A hidrogénbomba első robbanása. A nap mint fúziós reaktor

Amelynek pusztító erejét robbanás esetén senki sem tudja megállítani. Melyik a világ legerősebb bombája? A kérdés megválaszolásához meg kell értenie bizonyos bombák jellemzőit.

Mi az a bomba?

Az atomerőművek a kioldás és a bilincs elvén működnek nukleáris energia. Ezt a folyamatot ellenőrizni kell. A felszabaduló energiát elektromos árammá alakítják. Egy atombomba láncreakciót vált ki, amely teljesen ellenőrizhetetlen, és a felszabaduló hatalmas mennyiségű energia szörnyű pusztítást okoz. Az urán és a plutónium nem annyira ártalmatlan elemei a periódusos rendszernek, globális katasztrófákhoz vezetnek.

Atombomba

Hogy megértsük, mi a legerősebb atombomba a bolygón, többet megtudunk mindenről. A hidrogén- és atombombák az atomenergia-iparhoz tartoznak. Ha két darab uránt kombinálunk, de mindegyiknek a kritikus tömeg alatt lesz a tömege, akkor ez az "egyesülés" nagymértékben meghaladja a kritikus tömeget. Minden neutron részt vesz láncreakció, mert széthasítja az atommagot és további 2-3 neutron szabadul fel, ami újabb bomlási reakciókat vált ki.

A neutronerő teljesen kívül esik az emberi irányításon. Kevesebb mint egy másodperc alatt több százmilliárd újonnan kialakuló bomlás nemcsak hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel, hanem a legerősebb sugárzás forrásává is válik. Ez a radioaktív eső vastag rétegben borítja be a földet, mezőket, növényeket és minden élőlényt. Ha a hirosimai katasztrófákról beszélünk, akkor láthatjuk, hogy 1 gramm 200 ezer ember halálát okozta.

A vákuumbomba működési elve és előnyei

Úgy tartják, hogy a vákuumbomba, amelyet az a legújabb technológiákat, versenyezhet a nukleárissal. A helyzet az, hogy a TNT helyett használja gáznemű anyag, amely több tízszer erősebb. A nagy hozamú légibomba a világ legerősebb nem nukleáris vákuumbombája. Elpusztíthatja az ellenséget, ugyanakkor a házak és felszerelések nem sérülnek meg, és nem lesznek bomlástermékek.

Mi a működésének elve? Közvetlenül azután, hogy leesett egy bombázó, egy detonátor a talajtól bizonyos távolságra kilő. A hajótest összeomlik, és egy hatalmas felhő szétoszlik. Ha oxigénnel keveredik, elkezd behatolni bárhová - házakba, bunkerekbe, menedékekbe. Az oxigén égése mindenhol vákuumot képez. Amikor ezt a bombát ledobják, szuperszonikus hullám keletkezik, és nagyon magas hőmérséklet keletkezik.

A különbség az amerikai és az orosz vákuumbomba között

A különbségek abban vannak, hogy ez utóbbi akár a bunkerben is képes megsemmisíteni az ellenséget egy megfelelő robbanófej segítségével. A levegőben bekövetkezett robbanás során a robbanófej leesik, és erősen a földet éri, 30 méteres mélységig beásva. A robbanás után felhő képződik, amely növekvő mérettel áthatol a menedékeken és ott felrobban. Az amerikai robbanófejek viszont tele vannak közönséges TNT-vel, ezért rombolják le az épületeket. A vákuumbomba elpusztít egy bizonyos tárgyat, mivel annak kisebb a sugara. Nem számít, melyik bomba a legerősebb – bármelyikük mérhetetlenül pusztító csapást mér, amely minden élőlényre hatással van.

H-bomba

A hidrogénbomba egy másik szörnyű nukleáris fegyver. Az urán és a plutónium kombinációja nemcsak energiát termel, hanem egymillió fokra emelkedő hőmérsékletet is. A hidrogénizotópok héliummagokká egyesülnek, ami kolosszális energiaforrást hoz létre. A hidrogénbomba a legerősebb – ez vitathatatlan tény. Elég csak elképzelni, hogy a robbanása megegyezik 3000 hirosimai atombomba robbanásával. Mind az USA-ban, mind volt Szovjetunió 40 ezer különféle kapacitású bombát számolhat meg - nukleáris és hidrogénes.

Az ilyen lőszerek felrobbanása a Nap és a csillagok belsejében megfigyelhető folyamatokhoz hasonlítható. A gyors neutronok nagy sebességgel hasítják fel magának a bombának az uránhéját. Nemcsak hő szabadul fel, hanem radioaktív csapadék is. Legfeljebb 200 izotóp létezik. Az ilyenek előállítása nukleáris fegyverek olcsóbb, mint az atom, és a hatása tetszőlegesen fokozható. Ez a legerősebb felrobbantott bomba, amelyet 1953. augusztus 12-én teszteltek a Szovjetunióban.

A robbanás következményei

A robbanás eredménye hidrogénbomba háromszoros. A legelső dolog, ami megtörténik, egy erős robbanáshullám figyelhető meg. Erőssége függ a robbanás magasságától és a terep típusától, valamint a levegő átlátszóságának mértékétől. Nagy, tüzes hurrikánok alakulhatnak ki, amelyek több órán keresztül sem csillapodnak le. Mégis a másodlagos és legveszélyesebb következmény, hogy a leghatalmasabb termonukleáris bomba- ez radioaktív sugárzás és a környező terület hosszú távú szennyeződése.

Hidrogénbomba robbanásából származó radioaktív maradvány

A robbanás során a tűzgolyó sok nagyon apró radioaktív részecskét tartalmaz, amelyek a föld légköri rétegében csapdába esnek, és hosszú ideig ott is maradnak. A talajjal érintkezve ez a tűzgolyó izzó port hoz létre, amely bomlási részecskékből áll. Először egy nagy telepszik meg, majd egy könnyebb, ami a szél segítségével több száz kilométerre terjed. Ezek a részecskék szabad szemmel láthatók, például ilyen por látható a havon. Végzetes, ha valaki a közelben van. A legkisebb részecskék hosszú évekig a légkörben maradhatnak, és így „utaznak”, többször körberepülve az egész bolygót. Radioaktív kibocsátásuk gyengébb lesz, mire csapadék formájában kihullanak.

Robbanása pillanatok alatt képes letörölni Moszkvát a föld színéről. A belváros a szó legigazibb értelmében könnyen elpárologna, minden más pedig a legkisebb romokká válhatna. A világ legerősebb bombája kiirtotta volna New Yorkot az összes felhőkarcolóval együtt. Utána egy húsz kilométeres olvadt sima kráter maradt volna. Egy ilyen robbanással nem lehetett volna megszökni a metrón lemenve. Az egész terület 700 kilométeres körzetében elpusztulna és radioaktív részecskékkel fertőződne meg.

A „cárbomba” robbanása – lenni vagy nem lenni?

1961 nyarán a tudósok úgy döntöttek, hogy tesztelik és megfigyelik a robbanást. A világ legerősebb bombájának kellett volna felrobbannia egy Oroszország északi részén található kísérleti helyszínen. A szemétlerakó hatalmas területe a sziget teljes területét lefedi Új Föld. A vereség mértéke 1000 kilométer volt. A robbanás olyan ipari központokat fertőzhetett meg, mint Vorkuta, Dudinka és Norilszk. A tudósok, miután felfogták a katasztrófa mértékét, felkapták a fejüket, és rájöttek, hogy a tesztet törölték.

A híres és hihetetlenül erős bombát sehol a bolygón nem lehetett kipróbálni, csak az Antarktisz maradt. De a jeges kontinensen sem sikerült robbanást végrehajtania, mivel a terület nemzetközinek számít, és egyszerűen irreális engedélyt szerezni az ilyen tesztekre. Kétszer kellett csökkentenem ennek a bombának a töltetét. A bombát ennek ellenére 1961. október 30-án ugyanott - Novaja Zemlja szigetén (körülbelül 4 kilométeres magasságban) felrobbantották. A robbanás során egy hatalmas atomgombát figyeltek meg, amely 67 kilométerre emelkedett, és a lökéshullám háromszor is megkerülte a bolygót. Mellesleg, a Sarov városában, az "Arzamas-16" múzeumban egy kirándulás alkalmával megtekintheti a robbanás híradóját, bár azt mondják, hogy ez a látvány nem a gyenge szívűeknek való.

HIDROGÉN BOMB, nagy pusztító erejű fegyver (TNT egyenértékben megatonna nagyságrendű), működési elve a könnyű atommagok termonukleáris fúziós reakcióján alapul. A robbanás energiaforrása a Napon és más csillagokon végbemenő folyamatokhoz hasonló folyamatok.

1961-ben történt a hidrogénbomba legerősebb robbanása.

Október 30-án délelőtt 11:32-kor 50 millió tonna TNT kapacitású hidrogénbombát robbantottak fel Novaja Zemlja felett, a Mityushi-öböl környékén, 4000 m-es magasságban a szárazföld felett.

szovjet Únió tesztet végzett a termikus történetében a legerősebb nukleáris berendezés. Még a "fél" változatban is (és egy ilyen bomba maximális teljesítménye 100 megatonna) a robbanás energiája tízszer akkora volt, mint a második világháború alatt az összes harcoló fél által használt összes robbanóanyag összereje (beleértve a Hirosimára és Nagaszakira ledobott atombombák). A robbanás okozta lökéshullám háromszor kerülte meg a Földet, 36 óra 27 perc alatt először.

A fényvillanás olyan erős volt, hogy a folyamatos felhősödés ellenére még Belushya Guba falu parancsnoki helyéről is látható volt (csaknem 200 km-re a robbanás epicentrumától). A gombafelhő 67 km magasra emelkedett. A robbanás idején, miközben a bomba egy hatalmas ejtőernyőn lassan ereszkedett le 10500 magasságból a robbanás becsült pontjára, a Tu-95-ös hordozó repülőgép legénységével és parancsnokával, Andrej Jegorovics Durnovcev őrnaggyal már a levegőben volt. a biztonságos zóna. A parancsnok alezredesként, a Szovjetunió hőseként tért vissza repülőterére. Egy elhagyatott faluban - 400 km-re az epicentrumtól - faházak tönkrementek, a kőházak pedig elvesztették tetőjüket, ablakaikat és ajtóikat. A kísérleti helyszíntől sok száz kilométeren keresztül a robbanás következtében csaknem egy órára megváltoztak a rádióhullámok áthaladásának feltételei, megszűnt a rádiókommunikáció.

A bombát V.B. Adamsky, Yu.N. Smirnov, A.D. Szaharov, Yu.N. Babaev és Yu.A. Trutnev (amiért Szaharov megkapta a Szocialista Munka Hőse harmadik kitüntetését). A "készülék" tömege 26 tonna volt, szállításához és kiürítéséhez speciálisan módosított stratégiai bombázó Tu-95.

A „szuperbomba”, ahogy A. Szaharov nevezte, nem fért be a repülőgép bombaterébe (hossza 8 méter, átmérője kb. 2 méter), ezért a törzsből kivágták a nem erőgépes részét, és egy speciális felszerelték az emelőszerkezetet és a bomba rögzítésére szolgáló eszközt; repülés közben még mindig több mint a fele kilóg. A repülőgép teljes testét, még a légcsavarok lapátjait is speciális fehér festék borította, amely véd a robbanás során felvillanó fény ellen. A kísérő laboratóriumi repülőgép karosszériáját ugyanazzal a festékkel vonták be.

A nyugaton "Cár Bomba" nevet kapott töltet robbanásának eredménye lenyűgöző volt:

* A robbanás nukleáris "gombája" 64 km magasra emelkedett; sapkájának átmérője elérte a 40 kilométert.

A felrobbanó tűzgolyó a földet érte, és majdnem elérte a bombakibocsátási magasságot (azaz a robbanó tűzgolyó sugara megközelítőleg 4,5 kilométer volt).

* A sugárzás harmadfokú égési sérüléseket okozott akár száz kilométeres távolságban.

* A sugárzás kibocsátásának csúcsán a robbanás elérte a napenergiának az 1%-át.

* A robbanásból származó lökéshullám háromszor körbejárta a földgömböt.

* A légkör ionizációja rádióinterferenciát okozott még több száz kilométeres távolságban is a vizsgálati helyszíntől egy órán keresztül.

* A szemtanúk érezték a becsapódást, és le tudták írni a robbanást ezer kilométeres távolságban az epicentrumtól. Ezenkívül a lökéshullám bizonyos mértékig megőrizte pusztító erejét több ezer kilométeres távolságban az epicentrumtól.

* Az akusztikus hullám elérte Dixon szigetét, ahol a robbanáshullám kiütötte a házak ablakait.

Ennek a tesztnek a politikai eredménye az volt, hogy a Szovjetunió demonstrálta a korlátlan erejű tömegpusztító fegyver birtoklását – az Egyesült Államokból származó bomba maximális megatonnatartalma, amelyet addig teszteltek, négyszer kisebb volt, mint a Bomba cáré. Valójában a hidrogénbomba teljesítményének növelése a munkaanyag tömegének pusztán növelésével érhető el, így elvileg nincs olyan tényező, amely megakadályozná egy 100 vagy 500 megatonnás hidrogénbomba létrehozását. (Valójában a Tsar Bombát 100 megatonnás egyenértékre tervezték; a tervezett robbanóerőt felére csökkentették, Hruscsov szerint "Nehogy Moszkvában betörjön minden üveg"). Ezzel a teszttel a Szovjetunió bebizonyította, hogy képes bármilyen erejű hidrogénbombát létrehozni, és a bombát a robbanási pontig eljuttatni.

termonukleáris reakciók. A Nap belseje óriási mennyiségű hidrogént tartalmaz, amely szupermagas kompressziós állapotban van, kb. 15 000 000 K. Ilyen magas hőmérsékleten és plazmasűrűségen a hidrogénatommagok állandó ütközéseket tapasztalnak egymással, amelyek egy része összeolvadással és végső soron nehezebb héliummagok képződésével végződik. Az ilyen termonukleáris fúziónak nevezett reakciókat hatalmas mennyiségű energia felszabadulása kíséri. A fizika törvényei szerint a termonukleáris fúzió során felszabaduló energia abból adódik, hogy egy nehezebb atommag keletkezésekor az összetételében szereplő könnyű atommagok tömegének egy része kolosszális mennyiségű energiává alakul. Éppen ezért a gigantikus tömegű Nap kb. 100 milliárd tonna anyagot és energiát szabadít fel, aminek köszönhetően lehetségessé vált az élet a Földön.

A hidrogén izotópjai. A hidrogénatom a legegyszerűbb az összes létező atom közül. Egy protonból áll, amely a magja, amely körül egyetlen elektron kering. A víz (H 2 O) gondos tanulmányozása kimutatta, hogy elhanyagolható mennyiségű "nehéz" vizet tartalmaz, amely a hidrogén "nehéz izotópját" - deutériumot (2 H) tartalmazza. A deutériummag egy protonból és egy neutronból áll, egy semleges részecske, amelynek tömege megközelíti a proton tömegét.

Létezik a hidrogén harmadik izotópja, a trícium, amely magjában egy protont és két neutront tartalmaz. A trícium instabil, és spontán radioaktív bomláson megy keresztül, a hélium izotópjává alakulva. A trícium nyomait a Föld légkörében találták, ahol a kozmikus sugarak és a levegőt alkotó gázmolekulák kölcsönhatása eredményeként keletkezik. A tríciumot mesterségesen nyerik egy atomreaktorban a lítium-6 izotóp neutronfluxussal történő besugárzásával.

A hidrogénbomba fejlesztése. Egy előzetes elméleti elemzés kimutatta, hogy a termonukleáris fúzió a legkönnyebben deutérium és trícium keverékében valósítható meg. Ezt alapul véve az amerikai tudósok az 1950-es évek elején elkezdték megvalósítani a hidrogénbomba (HB) létrehozására irányuló projektet. Az eniwetoki kísérleti telepen 1951 tavaszán végezték el a nukleáris berendezés első kísérleteit; a termonukleáris fúzió csak részleges volt. Jelentős sikert értek el 1951. november 1-jén, amikor egy hatalmas nukleáris eszközt teszteltek, amelynek robbanási ereje 4? 8 Mt TNT egyenértékben.

A Szovjetunióban 1953. augusztus 12-én robbantották fel az első hidrogénes légibombát, 1954. március 1-jén pedig az amerikaiak egy erősebb (körülbelül 15 Mt) légibombát robbantottak a Bikini Atollon. Azóta mindkét hatalom fejlett megatonnás fegyvereket robbant fel.

A Bikini-atoll robbanását nagy mennyiségű radioaktív anyag szabadulása kísérte. Egy részük több száz kilométerre a robbanás helyétől a Lucky Dragon japán halászhajóra zuhant, míg mások Rongelap szigetét borították be. Mivel a termonukleáris fúzió stabil héliumot termel, a tisztán hidrogénbomba felrobbanásának radioaktivitása nem lehet nagyobb, mint egy termonukleáris reakció atomdetonátoré. A vizsgált esetben azonban a várható és a tényleges radioaktív csapadék mennyiségében és összetételében jelentősen eltért.

A hidrogénbomba hatásmechanizmusa. A hidrogénbomba robbanása során fellépő folyamatok sorrendje a következőképpen ábrázolható. Először is, a termonukleáris reakció iniciátor töltése (egy kis atombomba) felrobban a HB-héjban, ami neutronvillanást eredményez, és létrehozza a termonukleáris fúzió elindításához szükséges magas hőmérsékletet. A neutronok bombáznak egy lítium-deuteridből készült betétet - a deutérium lítiummal alkotott vegyületét (6-os tömegszámú lítium-izotópot használnak). A lítium-6-ot a neutronok héliumra és tríciumra hasítják. Így az atombiztosíték közvetlenül magában a bombában hozza létre a szintézishez szükséges anyagokat.

Ezután a deutérium és trícium keverékében beindul egy termonukleáris reakció, a bomba belsejében a hőmérséklet gyorsan emelkedik, és egyre több hidrogén vesz részt a fúzióban. A hőmérséklet további emelkedésével megindulhat a deutériummagok közötti reakció, ami egy tisztán hidrogénbombára jellemző. Természetesen minden reakció olyan gyorsan megy végbe, hogy azonnalinak érzékeljük.

Osztás, szintézis, osztás (szuperbomba). Valójában a bombában a fent leírt folyamatok sorozata a deutérium és a trícium reakciójának szakaszában ér véget. Továbbá a bombatervezők nem az atommagok fúzióját, hanem azok hasadását választották. A deutérium és trícium atommagok fúziója során hélium és gyorsneutronok keletkeznek, amelyek energiája elég nagy ahhoz, hogy az urán-238 atommagok (az urán fő izotópja, sokkal olcsóbb, mint a hagyományos atombombákban használt urán-235) hasadását idézze elő. Gyors neutronok hasítják fel a szuperbomba uránhéjának atomjait. Egy tonna urán hasadása 18 Mt-nak megfelelő energiát hoz létre. Az energia nemcsak a robbanásra és a hőkibocsátásra megy el. Minden egyes uránmag két erősen radioaktív "töredékre" hasad. A hasadási termékek között 36 különböző kémiai elemekés majdnem 200 radioaktív izotópok. Mindez alkotja a szuperbombák robbanásait kísérő radioaktív csapadékot.

Az egyedi kialakításnak és a leírt hatásmechanizmusnak köszönhetően az ilyen típusú fegyverek tetszőleges teljesítményűek készíthetők. Sokkal olcsóbb, mint az azonos teljesítményű atombombák.

A múlt század 30-as éveinek végén Európában már felfedezték a hasadás és a bomlás törvényszerűségeit, és a hidrogénbomba a science fictionből valósággá vált. Az atomenergia fejlődésének története érdekes, és még mindig izgalmas versenyt jelent az országok – a náci Németország, a Szovjetunió és az USA – tudományos potenciálja között. A legerősebb bomba, amelyről bármely állam álmodott, nemcsak fegyver volt, hanem erőteljes politikai eszköz is. Az az ország, amelynek az arzenáljában volt, valójában mindenhatóvá vált, és megszabhatta saját szabályait.

A hidrogénbombának megvan a maga keletkezési története, amely fizikai törvényeken, nevezetesen a termonukleáris folyamaton alapul. Kezdetben helytelenül atomnak nevezték, és az írástudatlanság volt a hibás. A tudósban Bethe, aki később Nobel-díjas lett, mesterséges energiaforráson dolgozott - az urán hasadásán. Ez az idő sok fizikus tudományos tevékenységének csúcspontja volt, és közöttük volt olyan vélemény, hogy tudományos titkok egyáltalán nem létezhetnek, mivel kezdetben a tudomány törvényei nemzetköziek.

Elméletileg a hidrogénbombát feltalálták, de most tervezők segítségével műszaki formákat kellett szereznie. Csak egy bizonyos héjba kell csomagolni, és tesztelni az erőt. Két tudós van, akiknek a neve örökre összekapcsolódik ennek az erős fegyvernek a megalkotásával: az USA-ban Edward Teller, a Szovjetunióban pedig Andrej Szaharov.

Az Egyesült Államokban egy fizikus már 1942-ben elkezdte tanulmányozni a termonukleáris problémát. Harry Truman, az Egyesült Államok akkori elnöke parancsára az ország legjobb tudósai dolgoztak ezen a problémán, egy alapvetően új pusztító fegyvert hoztak létre. Ráadásul a kormány parancsa egy legalább egymillió tonna TNT kapacitású bombára vonatkozott. A hidrogénbombát Teller készítette, és megmutatta az emberiségnek Hirosimában és Nagaszakiban határtalan, de pusztító képességeit.

Hirosimára egy bombát dobtak le, amely 4,5 tonnát nyomott és 100 kg uránt tartalmazott. Ez a robbanás csaknem 12 500 tonna TNT-nek felelt meg. A japán várost, Nagaszakit egy ugyanilyen tömegű, de 20 000 tonna TNT-nek megfelelő plutóniumbomba semmisítette meg.

A leendő szovjet akadémikus, A. Szaharov 1948-ban kutatásai alapján egy hidrogénbomba tervét mutatta be RDS-6 néven. Kutatásai két ágon haladtak: az elsőt "puff"-nak (RDS-6s) hívták, jellemzője pedig egy atomtöltés volt, amelyet nehéz és könnyű elemek rétegei vettek körül. A második ág a "cső" vagy (RDS-6t), amelyben a plutóniumbomba folyékony deutériumban volt. Ezt követően egy nagyon fontos felfedezés született, amely bebizonyította, hogy a "cső" iránya zsákutca.

A hidrogénbomba működési elve a következő: először a HB héj belsejében felrobban egy töltés, amely a termonukleáris reakció elindítója, ennek következtében neutronvillanás következik be. Ebben az esetben a folyamatot magas hőmérséklet felszabadulása kíséri, amely ahhoz szükséges, hogy további neutronok kezdjék bombázni a betétet a lítium-deuteridból, és az viszont a neutronok közvetlen hatására két elemre hasad: tríciumra. és hélium. A felhasznált atombiztosíték képezi a már aktivált bombában a szintézishez szükséges komponenseket. Itt van egy ilyen nehéz működési elv a hidrogénbombának. Ezen előzetes művelet után egy termonukleáris reakció közvetlenül megindul a deutérium és trícium keverékében. Ilyenkor a bombában egyre jobban nő a hőmérséklet, és egyre több hidrogén vesz részt a fúzióban. Ha követi ezeknek a reakcióknak az idejét, akkor hatásuk sebessége pillanatnyinak jellemezhető.

Ezt követően a tudósok nem az atommagok fúzióját kezdték használni, hanem azok hasadását. Egy tonna urán hasadása 18 Mt-nak megfelelő energiát eredményez. Ennek a bombának óriási ereje van. Az emberiség legerősebb bombája a Szovjetunióé volt. Még a Guinness Rekordok Könyvébe is bekerült. Robbanási hulláma 57 (körülbelül) megatonna TNT anyagnak felelt meg. 1961-ben robbantották fel a Novaja Zemlja szigetcsoport területén.

1953. augusztus 12-én a szemipalatyinszki tesztterületen tesztelték az első szovjet hidrogénbombát.

És 1963. január 16-án, a közepén hidegháború, Nyikita Hruscsov bejelentette a világnak, hogy a Szovjetunió új tömegpusztító fegyverekkel rendelkezik az arzenáljában. Másfél évvel korábban a világ legerősebb hidrogénbomba robbanását hajtották végre a Szovjetunióban - egy 50 megatonnát meghaladó kapacitású töltetet robbantottak fel Novaja Zemlján. Sok tekintetben a szovjet vezetőnek ez a nyilatkozata tudatosította a világban az atomfegyverkezési verseny további eszkalációjának veszélyét: már 1963. augusztus 5-én Moszkvában megállapodást írtak alá a légköri atomfegyver-kísérletek betiltásáról. , a világűrben és a víz alatt.

A teremtés története

A termonukleáris fúziós energiatermelés elméleti lehetősége már a második világháború előtt ismert volt, de a háború és az azt követő fegyverkezési verseny vetette fel a teremtés kérdését. műszaki eszköz ennek a reakciónak a gyakorlati létrehozásához. Ismeretes, hogy Németországban 1944-ben folytak a termonukleáris fúzió megindítására irányuló munkák a nukleáris üzemanyag hagyományos robbanóanyag töltetekkel történő sűrítésével - de nem jártak sikerrel, mivel nem tudták elérni a szükséges hőmérsékletet és nyomást. Az USA és a Szovjetunió az 1940-es évek óta fejleszt termonukleáris fegyvereket, miután az 1950-es évek elején szinte egyidejűleg tesztelték az első termonukleáris eszközöket. 1952-ben az Egyesült Államok az Enewetok-atollon 10,4 megatonnás töltetet hajtott végre (ami 450-szerese a Nagaszakira ledobott bomba erejének), 1953-ban pedig egy 400 kilotonna kapacitású eszközzel. tesztelték a Szovjetunióban.

Az első termonukleáris eszközök tervei nem voltak alkalmasak valódi harci használatra. Például egy, az Egyesült Államokban 1952-ben tesztelt eszköz egy föld feletti szerkezet volt, olyan magas, mint egy kétszintes épület, és több mint 80 tonnát nyomott. Folyékony termonukleáris üzemanyagot tároltak benne egy hatalmas hűtőegység segítségével. Ezért a jövőben a termonukleáris fegyverek sorozatgyártását szilárd tüzelőanyaggal - lítium-6 deuteriddal - végezték. 1954-ben az Egyesült Államok a Bikini Atollon tesztelt egy erre épülő eszközt, 1955-ben pedig egy új szovjet termonukleáris bombát teszteltek a szemipalatyinszki tesztterületen. 1957-ben hidrogénbombát teszteltek az Egyesült Királyságban. 1961 októberében a Szovjetunióban egy 58 megatonna kapacitású termonukleáris bombát robbantottak fel a Novaja Zemlján - az emberiség által valaha tesztelt legerősebb bomba, amely "Cár Bomba" néven vonult be a történelembe.

A további fejlesztések célja a hidrogénbombák kialakításának méretének csökkentése volt annak érdekében, hogy ballisztikus rakétákkal biztosítsák a célba juttatást. Már a 60-as években több száz kilogrammra csökkent az eszközök tömege, a 70-es évekre pedig a ballisztikus rakéták több mint 10 robbanófejet szállíthattak egyszerre - ezek több robbanófejű rakéták, amelyek mindegyike eltalálhatja a saját célját. . A mai napig az Egyesült Államoknak, Oroszországnak és Nagy-Britanniának van termonukleáris arzenálja, a termonukleáris töltések vizsgálatát Kínában (1967-ben) és Franciaországban (1968-ban) is végezték.

Hogyan működik a hidrogénbomba

A hidrogénbomba működése a könnyű atommagok termonukleáris fúziójának reakciója során felszabaduló energia felhasználásán alapul. Ez a reakció a csillagok belsejében játszódik le, ahol ultramagas hőmérséklet és gigantikus nyomás hatására a hidrogénatommagok ütköznek, és nehezebb héliummagokká egyesülnek. A reakció során a hidrogén atommagok tömegének egy része átalakul nagyszámú energia - ennek köszönhetően a csillagok folyamatosan hatalmas mennyiségű energiát bocsátanak ki. A tudósok ezt a reakciót hidrogénizotópok - deutérium és trícium - segítségével másolták le, amelyek a "hidrogénbomba" nevet adták. Kezdetben a hidrogén folyékony izotópjait használták töltések előállítására, később pedig a lítium-6-deuteridot, a deutérium szilárd vegyületét és a lítium izotópját használták.

A lítium-6-deuterid a hidrogénbomba, a termonukleáris üzemanyag fő alkotóeleme. Már deutériumot raktároz, a lítium-izotóp pedig a trícium képződésének alapanyaga. A termonukleáris fúziós reakció elindításához létre kell hozni magas hőmérsékletűés nyomás, valamint a trícium izolálása a lítium-6-ból. Ezeket a feltételeket az alábbiak szerint biztosítjuk.

A termonukleáris üzemanyag tartályának héja urán-238-ból és műanyagból készül, a tartály mellé több kilotonnás kapacitású hagyományos nukleáris töltést helyeznek el - ezt triggernek vagy hidrogénbomba töltés-indítójának nevezik. Az iniciátor plutónium töltés robbanása során, erős röntgensugárzás hatására a tartály héja plazmává alakul, ezerszeresére zsugorodva, ami létrehozza a szükséges magas nyomásúés nagyszerű hőmérséklet. Ugyanakkor a plutónium által kibocsátott neutronok kölcsönhatásba lépnek a lítium-6-tal, tríciumot képezve. A deutérium és a trícium magjai ultramagas hőmérséklet és nyomás hatására kölcsönhatásba lépnek, ami termonukleáris robbanáshoz vezet.

Ha több réteget készít urán-238-ból és lítium-6-deuteridből, akkor mindegyik hozzáadja erejét a bomba robbanásához - vagyis egy ilyen "puff" lehetővé teszi a robbanás erejének szinte korlátlanul növelését. Ennek köszönhetően szinte bármilyen teljesítményű hidrogénbomba készíthető, és sokkal olcsóbb lesz, mint egy azonos teljesítményű hagyományos atombomba.

Mindenkinek volt már ideje megvitatni december egyik legkellemetlenebb hírét - egy hidrogénbomba sikeres kísérletét Észak-Korea által. Kim Dzsongun nem mulasztotta el utalni (nyersen kijelenteni), hogy bármikor készen áll arra, hogy a fegyvereket védekezőből támadóvá alakítsa, ami példátlan izgalmat váltott ki a sajtóban szerte a világon. Akadtak azonban olyan optimisták is, akik szerint a teszteket meghamisították: szerintük a Juche árnyéka rossz irányba esik, és valami nem látszik a radioaktív csapadékból. De miért olyan jelentős tényező egy hidrogénbomba jelenléte az agresszor országban a szabad országok számára, mert még a nukleáris robbanófejek is Észak Kórea bőven elérhetőek, megijedt már valaki ennyire?

A hidrogénbomba, más néven Hidrogénbomba vagy HB, egy hihetetlen pusztító erejű fegyver, amelynek erejét megatonna TNT-ben számolják. A HB működési elve azon az energián alapul, amely a hidrogénmagok termonukleáris fúziója során keletkezik – pontosan ugyanez a folyamat megy végbe a Napon is.

Miben különbözik a hidrogénbomba az atombombától?

A termonukleáris fúzió – a hidrogénbomba robbanása során fellépő folyamat – az emberiség számára elérhető legerősebb energiafajta. Még nem tanultuk meg, hogyan kell békés célokra használni, de a katonasághoz igazítottuk. Ez a termonukleáris reakció, hasonlóan a csillagokban megfigyelhetőhez, hihetetlen energiaáramlást szabadít fel. Az atomenergiában az atommag hasadásából nyerik az energiát, így az atombomba robbanása sokkal gyengébb.

Első teszt

A Szovjetunió pedig ismét megelőzte a hidegháborús verseny sok résztvevőjét. A zseniális Szaharov irányítása alatt készült első hidrogénbombát Szemipalatyinszk titkos kísérleti helyszínén tesztelték – és finoman szólva nemcsak a tudósokat, hanem a nyugati kémeket is lenyűgözték.

lökéshullám

A hidrogénbomba közvetlen pusztító hatása a legerősebb, nagy intenzitású lökéshullám. Erőssége magának a bombának a méretétől és a töltet felrobbanásának magasságától függ.

hőhatás

A mindössze 20 megatonnás hidrogénbomba (az eddigi legnagyobb tesztelt bomba mérete 58 megatonna) hatalmas mennyiségű hőenergiát hoz létre: a beton a lövedékteszt helyszínétől öt kilométeres körzetben megolvad. Kilenc kilométeres körzetben minden élőlény elpusztul, sem berendezések, sem épületek nem állnak meg. A robbanás következtében kialakult tölcsér átmérője meghaladja a két kilométert, mélysége pedig mintegy ötven méter ingadozást fog mutatni.

Tűzgolyó

A robbanás után a leglátványosabb egy hatalmas tűzgolyó lesz a megfigyelők számára: a lángoló viharok, amelyeket egy hidrogénbomba robbanása indított el, megtámasztják magukat, és egyre több éghető anyagot vonnak be a tölcsérbe.

sugárszennyezés

De a legtöbb veszélyes következménye a robbanás természetesen sugárszennyezés lesz. A nehéz elemek bomlása egy tomboló tüzes forgószélben megtölti a légkört a legkisebb radioaktív por részecskékkel - olyan könnyű, hogy amikor a légkörbe kerül, kétszer-háromszor megkerülheti a Földet, és csak azután esik ki a levegőben. csapadék formája. Így egy 100 megatonnás bombarobbanás az egész bolygóra nézve következményekkel járhat.

Cári bomba

58 megatonna – ennyit nyomott a legnagyobb hidrogénbomba, amelyet a Novaja Zemlja szigetcsoport kísérleti helyszínén robbantottak fel. A lökéshullám háromszor körbejárta a Földet, és arra kényszerítette a Szovjetunió ellenfeleit, hogy ismét meggyőződjenek e fegyverek hatalmas pusztító erejéről. Veszelcsak Hruscsov a plénumban azzal viccelődött, hogy a bombát már nem csak azért készítették, mert attól tartottak, hogy betörik az ablakokat a Kremlben.