원자폭탄의 첫 사용. 원자폭탄의 작동 원리. 원자 폭탄의 작동 원리

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 공개적인 군사적 충돌에 대해 이야기하고 인터뷰에서 맹세합니다. 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 자세히 말씀해 주시겠습니까?

히로시마에 원자폭탄이 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 인 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.

보통 동위원소를 분리할 때 연쇄반응을 일으키지 못하는 열화우라늄이 많이 있는데, 그렇게 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 보어와 휠러로 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 이를 기반으로 전례 없는 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. 실제로 중성자폭탄은 저출력 열핵폭탄으로 폭발 에너지의 80%가 방사선(중성자 복사)이다. 중성자 소스 인 베릴륨 동위 원소가있는 블록이 추가 된 정상적인 저전력 핵 전하처럼 보입니다. 핵전하가 폭발하면 열핵 반응이 촉발됩니다. 이 유형의 무기는 미국 물리학자가 개발했습니다. 사무엘 코헨 ... 중성자 무기는 대피소에서도 모든 생물을 파괴한다고 믿어졌지만 대기는 빠른 중성자의 플럭스를 산란시키고 충격파는 원거리에서 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"이라는 잘 알려진 가설은 미국 천체물리학자 칼 세이건과 소련 지구물리학자 게오르기 골리친이 제시한 것입니다. 여러 개의 핵탄두가 폭발할 때(사막이나 물이 아니라 정착지에서) 많은 화재가 발생하고 다량의 연기와 그을음이 대기 중으로 튀겨 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.

핵무기는 어떻게 작동합니까?

핵분열에 대해 자세히 말씀해 주시겠습니까?

히로시마에 원자폭탄이 폭발(1945)

핵폭탄은 무엇으로 만들어지나요?

그들의 힘은 어떻게 측정됩니까?

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

열핵폭탄은 어떻게 작동하며 누가 발명했습니까?

열핵폭탄은 무엇으로 만들어지나요?

또 어떤 폭탄이 있나요?

그러나 코발트 폭탄은 어떻습니까?

더 멋진 것은 핵폭탄인가 열핵폭탄인가?

본격적인 모델 "차르 봄바"

폭탄처럼 배달하다목표에?

북한의 수소폭탄은 로켓에 장착하기에는 너무 커서 북한이 위협을 실행하기로 결정하면 폭발 현장으로 배로 운반될 것으로 여겨진다.

핵전쟁의 결과는 무엇입니까?

핵무기 사용은 합법인가요?

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.

제2차 세계대전이 끝난 후 반히틀러 연합국들은 빠른 속도로 더 강력한 핵폭탄 개발에 앞장서려고 했다.

미국인들이 일본의 실제 시설에서 실시한 1차 시험은 소련과 미국의 정세를 극도로 타오르게 했다. 일본 도시에 천둥을 치며 거의 모든 생명체를 파괴한 강력한 폭발로 인해 스탈린은 세계 무대에서 자신의 주장 중 많은 부분을 포기해야 했습니다. 대부분의 소비에트 물리학자들은 긴급하게 핵무기 개발에 "던져졌다".

핵무기는 언제, 어떻게 나타났습니까?

원자 폭탄의 탄생 연도는 1896년으로 간주될 수 있습니다. 그때 프랑스 화학자 A. 베크렐이 우라늄이 방사성 물질이라는 것을 발견했습니다. 우라늄의 연쇄 반응은 강력한 에너지를 생성하여 끔찍한 폭발의 기초가 됩니다. 베크렐은 그의 발견이 전 세계에서 가장 무서운 무기인 핵무기의 탄생으로 이어질 것이라고는 거의 상상하지 못했습니다.

19세기 말과 20세기 초는 핵무기 발명의 역사에서 전환점이었습니다. 이 시간 간격 동안 세계 여러 나라의 과학자들이 다음과 같은 법칙, 광선 및 요소를 발견할 수 있었습니다.

알파, 감마 및 베타 광선;
방사성 특성을 가진 화학 원소의 많은 동위 원소가 발견되었습니다.
방사성 붕괴의 법칙이 발견되었으며, 이는 테스트 샘플의 방사성 원자 수에 따라 달라지는 방사성 붕괴 강도의 시간과 양적 의존성을 결정합니다.
핵 아이소메트리가 탄생했습니다.

1930년대에 처음으로 중성자를 흡수하여 우라늄의 원자핵을 쪼갤 수 있었습니다. 동시에 양전자와 뉴런이 발견되었습니다. 이 모든 것이 원자력을 사용하는 무기 개발에 강력한 원동력이 되었습니다. 1939년에는 세계 최초의 원자폭탄 디자인이 특허를 받았습니다. 이것은 프랑스 Frederic Joliot-Curie의 물리학자가 수행했습니다.

이 분야에 대한 추가 연구 개발의 결과로 핵폭탄이 탄생했습니다. 현대식 원자폭탄의 위력과 파괴반경은 너무나 커서 핵잠재력을 가진 나라는 사실상 강력한 군대가 필요하지 않다.

원자 폭탄의 작동 원리

원자 폭탄은 많은 요소로 구성되며 그 중 주요 요소는 다음과 같습니다.

원자폭탄 부대;
폭발 과정을 제어하는 자동화 시스템;
핵 충전 또는 탄두.

자동화 시스템은 핵 전하와 함께 원자 폭탄의 몸체에 있습니다. 선체의 설계는 다양한 외부 요인과 영향으로부터 탄두를 보호할 수 있을 만큼 충분히 신뢰할 수 있어야 합니다. 예를 들어, 주변의 모든 것을 파괴할 수 있는 계획되지 않은 엄청난 힘의 폭발로 이어질 수 있는 다양한 기계적, 온도 또는 이와 유사한 영향.

자동화 작업에는 적시에 폭발에 대한 완전한 제어가 포함되므로 시스템은 다음 요소로 구성됩니다.

비상 폭발을 담당하는 장치;
자동화 시스템용 전원 공급 장치;
폭발 센서 시스템;
코킹 장치;
보호 장치.

첫 번째 테스트가 수행되었을 때 핵폭탄은 영향을 받은 지역을 벗어날 수 있었던 항공기에 의해 전달되었습니다. 현대의 원자 폭탄은 너무 강력하여 순항, 탄도 또는 최소한 대공 미사일을 사용해야만 투하할 수 있습니다.

다양한 폭발 시스템이 원자 폭탄에 사용됩니다. 이들 중 가장 단순한 것은 발사체가 목표물을 명중할 때 트리거되는 재래식 장치입니다.

핵폭탄과 미사일의 주요 특징 중 하나는 구경으로 나뉘며 다음 세 가지 유형이 있습니다.

작지만 이 구경의 원자 폭탄의 위력은 수천 톤의 TNT에 해당합니다.
중간(폭발력 - TNT의 수만 톤);
대형, 그 충전 용량은 수백만 톤의 TNT로 측정됩니다.

원자 무기의 경우 폭발의 위력을 측정하기 위한 별도의 척도가 없기 때문에 모든 핵폭탄의 위력이 TNT 등가로 정확하게 측정되는 경우가 가장 많다는 것은 흥미롭습니다.

핵폭탄의 작용 알고리즘

모든 원자 폭탄은 핵 반응 중에 방출되는 핵 에너지를 사용하는 원리로 작동합니다. 이 절차는 무거운 핵의 분할 또는 폐의 합성을 기반으로 합니다. 이 반응 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출되고 가장 짧은 시간에 핵폭탄의 파괴 반경이 매우 인상적입니다. 이러한 특징 때문에 핵무기는 대량살상무기로 분류된다.

원자 폭탄이 폭발할 때 시작되는 과정에는 두 가지 주요 사항이 있습니다.

이것은 핵 반응이 일어나는 폭발의 직접적인 중심입니다.
폭탄이 터진 장소에 위치한 폭발의 진원지.

원자폭탄이 폭발할 때 방출되는 핵 에너지는 너무 강력하여 지상에서 지진 충격이 시작됩니다. 동시에 이러한 충격은 수백 미터의 거리에서만 직접적인 파괴를 가져옵니다(하지만 폭탄 자체의 폭발력을 고려하면 이러한 충격은 더 이상 아무 영향도 미치지 않습니다).

핵폭발의 피해 요인

핵폭탄의 폭발은 끔찍한 즉각적인 파괴 그 이상을 가져옵니다. 이 폭발의 결과는 피해 지역에 갇힌 사람들뿐만 아니라 원자 폭발 이후에 태어난 아이들도 느낄 것입니다. 원자 무기에 의한 파괴 유형은 다음 그룹으로 나뉩니다.

폭발 중에 직접 발생하는 빛 복사;
폭발 직후 폭탄에 의해 전파된 충격파;
전자기 충격;
투과 방사선;
수십 년 동안 지속될 수 있는 방사능 오염.

언뜻보기에는 섬광이 가장 위협적이지 않지만 실제로는 엄청난 양의 열과 빛 에너지가 방출되어 형성됩니다. 그 위력과 강도는 태양 광선의 위력을 훨씬 능가하므로 빛과 열에 의한 손상은 수 킬로미터의 거리에서 치명적일 수 있습니다.

폭발 중에 방출되는 방사선도 매우 위험합니다. 오래 지속되지는 않지만 관통력이 엄청나게 뛰어나서 주변의 모든 것을 감염시킵니다.

원자 폭발의 충격파는 재래식 폭발의 동일한 파동처럼 작용하지만 그 위력과 손상 반경만 훨씬 더 큽니다. 몇 초 만에 사람은 물론, 장비, 건물, 주변 자연에 돌이킬 수 없는 피해를 입힙니다.

관통하는 방사선은 방사선 병의 발병을 유발하며 전자기 펄스는 기술에만 위험합니다. 이 모든 요소와 폭발의 위력이 결합되어 원자 폭탄은 세계에서 가장 위험한 무기가 됩니다.

세계 최초의 핵무기 실험

핵무기를 개발하고 실험한 최초의 국가는 미국이었습니다. 새로운 유망 무기 개발을 위해 막대한 자금 지원을 할당한 것은 미국 정부였습니다. 1941년 말까지 원자력 개발 분야의 많은 저명한 과학자들이 미국으로 초청되었고, 1945년까지 그들은 실험에 적합한 원자 폭탄의 프로토타입을 제시할 수 있었습니다.

세계 최초로 폭발장치가 장착된 원자폭탄 실험이 뉴멕시코주 사막에서 진행됐다. 1945년 7월 16일 "가제트"라는 폭탄이 터졌습니다. 군은 실제 전투 상황에서 핵폭탄을 시험할 것을 요구했지만 시험 결과는 양성이었다.

히틀러 연합의 승리가 한 발짝 남았고 더 많은 기회가 주어지지 않을 수도 있다는 것을 알게 된 국방부는 히틀러 독일의 마지막 동맹인 일본에 핵 공격을 시작하기로 결정했습니다. 또한 핵폭탄의 사용은 다음과 같은 여러 문제를 한 번에 해결해야 했습니다.

미군이 일본 제국의 영토에 진입하면 필연적으로 발생할 불필요한 유혈 사태를 피하십시오.
한 방에 불굴의 일본군을 무릎 꿇게 하여 미국에 유리한 조건에 동의하도록 하십시오.
소련(미래에 가능한 라이벌)에게 미군이 어떤 도시라도 쓸어버릴 수 있는 독특한 무기를 보유하고 있음을 보여주십시오.
그리고 물론 실제로 실제 전투 조건에서 핵무기가 무엇을 할 수 있는지 확인하십시오.

1945년 8월 6일, 적대 행위에 사용된 세계 최초의 원자 폭탄이 일본 히로시마 시에 투하되었습니다. 이 폭탄은 무게가 4톤이었기 때문에 "키드"라고 명명되었습니다. 폭탄 투하를 세심하게 계획했고 계획된 곳에 정확히 명중했습니다. 폭파에 무너지지 않은 집들은 불에 타 버렸고 집에 떨어진 난로에 불이 붙었고 온 성이 불길에 휩싸였습니다.

밝은 섬광 후에 반경 4km 이내의 모든 생명체를 태워버리는 폭염이 뒤따랐고, 이어진 충격파는 건물 대부분을 파괴했습니다.

반경 800m 이내에서 열사병에 걸린 사람들은 산 채로 화상을 입었다. 폭발 파도는 많은 사람들의 불타는 피부를 찢었습니다. 몇 분 후, 증기와 재로 구성된 이상한 검은 비가 내렸습니다. 검은 비에 노출된 사람들은 피부에 불치의 화상을 입었습니다.

운 좋게 살아남은 소수의 사람들이 방사선 병에 걸리게 되었는데, 그 당시에는 그 병이 알려지지 않았을 뿐만 아니라 완전히 알려지지 않았습니다. 사람들은 열, 구토, 메스꺼움 및 쇠약 증세를 보였습니다.

1945년 8월 9일, "팻 맨"이라고 불리는 두 번째 미국 폭탄이 나가사키 시에 투하되었습니다. 이 폭탄은 첫 번째 폭탄과 거의 같은 위력을 가졌으며 폭발의 결과는 절반의 사람들이 사망했지만 파괴적이었습니다.

일본 도시에 투하된 두 개의 원자폭탄은 세계에서 처음이자 유일한 원자폭탄 사례였다. 폭탄 테러가 있은 후 첫날 300,000명 이상이 사망했습니다. 약 150,000명 이상이 방사선 질병으로 사망했습니다.

일본 도시에 대한 핵폭탄 투하 이후 스탈린은 큰 충격을 받았습니다. 소비에트 러시아의 핵무기 개발 문제는 국가 전체의 안보 문제라는 것이 그에게 분명해졌습니다. 이미 1945 년 8 월 20 일 I. Stalin이 긴급하게 만든 원자력 문제에 대한 특별위원회가 작동하기 시작했습니다.

핵 물리학에 대한 연구는 차르 러시아에서 열광적인 그룹에 의해 수행되었지만 소비에트 시대에는 거의 관심을 받지 못했습니다. 1938년에는 이 분야에 대한 모든 연구가 완전히 중단되었고 많은 핵 과학자들이 인민의 적으로 탄압되었습니다. 일본 원전 폭발 이후 소련 정부는 돌연 일본의 원자력 산업을 복원하기 시작했습니다.

핵무기 개발이 나치 독일에서 이루어졌다는 증거가 있으며, "미가공" 미국 원자폭탄을 완성한 것은 독일 과학자들이었기 때문에 미국 정부는 독일에서 모든 핵 전문가와 핵 개발과 관련된 모든 문서를 제거했습니다. 핵무기.

전쟁 중에 모든 외국 정보 기관을 우회할 수 있었던 소련 정보 학교는 1943년에 핵무기 개발과 관련된 소련 비밀 문서로 이전되었습니다. 동시에 소련 요원들이 미국의 모든 주요 핵 연구 센터에 도입되었습니다.

이러한 모든 조치의 결과로 이미 1946년에 소련에서 만든 두 개의 핵폭탄 제조를 위한 기술적 과제가 준비되었습니다.

RDS-1(플루토늄 충전 포함);
RDS-2(우라늄 충전 두 부분 포함).

약어 "RDS"는 "러시아가 스스로 만든다"를 의미하며 거의 완전히 사실입니다.

소련이 핵무기를 방출할 준비가 되었다는 소식에 미국 정부는 과감한 조치를 취해야 했습니다. 1949 년 트로이 계획이 개발되었으며 이에 따라 소련의 70 대 도시에 원자 폭탄을 투하 할 계획이었습니다. 보복에 대한 두려움만이 이 계획이 실현되는 것을 막았습니다.

소련 정보 장교들로부터 오는 이러한 놀라운 정보는 과학자들로 하여금 비상 모드에서 작업하도록 강요했습니다. 이미 1949년 8월 소련에서 생산된 최초의 원자 폭탄이 테스트되었습니다. 미국이 이러한 테스트를 알게 되자 트로이 목마 계획은 무기한 연기되었습니다. 역사에 냉전으로 알려진 두 초강대국의 대결 시대가 시작되었습니다.

차르 봄바(Tsar Bomba)로 알려진 세계에서 가장 강력한 핵폭탄은 정확히 냉전 시대에 속합니다. 소련의 과학자들은 인류 역사상 가장 강력한 폭탄을 만들었습니다. 그 위력은 60메가톤이었지만, 100킬로톤의 위력을 가진 폭탄을 만들 계획이었다. 이 폭탄은 1961년 10월에 테스트되었습니다. 폭발 당시 불덩이의 지름은 10km였으며, 폭발파는 지구를 3바퀴 돌았다. 이 실험으로 인해 세계 대부분의 국가는 지구 대기권뿐 아니라 우주에서도 핵 실험을 끝내기로 합의했습니다.

원자 무기는 공격적인 국가에 대한 탁월한 억지력이지만 원자 폭발은 충돌의 모든 당사자를 파괴할 수 있기 때문에 새싹에 있는 모든 군사적 충돌을 진압할 수 있습니다.

그러나 이것은 우리가 종종 알지 못하는 것입니다. 그리고 왜 핵폭탄도 폭발합니까 ...

멀리서 시작합시다. 모든 원자에는 핵이 있고 핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있습니다. 아마도 모든 사람이 이것을 알고 있을 것입니다. 같은 방식으로 모든 사람들은 주기율표를 보았습니다. 그러나 왜 그 안에 있는 화학 원소가 정확히 그와 같은 위치에 있고 그렇지 않은 경우에는 그렇지 않습니까? 멘델레예프가 그렇게 원했기 때문이 아닙니다. 표에서 각 원소의 서수는 이 원소의 원자핵에 몇 개의 양성자가 있는지를 나타냅니다. 즉, 철 원자에는 26개의 양성자가 있기 때문에 철은 표에서 26번입니다. 그리고 26개가 없다면 이것은 더 이상 철이 아닙니다.

그러나 같은 원소의 핵에 있는 중성자의 수는 다를 수 있으며, 이는 핵의 질량이 다르다는 것을 의미합니다. 질량이 다른 같은 원소의 원자를 동위원소라고 합니다. 우라늄에는 이러한 동위 원소가 여러 개 있습니다. 자연에서 가장 흔한 것은 우라늄-238입니다(핵에는 92개의 양성자와 146개의 중성자가 있으며 함께 238개로 밝혀짐). 방사성 물질이지만 핵폭탄을 만들 수는 없습니다. 그러나 우라늄 광석에서 소량 발견되는 동위 원소 우라늄-235는 핵 충전에 적합합니다.

아마도 독자는 "농축 우라늄"과 "열화 우라늄"이라는 표현을 접했을 것입니다. 농축 우라늄은 천연 우라늄보다 더 많은 우라늄-235를 함유하고 있습니다. 각각 고갈 - 덜. 농축 우라늄은 핵폭탄에 적합한 또 다른 원소인 플루토늄을 얻는 데 사용할 수 있습니다(자연에서는 거의 발견되지 않음). 우라늄이 농축되는 방법과 플루토늄을 얻는 방법은 다른 논의의 주제입니다.

그렇다면 핵폭탄은 왜 폭발하는 것일까요? 사실 일부 무거운 핵은 중성자가 충돌하면 붕괴되는 경향이 있습니다. 그리고 자유 중성자를 오래 기다릴 필요가 없습니다. 많은 중성자가 날아다니고 있습니다. 따라서 그러한 중성자는 우라늄-235 핵에 들어가 "조각"으로 나눕니다. 이것은 몇 개의 중성자를 더 방출합니다. 주위에 같은 원소의 핵이 있으면 어떻게 되는지 짐작할 수 있습니까? 맞습니다. 연쇄 반응이 일어날 것입니다. 이것이 진행되는 방식입니다.

우라늄-235가 더 안정적인 우라늄-238에 "용해"되는 원자로에서는 정상적인 조건에서는 폭발이 일어나지 않습니다. 붕괴하는 핵에서 방출되는 대부분의 중성자는 우라늄-235 핵을 찾지 않고 "우유 속으로" 날아갑니다. 원자로에서 핵의 붕괴는 "느린" (그러나 이것은 원자로가 에너지를 제공하기에 충분합니다). 여기 우라늄-235 한 조각에서 질량이 충분하면 중성자가 핵을 부수고 연쇄 반응이 눈사태처럼 진행될 것이며 ... 그만! 결국 폭발에 필요한 질량의 우라늄-235나 플루토늄 조각을 만들면 즉시 폭발합니다. 그렇지 않다.

그리고 두 개의 아임계 질량을 가지고 원격 제어 메커니즘을 사용하여 서로 밀면? 예를 들어, 발사체와 같은 한 조각을 적절한 시간에 다른 조각으로 쏘기 위해 둘 다 튜브에 넣고 한 조각에 가루 장약을 부착합니다. 여기 문제에 대한 해결책이 있습니다.

다르게 행동할 수 있습니다. 구형 플루토늄 조각을 가져 와서 전체 표면에 폭발물을 고정하십시오. 이러한 전하가 외부에서 명령에 따라 폭발할 때 폭발은 플루토늄을 사방에서 압착하고 임계 밀도까지 압착하며 연쇄 반응이 발생합니다. 그러나 정확성과 신뢰성이 중요합니다. 모든 폭발물은 동시에 작동해야 합니다. 그들 중 일부는 작동하고 일부는 작동하지 않거나 일부는 지연되어 작동하면 핵폭발이 일어나지 않습니다. 플루토늄은 임계 질량으로 압축되지 않고 공기 중에서 흩어집니다. 핵폭탄 대신 소위 "더러운" 핵폭탄을 얻게 됩니다.

이것이 내파형 핵폭탄의 모습입니다. 직접 폭발을 일으키는 전하는 플루토늄 구체의 표면을 최대한 가깝게 덮기 위해 다면체 형태로 만들어집니다.

첫 번째 유형의 장치는 대포라고, 두 번째 유형은 내파입니다.
히로시마에 투하된 "키드" 폭탄에는 우라늄-235와 대포형 장치가 들어 있었습니다. 나가사키 상공에서 터진 팻맨 폭탄은 플루토늄을 실었고 폭발 장치는 폭발적이었습니다. 요즘 대포형 장치는 거의 사용되지 않습니다. 내파는 더 복잡하지만 동시에 핵 전하의 질량을 조절하고 더 합리적으로 사용할 수 있습니다. 그리고 플루토늄은 핵폭발물로 우라늄-235를 대체했습니다.

몇 년이 지났고 물리학자들은 열핵 또는 수소라고도 불리는 훨씬 더 강력한 폭탄을 군대에 제공했습니다. 그렇다면 수소는 플루토늄보다 더 강력하게 폭발합니까?

수소는 정말 폭발적이지만 그렇게 폭발적이지는 않습니다. 그러나 수소 폭탄에는 "일반" 수소가 없으며 동위원소인 중수소와 삼중수소를 사용합니다. "일반" 수소의 핵에는 중성자가 1개, 중수소에는 2개, 삼중수소에는 3개가 있습니다.

핵폭탄에서 무거운 원소의 핵은 가벼운 원소의 핵으로 나뉩니다. 열핵 원자에서는 반대 과정이 진행됩니다. 가벼운 원자핵은 서로 합쳐져 더 무거운 원자핵이 됩니다. 예를 들어, 중수소와 삼중수소의 핵은 결합하여 헬륨 핵(알파 입자라고도 함)을 형성하고 "여분의" 중성자는 "자유 비행"으로 보내집니다. 이 경우 플루토늄 핵이 붕괴하는 동안보다 훨씬 더 많은 에너지가 방출됩니다. 그건 그렇고,이 과정은 태양에서 일어나고 있습니다.

그러나 핵융합 반응은 초고온에서만 가능합니다(그래서 THERMONUCLEAR라고 함). 중수소와 삼중수소를 어떻게 반응시키나요? 매우 간단합니다. 핵폭탄을 기폭장치로 사용해야 합니다!

중수소와 삼중수소는 그 자체로 안정적이기 때문에 열핵 폭탄에서 전하가 임의로 커질 수 있습니다. 이것은 열핵 폭탄이 "단순한" 핵폭탄보다 비교할 수 없을 정도로 더 강력하게 만들어질 수 있음을 의미합니다. 히로시마에 투하된 "키드(Kid)"는 18킬로톤 이내의 TNT에 해당했으며, 가장 강력한 수소폭탄(소위 "차르 봄바(Tsar Bomba)", "쿠즈키나의 어머니(Kuz'kina's Mother)"라고도 함)은 이미 58.6메가톤으로 3255배 이상 더 강력해진 "베이비"!

차르 봄바의 버섯구름은 높이가 67km까지 치솟았고, 폭발파는 지구를 세 바퀴 돌았다.

그러나 그러한 거대한 용량은 분명히 과도합니다. 메가톤 폭탄으로 충분히 놀면서 군사 엔지니어와 물리학자는 다른 길, 즉 핵무기 소형화의 길을 택했습니다. 일반적인 형태의 핵무기는 공중 폭탄과 같은 전략 폭격기에서 떨어뜨리거나 탄도 미사일로 발사할 수 있습니다. 그것들을 소형화하면 수 킬로미터에 걸쳐 모든 것을 파괴하지 않고 포탄이나 공대지 미사일에 장착할 수 있는 소형 핵무기를 얻을 수 있습니다. 이동성이 증가하고 해결해야 할 작업의 범위가 확장됩니다. 전략적 핵무기 외에도 전술적 핵무기를 얻을 것입니다.

핵 대포, 박격포, 무반동 무기(예: American Davy Crockett)와 같은 전술 핵무기를 위해 다양한 운반 차량이 개발되었습니다. 소련은 심지어 핵탄두에 대한 프로젝트를 가지고 있었습니다. 사실, 그들은 그것을 포기해야했습니다. 핵탄은 너무 신뢰할 수없고 제조 및 저장하기에 너무 복잡하고 비용이 많이 들기 때문에 아무 의미가 없었습니다.

데이비 크로켓. 이들 핵무기 중 다수는 미군이 운용하고 있었고, 서독 국방장관은 Bundeswehr에 핵무기를 장착하려 했지만 실패했습니다.

소형 핵무기에 대해 말하면 또 다른 유형의 핵무기인 중성자 폭탄을 언급할 가치가 있습니다. 그 안에 있는 플루토늄 전하량은 적지만 반드시 필요한 것은 아닙니다. 열핵 폭탄이 폭발력을 증가시키는 경로를 따른다면 중성자 폭탄은 또 다른 손상 요인인 방사선에 의존합니다. 중성자 폭탄의 방사선을 향상시키기 위해 폭발할 때 엄청난 양의 고속 중성자를 생성하는 베릴륨 동위원소가 공급됩니다.

제작자가 생각한 대로 중성자 폭탄은 적의 인력을 죽일 수 있어야 하지만 장비는 손상되지 않은 상태로 남겨두고 공격 중에 포획할 수 있습니다. 실제로, 그것은 조금 다르게 밝혀졌습니다. 조사된 장비는 사용할 수 없게 됩니다. 감히 그것을 조종하는 사람은 곧 방사선 질병을 "얻을" 것입니다. 이것은 중성자 폭탄의 폭발이 탱크 갑옷을 통해 적을 공격할 수 있다는 사실을 부정하지 않습니다. 중성자 탄약은 정확히 소련 탱크 대형에 대한 무기로 미국에 의해 개발되었습니다. 그러나 탱크 갑옷이 곧 개발되어 고속 중성자의 플럭스로부터 일종의 보호 기능을 제공했습니다.

다른 유형의 핵무기가 1950년에 발명되었지만(알려진 바에 따르면) 생산된 적이 없습니다. 이것은 소위 코발트 폭탄입니다. 코발트 껍질이있는 핵 전하입니다. 폭발 시 중성자 플럭스가 조사된 코발트는 극도의 방사성 동위원소가 되어 해당 지역에 흩어져 오염시킵니다. 그러한 충분한 위력의 폭탄은 지구 전체를 코발트로 덮고 모든 인류를 파괴할 수 있습니다. 다행히 이 프로젝트는 프로젝트로 남았습니다.

결론적으로 무엇을 말할 수 있습니까? 핵폭탄은 참으로 끔찍한 무기이며, 동시에 (정말 역설적입니다!) 초강대국 간의 상대적 평화를 유지하는 데 도움이 되었습니다. 상대가 핵무기를 가지고 있다면 그를 공격하기 전에 열 번 생각할 것입니다. 핵무기를 보유한 국가는 아직 외부로부터의 공격을 받은 적이 없으며 1945년 이후로 세계 주요 국가들 사이에 전쟁이 일어난 적이 없습니다. 그들이하지 않기를 바랍니다.

알려진 바와 같이, 1세대 핵무기에, 그것은 종종 ATOMIC이라고 불리며 우라늄-235 또는 플루토늄-239 핵의 핵분열 에너지를 사용하는 탄두를 포함합니다. 1945년 7월 16일 미국 Alamogordo 테스트 사이트에서 15kt 충전기의 최초 테스트가 수행되었습니다.

1949년 8월 소련 최초의 원자폭탄 폭발은 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. 다음 해에 소련에서 열핵 장약이 폭발했습니다.

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 회장인 영국의 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 필요성에서 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 살아있는 유기체에 매우 높은 피해를 입히며 Y-방사선과 충격파보다 훨씬 강력합니다. 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 몸의 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 TNT가 1톤에 해당하는 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. 코드 "Hardteck"의 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. 1961-1962년에도 소련. 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 성질은 핵폭발로 인한 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 그러한 전하가 폭발하면 무선 전자 수단의 작동이 중단될 것입니다 보복적인 핵 미사일 공격을 방해하기에 충분한 시간 동안 거의 전국에 걸쳐 있습니다.

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.

관통형 탄두의 중요성은 선제공격을 위한 전투능력의 감소(항공모함 및 탄두 수의 감소)가 증가를 요구할 때 전략공격무기 감소의 맥락에서 채택될 경우 크게 증가할 수 있다. 각 탄약으로 목표물을 칠 확률. 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 탄도미사일(SLBM)에 핵레이저탄두를 탑재하자는 제안이 나왔다. "위기 상황" 또는 선제 공격에 대비하여 이러한 SLBM을 장착한 잠수함은 은밀하게 순찰 지역으로 이동하고 소련 ICBM의 배치 지역에 최대한 가까운 전투 위치를 취해야 합니다: 북부 인도양, 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 950km의 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 방사선 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 프로그램의 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 최초 지하 테스트는 1980년 11월 네바다주에서 "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 포탄이 생성되는 자동 폭발 시스템으로 상대적으로 낮은 전력의 핵 전하가 포함되어 있다고 가정합니다. 100kg의 껍질 질량으로 100,000개 이상의 파편 요소를 얻을 수 있습니다., 상대적으로 크고 조밀한 병변 필드를 생성합니다. 핵 전하의 폭발 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 군용 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-방사선의 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.

캘리포니아의 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 갖고 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/