Istoria bombei cu hidrogen din nucleare. Cum „ruginesc” bombele termonucleare. De la arme atomice la termonucleare

La 16 ianuarie 1963, Nikita Hrușciov a anunțat crearea unei bombe cu hidrogen în URSS. Și aceasta este o altă ocazie de a aminti amploarea consecințelor sale devastatoare și amenințarea reprezentată de armele de distrugere în masă.

La 16 ianuarie 1963, Nikita Hrușciov a anunțat că a fost creată o bombă cu hidrogen în URSS, după care au fost oprite testele nucleare. Criza din Caraibe din 1962 a arătat cât de fragilă și lipsită de apărare poate fi lumea pe fundalul unei amenințări nucleare, așa că într-o cursă fără sens de a se distruge reciproc, URSS și SUA au reușit să ajungă la un compromis și să semneze primul tratat care a reglementat dezvoltarea armelor nucleare, Tratatul de interzicere a testelor nucleare, în atmosferă, spațiu și sub apă, la care s-au alăturat ulterior multe țări ale lumii.

În URSS și SUA, testele de arme nucleare au fost efectuate de la mijlocul anilor 1940. Posibilitatea teoretică de obținere a energiei prin fuziune termonucleară era cunoscută încă dinainte de al Doilea Război Mondial. Se știe, de asemenea, că în Germania, în 1944, se lucrează pentru inițierea fuziunii termonucleare prin comprimarea combustibilului nuclear folosind încărcături de explozivi convenționali, dar acestea nu au avut succes deoarece nu au reușit să obțină temperaturile și presiunile necesare.

De-a lungul celor 15 ani de testare a armelor nucleare în URSS și SUA, s-au făcut numeroase descoperiri în domeniul chimiei și fizicii, care au dus la producerea a două tipuri de bombe - atomică și hidrogen. Principiul funcționării lor este ușor diferit: dacă explozia unei bombe atomice duce la dezintegrarea nucleului, atunci bomba cu hidrogen explodează datorită sintezei elementelor cu eliberarea unei cantități enorme de energie. Este această reacție care are loc în interiorul stelelor, unde, sub influența temperaturilor ultraînalte și a presiunii gigantice, nucleele de hidrogen se ciocnesc și se contopesc în nuclee mai grele de heliu. Cantitatea de energie rezultată este suficientă pentru a începe o reacție în lanț care implică tot hidrogenul posibil. De aceea stelele nu se sting, iar explozia unei bombe cu hidrogen are o putere atât de distructivă.

Cum functioneaza?

Oamenii de știință au copiat această reacție folosind izotopi lichizi ai hidrogenului - deuteriu și tritiu, care au dat numele de „bombă cu hidrogen”. Ulterior, s-a folosit deuterură de litiu-6, un compus solid al deuteriului și un izotop al litiului, care în proprietățile sale chimice este un analog al hidrogenului. Astfel, deuterura de litiu-6 este un combustibil pentru bombe și, de fapt, se dovedește a fi mai „curat” decât uraniul-235 sau plutoniul, care sunt folosite în bombele atomice și provoacă radiații puternice. Cu toate acestea, pentru ca reacția cu hidrogen în sine să înceapă, ceva trebuie să crească foarte puternic și dramatic temperaturile din interiorul proiectilului, pentru care se folosește o încărcătură nucleară convențională. Dar containerul pentru combustibilul termonuclear este realizat din uraniu-238 radioactiv, alternându-l cu straturi de deuteriu, motiv pentru care primele bombe sovietice de acest tip au fost numite „straturi”. Din cauza lor, toate ființele vii, chiar și la o distanță de sute de kilometri de explozie și supraviețuind exploziei, pot primi o doză de radiații care va duce la îmbolnăviri grave și moarte.

De ce explozia formează o „ciupercă”?

De fapt, un nor în formă de ciupercă este un fenomen fizic obișnuit. Astfel de nori se formează în timpul exploziilor obișnuite de putere suficientă, în timpul erupțiilor vulcanice, incendiilor puternice și căderilor de meteoriți. Aerul cald se ridică întotdeauna deasupra aerului rece, dar aici se încălzește atât de repede și atât de puternic încât se ridică într-o coloană vizibilă, se răsucește într-un vârtej inelar și trage un „picior” în spate - o coloană de praf și fum de la suprafața pământul. Urcând, aerul se răcește treptat, devenind ca un nor obișnuit din cauza condensului vaporilor de apă. Cu toate acestea, asta nu este tot. Mult mai periculos pentru oameni unda de soc, divergând de-a lungul suprafeței pământului de la epicentrul exploziei de-a lungul unui cerc cu o rază de până la 700 km și precipitații radioactive care cad chiar din acel nor ciupercă.

60 de bombe cu hidrogen sovietice

Până în 1963, în URSS au fost efectuate peste 200 de explozii de teste nucleare, dintre care 60 au fost termonucleare, adică în acest caz nu a explodat o bombă atomică, ci o bombă cu hidrogen. Trei sau patru experimente puteau fi efectuate pe locurile de testare pe zi, timp în care au fost studiate dinamica exploziei, abilitățile de lovire și potențialele daune aduse inamicului.

Primul prototip a fost aruncat în aer pe 27 august 1949, iar ultimul test al unei arme nucleare în URSS a fost făcut pe 25 decembrie 1962. Toate testele au avut loc în principal în două locații - la locul de testare Semipalatinsk sau „Siyap”, situat pe teritoriul Kazahstanului și pe Novaya Zemlya, un arhipelag din Oceanul Arctic.

12 august 1953: Primul test al bombei cu hidrogen în URSS

Prima explozie de hidrogen a avut loc în Statele Unite în 1952 pe atolul Eniwetok. Acolo au efectuat o explozie a unei încărcături cu o capacitate de 10,4 megatone, care era de 450 de ori puterea bombei Fat Man aruncată asupra Nagasaki. Cu toate acestea, este imposibil să numim acest dispozitiv o bombă în cel mai adevărat sens al cuvântului. Era o clădire cu trei etaje plină cu deuteriu lichid.

Dar prima armă termonucleară din URSS a fost testată în august 1953 la locul de testare de la Semipalatinsk. Era deja o adevărată bombă aruncată dintr-un avion. Proiectul a fost dezvoltat în 1949 (chiar înainte ca prima bombă nucleară sovietică să fie testată) de Andrei Saharov și Yuli Khariton. Puterea exploziei a fost echivalentă cu 400 de kilotone, dar studiile au arătat că puterea ar putea fi crescută la 750 de kilotone, deoarece doar 20% din combustibil a fost consumat într-o reacție termonucleară.

Cea mai puternică bombă din lume

Cea mai puternică explozie din istorie a fost inițiată de un grup de fizicieni nucleari condus de academicianul Academiei de Științe a URSS I.V. Kurchatov la 30 octombrie 1961 la terenul de antrenament Dry Nose din arhipelagul Novaya Zemlya. Puterea măsurată a exploziei a fost de 58,6 megatone, ceea ce a fost de multe ori mai mare decât toate exploziile experimentale efectuate pe teritoriul URSS sau SUA. Inițial a fost planificat ca bomba să fie și mai mare și mai puternică, dar nu a existat nicio aeronavă care să poată ridica mai multă greutate în aer.

Globul de foc al exploziei a atins o rază de aproximativ 4,6 kilometri. Teoretic, ar putea crește la suprafața pământului, dar acest lucru a fost împiedicat de o undă de șoc reflectată, care a ridicat fundul mingii și a aruncat-o departe de suprafață. Explozia de ciuperci nucleare a crescut la o înălțime de 67 de kilometri (pentru comparație: avioanele moderne de pasageri zboară la o altitudine de 8-11 kilometri). Valul apreciabil de presiune atmosferică care a apărut în urma exploziei a înconjurat de trei ori globul, răspândindu-se în doar câteva secunde, iar unda sonoră a ajuns la insula Dikson la o distanță de aproximativ 800 de kilometri de epicentrul exploziei (distanța de la Moscova la Sankt Petersburg). Totul la o distanță de doi sau trei kilometri era contaminat cu radiații.

Bomba cu hidrogen sau termonucleară a devenit piatra de temelie a cursei înarmărilor dintre SUA și URSS. Cele două superputeri se ceartă de câțiva ani despre cine va fi primul proprietar al unui nou tip de armă distructivă.

proiect de arme termonucleare

La începutul Războiului Rece, testarea bombei cu hidrogen a fost cel mai important argument pentru conducerea URSS în lupta împotriva Statelor Unite. Moscova dorea să obțină paritatea nucleară cu Washingtonul și a investit sume uriașe de bani în cursa înarmărilor. Cu toate acestea, lucrările la crearea unei bombe cu hidrogen au început nu datorită finanțării generoase, ci datorită rapoartelor agenților secreti din America. În 1945, Kremlinul a aflat că Statele Unite se pregătesc să creeze o nouă armă. Era o super-bombă, al cărei proiect se numea Super.

Sursa de informații valoroase a fost Klaus Fuchs, angajat al Laboratorului Național Los Alamos din SUA. El a oferit Uniunii Sovietice informații specifice care priveau evoluțiile secrete americane ale superbombei. Până în 1950, proiectul Super a fost aruncat la gunoi, deoarece oamenii de știință occidentali au devenit clar că o astfel de schemă pentru o nouă armă nu poate fi implementată. Șeful acestui program a fost Edward Teller.

În 1946, Klaus Fuchs și John au dezvoltat ideile proiectului Super și și-au brevetat propriul sistem. Fundamental nou în el a fost principiul imploziei radioactive. În URSS, această schemă a început să fie luată în considerare puțin mai târziu - în 1948. În general, putem spune că la etapa inițială s-a bazat complet pe informații americane primite de informații. Dar, continuând cercetările pe baza acestor materiale, oamenii de știință sovietici au fost vizibil înaintea omologilor lor occidentali, ceea ce a permis URSS să obțină mai întâi prima, și apoi cea mai puternică bombă termonucleară.

La 17 decembrie 1945, la o reuniune a unui comitet special înființat în cadrul Consiliului Comisarilor Poporului din URSS, fizicienii nucleari Yakov Zel'dovich, Isaak Pomeranchuk și Julius Khartion au făcut un raport „Utilizarea energiei nucleare a elementelor ușoare”. Această lucrare a luat în considerare posibilitatea utilizării unei bombe cu deuteriu. Acest discurs a fost începutul programului nuclear sovietic.

În 1946, studiile teoretice ale palanului au fost efectuate la Institutul de Fizică Chimică. Primele rezultate ale acestei lucrări au fost discutate la una dintre ședințele Consiliului Științific și Tehnic din Prima Direcție Principală. Doi ani mai târziu, Lavrenty Beria ia instruit pe Kurchatov și Khariton să analizeze materialele despre sistemul von Neumann, care au fost livrate Uniunii Sovietice datorită agenților ascunși din vest. Datele din aceste documente au dat un impuls suplimentar cercetării, datorită cărora a luat naștere proiectul RDS-6.

Evie Mike și Castle Bravo

La 1 noiembrie 1952, americanii au testat prima bombă termonucleară din lume.Nu era încă o bombă, ci deja cea mai importantă componentă a ei. Explozia a avut loc pe atolul Enivotek, în Oceanul Pacific. și Stanislav Ulam (fiecare dintre ei este de fapt creatorul bombei cu hidrogen) a dezvoltat cu puțin timp înainte un design în două etape, pe care americanii l-au testat. Dispozitivul nu putea fi folosit ca armă, deoarece a fost produs folosind deuteriu. În plus, s-a remarcat prin greutatea și dimensiunile sale enorme. Un astfel de proiectil pur și simplu nu putea fi aruncat dintr-o aeronavă.

Testul primei bombe cu hidrogen a fost efectuat de oamenii de știință sovietici. După ce Statele Unite au aflat despre utilizarea cu succes a RDS-6, a devenit clar că era necesar să se reducă cât mai curând posibil decalajul cu rușii în cursa înarmărilor. Testul american a trecut la 1 martie 1954. Atolul Bikini din Insulele Marshall a fost ales ca loc de testare. Arhipelagurile Pacificului nu au fost alese întâmplător. Aici nu era aproape nicio populație (și acei puțini oameni care locuiau pe insulele din apropiere au fost evacuați în ajunul experimentului).

Cea mai devastatoare explozie americană cu hidrogen a devenit cunoscută sub numele de „Castelul Bravo”. Puterea de încărcare s-a dovedit a fi de 2,5 ori mai mare decât se aștepta. Explozia a dus la contaminarea cu radiații a unei zone extinse (multe insule și Oceanul Pacific), ceea ce a dus la un scandal și o revizuire a programului nuclear.

Dezvoltarea RDS-6

Proiectul primei bombe termonucleare sovietice a fost numit RDS-6s. Planul a fost scris de remarcabilul fizician Andrei Saharov. În 1950, Consiliul de Miniștri al URSS a decis să se concentreze asupra creării de noi arme în KB-11. Conform acestei decizii, un grup de oameni de știință condus de Igor Tamm a mers la Arzamas-16 închis.

Special pentru acest proiect grandios, a fost pregătit situl de testare Semipalatinsk. Înainte de începerea testului bombei cu hidrogen, acolo au fost instalate numeroase dispozitive de măsurare, filmare și înregistrare. În plus, în numele oamenilor de știință, acolo au apărut aproape două mii de indicatori. Zona afectată de testul bombei cu hidrogen a cuprins 190 de structuri.

Experimentul Semipalatinsk a fost unic nu numai datorită noului tip de armă. Au fost utilizate prize unice concepute pentru probe chimice și radioactive. Numai o undă de șoc puternică le-ar putea deschide. Dispozitivele de înregistrare și filmare au fost instalate în structuri fortificate special pregătite la suprafață și în buncăre subterane.

ceas deşteptător

În 1946, Edward Teller, care a lucrat în Statele Unite, a dezvoltat prototipul RDS-6. Se numea Ceas cu alarmă. Inițial, proiectul acestui dispozitiv a fost propus ca alternativă la Super. În aprilie 1947, la laboratorul Los Alamos a început o serie întreagă de experimente pentru a investiga natura principiilor termonucleare.

De la ceasul cu alarmă, oamenii de știință se așteptau la cea mai mare eliberare de energie. În toamnă, Teller a decis să folosească deuterură de litiu drept combustibil pentru dispozitiv. Cercetătorii nu utilizaseră încă această substanță, dar se așteptau ca aceasta să crească eficiența.În mod interesant, Teller a notat deja în memoriile sale dependența programului nuclear de dezvoltarea ulterioară a computerelor. Această tehnică a fost necesară de către oamenii de știință pentru calcule mai precise și mai complexe.

Ceasul cu alarmă și RDS-6 aveau multe în comun, dar diferă în multe privințe. Versiunea americană nu a fost la fel de practică ca cea sovietică datorită dimensiunii sale. El a moștenit dimensiunea mare din proiectul Super. În cele din urmă, americanii au fost nevoiți să abandoneze această dezvoltare. Ultimele studii au avut loc în 1954, după care a devenit clar că proiectul nu era rentabil.

Explozia primei bombe termonucleare

Primul test al unei bombe cu hidrogen din istoria omenirii a avut loc pe 12 august 1953. Dimineața, la orizont a apărut un fulger strălucitor, care a orbit chiar și prin ochelari de protecție. Explozia RDS-6 s-a dovedit a fi de 20 de ori mai puternică decât o bombă atomică. Experimentul a fost considerat reușit. Oamenii de știință au reușit să realizeze o descoperire tehnologică importantă. Pentru prima dată, hidrura de litiu a fost folosită ca combustibil. Pe o rază de 4 kilometri de epicentrul exploziei, valul a distrus toate clădirile.

Testele ulterioare ale bombei cu hidrogen din URSS s-au bazat pe experiența acumulată folosind RDS-6. Această armă devastatoare nu era doar cea mai puternică. Un avantaj important al bombei a fost compactitatea ei. Proiectilul a fost plasat în bombardierul Tu-16. Succesul le-a permis oamenilor de știință sovietici să treacă înaintea americanilor. În SUA la vremea aceea exista un dispozitiv termonuclear, de mărimea unei case. Era netransportabil.

Când Moscova a anunțat că bomba cu hidrogen a URSS este gata, Washingtonul a contestat această informație. Principalul argument al americanilor a fost faptul că bomba termonucleară ar trebui să fie fabricată după schema Teller-Ulam. S-a bazat pe principiul imploziei radiațiilor. Acest proiect va fi implementat în URSS peste doi ani, în 1955.

Fizicianul Andrei Saharov a adus cea mai mare contribuție la crearea RDS-6. Bomba cu hidrogen a fost creația lui - el a propus soluțiile tehnice revoluționare care au făcut posibilă finalizarea cu succes a testelor la locul de testare de la Semipalatinsk. Tânărul Saharov a devenit imediat academician la Academia de Științe a URSS, iar alți oameni de știință au primit, de asemenea, premii și medalii ca erou al muncii socialiste: Yuli Khariton, Kirill Shchelkin, Yakov Zeldovich, Nikolai Dukhov etc. În 1953, o bombă cu hidrogen Testul a arătat că știința sovietică ar putea depăși ceea ce până de curând părea ficțiune și fantezie. Prin urmare, imediat după explozia cu succes a RDS-6, a început dezvoltarea unor proiectile și mai puternice.

RDS-37

La 20 noiembrie 1955, a avut loc un alt test al bombei cu hidrogen în URSS. De data aceasta a fost în două etape și corespundea schemei Teller-Ulam. Bomba RDS-37 era pe cale să fie aruncată dintr-o aeronavă. Cu toate acestea, când a luat aer în aer, a devenit clar că testele ar trebui să fie efectuate în caz de urgență. Spre deosebire de prognozele meteorologice, vremea s-a deteriorat considerabil, din cauza căreia nori denși au acoperit locul de testare.

Pentru prima dată, experții au fost nevoiți să aterizeze un avion cu o bombă termonucleară la bord. De ceva vreme a fost o discuție la Postul Central de Comandă despre ce să facă în continuare. S-a luat în considerare o propunere de aruncare a bombei pe munții din apropiere, dar această opțiune a fost respinsă ca fiind prea riscantă. Între timp, avionul a continuat să se rotească în apropierea gropii de gunoi, producând combustibil.

Zel'dovici și Saharov au primit cuvântul decisiv. O bombă cu hidrogen care nu a explodat la un loc de testare ar fi dus la dezastru. Oamenii de știință au înțeles întregul grad de risc și propria lor responsabilitate și, totuși, au dat confirmarea scrisă că aterizarea aeronavei va fi în siguranță. În cele din urmă, comandantul echipajului Tu-16, Fyodor Golovashko, a primit comanda de aterizare. Aterizarea a fost foarte lină. Piloții și-au arătat toate abilitățile și nu au intrat în panică într-o situație critică. Manevra a fost perfecta. Postul Central de Comandament a scos un suflu de ușurare.

Creatorul bombei cu hidrogen Saharov și echipa sa au amânat testele. A doua încercare a fost programată pentru 22 noiembrie. În această zi, totul a decurs fără situații de urgență. Bomba a fost aruncată de la o înălțime de 12 kilometri. În timp ce proiectilul cădea, avionul a reușit să se retragă la o distanță sigură de epicentrul exploziei. Câteva minute mai târziu, ciuperca nucleară a atins o înălțime de 14 kilometri, iar diametrul său era de 30 de kilometri.

Explozia nu a fost lipsită de incidente tragice. Din unda de șoc de la o distanță de 200 de kilometri, s-a doborât sticlă, din cauza căreia mai multe persoane au fost rănite. A murit și o fată care locuia într-un sat vecin, pe care s-a prăbușit tavanul. O altă victimă a fost un soldat care se afla într-o zonă specială de așteptare. Soldatul a adormit în pirog și a murit de sufocare înainte ca tovarășii săi să-l poată scoate afară.

Dezvoltarea „bombei țarului”

În 1954, cei mai buni fizicieni nucleari ai țării, sub conducere, au început dezvoltarea celei mai puternice bombe termonucleare din istoria omenirii. La acest proiect au mai participat Andrey Saharov, Viktor Adamsky, Yuri Babaev, Yuri Smirnov, Yuri Trutnev etc.. Datorită puterii și dimensiunii sale, bomba a devenit cunoscută sub numele de Bomba țarului. Participanții la proiect și-au amintit mai târziu că această expresie a apărut după celebra declarație a lui Hrușciov despre „mama lui Kuzka” la ONU. Oficial, proiectul se numea AN602.

De-a lungul celor șapte ani de dezvoltare, bomba a trecut prin mai multe reîncarnări. La început, oamenii de știință au plănuit să folosească componente de uraniu și reacția Jekyll-Hyde, dar mai târziu această idee a trebuit să fie abandonată din cauza pericolului contaminării radioactive.

Proces pe Pământul Nou

De ceva timp, proiectul Tsar Bomba a fost înghețat, deoarece Hrușciov mergea în Statele Unite și a fost o scurtă pauză în Războiul Rece. În 1961, conflictul dintre țări a izbucnit din nou și la Moscova s-au amintit din nou de arme termonucleare. Hrușciov a anunțat viitoarele teste în octombrie 1961, în timpul celui de-al XXII-lea Congres al PCUS.

Pe 30, un Tu-95V cu o bombă la bord a decolat din Olenya și s-a îndreptat spre Novaia Zemlya. Avionul a atins ținta timp de două ore. O altă bombă sovietică cu hidrogen a fost aruncată la o altitudine de 10,5 mii de metri deasupra locului de testare nucleară Dry Nose. Obuzul a explodat în timp ce era încă în aer. A apărut o minge de foc, care a ajuns la un diametru de trei kilometri și aproape că a atins pământul. Potrivit oamenilor de știință, valul seismic de la explozie a traversat planeta de trei ori. Lovitura a fost simțită la o mie de kilometri distanță, iar toate viețuitoarele aflate la o distanță de o sută de kilometri puteau primi arsuri de gradul trei (nu s-a întâmplat acest lucru, deoarece zona era nelocuită).

La acea vreme, cea mai puternică bombă termonucleară din SUA era de patru ori mai puțin puternică decât Bomba țarului. Conducerea sovietică a fost mulțumită de rezultatul experimentului. La Moscova, au obținut ceea ce și-au dorit atât de mult de la următoarea bombă cu hidrogen. Testul a arătat că URSS are arme mult mai puternice decât Statele Unite. În viitor, recordul devastator al Bombei țarului nu a fost niciodată doborât. Cea mai puternică explozie a bombei cu hidrogen a fost o piatră de hotar în istoria științei și a Războiului Rece.

Armele termonucleare ale altor țări

Dezvoltarea britanică a bombei cu hidrogen a început în 1954. Liderul proiectului a fost William Penney, care fusese anterior membru al Proiectului Manhattan din Statele Unite. Britanicii aveau firimituri de informații despre structura armelor termonucleare. Aliații americani nu au împărtășit această informație. Washington a citat Legea Energiei Atomice din 1946. Singura excepție pentru britanici a fost permisiunea de a observa testele. În plus, au folosit avioane pentru a colecta mostre rămase după exploziile obuzelor americane.

La început, la Londra, au decis să se limiteze la crearea unei bombe atomice foarte puternice. Astfel a început testarea Orange Herald. În timpul lor, a fost aruncată cea mai puternică bombă non-termonucleară din istoria omenirii. Dezavantajul său a fost costul excesiv. Pe 8 noiembrie 1957 a fost testată o bombă cu hidrogen. Istoria creării dispozitivului britanic în două etape este un exemplu de progres reușit în condițiile de a rămâne în urmă a două superputeri care se ceartă între ele.

În China, bomba cu hidrogen a apărut în 1967, în Franța - în 1968. Astfel, există cinci state în clubul țărilor care dețin astăzi arme termonucleare. Informațiile despre bomba cu hidrogen din Coreea de Nord rămân controversate. Șeful RPDC a declarat că oamenii de știință au fost capabili să dezvolte un astfel de proiectil. În timpul testelor, seismologii din diferite țări au înregistrat activitate seismică cauzată de o explozie nucleară. Dar încă nu există informații specifice despre bomba cu hidrogen din RPDC.

Bomba atomică și bomba cu hidrogen sunt arme puternice care folosesc reacțiile nucleare ca sursă de energie explozivă. Oamenii de știință au dezvoltat pentru prima dată tehnologia armelor nucleare în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.

Bombele atomice au fost folosite doar de două ori în războiul real și de ambele ori de către Statele Unite împotriva Japoniei la sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial. După război, a urmat o perioadă de proliferare nucleară, iar în timpul Războiului Rece, Statele Unite și Uniunea Sovietică s-au întrecut pentru dominația în cursa mondială a înarmărilor nucleare.

Ce este o bombă cu hidrogen, cum este aranjată, principiul de funcționare a unei încărcături termonucleare și când au fost efectuate primele teste în URSS sunt scrise mai jos.

Cum funcționează o bombă atomică

După ce fizicienii germani Otto Hahn, Lisa Meitner și Fritz Strassmann au descoperit fenomenul fisiunii nucleare la Berlin în 1938, a devenit posibil să se creeze arme de o putere extraordinară.

Când un atom de material radioactiv se împarte în atomi mai ușori, are loc o eliberare bruscă și puternică de energie.

Descoperirea fisiunii nucleare a deschis posibilitatea utilizării tehnologiei nucleare, inclusiv a armelor.

O bombă atomică este o armă care își extrage energia explozivă doar dintr-o reacție de fisiune.

Principiul de funcționare al unei bombe cu hidrogen sau al unei încărcături termonucleare se bazează pe o combinație de fisiune nucleară și fuziune nucleară.

Fuziunea nucleară este un alt tip de reacție în care atomii mai ușori se combină pentru a elibera energie. De exemplu, ca rezultat al unei reacții de fuziune nucleară, atomii de deuteriu și tritiu formează un atom de heliu cu eliberarea de energie.

Proiectul Manhattan

Proiectul Manhattan este numele de cod pentru un proiect american de dezvoltare a unei bombe atomice practice în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Proiectul Manhattan a fost lansat ca răspuns la eforturile oamenilor de știință germani care lucrează la arme folosind tehnologia nucleară încă din anii 1930.

La 28 decembrie 1942, președintele Franklin Roosevelt a autorizat crearea Proiectului Manhattan pentru a reuni diferiți oameni de știință și oficiali militari care lucrează la cercetarea nucleară.

O mare parte a lucrării a fost făcută în Los Alamos, New Mexico, sub conducerea fizicianului teoretician J. Robert Oppenheimer.

Pe 16 iulie 1945, într-o locație îndepărtată de deșert de lângă Alamogordo, New Mexico, a fost testată cu succes prima bombă atomică, echivalentă ca randament cu 20 de kilotone de TNT. Explozia bombei cu hidrogen a creat un nor imens de ciuperci de aproximativ 150 de metri înălțime și a inaugurat era atomică.

Singura fotografie a primei explozii atomice din lume, făcută de fizicianul american Jack Aeby

Puști și Gras

Oamenii de știință de la Los Alamos au dezvoltat două tipuri diferite de bombe atomice până în 1945 - un proiect bazat pe uraniu numit Kid și o armă pe bază de plutoniu numită Fat Man.

În timp ce războiul din Europa sa încheiat în aprilie, luptele din Pacific au continuat între forțele japoneze și cele americane.

La sfârșitul lunii iulie, președintele Harry Truman a cerut capitularea Japoniei în Declarația de la Potsdam. Declarația promitea „distrugere rapidă și totală” dacă Japonia nu se preda.

Pe 6 august 1945, Statele Unite au aruncat prima sa bombă atomică dintr-un bombardier B-29 numit Enola Gay în orașul japonez Hiroshima.

Explozia „Copilului” a corespuns la 13 kilotone de TNT, a nivelat cinci mile pătrate de oraș și a ucis instantaneu 80.000 de oameni. Zeci de mii de oameni ar muri mai târziu din cauza expunerii la radiații.

Japonezii au continuat să lupte, iar Statele Unite au aruncat o a doua bombă atomică trei zile mai târziu asupra orașului Nagasaki. Explozia Fat Man a ucis aproximativ 40.000 de oameni.

Citând puterea distructivă a „noii și cele mai brutale bombe”, împăratul japonez Hirohito a anunțat capitularea țării sale pe 15 august, punând capăt celui de-al Doilea Război Mondial.

Război rece

În anii de după război, Statele Unite erau singura țară cu arme nucleare. La început, URSS nu a avut suficiente dezvoltări științifice și materii prime pentru a crea focoase nucleare.

Dar, datorită eforturilor oamenilor de știință sovietici, a datelor de informații și a surselor regionale de uraniu descoperite în Europa de Est, la 29 august 1949, URSS a testat prima sa bombă nucleară. Dispozitivul cu bombă cu hidrogen a fost dezvoltat de academicianul Saharov.

De la arme atomice la termonucleare

Statele Unite au răspuns în 1950 prin lansarea unui program de dezvoltare a armelor termonucleare mai avansate. A început cursa înarmărilor Războiului Rece, iar testele și cercetările nucleare au devenit ținte cuprinzătoare pentru mai multe țări, în special pentru Statele Unite și Uniunea Sovietică.

anul acesta, Statele Unite au detonat o bombă termonucleară TNT de 10 megatone

1955 - URSS a răspuns cu primul său test termonuclear - doar 1,6 megatone. Dar principalele succese ale complexului militar-industrial sovietic erau în față. Numai în 1958, URSS a testat 36 de bombe nucleare de diferite clase. Dar nimic din ceea ce a experimentat Uniunea Sovietică nu se poate compara cu bomba țarului.

Testul și prima explozie a unei bombe cu hidrogen în URSS

În dimineața zilei de 30 octombrie 1961, un bombardier sovietic Tu-95 a decolat de pe aerodromul Olenya din Peninsula Kola, în nordul îndepărtat al Rusiei.

Avionul era o versiune special modificată, care a apărut în exploatare în urmă cu câțiva ani - un uriaș monstru cu patru motoare însărcinat să transporte arsenalul nuclear sovietic.

O versiune modificată a TU-95 „Bear”, special pregătită pentru primul test al bombei țar cu hidrogen din URSS

Tu-95 transporta sub el o bombă uriașă de 58 de megatone, un dispozitiv prea mare pentru a încăpea în docul pentru bombe a avionului, unde astfel de muniții erau transportate în mod normal. O bombă lungă de 8 m avea un diametru de aproximativ 2,6 m și cântărea mai mult de 27 de tone și a rămas în istorie cu numele Tsar Bomba - „Tsar Bomba”.

Bomba țarului nu a fost o bombă nucleară obișnuită. A fost rezultatul eforturilor obositoare ale oamenilor de știință sovietici de a crea cea mai puternică armă nucleară.

Tupolev atinsese punctul său țintă, Novaia Zemlya, un arhipelag slab populat din Marea Barents, deasupra zonei înghețate de nord a URSS.

Tsar Bomba a explodat la 11:32, ora Moscovei. Rezultatele testului bombei cu hidrogen din URSS au demonstrat întregul buchet de factori dăunători ai acestui tip de arme. Înainte de a răspunde la întrebarea care este mai puternică, o bombă atomică sau una cu hidrogen, trebuie să știm că puterea acesteia din urmă se măsoară în megatoni, în timp ce cea a bombelor atomice se măsoară în kilotoni.

emisie de lumină

Cât ai clipi, bomba a creat o minge de foc de șapte kilometri lățime. Mingea de foc pulsa cu forța propriei unde de șoc. Blițul a putut fi văzut la mii de kilometri distanță - în Alaska, Siberia și Europa de Nord.

unda de soc

Consecințele exploziei bombei cu hidrogen de pe Novaia Zemlya au fost catastrofale. În satul Severny, la aproximativ 55 km de Ground Zero, toate casele au fost complet distruse. S-a raportat că pe teritoriul sovietic, la sute de kilometri de zona de explozie, totul a fost avariat - case au fost distruse, acoperișuri au căzut, uși au fost deteriorate, ferestre au fost distruse.

Raza de acțiune a unei bombe cu hidrogen este de câteva sute de kilometri.

În funcție de puterea de încărcare și de factorii dăunători.

Senzorii au înregistrat valul de explozie care a înconjurat Pământul nu o dată, nu de două ori, ci de trei ori. Unda sonoră a fost înregistrată lângă Insula Dixon la o distanță de aproximativ 800 km.

impuls electromagnetic

Timp de mai bine de o oră, comunicațiile radio au fost întrerupte în toată Arctica.

radiatii penetrante

Echipajul a primit o doză de radiații.

Contaminarea radioactivă a zonei

Explozia bombei țarului de pe Novaia Zemlya s-a dovedit a fi surprinzător de „curată”. Testerii au ajuns la punctul exploziei două ore mai târziu. Nivelul de radiație în acest loc nu a reprezentat un mare pericol - nu mai mult de 1 mR / oră pe o rază de numai 2-3 km. Motivele au fost caracteristicile de proiectare ale bombei și execuția exploziei la o distanță suficient de mare de suprafață.

Radiație termala

În ciuda faptului că aeronava de transport, acoperită cu o vopsea specială de lumină și reflectoare a căldurii, a parcurs 45 km în momentul bombardamentului, a revenit la bază cu daune termice semnificative ale pielii. La o persoană neprotejată, radiația ar provoca arsuri de gradul trei la distanțe de până la 100 km.

	Ciuperca după explozie este vizibilă la o distanță de 160 km, diametrul norului în momentul împușcării este de 56 km
	Flash de la explozia bombei țarului, de aproximativ 8 km în diametru

Cum funcționează bomba cu hidrogen

Dispozitiv cu bombă cu hidrogen.

Etapa primară acționează ca un comutator - declanșator. Reacția de fisiune a plutoniului în declanșator inițiază o reacție de fuziune termonucleară în stadiul secundar, la care temperatura din interiorul bombei atinge instantaneu 300 de milioane de °C. Are loc o explozie termonucleară. Primul test al bombei cu hidrogen a șocat comunitatea mondială cu puterea sa distructivă.

Video cu o explozie la un loc de testare nucleară

Există multe cluburi politice diferite în lume. Mare, acum deja, șapte, G20, BRICS, SCO, NATO, Uniunea Europeană, într-o oarecare măsură. Cu toate acestea, niciunul dintre aceste cluburi nu se poate lăuda cu o funcție unică - capacitatea de a distruge lumea așa cum o cunoaștem. „Clubul nuclear” posedă posibilități similare.

Până în prezent, există 9 țări cu arme nucleare:

• Rusia;
• Marea Britanie;
• Franţa;
• India
• Pakistan;
• Israel;
• RPDC.

Țările sunt clasate în funcție de aspectul armelor nucleare în arsenalul lor. Dacă lista ar fi construită după numărul de focoase, atunci Rusia ar fi pe primul loc cu cele 8.000 de unități, dintre care 1.600 pot fi lansate chiar acum. Statele sunt doar cu 700 de unități în urmă, dar „la îndemână” au încă 320 de acuzații. „Clubul nuclear” este un concept pur condiționat, de fapt nu există club. Există o serie de acorduri între țări privind neproliferarea și reducerea stocurilor de arme nucleare.

Primele teste ale bombei atomice, după cum știți, au fost efectuate de Statele Unite încă din 1945. Această armă a fost testată în condițiile „de câmp” ale celui de-al Doilea Război Mondial asupra locuitorilor orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki. Aceștia funcționează pe principiul diviziunii. În timpul exploziei, începe o reacție în lanț, care provoacă fisiunea nucleelor ​​în două, cu eliberarea de energie însoțitoare. Uraniul și plutoniul sunt folosite în principal pentru această reacție. Cu aceste elemente se leagă ideile noastre despre ce sunt făcute bombele nucleare. Deoarece uraniul se găsește în natură doar ca un amestec de trei izotopi, dintre care doar unul este capabil să susțină o astfel de reacție, este necesar să se îmbogățească uraniul. Alternativa este plutoniul-239, care nu apare în mod natural și trebuie să fie produs din uraniu.

Dacă o reacție de fisiune are loc într-o bombă cu uraniu, atunci are loc o reacție de fuziune într-o bombă cu hidrogen - aceasta este esența modului în care o bombă cu hidrogen diferă de o bombă atomică. Știm cu toții că soarele ne dă lumină, căldură și s-ar putea spune viață. Aceleași procese care au loc la soare pot distruge cu ușurință orașe și țări. Explozia unei bombe cu hidrogen s-a născut prin reacția de fuziune a nucleelor ​​ușoare, așa-numita fuziune termonucleară. Acest „miracol” este posibil datorită izotopilor de hidrogen - deuteriu și tritiu. De aceea, bomba se numește bombă cu hidrogen. Puteți vedea și denumirea de „bombă termonucleară”, din reacția care stă la baza acestei arme.

După ce lumea a văzut puterea distructivă a armelor nucleare, în august 1945, URSS a început o cursă care a continuat până la prăbușire. Statele Unite au fost primele care au creat, testat și utilizate arme nucleare, primele care au detonat o bombă cu hidrogen, dar URSS poate fi creditată cu prima producție a unei bombe compacte cu hidrogen care poate fi livrată inamicului pe un Tu-convențional. 16. Prima bombă din SUA a avut dimensiunea unei case cu trei etaje, o bombă cu hidrogen de această dimensiune este de puțin folos. Sovieticii au primit astfel de arme încă din 1952, în timp ce prima bombă „adecvată” a SUA a fost adoptată abia în 1954. Dacă te uiți înapoi și analizezi exploziile de la Nagasaki și Hiroshima, poți concluziona că nu au fost atât de puternice. Două bombe în total au distrus ambele orașe și au ucis, potrivit diverselor surse, până la 220.000 de oameni. Bombardarea cu covorul Tokyo într-o zi ar putea lua viețile a 150-200.000 de oameni fără arme nucleare. Acest lucru se datorează puterii scăzute a primelor bombe - doar câteva zeci de kilotone de TNT. Bombele cu hidrogen au fost testate cu scopul de a depăși 1 megatonă sau mai mult.

Prima bombă sovietică a fost testată cu o revendicare de 3 Mt, dar în final au fost testate 1,6 Mt.

Cea mai puternică bombă cu hidrogen a fost testată de sovietici în 1961. Capacitatea sa a ajuns la 58-75 Mt, în timp ce cea declarată 51 Mt. „Țarul” a cufundat lumea într-un ușor șoc, în sensul literal. Unda de șoc a înconjurat planeta de trei ori. Nu a mai rămas niciun deal la locul de testare (Novaya Zemlya), explozia s-a auzit la o distanță de 800 km. Mingea de foc a atins un diametru de aproape 5 km, „ciuperca” a crescut cu 67 km, iar diametrul capacului său a fost de aproape 100 km. Consecințele unei astfel de explozii într-un oraș mare sunt greu de imaginat. Potrivit multor experți, testul unei bombe cu hidrogen de o asemenea putere (Statele Unite la acea vreme aveau de patru ori mai puține bombe) a fost primul pas către semnarea diferitelor tratate de interzicere a armelor nucleare, testarea acestora și reducerea producției. . Lumea s-a gândit pentru prima dată la propria sa securitate, care era cu adevărat amenințată.

După cum am menționat mai devreme, principiul funcționării unei bombe cu hidrogen se bazează pe o reacție de fuziune. Fuziunea termonucleară este procesul de fuziune a două nuclee într-unul singur, cu formarea unui al treilea element, eliberarea unui al patrulea și energie. Forțele care resping nucleele sunt colosale, așa că pentru ca atomii să se apropie suficient pentru a fuziona, temperatura trebuie să fie pur și simplu enormă. Oamenii de știință s-au încurcat cu fuziunea termonucleară rece de secole, încercând să reducă temperatura de fuziune la temperatura camerei, în mod ideal. În acest caz, omenirea va avea acces la energia viitorului. În ceea ce privește reacția termonucleară din zilele noastre, este nevoie încă de iluminarea unui soare în miniatură aici pe Pământ pentru a o porni - de obicei, bombele folosesc o încărcătură de uraniu sau plutoniu pentru a începe fuziunea.

Pe lângă consecințele descrise mai sus din utilizarea unei bombe de zeci de megatoni, o bombă cu hidrogen, ca orice armă nucleară, are o serie de consecințe din utilizarea sa. Unii oameni tind să creadă că bomba cu hidrogen este o „armă mai curată” decât o bombă convențională. Poate că are ceva de-a face cu numele. Oamenii aud cuvântul „apă” și cred că are ceva de-a face cu apa și hidrogenul și, prin urmare, consecințele nu sunt atât de grave. De fapt, cu siguranță nu este cazul, deoarece acțiunea bombei cu hidrogen se bazează pe substanțe extrem de radioactive. Teoretic, este posibil să se facă o bombă fără încărcătură de uraniu, dar acest lucru nu este practic din cauza complexității procesului, astfel încât reacția de fuziune pură este „diluată” cu uraniu pentru a crește puterea. În același timp, cantitatea de precipitații radioactive crește la 1000%. Tot ceea ce intră în minge de foc va fi distrus, zona din raza de distrugere va deveni nelocuabilă pentru oameni timp de zeci de ani. Precipitațiile radioactive pot dăuna sănătății oamenilor la sute și mii de kilometri distanță. Cifre specifice, aria de infecție poate fi calculată, cunoscând puterea încărcăturii.

Cu toate acestea, distrugerea orașelor nu este cel mai rău lucru care se poate întâmpla „mulțumită” armelor de distrugere în masă. După un război nuclear, lumea nu va fi complet distrusă. Mii de orașe mari, miliarde de oameni vor rămâne pe planetă și doar un mic procent din teritorii își vor pierde statutul de „locuibil”. Pe termen lung, întreaga lume va fi în pericol din cauza așa-numitei „iarni nucleare”. Subminarea arsenalului nuclear al „clubului” poate provoca eliberarea în atmosferă a unei cantități suficiente de materie (praf, funingine, fum) pentru a „diminua” strălucirea soarelui. Un văl care se poate răspândi pe planetă va distruge recoltele pentru câțiva ani de acum înainte, provocând foamete și declinul inevitabil al populației. A existat deja un „an fără vară” în istorie, după o erupție vulcanică majoră în 1816, așa că o iarnă nucleară pare mai mult decât reală. Din nou, în funcție de modul în care decurge războiul, putem obține următoarele tipuri de schimbări climatice globale:

• racirea cu 1 grad, va trece neobservata;
• toamna nucleară - este posibilă răcirea cu 2-4 grade, scăderea culturilor și formarea crescută de uragane;
• un analog al „un an fără vară” - când temperatura a scăzut semnificativ, cu câteva grade pe an;
• mica eră glaciară - temperatura poate scădea cu 30 - 40 de grade pentru o perioadă considerabilă de timp, va fi însoțită de depopularea mai multor zone nordice și de eșecuri ale culturilor;
• epoca de gheață - dezvoltarea unei mici epoci de gheață, când reflectarea luminii solare de la suprafață poate atinge un anumit nivel critic și temperatura va continua să scadă, diferența este doar de temperatură;
• răcirea ireversibilă este o versiune foarte tristă a erei glaciare, care, sub influența multor factori, va transforma Pământul într-o nouă planetă.

Teoria iernii nucleare este în mod constant criticată, iar implicațiile ei par puțin exagerate. Cu toate acestea, nu ar trebui să se îndoiască de ofensiva sa iminentă în orice conflict global cu utilizarea bombelor cu hidrogen.

Războiul Rece s-a încheiat de mult și, prin urmare, isteria nucleară poate fi văzută doar în filmele vechi de la Hollywood și pe coperțile revistelor rare și ale benzilor desenate. În ciuda acestui fapt, s-ar putea să fim în pragul unui conflict nuclear grav, dacă nu unul mare. Toate acestea datorită iubitorului de rachete și eroului luptei împotriva obiceiurilor imperialiste ale Statelor Unite - Kim Jong-un. Bomba cu hidrogen din RPDC este încă un obiect ipotetic, doar dovezile circumstanțiale vorbesc despre existența sa. Desigur, guvernul nord-coreean raportează constant că au reușit să facă noi bombe, până acum nimeni nu le-a văzut pe viu. Desigur, statele și aliații lor, Japonia și Coreea de Sud, sunt puțin mai preocupați de prezența, chiar dacă ipotetică, a unor astfel de arme în RPDC. Realitatea este că, în acest moment, RPDC nu are suficientă tehnologie pentru a ataca cu succes Statele Unite, pe care o anunță în fiecare an întregii lumi. Chiar și un atac asupra Japoniei sau a Sudului vecinului poate să nu aibă prea mult succes, dacă chiar deloc, dar în fiecare an pericolul unui nou conflict în peninsula coreeană crește.

Cum au făcut fizicienii sovietici bomba cu hidrogen, ce avantaje și dezavantaje avea această armă teribilă, citiți în secțiunea Istoria științei.

După cel de-al Doilea Război Mondial, a fost încă imposibil să vorbim despre debutul real al păcii - cele două mari puteri mondiale au intrat într-o cursă înarmărilor. Una dintre fațetele acestui conflict a fost confruntarea dintre URSS și SUA în crearea armelor nucleare. În 1945, Statele Unite, primele care au intrat în tăcere în cursă, au aruncat bombe nucleare asupra orașelor infame Hiroshima și Nagasaki. În Uniunea Sovietică se lucrează și la crearea de arme nucleare, iar în 1949 au testat prima bombă atomică, substanța de lucru în care era plutoniul. Chiar și în timpul dezvoltării sale, informațiile sovietice au aflat că Statele Unite au trecut la dezvoltarea unei bombe mai puternice. Acest lucru a determinat URSS să se angajeze în fabricarea de arme termonucleare.

Ofițerii de informații nu au putut afla ce rezultate au obținut americanii, iar încercările oamenilor de știință nucleari sovietici au fost fără succes. Prin urmare, s-a decis crearea unei bombe, a cărei explozie ar avea loc datorită fuziunii nucleelor ​​ușoare, și nu fisiunii celor grele, ca într-o bombă atomică. În primăvara anului 1950, au început lucrările la crearea unei bombe, care a primit mai târziu numele RDS-6s. Printre dezvoltatorii săi s-a numărat și viitorul câștigător al Premiului Nobel pentru Pace Andrei Saharov, care a propus ideea unui design de încărcare încă din 1948, dar ulterior s-a opus testării nucleare.

Andrei Saharov

Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons

Saharov a propus acoperirea miezului de plutoniu cu mai multe straturi de elemente ușoare și grele, și anume uraniu și deuteriu, un izotop al hidrogenului. Ulterior, totuși, s-a propus înlocuirea deuteriului cu deuteriră de litiu - acest lucru a simplificat foarte mult proiectarea încărcăturii și funcționarea acesteia. Un avantaj suplimentar a fost că din litiu, după ce a fost bombardat cu neutroni, se obține un alt izotop de hidrogen, tritiu. Reacționând cu deuteriul, tritiul eliberează mult mai multă energie. În plus, litiul încetinește mai bine neutronii. Această structură a bombei ia dat porecla „Puff”.

O anumită dificultate a fost că grosimea fiecărui strat și numărul lor final au fost, de asemenea, foarte importante pentru un test de succes. Conform calculelor, de la 15% la 20% din energia degajată în timpul exploziei a provenit din reacții termonucleare, iar încă 75-80% din fisiunea nucleelor ​​de uraniu-235, uraniu-238 și plutoniu-239. De asemenea, sa presupus că randamentul taxei va fi de la 200 la 400 de kilotone, rezultatul practic a fost la limita superioară a prognozelor.

În ziua X, 12 august 1953, prima bombă sovietică cu hidrogen a fost testată în acțiune. Locul de testare Semipalatinsk unde a avut loc explozia a fost situat în regiunea Kazahstanului de Est. Testul RDS-6 a fost precedat de o încercare în 1949 (atunci a fost efectuată o explozie la sol a unei bombe de 22,4 kilotone la locul de testare). În ciuda poziției izolate a locului de testare, populația regiunii a experimentat frumusețea testelor nucleare. Oamenii care au locuit relativ aproape de locul de testare timp de zeci de ani, până la închiderea locului de testare în 1991, au fost expuși la radiații, iar teritorii la mulți kilometri de locul de testare au fost contaminate cu produse de descompunere nucleară.

Prima bombă sovietică cu hidrogen RDS-6

Wikimedia Commons

Cu o săptămână înainte de testul RDS-6, conform martorilor oculari, armata a dat bani și mâncare familiilor celor care locuiau în apropierea locului de testare, dar nu a existat nicio evacuare și nicio informație despre evenimentele viitoare. Solul radioactiv a fost îndepărtat chiar de pe locul de testare, iar cele mai apropiate structuri și posturi de observare au fost restaurate. S-a decis detonarea bombei cu hidrogen pe suprafața pământului, în ciuda faptului că configurația a permis să fie aruncată dintr-un avion.

Testele anterioare ale sarcinilor atomice au fost izbitor de diferite de ceea ce a fost înregistrat de oamenii de știință nucleari după testarea pufului Saharov. Randamentul energetic al bombei, pe care criticii o numesc nu o bombă termonucleară, ci o bombă atomică îmbunătățită cu termonucleare, s-a dovedit a fi de 20 de ori mai mare decât cea a încărcărilor anterioare. Acest lucru a fost observat cu ochiul liber în ochelari de soare: a rămas doar praf din clădirile supraviețuitoare și restaurate după testarea bombei cu hidrogen.