Aatomi- ja vesinikupommide plahvatused. "Tsaar Bomba" ja teised kuulsad tuumaplahvatused

Eelmise sajandi 30. aastate lõpus avastati Euroopas juba lõhustumise ja lagunemise seadused ning vesinikupomm liikus väljamõeldise kategooriast reaalsusesse. Tuumaenergeetika arengulugu on huvitav ja kujutab endast siiani põnevat konkurentsi riikide – Natsi-Saksamaa, NSV Liidu ja USA – teaduspotentsiaali vahel. Kõige võimsam pomm, mille omamisest iga riik unistas, polnud mitte ainult relv, vaid ka võimas poliitiline tööriist. Riik, kelle arsenalis see oli, sai tegelikult kõikvõimsaks ja võis ise oma reegleid dikteerida.

Vesinikpommil on oma loomise ajalugu, mis põhineb füüsikaseadustel, nimelt termotuumaprotsessil. Algselt nimetati seda valesti aatomiks ja selles oli süüdi kirjaoskamatus. Teadlane Bethe, kellest sai hiljem laureaat Nobeli preemia, töötas edasi kunstlik allikas energia – uraani lõhustumine. See oli tippaeg teaduslik tegevus paljud füüsikud ja nende seas oli arvamus, et teadussaladusi ei tohiks üldse eksisteerida, kuna algselt on teaduse seadused rahvusvahelised.

Teoreetiliselt oli vesinikupomm leiutatud, kuid nüüd pidi see konstruktorite abiga omandama tehnilised vormid. Ei jäänud muud üle, kui pakkida see kindlasse kesta ja testida selle võimsust. On kaks teadlast, kelle nimed jäävad igaveseks selle võimsa relva loomisega seotud: USA-s on see Edward Teller ja NSV Liidus Andrei Sahharov.

USA-s hakkas füüsik termotuumaprobleemi uurima juba 1942. aastal. USA tollase presidendi Harry Trumani korraldusel töötasid selle probleemiga riigi parimad teadlased, nad lõid põhimõtteliselt uue hävitamisrelva. Veelgi enam, valitsuse korraldus oli pomm, mille maht oli vähemalt miljon tonni trotüüli. Vesinikpommi lõi Teller ja see näitas Hiroshima ja Nagasaki inimkonnale selle piiramatuid, kuid hävitavaid võimeid.

Hiroshimale heideti pomm, mis kaalus 4,5 tonni ja sisaldas 100 kg uraani. See plahvatus vastas peaaegu 12 500 tonnile trotüülile. Jaapani linna Nagasaki hävitas sama massiga, kuid 20 000 tonni trotüüliga võrdne plutooniumipomm.

Tulevik Nõukogude akadeemik A. Sahharov esitas 1948. aastal oma uurimistööle tuginedes kavandi vesinikupomm RDS-6 nime all. Tema uurimistöö järgis kahte haru: esimest nimetati "puffiks" (RDS-6s) ja selle tunnuseks oli aatomilaeng, mida ümbritsesid raskete ja kergete elementide kihid. Teine haru on "toru" või (RDS-6t), milles plutooniumipomm oli vedelas deuteeriumis. Seejärel tehti väga oluline avastus, mis tõestas, et "toru" suund on ummiktee.

Vesinikpommi tööpõhimõte on järgmine: esiteks plahvatab kesta sees HB laeng, mis on termotuumareaktsiooni initsiaator, mille tulemuseks on neutronivälk. Sel juhul kaasneb protsessiga kõrge temperatuuri eraldumine, mis on vajalik selleks, et neutronid hakkaksid liitiumdeuteriidi sisendit pommitama, ja see omakorda jaguneb neutronite otsesel toimel kaheks elemendiks: triitiumiks ja heeliumiks. . Kasutatav aatomisüütik moodustab komponendid, mis on vajalikud juba plahvatatud pommi ühinemiseks. See on vesinikupommi keeruline tööpõhimõte. Pärast seda eeltoimingut algab termotuumareaktsioon otse deuteeriumi ja triitiumi segus. Sel ajal tõuseb pommi temperatuur üha enam ja kõik osaleb termotuumasünteesis. suur kogus vesinik. Kui jälgite nende reaktsioonide aega, võib nende toime kiirust iseloomustada kui hetkelist.

Seejärel hakkasid teadlased kasutama mitte tuumade sünteesi, vaid nende lõhustumist. Ühe tonni uraani lõhustamisel tekib 18 Mt energiat. Sellel pommil on tohutu jõud. Inimkonna loodud võimsaim pomm kuulus NSV Liidule. Ta pääses isegi Guinnessi rekordite raamatusse. Selle lööklaine oli võrdne 57 (ligikaudu) megatonni TNT-ga. See lasti õhku 1961. aastal Novaja Zemlja saarestiku piirkonnas.

Kõik on juba arutanud üht detsembrikuu ebameeldivamat uudist – Põhja-Korea edukat vesinikupommi katsetamist. Kim Jong-un ei jätnud vihjamata (otseselt välja ütlemata), et on iga hetk valmis muutma relvi kaitsvatest ründavateks, mis tekitas ajakirjanduses üle maailma enneolematut segadust. Siiski leidus ka optimiste, kes väitsid, et testid olid võltsitud: nende sõnul langeb Juche vari vales suunas ja kuidagi radioaktiivset sadet pole näha. Kuid miks on vesinikupommi olemasolu agressorriigis vabade riikide jaoks nii oluline tegur, sest isegi tuumalõhkepead Põhja-Korea on ohtralt saadaval, kas olete kunagi kedagi niimoodi hirmutanud?

Vesinikpomm, tuntud ka kui Vesinikpomm või HB, on uskumatu hävitava jõuga relv, mille võimsust mõõdetakse megatonnides TNT-s. HB tööpõhimõte põhineb energial, mis tekib vesiniku tuumade termotuumasünteesi käigus – täpselt sama protsess toimub ka Päikesel.

Mille poolest erineb vesinikupomm aatomipommist?

Tuumasüntees, protsess, mis toimub vesinikupommi plahvatamisel, on inimkonnale kõige võimsam energiatüüp. Me ei ole veel õppinud seda kasutama rahumeelsel otstarbel, kuid oleme selle kohandanud sõjaliseks otstarbeks. See termotuumareaktsioon, mis sarnaneb tähtedes nähtule, vabastab uskumatu energiavoo. Aatomienergias saadakse energiat aatomituuma lõhustumisel, seega on aatomipommi plahvatus palju nõrgem.

Esimene test

Ja Nõukogude Liit edestas taas paljusid võidujooksul osalejaid külm sõda. Esimest hiilgava Sahharovi eestvedamisel toodetud vesinikupommi katsetati salajases Semipalatinski katsepolügoonil – need avaldasid pehmelt öeldes muljet mitte ainult teadlastele, vaid ka lääne spioonidele.

Lööklaine

Vesinikpommi otsene hävitav mõju on võimas, väga intensiivne lööklaine. Selle võimsus sõltub pommi enda suurusest ja laengu plahvatamise kõrgusest.

Termiline efekt

Ainult 20 megatonnine vesinikupomm (suurima katsetatud vesinikupomm Sel hetkel pommid - 58 megatonni) loob suur summa soojusenergia: mürsu katsepaigast viie kilomeetri raadiuses sulanud betoon. Üheksa kilomeetri raadiuses hävib kõik elusolendid, seadmed ega hooned ei jää ellu. Plahvatuse tagajärjel tekkinud kraatri läbimõõt ulatub üle kahe kilomeetri ja selle sügavus kõigub umbes viiekümne meetri ringis.

Tulepall

Pärast plahvatust tundub vaatlejatele kõige suurejoonelisem tohutu tulekera: vesinikupommi plahvatusest alguse saanud leegitsevad tormid hakkavad end toetama, tõmmates lehtrisse üha enam süttivat materjali.

Kiirgussaaste

Kuid enamik ohtlik tagajärg plahvatus põhjustab loomulikult kiirgussaastet. Raskete elementide lagunemine märatsevas tulises keerises täidab atmosfääri pisikeste radioaktiivse tolmu osakestega – see on nii kerge, et atmosfääri sattudes võib see ümber käia. Maa kaks-kolm korda ja alles siis langeb sademetena. Seega võib üks 100 megatonnise pommi plahvatus avaldada tagajärgi kogu planeedile.

Tsaari pomm

58 megatonni – just nii palju kaalus Novaja Zemlja saarestiku katsepaigas plahvatanud suurim vesinikupomm. Lööklaine tiirles kolm korda ümber maakera, sundides NSV Liidu vastaseid taas veenduma selle relva tohutus hävitavas jõus. Veseltšak Hruštšov naljatas pleenumil, et nad ei valmistanud uut pommi pelgalt Kremli klaasi purunemise kartuses.

Artikli sisu

H-POMM, suure hävitava jõuga relv (suurusjärgus megatonnid TNT ekvivalendis), mille tööpõhimõte põhineb kergete tuumade termotuumasünteesi reaktsioonil. Plahvatusenergia allikaks on Päikesel ja teistel tähtedel toimuvatele sarnased protsessid.

Termotuumareaktsioonid.

Päikese sisemus sisaldab hiiglaslikus koguses vesinikku, mis on ülikõrge kokkusurutud olekus temperatuuril u. 15 000 000 K. Nii kõrgete temperatuuride ja plasmatiheduse korral kogevad vesiniku tuumad pidevalt üksteisega kokkupõrkeid, millest mõned põhjustavad nende ühinemist ja lõpuks raskemate heeliumi tuumade moodustumist. Selliste reaktsioonidega, mida nimetatakse termotuumasünteesiks, kaasneb tohutu hulga energia vabanemine. Füüsikaseaduste kohaselt tuleneb termotuumasünteesi käigus energia vabanemine sellest, et raskema tuuma moodustumisel muudetakse osa selle koostisesse kuuluvate kergete tuumade massist kolossaalseks energiahulgaks. Seetõttu kaotab hiiglasliku massiga Päike termotuumasünteesi käigus iga päev ca. 100 miljardit tonni ainet ja vabastab energiat, tänu millele see sai võimalik elu maapinnal.

Vesiniku isotoobid.

Vesinikuaatom on kõigist olemasolevatest aatomitest lihtsaim. See koosneb ühest prootonist, mis on selle tuum, mille ümber pöörleb üks elektron. Vee (H 2 O) hoolikad uuringud on näidanud, et see sisaldab ebaolulises koguses „rasket” vett, mis sisaldab vesiniku „rasket isotoopi” – deuteeriumi (2 H). Deuteeriumi tuum koosneb prootonist ja neutronist – neutraalsest osakesest, mille mass on prootonile lähedane.

On olemas kolmas vesiniku isotoop, triitium, mille tuum sisaldab ühte prootonit ja kahte neutronit. Triitium on ebastabiilne ja läbib spontaanset radioaktiivset lagunemist, muutudes heeliumi isotoobiks. Maa atmosfäärist on leitud triitiumi jälgi, kus see tekib kosmiliste kiirte koosmõjul õhu moodustavate gaasimolekulidega. Saadakse triitium kunstlikult V tuumareaktor, kiiritades liitium-6 isotoopi neutronite vooga.

Vesinikupommi väljatöötamine.

Esialgne teoreetiline analüüs näitas, et termotuumasünteesi on kõige lihtsam teostada deuteeriumi ja triitiumi segus. Võttes selle aluseks, asusid USA teadlased 1950. aasta alguses ellu viima projekti vesinikupommi (HB) loomiseks. Enewetaki polügoonil viidi 1951. aasta kevadel läbi tuumaseadme mudeli esimesed katsetused; termotuumasüntees oli ainult osaline. Märkimisväärne edu saavutati 1. novembril 1951 massiivse tuumaseadme katsetamisel, mille plahvatusvõimsus oli TNT ekvivalendis 4 × 8 Mt.

Esimene vesiniku õhupomm lõhati NSV Liidus 12. augustil 1953 ja 1. märtsil 1954 lõhatsid ameeriklased Bikini atollil võimsama (umbes 15 Mt) õhupommi. Sellest ajast peale on mõlemad riigid korraldanud täiustatud megatonniseid relvi plahvatusi.

Plahvatusega Bikini atollil kaasnes vabastamine suur kogus radioaktiivsed ained. Mõned neist kukkusid Jaapani kalalaeval "Lucky Dragon" plahvatuspaigast sadade kilomeetrite kaugusele, teised aga katsid Rongelapi saart. Kuna termotuumasüntees toodab stabiilset heeliumi, ei tohiks puhta vesinikupommi plahvatusest tulenev radioaktiivsus olla suurem kui termotuumareaktsiooni aatomdetonaatori oma. Kuid vaadeldaval juhul erines prognoositud ja tegelik radioaktiivne sade nii koguselt kui koostiselt oluliselt.

Vesinikupommi toimemehhanism.

Vesinikpommi plahvatuse ajal toimuvate protsesside jada võib kujutada järgmiselt. Esiteks plahvatab HB kesta sees asuv termotuumareaktsiooni initsiaatori laeng (väike aatomipomm), mille tulemuseks on neutronsähvatus ja soojust, mis on vajalik termotuumasünteesi algatamiseks. Neutronid pommitavad liitiumdeuteriidist, deuteeriumi ja liitiumi ühendist (kasutatakse liitiumi isotoopi massinumbriga 6) valmistatud sisetükki. Liitium-6 jaguneb neutronite mõjul heeliumiks ja triitiumiks. Seega loob aatomikaitsme sünteesiks vajalikud materjalid otse tegelikus pommis endas.

Seejärel algab deuteeriumi ja triitiumi segus termotuumareaktsioon, temperatuur pommi sees tõuseb kiiresti, kaasates sünteesisse üha rohkem vesinikku. Temperatuuri edasise tõusuga võis alata puhtale vesinikupommile omane reaktsioon deuteeriumi tuumade vahel. Kõik reaktsioonid toimuvad muidugi nii kiiresti, et neid tajutakse hetkelistena.

Lõhustumine, fusioon, lõhustumine (superpomm).

Tegelikult lõpeb ülalkirjeldatud protsesside jada pommis deuteeriumi ja triitiumi reaktsiooni staadiumis. Lisaks otsustasid pommikonstruktorid mitte kasutada tuumasünteesi, vaid tuuma lõhustumist. Deuteeriumi ja triitiumi tuumade ühinemisel tekivad heelium ja kiired neutronid, mille energia on piisavalt kõrge, et põhjustada uraan-238 (uraani põhiisotoop, palju odavam kui tavalistes aatomipommides kasutatav uraan-235) tuuma lõhustumist. Kiired neutronid lõhestavad superpommi uraani kesta aatomid. Ühe tonni uraani lõhustamisel tekib 18 Mt energiat. Energia ei lähe ainult plahvatuse ja soojuse tootmiseks. Iga uraani tuum jaguneb kaheks väga radioaktiivseks "fragmendiks". Lõhustumisproduktid sisaldavad 36 erinevat keemilised elemendid ja peaaegu 200 radioaktiivset isotoopi. Kõik see moodustab superpommiplahvatustega kaasneva radioaktiivse sademe.

Tänu ainulaadne disain ja kirjeldatud toimemehhanismi abil saab seda tüüpi relvi teha nii võimsaks kui soovitakse. See on palju odavam kui sama võimsusega aatomipommid.

Plahvatuse tagajärjed.

Lööklaine ja termiline efekt.

Superpommi plahvatuse otsene (esmane) mõju on kolmekordne. Kõige ilmsem otsene mõju on tohutu intensiivsusega lööklaine. Selle löögi tugevus, sõltuvalt pommi võimsusest, plahvatuse kõrgusest maapinnast ja maastiku iseloomust, väheneb plahvatuse epitsentrist kaugenedes. Plahvatuse termilise mõju määravad samad tegurid, kuid see sõltub ka õhu läbipaistvusest – udu vähendab järsult vahemaad, mille juures termiline välk võib põhjustada tõsiseid põletushaavu.

Arvutuste kohaselt jäävad inimesed 20-megatonnise pommi atmosfääris plahvatuse ajal ellu 50% juhtudest, kui nad 1) leiavad varjupaiga maa-aluses raudbetoonist varjualuses, mis asub umbes 8 km kaugusel epitsentrist. plahvatus (E), 2) on tavalistes linnahoonetes umbes . EV-st 15 km kaugusel, 3) leidsid end edasi avatud koht kaugusel u. EV-st 20 km. Halva nähtavuse tingimustes ja vähemalt 25 km kaugusel, kui atmosfäär on selge, suureneb avatud aladel viibivate inimeste ellujäämise tõenäosus kiiresti epitsentrist kauguse suurenedes; 32 km kaugusel on selle arvutuslik väärtus üle 90%. Piirkond, mille põhjustab plahvatuse käigus tekkiv läbitungiv kiirgus surma, on suhteliselt väike isegi suure võimsusega superpommi puhul.

Tulepall.

Olenevalt tulekeras sisalduva tuleohtliku materjali koostisest ja massist võivad tekkida hiiglaslikud isemajandavad tuletormid, mis möllab mitu tundi. Plahvatuse kõige ohtlikum (ehkki sekundaarne) tagajärg on aga keskkonna radioaktiivne saastumine.

Välja kukkuma.

Kuidas need moodustuvad.

Kui pomm plahvatab, täitub tekkiv tulekera tohutu hulga radioaktiivsete osakestega. Tavaliselt on need osakesed nii väikesed, et kui nad jõuavad atmosfääri ülemisse kihti, võivad nad seal püsida pikka aega. Kui aga tulekera puutub kokku Maa pinnaga, muudab see kõik sellel oleva kuumaks tolmuks ja tuhaks ning tõmbab need tuliseks tornaadoseks. Leegi keerises segunevad ja seonduvad radioaktiivsete osakestega. Radioaktiivne tolm, välja arvatud suurim, ei setti kohe. Tekkinud pilv kannab peenema tolmu endaga kaasa ja langeb tuulega koos liikudes tasapisi välja. Otse plahvatuskohas võib radioaktiivne sade olla äärmiselt intensiivne – peamiselt sadestub maapinnale suur tolm. Plahvatuspaigast sadade kilomeetrite kaugusel ja suurematel vahemaadel, väike, aga siiski silmaga nähtav tuhaosakesed. Sageli moodustavad nad mahasadanud lumega sarnase katte, mis on surmav kõigile, kes juhuslikult läheduses viibivad. Isegi väiksemad ja nähtamatud osakesed võivad enne maapinnale settimist atmosfääris rännata kuid ja isegi aastaid, tiirledes ümber maakera mitu korda. Väljakukkumise ajaks on nende radioaktiivsus oluliselt nõrgenenud. Kõige ohtlikum kiirgus on strontsium-90, mille poolestusaeg on 28 aastat. Selle kadu on selgelt täheldatud kogu maailmas. Kui see settib lehtedele ja rohule, siseneb see toiduahelatesse, mis hõlmavad inimesi. Selle tulemusena on enamiku riikide elanike luudest leitud märgatav, kuigi mitte veel ohtlik, strontsium-90 kogus. Strontsium-90 akumuleerumine inimese luudesse on pikas perspektiivis väga ohtlik, kuna see viib pahaloomuliste luukasvajate tekkeni.

Piirkonna pikaajaline saastumine radioaktiivse sademega.

Vaenutegevuse korral toob vesinikupommi kasutamine kaasa u. raadiuses oleva ala kohese radioaktiivse saastumise. 100 km kaugusel plahvatuse epitsentrist. Kui superpomm plahvatab, saastub kümnete tuhandete ruutkilomeetrite suurune ala. Selline tohutu hävitamisala ühe pommiga teeb sellest täiesti uut tüüpi relva. Isegi kui superpomm sihtmärki ei taba, s.t. ei taba objekti löök-termiliste mõjudega, plahvatusega kaasnev läbitungiv kiirgus ja radioaktiivne sade muudavad ümbritseva ruumi elamiskõlbmatuks. Sellised sademed võivad kesta mitu päeva, nädalat ja isegi kuid. Sõltuvalt nende kogusest võib kiirguse intensiivsus ulatuda surmavalt ohtlik tase. Täielikuks katmiseks piisab suhteliselt väikesest arvust superpommidest suur riik radioaktiivse tolmu kiht, mis on surmav kõigile elusolenditele. Seega tähistas superpommi loomine ajastu algust, mil sai võimalikuks muuta terved mandrid elamiskõlbmatuks. Isegi pärast kaua aega Pärast radioaktiivse sademega otsese kokkupuute lõppemist säilib isotoopide, nagu strontsium-90, kõrge radiotoksilisuse oht. Selle isotoobiga saastunud pinnasel kasvatatud toiduga satub radioaktiivsus inimkehasse.


16. jaanuaril 1963, külma sõja haripunktis, rääkis Nikita Hruštšov maailmale, et Nõukogude Liit tema arsenalis on uued relvad massihävitus- vesinikupomm.
Poolteist aastat varem oli NSVL tootnud kõige rohkem võimas plahvatus vesinikpomm maailmas - Novaja Zemljal lõhati üle 50 megatonni võimsusega laeng. Paljuski pani just see Nõukogude liidri avaldus maailma mõistma tuumavõidurelvastumise edasise eskaleerumise ohtu: juba 5. augustil 1963 allkirjastati Moskvas leping, millega keelati tuumarelvakatsetused atmosfääris, välisõhus. ruumi ja vee all.

Loomise ajalugu

Termotuumasünteesi teel energia saamise teoreetiline võimalus oli teada juba enne II maailmasõda, kuid just sõda ja sellele järgnenud võidurelvastumine tekitas küsimuse tehniline seade selle reaktsiooni praktiliselt tekitamiseks. Teadaolevalt tehti Saksamaal 1944. aastal tööd termotuumasünteesi algatamiseks tuumakütuse kokkusurumisel, kasutades tavapäraste lõhkeainete laenguid – kuid need ei õnnestunud, kuna vajalikku temperatuuri ja rõhku polnud võimalik saavutada. USA ja NSVL arenesid termotuumarelvad alates 40ndatest, katsetades peaaegu samaaegselt esimesi termotuumaseadmeid 50ndate alguses. 1952. aastal plahvatas USA Eniwetaki atollil 10,4 megatonnise tootlikkusega laengu (mis on 450 korda võimsam kui Nagasakile heidetud pomm) ja 1953. aastal katsetas NSV Liit 400 kilotonnise tootlikkusega seadet.
Esimeste termotuumaseadmete konstruktsioonid ei sobinud tegelikuks lahingutegevuseks. Näiteks Ameerika Ühendriikides 1952. aastal katsetatud seade oli maapealne ehitis, mis oli kahekorruselise hoone kõrgus ja kaalus üle 80 tonni. Vedelat termotuumakütust hoiti selles tohutu külmutusseadme abil. Seetõttu viidi tulevikus termotuumarelvade seeriatootmine läbi tahke kütuse - liitium-6 deuteriidi - abil. 1954. aastal katsetasid USA sellel põhinevat seadet Bikini atollil ja 1955. aastal katsetati Semipalatinski polügoonil uut Nõukogude termotuumapommi. 1957. aastal viidi Suurbritannias läbi vesinikupommi katsetused. Oktoobris 1961 lõhati NSV Liidus Novaja Zemljal termotuumapomm võimsusega 58 megatonni - võimsaim pomm, mida inimkond on kunagi katsetanud ja mis läks ajalukku nimega “Tsaar Bomba”.

Edasise arenduse eesmärk oli vähendada vesinikupommide konstruktsiooni suurust, et tagada nende ballistiliste rakettide abil sihtmärki toimetamine. Juba 60ndatel vähendati seadmete massi mitmesaja kilogrammini ja 70ndateks suutsid ballistilised raketid kanda korraga üle 10 lõhkepea - need on mitme lõhkepeaga raketid, iga osa võib tabada oma sihtmärki. Tänapäeval on termotuumaarsenalid USA-l, Venemaal ja Suurbritannial, termotuumalaengute katseid viidi läbi ka Hiinas (1967. aastal) ja Prantsusmaal (1968. aastal).

Vesinikupommi tööpõhimõte

Vesinikpommi tegevus põhineb kergete tuumade termotuumasünteesi reaktsioonil vabaneva energia kasutamisel. Just see reaktsioon toimub tähtede sügavustes, kus ülikõrgete temperatuuride ja tohutu rõhu mõjul vesiniku tuumad põrkuvad ja sulanduvad raskemateks heeliumi tuumadeks. Reaktsiooni käigus muudetakse osa vesiniku tuumade massist suureks energiahulgaks – tänu sellele eraldavad tähed pidevalt tohutult energiat. Teadlased kopeerisid seda reaktsiooni vesiniku isotoopide – deuteeriumi ja triitiumi – abil, mis andis sellele nime "vesinikupomm". Algselt kasutati laengute tootmiseks vesiniku vedelaid isotoope, hiljem aga liitium-6-deuteriidi, deuteeriumi tahket ühendit ja liitiumi isotoopi.

Liitium-6 deuteriid on vesinikupommi, termotuumakütuse põhikomponent. See juba salvestab deuteeriumi ja liitiumi isotoop on triitiumi moodustumise tooraine. Termotuumasünteesi reaktsiooni käivitamiseks on vaja luua kõrge temperatuur ja rõhk, samuti eraldada triitium liitium-6-st. Need tingimused on esitatud järgmiselt.


Pommi AN602 plahvatuse välk kohe pärast lööklaine eraldumist. Sel hetkel oli kuuli läbimõõt umbes 5,5 km ja mõne sekundi pärast tõusis see 10 km-ni.

Termotuumakütuse konteineri kest on valmistatud uraan-238-st ja plastikust ning konteineri kõrvale on paigutatud tavapärane mitme kilotonnise võimsusega tuumalaeng - seda nimetatakse vesinikupommi päästikuks ehk initsiaatorlaenguks. Plutooniumi initsiaatorlaengu plahvatuse ajal võimsa jõu mõjul röntgenikiirgus anuma kest muutub plasmaks, surudes kokku tuhandeid kordi, mis loob vajaliku kõrgsurve ja tohutu temperatuur. Samal ajal interakteeruvad plutooniumi eralduvad neutronid liitium-6-ga, moodustades triitiumi. Deuteeriumi ja triitiumi tuumad interakteeruvad ülikõrge temperatuuri ja rõhu mõjul, mis viib termotuumaplahvatuseni.


Plahvatuse valguse emissioon võib põhjustada kolmanda astme põletusi kuni saja kilomeetri kaugusel. See foto on tehtud 160 km kauguselt.
Kui teete uraan-238 ja liitium-6 deuteriidi mitu kihti, lisab igaüks neist pommi plahvatusele oma jõu - see tähendab, et selline "pahvatamine" võimaldab teil plahvatuse võimsust peaaegu piiramatult suurendada. . Tänu sellele saab vesinikupommi valmistada peaaegu igasuguse võimsusega ja see on palju odavam kui tavaline tuumapomm sama võimsus.


Plahvatuse tekitatud seismiline laine tiirles ümber maakera kolm korda. Tuumaseene kõrgus ulatus 67 kilomeetrini ja selle “korgi” läbimõõt oli 95 km. Helilaine jõudis katsepaigast 800 km kaugusel asuvale Diksoni saarele.

Vesinikpommi RDS-6S katsetus, 1953

Suurriikide geopoliitilised ambitsioonid viivad alati võidurelvastumiseni. Uute sõjatehnoloogiate arendamine andis ühele või teisele riigile eelise teiste ees. Seega lähenes inimkond hüppeliselt kohutavate relvade ilmumisele - tuumapomm. Mis kuupäevast algas raport aatomiajastu kohta, kui paljudel riikidel meie planeedil on tuumapotentsiaal ja mil viisil? põhimõtteline erinevus vesinikupomm aatomipommist? Nendele ja teistele küsimustele leiate vastused seda artiklit lugedes.

Mis vahe on vesinikupommil ja tuumapommil?

Igasugune tuumarelv Tuumasisese reaktsiooni põhjal, mille võimsus on võimeline peaaegu koheselt hävitama suure hulga eluruume, samuti seadmeid ning igasuguseid hooneid ja rajatisi. Mõelgem mõnes riigis kasutatavate tuumalõhkepeade klassifikatsioonile:

  • Tuuma- (aatomi)pomm. Tuumareaktsiooni ning plutooniumi ja uraani lõhustumise käigus vabaneb kolossaalses ulatuses energiat. Tavaliselt sisaldab üks lõhkepea kahte sama massiga plutooniumilaengut, mis plahvatavad üksteisest eemale.
  • Vesiniku (termotuuma) pomm. Energia vabaneb vesiniku tuumade ühinemisel (sellest ka nimi). Lööklaine intensiivsus ja vabaneva energia hulk ületab mitu korda aatomienergiat.

Mis on võimsam: tuuma- või vesinikupomm?

Sel ajal, kui teadlased mõtlesid, kuidas vesiniku termotuumasünteesi käigus saadud aatomienergiat rahumeelsel eesmärgil kasutada, olid sõjaväelased juba läbi viinud üle tosina katsetuse. Selgus, et sisse laadida mõni megatonnine vesinikupomm on tuhandeid kordi võimsam kui aatomipomm. On isegi raske ette kujutada, mis oleks juhtunud Hiroshimaga (ja tegelikult ka Jaapaniga), kui talle visatud 20-kilotonnises pommis oleks olnud vesinikku.

Mõelge võimsale hävitavale jõule, mis tuleneb 50 megatonnise vesinikupommi plahvatusest:

  • Tulepall: läbimõõt 4,5 -5 kilomeetrit läbimõõduga.
  • Helilaine: Plahvatust on kuulda 800 kilomeetri kauguselt.
  • Energia: vabanevast energiast võib inimene saada põletushaavu nahka, olles plahvatuse epitsentrist kuni 100 kilomeetri kaugusel.
  • tuumaseen: kõrgus on üle 70 km kõrgune, korgi raadius on umbes 50 km.

Sellise võimsusega aatomipomme pole kunagi varem plahvatatud. On märke 1945. aastal Hiroshimale heidetud pommist, kuid selle suurus oli oluliselt väiksem kui ülalkirjeldatud vesiniku väljalaskevõime:

  • Tulepall: läbimõõt umbes 300 meetrit.
  • tuumaseen: kõrgus 12 km, mütsi raadius - umbes 5 km.
  • Energia: temperatuur plahvatuse keskpunktis ulatus 3000C°-ni.

Nüüd on tuumajõudude arsenalis nimelt vesinikupommid. Lisaks sellele, et nad on oma omaduste poolest ees väikesed vennad", on neid palju odavam toota.

Vesinikupommi tööpõhimõte

Vaatame seda samm-sammult, vesinikupommide plahvatamise etapid:

  1. Laengu detonatsioon. Laeng on spetsiaalses kestas. Pärast detonatsiooni eralduvad neutronid ja tekib põhilaengus tuumasünteesi alustamiseks vajalik kõrge temperatuur.
  2. Liitiumi lõhustumine. Neutronite mõjul laguneb liitium heeliumiks ja triitiumiks.
  3. Termotuumasünteesi. Triitium ja heelium käivitavad termotuumareaktsiooni, mille tulemusena siseneb protsessi vesinik ja laengu sees temperatuur tõuseb hetkega. Toimub termotuumaplahvatus.

Aatomipommi tööpõhimõte

  1. Laengu detonatsioon. Pommi kest sisaldab mitmeid isotoope (uraan, plutoonium jne), mis lagunevad detonatsioonivälja all ja püüavad kinni neutronid.
  2. Laviiniprotsess. Ühe aatomi hävimine käivitab veel mitme aatomi lagunemise. Toimub ahelprotsess, mis viib suure hulga tuumade hävimiseni.
  3. Tuumareaktsioon. Väga lühikese ajaga moodustavad kõik pommi osad ühe terviku ja laengu mass hakkab ületama kriitilist massi. Vabaneb tohutul hulgal energiat, misjärel toimub plahvatus.

Tuumasõja oht

Isegi eelmise sajandi keskel oli tuumasõja oht ebatõenäoline. Sinu arsenalis aatomirelvad oli kaks riiki – NSV Liit ja USA. Kahe suurriigi juhid olid massihävitusrelvade kasutamise ohust hästi teadlikud ja võidurelvastumine viidi suure tõenäosusega läbi “võistlusliku” vastasseisuna.

Võimudega seoses oli kindlasti pingelisi hetki, kuid terve mõistus alati võitnud ambitsioonid.

Olukord muutus 20. sajandi lõpus. "Tuumakepi" võeti enda valdusse mitte ainult arenenud riigid Lääne-Euroopa, aga ka Aasia esindajad.

Aga nagu te ilmselt teate, " tuumaklubi"koosneb 10 riigist. Mitteametlikult arvatakse, et Iisraelil ja võib-olla ka Iraanil on tuumalõhkepead. Kuigi viimane, pärast neile pealesurumist majandussanktsioonid, loobus tuumaprogrammi arendamisest.

Pärast esimese aatomipommi ilmumist hakkasid NSV Liidu ja USA teadlased mõtlema relvadele, mis ei põhjustaks nii suurt hävitamist ja vaenlase territooriumide saastumist, kuid avaldaksid sihipärast mõju inimorganismile. Idee tekkis umbes neutronpommi loomine.

Toimimispõhimõte on neutronvoo vastastikmõju elusliha ja sõjavarustusega. Toodetud radioaktiivsemad isotoobid hävitavad inimese silmapilkselt ning tankid, transporterid ja muud relvad muutuvad lühikeseks ajaks tugeva kiirguse allikateks.

Neutronipomm plahvatab 200 meetri kaugusel maapinnast ja on eriti efektiivne vaenlase tankirünnaku ajal. Armor sõjavarustust 250 mm paksune, suudab tuumapommi mõju mitu korda vähendada, kuid on jõuetu neutronpommi gammakiirguse vastu. Vaatleme kuni 1 kilotonnise võimsusega neutronmürsu mõju tankimeeskonnale:

Nagu te mõistate, on vesinikupommi ja aatomipommi erinevus tohutu. Erinevused nende laengute vahel toimuvas tuuma lõhustumise reaktsioonis vesinikupomm on sadu kordi hävitavam kui aatomipomm.

Kasutades termotuumapomm 1 megatonni, hävib kõik 10 kilomeetri raadiuses. Kannatada ei saa mitte ainult hooned ja seadmed, vaid ka kõik elusolendid.

Tuumariikide juhid peaksid seda meeles pidama ja kasutama "tuumaohtu" ainult heidutusvahendina, mitte ründerelvana.

Video aatomi- ja vesinikupommi erinevuste kohta

Selles videos kirjeldatakse üksikasjalikult ja samm-sammult aatomipommi tööpõhimõtet, samuti peamisi erinevusi vesinikust: