Ako sa skladá jadrová bomba. Vodík verzus atómový. Čo potrebujete vedieť o jadrových zbraniach. Kedy a ako sa objavili jadrové zbrane?

Ten, kto vynašiel atómovú bombu, si ani len nepredstavoval, k akým tragickým následkom môže viesť tento zázračný vynález 20. storočia. Kým túto superzbraň otestovali obyvatelia japonských miest Hirošima a Nagasaki, prešla veľmi dlhá cesta.

Začiatok

V apríli 1903 sa jeho priatelia zhromaždili vo francúzskej parížskej záhrade Paul Langevin. Dôvodom bola obhajoba dizertačnej práce mladej a talentovanej vedkyne Marie Curie. Medzi vzácnymi hosťami bol aj slávny anglický fyzik Sir Ernest Rutherford. Uprostred zábavy svetlá zhasli. všetkým oznámil, že teraz bude prekvapenie. Pierre Curie so slávnostným nádychom priniesol malú skúmavku s rádiovými soľami, ktorá žiarila zeleným svetlom a vyvolala medzi prítomnými mimoriadnu radosť. V budúcnosti hostia horlivo hovorili o budúcnosti tohto fenoménu. Všetci sa zhodli, že akútny problém nedostatku energie vyrieši rádium. To všetkých inšpirovalo k novému výskumu a perspektívam do budúcnosti. Ak by im potom povedali, že laboratórna práca s rádioaktívnymi prvkami položí základ pre hroznú zbraň 20. storočia, nie je známe, aká by bola ich reakcia. Vtedy sa začala história atómovej bomby, ktorá si vyžiadala životy státisícov japonských civilistov.

Vedie cestu

Nemecký vedec Otto Gann získal 17. decembra 1938 nezvratné dôkazy o rozpade uránu na menšie elementárne častice. V skutočnosti sa mu podarilo rozdeliť atóm. Vo vedeckom svete to bolo považované za nový míľnik v histórii ľudstva. Otto Gann nezdieľal politické názory Tretej ríše. Preto bol vedec v tom istom roku 1938 nútený presťahovať sa do Štokholmu, kde spolu s Friedrichom Strassmannom pokračoval vo vedeckom výskume. V obave, že nacistické Nemecko dostane ako prvé strašnú zbraň, píše list s varovaním. Správy o možnom postupe veľmi znepokojili americkú vládu. Američania začali konať rýchlo a rozhodne.

Kto vytvoril atómovú bombu? americký projekt

Ešte predtým, ako skupina, z ktorej mnohí boli utečenci pred nacistickým režimom v Európe, bola poverená vývojom jadrových zbraní. Počiatočný výskum, stojí za zmienku, sa uskutočnil v nacistickom Nemecku. V roku 1940 začala vláda Spojených štátov amerických financovať svoj vlastný program jadrových zbraní. Na realizáciu projektu bola vyčlenená neskutočná suma dve a pol miliardy dolárov. K uskutočneniu tohto tajného projektu boli pozvaní vynikajúci fyzici 20. storočia, medzi ktorými bolo viac ako desať laureátov Nobelovej ceny. Celkovo bolo zapojených asi 130 tisíc zamestnancov, medzi ktorými boli nielen vojaci, ale aj civilisti. Vývojový tím viedol plukovník Leslie Richard Groves a vedeckým riaditeľom sa stal Robert Oppenheimer. Je to on, kto vynašiel atómovú bombu. V oblasti Manhattanu bola postavená špeciálna tajná inžinierska budova, ktorá je nám známa pod krycím názvom „Manhattan Project“. Počas niekoľkých nasledujúcich rokov vedci tajného projektu pracovali na probléme jadrového štiepenia uránu a plutónia.

Nemierový atóm Igora Kurčatova

Dnes bude každý študent vedieť odpovedať na otázku, kto vynašiel atómovú bombu v Sovietskom zväze. A potom, začiatkom 30. rokov minulého storočia, to nikto nevedel.

V roku 1932 akademik Igor Vasilievich Kurchatov ako jeden z prvých na svete začal študovať atómové jadro. Igor Vasilievič, ktorý okolo seba zhromaždil rovnako zmýšľajúcich ľudí, vytvoril v roku 1937 prvý cyklotrón v Európe. V tom istom roku on a jeho podobne zmýšľajúci ľudia vytvárajú prvé umelé jadrá.

V roku 1939 začal IV Kurchatov študovať nový smer - jadrovú fyziku. Po niekoľkých laboratórnych úspechoch pri štúdiu tohto javu dostane vedec k dispozícii utajované výskumné centrum, ktoré dostalo názov „Laboratórium č. 2“. Dnes sa tento klasifikovaný objekt nazýva "Arzamas-16".

Ťažiskom tohto centra bol seriózny výskum a vývoj jadrových zbraní. Teraz je zrejmé, kto vytvoril atómovú bombu v Sovietskom zväze. Jeho tím mal vtedy len desať ľudí.

Buď atómová bomba

Do konca roku 1945 sa Igorovi Vasilyevičovi Kurchatovovi podarilo zostaviť seriózny tím vedcov s viac ako stovkou ľudí. Do laboratória prichádzali z celej krajiny najlepšie mozgy rôznych vedeckých špecializácií, aby vytvorili atómové zbrane. Po tom, čo Američania zhodili atómovú bombu na Hirošimu, sovietski vedci pochopili, že sa to dá urobiť so Sovietskym zväzom. "Laboratórium č. 2" dostáva od vedenia krajiny prudký nárast financií a veľký prílev kvalifikovaného personálu. Lavrenty Pavlovič Beria je menovaný zodpovedným za taký dôležitý projekt. Obrovská práca sovietskych vedcov priniesla ovocie.

Semipalatinské testovacie miesto

Atómová bomba v ZSSR bola prvýkrát testovaná na testovacom mieste v Semipalatinsku (Kazachstan). 29. augusta 1949 otriaslo kazašskou krajinou 22 kilotonové jadrové zariadenie. Laureát Nobelovej ceny za fyziku Otto Hantz povedal: „To je dobrá správa. Ak má Rusko jadrové zbrane, vojna nebude." Práve táto atómová bomba v ZSSR, zakódovaná ako produkt číslo 501, alebo RDS-1, zlikvidovala americký monopol na jadrové zbrane.

Atómová bomba. 1945

V skorých ranných hodinách 16. júla uskutočnil projekt Manhattan svoj prvý úspešný test atómového zariadenia – plutóniovej bomby – na testovacom mieste Alamogordo v Novom Mexiku v USA.

Peniaze investované do projektu boli dobre vynaložené. Prvý v histórii ľudstva bol vyrobený o 5 hodín 30 minút ráno.

„Urobili sme dielo diabla,“ povie neskôr ten, kto vynašiel atómovú bombu v Spojených štátoch, neskôr nazývaný „otec atómovej bomby“.

Japonsko sa nevzdáva

V čase posledného a úspešného testovania atómovej bomby sovietske jednotky a spojenci konečne porazili nacistické Nemecko. Bol však len jeden štát, ktorý sľúbil, že bude až do konca bojovať o nadvládu v Tichom oceáne. Od polovice apríla do polovice júla 1945 japonská armáda opakovane podnikala letecké útoky proti spojeneckým silám, čím spôsobila americkej armáde ťažké straty. Koncom júla 1945 japonská militaristická vláda odmietla požiadavku spojencov na kapituláciu v súlade s Postupimskou deklaráciou. V ňom sa hovorilo najmä o tom, že v prípade neuposlúchnutia bude japonská armáda čeliť rýchlemu a úplnému zničeniu.

Prezident súhlasí

Americká vláda dodržala slovo a začala cielené bombardovanie japonských vojenských pozícií. Letecké útoky nepriniesli želaný výsledok a americký prezident Harry Truman sa rozhodol napadnúť japonské územie. Vojenské velenie však svojho prezidenta od takéhoto rozhodnutia odrádza s argumentom, že americká invázia si vyžiada veľký počet obetí.

Na návrh Henryho Lewisa Stimsona a Dwighta Davida Eisenhowera sa rozhodlo použiť efektívnejší spôsob ukončenia vojny. Veľký zástanca atómovej bomby, tajomník prezidenta Spojených štátov amerických James Francis Byrnes, veril, že bombardovanie japonských území definitívne ukončí vojnu a postaví Spojené štáty do dominantného postavenia, čo pozitívne ovplyvní ďalší priebeh udalosti v povojnovom svete. Americký prezident Harry Truman sa teda presvedčil, že je to jediná správna možnosť.

Atómová bomba. Hirošima

Prvým cieľom bolo malé japonské mesto Hirošima s niečo vyše 350-tisíc obyvateľmi, ktoré sa nachádza päťsto míľ od hlavného mesta Japonska Tokia. Po tom, čo upravený bombardér B-29 Enola Gay dorazil na americkú námornú základňu na ostrove Tinian, bola na palubu lietadla umiestnená atómová bomba. Hirošima mala zažiť účinky 9000 libier uránu-235.

Táto bezprecedentná zbraň bola určená pre civilistov malého japonského mesta. Veliteľom bombardéra bol plukovník Paul Warfield Tibbets, Jr. Americká atómová bomba niesla cynický názov „Kid“. Ráno 6. augusta 1945, asi o 8:15, bol American Kid vysadený na Hirošimu v Japonsku. Asi 15 tisíc ton TNT zničilo všetok život v okruhu piatich štvorcových míľ. V priebehu niekoľkých sekúnd zomrelo stoštyridsaťtisíc obyvateľov mesta. Preživší Japonci zomreli mučivou smrťou na chorobu z ožiarenia.

Zničil ich americký atómový „Kid“. Spustošenie Hirošimy však neprinieslo okamžitú kapituláciu Japonska, ako všetci očakávali. Potom sa rozhodlo o ďalšom bombardovaní japonského územia.

Nagasaki. Obloha je v plameňoch

Americká atómová bomba „Fat Man“ bola inštalovaná na palube lietadla B-29 9. augusta 1945 na rovnakom mieste, na americkej námornej základni v Tiniane. Tentoraz velil lietadlu major Charles Sweeney. Pôvodným strategickým cieľom bolo mesto Kokura.

Poveternostné podmienky však plán neumožnili zrealizovať, prekážala veľká oblačnosť. Charles Sweeney išiel do druhého kola. O 11 02 americký atómový „Fat Man“ pohltil Nagasaki. Išlo o silnejší ničivý letecký úder, ktorý svojou silou niekoľkonásobne prevyšoval bombardovanie v Hirošime. Nagasaki testovalo atómové zbrane s hmotnosťou asi 10 tisíc libier a 22 kiloton TNT.

Geografická poloha japonského mesta znížila očakávaný efekt. Ide o to, že mesto sa nachádza v úzkom údolí medzi horami. Preto zničenie 2,6 štvorcových míľ neodhalilo plný potenciál amerických zbraní. Test atómovej bomby v Nagasaki sa považuje za neúspešný projekt Manhattan.

Japonsko sa vzdalo

Na poludnie 15. augusta 1945 cisár Hirohito oznámil kapituláciu svojej krajiny v rádiovej správe pre ľud Japonska. Táto správa sa rýchlo rozšírila do celého sveta. V Spojených štátoch amerických sa začali oslavy víťazstva nad Japonskom. Ľudia jasali.

2. septembra 1945 na palube americkej bojovej lode Missouri kotviacej v Tokijskom zálive bola podpísaná formálna dohoda o ukončení vojny. Tak sa skončila najbrutálnejšia a najkrvavejšia vojna v dejinách ľudstva.

Dlhých šesť rokov svetové spoločenstvo smerovalo k tomuto významnému dátumu – od 1. septembra 1939, keď v Poľsku zazneli prvé výstrely nacistického Nemecka.

Pokojný atóm

Celkovo bolo v Sovietskom zväze vykonaných 124 jadrových výbuchov. Je príznačné, že všetky boli realizované v prospech národného hospodárstva. Len tri z nich boli havárie, pri ktorých došlo k úniku rádioaktívnych prvkov. Programy na využitie mierovej jadrovej energie boli realizované len v dvoch krajinách – USA a Sovietskom zväze. Jadrová mierová energetika pozná aj príklad globálnej katastrofy, keď vybuchol reaktor na štvrtom bloku elektrárne černobyľskej jadrovej elektrárne.

Vybuchla neďaleko Nagasaki. Smrť a ničenie, ktoré sprevádzali tieto výbuchy, boli bezprecedentné. Strach a hrôza zachvátili celú japonskú populáciu a prinútili ich vzdať sa za menej ako mesiac.

Po skončení druhej svetovej vojny však atómové zbrane neustúpili do úzadia. Vypuknutie studenej vojny sa stalo obrovským psychologickým faktorom tlaku medzi ZSSR a USA. Obe strany investovali obrovské množstvo peňazí do vývoja a výstavby nových jadrových elektrární. Na našej planéte sa tak za 50 rokov nahromadilo niekoľko tisíc atómových obalov. To je dosť na zničenie všetkého živého na niekoľkokrát. Z tohto dôvodu bola koncom 90. rokov podpísaná prvá odzbrojovacia zmluva medzi USA a Ruskom, ktorá mala znížiť nebezpečenstvo celosvetovej katastrofy. Napriek tomu v súčasnosti vlastní 9 krajín jadrové zbrane, čím sa ich obrana dostáva na inú úroveň. V tomto článku sa pozrieme na to, prečo dostali atómové zbrane svoju ničivú silu a ako tie atómové fungujú.

Aby sme pochopili plnú silu atómových bômb, je potrebné pochopiť pojem rádioaktivita. Ako viete, najmenšou štruktúrnou jednotkou hmoty, ktorá tvorí celý svet okolo nás, je atóm. Atóm sa zase skladá z jadra a točí sa okolo neho. Jadro sa skladá z neutrónov a protónov. Elektróny sú negatívne nabité a protóny sú pozitívne. Neutróny, ako ich názov napovedá, sú neutrálne. Zvyčajne sa počet neutrónov a protónov rovná počtu elektrónov v jednom atóme. Pod vplyvom vonkajších síl sa však počet častíc v atómoch látky môže meniť.

Nás zaujíma len ten variant, keď sa zmení počet neutrónov a vznikne izotop hmoty. Niektoré izotopy látky sú stabilné a vyskytujú sa v prírode a niektoré sú nestabilné a majú tendenciu sa rozkladať. Napríklad uhlík má 6 neutrónov. Existuje tiež izotop uhlíka so 7 neutrónmi - pomerne stabilný prvok nachádzajúci sa v prírode. 8-neutrónový izotop uhlíka je už nestabilný prvok a má tendenciu sa rozpadať. Toto je rádioaktívny rozpad. Nestabilné jadrá zároveň vyžarujú lúče troch typov:

1. Alfa lúče sú dostatočne neškodné vo forme prúdu alfa častíc, ktoré sa dajú zastaviť tenkým listom papiera a nemôžu spôsobiť škodu

Aj keby živé organizmy boli schopné vydržať prvé dve, vlna žiarenia spôsobuje veľmi prechodnú chorobu z ožiarenia, ktorá zabíja v priebehu niekoľkých minút. Takáto porážka je možná v okruhu niekoľkých stoviek metrov od výbuchu. Až niekoľko kilometrov od výbuchu choroba z ožiarenia zabije človeka v priebehu niekoľkých hodín či dní. Tí, ktorí sú mimo bezprostrednej explózie, môžu tiež dostať dávku žiarenia zjedením jedla a vdýchnutím z kontaminovanej oblasti. Okrem toho sa žiarenie neodparí okamžite. Hromadí sa v prostredí a môže otráviť živé organizmy ešte mnoho desaťročí po výbuchu.

Škody spôsobené jadrovými zbraňami sú príliš nebezpečné na to, aby sa dali použiť za akýchkoľvek podmienok. Nevyhnutne ňou trpí civilné obyvateľstvo a na prírode vznikajú nenapraviteľné škody. Preto je hlavným využitím jadrových bômb v našej dobe odstrašenie od útoku. Dokonca aj testovanie jadrových zbraní je v súčasnosti na väčšine našej planéty zakázané.

Severná Kórea pohrozila Spojeným štátom testovaním supervýkonnej vodíkovej bomby v Tichomorí. Japonsko, ktoré by mohlo trpieť procesmi, označilo plány KĽDR za úplne neprijateľné. Prezidenti Donald Trump a Kim Čong-un v rozhovoroch nadávajú a hovoria o otvorenom vojenskom konflikte. Pre tých, ktorí sa v jadrových zbraniach nevyznajú, no chcú sa tejto téme venovať, zostavil „Futurista“ sprievodcu.

Ako fungujú jadrové zbrane?

Rovnako ako bežná palica dynamitu, aj jadrová bomba využíva energiu. Len sa neuvoľňuje v priebehu primitívnej chemickej reakcie, ale v zložitých jadrových procesoch. Existujú dva hlavné spôsoby uvoľnenia jadrovej energie z atómu. V jadrové štiepenie jadro atómu sa neutrónom rozdelí na dva menšie fragmenty. Jadrová fúzia - proces, pri ktorom Slnko generuje energiu - zahŕňa spojenie dvoch menších atómov za vzniku väčšieho. Pri akomkoľvek procese, delení alebo fúzii sa uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie a žiarenia. Podľa toho, či sa používa jadrové štiepenie alebo fúzia, sa bomby delia na jadrový (atómový) a termonukleárna .

Môžete nám povedať viac o jadrovom štiepení?

Výbuch atómovej bomby nad Hirošimou (1945)

Pamätajte, že atóm sa skladá z troch typov subatomárnych častíc: protónov, neutrónov a elektrónov. Stred atómu tzv jadro , pozostáva z protónov a neutrónov. Protóny sú nabité kladne, elektróny záporne a neutróny nemajú žiadny náboj. Pomer protónu k elektrónu je vždy jedna k jednej, takže atóm ako celok má neutrálny náboj. Napríklad atóm uhlíka má šesť protónov a šesť elektrónov. Častice sú držané pohromade základnou silou - silná jadrová sila .

Vlastnosti atómu sa môžu výrazne líšiť v závislosti od toho, koľko rôznych častíc obsahuje. Ak zmeníte počet protónov, budete mať iný chemický prvok. Ak zmeníte počet neutrónov, dostanete izotop ten istý prvok, ktorý máte vo svojich rukách. Napríklad uhlík má tri izotopy: 1) uhlík-12 (šesť protónov + šesť neutrónov), stabilná a bežná forma prvku, 2) uhlík-13 (šesť protónov + sedem neutrónov), ktorý je stabilný, ale zriedkavý a 3) uhlík -14 (šesť protónov + osem neutrónov), ktorý je zriedkavý a nestabilný (alebo rádioaktívny).

Väčšina atómových jadier je stabilná, ale niektoré sú nestabilné (rádioaktívne). Tieto jadrá spontánne emitujú častice, ktoré vedci nazývajú žiarenie. Tento proces sa nazýva rádioaktívny rozpad ... Existujú tri typy rozpadu:

Alfa rozpad : jadro vyžaruje alfa časticu - dva protóny a dva neutróny, ktoré sú navzájom spojené. Beta rozpad : neutrón sa mení na protón, elektrón a antineutríno. Vyvrhnutý elektrón je beta častica. Spontánne rozdelenie: jadro sa rozdelí na niekoľko častí a vyžaruje neutróny a vyžaruje aj impulz elektromagnetickej energie - gama lúč. Práve posledný typ rozpadu sa používa v jadrovej bombe. Voľné neutróny vyvrhnuté zo štiepenia začínajú reťazová reakcia ktorý uvoľňuje obrovské množstvo energie.

Z čoho sú jadrové bomby vyrobené?

Môžu byť vyrobené z uránu-235 a plutónia-239. Urán sa prirodzene vyskytuje vo forme zmesi troch izotopov: 238 U (99,2745 % prírodného uránu), 235 U (0,72 %) a 234 U (0,0055 %). Najbežnejšia 238 U nepodporuje reťazovú reakciu: tej je schopná iba 235 U. Na dosiahnutie maximálnej sily výbuchu je potrebné, aby obsah 235 U v „náplni“ bomby bol aspoň 80 %. Preto urán padá umelo obohatiť ... Na tento účel sa zmes izotopov uránu rozdelí na dve časti tak, že jedna z nich obsahuje viac ako 235 U.

Zvyčajne pri oddeľovaní izotopov existuje veľa ochudobneného uránu, ktorý nemôže vstúpiť do reťazovej reakcie - existuje však spôsob, ako to urobiť. Faktom je, že plutónium-239 sa v prírode nevyskytuje. Dá sa však získať bombardovaním 238 U neutrónmi.

Ako sa meria ich sila?

Sila jadrovej a termonukleárnej nálože sa meria v ekvivalente TNT - množstvo TNT, ktoré musí byť odpálené, aby sa dosiahol podobný výsledok. Meria sa v kilotónoch (kt) a megatónoch (Mt). Sila ultra malých jadrových zbraní je menšia ako 1 kt, zatiaľ čo supervýkonné bomby dávajú viac ako 1 Mt.

Sila sovietskej „cárskej bomby“ bola podľa rôznych zdrojov od 57 do 58,6 megaton v ekvivalente TNT, sila termonukleárnej bomby, ktorú KĽDR testovala začiatkom septembra, bola asi 100 kiloton.

Kto vytvoril jadrové zbrane?

Americký fyzik Robert Oppenheimer a generál Leslie Groves

V 30. rokoch 20. storočia taliansky fyzik Enrico Fermi demonštrovali, že prvky bombardované neutrónmi možno premeniť na nové prvky. Výsledkom tejto práce bol objav pomalé neutróny , ako aj objavenie nových prvkov, ktoré nie sú zastúpené v periodickej tabuľke. Krátko po objave Fermiho nemeckí vedci Otto Hahn a Fritz Strassmann bombardovali urán neutrónmi, čo malo za následok vznik rádioaktívneho izotopu bária. Dospeli k záveru, že neutróny s nízkou rýchlosťou spôsobujú, že sa jadro uránu roztrhne na dva menšie kusy.

Toto dielo nadchlo mysle celého sveta. Na Princetonskej univerzite Niels Bohr pracoval s Autor: John Wheeler vytvoriť hypotetický model štiepneho procesu. Navrhli, že urán-235 je štiepiteľný. Približne v rovnakom čase iní vedci zistili, že proces štiepenia viedol k produkcii ešte väčšieho množstva neutrónov. To podnietilo Bohra a Wheelera, aby položili dôležitú otázku: Mohli by voľné neutróny vytvorené štiepením spustiť reťazovú reakciu, ktorá by uvoľnila obrovské množstvo energie? Ak áno, potom je možné vytvoriť zbraň nepredstaviteľnej sily. Ich predpoklady potvrdil francúzsky fyzik Frederic Joliot-Curie ... Jeho záver bol impulzom pre vývoj jadrových zbraní.

Fyzici z Nemecka, Anglicka, USA, Japonska pracovali na vytvorení atómových zbraní. Pred vypuknutím 2. svetovej vojny Albert Einstein napísal prezidentovi Spojených štátov amerických Franklin Roosevelt že nacistické Nemecko plánuje vyčistiť urán-235 a vytvoriť atómovú bombu. Teraz sa ukázalo, že Nemecko ani zďaleka nerealizovalo reťazovú reakciu: pracovalo na „špinavej“, vysoko rádioaktívnej bombe. Nech je to akokoľvek, vláda USA vrhla všetky svoje sily do vytvorenia atómovej bomby v čo najkratšom čase. Bol spustený „Projekt Manhattan“, ktorý viedol americký fyzik Robert Oppenheimer a všeobecné Leslie Groves ... Zúčastnili sa ho významní vedci, ktorí emigrovali z Európy. Do leta 1945 boli vytvorené atómové zbrane, založené na dvoch typoch štiepneho materiálu - urán-235 a plutónium-239. Jedna bomba, plutóniová „Thing“, bola odpálená počas testovania a ďalšie dve, uránová „Kid“ a plutónium „Fat Man“ boli zhodené na japonské mestá Hirošima a Nagasaki.

Ako funguje termonukleárna bomba a kto ju vynašiel?

Termonukleárna bomba je založená na reakcii jadrovej fúzie ... Na rozdiel od jadrového štiepenia, ktoré môže prebiehať spontánne aj nedobrovoľne, je jadrová fúzia nemožná bez dodávky vonkajšej energie. Atómové jadrá sú kladne nabité – teda sa navzájom odpudzujú. Táto situácia sa nazýva Coulombova bariéra. Aby ste prekonali odpor, musíte tieto častice urýchliť na šialenú rýchlosť. Dá sa to robiť pri veľmi vysokých teplotách – rádovo niekoľko miliónov Kelvinov (odtiaľ názov). Existujú tri typy termonukleárnych reakcií: samoudržiavacie (prebiehajúce v útrobách hviezd), riadené a nekontrolované alebo výbušné – používajú sa vo vodíkových bombách.

Myšlienku fúznej bomby iniciovanej atómovým nábojom navrhol Enrico Fermi svojmu kolegovi Edward Teller už v roku 1941, na samom začiatku projektu Manhattan. Potom však táto myšlienka nebola žiadaná. Tellerove návrhy sa zlepšili Stanislav Ulam , vďaka čomu je myšlienka termonukleárnej bomby realizovateľná v praxi. V roku 1952 bolo na atole Enewetok počas operácie Ivy Mike testované prvé termonukleárne výbušné zariadenie. Išlo však o laboratórnu vzorku, v boji nepoužiteľnú. O rok neskôr Sovietsky zväz odpálil prvú termonukleárnu bombu na svete zostavenú podľa návrhu fyzikov. Andrej Sacharov a Júlia Kharitona ... Zariadenie pripomínalo bábovkový koláč, takže impozantná zbraň dostala prezývku „Puff“. V priebehu ďalšieho vývoja sa zrodila najsilnejšia bomba na Zemi, Cárska Bomba alebo Kuzkina matka. V októbri 1961 bol testovaný na súostroví Novaya Zemlya.

Z čoho sú vyrobené termonukleárne bomby?

Ak si to myslel vodík a termonuklearne bomby su rozne veci, mylili ste sa. Tieto slová sú synonymá. Je to vodík (alebo skôr jeho izotopy - deutérium a trícium), ktorý je potrebný na termonukleárnu reakciu. Je tu však problém: na odpálenie vodíkovej bomby musíte najskôr získať vysokú teplotu pri obyčajnom jadrovom výbuchu - až potom začnú reagovať atómové jadrá. Preto v prípade termonukleárnej bomby hrá dôležitú úlohu dizajn.

Dve schémy sú všeobecne známe. Prvým je Sacharovov „puf“. V strede bola jadrová rozbuška obklopená vrstvami deuteridu lítneho zmiešaného s tríciom, poprepletaným vrstvami obohateného uránu. Tento dizajn umožnil dosiahnuť výkon do 1 Mt. Druhým je americká Teller-Ulamova schéma, kde boli jadrová bomba a izotopy vodíka umiestnené oddelene. Vyzeralo to takto: na dne - nádoba so zmesou tekutého deutéria a trícia, v strede ktorej bola "zapaľovacia sviečka" - plutóniová tyč, a na vrchu - obyčajná jadrová nálož, a to všetko v plášť z ťažkého kovu (napríklad ochudobnený urán). Rýchle neutróny vznikajúce pri výbuchu spôsobujú štiepne reakcie v uránovom obale a pridávajú energiu k celkovej energii výbuchu. Pridanie ďalších vrstiev deuteridu lítneho uránu-238 umožňuje vytvorenie projektilov neobmedzenej sily. V roku 1953 sovietsky fyzik Viktor Davidenko náhodne zopakoval myšlienku Teller-Ulam a na jej základe prišiel Sacharov s viacstupňovou schémou, ktorá umožnila vytvoriť zbrane bezprecedentnej sily. Podľa tejto schémy pracovala „Kuz'kina matka“.

Aké ďalšie bomby existujú?

Existujú aj neutrónové, ale to je vo všeobecnosti desivé. Neutrónová bomba je v skutočnosti termonukleárna bomba s nízkym výkonom, ktorej 80 % energie výbuchu tvorí žiarenie (neutrónové žiarenie). Vyzerá ako bežná nízkoenergetická jadrová nálož, ku ktorej je pridaný blok s izotopom berýlia – zdroj neutrónov. Keď jadrová nálož vybuchne, spustí sa termonukleárna reakcia. Tento typ zbrane vyvinul americký fyzik Samuel Cohen ... Verilo sa, že neutrónové zbrane ničia všetko živé aj v prístreškoch, ale rozsah zničenia takýchto zbraní je malý, pretože atmosféra rozptyľuje toky rýchlych neutrónov a rázová vlna na veľké vzdialenosti je silnejšia.

Ale čo kobaltová bomba?

Nie syn, to je fantastické. Oficiálne žiadna krajina nemá kobaltové bomby. Teoreticky ide o termonukleárnu bombu s kobaltovým plášťom, ktorý zabezpečuje silné rádioaktívne zamorenie oblasti aj pri relatívne slabom jadrovom výbuchu. 510 ton kobaltu môže infikovať celý povrch Zeme a zničiť všetok život na planéte. Fyzik Leo Szilard ktorý opísal túto hypotetickú štruktúru v roku 1950, ju nazval „Stroj súdneho dňa“.

Čo je chladnejšie: jadrová bomba alebo termonukleárna bomba?

Kompletný model "Cár Bomba"

Vodíková bomba je oveľa vyspelejšia a technologicky vyspelejšia ako atómová. Jeho výbušná sila je oveľa vyššia ako atómová a je obmedzená iba počtom dostupných komponentov. Pri termonukleárnej reakcii sa pre každý nukleón (takzvané základné jadrá, protóny a neutróny) uvoľní oveľa viac energie ako pri jadrovej reakcii. Napríklad, keď sa štiepi jadro uránu, jeden nukleón predstavuje 0,9 MeV (megaelektrónvolt) a keď sa jadro hélia spája, z jadier vodíka sa uvoľní energia rovnajúca sa 6 MeV.

Ako bomby dodaťdo cieľa?

Najprv boli z lietadiel zhadzované, ale prostriedky protivzdušnej obrany sa neustále zdokonaľovali a ukázalo sa ako nerozumné dodávať jadrové zbrane týmto spôsobom. S rastom raketovej výroby boli všetky práva na dodávanie jadrových zbraní prevedené na balistické a riadené strely rôzneho typu. Preto sa teraz bombou nemyslí bomba, ale bojová hlavica.

Predpokladá sa, že severokórejská vodíková bomba je príliš veľká na to, aby sa dala nainštalovať na raketu – preto, ak sa KĽDR rozhodne realizovať hrozbu, prevezie ju loď na miesto výbuchu.

Aké sú dôsledky jadrovej vojny?

Hirošima a Nagasaki sú len malou časťou možnej apokalypsy. Známu hypotézu o „jadrovej zime“ predložili napríklad americký astrofyzik Carl Sagan a sovietsky geofyzik Georgij Golitsyn. Predpokladá sa, že keď vybuchne niekoľko jadrových hlavíc (nie v púšti alebo vo vode, ale v osadách), dôjde k mnohým požiarom a do atmosféry sa rozpráši veľké množstvo dymu a sadzí, čo povedie ku globálnemu ochladeniu. Hypotéza je kritizovaná porovnaním účinku so sopečnou činnosťou, ktorá má malý vplyv na klímu. Niektorí vedci navyše poznamenávajú, že je pravdepodobnejšie, že príde globálne otepľovanie ako ochladenie – obe strany však dúfajú, že sa to nikdy nedozvieme.

Je použitie jadrových zbraní legálne?

Po pretekoch v zbrojení v 20. storočí krajiny zmenili názor a rozhodli sa obmedziť používanie jadrových zbraní. OSN prijala zmluvy o nešírení jadrových zbraní a zákaze jadrových testov (ten nepodpísali mladé jadrové mocnosti India, Pakistan a KĽDR). V júli 2017 bola prijatá nová zmluva o zákaze jadrových zbraní.

„Každý zmluvný štát sa zaväzuje nikdy a za žiadnych okolností nevyvíjať, testovať, vyrábať, vyrábať, inak získavať, vlastniť ani skladovať jadrové zbrane alebo iné jadrové výbušné zariadenia,“ uvádza sa v prvom článku zmluvy...

Dokument však nenadobudne platnosť, kým ho neratifikuje 50 štátov.

Jadrové zbrane sú strategické zbrane schopné riešiť globálne problémy. Jeho používanie je plné strašných následkov pre celé ľudstvo. To robí z atómovej bomby nielen hrozbu, ale aj odstrašujúci prostriedok.

Objavenie sa zbraní schopných ukončiť vývoj ľudstva znamenalo začiatok novej éry. Pravdepodobnosť globálneho konfliktu alebo novej svetovej vojny je minimalizovaná kvôli možnosti úplného zničenia celej civilizácie.

Napriek takýmto hrozbám zostávajú jadrové zbrane v prevádzke s poprednými svetovými krajinami. Práve to sa do určitej miery stáva určujúcim faktorom medzinárodnej diplomacie a geopolitiky.

História vytvorenia jadrovej bomby

Otázka, kto vynašiel jadrovú bombu, nemá v histórii jednoznačnú odpoveď. Objav rádioaktivity uránu sa považuje za predpoklad práce na atómových zbraniach. V roku 1896 francúzsky chemik A. Becquerel objavil reťazovú reakciu tohto prvku, čím podnietil rozvoj jadrovej fyziky.

V nasledujúcom desaťročí boli objavené lúče alfa, beta a gama, ako aj množstvo rádioaktívnych izotopov určitých chemických prvkov. Následné objavenie zákona rádioaktívneho rozpadu atómu bolo začiatkom pre štúdium jadrovej izometrie.

V decembri 1938 nemeckí fyzici O. Hahn a F. Strassmann ako prví dokázali uskutočniť jadrovú štiepnu reakciu v umelých podmienkach. 24. apríla 1939 bolo nemecké vedenie informované o pravdepodobnosti vytvorenia novej silnej výbušniny.

Nemecký jadrový program bol však odsúdený na neúspech. Napriek úspešnému napredovaniu vedcov mala krajina v dôsledku vojny neustále ťažkosti so zdrojmi, najmä s dodávkami ťažkej vody. V neskorších fázach výskum spomaľovali neustále evakuácie. 23. apríla 1945 bol vývoj nemeckých vedcov zachytený v Haigerlochu a odvezený do Spojených štátov.

Spojené štáty americké sa stali prvou krajinou, ktorá prejavila záujem o nový vynález. V roku 1941 boli na jeho rozvoj a vytvorenie vyčlenené značné finančné prostriedky. Prvé testy sa uskutočnili 16. júla 1945. O necelý mesiac neskôr Spojené štáty prvýkrát použili jadrové zbrane a zhodili dve bomby na Hirošimu a Nagasaki.

Od roku 1918 sa v ZSSR uskutočňuje vlastný výskum v oblasti jadrovej fyziky. Atómová jadrová komisia bola založená v roku 1938 pri Akadémii vied. So začiatkom vojny však bola jej činnosť v tomto smere pozastavená.

V roku 1943 dostali informácie o vedeckej práci v jadrovej fyzike sovietski spravodajskí dôstojníci z Anglicka. Agenti boli nasadení do niekoľkých amerických výskumných centier. Informácie, ktoré získali, im umožnili urýchliť vývoj vlastných jadrových zbraní.

Vynález sovietskej atómovej bomby viedli I. Kurčatov a Y. Khariton, ktorí sú považovaní za tvorcov sovietskej atómovej bomby. Informácie o tom sa stali impulzom pre prípravu Spojených štátov na preventívnu vojnu. V júli 1949 bol vypracovaný trojanský plán, podľa ktorého sa 1. januára 1950 plánovalo začať bojové akcie.

Dátum bol neskôr posunutý na začiatok roku 1957, aby sa všetky krajiny NATO mohli pripraviť a zapojiť sa do vojny. Podľa západných spravodajských služieb sa test jadrových zbraní v ZSSR mohol uskutočniť najskôr v roku 1954.

Vopred sa však dozvedelo o príprave Spojených štátov na vojnu, čo prinútilo sovietskych vedcov urýchliť výskum. V krátkom čase vymyslia a vytvoria vlastnú jadrovú bombu. 29. augusta 1949 bola na testovacom mieste v Semipalatinsku testovaná prvá sovietska atómová bomba RDS-1 (špeciálny prúdový motor).

Takéto testy zmarili trojanský plán. Od tohto momentu Spojené štáty prestali mať monopol na jadrové zbrane. Bez ohľadu na silu preventívneho úderu hrozila odveta, ktorá hrozila katastrofou. Od tej chvíle sa najstrašnejšia zbraň stala garantom mieru medzi veľmocami.

Princíp činnosti

Princíp činnosti atómovej bomby je založený na reťazovej reakcii rozpadu ťažkých jadier alebo termonukleárnej syntéze svetla. V priebehu týchto procesov sa uvoľňuje obrovské množstvo energie, ktorá mení bombu na zbraň hromadného ničenia.

24. septembra 1951 bol testovaný RDS-2. Mohli by byť už doručené na štartovacie body, aby sa dostali do Spojených štátov. 18. októbra bol testovaný RDS-3, dodaný bombardérom.

Ďalšie testy sa obrátili na termonukleárnu fúziu. Prvé testy takejto bomby v USA sa uskutočnili 1. novembra 1952. V ZSSR bola takáto hlavica testovaná po 8 mesiacoch.

TH jadrová bomba

Jadrové bomby nemajú jasné vlastnosti kvôli rôznorodosti použitia takejto munície. Existuje však množstvo všeobecných aspektov, ktoré treba brať do úvahy pri vytváraní tejto zbrane.

Tie obsahujú:

osovo symetrická konštrukcia bomby - všetky bloky a systémy sú umiestnené v pároch vo valcových, sférocylindrických alebo kužeľových kontajneroch;
pri navrhovaní znižujú hmotnosť jadrovej bomby kombináciou pohonných jednotiek, výberom optimálneho tvaru plášťov a oddelení, ako aj použitím odolnejších materiálov;
počet drôtov a konektorov je minimalizovaný a na prenos nárazu sa používa pneumatické vedenie alebo výbušná šnúra;
blokovanie hlavných jednotiek sa vykonáva pomocou priečok zničených pyronábojmi;
účinné látky sa čerpajú pomocou samostatnej nádoby alebo externého nosiča.

S prihliadnutím na požiadavky na zariadenie sa jadrová bomba skladá z nasledujúcich komponentov:

telo, ktoré poskytuje ochranu munície pred fyzikálnymi a tepelnými vplyvmi - rozdelené na priehradky, môže byť doplnené o silový rám;
jadrová nálož so silovým držiakom;
systém samodeštrukcie s jeho integráciou do jadrovej nálože;
zdroj energie určený na dlhodobé skladovanie - aktivuje sa už pri štarte rakety;
vonkajšie senzory - na zhromažďovanie informácií;
naťahovacie, riadiace a detonačné systémy, detonačný systém je zabudovaný do nálože;
diagnostické systémy, vykurovanie a udržiavanie mikroklímy vo vnútri utesnených oddelení.

V závislosti od typu jadrovej bomby sú do nej integrované aj ďalšie systémy. Tie môžu zahŕňať letový senzor, blokovaciu konzolu, výpočet možností letu a autopilota. V niektorých muníciách sa používajú aj rušičky, určené na zníženie odolnosti voči jadrovej bombe.

Následky použitia takejto bomby

„Ideálne“ dôsledky použitia jadrových zbraní boli zaznamenané už pri zhodení bomby na Hirošimu. Nálož explodovala vo výške 200 metrov a spôsobila silnú rázovú vlnu. V mnohých domoch boli prevrátené kachle na uhlie, čo viedlo k požiarom aj mimo postihnutej oblasti.

Po záblesku svetla nasledoval úpal, ktorý trval len niekoľko sekúnd. Jeho sila však stačila na roztavenie kachlíc a kremeňa v okruhu 4 km, ako aj na postrek telegrafných stĺpov.

Po vlne horúčav nasledovala rázová vlna. Rýchlosť vetra dosahovala 800 km/h, jeho náraz zničil takmer všetky budovy v meste. Zo 76 tisíc budov sa čiastočne zachovalo asi 6 tisíc, zvyšok bol úplne zničený.

Vlna horúčav, ako aj stúpajúca para a popol spôsobili silnú kondenzáciu v atmosfére. O pár minút neskôr začalo pršať s kvapkami čiernymi od popola. Ich kontakt s pokožkou spôsobil ťažké, neliečiteľné popáleniny.

Ľudia, ktorí boli do 800 metrov od epicentra výbuchu, zhoreli na prach. Zvyšok bol vystavený ožiareniu a chorobe z ožiarenia. Jeho príznakmi boli slabosť, nevoľnosť, vracanie a horúčka. V krvi sa pozoroval prudký pokles počtu bielych krviniek.

Počas niekoľkých sekúnd bolo zabitých asi 70 tisíc ľudí. Rovnaký počet neskôr zomrel na zranenia a popáleniny.

Po 3 dňoch bola na Nagasaki zhodená ďalšia bomba s podobnými následkami.

Svetové jadrové zásoby

Hlavné zásoby jadrových zbraní sú sústredené v Rusku a Spojených štátoch. Okrem nich majú atómové bomby tieto krajiny:

Veľká Británia - od roku 1952;
Francúzsko - od roku 1960;
Čína - od roku 1964;
India - od roku 1974;
Pakistan – od roku 1998;
KĽDR - od roku 2008.

Izrael vlastní aj jadrové zbrane, hoci vedenie krajiny nedostalo žiadne oficiálne potvrdenie.