핵폭탄이 만들어지는 과정. 수소 대 핵. 핵무기에 대해 알아야 할 사항. 핵무기는 언제, 어떻게 나타났습니까?

원자 폭탄을 발명한 사람은 20세기의 이 기적적인 발명이 어떤 비극적 결과를 초래할지 상상조차 할 수 없었습니다. 일본 도시인 히로시마와 나가사키의 주민들이 이 슈퍼무기를 경험하기 전에는 아주 먼 길을 걸어왔습니다.

시작

1903년 4월, 폴 랑주뱅의 친구들은 프랑스 파리 정원에 모였습니다. 그 이유는 젊고 재능있는 과학자 Marie Curie의 논문을 옹호했기 때문입니다. 저명한 손님 중에는 유명한 영국 물리학자 어니스트 러더퍼드 경이 있었습니다. 흥겨운 가운데 불은 꺼졌다. 이제 서프라이즈가있을 것이라고 모두에게 발표했습니다. 엄숙한 분위기 속에서 피에르 퀴리(Pierre Curie)는 작은 라듐염 튜브를 가져왔는데, 그 튜브는 녹색 빛으로 빛나고 참석한 사람들에게 특별한 기쁨을 선사했습니다. 앞으로 손님들은 이 현상의 미래에 대해 열띤 토론을 벌였습니다. 라듐 덕분에 심각한 에너지 부족 문제가 해결될 것이라는 데 모두가 동의했습니다. 이것은 모두에게 새로운 연구와 더 많은 관점에 영감을 주었습니다. 방사성 원소를 이용한 실험실 작업이 20세기의 끔찍한 무기의 기초가 될 것이라는 말을 들었다면 그들의 반응이 어땠을지는 알 수 없습니다. 바로 그때부터 수십만 명의 일본 민간인의 목숨을 앗아간 원자폭탄 이야기가 시작되었습니다.

커브를 앞서는 게임

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 군은 제3제국의 정치적 견해를 공유하지 않았습니다. 따라서 같은 해인 1938년에 과학자는 프리드리히 슈트라스만(Friedrich Strassmann)과 함께 스톡홀름으로 강제 이동하여 과학 연구를 계속했습니다. 파시스트 독일이 처음으로 끔찍한 무기를 받게 될 것을 두려워한 그는 이에 대해 경고하는 편지를 씁니다. 가능성이 있다는 소식은 미국 정부를 크게 놀라게 했습니다. 미국인들은 신속하고 단호하게 행동하기 시작했습니다.

원자폭탄은 누가 만들었을까? 미국 프로젝트

유럽의 나치 정권에서 탈출한 많은 사람들이 핵무기 개발 임무를 받기 전에도 그룹이 있었습니다. 주목할 가치가 있는 초기 연구는 나치 독일에서 수행되었습니다. 1940년에 미국 정부는 핵무기 개발을 위한 자체 프로그램에 자금을 지원하기 시작했습니다. 프로젝트 실행을 위해 25억 달러라는 엄청난 금액이 할당되었습니다. 10명 이상의 노벨상 수상자를 포함하여 20세기의 뛰어난 물리학자들이 이 비밀 프로젝트를 수행하도록 초대되었습니다. 전체적으로 약 130,000 명의 직원이 관련되어 있으며 그 중 군인뿐만 아니라 민간인도 포함되었습니다. 개발 팀은 Robert Oppenheimer와 함께 대령 Leslie Richard Groves가 이끌었습니다. 그는 원자폭탄을 발명한 사람입니다. 우리에게 "맨해튼 프로젝트"라는 코드명으로 알려진 맨해튼 지역에 특수 비밀 엔지니어링 건물이 세워졌습니다. 다음 몇 년 동안 비밀 프로젝트의 과학자들은 우라늄과 플루토늄의 핵분열 문제에 대해 연구했습니다.

이고르 쿠르차토프의 비평화적 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 Vasilyevich Kurchatov는 세계 최초로 원자핵 연구를 시작한 사람 중 한 사람입니다. 1937년 같은 생각을 가진 사람들을 주변에 모은 Igor Vasilievich는 유럽에서 최초의 사이클로트론을 만들었습니다. 같은 해에 그와 같은 생각을 가진 사람들은 최초의 인공 핵을 만듭니다.

1939 년 I. V. Kurchatov는 핵 물리학이라는 새로운 방향을 연구하기 시작했습니다. 이 현상을 연구하는 데 몇 번의 실험실 성공 후 과학자는 "실험실 2번"으로 명명된 비밀 연구 센터를 마음대로 사용할 수 있습니다. 오늘날 이 비밀 물체는 "Arzamas-16"이라고 불립니다.

이 센터의 목표 방향은 핵무기의 진지한 연구 개발이었습니다. 이제 소련에서 누가 원자 폭탄을 만들었는지 분명해집니다. 당시 팀에는 10명밖에 없었다.

원자 폭탄

1945년 말까지 Igor Vasilyevich Kurchatov는 100명이 넘는 과학자들로 구성된 진지한 팀을 구성할 수 있었습니다. 다양한 과학 전공자들의 최고의 정신이 원자무기를 만들기 위해 전국 각지에서 연구실을 찾아왔다. 미국인들이 히로시마에 원자폭탄을 투하한 후, 소련 과학자들은 이것이 소련에서도 이루어질 수 있다는 것을 깨달았습니다. "실험실 No. 2"는 국가의 지도력과 자격을 갖춘 인력의 대규모 유입으로 자금이 급격히 증가합니다. 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 Hanz)는 “좋은 소식이다. 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 새벽 5시 30분에 생산됐다.

미국에서 원자 폭탄을 발명한 사람은 나중에 "원자 폭탄의 아버지"라고 불리는 "우리는 악마의 일을 해냈습니다."라고 나중에 말할 것입니다.

일본은 항복하지 않는다

원자 폭탄의 최종적이고 성공적인 실험이 이루어질 무렵, 소련군과 동맹국은 마침내 나치 독일을 패배시켰습니다. 그러나 태평양의 패권을 위해 끝까지 싸우겠다고 약속한 국가가 하나 있었다. 1945년 4월 중순부터 7월 중순까지 일본군은 연합군에 대해 반복적으로 공습을 감행하여 미군에 큰 피해를 입혔다. 1945년 7월 말 일본의 군국주의 정부는 포츠담 선언에 따라 연합군의 항복 요구를 거부했습니다. 특히 일본군이 불순종하면 신속하고 완전한 멸망을 당할 것이라고 했다.

대통령 동의

미국 정부는 약속을 지켰고 일본군 진지에 대한 표적 폭격을 시작했습니다. 공습은 원하는 결과를 가져 오지 않았고 미국 대통령 해리 트루먼은 미군의 일본 침공을 결정합니다. 그러나 군 사령부는 미국의 침공으로 많은 희생자가 발생할 수 있다는 점을 이유로 대통령의 이러한 결정을 단념하고 있다.

Henry Lewis Stimson과 Dwight David Eisenhower의 제안에 따라 더 효과적인 방법을 사용하여 전쟁을 끝내기로 결정했습니다. 원자 폭탄의 열렬한 지지자인 제임스 프랜시스 번스 미국 대통령 비서관은 일본 영토에 대한 폭격이 마침내 전쟁을 끝내고 미국을 지배적인 위치에 놓을 것이라고 믿었습니다. 세계. 따라서 해리 트루먼 미국 대통령은 이것이 유일한 올바른 선택이라고 확신했습니다.

원자 폭탄. 히로시마

인구 35만 명이 조금 넘는 일본의 작은 도시 히로시마가 일본의 수도인 도쿄에서 500마일 떨어진 첫 번째 표적으로 선택되었습니다. 개조된 Enola Gay B-29 폭격기가 티니안 섬의 미 해군 기지에 도착한 후 항공기에 원자폭탄이 설치되었습니다. 히로시마는 9,000파운드의 우라늄-235의 영향을 경험할 예정이었습니다.

지금까지 볼 수 없었던 이 무기는 일본의 작은 마을에 사는 민간인을 위한 것이었습니다. 폭격기 사령관은 폴 워필드 티베츠 주니어(Paul Warfield Tibbets, Jr.) 대령이었다. 미국 원자폭탄은 냉소적인 이름 "베이비"를 지녔다. 1945년 8월 6일 아침, 오전 8시 15분경, 미국의 "베이비"호가 일본 히로시마에 투하되었습니다. 약 15,000톤의 TNT가 반경 5제곱마일 내의 모든 생명체를 파괴했습니다. 도시의 14만 명의 주민이 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 폭격으로 결정되었습니다.

나가사키 불에 하늘

1945년 8월 9일 Tinian에 있는 미국 해군 기지에서 미국 원자 폭탄 "Fat Man"이 B-29 항공기에 모두 같은 장소에 설치되었습니다. 이 때 항공기 사령관은 Charles Sweeney 소령이었습니다. 처음에 전략적 목표는 고쿠라시였습니다.

그러나 기상 조건이 계획을 수행하는 것을 허용하지 않았고 많은 구름이 방해를 받았습니다. 찰스 스위니가 2라운드에 진출했다. 오전 11시 2분, 미국의 원자력 발전소 팻맨이 나가사키를 집어삼켰다. 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 프로젝트"로 간주됩니다.

일본은 항복했다

1945년 8월 15일 오후, 히로히토 일왕은 일본 국민에게 라디오 연설에서 조국의 항복을 선언했습니다. 이 소식은 빠르게 전 세계로 퍼졌습니다. 미국에서는 일본에 대한 승리를 축하하는 축하 행사가 시작되었습니다. 사람들은 기뻐했습니다.

1945년 9월 2일 도쿄만에 정박한 USS 미주리호에서 종전을 위한 공식 협정이 체결되었습니다. 이로써 인류 역사상 가장 잔인하고 피비린내 나는 전쟁이 끝났다.

1939년 9월 1일 폴란드 영토에서 나치 독일의 첫 번째 총격이 발생한 이후 6년 동안 세계 사회는 이 중요한 날짜를 향해 나아가고 있습니다.

평화로운 원자

소련에서는 총 124회의 핵폭발이 이루어졌다. 모두 국가경제의 이익을 위해 수행한 것이 특징이다. 그 중 3건만이 방사성 원소의 방출과 관련된 사고였습니다. 평화로운 원자 사용을위한 프로그램은 미국과 소련의 두 국가에서만 구현되었습니다. 평화로운 원자력 산업은 또한 체르노빌 원자력 발전소의 4번째 발전소에서 원자로가 폭발한 세계적인 재앙의 예를 알고 있습니다.

나가사키 근처에서 폭발. 이러한 폭발을 동반한 죽음과 파괴는 전례가 없는 일이었습니다. 공포와 공포가 일본 인구 전체를 사로잡았고, 그들은 한 달도 채 되지 않아 항복할 수밖에 없었습니다.

그러나 제2차 세계대전이 끝난 후에도 핵무기는 배경으로 사라지지 않았습니다. 냉전의 발발은 소련과 미국 사이에 거대한 심리적 압박 요인이 되었습니다. 양측은 새로운 핵무기 개발과 개발에 막대한 투자를 해왔습니다. 따라서 수천 개의 원자 껍질이 50 년 동안 지구에 축적되었습니다. 이것은 여러 번 모든 생명을 파괴하기에 충분합니다. 이러한 이유로 1990년대 후반 미국과 러시아 간에는 전 세계적인 재앙의 위험을 줄이기 위해 첫 번째 군축 조약이 체결되었습니다. 그럼에도 불구하고 현재 9개국이 핵무기를 보유하고 있어 방어 수준이 다릅니다. 이 기사에서는 원자 무기가 파괴력을 갖게 된 이유와 원자 무기가 작동하는 방식을 살펴보겠습니다.

원자폭탄의 완전한 위력을 이해하기 위해서는 방사능의 개념을 이해할 필요가 있다. 아시다시피, 우리 주변의 전 세계를 구성하는 물질의 가장 작은 구조 단위는 원자입니다. 원자는 차례로 핵으로 구성되어 있으며 그 주위를 돌고 있습니다. 핵은 중성자와 양성자로 구성됩니다. 전자는 음전하를 띠고 양성자는 양전하를 띤다. 중성자는 이름에서 알 수 있듯이 중성입니다. 일반적으로 중성자와 양성자의 수는 한 원자의 전자 수와 같습니다. 그러나 외력의 작용으로 물질의 원자에 있는 입자의 수는 변할 수 있습니다.

우리는 중성자의 수가 변할 때만 옵션에 관심이 있습니다. 이 경우 물질의 동위원소가 형성됩니다. 물질의 일부 동위원소는 안정적이고 자연적으로 발생하는 반면, 다른 동위원소는 불안정하여 붕괴하는 경향이 있습니다. 예를 들어 탄소에는 6개의 중성자가 있습니다. 또한 7개의 중성자를 가진 탄소 동위 원소가 있습니다. 이는 자연에서 발견되는 상당히 안정적인 원소입니다. 8개의 중성자를 가진 탄소 동위원소는 이미 불안정한 원소이며 붕괴하는 경향이 있습니다. 이것은 방사성 붕괴입니다. 이 경우 불안정한 핵은 세 가지 유형의 광선을 방출합니다.

1. 알파 광선 - 얇은 종이로 막을 수 있고 해를 끼치 지 않는 알파 입자의 흐름 형태로 충분히 무해합니다.

생물이 처음 두 가지를 견딜 수 있다고 해도 방사선은 몇 분 만에 사망하는 매우 단기적인 방사선 병을 일으킵니다. 그러한 패배는 폭발로부터 수백 미터 반경 내에서 가능합니다. 폭발로부터 최대 몇 킬로미터 떨어진 곳에서 방사선 질병은 몇 시간 또는 며칠 안에 사람을 죽일 것입니다. 즉각적인 폭발 밖에 있었던 사람들도 음식을 먹거나 오염된 지역에서 흡입하여 방사선을 받을 수 있습니다. 또한 방사선은 즉시 사라지지 않습니다. 환경에 축적되어 폭발 후 수십 년 동안 살아있는 유기체를 중독시킬 수 있습니다.

핵무기로 인한 피해는 어떤 조건에서도 사용하기에는 너무 위험합니다. 민간인은 불가피하게 피해를 입고 자연에 돌이킬 수 없는 피해를 입힙니다. 따라서 우리 시대의 핵폭탄의 주요 용도는 공격 억지입니다. 핵무기 실험조차 이제 지구 대부분의 지역에서 금지됩니다.

북한이 태평양에서 초강력 수소폭탄 실험으로 미국을 위협하고 있다. 이번 시험으로 피해를 입을 수 있는 일본은 북한의 계획을 절대 용납할 수 없다고 말했다. 도널드 트럼프 미국 대통령과 김정은 북한 국무위원장이 10일(현지시간) 공개된 군사적 충돌에 대해 언급하며 욕을 하고 있다. 핵무기를 이해하지 못하지만 주제에 참여하고 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 추출하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 에 핵분열 원자핵은 중성자와 함께 두 개의 작은 조각으로 나뉩니다. 핵융합 - 태양이 에너지를 생성하는 과정 - 두 개의 더 작은 원자를 결합하여 더 큰 원자를 형성하는 것을 포함합니다. 핵분열 또는 핵융합의 모든 과정에서 많은 양의 열 에너지와 복사가 방출됩니다. 핵분열이냐 핵융합이냐에 따라 폭탄은 핵(원자) 그리고 열핵 .

핵분열에 대해 자세히 설명해 주시겠습니까?

히로시마에 원자 폭탄 폭발(1945)

기억하시겠지만, 원자는 양성자, 중성자 및 전자의 세 가지 유형의 아원자 입자로 구성됩니다. 원자의 중심을 이라고 한다 핵심 , 양성자와 중성자로 구성되어 있다. 양성자는 양전하를 띠고 전자는 음전하를 띠며 중성자는 전혀 전하를 띠지 않습니다. 양성자-전자 비율은 항상 1:1이므로 원자 전체는 중성 전하를 띠고 있습니다. 예를 들어 탄소 원자에는 6개의 양성자와 6개의 전자가 있습니다. 입자들은 기본적 힘에 의해 결합되어 있습니다. 강력한 핵력 .

원자의 속성은 얼마나 많은 다른 입자가 포함되어 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) 안정적이고 자주 발생하는 원소 형태인 탄소-12(양성자 6개 + 중성자 6개), 2) 안정적이지만 희귀한 탄소-13(양성자 6개 + 중성자 7개), 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 2개의 양성자와 2개의 중성자가 결합된 알파 입자를 방출합니다. 베타 붕괴 : 중성자가 양성자, 전자, 반중성미자로 변한다. 방출된 전자는 베타 입자입니다. 자발적 분할: 핵은 여러 부분으로 분해되어 중성자를 방출하고 전자기 에너지 펄스(감마선)도 방출합니다. 핵폭탄에 사용되는 것은 후자 유형의 붕괴입니다. 핵분열에 의해 방출되는 자유 중성자 시작 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 동위 원소의 혼합물로 자연에서 발생합니다. 가장 일반적인 238U는 연쇄 반응을 지원하지 않습니다: 235U만 가능합니다 최대 폭발력을 얻으려면 폭탄의 "채우기"에 있는 235U의 함량이 80% 이상이어야 합니다. 따라서 우라늄은 인위적으로 높이다 . 이를 위해 우라늄 동위 원소 혼합물을 두 부분으로 나누어 그 중 하나에 235U 이상을 포함합니다.

일반적으로 동위원소를 분리할 때 연쇄반응을 일으키지 못하는 열화우라늄이 많이 존재하지만 이를 가능하게 하는 방법이 있습니다. 사실 플루토늄-239는 자연에서 발생하지 않습니다. 그러나 238U에 중성자를 폭격하면 얻을 수 있습니다.

그들의 힘은 어떻게 측정됩니까?

핵 및 열핵 전하의 전력은 TNT 등가로 측정됩니다. 즉, 유사한 결과를 얻기 위해 폭발해야 하는 트리니트로톨루엔의 양입니다. 킬로톤(kt) 및 메가톤(Mt)으로 측정됩니다. 초소형 핵무기의 위력은 1kt 미만이지만 초강력 폭탄은 1Mt 이상입니다.

다양한 소식통에 따르면 소비에트 차르 봄바의 위력은 TNT 57~58.6메가톤에 달했으며, 북한이 9월 초에 시험한 열핵폭탄 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 바륨 동위원소가 생성된다. 그들은 저속 중성자가 우라늄 핵을 두 개의 더 작은 조각으로 부서지게 한다고 결론지었습니다.

이 작품은 전 세계인의 마음을 설레게 했습니다. 프린스턴 대학교에서 닐스 보어 함께 일했다 존 휠러 핵분열 과정의 가상 모델을 개발합니다. 그들은 우라늄-235가 핵분열을 겪는다고 제안했습니다. 비슷한 시기에 다른 과학자들은 핵분열 과정이 훨씬 더 많은 중성자를 생성한다는 것을 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 무기가 만들어질 수 있다. 그들의 가정은 프랑스 물리학자에 의해 확인되었습니다. 프레데릭 졸리오 퀴리 . 그의 결론은 핵무기 개발의 원동력이었습니다.

독일, 영국, 미국, 일본의 물리학자들은 원자무기 개발에 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 최단 시간에 원자폭탄을 만들기 위해 모든 노력을 기울였습니다. 미국 물리학자 주도로 맨해튼 프로젝트 시작 로버트 오펜하이머 그리고 일반 레슬리 그로브스 . 유럽에서 이주한 저명한 과학자들이 참석했습니다. 1945년 여름까지 우라늄-235와 플루토늄-239라는 두 가지 유형의 핵분열성 물질을 기반으로 한 원자 무기가 만들어졌습니다. 하나의 폭탄, 플루토늄 "Thing"은 테스트 중에 폭발했고, 두 개의 추가 폭탄, 우라늄 "Kid"와 플루토늄 "Fat Man"은 일본 도시인 히로시마와 나가사키에 투하되었습니다.

열핵 폭탄은 어떻게 작동하며 누가 발명했습니까?

열핵폭탄은 반응에 기초한다 핵융합 . 자발적이든 강제적이든 핵분열이 일어나는 것과 달리 핵융합은 외부 에너지의 공급 없이는 불가능하다. 원자핵은 양전하를 띠기 때문에 서로 밀어냅니다. 이러한 상황을 쿨롱 장벽이라고 합니다. 반발력을 극복하려면 이러한 입자를 미친 속도로 분산시켜야 합니다. 이것은 수백만 켈빈(따라서 이름) 정도의 매우 높은 온도에서 수행할 수 있습니다. 열핵 반응에는 세 가지 유형이 있습니다. 자체 유지(별 내부에서 발생), 제어 및 제어되지 않거나 폭발적이며 수소 폭탄에 사용됩니다.

원자 전하에 의해 시작된 열핵 융합 폭탄의 아이디어는 Enrico Fermi가 동료에게 제안했습니다. 에드워드 텔러 맨해튼 프로젝트가 시작되던 1941년. 그러나 당시에는 이 아이디어가 요구되지 않았습니다. 텔러의 발전이 향상되었습니다. 스타니슬라프 울람 , 열핵 폭탄의 아이디어를 실제로 실현 가능하게 만듭니다. 1952년 Ivy Mike 작전 중 Enewetok Atoll에서 최초의 열핵 폭발 장치가 테스트되었습니다. 그러나 그것은 전투에 부적합한 실험실 샘플이었다. 1년 후, 소련은 물리학자들의 설계에 따라 조립된 세계 최초의 열핵폭탄을 폭발시켰습니다. 안드레이 사하로프 그리고 줄리아 카리톤 . 그 장치가 겹겹이 쌓인 케이크를 닮아 '슬로이카'라는 별명이 붙었다. 추가 개발 과정에서 지구상에서 가장 강력한 폭탄인 "차르 봄바" 또는 "쿠즈킨의 어머니"가 탄생했습니다. 1961년 10월 Novaya Zemlya 군도에서 테스트되었습니다.

열핵폭탄은 무엇으로 만들어지나요?

라고 생각했다면 수소 그리고 열핵 폭탄은 다른 것입니다. 당신이 틀렸습니다. 이 단어들은 동의어입니다. 열핵 반응을 수행하는 데 필요한 것은 수소(또는 오히려 동위원소 - 중수소 및 삼중수소)입니다. 그러나 어려움이 있습니다. 수소 폭탄을 폭발시키려면 먼저 기존의 핵 폭발 중에 고온을 얻어야 합니다. 그래야만 원자핵이 반응하기 시작합니다. 따라서 열핵폭탄의 경우 설계가 중요한 역할을 한다.

두 가지 계획이 널리 알려져 있습니다. 첫 번째는 Sakharov "퍼프"입니다. 중앙에는 핵뇌관이 있었는데, 이는 삼중수소와 혼합된 중수소리튬 층으로 둘러싸여 있었고 농축 우라늄 층으로 산재되어 있었습니다. 이 설계로 1Mt 이내의 전력을 달성할 수 있었습니다. 두 번째는 미국의 Teller-Ulam 계획으로, 핵폭탄과 수소 동위원소를 별도로 배치했습니다. 그것은 다음과 같이 보였습니다 : 아래에서 - 액체 중수소와 삼중수소가 혼합 된 용기, 중앙에 "스파크 플러그"가있는 - 플루토늄 막대, 위에서 - 재래식 핵 전하, 그리고이 모든 것이 하나의 중금속 껍질(예: 열화우라늄). 폭발 중에 생성된 고속 중성자는 우라늄 껍질에서 원자 분열 반응을 일으키고 폭발의 총 에너지에 에너지를 추가합니다. 리튬 우라늄-238 중수소의 추가 층을 추가하면 무제한 전력의 발사체를 생성할 수 있습니다. 1953년 소련의 물리학자 빅토르 다비덴코 실수로 Teller-Ulam 아이디어를 반복했으며 Sakharov는 전례없는 힘의 무기를 만들 수있게 해주는 다단계 계획을 생각해 냈습니다. Kuzkina의 어머니는 이 계획에 따라 일했습니다.

또 어떤 폭탄이 있습니까?

중성자도 있지만 이것은 일반적으로 무섭습니다. 실제로 중성자폭탄은 저출력 열핵폭탄으로 폭발 에너지의 80%가 방사선(중성자 방사선)이다. 중성자의 공급원인 베릴륨 동위 원소가 있는 블록이 추가된 일반 저수율 핵 전하처럼 보입니다. 핵무기가 폭발하면 열핵 반응이 시작됩니다. 이 유형의 무기는 미국 물리학자가 개발했습니다. 사무엘 코헨 . 중성자 무기는 대피소에서도 모든 생명을 파괴한다고 믿어졌지만 대기가 빠른 중성자 플럭스를 산란시키고 충격파가 먼 거리에서 더 강하기 때문에 그러한 무기의 파괴 범위는 작습니다.

그러나 코발트 폭탄은 어떻습니까?

아니, 얘야, 환상적이야. 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 디자인을 묘사한 그는 그것을 "둠스데이 머신"이라고 불렀습니다.

핵폭탄과 열핵 중 어느 것이 더 시원합니까?

"차르 봄바"의 실물 모형

수소 폭탄은 원자 폭탄보다 훨씬 더 진보되고 기술적으로 진보되었습니다. 그것의 폭발력은 원자의 폭발력을 훨씬 능가하며 사용 가능한 구성 요소의 수에 의해서만 제한됩니다. 열핵 반응에서 각 핵자(소위 구성 핵, 양성자 및 중성자)에 대해 핵 반응보다 훨씬 더 많은 에너지가 방출됩니다. 예를 들어, 우라늄 핵이 분열하는 동안 하나의 핵자는 0.9MeV(메가전자볼트)를 설명하고, 수소 핵으로부터 헬륨 핵을 합성하는 동안에는 6MeV에 해당하는 에너지가 방출됩니다.

폭탄처럼 배달목표에?

처음에는 항공기에서 떨어뜨렸으나 방공망이 지속적으로 개선되어 이런 방식으로 핵무기를 운반하는 것은 현명하지 못한 것으로 판명되었습니다. 로켓 기술 생산이 증가함에 따라 핵무기 운반에 대한 모든 권리는 다양한 기지의 탄도 및 순항 미사일로 이전되었습니다. 따라서 폭탄은 더 이상 폭탄이 아니라 탄두입니다.

북한의 수소폭탄은 너무 커서 로켓에 장착할 수 없다는 의견이 있습니다. 따라서 북한이 위협을 현실화하기로 결정하면 폭발 현장으로 배로 운반될 것입니다.

핵전쟁의 결과는?

히로시마와 나가사키는 가능한 종말의 일부일 뿐입니다. 예를 들어, 미국 천체 물리학자 Carl Sagan과 소련 지구 물리학자인 Georgy Golitsyn이 제시한 "핵겨울"이라는 잘 알려진 가설이 있습니다. 여러 개의 핵탄두(사막이나 물이 아니라 정착지에서)의 폭발은 많은 화재를 일으키고 많은 양의 연기와 그을음이 대기로 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 냉각보다 발생할 가능성이 더 높다고 지적합니다. 그러나 양측은 우리가 결코 알지 못하기를 희망합니다.

핵무기가 허용됩니까?

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 핵무기를 금지하는 새로운 조약이 채택되었습니다.

조약 제1조는 “각 당사국은 어떠한 경우에도 핵무기 또는 기타 핵폭발 장치를 개발, 시험, 제조, 제조, 획득, 소유 또는 비축하지 않을 것”이라고 명시하고 있다.

그러나 이 문서는 50개국이 비준할 때까지 발효되지 않습니다.

핵무기는 전지구적 문제를 해결할 수 있는 전략적 성격의 무기입니다. 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.

이러한 위협에도 불구하고 핵무기는 세계 주요 국가들과 계속 운용되고 있습니다. 어느 정도 국제 외교와 지정학에서 결정적인 요소가 되는 것은 바로 이것이다.

핵폭탄의 역사

누가 핵폭탄을 발명했는지에 대한 질문은 역사상 명확한 답이 없습니다. 우라늄 방사능의 발견은 핵무기 연구의 전제 조건으로 간주됩니다. 1896년 프랑스 화학자 A. Becquerel은 이 원소의 연쇄 반응을 발견하여 핵 물리학의 발전을 시작했습니다.

다음 10년 동안 알파, 베타 및 감마선과 일부 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 통보 받았습니다.

그러나 독일의 핵 프로그램은 실패할 운명이었다. 과학자들의 성공적인 발전에도 불구하고 국가는 전쟁으로 인해 자원, 특히 중수 공급에 끊임없이 어려움을 겪었습니다. 나중 단계에서는 지속적인 대피로 탐사가 느려졌습니다. 1945년 4월 23일, 독일 과학자들의 발전은 Haigerloch에서 포착되어 미국으로 옮겨졌습니다.

미국은 새로운 발명에 관심을 표명한 최초의 국가였습니다. 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 1918 년부터 수행되었습니다. 원자핵 위원회는 1938년 과학 아카데미에서 설립되었습니다. 그러나 전쟁이 발발하면서 이러한 방향으로의 활동은 중단되었다.

1943년에 핵물리학의 과학적 연구에 대한 정보가 영국에서 소련 정보 장교들에 의해 접수되었습니다. 에이전트는 여러 미국 연구 센터에 도입되었습니다. 그들이 얻은 정보는 그들 자신의 핵무기 개발을 가속화하는 것을 가능하게 했습니다.

소비에트 원자 폭탄의 발명은 I. Kurchatov와 Yu. Khariton이 이끌었으며 소비에트 원자 폭탄의 창시자로 간주됩니다. 이에 대한 정보는 미국이 선제공격을 준비하는 원동력이 되었습니다. 1949년 7월 트로이안 계획이 수립되어 1950년 1월 1일에 적대 행위를 시작할 계획이었습니다.

나중에 모든 NATO 국가가 전쟁을 준비하고 참여할 수 있다는 점을 고려하여 날짜를 1957년 초로 옮겼습니다. 서방 정보국에 따르면 소련에서의 핵실험은 1954년까지 수행될 수 없었습니다.

그러나 미국의 전쟁 준비가 미리 알려지면서 소련 과학자들은 연구에 박차를 가했습니다. 짧은 시간에 그들은 자신의 핵폭탄을 발명하고 만듭니다. 1949년 8월 29일, 소련 최초의 원자폭탄 RDS-1(특수 제트 엔진)이 세미팔라틴스크의 시험장에서 시험되었습니다.

이러한 테스트는 트로이 목마 계획을 좌절시켰습니다. 그 이후로 미국은 핵무기에 대한 독점을 중단했습니다. 선제공격의 위력에도 불구하고 보복 위험이 있어 재앙을 예고했다. 그 순간부터 가장 무서운 무기가 강대국 사이의 평화를 보장하는 것이 되었습니다.

작동 원리

원자 폭탄의 작동 원리는 중핵의 붕괴 또는 폐의 열핵 융합의 연쇄 반응에 기초합니다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출되어 폭탄을 대량 살상 무기로 만듭니다.

1951년 9월 24일 RDS-2가 테스트되었습니다. 그들은 이미 발사 지점으로 배달되어 미국에 도착할 수 있었습니다. 10월 18일, 폭격기가 인도한 RDS-3가 테스트되었습니다.

추가 테스트는 열핵 융합으로 이동했습니다. 미국에서 그러한 폭탄의 첫 번째 테스트는 1952년 11월 1일에 이루어졌습니다. 소련에서는 그러한 탄두가 8 개월 후에 테스트되었습니다.

핵폭탄의 TX

핵폭탄은 이러한 탄약의 다양한 용도로 인해 명확한 특성을 갖지 않습니다. 그러나 이 무기를 만들 때 고려해야 하는 여러 가지 일반적인 측면이 있습니다.

여기에는 다음이 포함됩니다.

폭탄의 축대칭 구조 - 모든 블록과 시스템은 원통형, 구형 또는 원추형 용기에 쌍으로 배치됩니다.
설계 할 때 동력 장치를 결합하고 최적의 쉘 및 구획 모양을 선택하고보다 내구성이 강한 재료를 사용하여 핵폭탄의 질량을 줄입니다.
전선과 커넥터의 수를 최소화하고 공압 도관 또는 폭발 코드를 사용하여 충격을 전달합니다.
메인 노드의 차단은 파이로 충전으로 파괴된 파티션의 도움으로 수행됩니다.
활성 물질은 별도의 용기 또는 외부 운반체를 사용하여 펌핑됩니다.

장치의 요구 사항을 고려하여 핵폭탄은 다음 구성 요소로 구성됩니다.

탄약을 물리적 및 열적 영향으로부터 보호하는 케이스는 구획으로 나누어져 있으며 파워 프레임을 장착할 수 있습니다.
파워 마운트가있는 핵 충전;
핵 충전으로 통합되는 자기 파괴 시스템;
장기 저장을 위해 설계된 전원 - 로켓이 발사될 때 이미 활성화됩니다.
외부 센서 - 정보 수집
코킹, 제어 및 폭발 시스템, 후자는 충전에 내장되어 있습니다.
밀봉된 구획 내부의 미기후 진단, 가열 및 유지를 위한 시스템.

핵폭탄의 유형에 따라 다른 시스템이 통합됩니다. 이 중에는 비행 센서, 차단 콘솔, 비행 옵션 계산, 자동 조종 장치 등이 있습니다. 일부 탄약은 또한 핵폭탄에 대한 반대를 줄이기 위해 설계된 방해 전파를 사용합니다.

그러한 폭탄을 사용한 결과

핵무기 사용의 "이상적인" 결과는 이미 히로시마 원폭 동안 기록되었습니다. 200미터 높이에서 폭발하면서 강한 충격파를 일으켰다. 많은 집에서 석탄 난로가 뒤집혀 피해 지역 밖에서도 화재가 발생했습니다.

섬광에 이어 몇 초 동안 지속되는 열사병이 발생했습니다. 그러나 그 위력은 반경 4km 이내의 타일과 석영을 녹이고 전신주를 살포할 정도였다.

폭염에 충격파가 뒤따랐다. 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 심한 응결을 일으켰습니다. 몇 분 후 재에서 검은 방울과 함께 비가 내리기 시작했습니다. 피부와의 접촉은 심각한 불치의 화상을 입었습니다.

폭발 진원지로부터 800m 이내에 있던 사람들은 불에 타서 먼지가 되었습니다. 나머지는 방사선과 방사선 질병에 노출되었습니다. 그녀의 증상은 쇠약, 메스꺼움, 구토 및 발열이었습니다. 혈액 내 백혈구 수가 급격히 감소했습니다.

몇 초 만에 약 7만 명이 사망했습니다. 같은 숫자는 나중에 상처와 화상으로 사망했습니다.

3일 후, 비슷한 결과를 초래한 또 다른 폭탄이 나가사키에 떨어졌습니다.

세계의 핵무기 비축량

핵무기의 주요 재고는 러시아와 미국에 집중되어 있습니다. 그들 외에도 다음 국가에는 원자 폭탄이 있습니다.

영국 - 1952년 이후;
프랑스 - 1960년 이후;
중국 - 1964년 이후;
인도 - 1974년 이후;
파키스탄 - 1998년 이후;
북한 - 2008년 이후.

이스라엘은 또한 핵무기를 보유하고 있지만 국가 지도부의 공식 확인은 없습니다.