Оглавление
Принцип действия
В основе любого ядерного оружия лежит цепная реакция — процесс, при котором происходит цепное деление ядер атомов и выделяется мощная энергия.
Критическое состояние может быть достигнуто при наличии целого ряда факторов. Существуют вещества, способные или неспособные к цепной реакции, в частности Уран-235 и Плутоний-239, которые используются в производстве этого вида оружия.
В уране-235 деление тяжелого ядра может возбуждаться одним нейтроном, а в результате процесса появляется уже от 2 до 3 нейтронов. Таким образом, порождается цепная реакция разветвленного типа. В этом случае ее носителями являются нейтроны.
Природный уран состоит из 3 изотопов — 234, 235 и 238. Однако содержание Урана-235, необходимого для поддержания цепной реакции, всего около 0,72%. Поэтому для производственных целей проводят разделение изотопов. Альтернативным вариантом служит использование Плутония-239. Этот элемент получают искусственным путем, в процессе облучения Урана — 238 нейтронами.
При взрыве урановой или плутониевой бомбы могут быть выделены два ключевых момента:
- непосредственный центр взрыва, где протекает цепная реакция;
- проекция взрыва на поверхность — эпицентр.
РДС-1 в разрезе
Последствия создания атомной бомбы в Советском Союзе
Можно выделить несколько главных последствий успешной разработки советскими учеными атомного оружия:
- Потеря США статуса единого государства с атомным оружием. Это не только уравнивало СССР с США по военной мощи, но и заставило последних продумывать каждый свой военный шаг, поскольку теперь нужно было опасаться за ответную реакцию руководства СССР.
- Наличие атомного оружия у СССР закрепило за ним статус сверхдержавы.
- После уравнивания США и СССР в наличие атомного оружия, началась гонка за его количеством. Государства тратили огромные финансы, чтобы превзойти конкурента. Более того, начались попытки создания еще более мощного оружия.
- Эти события послужили стартом ядерной гонки. Многие страны начали вкладывать ресурсы, чтобы пополнить список ядерных государств и обеспечить себе безопасность.
Самая мощная бомба в мире
Самая мощная бомба за всю историю человечества принадлежит СССР. Она была настолько сокрушительной, что попала в книгу рекордов Гинесса.
Мы говорим о «Царь-бомбе», которую с бомбардировщика скинули на архипелаг Новая Земля в 1961 году.Бомба была настолько объемной, что не помещалась в «Ту-95», торчала из самолета, пришлось устанавливать специальные крепления.
Бомбардировщики могли пострадать, а поэтому заранее Царь-бомбе соорудили огромный парашют, который бы несколько замедлил её падение. Настолько, чтоб пилоты не получили вреда, а сумели отлететь на безопасное расстояние. В итоге бомбардировщик даже отбросило на тысячу метров, но контроль управления над ним вовремя восстановили.
Не трудно догадаться, что последствия были ужасающие. Взрыв был такой мощности, что пострадали здания, которые были в 55 километрах от места, куда сбросили Царь-бомбу. А в сотнях километров от эпицентра также были заметны повреждения. После взрыва радиосвязь перестала работать примерно на час.
Единственное, что можно отметить из «положительного», так это то, что огненный шар не долетел до земли, взорвавшись еще в воздухе. Именно поэтому эти земли не получили большой доли радиационного облучения.
Изначально эта бомба задумывалась гораздо мощнее. Но испытывать её посчитали делом слишком рискованным. Страшно представить, какой был бы итог.
Договор стран
Долгое время велись переговоры, которые окончились в 1963 году. Их итогом стал Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в трёх средах. Да-да, не в странах, а в средах. По этому договору было запрещено тестировать бомбы на поверхности земли, а также под водой и в космосе.
Как ни удивительно, но одним и самых ярых противников распространения ядерного оружия стал Сахаров – непосредственный создатель орудия массового поражения. В дальнейшем он получит Нобелевскую премию, а также некоторое прозвище: «Совесть человечества».
В данный момент ядерное оружие есть у следующих стран: США, Россия, Великобритания, Китай, Индия, Франция, Пакистан, Северная Корея. Предполагают наличие и в Пакистане. Но только пять из них согласились подписать Договор о нераспространении такого орудия. Мы говорим о США, России, Китае, Великобритании и Франции.
Инцидент «Вела»
Один взрыв так и остался «без авторства». Это так называемый инцидент Вела. В 1979 году американские спутники «Вела», спроектированные специально для наблюдения за ядерными взрывами во время холодной войны, зафиксировали в Индийском океане несколько вспышек излучения, характерных для ядерного взрыва.
По разным версиям, это могло быть падением метеорита или совместное испытание ядерного оружия ЮАР и Израилем. Официальная версия расследования утверждает, что все же случился ядерный взрыв мощностью в 2-3 килотонны. Кому и что понадобилось взрывать в Индийском океане — остается загадкой.
Разработка подобного вооружения в СССР
После того, как американцы сбросили атомную бомбу на два японских города и весь мир мог узнать о страшных последствиях такой атаки, в Советском Союзе всерьез задумались о своей безопасности. Рассказывают, что Иосиф Сталин был настолько под впечатлением от нового американского вооружения, что практически через несколько дней он приказал начать разработки собственного оружия массового поражения.
Как вы оцените изобретения атомной бомбы?
ПоложительноОтрицательно
Новый комитет, который должен был создавать атомные бомбы, возглавил лично Лаврентий Берия. 1945 года 20 августа этот комитет начал свою активную работу.
Лаврентий Берия
Нужно сказать, что исследования по ядерной физике в Советском Союзе начались еще задолго до Второй мировой войны, сразу по окончанию Первой. Уже в середине Второй мировой войны в 1943 году специальные агенты СССР передавали, что западные страны уже далеко продвинулись в процессе создания подобного оружия. Все необходимые данные, а также засекреченные материалы западных стран советские шпионы передавали своим коллегам на родину, которые в свою очередь сохраняли эти данные и на их основании в будущем также создали свое оружие массового поражения.
История применения ядерного оружия
Со времен создания ядерного оружия появилась серьезная угроза. Самым известным в истории событием является гонка вооружений между двумя сверхдержавами, которые занимают эти положения и по сей день — СССР (РФ) и США. Начиная с 1950 года эти две страны постоянно соревнуются друг с другом за мировое господство. Кто обладает более мощным ядерным потенциалом и его количеством, тот может управлять всем миром.Своего пика СССР по количеству ядерного оружия достиг в 1990-х годах, когда численность перевалила за отметку в 40 000 штук. Такого запаса хватило бы, чтобы разнести всю планету в пух и прах. Хиросима и Нагасаки — японские города, которые познали на себе всю мощность и опасность ядерного вооружения. В 1945 году был зафиксирован единственный случай, когда ядерное оружие стало не потенциальной, а уже реальной угрозой, превратившейся в действие:
- Вооруженные силы США сбросили на Хиросиму ядерную ракету “Малыш”, мощность которой составляла около 15 килотонн в тротиловом эквиваленте.
- На Нагасаки была сброшена бомба “Толстяк”. Ее мощность составила более 21 килотонны тротила.
По сегодняшним меркам это может показаться маленьким, но в то время этого количества вполне хватило для того, чтобы последствия этих двух взрывов оставили свой отпечаток в истории даже по сей день.
Огромный ядерный потенциал стран мира может легко уничтожить все живое на Земле. Гонка ядерного вооружения между СССР и США продолжалась длительное время. Поняв, что США проигрывает, власти обеих сторон снизили темпы производства ядерного вооружения, так как их общая численность превысила 80 000 штук только в 1990-х годах. На сегодняшний день ядерный щит Российской Федерации представляет собой более 2440 боеголовок с различной мощностью. Среди них находятся как баллистические ракеты, так и крылатые. Располагаются они на всей территории нашей страны, включая подводные лодки, которые готовы нажать смертоносную кнопку в любой момент, если последует приказ.Нижепредложенное видео поможет вам наглядно увидеть поражающие факторы ядерного оружия.
Принцип действия
Процесс деления ядер урана 235 (233) и плутония 239 (это то, из чего состоит ядерная бомба) с огромным выделением энергии при ограничении объема — называют ядерным взрывом. Атомная структура радиоактивных металлов имеет неустойчивую форму — они постоянно делятся на другие элементы.
Процесс сопровождается отрывом нейронов, часть из которых, попадает на соседние атомы, инициируют дальнейшую реакцию, сопровождающуюся выделением энергии.
Принцип заключается следующим: сокращение время распада приводит к большей интенсивности процесса, а сосредоточение нейронов на бомбардировках ядер приводит к цепной реакции. При совмещении двух элементов до критической массы создастся сверхкритическая, приводящая к взрыву.
Принцип ядерной реакции
В бытовых условиях спровоцировать активную реакцию невозможно — нужны высокие скорости сближения элементов — не менее 2.5 км/с. Достижение этой скорости в бомбе возможно при применении комбинирующих друг друга типов взрывчатки (быстрой и медленной), балансирующих плотность сверхкритической массы, производящий атомный взрыв.
Ядерные взрывы относят к результатам деятельности человека на планете или ее орбите. Природные процессы такого рода возможны лишь на некоторых звездах космического пространства.
Вес, длина и способ запуска
Данная характеристика существенно влияет на поражающий фактор. Ядерные бомбы и ракеты, как правило, очень громоздкие и весят очень много. Для их транспортировки и запуска используют специальные военные машины. На вооружении российской армии их несколько. Самым известным считается “Искандер-М”.По способу запуска ядерное оружие также делится на несколько типов:
- Бомбы. Их необходимо сбрасывать непосредственно с авиации.
-
Ракеты, в том числе и баллистические. Они имеют в своем строении определенный запас топлива, который позволяет летать им очень далеко и долго. В свою очередь они делятся на два класса:
- Запускаемые с техники, которые может быстро передвигаться и менять место своей дислокации. Однако, для полной боеготовности к запуску таким ракетам требуется время с продолжительностью около 5 минут.
- Базирующиеся в шахтах. Данный тип ракет уникален тем, что никто, кроме президента и министра обороны не знает их расположение, а также число. Для их развертывания требуется приблизительно столько же времени, но ракеты такого типа могут облететь весь земной шар несколько раз.
Рассмотри вес и длину ядерных ракет, имеющихся на вооружении армии России:
- Тополь-М. Признана самой мобильной ядерной установкой. Производство осуществляется с 1994 года. Вес составляет 46,5 тонн. Длина — 17,5 метра. Является основой ядерного щита России.
- Ярс РС-24. Самая защищенная ракета. Масса около 47 тонн. Длина приблизительно 23 метра.
- Р-36М Сатана. Признана самой тяжелой ядерной ракетой в нашей стране. Ее вес составляет 211 тонн. Длина — 34,3 метра.
- РС-28 Сармат. Длина составляет 30-35 метров. Вес более 200 тонн.
Обладая такими существенными характеристиками, каждая ракета способна уничтожить любую страну мира.
Рис. 5. РС-28 Сармат
Первые испытания бомбы
Испытание атомной бомбы, взрыв
Ядерная программа США получила название «Манхэттенский проект». Действовать начала с 17 сентября 1943 года. Первые испытания атомной бомбы в рамках данной программы прошли 16 июля 1945 года под кодовым названием «Тринити».
24 сентября 1951 года были проведены испытания РДС-2. Их уже можно было доставить до точек запуска так, чтобы они доставали до США. 18 октября была испытана РДС-3, доставляемая бомбардировщиком.
Дальнейшие испытания перешли к термоядерному синтезу. Первые испытания подобной бомбы в США прошли 1 ноября 1952 года. В СССР такая боеголовка была испытана уже через 8 месяцев.
В сфере сжатия
Первая советская атомная бомба имела заряд плутония мощностью в 20 килотонн, который располагался в двух отделенных друг от друга полусферах. Внутри них находился инициатор цепной реакции из бериллия и полония, при соединении которых происходит выделение нейтронов, запускающих цепную реакцию. Для мощного сжатия всех этих компонентов использовалась сферическая ударная волна, которая возникала после подрыва круглой оболочки из взрывчатки, окружавшей плутониевый заряд. Внешний корпус получившегося изделия обладал каплевидной формой, а его общая масса составляла 4,7 т.
Испытания бомбы решили провести на Семипалатинском полигоне, который специально обустроили для того, чтобы оценить воздействие взрыва на самые различные строения, технику и даже животных.
–– В центре полигона стояла высокая железная башня, а вокруг нее как грибы росли самые разные постройки и сооружения: кирпичные, бетонные и деревянные дома с разными типами кровли, машины, танки, орудийные башни кораблей, железнодорожный мост и даже бассейн, — отмечает в своей рукописи «Первые испытания» участник тех событий Николай Власов. — Так что по разнообразию предметов полигон напоминал ярмарку — только без людей, которых здесь почти не было видно (за исключением редких одиноких фигур, которые завершали установку аппаратуры).
Также на территории размещался биологический сектор, где находились загоны и клетки с подопытными животными.
Опасность войны и катастрофы, связанные с атомом
Ядерные энергетика и оружие были и остаются предметов самых острых споров. Поскольку невозможно реально оценить безопасность в этой сфере. Наличие сверхмощного оружия с одной стороны, является сдерживающим фактором, однако, с другой — его применение может вызвать масштабную мировую катастрофу.
Опасность любой атомной отрасли в первую очередь связана с утилизацией отходов, которые еще долгое время излучают высокий радиационный фон. А также с безопасной и эффективной работой всех производственных отсеков. Существует более 20 случаев, когда «мирный атом» выходил из под контроля, и приносил колоссальные потери. Одной из самых больших катастроф считается авария на Чернобыльской АЭС.
«Ядерный клуб» мира
Ядерный клуб – условное обозначение нескольких государств, владеющих ядерным оружием. Сегодня такое вооружение есть:
- в США (с 1945)
- в России (первоначально СССР, с 1949)
- Великобритании (с 1952)
- Франции (с 1960)
- Китае (с 1964)
- Индии (с 1974)
- Пакистане (с 1998)
- КНДР (с 2006)
Имеющим ядерное оружие также считается Израиль, хотя руководство страны не комментирует его наличие. Кроме того, на территории государств – членов НАТО (Германии, Италии, Турции, Бельгии, Нидерландов, Канады) и союзников (Японии, Южной Кореи, несмотря на официальный отказ) располагается ядерное оружие США.
Казахстан, Украина, Белоруссия, которые владели частью ядерного вооружения после распада СССР, в 90-х годах передали его России, ставшей единственным наследником советского ядерного арсенала.
Атомное оружие – самый мощный инструмент глобальной политики, который твердо вошел в арсенал взаимоотношений между государствами. С одной стороны, оно является эффективным средством устрашения, с другой – весомым аргументом для предотвращения военного конфликта и укрепления мира между державами, владеющими этим оружием. Это – символ целой эпохи в истории человечества и международных отношений, с которым надо обращаться очень разумно.
Создание атомной бомбы в СССР
Основным политиком, которым должна была курироваться ядерная программа, стал Молотов.
Вячеслав Михайлович Молотов (1890 — 1986) — российский революционер, советский политический и государственный деятель. Председатель Совета народных комиссаров СССР в 1930—1941 годах, народный комиссар, министр иностранных дел СССР в 1939—1949, 1953—1956 годах.
Он же в свою очередь решил, что такую серьезную работу из ученых должен возглавить Курчатов, опытный физик, под началом которого отечественная наука совершила многие выдающиеся прорывы.
Этот изобретатель и руководитель прославился многими вещами, в частности тем, что при нем была запущена первая ядерная электростанция, то есть стало возможным мирное использование энергии атома.
Первая бомба получила название РДС-1. Эта аббревиатура означала следующее словосочетание «реактивный двигатель специальный». Данный шифр был разработан для того, чтобы максимально засекретить разработки.
Взрывы снаряда проводились на территории Казахстана на специально сооруженном для этого полигоне.
Ходят многие слухи о том, что российская сторона никак не могла догнать американцев, так как не знала некоторых нюансов разработки. Изобретение якобы было ускорено тем, что американские анонимные ученые «слили» советам секреты, которые значительно ускорили дело.
Но критики заявляют о том, что даже если это и так, то стоит понимать – отечественная бомба не состоялась бы без общего высокого уровня развития науки и промышленности, а также наличия высококвалифицированного персонала, который смог быстро осознать и применить подсказки, даже если они были.
Юлиус Розенберг и его жена Этель — американские коммунисты, обвинённые в шпионаже в пользу Советского Союза (прежде всего, в передаче СССР американских ядерных секретов) и казнённые за это в 1953 году.
Что касается того, кто передал секрет для ускорения дела, то чертежи бомбы были отправлены в СССР ученым по имени Юлиус Розенберг, хотя его и курировали другие личности, к примеру, Клаус Фукс.
За свой поступок Розенберг был казнен в начале 50-х годов в США. В деле фигурируют и другие фамилии.
Зоны очага ядерного взрыва
Для определения характера возможных разрушений, объема и условий проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ очаг ядерного поражения условно делят на четыре зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.
Зона полных разрушений характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения (до 100 %), полными разрушениями зданий и сооружений, а также части убежищ гражданской обороны, образованием сплошных завалов в населенных пунктах. Лес полностью уничтожается.
Зона сильных разрушений характеризуется массовыми безвозвратными потерями (до 90 %) среди незащищенного населения, полными разрушениями зданий и сооружений, образованием местных и сплошных завалов в населенных пунктах и лесах, сохранением убежищ и большинства противорадиационных укрытий подвального типа.
Зона средних разрушений характеризуется безвозвратными потерями среди населения (до 20 %), средними разрушениями зданий и сооружений, сплошных пожаров, сохранением коммунально-энергетических сетей, убежищ и большинства противорадиационных укрытий.
Зона слабых разрушений характеризуется слабыми и средними разрушениями зданий и сооружений.
|
Степень лучевой болезни |
Доза излучения, вызывающая заболевание, рад |
|
|
людей |
животных |
|
|
Легкая (I) |
100-200 |
150-250 |
|
Средняя (II) |
200-400 |
250-400 |
|
Тяжелая (III) |
400-600 |
400-750 |
|
Крайне тяжелая (IV) |
Более 600 |
Более 750 |
Таблица 2. Зависимость степени лучевой болезни от величины дозы облучения
О чем молчат союзники?
В 1940 году учёные Харьковского физико-технического института Фридрих Ланге, Владимир Шпинель и Виктор Маслов подали ряд научных заявок, охватывавших комплекс работ, необходимых для создания атомной бомбы. Заявка поступила одному из основателей Радиевого института Виталию Хлопину, который оценил её так: «Она в настоящее время не имеет под собой реального фундамента. Кроме того, по существу в ней очень много фантастического».
С началом Великой Отечественной войны объемы работ в области ядерной физики по объективным причинам были сокращены.
С конца 1941 года советская разведка стала получать информацию о том, что в Великобритании и США ведутся интенсивные научно-исследовательские работы, направленные на разработку методов использования атомной энергии для военных целей и создание атомных бомб огромной разрушительной силы.
Весной 1942 года Главное разведывательное управление обратилось в Академию наук СССР с просьбой дать оценку тому, насколько реальны в настоящее время успешные практические работы в данном направлении
Хлопин, и на сей раз дававший научное заключение, обратил внимание на то, что за последний год в научной литературе почти совершенно не публикуются работы, связанные с решением проблемы использования атомной энергии. Это было косвенным подтверждением того, что в США и Великобритании работы по созданию атомной бомбы действительно форсируются
Испытания
Когда сведения о планах Америки поступили по разведывательным каналам в СССР, работа советских ученых значительно ускорилась. Западные специалисты полагали, что в СССР атомное оружие будет создано не ранее чем в 1954-1955 году. На самом же деле испытания первой атомной бомбы в СССР состоялись уже в августе 1949 года. 29 августа на полигоне в Семипалатинске было подорвано устройство РДС-1. В его создании поучаствовал большой коллектив ученых, во главе которого стал Курчатов Игорь Васильевич. Конструкция заряда принадлежала американцам, а электронное оснащение было создано с нуля. Первая атомная бомба в СССР взорвалась с мощность 22 Кт.
Из-за вероятности ответного удара план «Троян», который предполагал ядерную атаку 70 советских городов, был сорван. Испытания на Семипалатинском стали концом американской монополии на владение атомным оружием. Изобретение Игоря Васильевича Курчатова полностью разрушило военные планы Америки и НАТО и предупредило развитие очередной мировой войны. Так началась эпоха мира на Земле, который существует под угрозой абсолютного уничтожения.
Создание атомной бомбы
С научной точки зрения, годом создания атомной бомбы стал далекий 1896 год. Именно тогда, французский физик А. Беккерель открыл радиоактивность урана. Впоследствии цепная реакция урана стала рассматриваться как источник огромной энергии, и легка в основу разработки самого опасного оружия в мире. Тем не менее Беккереля редко вспоминают, говоря о том, кто изобрел атомную бомбу.
На протяжении нескольких последующих десятилетий, учеными с разных уголков Земли были обнаружены альфа, бета и гамма лучи. Тогда же было открыто большое количество радиоактивных изотопов, сформулировано закон радиоактивного распада и заложено начала исследования ядерной изомерии.
В 1940-х ученые обнаружили нейрон и позитрон и впервые провели расщепление ядра атома урана, сопровождающееся поглощением нейронов. Именно это открытие стало переломным моментом в истории. В 1939 году французский физик Фредерик Жолио-Кюри запатентовал первую в мире ядерную бомбу, которую он разработал вместе со своей супругой, исповедуя сугубо научный интерес. Именно Жолио-Кюри считается создателем атомной бомбы, несмотря на то, что он был убежденным защитником мира во всем мире. В 1955 году он, вместе с Эйнштейном, Борном и рядом других известных ученных, организовал Пагуошское движение, члены которого выступали за мир и разоружение.
Стремительно развиваясь, атомное оружие стало беспрецедентным военно-политическим феноменом, который позволяет обеспечить безопасность своему владельцу и снизить до минимума возможности прочих систем вооружения.
«Доктор Гровс доволен»
16 июля 1945 года на полигоне Аламогордо в США была успешно испытана первая в мире атомная бомба.
Эффект превзошёл ожидания. Мощность взрыва составила около 18 килотонн в тротиловом эквиваленте. Кратер после взрыва составил в диаметре около 76 метров. Ударная волна распространилась на 160 километров, а грибовидное облако поднялось в высоту на 12 километров.
Когда облако рассеялось, учёные и военные отправились к эпицентру на танках, выложенных изнутри свинцовыми плитами. Увиденное произвело на них разное впечатление. Военные ликовали, а физики пребывали в угнетённом состоянии, поняв, какого джинна только что выпустили из бутылки.
Вечером 16 июля 1945 года Гарри Трумэн, находившийся в Потсдаме, получил кодированное сообщение: «Операция сделана сегодня утром. Диагноз ещё не полный, но результаты представляются удовлетворительными и уже превосходят ожидания. Доктор Гровс доволен». Американский президент был доволен: он считал, что имеет все основания разговаривать с СССР с позиции силы.
Между тем на столе советского руководства к тому моменту уже лежали подробные схемы американского атомного устройства. Кроме того, Сталин от советской разведки получил и подробный отчет о результатах испытаний в Аламогордо.
