군" 공격의 개념이 우선시되던 70년대 중반에 국방부의 명령으로 시작되었습니다. 관통형 탄두의 첫 번째 프로토타입은 1980년대 초 퍼싱-2 중거리 미사일용으로 개발되었습니다. INF 조약(Intermediate-Range Nuclear Forces Treaty)에 서명한 후 ICBM용 탄약을 만드는 데 미국 전문가들의 노력이 집중되었습니다.
새로운 탄두의 개발자는 무엇보다도 지상에서 이동할 때 무결성과 작동성을 보장해야 할 필요성과 관련된 심각한 어려움에 직면했습니다. 탄두에 작용하는 막대한 과부하(5000-8000g, 중력 가속도 g)는 탄약 설계에 매우 엄격한 요구 사항을 부과합니다.
매장된, 특히 내구성이 있는 목표물에 대한 그러한 탄두의 파괴적인 영향은 두 가지 요소, 즉 핵 전하의 힘과 땅에 묻힌 크기에 의해 결정됩니다. 이 경우 충전 전력의 각 값에 대해 침투기의 최대 효율이 보장되는 최적의 침투 깊이가 있습니다.
예를 들어, 특히 강한 목표물에 대한 200킬로톤의 핵전하의 파괴 효과는 15-20미터 깊이에 묻힐 때 매우 효과적이며 600킬로톤의 지상 폭발 효과와 동일합니다. MX 미사일 탄두. 군 전문가들은 MX와 트라이던트-2 미사일의 특성인 관통탄두 전달 정확도로 적의 미사일 사일로나 지휘소를 탄두 1개로 파괴할 확률이 매우 높다고 판단했다. 이것은이 경우 표적 파괴 확률이 탄두 전달의 기술적 신뢰성에 의해서만 결정됨을 의미합니다.
분명히 관통 탄두는 적의 국가 및 군사 지휘 본부, 광산에 위치한 ICBM, 지휘소 등을 파괴하도록 설계되었습니다. 결과적으로, 관통기는 선제 공격을 가하도록 설계된 공격적인 "반군" 무기이므로 불안정한 특성을 갖습니다.
관통 탄두의 중요성은 채택될 경우 전략적 공격 무기의 감소라는 맥락에서 크게 증가할 수 있으며, 선제 타격을 위한 전투 능력의 감소(항공모함 및 탄두 수의 감소)가 증가를 요구할 때 각 탄약으로 목표물을 칠 가능성이 있습니다. 동시에 이러한 탄두의 경우 목표물을 명중할 때 충분히 높은 정확도를 보장해야 합니다. 따라서 고정밀 무기와 같이 궤적의 마지막 구간에 귀환 시스템을 갖춘 관통탄두를 만들 가능성을 고려했다.
핵 펌프 X선 레이저
70년대 후반에 리버모어 방사선 연구소에서 " XXI 세기의 대 미사일 무기 "- 핵 여기가있는 X 선 레이저... 처음부터이 무기는 탄두가 분리되기 전에 궤도의 활성 단계에서 소련 미사일을 파괴하는 주요 수단으로 생각되었습니다. 새로운 무기에는 "다중 발사 로켓 무기"라는 이름이 주어졌습니다.
도식적인 형태로 새로운 무기는 탄두 형태로 표현될 수 있으며 그 표면에는 최대 50개의 레이저 막대가 고정되어 있습니다. 각 막대에는 2개의 자유도가 있으며 총신처럼 공간의 어느 지점으로든 자율적으로 지시될 수 있습니다. 수 미터 길이의 각 막대의 축을 따라 "금과 같은" 조밀한 활성 물질로 만들어진 가는 와이어가 배치됩니다. 강력한 핵 전하가 탄두 내부에 배치되며 폭발은 레이저를 펌핑하는 에너지원으로 작용해야 합니다.
일부 전문가에 따르면 1000km 이상의 거리에서 공격 미사일을 격파하려면 수백 킬로톤 용량의 충전이 필요합니다. 탄두에는 또한 고속 실시간 컴퓨터가 있는 조준 시스템이 있습니다.
소련 미사일과 싸우기 위해 미군 전문가들은 전투용 특수 전술을 개발했습니다. 이를 위해 잠수함 탄도 미사일(SLBM)에 핵 레이저 탄두를 배치하자는 제안이 나왔다. "위기 상황" 또는 선제 공격에 대비하여 이러한 SLBM을 장착한 잠수함은 은밀하게 순찰 지역으로 이동하고 소련 ICBM의 배치 지역에 최대한 가까운 전투 위치를 차지해야 합니다. 아라비아, 노르웨이, 오호츠크 해.
소련 미사일 발사에 대한 신호가 수신되면 잠수함 미사일이 발사됩니다. 소련 미사일이 고도 200km까지 상승했다면 가시선 범위에 도달하기 위해 레이저 탄두가 장착된 미사일은 약 950km 고도까지 상승해야 합니다. 그 후, 제어 시스템은 컴퓨터와 함께 소련 미사일에 레이저 막대를 안내합니다. 각 막대가 방사선이 정확히 목표물을 타격할 위치를 취하자마자 컴퓨터는 핵 전하를 폭발시키라는 명령을 내립니다.
폭발 중에 방사선의 형태로 방출되는 엄청난 에너지는 막대(와이어)의 활성 물질을 즉시 플라즈마 상태로 전환합니다. 잠시 후 이 플라즈마 냉각은 X선 범위의 복사를 생성하여 막대 축 방향으로 수천 킬로미터 동안 공기가 없는 공간에서 전파됩니다. 레이저 탄두 자체는 몇 마이크로초 안에 파괴되지만 그 전에 목표물을 향해 강력한 방사선 펄스를 보낼 시간이 있습니다.
X선은 로켓 물질의 얇은 표면층에 흡수되어 매우 높은 농도의 열 에너지를 생성하여 폭발적인 증발을 일으켜 충격파를 형성하고 궁극적으로 로켓을 파괴합니다. 선체.
그러나 SDI 레이건 계획의 초석으로 여겨졌던 X선 레이저의 탄생은 아직까지 극복하지 못한 큰 난관에 봉착했다. 그 중 첫 번째는 레이저 광선을 집중시키는 데 어려움이 있고 레이저 막대에 대한 효과적인 안내 시스템을 만드는 것입니다.
X선 레이저의 첫 번째 지하 테스트는 1980년 11월 네바다 주에서 "Dauphin"이라는 코드명으로 수행되었습니다. 얻은 결과는 과학자들의 이론적인 계산을 확인시켜 주었지만, X선 방사선의 출력은 매우 약하고 분명히 미사일을 파괴하기에 불충분한 것으로 판명되었습니다. 그 뒤를 이어 "Excalibur", "Super-Excalibur", "Cottage", "Romano"라는 일련의 테스트 폭발이 있었으며, 그 동안 전문가들은 초점을 맞춰 X선 방사선의 강도를 높이는 주요 목표를 추구했습니다.
1985년 12월 말에 약 150kt의 지하 폭발 "Goldstone"이 만들어졌고 이듬해 4월에는 유사한 목적으로 "Mighty Oak"가 테스트되었습니다. 핵실험 금지라는 맥락에서 이러한 무기를 개발하는 과정에서 심각한 장애물이 발생했습니다.
엑스선 레이저는 무엇보다도 핵무기라는 점을 강조해야 하며, 지구 표면 근처에서 터지면 같은 위력의 재래식 열핵 장약과 거의 같은 피해를 입힐 것이라는 점을 강조해야 한다.
"극초음속 파편"
SDI 프로그램의 작업 과정에서 이론적 계산과 적의 탄두를 요격하는 과정을 모델링 한 결과에 따르면 궤도의 활성 부분에서 미사일을 파괴하도록 설계된 미사일 방어의 첫 번째 제대는 완전히 할 수 없습니다 이 문제를 해결하십시오. 따라서 자유 비행 단계에서 탄두를 효과적으로 파괴할 수 있는 전투 자산을 만드는 것이 필요합니다.
이를 위해 미국 전문가들은 핵폭발 에너지를 이용하여 고속으로 가속되는 작은 금속 입자를 사용할 것을 제안했다. 그러한 무기의 주요 아이디어는 고속에서 작은 조밀 한 입자 (무게가 1g 이하)라도 높은 운동 에너지를 가질 것이라는 것입니다. 따라서 목표물과 충돌하면 입자가 탄두 껍질을 손상시키거나 관통할 수도 있습니다. 껍질이 손상되기만 하면 대기의 조밀한 층에 들어가면 강렬한 기계적 충격과 공기 역학적 가열의 결과로 껍질이 파괴됩니다.
당연히 그러한 입자가 얇은 벽의 팽창식 미끼 표적에 부딪히면 껍질이 부서지고 진공 상태에서 즉시 형태를 잃게 됩니다. 경 기만자의 파괴는 핵탄두의 선택을 크게 용이하게 하여 핵탄두와의 성공적인 전투에 기여할 것입니다.
구조적으로 그러한 탄두에는 많은 작은 금속 타격 요소로 구성된 껍질이 생성되는 자동 폭발 시스템으로 상대적으로 낮은 전력의 핵 전하가 포함되어 있다고 가정합니다. 100kg의 쉘 질량으로 100,000개 이상의 파편 요소를 얻을 수 있습니다., 상대적으로 크고 조밀한 병변 필드를 생성합니다. 핵 전하가 폭발하는 과정에서 백열 가스가 형성됩니다. 플라즈마는 엄청난 속도로 산란되어 이러한 고밀도 입자를 운반하고 가속합니다. 동시에 복잡한 기술적 문제는 충분한 질량의 파편을 유지하는 것입니다. 고속 가스 흐름에 의해 파편이 흐를 때 질량이 요소의 표면에서 멀리 옮겨지기 때문입니다.
미국에서는 "프로메테우스" 프로그램에 따라 "핵 파편"을 만들기 위한 일련의 테스트가 수행되었습니다. 이 실험에서 핵전하의 위력은 수십 톤에 불과했습니다. 이 무기의 손상 능력을 평가할 때 대기의 빽빽한 층에서 초당 4-5km 이상의 속도로 움직이는 입자가 타버릴 것이라는 점을 염두에 두어야 합니다. 따라서 "핵 파편"은 공기가 없는 상태의 고도 80-100km 이상의 우주에서만 사용할 수 있습니다.
따라서 파편 탄두는 탄두 및 유인물과 싸우는 것 외에도 군사 위성, 특히 미사일 공격 경고 시스템(EWS)에 포함된 위성을 파괴하기 위한 대우주 무기로 성공적으로 사용될 수 있습니다. 따라서 첫 번째 공격에서 전투에서 사용하여 적을 "눈이 멀게"하는 것이 가능합니다.
위에서 논의한 다양한 유형의 핵무기가 변형을 만드는 모든 가능성을 결코 소진하지 않습니다. 이것은 특히 공기 핵파의 효과가 강화된 핵무기 프로젝트, Y-방사선 생산량 증가, 해당 지역의 방사능 오염 증가(예: 악명 높은 "코발트" 폭탄) 등과 관련된 것입니다.
최근 미국에서는 초저전력 핵탄두 프로젝트가 검토되고 있다.:
- mini-newx (수백 톤의 용량),
- 마이크로-뉴엑스(수십 톤),
- 저전력 외에도 이전 제품보다 훨씬 깨끗해야 하는 Tiny-nuks(톤 단위).
핵무기 개선 과정은 계속되고 있으며 임계 질량이 25 ~ 500 그램 인 초 중량 플루토늄 원소의 사용을 기반으로 생성 된 초소형 핵 전하의 출현을 배제하는 것은 불가능합니다. 쿠르차토비아의 트랜스플루토늄 원소의 임계 질량은 약 150g입니다.
캘리포니아 동위 원소 중 하나를 사용하는 핵 장치는 너무 작아서 수 톤의 TNT 용량으로 유탄 발사기와 소형 무기를 발사할 수 있습니다.
위의 모든 사항은 군사적 목적을 위한 원자력의 사용이 상당한 잠재력을 가지고 있으며 새로운 유형의 무기 개발을 위한 개발이 계속되면 "핵 문턱"을 낮추고 부정적인 영향을 미칠 "기술적 돌파구"로 이어질 수 있음을 나타냅니다. 전략적 안정성에 영향을 미칩니다.
모든 핵 실험을 금지하면 핵무기 개발 및 개선의 경로를 완전히 차단하지 않으면 크게 느려집니다. 이러한 조건에서 상호 개방, 신뢰, 국가 간의 심각한 모순 제거 및 궁극적으로 효과적인 국제 집단 안보 시스템의 구축이 특히 중요합니다.
/Vladimir Belous, 소장, 군사 과학 아카데미 교수, nasledie.ru/
