Invenția bombei atomice. Cine a creat de fapt bomba atomică. De ce este de preferat fuziunea nucleară?

1.6.7. Cum a inventat Tsai Lun hârtia Timp de câteva mii de ani, chinezii au considerat toate celelalte țări barbare. China găzduiește multe invenții grozave. Hârtia a fost inventată chiar aici, înainte de apariția ei, în China se foloseau suluri pentru note.

Americanul Robert Oppenheimer și omul de știință sovietic Igor Kurchatov sunt recunoscuți oficial drept părinții bombei atomice. Dar, în paralel, armele mortale erau dezvoltate și în alte țări (Italia, Danemarca, Ungaria), așa că descoperirea aparține pe bună dreptate tuturor.

Primii care au abordat această problemă au fost fizicienii germani Fritz Strassmann și Otto Hahn, care în decembrie 1938 au fost primii care au divizat artificial nucleul atomic al uraniului. Și șase luni mai târziu, primul reactor era deja construit la locul de testare Kummersdorf, lângă Berlin, iar minereul de uraniu a fost achiziționat urgent din Congo.

„Proiectul Uraniu” - germanii încep și pierd

În septembrie 1939, „Proiectul Uraniu” a fost clasificat. 22 de centre de cercetare reputate au fost invitate să participe la program, iar cercetarea a fost supravegheată de ministrul armamentului Albert Speer. Construcția unei instalații pentru separarea izotopilor și producerea de uraniu pentru extragerea izotopului din acesta care susține reacția în lanț a fost încredințată concernului IG Farbenindustry.

Timp de doi ani, un grup al venerabilului om de știință Heisenberg a studiat posibilitatea creării unui reactor cu apă grea. Un potențial exploziv (izotop de uraniu-235) ar putea fi izolat din minereul de uraniu.

Dar este nevoie de un inhibitor pentru a încetini reacția - grafit sau apă grea. Alegerea ultimei opțiuni a creat o problemă de netrecut.

Singura fabrică de producere a apei grele, care se afla în Norvegia, a fost dezactivată de luptătorii de rezistență locali după ocupație, iar mici rezerve de materii prime valoroase au fost exportate în Franța.

Implementarea rapidă a programului nuclear a fost împiedicată și de explozia unui reactor nuclear experimental la Leipzig.

Hitler a sprijinit proiectul de uraniu atâta timp cât a sperat să obțină o armă super-puternică care ar putea influența rezultatul războiului pe care l-a început. După tăierea finanțării guvernamentale, programele de lucru au continuat ceva timp.

În 1944, Heisenberg a reușit să creeze plăci de uraniu turnat și a fost construit un buncăr special pentru reactorul din Berlin.

Era planificat finalizarea experimentului pentru a realiza o reacție în lanț în ianuarie 1945, dar o lună mai târziu echipamentul a fost transportat de urgență la granița cu Elveția, unde a fost dislocat doar o lună mai târziu. Reactorul nuclear conținea 664 de cuburi de uraniu cu o greutate de 1525 kg. A fost înconjurat de un reflector de neutroni din grafit care cântărește 10 tone și o tone și jumătate de apă grea a fost încărcată suplimentar în miez.

Pe 23 martie, reactorul a început în sfârșit să funcționeze, dar raportul către Berlin a fost prematur: reactorul nu a atins un punct critic, iar reacția în lanț nu a avut loc. Calcule suplimentare au arătat că masa de uraniu trebuie mărită cu cel puțin 750 kg, adăugând proporțional cantitatea de apă grea.

Dar proviziile de materii prime strategice erau la limita lor, la fel ca și soarta celui de-al Treilea Reich. Pe 23 aprilie, americanii au intrat în satul Haigerloch, unde au fost efectuate testele. Armata a demontat reactorul și l-a transportat în Statele Unite.

Primele bombe atomice din SUA

Puțin mai târziu, germanii au început să dezvolte bomba atomică în SUA și Marea Britanie. Totul a început cu o scrisoare a lui Albert Einstein și a co-autorilor săi, fizicieni emigranți, trimisă în septembrie 1939 președintelui american Franklin Roosevelt.

Apelul sublinia că Germania nazistă era aproape de a crea o bombă atomică.

Stalin a aflat pentru prima dată despre munca privind armele nucleare (atât aliate, cât și adversare) de la ofițerii de informații în 1943. Au decis imediat să creeze un proiect similar în URSS. S-au dat instrucțiuni nu numai oamenilor de știință, ci și serviciilor de informații, pentru care obținerea oricăror informații despre secretele nucleare a devenit o sarcină majoră.

Informațiile neprețuite despre evoluțiile oamenilor de știință americani pe care ofițerii de informații sovietici le-au putut obține au avansat semnificativ proiectul nuclear intern. I-a ajutat pe oamenii noștri de știință să evite căile de căutare ineficiente și să accelereze semnificativ perioada de timp pentru atingerea obiectivului final.

Serov Ivan Aleksandrovich - șeful operațiunii de creare a bombelor

Desigur, guvernul sovietic nu putea ignora succesele fizicienilor nucleari germani. După război, un grup de fizicieni sovietici, viitori academicieni, au fost trimiși în Germania în uniforma de colonei ai armatei sovietice.

Ivan Serov, primul adjunct al comisarului poporului pentru afaceri interne, a fost numit șef al operațiunii, ceea ce a permis oamenilor de știință să deschidă orice uși.

Pe lângă colegii lor germani, au găsit rezerve de uraniu metalic. Acest lucru, potrivit lui Kurchatov, a scurtat timpul de dezvoltare a bombei sovietice cu cel puțin un an. Mai mult de o tonă de uraniu și specialiști de frunte în domeniul nuclear au fost scoși din Germania de armata americană.

Nu numai chimiști și fizicieni au fost trimiși în URSS, ci și forță de muncă calificată - mecanici, electricieni, suflatori de sticlă. Unii dintre angajați au fost găsiți în lagăre de prizonieri. În total, aproximativ 1.000 de specialiști germani au lucrat la proiectul nuclear sovietic.

Oamenii de știință și laboratoarele germane de pe teritoriul URSS în anii postbelici

Din Berlin au fost transportate o centrifugă de uraniu și alte echipamente, precum și documente și reactivi de la laboratorul von Ardenne și de la Institutul de Fizică Kaiser. În cadrul programului, au fost create laboratoarele „A”, „B”, „C”, „D”, conduse de oameni de știință germani.

Șeful Laboratorului „A” a fost baronul Manfred von Ardenne, care a dezvoltat o metodă de purificare prin difuzie a gazelor și separarea izotopilor de uraniu într-o centrifugă.

Pentru crearea unei astfel de centrifuge (numai la scară industrială) în 1947 a primit Premiul Stalin. La acea vreme, laboratorul era situat la Moscova, pe locul faimosului Institut Kurchatov. Fiecare echipă a oamenilor de știință german a inclus 5-6 specialiști sovietici.

Mai târziu, laboratorul „A” a fost dus la Sukhumi, unde pe baza acestuia a fost creat un institut fizic și tehnic. În 1953, baronul von Ardenne a devenit pentru a doua oară laureat al lui Stalin.

Laboratorul B, care a efectuat experimente în domeniul chimiei radiațiilor în Urali, a fost condus de Nikolaus Riehl, o figură cheie în proiect. Acolo, la Snezhinsk, a lucrat cu el talentatul genetician rus Timofeev-Resovsky, cu care fusese prieten în Germania. Testul reușit al bombei atomice i-a adus pe Riehl starul Eroului Muncii Socialiste și al Premiului Stalin.

Cercetările de la Laboratorul B din Obninsk au fost conduse de profesorul Rudolf Pose, un pionier în domeniul testelor nucleare. Echipa sa a reușit să creeze reactoare cu neutroni rapizi, prima centrală nucleară din URSS și proiecte pentru reactoare pentru submarine.

Pe baza laboratorului, a fost creat ulterior Institutul de Fizică și Energie numit după A.I. Leypunsky. Până în 1957, profesorul a lucrat la Sukhumi, apoi la Dubna, la Institutul Comun de Tehnologii Nucleare.

Laboratorul „G”, situat în sanatoriul Sukhumi „Agudzery”, a fost condus de Gustav Hertz. Nepotul celebrului om de știință din secolul al XIX-lea și-a câștigat faima după o serie de experimente care au confirmat ideile mecanicii cuantice și teoria lui Niels Bohr.

Rezultatele muncii sale productive la Sukhumi au fost folosite pentru a crea o instalație industrială în Novouralsk, unde în 1949 a fost umplută prima bombă sovietică RDS-1.

Bomba cu uraniu pe care americanii au aruncat-o asupra Hiroshima era de tip tun. La crearea RDS-1, fizicienii nucleari autohtoni au fost ghidați de Fat Boy - „bomba Nagasaki”, făcută din plutoniu conform principiului imploziv.

În 1951, Hertz a primit Premiul Stalin pentru munca sa fructuoasă.

Inginerii și oamenii de știință germani locuiau în case confortabile; își aduceau familiile, mobilierul, picturile din Germania, li se asigurau salarii decente și hrană specială. Aveau ei statut de prizonieri? Potrivit academicianului A.P. Aleksandrov, un participant activ la proiect, toți erau prizonieri în astfel de condiții.

După ce au primit permisiunea de a se întoarce în patria lor, specialiștii germani au semnat un acord de confidențialitate cu privire la participarea lor la proiectul nuclear sovietic timp de 25 de ani. În RDG au continuat să lucreze în specialitatea lor. Baronul von Ardenne a fost de două ori câștigător al Premiului Național German.

Profesorul a condus Institutul de Fizică din Dresda, care a fost creat sub auspiciile Consiliului Științific pentru Aplicațiile Pașnice ale Energiei Atomice. Consiliul științific a fost condus de Gustav Hertz, care a primit Premiul Național al RDG pentru manualul său în trei volume de fizică atomică. Aici, la Dresda, la Universitatea Tehnică, a lucrat și profesorul Rudolf Pose.

Participarea specialiștilor germani la proiectul atomic sovietic, precum și realizările inteligenței sovietice, nu diminuează meritele oamenilor de știință sovietici care, cu munca lor eroică, au creat arme atomice domestice. Și totuși, fără contribuția fiecărui participant la proiect, crearea industriei nucleare și a bombei nucleare ar fi durat o perioadă nedeterminată.

Armele nucleare sunt arme de distrugere în masă cu acțiune explozivă, bazate pe utilizarea energiei de fisiune a nucleelor ​​grele ale unor izotopi de uraniu și plutoniu sau în reacții termonucleare de sinteză a nucleelor ​​ușoare de izotopi de hidrogen de deuteriu și tritiu, în altele mai grele, de exemplu, nucleele izotopilor de heliu.

Pot fi echipate cu încărcături nucleare focoase de rachete și torpile, avioane și încărcături de adâncime, obuze de artilerie și mine. Pe baza puterii lor, armele nucleare sunt împărțite în ultra-mici (mai puțin de 1 kt), mici (1-10 kt), medii (10-100 kt), mari (100-1000 kt) și super-mari (mai mult de 1000 kt). În funcție de sarcinile care se rezolvă, este posibil să se utilizeze arme nucleare sub formă de explozii subterane, terestre, aeriene, subacvatice și de suprafață. Caracteristicile efectului distructiv al armelor nucleare asupra populației sunt determinate nu numai de puterea muniției și de tipul exploziei, ci și de tipul dispozitivului nuclear. În funcție de încărcătură, se disting: arme atomice, care au la bază reacția de fisiune; arme termonucleare - atunci când se utilizează o reacție de fuziune; taxe combinate; arme cu neutroni.

Singura substanță fisionabilă găsită în natură în cantități apreciabile este izotopul uraniului cu o masă nucleară de 235 de unități de masă atomică (uraniul-235). Conținutul acestui izotop în uraniu natural este de numai 0,7%. Restul este uraniu-238. Deoarece proprietățile chimice ale izotopilor sunt exact aceleași, separarea uraniului-235 de uraniul natural necesită un proces destul de complex de separare a izotopilor. Rezultatul poate fi uraniu foarte îmbogățit, care conține aproximativ 94% uraniu-235, care este potrivit pentru utilizarea în arme nucleare.

Substanțele fisionabile pot fi produse artificial, iar cea mai puțin dificilă din punct de vedere practic este producția de plutoniu-239, care se formează ca urmare a captării unui neutron de către un nucleu de uraniu-238 (și lanțul ulterioar de radioactiv). dezintegrari ale nucleelor ​​intermediare). Un proces similar poate fi efectuat într-un reactor nuclear care funcționează cu uraniu natural sau ușor îmbogățit. În viitor, plutoniul poate fi separat de combustibilul uzat al reactorului în procesul de reprocesare chimică a combustibilului, care este considerabil mai simplu decât procesul de separare a izotopilor efectuat la producerea uraniului de calitate pentru arme.

Pentru a crea dispozitive explozive nucleare se pot folosi și alte substanțe fisionabile, de exemplu, uraniul-233, obținut prin iradierea toriu-232 într-un reactor nuclear. Cu toate acestea, doar uraniul-235 și plutoniul-239 și-au găsit utilizare practică, în primul rând datorită facilității relative de obținere a acestor materiale.

Posibilitatea utilizării practice a energiei eliberate în timpul fisiunii nucleare se datorează faptului că reacția de fisiune poate avea o natură în lanț, autosusținută. Fiecare eveniment de fisiune produce aproximativ doi neutroni secundari, care, atunci când sunt capturați de nucleele materialului fisionabil, îi pot determina fisiune, ceea ce, la rândul său, duce la formarea și mai multor neutroni. Când sunt create condiții speciale, numărul de neutroni și, prin urmare, evenimentele de fisiune, crește de la o generație la alta.

Primul dispozitiv exploziv nuclear a fost detonat de Statele Unite pe 16 iulie 1945 la Alamogordo, New Mexico. Dispozitivul era o bombă cu plutoniu care folosea o explozie direcționată pentru a crea criticitate. Puterea exploziei a fost de aproximativ 20 kt. În URSS, primul dispozitiv exploziv nuclear similar celui american a explodat pe 29 august 1949.

Istoria creării armelor nucleare.

La începutul anului 1939, fizicianul francez Frédéric Joliot-Curie a concluzionat că era posibilă o reacție în lanț care ar duce la o explozie de forță distructivă monstruoasă și că uraniul ar putea deveni o sursă de energie ca un exploziv obișnuit. Această concluzie a devenit impulsul pentru evoluțiile în crearea de arme nucleare. Europa era în ajunul celui de-al Doilea Război Mondial, iar posesia potențială a unor astfel de arme puternice a oferit oricărui proprietar avantaje enorme. Fizicieni din Germania, Anglia, SUA și Japonia au lucrat la crearea armelor atomice.

Până în vara lui 1945, americanii au reușit să asambleze două bombe atomice, numite „Baby” și „Fat Man”. Prima bombă cântărea 2.722 kg și era plină cu uraniu-235 îmbogățit.

Bomba „Fat Man” cu o încărcătură de plutoniu-239 cu o putere de peste 20 kt avea o masă de 3175 kg.

Președintele SUA G. Truman a devenit primul lider politic care a decis să folosească bombe nucleare. Primele ținte ale loviturilor nucleare au fost orașele japoneze (Hiroshima, Nagasaki, Kokura, Niigata). Din punct de vedere militar, nu a fost nevoie de un asemenea bombardament asupra orașelor japoneze dens populate.

În dimineața zilei de 6 august 1945, peste Hiroshima era un cer senin, fără nori. Ca și până acum, apropierea a două avioane americane dinspre est (unul dintre ele se numea Enola Gay) la o altitudine de 10-13 km nu a stârnit alarmă (din moment ce apăreau zilnic pe cerul Hiroshimei). Unul dintre avioane s-a scufundat și a aruncat ceva, apoi ambele avioane s-au întors și au zburat. Obiectul scăpat a coborât încet cu parașuta și a explodat brusc la o altitudine de 600 m deasupra solului. A fost bomba Baby. Pe 9 august, o altă bombă a fost aruncată peste orașul Nagasaki.

Pierderile umane totale și amploarea distrugerii din aceste bombardamente sunt caracterizate de următoarele cifre: 300 de mii de oameni au murit instantaneu din cauza radiațiilor termice (temperatura de aproximativ 5000 de grade C) și a undei de șoc, alte 200 de mii au fost rănite, arse și boala radiațiilor. . Pe o suprafață de 12 mp. km, toate clădirile au fost complet distruse. Numai în Hiroshima, din 90 de mii de clădiri, 62 de mii au fost distruse.

După bombardamentele atomice americane, la 20 august 1945, din ordinul lui Stalin, s-a format un comitet special pentru energia atomică sub conducerea lui L. Beria. În comitet au făcut parte oameni de știință proeminenți A.F. Ioffe, P.L. Kapitsa și I.V. Kurchatov. Comunist prin convingere, omul de știință Klaus Fuchs, un angajat proeminent al centrului nuclear american din Los Alamos, a oferit un mare serviciu oamenilor de știință nucleari sovietici. În perioada 1945-1947, a transmis de patru ori informații despre probleme practice și teoretice ale creării bombelor atomice și cu hidrogen, ceea ce a accelerat apariția acestora în URSS.

În 1946 - 1948 a fost creată industria nucleară în URSS. Un loc de testare a fost construit în zona Semipalatinsk. În august 1949, acolo a fost detonat primul dispozitiv nuclear sovietic. Înainte de aceasta, președintele american Henry Truman a fost informat că Uniunea Sovietică a stăpânit secretul armelor nucleare, dar Uniunea Sovietică nu va crea o bombă nucleară până în 1953. Acest mesaj a făcut ca cercurile conducătoare ale SUA să dorească să înceapă cât mai repede un război preventiv. A fost elaborat planul Troian, care prevedea începutul ostilităților la începutul anului 1950. La acea vreme, Statele Unite aveau 840 de bombardiere strategice și peste 300 de bombe atomice.

Factorii dăunători ai unei explozii nucleare sunt: undă de șoc, radiații luminoase, radiații penetrante, contaminare radioactivă și puls electromagnetic.

Unda de soc. Principalul factor dăunător al unei explozii nucleare. Aproximativ 60% din energia unei explozii nucleare este cheltuită pentru aceasta. Este o zonă de compresie ascuțită a aerului, care se răspândește în toate direcțiile de la locul exploziei. Efectul dăunător al unei unde de șoc este caracterizat de mărimea presiunii în exces. Excesul de presiune este diferența dintre presiunea maximă de pe frontul undei de șoc și presiunea atmosferică normală dinaintea acestuia. Se măsoară în kilopascali - 1 kPa = 0,01 kgf/cm2.

Cu o presiune în exces de 20-40 kPa, persoanele neprotejate pot suferi răni ușoare. Expunerea la o undă de șoc cu o presiune în exces de 40-60 kPa duce la daune moderate. Leziunile grave apar atunci când presiunea în exces depășește 60 kPa și se caracterizează prin contuzii severe ale întregului corp, fracturi ale membrelor și rupturi ale organelor parenchimatoase interne. Leziuni extrem de grave, adesea fatale, sunt observate la o presiune excesivă peste 100 kPa.

Radiația luminoasă este un flux de energie radiantă, inclusiv razele ultraviolete și infraroșii vizibile.

Sursa sa este o zonă luminoasă formată din produsele fierbinți ai exploziei. Radiația luminoasă se răspândește aproape instantaneu și durează, în funcție de puterea exploziei nucleare, până la 20 de secunde. Puterea sa este de așa natură încât, în ciuda duratei sale scurte, poate provoca incendii, arsuri profunde ale pielii și leziuni ale organelor de vedere la oameni.

Radiația luminoasă nu pătrunde prin materialele opace, astfel încât orice barieră care poate crea o umbră protejează împotriva acțiunii directe a radiațiilor luminoase și previne arsurile.

Radiația luminoasă este slăbită semnificativ în aerul prăfuit (fumuriu), ceață și ploaie.

Radiații penetrante.

Acesta este un flux de radiații gamma și neutroni. Impactul durează 10-15 s. Efectul principal al radiațiilor se realizează în procese fizice, fizico-chimice și chimice cu formarea de radicali liberi activi chimic (H, OH, HO2) cu proprietăți oxidante și reducătoare ridicate. Ulterior, se formează diverși compuși peroxidici, inhibând activitatea unor enzime și crescând altele, care joacă un rol important în procesele de autoliză (autodizolvare) a țesuturilor corpului. Apariția în sânge a produselor de degradare a țesuturilor radiosensibile și a metabolismului patologic atunci când sunt expuse la doze mari de radiații ionizante este baza pentru formarea toxemiei - otrăvirea corpului asociată cu circulația toxinelor în sânge. De o importanță primordială în dezvoltarea leziunilor cauzate de radiații sunt tulburările în regenerarea fiziologică a celulelor și țesuturilor, precum și modificările funcțiilor sistemelor de reglare.

Contaminarea radioactivă a zonei

Principalele sale surse sunt produsele de fisiune nucleară și izotopii radioactivi formați ca urmare a dobândirii proprietăților radioactive de către elementele din care sunt fabricate armele nucleare și cele care alcătuiesc solul. Din ele se formează un nor radioactiv. Se ridică la o înălțime de mulți kilometri și este transportat cu mase de aer pe distanțe considerabile. Particulele radioactive care cad din nor pe sol formează o zonă de contaminare radioactivă (urme), a cărei lungime poate ajunge la câteva sute de kilometri. Substanțele radioactive prezintă cel mai mare pericol în primele ore după depunere, deoarece activitatea lor este cea mai mare în această perioadă.

Impuls electromagnetic .

Acesta este un câmp electromagnetic de scurtă durată care apare în timpul exploziei unei arme nucleare ca urmare a interacțiunii radiațiilor gamma și neutronilor emiși în timpul unei explozii nucleare cu atomii din mediu. Consecința impactului său este arderea sau defectarea elementelor individuale ale echipamentelor radio-electronice și electrice. Oamenii pot fi răniți numai dacă intră în contact cu liniile de sârmă în momentul exploziei.

Un tip de armă nucleară este arme neutronice și termonucleare.

Armele cu neutroni sunt muniții termonucleare de dimensiuni mici, cu o putere de până la 10 kt, concepute în primul rând pentru a distruge personalul inamic prin acțiunea radiației neutronice. Armele cu neutroni sunt clasificate ca arme nucleare tactice.

Istoria dezvoltării umane a fost întotdeauna însoțită de războaie ca modalitate de a rezolva conflictele prin violență. Civilizația a suferit peste cincisprezece mii de conflicte armate mici și mari, pierderea de vieți omenești este estimată la milioane. Numai în anii nouăzeci ai secolului trecut, au avut loc peste o sută de ciocniri militare, care au implicat nouăzeci de țări ale lumii.

În același timp, descoperirile științifice și progresul tehnologic au făcut posibilă crearea unor arme de distrugere de o putere din ce în ce mai mare și o utilizare sofisticată. În secolul al XX-lea Armele nucleare au devenit vârful impactului distructiv în masă și un instrument politic.

Dispozitiv cu bombă atomică

Bombele nucleare moderne ca mijloace de distrugere a inamicului sunt create pe baza unor soluții tehnice avansate, a căror esență nu este mediatizată pe scară largă. Dar principalele elemente inerente acestui tip de armă pot fi examinate folosind exemplul de proiectare a unei bombe nucleare cu numele de cod „Fat Man”, aruncată în 1945 pe unul dintre orașele Japoniei.

Puterea exploziei a fost de 22,0 kt în echivalent TNT.

Avea următoarele caracteristici de design:

• lungimea produsului a fost de 3250,0 mm, cu un diametru al părții volumetrice - 1520,0 mm. Greutate totală mai mult de 4,5 tone;
• corpul are formă eliptică. Pentru a evita distrugerea prematură din cauza muniției antiaeriene și a altor impacturi nedorite, pentru fabricarea acestuia a fost folosit oțel blindat de 9,5 mm;
• corpul este împărțit în patru părți interne: nasul, două jumătăți de elipsoid (cel principal este un compartiment pentru umplerea nucleară) și coada.
• compartimentul de arc este echipat cu baterii;
• compartimentul principal, ca si cel nazal, este aspirat pentru a preveni intrarea unor medii nocive, a umezelii, si pentru a crea conditii confortabile pentru munca barbatului cu barba;
• elipsoidul adăpostește un miez de plutoniu înconjurat de un tamper (cochilie) de uraniu. A jucat rolul unui limitator inerțial pentru cursul reacției nucleare, asigurând activitatea maximă a plutoniului de calitate pentru arme prin reflectarea neutronilor în partea zonei active a încărcăturii.

O sursă primară de neutroni, numită inițiator sau „arici”, a fost plasată în interiorul nucleului. Reprezentat de beriliu cu diametru sferic 20,0 mm cu acoperire exterioară pe bază de poloniu - 210.

Trebuie remarcat faptul că comunitatea de experți a stabilit că acest design de arme nucleare este ineficient și nefiabil în utilizare. Inițierea cu neutroni de tip necontrolat nu a fost utilizată în continuare .

Principiul de funcționare

Procesul de fisiune a nucleelor ​​de uraniu 235 (233) și plutoniu 239 (din care este făcută o bombă nucleară) cu o eliberare uriașă de energie în timp ce limitează volumul se numește explozie nucleară. Structura atomică a metalelor radioactive are o formă instabilă - ele sunt în mod constant împărțite în alte elemente.

Procesul este însoțit de detașarea neuronilor, dintre care unii cad pe atomii vecini și inițiază o reacție ulterioară, însoțită de eliberarea de energie.

Principiul este următorul: scurtarea timpului de dezintegrare duce la o intensitate mai mare a procesului, iar concentrarea neuronilor la bombardarea nucleelor ​​duce la o reacție în lanț. Când două elemente sunt combinate la o masă critică, se creează o masă supercritică, ceea ce duce la o explozie.

În condiții de zi cu zi, este imposibil să se provoace o reacție activă - sunt necesare viteze mari de apropiere a elementelor - cel puțin 2,5 km/s. Atingerea acestei viteze într-o bombă este posibilă prin combinarea unor tipuri de explozibili (rapidi și lenți), echilibrând densitatea masei supercritice producând o explozie atomică.

Exploziile nucleare sunt atribuite rezultatelor activității umane pe planetă sau pe orbita acesteia. Procesele naturale de acest fel sunt posibile numai pe unele stele din spațiul cosmic.

Bombele atomice sunt considerate pe bună dreptate cele mai puternice și distructive arme de distrugere în masă. Utilizarea tactică rezolvă problema distrugerii țintelor strategice, militare de la sol, precum și a celor adânci, învingând o acumulare semnificativă de echipamente și forță de muncă inamice.

Poate fi aplicat la nivel global doar cu scopul distrugerii complete a populației și a infrastructurii în zone mari.

Pentru a atinge anumite obiective și a îndeplini sarcini tactice și strategice, exploziile de arme atomice pot fi efectuate prin:

• la altitudini critice și joase (peste și sub 30,0 km);
• în contact direct cu scoarța terestră (apa);
• subteran (sau explozie subacvatică).

O explozie nucleară se caracterizează prin eliberarea instantanee de energie enormă.

Ducând la deteriorarea obiectelor și persoanelor, după cum urmează:

• Unda de soc. Când o explozie are loc deasupra sau pe scoarța terestră (apa) se numește undă de aer; subteran (apă) se numește undă de explozie seismică. O undă de aer se formează după comprimarea critică a maselor de aer și se propagă în cerc până la atenuare cu o viteză care depășește sunetul. Conduce atât la daune directe asupra forței de muncă, cât și la daune indirecte (interacțiune cu fragmente de obiecte distruse). Acțiunea excesului de presiune face ca echipamentul să nu fie funcțional prin deplasarea și lovirea solului;
• Radiația luminoasă. Sursa este partea ușoară formată prin evaporarea produsului cu mase de aer; pentru utilizarea solului, este vapori de sol. Efectul apare în spectrul ultraviolet și infraroșu. Absorbția sa de către obiecte și oameni provoacă carbonizare, topire și ardere. Gradul de deteriorare depinde de distanța epicentrului;
• Radiații penetrante- sunt neutroni și raze gamma care se deplasează de la locul de rupere. Expunerea la țesutul biologic duce la ionizarea moleculelor celulare, ceea ce duce la boala radiațiilor în organism. Deteriorarea proprietății este asociată cu reacțiile de fisiune ale moleculelor din elementele dăunătoare ale muniției.
• Contaminare radioactivă.În timpul exploziei solului, se ridică vapori de sol, praf și alte lucruri. Apare un nor care se deplasează în direcția mișcării maselor de aer. Sursele de daune sunt reprezentate de produsele de fisiune ale părții active a unei arme nucleare, izotopi și părți nedistruse ale încărcăturii. Când un nor radioactiv se mișcă, are loc o contaminare continuă cu radiații a zonei;
• Impuls electromagnetic. Explozia este însoțită de apariția câmpurilor electromagnetice (de la 1,0 la 1000 m) sub formă de impuls. Acestea duc la defecțiuni ale dispozitivelor electrice, comenzilor și comunicațiilor.

Combinația de factori ai unei explozii nucleare provoacă niveluri diferite de daune personalului, echipamentului și infrastructurii inamice, iar fatalitatea consecințelor este asociată doar cu distanța de la epicentrul său.

Istoria creării armelor nucleare

Crearea de arme folosind reacții nucleare a fost însoțită de o serie de descoperiri științifice, cercetări teoretice și practice, inclusiv:

• 1905— a fost creată teoria relativității, care afirmă că unei cantități mici de materie îi corespunde o eliberare semnificativă de energie după formula E = mc2, unde „c” reprezintă viteza luminii (autor A. Einstein);
• 1938— Oamenii de știință germani au efectuat un experiment privind împărțirea unui atom în părți atacând uraniul cu neutroni, care s-a încheiat cu succes (O. Hann și F. Strassmann), iar un fizician din Marea Britanie a explicat faptul eliberării de energie (R. Frisch) ;
• 1939- oamenii de știință din Franța că la realizarea unui lanț de reacții ale moleculelor de uraniu se va elibera energie care poate produce o explozie de forță enormă (Joliot-Curie).

Acesta din urmă a devenit punctul de plecare pentru inventarea armelor atomice. Dezvoltarea paralelă a fost realizată de Germania, Marea Britanie, SUA și Japonia. Principala problemă a fost extragerea uraniului în volumele necesare pentru efectuarea experimentelor în acest domeniu.

Problema a fost rezolvată mai repede în SUA prin achiziționarea de materii prime din Belgia în 1940.

În cadrul proiectului, numit Manhattan, din 1939 până în 1945, a fost construită o stație de purificare a uraniului, a fost creat un centru pentru studiul proceselor nucleare și au fost recrutați cei mai buni specialiști - fizicieni din toată Europa de Vest - pentru a lucra acolo.

Marea Britanie, care și-a desfășurat propriile dezvoltări, a fost nevoită, după bombardamentul german, să transfere voluntar evoluțiile din proiectul său armatei americane.

Se crede că americanii au fost primii care au inventat bomba atomică. Testele primei încărcături nucleare au fost efectuate în statul New Mexico în iulie 1945. Flashul de la explozie a întunecat cerul și peisajul nisipos s-a transformat în sticlă. După o scurtă perioadă de timp, au fost create încărcături nucleare numite „Bebeluș” și „Omul Gras”.

Armele nucleare în URSS - date și evenimente

Apariția URSS ca putere nucleară a fost precedată de o muncă îndelungată a oamenilor de știință și a instituțiilor guvernamentale. Perioadele cheie și datele semnificative ale evenimentelor sunt prezentate după cum urmează:

• 1920 considerat începutul lucrării oamenilor de știință sovietici privind fisiunea atomică;
• Din anii treizeci direcția fizicii nucleare devine o prioritate;
• octombrie 1940— un grup de inițiativă de fizicieni a venit cu o propunere de utilizare a dezvoltărilor atomice în scopuri militare;
• Vara 1941în legătură cu războiul, institutele de energie nucleară au fost transferate în spate;
• Toamna anului 1941 anul, informațiile sovietice au informat conducerea țării despre începutul programelor nucleare în Marea Britanie și America;
• septembrie 1942- au început să se desfășoare în totalitate cercetări atomice, au continuat lucrările la uraniu;
• februarie 1943— a fost creat un laborator special de cercetare sub conducerea lui I. Kurchatov, iar conducerea generală a fost încredințată lui V. Molotov;

Proiectul a fost condus de V. Molotov.

• august 1945- în legătură cu desfășurarea bombardamentelor nucleare în Japonia, importanța ridicată a evoluțiilor pentru URSS, a fost creat un Comitet Special sub conducerea lui L. Beria;
• aprilie 1946- a fost creat KB-11, care a început să dezvolte mostre de arme nucleare sovietice în două versiuni (folosind plutoniu și uraniu);
• mijlocul anului 1948— lucrările la uraniu au fost oprite din cauza eficienței scăzute și a costurilor ridicate;
• august 1949- când a fost inventată bomba atomică în URSS, a fost testată prima bombă nucleară sovietică.

Reducerea timpului de dezvoltare a produselor a fost facilitată de munca de înaltă calitate a agențiilor de informații, care au putut obține informații despre evoluțiile nucleare americane. Printre cei care au creat prima bombă atomică în URSS a fost o echipă de oameni de știință condusă de academicianul A. Saharov. Au dezvoltat soluții tehnice mai promițătoare decât cele folosite de americani.

În 2015 - 2017, Rusia a făcut un progres în îmbunătățirea armelor nucleare și a sistemelor de transport ale acestora, declarând astfel un stat capabil să respingă orice agresiune.

Primele teste cu bombe atomice

După testarea unei bombe nucleare experimentale în New Mexico în vara anului 1945, orașele japoneze Hiroshima și Nagasaki au fost bombardate pe 6 și, respectiv, 9 august.

Dezvoltarea bombei atomice a fost finalizată anul acesta

În 1949, în condiții de secretizare sporită, designerii sovietici ai KB-11 și oamenii de știință au finalizat dezvoltarea unei bombe atomice numită RDS-1 (motor cu reacție „S”). Pe 29 august, primul dispozitiv nuclear sovietic a fost testat la locul de testare de la Semipalatinsk. Bomba atomică rusă - RDS-1 a fost un produs „în formă de picătură”, cântărind 4,6 tone, cu un diametru volumetric de 1,5 m și o lungime de 3,7 metri.

Partea activă a inclus un bloc de plutoniu, care a făcut posibilă atingerea unei puteri de explozie de 20,0 kilotone, proporțională cu TNT. Locul de testare a acoperit o rază de douăzeci de kilometri. Specificul condițiilor de detonare de testare nu a fost făcut public până în prezent.

La 3 septembrie a aceluiași an, informațiile aviatice americane au stabilit prezența în masele de aer din Kamchatka a urmelor de izotopi care indică testarea unei încărcături nucleare. Pe data de douăzeci și trei, înalt oficial american a anunțat public că URSS a reușit să testeze o bombă atomică.