Posljedice nakon eksplozije hidrogenske bombe. Kako radi hidrogenska bomba i koje su posljedice eksplozije? Od atomskog oružja do termonuklearnog oružja

Kako su sovjetski fizičari napravili hidrogensku bombu, koje su prednosti i nedostaci nosio ovo strašno oružje, pročitajte u odjeljku "Povijest znanosti".

Nakon Drugog svjetskog rata još uvijek se nije moglo govoriti o stvarnom nastupu mira - dvije velike svjetske sile ušle su u utrku u naoružanju. Jedan od aspekata ovog sukoba bio je sukob između SSSR-a i SAD-a u stvaranju nuklearno oružje. Godine 1945. Sjedinjene Države, prve koje su ušle u utrku iza kulisa, bacile su nuklearne bombe na zloglasne gradove Hirošimu i Nagasaki. Sovjetski Savez također je radio na stvaranju nuklearnog oružja, a 1949. testirali su prvu atomsku bombu, čija je radna tvar bio plutonij. Još tijekom njezina razvoja sovjetski su obavještajci otkrili da su Sjedinjene Države prešle na razvoj snažnije bombe. To je potaknulo SSSR da počne proizvoditi termonuklearno oružje.

Obavještajci nisu uspjeli doznati kakve su rezultate postigli Amerikanci, a pokušaji sovjetskih nuklearnih znanstvenika nisu bili uspješni. Stoga je odlučeno stvoriti bombu, čija bi eksplozija nastala zbog sinteze lakih jezgri, a ne fisije teških, kao u atomskoj bombi. U proljeće 1950. započeo je rad na stvaranju bombe, koja je kasnije dobila naziv RDS-6s. Među njegovim programerima bio je i budući laureat Nobelova nagrada svijet Andrej Saharov, koji je još 1948. predložio ideju dizajna naboja, ali se kasnije usprotivio nuklearne pokuse.

Andrej Saharov

Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons

Saharov je predložio pokrivanje plutonijeve jezgre s nekoliko slojeva svjetla i teški elementi, naime uran i deuterij - izotop vodika. Međutim, naknadno je predloženo da se deuterij zamijeni litijevim deuteridom - to je značajno pojednostavilo dizajn punjenja i njegov rad. Dodatna pogodnost je bio da se iz litija, nakon bombardiranja neutronima, dobije još jedan izotop vodika - tricij. Kada tricij reagira s deuterijem, oslobađa mnogo više energije. Osim toga, litij također bolje usporava neutrone. Ova struktura bombe dala joj je nadimak "Sloika".

Određeni izazov predstavljalo je to što je debljina svakog sloja i konačan broj slojeva također bili vrlo važni za uspješan test. Prema izračunima, od 15% do 20% energije oslobođene tijekom eksplozije dolazi od termonuklearnih reakcija, a još 75-80% od fisije jezgri urana-235, urana-238 i plutonija-239. Također se pretpostavljalo da će snaga punjenja biti od 200 do 400 kilotona; praktični rezultat bio je na gornjoj granici predviđanja.

Dana X, 12. kolovoza 1953., prva sovjetska hidrogenska bomba testirana je u akciji. Pogon Semipalatinsk na kojem se dogodila eksplozija nalazi se u regiji Istočni Kazahstan. Ispitivanju RDS-6s prethodio je pokušaj 1949. godine (tada je na poligonu izvršena prizemna eksplozija bombe snage 22,4 kilotona). Unatoč izoliranoj lokaciji poligona, stanovništvo regije je iz prve ruke iskusilo ljepotu nuklearnog testiranja. Ljudi koji su desetljećima, sve do zatvaranja poligona 1991., živjeli relativno blizu poligona, bili su izloženi zračenju, a područja udaljena mnogo kilometara od poligona bila su kontaminirana produktima nuklearnog raspada.

Prva sovjetska hidrogenska bomba RDS-6s

Wikimedia Commons

Tjedan dana prije testa RDS-6s, prema riječima očevidaca, vojska je dala novac i hranu obiteljima koje žive u blizini poligona, ali nije bilo evakuacije niti informacija o nadolazećim događajima. Radioaktivno tlo je uklonjeno sa samog poligona, a obližnje strukture i osmatračnice su obnovljene. Odlučeno je da se hidrogenska bomba detonira na površini zemlje, unatoč činjenici da je konfiguracija omogućavala da se ispusti iz zrakoplova.

Prethodni testovi atomskih naboja upadljivo su se razlikovali od onoga što su nuklearni znanstvenici zabilježili nakon Saharova puff testa. Energetski učinak bombe, koju kritičari nazivaju ne termonuklearnom bombom, već atomska bomba s termonuklearnim poboljšanjem, ispostavilo se da je 20 puta veći od prethodnih naboja. To je bilo vidljivo golim okom na sunčanim naočalama: samo je prašina ostala od preživjelih i obnovljenih zgrada nakon testa hidrogenske bombe.

Car bomba je nadimak hidrogenske bombe AN602, koja je testirana u Sovjetskom Savezu 1961. godine. Ova bomba je bila najjača ikad detonirana. Njegova je snaga bila tolika da je bljesak od eksplozije bio vidljiv 1000 km daleko, a nuklearna gljiva uzdigla se gotovo 70 km.

Car bomba je bila hidrogenska bomba. Nastao je u Kurčatovljevom laboratoriju. Snaga bombe bila je tolika da bi bila dovoljna da uništi 3800 Hirošima.

Prisjetimo se povijesti nastanka...

Na početku "atomskog doba" SAD i Sovjetski Savez ušao u utrku ne samo u broju atomskih bombi, već iu njihovoj snazi.

SSSR, koji je nabavio atomsko oružje kasnije od svojih konkurenata, nastojao je izravnati situaciju stvaranjem naprednijih i snažnijih uređaja.

Razvoj termonuklearnog uređaja kodnog naziva "Ivan" započeo je sredinom 1950-ih godina skupina fizičara predvođenih akademikom Kurchatovom. Grupa uključena u ovaj projekt uključivala je Andreja Saharova, Viktora Adamskog, Jurija Babajeva, Jurija Trunova i Jurija Smirnova.

Tijekom istraživački rad znanstvenici su pokušali pronaći i granice maksimalne snage termonuklearne eksplozivne naprave.

Teorijska mogućnost dobivanja energije termonuklearnom fuzijom bila je poznata i prije Drugog svjetskog rata, no upravo su rat i utrka u naoružanju koja je uslijedila postavili pitanje stvaranja tehničkog uređaja za praktično stvaranje te reakcije. Poznato je da su u Njemačkoj 1944. godine rađeni radovi na pokretanju termonuklearne fuzije komprimiranjem nuklearnog goriva pomoću punjenja konvencionalnih eksploziva - ali nisu bili uspješni, jer nije bilo moguće postići potrebne temperature i tlakove. SAD i SSSR razvijaju termonuklearno oružje od 40-ih godina prošlog stoljeća, gotovo istodobno testirajući prve termonuklearne uređaje početkom 50-ih. Godine 1952. SAD je eksplodirao naboj snage 10,4 megatona na atolu Eniwetak (što je 450 puta jače od bombe bačene na Nagasaki), a 1953. SSSR je testirao napravu snage 400 kilotona.

Nacrti prvih termonuklearnih uređaja nisu bili prikladni za stvarnu borbenu uporabu. Na primjer, uređaj koji su testirale Sjedinjene Države 1952. bio je prizemna struktura visine dvokatnice i težine preko 80 tona. Tekuće termonuklearno gorivo pohranjeno je u njemu pomoću ogromne rashladne jedinice. Stoga je u budućnosti serijska proizvodnja termonuklearnog oružja provedena korištenjem kruto gorivo- litij-6 deuterid. Godine 1954. Sjedinjene Države testirale su uređaj temeljen na njemu na atolu Bikini, a 1955. nova sovjetska termonuklearna bomba testirana je na poligonu Semipalatinsk. Godine 1957. u Velikoj Britaniji su obavljena testiranja hidrogenske bombe.

Studij dizajna trajao je nekoliko godina, a završna faza Razvoj "proizvoda 602" dogodio se 1961. godine i trajao je 112 dana.

Bomba AN602 imala je trostupanjski dizajn: nuklearno punjenje prvog stupnja (izračunati doprinos snazi eksplozije je 1,5 megatona) izazvalo je termonuklearnu reakciju u drugom stupnju (doprinos snazi eksplozije - 50 megatona), a ona, zauzvrat je pokrenuo takozvanu nuklearnu "Jekyll-Hyde reakciju" (nuklearna fisija u blokovima urana-238 pod utjecajem brzih neutrona nastalih kao rezultat reakcije termonuklearne fuzije) u trećoj fazi (još 50 megatona snage) , tako da je ukupna proračunska snaga AN602 iznosila 101,5 megatona.

No, početna opcija je odbačena, jer bi u tom obliku eksplozija bombe izazvala izuzetno snažno radijacijsko zagađenje (koje bi, međutim, prema izračunima, ipak bilo ozbiljno inferiorno od onoga koje uzrokuju mnogo manje moćni američki uređaji).
Kao rezultat toga, odlučeno je da se ne koristi "Jekyll-Hydeova reakcija" u trećem stupnju bombe i da se komponente urana zamijene njihovim olovnim ekvivalentom. Time je procijenjena ukupna snaga eksplozije smanjena za gotovo polovicu (na 51,5 megatona).

Još jedno ograničenje za programere bile su mogućnosti zrakoplova. Prvu verziju bombe teške 40 tona odbili su konstruktori zrakoplova iz dizajnerskog biroa Tupoljev - zrakoplov nosač ne bi mogao dostaviti takav teret do cilja.

Kao rezultat toga, strane su postigle kompromis - nuklearni znanstvenici smanjili su težinu bombe za pola, a zrakoplovni dizajneri su za nju pripremali posebnu modifikaciju bombardera Tu-95 - Tu-95B.

Ispostavilo se da ni pod kojim uvjetima neće biti moguće postaviti punjenje u odjeljak za bombe, pa je Tu-95V morao nositi AN602 do cilja na posebnoj vanjskoj remeni.

Naime, zrakoplov nosač bio je spreman 1959. godine, ali je nuklearnim fizičarima naloženo da ne ubrzavaju rad na bombi - upravo u tom trenutku pojavili su se znakovi smanjenja napetosti u međunarodnim odnosima u svijetu.

Početkom 1961. godine, međutim, situacija se ponovno pogoršala i projekt je ponovno oživljen.

Konačna težina bombe uključujući padobranski sustav bila je 26,5 tona. Proizvod je imao nekoliko imena odjednom - "Veliki Ivan", "Car Bomba" i "Kuzkina majka". Potonji je zapeo za bombu nakon govora sovjetskog vođe Nikite Hruščova Amerikancima, u kojem im je obećao pokazati “Kuzkinu majku”.

Godine 1961. Hruščov je stranim diplomatima sasvim otvoreno govorio o tome da Sovjetski Savez u bliskoj budućnosti planira testirati supermoćno termonuklearno punjenje. Dana 17. listopada 1961., sovjetski vođa najavio je nadolazeće testove u izvješću na XXII kongresu Partije.

Određeno je da mjesto testiranja bude poligon Sukhoi Nos na Novoj Zemlji. Pripreme za eksploziju završene su krajem listopada 1961. godine.

Zrakoplov nosač Tu-95B bio je baziran na aerodromu u Vaengi. Ovdje su u posebnoj prostoriji obavljene završne pripreme za testiranje.

Ujutro 30. listopada 1961. posada pilota Andreja Durnovceva dobila je zapovijed da odleti na područje poligona i baci bombu.

Polijetavši sa aerodroma u Vaengi, Tu-95B je stigao do projektirane točke dva sata kasnije. Bomba je izbačena iz padobranskog sustava s visine od 10.500 metara, nakon čega su piloti odmah počeli udaljavati automobil od opasnog područja.

U 11:33 po moskovskom vremenu, eksplozija je izvedena na visini od 4 km iznad cilja.

Snaga eksplozije znatno je premašila proračunsku (51,5 megatona) i kretala se od 57 do 58,6 megatona u TNT ekvivalentu.

Princip rada:

Djelovanje vodikove bombe temelji se na korištenju energije koja se oslobađa tijekom reakcije termonuklearne fuzije lakih jezgri. Upravo se ta reakcija odvija u dubinama zvijezda, gdje se pod utjecajem ultravisokih temperatura i ogromnog pritiska sudaraju jezgre vodika i spajaju u teže jezgre helija. Tijekom reakcije dio mase jezgri vodika se pretvara u veliki broj energija - zahvaljujući tome zvijezde neprestano oslobađaju ogromne količine energije. Znanstvenici su ovu reakciju kopirali pomoću izotopa vodika - deuterija i tricija, po čemu je dobila naziv "vodikova bomba". U početku su se za proizvodnju naboja koristili tekući izotopi vodika, a kasnije je korišten litij-6 deuterid, čvrsta, spoj deuterija i izotopa litija.

Litij-6 deuterid glavna je komponenta hidrogenske bombe, termonuklearnog goriva. Već pohranjuje deuterij, a izotop litija služi kao sirovina za stvaranje tricija. Za početak reakcije termonuklearne fuzije potrebno je stvoriti visoka temperatura i tlak, kao i za izolaciju tricija iz litija-6. Ovi uvjeti su predviđeni kako slijedi.

Omotač spremnika za termonuklearno gorivo izrađen je od urana-238 i plastike, a uz spremnik je postavljeno konvencionalno nuklearno punjenje snage nekoliko kilotona - naziva se okidač, odnosno inicijator naboja hidrogenske bombe. Tijekom eksplozije naboja plutonijevog inicijatora pod utjecajem snažnog rendgenskog zračenja, omotač spremnika pretvara se u plazmu, komprimira se tisućama puta, što stvara potrebnu visokotlačni i ogromne temperature. U isto vrijeme, neutroni koje emitira plutonij stupaju u interakciju s litijem-6, tvoreći tricij. Jezgre deuterija i tricija međusobno djeluju pod utjecajem ultravisoke temperature i tlaka, što dovodi do termonuklearne eksplozije.

Ako napravite nekoliko slojeva deuterida urana-238 i litija-6, tada će svaki od njih dodati vlastitu snagu eksploziji bombe - to jest, takav "puf" omogućuje vam povećanje snage eksplozije gotovo neograničeno. . Zahvaljujući tome, može se napraviti hidrogenska bomba gotovo bilo koje snage, a bit će puno jeftinija od konvencionalne nuklearne bombe iste snage.

Svjedoci testa kažu da ovako nešto u životu nisu vidjeli. Nuklearna gljiva eksplozije podigla se na visinu od 67 kilometara, svjetlosno zračenje moglo bi potencijalno izazvati opekline trećeg stupnja na udaljenosti do 100 kilometara.

Promatrači su izvijestili da su u epicentru eksplozije stijene poprimile iznenađujuće ravan oblik, a tlo se pretvorilo u neku vrstu vojne parade. Potpuno uništenje postignuto je na području jednakom teritoriju Pariza.

Ionizacija atmosfere uzrokovala je radiosmetnje čak i stotinama kilometara od mjesta testiranja na oko 40 minuta. Nedostatak radijske komunikacije uvjerio je znanstvenike da su testovi prošli najbolje moguće. Udarni val nastao eksplozijom Car bombe obišao je zemaljsku kuglu tri puta. Zvučni val nastao eksplozijom stigao je do otoka Dikson na udaljenosti od oko 800 kilometara.

Unatoč velikim oblacima, svjedoci su vidjeli eksploziju čak i na udaljenosti od tisuća kilometara i mogli su je opisati.

Pokazalo se da je radioaktivna kontaminacija od eksplozije minimalna, kao što su programeri planirali - više od 97% snage eksplozije osigurala je reakcija termonuklearne fuzije, koja praktički nije stvorila radioaktivnu kontaminaciju.

To je omogućilo znanstvenicima da počnu proučavati rezultate ispitivanja na eksperimentalnom polju unutar dva sata nakon eksplozije.

Eksplozija Car bombe doista je ostavila dojam na cijeli svijet. Pokazalo se da je četiri puta jača od najjače američke bombe.

Postojala je teoretska mogućnost stvaranja još snažnijih naboja, ali je odlučeno odustati od provedbe takvih projekata.

Začudo, pokazalo se da su glavni skeptici vojska. S njihove točke gledišta, takvo oružje nije imalo praktično značenje. Kako naredite da ga isporuče u "jazbinu neprijatelja"? SSSR je već imao rakete, ali one nisu mogle doletjeti u Ameriku s takvim teretom.

Strateški bombarderi također nisu mogli letjeti u Sjedinjene Države s takvom "prtljagom". Osim toga, postali su laka meta sustava protuzračne obrane.

Ispostavilo se da su atomski znanstvenici bili mnogo entuzijastičniji. Izneseni su planovi za postavljanje nekoliko super-bombi kapaciteta 200-500 megatona uz obalu Sjedinjenih Država, čija bi eksplozija izazvala golemi tsunami koji bi doslovno sprao Ameriku.

Akademik Andrej Saharov, budući aktivist za ljudska prava i dobitnik Nobelove nagrade za mir, iznio je drugačiji plan. “Nosač bi mogao biti veliko torpedo lansirano s podmornice. Maštao sam da je moguće razviti ramjet vodeno-parni nuklearni mlazni motor za takav torpedo. Cilj napada s udaljenosti od nekoliko stotina kilometara trebale bi biti neprijateljske luke. Rat na moru izgubljen je ako su luke uništene, u to nas uvjeravaju pomorci. Tijelo takvog torpeda može biti vrlo izdržljivo, neće se bojati mina i baražnih mreža. Naravno, uništavanje luka - kako površinskom eksplozijom torpeda s nabojem od 100 megatona koji je "iskočio" iz vode, tako i podvodnom eksplozijom - neizbježno je povezano s vrlo velikim žrtvama", napisao je znanstvenik u njegovi memoari.

Saharov je ispričao svoju ideju viceadmiralu Petru Fominu. Iskusni mornar, koji je vodio "atomski odjel" pri glavnom zapovjedniku Ratne mornarice SSSR-a, bio je užasnut planom znanstvenika, nazivajući projekt "kanibalskim". Prema Saharovu, on se sramio i više se nije vratio toj ideji.

Znanstvenici i vojno osoblje uspješna implementacija Testovi Tsar Bomba dobili su velikodušne nagrade, ali sama ideja o super-moćnim termonuklearnim nabojima počela je postajati stvar prošlosti.

Dizajneri nuklearnog oružja usredotočili su se na stvari manje spektakularne, ali mnogo učinkovitije.

A eksplozija "Car bombe" do danas ostaje najsnažnija od onih koje je čovječanstvo ikada proizvelo.

Car Bomba u brojkama:

Težina: 27 tona
duljina: 8 metara
Promjer: 2 metara
Vlast: 55 megatona u TNT ekvivalentu
Visina nuklearne gljive: 67 km
Promjer baze gljive: 40 km
Promjer vatrene kugle: 4.6 km
Udaljenost na kojoj je eksplozija izazvala opekline kože: 100 km
Udaljenost vidljivosti eksplozije: 1 000 km
Količina TNT-a potrebna da bude jednaka snazi Car bombe: ogromna TNT kocka sa stranom 312 metara (visina Eiffelovog tornja)

izvori

http://www.aif.ru/society/history/1371856

http://www.aif.ru/dontknows/infographics/kak_deystvuet_vodorodnaya_bomba_i_kakovy_posledstviya_vzryva_infografika

http://llloll.ru/tsar-bomb

I još malo o ne-miroljubivom ATOM-u: na primjer, i ovdje. A bilo je i takvih stvari kojih je također bilo Izvorni članak nalazi se na web stranici InfoGlaz.rf Link na članak iz kojeg je napravljena ova kopija -

Ako mislite da je atomska bojeva glava najstrašnije oružje čovječanstva, onda još ne znate za hidrogensku bombu. Odlučili smo ispraviti ovaj propust i progovoriti o čemu se radi. Već smo govorili o i.

Malo o terminologiji i principima rada u slikama

Razumijevajući kako izgleda nuklearna bojeva glava i zašto, potrebno je razmotriti načelo njezina rada, temeljeno na reakciji fisije. Prvo, atomska bomba detonira. Ljuska sadrži izotope urana i plutonija. Oni se raspadaju u čestice, hvatajući neutrone. Zatim se uništava jedan atom i započinje fisija ostatka. To se radi lančanim postupkom. Na kraju počinje i sama nuklearna reakcija. Dijelovi bombe postaju jedna cjelina. Naboj počinje prelaziti kritičnu masu. Uz pomoć takve strukture oslobađa se energija i dolazi do eksplozije.

Inače, nuklearnu bombu nazivaju i atomskom bombom. A vodik se naziva termonuklearnim. Stoga je pitanje po čemu se atomska bomba razlikuje od nuklearne bombe samo po sebi netočno. To je isto. Razlika između nuklearne i termonuklearne bombe nije samo u nazivu.

Termonuklearna reakcija ne temelji se na reakciji fisije, već na kompresiji teških jezgri. Nuklearna bojeva glava je detonator ili fitilj za hidrogensku bombu. Drugim riječima, zamislite ogromno bure vode. U njega je uronjena atomska raketa. Voda je teška tekućina. Ovdje se proton sa zvukom zamjenjuje u jezgri vodika s dva elementa - deuterijem i tricijem:

Deuterij je jedan proton i neutron. Njihova je masa dvostruko veća od mase vodika;
Tricij se sastoji od jednog protona i dva neutrona. Tri puta su teži od vodika.

Testovi termonuklearne bombe

, krajem Drugog svjetskog rata, počela je utrka između Amerike i SSSR-a i svjetska zajednica je shvatila da je nuklearna ili hidrogenska bomba moćnija. Destruktivna sila atomsko oružje počeo privlačiti svaku stranu. Sjedinjene Države prve su napravile i testirale nuklearnu bombu. No ubrzo se pokazalo da nije mogla velike veličine. Stoga je odlučeno pokušati napraviti termonuklearnu bojevu glavu. I ovdje je Amerika uspjela. Sovjeti su odlučili ne izgubiti utrku i testirali su kompaktnu, ali moćnu raketu koja se mogla transportirati čak i na običnom zrakoplovu Tu-16. Tada su svi shvatili razliku između nuklearne i vodikove bombe.

Na primjer, prva američka termonuklearna bojeva glava bila je visoka kao trokatnica. Nije se moglo dostaviti malim prijevozom. Ali tada su, prema razvoju SSSR-a, dimenzije smanjene. Ako analiziramo, možemo zaključiti da ta strašna razaranja nisu bila tako velika. U TNT ekvivalentu, sila udara bila je samo nekoliko desetaka kilotona. Stoga su samo u dva grada uništene zgrade, a u ostatku zemlje čuo se zvuk nuklearne bombe. Da je riječ o raketi na vodik, cijeli Japan bi bio potpuno uništen sa samo jednom bojevom glavom.

Nuklearna bomba s previše naboja može nenamjerno eksplodirati. Započet će lančana reakcija i dogodit će se eksplozija. S obzirom na razlike između nuklearne atomske i hidrogenske bombe, vrijedi spomenuti ovu točku. Uostalom, termonuklearna bojna glava može se napraviti bilo koje snage bez straha od spontane detonacije.

To je zainteresiralo Hruščova, koji je naredio izradu najsnažnije vodikove bojeve glave na svijetu i tako se približio pobjedi u utrci. Činilo mu se da je 100 megatona optimalno. Sovjetski znanstvenici su se jako naprezali i uspjeli uložiti 50 megatona. Ispitivanja su započela na otoku Novaya Zemlya, gdje se nalazio vojni poligon. Do danas se Car bomba naziva najvećom bombom koja je eksplodirala na planetu.

Eksplozija se dogodila 1961. U krugu od nekoliko stotina kilometara od poligona došlo je do užurbane evakuacije ljudi jer su znanstvenici izračunali da će sve kuće bez iznimke biti uništene. Ali nitko nije očekivao takav učinak. Eksplozivni val je tri puta obišao planet. Odlagalište je ostalo “prazna ploča”, nestala su sva brda na njemu. Zgrade su se u sekundi pretvorile u pijesak. Stravična eksplozija čula se u radijusu od 800 kilometara. Vatrena kugla od upotrebe takve bojeve glave kao runske nuklearne bombe univerzalnog razarača u Japanu bila je vidljiva samo u gradovima. Ali iz rakete na vodik uzdigla se 5 kilometara u promjeru. Gljiva od prašine, radijacije i čađe narasla je 67 kilometara. Prema znanstvenicima, njegova kapa bila je promjera sto kilometara. Zamislite samo što bi se dogodilo da se eksplozija dogodila unutar granica grada.

Suvremene opasnosti uporabe hidrogenske bombe

Već smo ispitali razliku između atomske i termonuklearne bombe. Sada zamislite kakve bi bile posljedice eksplozije da je nuklearna bomba bačena na Hirošimu i Nagasaki bila hidrogenska bomba s tematskim ekvivalentom. Od Japana ne bi ostalo ni traga.

Na temelju rezultata ispitivanja znanstvenici su zaključili o posljedicama termonuklearne bombe. Neki ljudi misle da je vodikova bojeva glava čišća, što znači da zapravo nije radioaktivna. To je zbog činjenice da ljudi čuju naziv "voda" i podcjenjuju njen štetan utjecaj na okoliš.

Kao što smo već shvatili, vodikova bojeva glava temelji se na ogromnoj količini radioaktivnih tvari. Moguće je napraviti raketu i bez uranovog punjenja, ali to do sada nije korišteno u praksi. Sam proces bit će vrlo složen i skup. Stoga se reakcija fuzije razrjeđuje uranom i dobiva se ogromna eksplozivna snaga. Radioaktivne padavine koje neumoljivo padaju na metu pada povećavaju se za 1000%. Naštetit će zdravlju čak i onih koji su desecima tisuća kilometara od epicentra. Prilikom detonacije stvara se golema vatrena kugla. Uništava se sve što dođe u njegov radijus djelovanja. Spaljena zemlja može biti nenastanjiva desetljećima. Apsolutno ništa neće rasti na golemom području. I znajući snagu naboja, koristeći određenu formulu, možete izračunati teoretski kontaminirano područje.

Također vrijedno spomena o takvom učinku kao što je nuklearna zima. Ovaj koncept je još strašniji od uništenih gradova i stotina tisuća ljudskih života. Neće biti uništeno samo odlagalište, već gotovo cijeli svijet. U početku će samo jedan teritorij izgubiti status pogodan za stanovanje. Ali bit će ispuštanja u atmosferu radioaktivna tvar, što će smanjiti svjetlinu sunca. Sve će se to pomiješati s prašinom, dimom, čađom i stvoriti veo. Proširit će se planetom. Usjevi na poljima bit će uništeni još nekoliko desetljeća. Ovaj učinak će izazvati glad na Zemlji. Stanovništvo će se odmah smanjiti nekoliko puta. A nuklearna zima izgleda više nego stvarno. Dapače, u povijesti čovječanstva, točnije 1816. godine, poznat je sličan slučaj nakon snažne vulkanske erupcije. Na planetu je tada bila godina bez ljeta.

Skeptike koji ne vjeruju u takvu slučajnost okolnosti mogu uvjeriti izračuni znanstvenika:

Kad se Zemlja ohladi za stupanj, nitko to neće primijetiti. Ali to će utjecati na količinu oborina.
U jesen će doći do zahlađenja od 4 stupnja. Zbog izostanka kiše mogući su propast uroda. Uragani će početi čak i na mjestima gdje nikada nisu postojali.
Kada temperature padnu još koji stupanj, planet će doživjeti prvu godinu bez ljeta.
Nakon toga slijedi malo ledeno doba. Temperatura pada za 40 stupnjeva. Čak i za kratko vrijeme to će biti destruktivno za planet. Na Zemlji će biti propadanja usjeva i izumiranja ljudi koji žive u sjevernim zonama.
Poslije će doći ledeno doba. Odraz sunčeve zrake dogodit će se bez dosezanja površine zemlje. Zbog toga će temperatura zraka doseći kritičnu razinu. Usjevi i drveće prestat će rasti na planeti, a voda će se smrznuti. To će dovesti do izumiranja većine populacije.
Oni koji prežive neće preživjeti posljednje razdoblje – nepovratno zahlađenje. Ova opcija je potpuno tužna. To će biti pravi kraj čovječanstva. Zemlja će se pretvoriti u novi planet, nepogodan za ljudski život.

Sada o drugoj opasnosti. Čim su Rusija i Sjedinjene Države izašle iz pozornice hladnog rata, pojavila se nova prijetnja. Ako ste čuli o tome tko je Kim Jong Il, onda razumijete da on tu neće stati. Ovaj ljubitelj projektila, tiranin i vladar Sjeverne Koreje u jednom bi lako mogao izazvati nuklearni sukob. Stalno govori o hidrogenskoj bombi i napominje da njegov dio zemlje već ima bojeve glave. Srećom, još ih nitko nije vidio uživo. Rusija, Amerika, kao i naši najbliži susjedi - Južna Korea i Japan vrlo su zabrinuti čak i zbog takvih hipotetskih izjava. Stoga se nadamo da razvoj i tehnologije Sjeverne Koreje još dugo neće biti na dovoljnoj razini da unište cijeli svijet.

Za referencu. Na dnu svjetskih oceana leže deseci bombi koje su izgubljene tijekom transporta. A u Černobilu, koji nam nije tako daleko, još uvijek su pohranjene ogromne rezerve urana.

Vrijedno je razmisliti mogu li se takve posljedice dopustiti radi testiranja hidrogenske bombe. A ako dođe do globalnog sukoba između zemalja koje posjeduju to oružje, na planeti više neće biti ni država, ni ljudi, ni ičega, Zemlja će se pretvoriti u praznu ploču. A ako uzmemo u obzir kako se nuklearna bomba razlikuje od termonuklearne bombe, glavna stvar je količina razaranja, kao i naknadni učinak.

Sada mali zaključak. Shvatili smo da su nuklearna i atomska bomba jedno te isto. To je također osnova za termonuklearnu bojevu glavu. Ali ne preporučuje se korištenje ni jednog ni drugog, čak ni za testiranje. Nije najgora stvar zvuk eksplozije i kako izgledaju posljedice. To prijeti nuklearnom zimom, smrću stotina tisuća stanovnika odjednom i brojnim posljedicama za čovječanstvo. Iako postoje razlike između naboja kao što su atomska i nuklearna bomba, učinak oba je destruktivan za sva živa bića.

Zamornosti radi, gore sam detaljno opisao strukturu američkog taktičkog "yadrenbatona". Bez toga bi bilo teško razumjeti bit problema s kojima se SAD suočavaju, a koji pokušavaju sakriti barem zadnjih 15 godina. Sjećate se, bomba se sastoji od "spremnika s termonuklearnim gorivom" i plutonijevog okidača - upaljača. S tricijem nema problema. Litij-6 deuterid je čvrsta tvar i prilično stabilna po svojim karakteristikama. Konvencionalni eksplozivi, koji čine detonacijsku sferu inicijalnog inicijatora okidača, sigurno mijenjaju svoje karakteristike tijekom vremena, ali njihova zamjena ne predstavlja poseban problem. Ali postoje pitanja o plutoniju.

Plutonij za oružje - raspada se. Konstantno i nezaustavljivo. Problem borbene učinkovitosti “starih” plutonijevih punjenja je u tome što se s vremenom smanjuje koncentracija plutonija 239. Zbog alfa raspada (jezgre plutonija-239 “gube” alfa čestice, koje su jezgre atoma helija), primjesa urana nastaje umjesto 235. Sukladno tome raste kritična masa. Za čisti plutonij 239 to je 11 kg (kugla od 10 cm), za uran je 47 kg (kugla od 17 cm). Uran -235 također se raspada (to je isto kao u slučaju plutonija-239, također alfa raspad), kontaminirajući plutonij sferu torijem-231 i helijem.Primjesa plutonija 241 (i uvijek je tu, iako djelić postotka) s vremenom poluraspada od 14 godina, također se raspada (u ovom slučaju već je u tijeku beta raspad - Plutonij-241 "gubi" elektron i neutrino), dajući Americij 241, što dodatno pogoršava kritične pokazatelje (Americij-241 raspada se u alfa verziji na Neptunij-237 i isti helij).

Kad sam govorio o hrđi, nisam se baš šalio. Plutonij naplaćuje "starost". I čini se da ih je nemoguće "ažurirati". Da, teoretski, možete promijeniti dizajn inicijatora, rastopiti 3 stare kuglice, spojiti 2 nove od njih... Povećanjem mase uzimajući u obzir degradaciju plutonija. Međutim, "prljavi" plutonij je nepouzdan. Čak i povećana "lopta" možda neće dosegnuti superkritično stanje kada se komprimira tijekom eksplozije... A ako se iznenada, nekim statističkim hirom, u rezultirajućoj lopti formira povećani sadržaj plutonija-240 (nastalog od 239 hvatanjem neutrona) , onda naprotiv, može udariti točno u tvornicu Kritična vrijednost je 7% plutonija-240, prekoračenje koje može dovesti do elegantno formuliranog “problema” - “preuranjene detonacije”.
Stoga dolazimo do zaključka da za obnovu flote B61 Sjedinjenim Državama trebaju novi, svježi inicijatori plutonija. Ali službeno, reaktori za razmnožavanje u Americi zatvoreni su još 1988. godine. Ima, naravno, još akumuliranih rezervi. U Ruskoj Federaciji do 2007. nakupljeno je 170 tona plutonija za oružje, u SAD-u 103 tone. Iako te rezerve također "stare". Osim toga, sjećam se NASA-inog članka da Sjedinjene Države imaju dovoljno plutonija-238 samo za nekoliko RTG-ova. Ministarstvo energetike obećava NASA-i 1,5 kg plutonija-238 godišnje. “New Horizons” ima RTG od 220 W koji sadrži 11 kilograma. “Curiosity” - nosi RTG s 4,8 kg. Štoviše, postoje sugestije da je ovaj plutonij već kupljen u Rusiji...

Time se podiže veo tajne nad pitanjem “masovnog sušenja” američkog taktičkog nuklearnog oružja. Sumnjam da su rastavili sve B61 proizvedene prije ranih 80-ih 20. stoljeća, da tako kažem, kako bi izbjegli "iznenadne nesreće". I također s obzirom na nepoznato: - hoće li proizvod raditi kako treba, ako mu, ne daj Bože, privuče pažnju? praktična aplikacija? No, sada se počeo približavati rok za ostatak arsenala, a s njim očito stari trikovi više ne prolaze. Bombe treba rastaviti, ali nema više ništa za izradu novih u Americi. Od riječi – općenito. Tehnologije obogaćivanja urana su izgubljene, proizvodnja plutonija za oružje sada je zaustavljena međusobnim dogovorom između Rusije i Sjedinjenih Država, specijalni reaktori su zaustavljeni. Stručnjaka praktički više nema. Da, i novac za početak ovih nuklearnih plesova od početka pravu količinu, kako se pokazalo, ni Sjedinjene Države više nemaju. Ali nemoguće je napustiti taktičko nuklearno oružje iz niza političkih razloga. I općenito, u Sjedinjenim Državama svi su, od političara do vojnih stratega, previše navikli imati taktičku nuklearnu palicu. Bez nje se osjećaju nekako nelagodno, hladno, uplašeno i jako usamljeno.

Međutim, sudeći prema informacijama iz otvorenih izvora, nuklearno punjenje u B61 još nije u potpunosti "istrunulo". Proizvod će i dalje raditi 15 - 20 godina. Drugo je pitanje da možete zaboraviti na postavljanje na maksimalnu snagu. Znači što? Stoga moramo smisliti kako se ista bomba može točnije postaviti! Proračuni pomoću matematičkih modela pokazali su da smanjenjem polumjera kruga u koji proizvod jamči pad na 30 metara, te osiguravanjem ne kopnene, već podzemne detonacije bojne glave na dubini od najmanje 3 do 12 metara, razorna snaga udarca, zbog procesa koji teku u okruženju gustog tla, rezultat je isti, a snaga eksplozije može se smanjiti i do 15 puta. Grubo govoreći, isti rezultat se postiže sa 17 kilotona, umjesto sa 170. Kako to učiniti? Da, osnovno, Watsone!
Zračne snage koriste tehnologiju zajedničkog izravnog napada streljiva (JDAM) gotovo 20 godina. Uzmite običnu "glupu" (od engleskog dumb) bombu.

Priložen je komplet za navođenje, uključujući korištenje GPS-a, repni dio je zamijenjen iz pasivnog u aktivno upravljanje prema naredbama s putnog računala, a tu je i nova, "pametna" bomba, sposobna pogoditi ciljati točno. Osim toga, zamjenom materijala nekih elemenata karoserije i oplate glave moguće je optimizirati putanju proizvoda koji nailazi na prepreku kako bi zahvaljujući vlastitoj kinetičkoj energiji mogao prodrijeti u tlo do potrebne dubine prije nego što eksplozija Tehnologiju je razvila korporacija Boeing 1997. prema zajedničkoj narudžbi Ratnog zrakoplovstva i Mornarice SAD-a. Tijekom "Drugog iračkog rata" bio je poznat slučaj JDAM-a teškog 500 kilograma koji je pogodio irački bunker koji se nalazio 18 metara ispod zemlje. Štoviše, detonacija bojeve glave same bombe dogodila se na minus trećoj razini bunkera, koja se nalazi još 12 metara niže. Rečeno, učinjeno! Sjedinjene Države imaju program modernizacije svih 400 "taktičkih" i 200 "rezervnih" B61 u najnoviju modernizaciju B61-12. Međutim, postoje glasine da će opcije "visokih zgrada" također potpasti pod ovaj program.

Fotografija iz programa testiranja jasno pokazuje da su inženjeri išli upravo tim putem. Ne biste trebali obraćati pažnju na dršku koja strši iza stabilizatora. Ovo je element za pričvršćivanje na ispitnu klupu u zračnom tunelu.

Važno je napomenuti da se u središnjem dijelu proizvoda pojavio umetak u kojem se nalaze raketni motori male snage, čiji ispuh mlaznica osigurava bombi vlastitu rotaciju duž uzdužne osi. U kombinaciji s glavom za samonavođenje i aktivnim kormilom, B61-12 sada može klizati na udaljenosti do 120 - 130 kilometara, omogućujući zrakoplovu nosaču da ga ispusti bez ulaska u zonu protuzračne obrane cilja.
Zračne snage SAD-a su 20. listopada 2015. provele testiranje ispuštanja uzorka nove taktičke termonuklearne bombe na poligonu u Nevadi, koristeći lovac-bombarder F-15E kao nosač. Streljivo bez punjenja pouzdano je pogodilo krug s radijusom od 30 metara.

Što se tiče točnosti (QUO):

To znači da su formalno Amerikanci uspjeli (imaju izraz) uhvatiti Boga za bradu. Pod krinkom "jednostavne modernizacije jednog vrlo, vrlo starog proizvoda", koji, osim toga, ne potpada ni pod jedan od novozaključenih sporazuma, Sjedinjene Države stvorile su "nuklearno šilo" povećanog dometa i točnosti. Uzimajući u obzir osobitosti fizike udarnog vala podzemne eksplozije i modernizaciju bojeve glave na 0,3 - 1,5 - 10 - 35 (prema drugim izvorima do 50) kilotona, u prodornom načinu rada B61-12 može pružiti isto razaranje kao u konvencionalnoj prizemnoj eksploziji kapaciteta od 750 do 1250 kilotona.

Istina, naličje uspjeha bili su... novac i saveznici. Pentagon je od 2010. potrošio samo 2 milijarde dolara na potragu za rješenjem, uključujući i testove bacanja na poligonu, što je za američke standarde čista besmislica. Istina, nameće se zlonamjerno pitanje: što su to smislili tako novoga, s obzirom da najskuplji serijski komplet opreme za naknadnu ugradnju konvencionalne visokoeksplozivne bombe tipa GBU, usporedive veličine i težine, košta samo 75 tisuća kuna. dolara? Pa dobro, zašto gledati u tuđi džep.
Druga stvar je da stručnjaci iz NNSA-e sami predviđaju troškove pretvorbe cjelokupnog sadašnjeg B61 streljiva u iznosu od najmanje 8,1 milijardi dolara do 2024. godine. To je ako ništa nigdje ne poskupi do tog vremena, što je apsolutno fantastično očekivanje za američke vojne programe. Iako... čak i da se ovaj proračun podijeli na 600 proizvoda namijenjenih modernizaciji, kalkulator mi govori da će novca trebati najmanje 13,5 milijuna dolara po komadu. Koliko je ovo skuplje, s obzirom na maloprodajnu cijenu običnog kompleta za "obavještajnu bombu"?

Međutim, postoji vrlo različita od nule vjerojatnost da cijeli program B61-12 nikada neće biti u potpunosti implementiran. Taj je iznos već izazvao ozbiljno nezadovoljstvo Kongresa SAD-a koji je ozbiljno angažiran u traženju prilika za izdvajanje potrošnje i smanjenje proračunski programi. Uključujući obranu. Pentagon se, naravno, bori do smrti. Zamjenica ministra obrane za globalnu strategiju Madeleine Creedon rekla je na kongresnom saslušanju da "utjecaj sekvestracije prijeti potkopavanjem napora [modernizacije nuklearnog oružja] i daljnjim povećanjem neplaniranih troškova produljenjem razdoblja razvoja i proizvodnje." Prema njezinim riječima, već u sadašnjem obliku, smanjenje proračuna dovelo je do odgode početka programa modernizacije B61 za oko šest mjeseci. Oni. Početak serijske proizvodnje B61-12 pomaknut je za početak 2020. godine.

S druge strane, civilni kongresnici koji sjede u raznim kontrolnim, nadzornim i kojekakvim proračunskim i financijskim komisijama imaju svoje razloge za sekvestraciju. Zrakoplov F-35, koji se smatra glavnim nosačem novih termonuklearnih bombi, još uvijek zapravo ne leti. Program njegove opskrbe trupa ponovno je poremećen i ne zna se hoće li uopće biti proveden. Europski NATO partneri sve više izražavaju zabrinutost zbog opasnosti povećanja "taktičke sofisticiranosti" moderniziranog B61 i neizbježnog "nekakvog odgovora Rusije". A tijekom proteklih nekoliko godina već je uspio pokazati svoju sposobnost obrane od novih prijetnji na potpuno asimetrične načine. Bez obzira na to kako se pokazalo da kao rezultat uzvratnih mjera Moskve, nuklearna sigurnost u Europi, unatoč slatkim govorima Washingtona, nije porasla, već, naprotiv, nije se smanjila. Oni se sve više drže želje za Europom bez nuklearnog oružja. I nimalo nisu zadovoljni moderniziranim termonuklearnim bombama. Možda je nova britanska premijerka u svom prvom govoru po preuzimanju dužnosti obećala nešto o nuklearnom odvraćanju. Ostatak, posebice Njemačka, Francuska i Italija, nimalo se ne srame izjaviti da im taktičko nuklearno oružje može biti od najmanje pomoći u njihovim stvarnim problemima s migrantima i terorističkim prijetnjama.

Ali Pentagon i dalje nema kamo. Ako ne modernizirate ove bombe u sljedećih 4-8 godina, tada će "hrđa pojesti" pola sadašnjeg streljiva... A nakon još pet godina pitanje modernizacije može nestati samo od sebe, da tako kažem, zbog nestanka predmeta za modernizaciju.
A, usput, iste probleme imaju i s punjenjem bojevih glava strateškog nuklearnog oružja...

izvori

Mnogi naši čitatelji povezuju hidrogensku bombu s atomskom, samo puno snažnijom. Zapravo, radi se o fundamentalno novom oružju, čije je stvaranje zahtijevalo nesrazmjerno velike intelektualne napore i radi na bitno drugačijim fizičkim principima.

Uredništvo PM

"Napuhati"

Moderna bomba

Jedina stvar koja je zajednička atomskoj i hidrogenskoj bombi je da obje oslobađaju kolosalnu energiju skrivenu u atomskoj jezgri. To se može učiniti na dva načina: podijeliti teške jezgre, na primjer, urana ili plutonija, na lakše (reakcija fisije) ili prisiliti najlakše izotope vodika na spajanje (reakcija fuzije). Kao rezultat obje reakcije, masa dobivenog materijala uvijek je manja od mase izvornih atoma. Ali masa ne može nestati bez traga - ona se pretvara u energiju prema poznatoj Einsteinovoj formuli E=mc2.

atomska bomba

Za izradu atomske bombe nužan i dovoljan uvjet je nabavka fisibilnog materijala u dovoljnim količinama. Posao je dosta radno intenzivan, ali nisko intelektualan, bliži rudarskoj industriji nego visokoj znanosti. Glavni resursi za stvaranje takvog oružja troše se na izgradnju ogromnih rudnika i postrojenja za obogaćivanje urana. Dokaz jednostavnosti uređaja je činjenica da je između proizvodnje plutonija potrebnog za prvu bombu i prve sovjetske nuklearne eksplozije prošlo manje od mjesec dana.

Prisjetimo se ukratko principa rada takve bombe, poznatog iz školskih tečajeva fizike. Temelji se na svojstvu urana i nekih transuranijevih elemenata, primjerice plutonija, da tijekom raspada oslobađaju više od jednog neutrona. Ovi se elementi mogu raspasti ili spontano ili pod utjecajem drugih neutrona.

Oslobođeni neutron može napustiti radioaktivni materijal ili se može sudariti s drugim atomom, uzrokujući novu reakciju fisije. Kada se prekorači određena koncentracija tvari (kritična masa), broj novorođenih neutrona, koji uzrokuju daljnju fisiju atomske jezgre, počinje premašivati broj jezgri u raspadu. Broj raspadnutih atoma počinje rasti poput lavine, rađajući nove neutrone, odnosno dolazi do lančane reakcije. Za uran-235 kritična masa je oko 50 kg, za plutonij-239 - 5,6 kg. Odnosno, kuglica plutonija teška nešto manje od 5,6 kg samo je topli komad metala, a masa nešto veća traje samo nekoliko nanosekundi.

Sam rad bombe je jednostavan: uzmemo dvije hemisfere urana ili plutonija, svaka nešto manje od kritične mase, postavimo ih na udaljenost od 45 cm, prekrijemo ih eksplozivom i detoniramo. Uran ili plutonij se sinterira u komad superkritične mase i započinje nuklearna reakcija. Svi. Postoji još jedan način za pokretanje nuklearne reakcije - komprimirati komad plutonija snažnom eksplozijom: udaljenost između atoma će se smanjiti, a reakcija će započeti pri nižoj kritičnoj masi. Svi moderni atomski detonatori rade na ovom principu.

Problemi s atomskom bombom počinju od trenutka kada želimo povećati snagu eksplozije. Jednostavno povećanje fisijskog materijala nije dovoljno - čim njegova masa dosegne kritičnu masu, on detonira. Izmišljene su razne domišljate sheme, na primjer, da se bomba ne napravi od dva dijela, nego od više, zbog čega je bomba počela nalikovati naranči bez crijeva, a zatim ju je jednom eksplozijom, ali ipak snagom, sklopila u jedan komad. od preko 100 kilotona, problemi su postali nepremostivi.

H-bomba

Ali gorivo za termonuklearnu fuziju nema kritičnu masu. Ovdje Sunce, ispunjeno termonuklearnim gorivom, visi iznad glave, u njemu se milijardama godina odvija termonuklearna reakcija i ništa ne eksplodira. Osim toga, tijekom reakcije sinteze npr. deuterija i tricija (teškog i superteškog izotopa vodika) oslobađa se 4,2 puta više energije nego pri izgaranju iste mase urana-235.

Izrada atomske bombe bila je više eksperimentalni nego teoretski proces. Stvaranje hidrogenske bombe zahtijevalo je pojavu potpuno novih fizikalnih disciplina: fizike visokotemperaturne plazme i ultravisokih tlakova. Prije početka konstruiranja bombe bilo je potrebno temeljito razumjeti prirodu fenomena koji se događaju samo u jezgri zvijezda. Tu nikakvi eksperimenti nisu mogli pomoći - alati istraživača bili su samo teorijska fizika i viša matematika. Nije slučajno da ogromna uloga u razvoju termonuklearnog oružja pripada matematičarima: Ulamu, Tihonovu, Samarskom itd.

Klasično super

Do kraja 1945. Edward Teller predložio je dizajn prve hidrogenske bombe, nazvane "klasična super". Za stvaranje monstruoznog tlaka i temperature potrebne za pokretanje fuzijske reakcije trebalo je koristiti konvencionalnu atomsku bombu. Sam “klasični super” bio je dugačak cilindar ispunjen deuterijem. Također je osigurana srednja komora za "paljenje" sa smjesom deuterija i tricija - reakcija sinteze deuterija i tricija počinje pri nižem tlaku. Po analogiji s vatrom, deuterij je trebao imati ulogu drva za ogrjev, mješavina deuterija i tricija - čaša benzina, a atomska bomba - šibica. Ova shema je nazvana "lula" - vrsta cigare s atomskim upaljačem na jednom kraju. Sovjetski fizičari počeli su razvijati hidrogensku bombu koristeći istu shemu.

Međutim, matematičar Stanislav Ulam je pomoću običnog kliznog pravila dokazao Telleru da je pojava fuzijske reakcije čistog deuterija u “superu” teško moguća, a smjesa bi zahtijevala toliku količinu tricija da bi za njegovu proizvodnju trebalo biti potrebno praktički zamrznuti proizvodnju plutonija za oružje u Sjedinjenim Državama.

Puff sa šećerom

Sredinom 1946. Teller je predložio još jedan dizajn hidrogenske bombe - "budilicu". Sastojao se od izmjeničnih sferičnih slojeva urana, deuterija i tricija. Tijekom nuklearne eksplozije središnjeg naboja plutonija stvoreni su potrebni tlak i temperatura za početak termonuklearne reakcije u ostalim slojevima bombe. Međutim, "budilica" je zahtijevala atomski inicijator velike snage, a Sjedinjene Države (kao i SSSR) imale su problema s proizvodnjom urana i plutonija za oružje.

U jesen 1948. Andrej Saharov došao je do sličnog plana. U Sovjetskom Savezu dizajn se zvao "sloyka". Za SSSR, koji nije imao vremena proizvesti uran-235 i plutonij-239 za oružje u dovoljnim količinama, Saharovljeva lisnata pasta bila je lijek za sve. I zato.

U konvencionalnoj atomskoj bombi prirodni uran-238 ne samo da je beskoristan (energija neutrona tijekom raspada nije dovoljna za pokretanje fisije), već je i štetan jer željno apsorbira sekundarne neutrone, usporavajući lančanu reakciju. Stoga se 90% urana za oružje sastoji od izotopa urana-235. Međutim, neutroni koji nastaju termonuklearnom fuzijom imaju 10 puta veću energiju od fisijskih neutrona, a prirodni uran-238 ozračen takvim neutronima počinje izvrsno fisirati. Nova bomba omogućila je korištenje urana-238, koji se prije smatrao otpadnim proizvodom, kao eksploziv.

Vrhunac Saharovljevog "lisnatog tijesta" također je bila upotreba bijele svijetle kristalne tvari, litijevog deuterida 6LiD, umjesto tricija s akutnim nedostatkom.

Kao što je gore spomenuto, mješavina deuterija i tricija zapali se mnogo lakše od čistog deuterija. No, tu prestaju prednosti tricija i ostaju samo nedostaci: u dobrom stanju tricij je plin koji uzrokuje poteškoće u skladištenju; tricij je radioaktivan i raspada se u stabilni helij-3, koji aktivno troši prijeko potrebne brze neutrone, ograničavajući rok trajanja bombe na nekoliko mjeseci.

Neradioaktivni litijev deutrid, kada se ozrači sporim fisijskim neutronima - posljedicama eksplozije atomskog fitilja - pretvara se u tricij. Dakle, zračenje primarne atomske eksplozije trenutno proizvodi dovoljnu količinu tricija za daljnju termonuklearnu reakciju, a deuterij je u početku prisutan u litijevom deutridu.

Upravo je takva bomba, RDS-6s, uspješno testirana 12. kolovoza 1953. na tornju poligona Semipalatinsk. Snaga eksplozije bila je 400 kilotona, a još uvijek se raspravlja radi li se o pravoj termonuklearnoj eksploziji ili o supersnažnoj atomskoj. Uostalom, reakcija termonuklearne fuzije u Saharovljevom lisnatom tijestu nije činila više od 20% ukupne snage naboja. Glavni doprinos eksploziji dala je reakcija raspada urana-238 ozračenog brzim neutronima, zahvaljujući čemu su RDS-6s otvorile eru takozvanih “prljavih” bombi.

Činjenica je da glavna radioaktivna kontaminacija dolazi od produkata raspada (osobito stroncija-90 i cezija-137). U biti, Saharovljevo "lisnato tijesto" bilo je ogromna atomska bomba, samo malo poboljšana termonuklearnom reakcijom. Nije slučajno da je samo jedna eksplozija "lisnatog tijesta" proizvela 82% stroncija-90 i 75% cezija-137, koji su ušli u atmosferu tijekom cijele povijesti poligona Semipalatinsk.

američke bombe

Međutim, Amerikanci su bili ti koji su prvi aktivirali hidrogensku bombu. Dana 1. studenog 1952. termonuklearni uređaj Mike, snage 10 megatona, uspješno je testiran na atolu Elugelab u Tihom oceanu. Američku napravu od 74 tone teško bi bilo nazvati bombom. "Mike" je bio glomazan uređaj veličine dvokatnice, napunjen tekućim deuterijem na temperaturi blizu apsolutne nule (Saharovljevo "lisnato tijesto" bilo je potpuno prenosiv proizvod). No, vrhunac “Mikea” nije njegova veličina, već genijalni princip kompresije termonuklearnog eksploziva.

Prisjetimo se da je glavna ideja hidrogenske bombe stvoriti uvjete za fuziju (ultravisoki tlak i temperatura) kroz nuklearnu eksploziju. U "puff" shemi, nuklearni naboj nalazi se u središtu, pa stoga ne komprimira deuterij koliko ga raspršuje prema van - povećanje količine termonuklearnog eksploziva ne dovodi do povećanja snage - jednostavno ne imati vremena za detonaciju. Upravo to ograničava maksimalnu snagu ove sheme - najsnažniji "puff" na svijetu, Orange Herald, kojeg su Britanci raznijeli 31. svibnja 1957., dao je samo 720 kilotona.

Bilo bi idealno kad bismo mogli natjerati atomski fitilj da eksplodira unutra, sabijajući termonuklearni eksploziv. Ali kako to učiniti? Edward Teller iznio je briljantnu ideju: komprimirati termonuklearno gorivo ne mehaničkom energijom i protokom neutrona, već zračenjem primarnog atomskog fitilja.

U novi dizajn Tellerova početna atomska jedinica odvojena je od termonuklearne jedinice. Kada se aktivirao atomski naboj, rendgensko zračenje prethodilo je udarnom valu i proširilo se duž stijenki cilindričnog tijela, isparavajući i pretvarajući polietilen u plazmu unutarnja obloga tijelo bombe. Plazma je zauzvrat emitirala mekše X-zrake, koje su apsorbirali vanjski slojevi unutarnjeg cilindra urana-238 - "gurača". Slojevi su počeli eksplozivno isparavati (ta se pojava naziva ablacija). Vruća uranova plazma može se usporediti s mlazovima supersnažnog raketnog motora čiji se potisak usmjerava u cilindar s deuterijem. Cilindar s uranom se srušio, tlak i temperatura deuterija dosegli su kritičnu razinu. Isti je tlak stisnuo središnju plutonijevu cijev do kritične mase i ona je detonirala. Eksplozija plutonijevog fitilja pritisnula je deuterij iznutra, dodatno sabijajući i zagrijavajući termonuklearni eksploziv, koji je detonirao. Intenzivna struja neutrona cijepa jezgre urana-238 u "guraču", uzrokujući reakciju sekundarnog raspada. Sve se to dogodilo prije trenutka kada je udarni val primarne nuklearne eksplozije stigao do termonuklearne jedinice. Izračun svih tih događaja, koji se odvijaju u milijarditim dijelovima sekunde, zahtijevao je snagu najjačih matematičara na planetu. Kreatori "Mikea" nisu doživjeli užas od eksplozije od 10 megatona, već neopisivo oduševljenje - uspjeli su ne samo razumjeti procese koji stvarni svijet ići samo do jezgri zvijezda, ali i eksperimentalno testirati svoje teorije postavljanjem vlastite male zvijezde na Zemlji.

Bravo

Nakon što su nadmašili Ruse u ljepoti dizajna, Amerikanci nisu uspjeli učiniti svoj uređaj kompaktnim: koristili su tekući prehlađeni deuterij umjesto Saharovljevog praškastog litij deuterida. U Los Alamosu su na Saharovljevo “lisnato tijesto” reagirali pomalo sa zavišću: “umjesto ogromne krave s kantom sirovog mlijeka, Rusi koriste vrećicu mlijeka u prahu”. Međutim, obje strane nisu uspjele sakriti tajne jedna od druge. Amerikanci su 1. ožujka 1954. u blizini atola Bikini testirali 15-megatonsku bombu “Bravo” s litijevim deuteridom, a 22. studenoga 1955. prvu sovjetsku dvostupanjsku termonuklearnu bombu RDS-37 snage 1,7 megatona. eksplodirao iznad poligona Semipalatinsk, uništivši gotovo polovicu poligona. Od tada je dizajn termonuklearne bombe doživio manje promjene (na primjer, između početne bombe i glavnog punjenja pojavio se uranijski štit) i postao je kanonski. I nema više velikih misterija prirode na svijetu koje bi se mogle riješiti tako spektakularnim eksperimentom. Možda rođenje supernove.