एक हाइड्रोजन बम (हाइड्रोजन बम, एचबी, वीबी) अविश्वसनीय विनाशकारी शक्ति के साथ सामूहिक विनाश का एक हथियार है (इसकी शक्ति टीएनटी के मेगाटन में अनुमानित है)। बम के संचालन का सिद्धांत और संरचना योजना हाइड्रोजन नाभिक के थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की ऊर्जा के उपयोग पर आधारित है। एक विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं सितारों (सूर्य सहित) में होने वाली प्रक्रियाओं के समान होती हैं। लंबी दूरी (ए.डी. सखारोव द्वारा परियोजना) पर परिवहन के लिए उपयुक्त डब्ल्यूबी का पहला परीक्षण सोवियत संघ में सेमिपालाटिंस्क के पास एक प्रशिक्षण मैदान में किया गया था।
थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया
सूर्य में हाइड्रोजन का विशाल भंडार है, जो अत्यधिक उच्च दबाव और तापमान (लगभग 15 मिलियन डिग्री केल्विन) के निरंतर प्रभाव में है। प्लाज्मा के इतने अधिक घनत्व और तापमान पर हाइड्रोजन परमाणुओं के नाभिक बेतरतीब ढंग से एक दूसरे से टकराते हैं। टकराव का परिणाम नाभिक का संलयन होता है, और परिणामस्वरूप, एक भारी तत्व के नाभिक का निर्माण होता है - हीलियम। इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं को थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन कहा जाता है, उन्हें भारी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई की विशेषता है।
भौतिकी के नियम थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के दौरान ऊर्जा की रिहाई की व्याख्या इस प्रकार करते हैं: भारी तत्वों के निर्माण में शामिल प्रकाश नाभिक के द्रव्यमान का हिस्सा अप्रयुक्त रहता है और भारी मात्रा में शुद्ध ऊर्जा में बदल जाता है। यही कारण है कि हमारा आकाशीय पिंड प्रति सेकंड लगभग 4 मिलियन टन पदार्थ खो देता है, जिससे बाहरी अंतरिक्ष में ऊर्जा का एक निरंतर प्रवाह जारी होता है।
हाइड्रोजन के समस्थानिक
सभी मौजूदा परमाणुओं में सबसे सरल हाइड्रोजन परमाणु है। इसमें केवल एक प्रोटॉन होता है, जो नाभिक बनाता है, और एक एकल इलेक्ट्रॉन इसके चारों ओर घूमता है। पानी (H2O) के वैज्ञानिक अध्ययन के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि तथाकथित "भारी" पानी कम मात्रा में मौजूद है। इसमें हाइड्रोजन (2H या ड्यूटेरियम) के "भारी" समस्थानिक होते हैं, जिनके नाभिक में, एक प्रोटॉन के अलावा, एक न्यूट्रॉन (एक प्रोटॉन के द्रव्यमान के करीब एक कण, लेकिन आवेश से रहित) भी होता है।
ट्रिटियम को विज्ञान भी जानता है - हाइड्रोजन का तीसरा समस्थानिक, जिसके नाभिक में एक साथ 1 प्रोटॉन और 2 न्यूट्रॉन होते हैं। ट्रिटियम को ऊर्जा (विकिरण) की रिहाई के साथ अस्थिरता और निरंतर सहज क्षय की विशेषता है, जिसके परिणामस्वरूप हीलियम आइसोटोप का निर्माण होता है। ट्रिटियम के निशान पृथ्वी के वायुमंडल की ऊपरी परतों में पाए जाते हैं: यह वहाँ है, कॉस्मिक किरणों के प्रभाव में, हवा बनाने वाले गैस के अणु समान परिवर्तनों से गुजरते हैं। एक शक्तिशाली न्यूट्रॉन फ्लक्स के साथ लिथियम -6 आइसोटोप को विकिरणित करके परमाणु रिएक्टर में ट्रिटियम प्राप्त करना भी संभव है।
हाइड्रोजन बम का विकास और पहला परीक्षण
गहन सैद्धांतिक विश्लेषण के परिणामस्वरूप, यूएसएसआर और यूएसए के विशेषज्ञ इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम का मिश्रण थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रिया शुरू करना आसान बनाता है। इस ज्ञान से लैस, संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों ने 1950 के दशक में हाइड्रोजन बम बनाने की शुरुआत की।और पहले से ही 1951 के वसंत में, एनीवेटोक परीक्षण स्थल (प्रशांत महासागर में एक एटोल) पर एक परीक्षण परीक्षण किया गया था, लेकिन तब केवल आंशिक थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन हासिल किया गया था।
एक साल से थोड़ा अधिक समय बीत गया, और नवंबर 1952 में, टीएनटी में लगभग 10 माउंट की क्षमता वाले हाइड्रोजन बम का दूसरा परीक्षण किया गया। हालांकि, उस विस्फोट को आधुनिक अर्थों में शायद ही थर्मोन्यूक्लियर बम का विस्फोट कहा जा सकता है: वास्तव में, उपकरण तरल ड्यूटेरियम से भरा एक बड़ा कंटेनर (तीन मंजिला घर का आकार) था।
रूस में, उन्होंने परमाणु हथियारों में सुधार और ए.डी. का पहला हाइड्रोजन बम भी लिया। सखारोवा का परीक्षण 12 अगस्त, 1953 को सेमिपालटिंस्क परीक्षण स्थल पर किया गया था। आरडीएस -6 (इस प्रकार के सामूहिक विनाश के हथियार को सखारोव का कश उपनाम दिया गया था, क्योंकि इसकी योजना में सर्जक चार्ज के आसपास ड्यूटेरियम परतों के अनुक्रमिक स्थान शामिल थे) में 10 माउंट की शक्ति थी। हालांकि, अमेरिकी "तीन मंजिला घर" के विपरीत, सोवियत बम कॉम्पैक्ट था, और इसे एक रणनीतिक बमवर्षक में दुश्मन के इलाके में रिहाई के स्थान पर जल्दी पहुंचाया जा सकता था।
चुनौती स्वीकार करने के बाद, मार्च 1954 में संयुक्त राज्य अमेरिका ने बिकनी एटोल (प्रशांत महासागर) पर एक परीक्षण स्थल पर एक अधिक शक्तिशाली हवाई बम (15 माउंट) का विस्फोट किया। परीक्षण ने वातावरण में बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी पदार्थों को छोड़ दिया, जिनमें से कुछ विस्फोट के उपरिकेंद्र से सैकड़ों किलोमीटर दूर वर्षा के साथ गिरे। जापानी जहाज "लकी ड्रैगन" और रोगुलाप द्वीप पर स्थापित उपकरणों ने विकिरण में तेज वृद्धि दर्ज की।
चूंकि हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं स्थिर, सुरक्षित हीलियम का उत्पादन करती हैं, इसलिए यह उम्मीद की गई थी कि रेडियोधर्मी उत्सर्जन परमाणु संलयन डेटोनेटर से संदूषण के स्तर से अधिक नहीं होना चाहिए। लेकिन वास्तविक रेडियोधर्मी नतीजों की गणना और माप मात्रा और संरचना दोनों में बहुत भिन्न होते हैं। इसलिए, अमेरिकी नेतृत्व ने इन हथियारों के डिजाइन को अस्थायी रूप से निलंबित करने का फैसला किया जब तक कि पर्यावरण और मनुष्यों पर उनके प्रभाव का पूरा अध्ययन न हो जाए।
वीडियो: यूएसएसआर में परीक्षण
ज़ार बम - यूएसएसआर का थर्मोन्यूक्लियर बम
सोवियत संघ ने हाइड्रोजन बमों के टन भार को जमा करने की श्रृंखला में एक मोटा बिंदु रखा, जब 30 अक्टूबर, 1961 को, नोवाया ज़म्ल्या पर 50-मेगाटन (इतिहास में सबसे बड़ा) ज़ार बम का परीक्षण किया गया - कई वर्षों के काम का परिणाम अनुसंधान समूह ए.डी. सखारोव। विस्फोट 4 किलोमीटर की ऊंचाई पर हुआ, और दुनिया भर के उपकरणों द्वारा सदमे की लहर को तीन बार रिकॉर्ड किया गया। इस तथ्य के बावजूद कि परीक्षण ने किसी भी विफलता का खुलासा नहीं किया, बम ने कभी सेवा में प्रवेश नहीं किया।लेकिन यह तथ्य कि सोवियत संघ के पास ऐसे हथियार थे, ने पूरी दुनिया पर एक अमिट छाप छोड़ी, और संयुक्त राज्य अमेरिका में उन्होंने परमाणु शस्त्रागार का टन प्राप्त करना बंद कर दिया। रूस में, बदले में, उन्होंने हाइड्रोजन वॉरहेड्स को युद्धक ड्यूटी पर रखने से इनकार करने का फैसला किया।
हाइड्रोजन बम सबसे जटिल तकनीकी उपकरण है, जिसके विस्फोट के लिए क्रमिक प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है।
सबसे पहले, वीबी (लघु परमाणु बम) के खोल के अंदर स्थित सर्जक चार्ज का विस्फोट होता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूट्रॉन का एक शक्तिशाली उत्सर्जन होता है और मुख्य चार्ज में थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने के लिए आवश्यक उच्च तापमान का निर्माण होता है। लिथियम ड्यूटेराइड डालने (लिथियम -6 आइसोटोप के साथ ड्यूटेरियम के संयोजन से प्राप्त) का एक विशाल न्यूट्रॉन बमबारी शुरू होता है।
न्यूट्रॉन के प्रभाव में, लिथियम -6 ट्रिटियम और हीलियम में विभाजित हो जाता है। इस मामले में परमाणु फ्यूज विस्फोटित बम में ही थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन की घटना के लिए आवश्यक सामग्री का स्रोत बन जाता है।
ट्रिटियम और ड्यूटेरियम का मिश्रण एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है, जिसके परिणामस्वरूप बम के अंदर तापमान में तेजी से वृद्धि होती है, और अधिक से अधिक हाइड्रोजन प्रक्रिया में शामिल होता है।
हाइड्रोजन बम के संचालन का सिद्धांत इन प्रक्रियाओं का एक अति-तेज प्रवाह (चार्ज डिवाइस और मुख्य तत्वों का लेआउट इसमें योगदान देता है) का तात्पर्य है, जो पर्यवेक्षक को तात्कालिक लगते हैं।
सुपरबॉम्ब: विखंडन, संलयन, विखंडन
ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं का क्रम ट्रिटियम के साथ ड्यूटेरियम की प्रतिक्रिया की शुरुआत के बाद समाप्त होता है। इसके अलावा, परमाणु विखंडन का उपयोग करने का निर्णय लिया गया, न कि भारी के संलयन का। ट्रिटियम और ड्यूटेरियम नाभिक के संलयन के बाद, मुक्त हीलियम और तेज न्यूट्रॉन निकलते हैं, जिसकी ऊर्जा यूरेनियम -238 नाभिक के विखंडन की शुरुआत के लिए पर्याप्त है। तेज न्यूट्रॉन एक सुपरबॉम्ब के यूरेनियम खोल से परमाणुओं को विभाजित कर सकते हैं। एक टन यूरेनियम के विखंडन से 18 एमटी के क्रम की ऊर्जा उत्पन्न होती है। इस मामले में, ऊर्जा न केवल एक विस्फोटक लहर के निर्माण और भारी मात्रा में गर्मी की रिहाई पर खर्च की जाती है। प्रत्येक यूरेनियम परमाणु दो रेडियोधर्मी "टुकड़ों" में विघटित हो जाता है। विभिन्न रासायनिक तत्वों (36 तक) और लगभग दो सौ रेडियोधर्मी समस्थानिकों से एक संपूर्ण "गुलदस्ता" बनता है। यही कारण है कि कई रेडियोधर्मी फॉलआउट बनते हैं, जो विस्फोट के उपरिकेंद्र से सैकड़ों किलोमीटर दूर दर्ज किए जाते हैं।
आयरन कर्टन के गिरने के बाद, यह ज्ञात हो गया कि यूएसएसआर में उन्होंने 100 माउंट की क्षमता के साथ "ज़ार बम" विकसित करने की योजना बनाई थी। इस तथ्य के कारण कि उस समय इतने बड़े भार को ले जाने में सक्षम कोई विमान नहीं था, 50 एमटी बम के पक्ष में विचार छोड़ दिया गया था।
हाइड्रोजन बम के विस्फोट के परिणाम
शॉक वेव
हाइड्रोजन बम के विस्फोट में बड़े पैमाने पर विनाश और परिणाम होते हैं, और प्राथमिक (स्पष्ट, प्रत्यक्ष) प्रभाव तीन गुना प्रकृति का होता है। सभी प्रत्यक्ष प्रभावों में सबसे स्पष्ट अल्ट्रा-हाई इंटेंसिटी शॉक वेव है। इसकी विनाशकारी क्षमता विस्फोट के उपरिकेंद्र से दूरी के साथ घटती जाती है, और यह बम की शक्ति और उस ऊंचाई पर भी निर्भर करती है जिस पर चार्ज का विस्फोट हुआ।
थर्मल प्रभाव
विस्फोट के ऊष्मीय प्रभाव का प्रभाव उन्हीं कारकों पर निर्भर करता है, जो शॉक वेव की शक्ति पर निर्भर करते हैं। लेकिन उनमें एक और जोड़ा जाता है - वायु द्रव्यमान की पारदर्शिता की डिग्री। कोहरा या थोड़ा सा भी बादल नाटकीय रूप से नुकसान की त्रिज्या को कम कर देता है, जिस पर एक थर्मल फ्लैश गंभीर जलन और दृष्टि की हानि का कारण बन सकता है। एक हाइड्रोजन बम का विस्फोट (20 एमटी से अधिक) तापीय ऊर्जा की एक अविश्वसनीय मात्रा उत्पन्न करता है, जो 5 किमी की दूरी पर कंक्रीट को पिघलाने के लिए पर्याप्त है, 10 किमी की दूरी पर एक छोटी झील से लगभग सभी पानी को वाष्पित कर देता है, दुश्मन जनशक्ति को नष्ट कर देता है। समान दूरी पर उपकरण और भवन। केंद्र में, 1-2 किमी के व्यास और 50 मीटर तक की गहराई के साथ एक फ़नल बनता है, जो कांच के द्रव्यमान की एक मोटी परत से ढका होता है (रेत की उच्च सामग्री के साथ कई मीटर चट्टानें लगभग तुरंत पिघल जाती हैं, बदल जाती हैं) कांच)।
वास्तविक दुनिया के परीक्षणों की गणना के अनुसार, लोगों के जीवित रहने की 50% संभावना है यदि वे:
- वे विस्फोट के उपरिकेंद्र (ईवी) से 8 किमी दूर एक प्रबलित कंक्रीट आश्रय (भूमिगत) में स्थित हैं;
- वे ईडब्ल्यू से 15 किमी की दूरी पर आवासीय भवनों में स्थित हैं;
- खराब दृश्यता ("स्वच्छ" वातावरण के लिए, इस मामले में न्यूनतम दूरी 25 किमी होगी) के मामले में वे खुद को ईवी से 20 किमी से अधिक की दूरी पर एक खुले क्षेत्र में पाएंगे।
ईवी से दूरी के साथ खुले इलाकों में खुद को खोजने वाले लोगों के जिंदा रहने की संभावना भी तेजी से बढ़ जाती है। तो, 32 किमी की दूरी पर, यह 90-95% होगा। 40-45 किमी की त्रिज्या विस्फोट से प्राथमिक प्रभाव की सीमा है।
आग का गोला
हाइड्रोजन बम के विस्फोट से एक और स्पष्ट प्रभाव आत्मनिर्भर आग्नेयास्त्र (तूफान) है, जो आग के गोले में दहनशील सामग्री के विशाल द्रव्यमान के शामिल होने के कारण बनते हैं। लेकिन, इसके बावजूद, प्रभाव के संदर्भ में विस्फोट का सबसे खतरनाक परिणाम आसपास के दसियों किलोमीटर तक पर्यावरण का विकिरण प्रदूषण होगा।
विवाद
विस्फोट के बाद जो आग का गोला पैदा हुआ, वह बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी कणों (भारी नाभिक के क्षय उत्पादों) से जल्दी भर जाता है। कणों का आकार इतना छोटा होता है कि जब वे वायुमंडल की ऊपरी परतों में मिल जाते हैं, तो वे वहां बहुत लंबे समय तक रहने में सक्षम होते हैं। आग का गोला पृथ्वी की सतह पर जो कुछ भी पहुंचता है वह तुरंत राख और धूल में बदल जाता है, और फिर आग के स्तंभ में खींच लिया जाता है। ज्वाला भंवर इन कणों को आवेशित कणों के साथ मिलाते हैं, जिससे रेडियोधर्मी धूल का एक खतरनाक मिश्रण बनता है, जिसके कणिकाओं के अवसादन की प्रक्रिया लंबे समय तक चलती है।
मोटे धूल बहुत जल्दी जम जाते हैं, लेकिन महीन धूल हवा की धाराओं द्वारा बड़ी दूरी तक ले जाती है, धीरे-धीरे नए बने बादल से गिरती है। ईडब्ल्यू के तत्काल आसपास के क्षेत्र में, सबसे बड़े और सबसे अधिक आवेशित कण बसते हैं, इससे सैकड़ों किलोमीटर दूर, कोई अभी भी राख के कणों को देख सकता है जो आंखों को दिखाई देते हैं। यह वे हैं जो एक घातक आवरण बनाते हैं, जो कई सेंटीमीटर मोटा होता है। जो कोई भी उसके करीब जाता है, उसे विकिरण की गंभीर खुराक मिलने का खतरा होता है।
छोटे और अप्रभेद्य कण कई वर्षों तक वायुमंडल में "होवर" कर सकते हैं, बार-बार पृथ्वी के चारों ओर घूमते रहते हैं। जब तक वे सतह पर गिरते हैं, तब तक वे अपनी रेडियोधर्मिता खो रहे होते हैं। सबसे खतरनाक स्ट्रोंटियम-90 है, जिसकी अर्ध-आयु 28 वर्ष है और इस पूरे समय में स्थिर विकिरण उत्पन्न करता है। इसकी उपस्थिति दुनिया भर के उपकरणों द्वारा निर्धारित की जाती है। घास और पत्ते पर "लैंडिंग", यह खाद्य श्रृंखलाओं में शामिल हो जाता है। इसी कारण हड्डियों में जमने वाला स्ट्रोंटियम-90 परीक्षण स्थलों से हजारों किलोमीटर दूर लोगों में पाया जाता है। यहां तक कि अगर इसकी सामग्री बहुत छोटी है, तो "रेडियोधर्मी कचरे के भंडारण के लिए बहुभुज" होने की संभावना किसी व्यक्ति के लिए अच्छी तरह से नहीं होती है, जिससे हड्डी के घातक नियोप्लाज्म का विकास होता है। रूस के क्षेत्रों (साथ ही अन्य देशों) में हाइड्रोजन बमों के परीक्षण प्रक्षेपण के स्थानों के करीब, एक बढ़ी हुई रेडियोधर्मी पृष्ठभूमि अभी भी देखी जाती है, जो एक बार फिर इस प्रकार के हथियार की महत्वपूर्ण परिणाम छोड़ने की क्षमता को साबित करती है।
एच-बम वीडियो
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12 अगस्त, 1953 को सुबह 7:30 बजे, पहले सोवियत हाइड्रोजन बम का परीक्षण सेमिपालाटिंस्क परीक्षण स्थल पर किया गया था, जिसका सेवा नाम "उत्पाद RDS-6c" था। यह परमाणु हथियार का चौथा सोवियत परीक्षण था।
यूएसएसआर में थर्मोन्यूक्लियर कार्यक्रम पर पहला काम 1945 से शुरू होता है। तब संयुक्त राज्य अमेरिका में थर्मोन्यूक्लियर समस्या पर किए जा रहे शोध के बारे में जानकारी प्राप्त हुई थी। इनकी शुरुआत 1942 में अमेरिकी भौतिक विज्ञानी एडवर्ड टेलर ने की थी। थर्मोन्यूक्लियर हथियारों की टेलर की अवधारणा को आधार के रूप में लिया गया था, जिसे सोवियत परमाणु वैज्ञानिकों के हलकों में "पाइप" नाम मिला - तरल ड्यूटेरियम के साथ एक बेलनाकार कंटेनर, जिसे एक पारंपरिक जैसे एक दीक्षा उपकरण के विस्फोट से गर्म किया जाना था। परमाणु बम। केवल 1950 में, अमेरिकियों ने पाया कि "पाइप" अप्रमाणिक था, और उन्होंने अन्य डिज़ाइन विकसित करना जारी रखा। लेकिन इस समय तक, सोवियत भौतिकविदों ने पहले से ही स्वतंत्र रूप से थर्मोन्यूक्लियर हथियारों की एक और अवधारणा विकसित की थी, जो जल्द ही - 1953 में - सफलता की ओर ले गई।
आंद्रेई सखारोव हाइड्रोजन बम के लिए एक वैकल्पिक योजना लेकर आए। बम "पफ" के विचार और लिथियम -6 ड्यूटेराइड के उपयोग पर आधारित था। KB-11 में विकसित (आज यह सरोव का शहर है, पूर्व अरज़ामास -16, निज़नी नोवगोरोड क्षेत्र), RDS-6s थर्मोन्यूक्लियर चार्ज एक रासायनिक विस्फोटक से घिरे यूरेनियम और थर्मोन्यूक्लियर ईंधन की परतों की एक गोलाकार प्रणाली थी।
चार्ज की ऊर्जा रिलीज को बढ़ाने के लिए, इसके डिजाइन में ट्रिटियम का उपयोग किया गया था। इस तरह के हथियार बनाने में मुख्य कार्य एक परमाणु बम के विस्फोट के दौरान निकलने वाली ऊर्जा को गर्म करने और भारी हाइड्रोजन - ड्यूटेरियम में आग लगाने के लिए उपयोग करना था, ऊर्जा की रिहाई के साथ थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं को अंजाम देना जो खुद का समर्थन कर सके। "जले हुए" ड्यूटेरियम के अनुपात को बढ़ाने के लिए, सखारोव ने ड्यूटेरियम को साधारण प्राकृतिक यूरेनियम के एक खोल के साथ घेरने का प्रस्ताव रखा, जो कि विस्तार को धीमा करने वाला था और सबसे महत्वपूर्ण बात, ड्यूटेरियम के घनत्व में काफी वृद्धि करना। थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के आयनीकरण संपीड़न की घटना, जो पहले सोवियत हाइड्रोजन बम का आधार बन गई, को अभी भी "सैकराइजेशन" कहा जाता है।
पहले हाइड्रोजन बम पर काम के परिणामों के अनुसार, आंद्रेई सखारोव को हीरो ऑफ सोशलिस्ट लेबर और स्टालिन पुरस्कार के विजेता का खिताब मिला।
"उत्पाद RDS-6s" 7 टन वजन वाले परिवहन योग्य बम के रूप में बनाया गया था, जिसे टीयू -16 बमवर्षक के बम हैच में रखा गया था। तुलना के लिए, अमेरिकियों द्वारा बनाए गए बम का वजन 54 टन था और यह तीन मंजिला घर के आकार का था।
नए बम के विनाशकारी प्रभावों का आकलन करने के लिए, औद्योगिक और प्रशासनिक भवनों से सेमलिपलाटिंस्क परीक्षण स्थल पर एक शहर बनाया गया था। कुल मिलाकर, मैदान पर 190 विभिन्न संरचनाएं थीं। इस परीक्षण में, पहली बार रेडियोकेमिकल नमूनों के वैक्यूम एस्पिरेटर्स का उपयोग किया गया था, जो एक शॉक वेव के प्रभाव में अपने आप खुल जाते थे। कुल मिलाकर, 500 अलग-अलग माप, रिकॉर्डिंग और फिल्मांकन उपकरण भूमिगत केसमेट्स और ठोस जमीन संरचनाओं में स्थापित आरडीएस -6 के परीक्षण के लिए तैयार किए गए थे। परीक्षण के लिए विमानन और तकनीकी सहायता - उत्पाद के विस्फोट के समय हवा में विमान पर सदमे की लहर के दबाव का मापन, रेडियोधर्मी बादल से हवा का नमूना, क्षेत्र की हवाई फोटोग्राफी एक विशेष उड़ान द्वारा की गई थी इकाई। बंकर में स्थित रिमोट कंट्रोल से एक संकेत देकर बम को दूरस्थ रूप से विस्फोटित किया गया था।
40 मीटर ऊंचे स्टील टॉवर पर विस्फोट करने का निर्णय लिया गया, चार्ज 30 मीटर की ऊंचाई पर स्थित था। पिछले परीक्षणों से रेडियोधर्मी मिट्टी को एक सुरक्षित दूरी पर हटा दिया गया था, पुरानी नींव पर अपने स्वयं के स्थानों में विशेष संरचनाओं का पुनर्निर्माण किया गया था, यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के रासायनिक भौतिकी संस्थान में विकसित उपकरणों को स्थापित करने के लिए टॉवर से 5 मीटर की दूरी पर एक बंकर बनाया गया था। , जो थर्मोन्यूक्लियर प्रक्रियाओं को पंजीकृत करता है।
सभी प्रकार के सैनिकों के सैन्य उपकरण मैदान पर स्थापित किए गए थे। परीक्षणों के दौरान, चार किलोमीटर तक के दायरे में सभी प्रायोगिक संरचनाएं नष्ट हो गईं। हाइड्रोजन बम का विस्फोट 8 किलोमीटर की दूरी पर एक शहर को पूरी तरह से नष्ट कर सकता है। विस्फोट के पर्यावरणीय परिणाम भयानक थे: पहला विस्फोट 82% स्ट्रोंटियम-90 और 75% सीज़ियम-137 के लिए जिम्मेदार था।
बम की शक्ति 400 किलोटन तक पहुंच गई, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर में पहले परमाणु बमों की तुलना में 20 गुना अधिक।
हाइड्रोजन बम के निर्माण पर काम वास्तव में वैश्विक स्तर पर दुनिया का पहला बौद्धिक "युद्ध की लड़ाई" था। हाइड्रोजन बम के निर्माण ने पूरी तरह से नए वैज्ञानिक क्षेत्रों के उद्भव की शुरुआत की - उच्च तापमान प्लाज्मा की भौतिकी, अल्ट्राहाई ऊर्जा घनत्व की भौतिकी, और विषम दबावों की भौतिकी। मानव जाति के इतिहास में पहली बार बड़े पैमाने पर गणितीय मॉडलिंग का इस्तेमाल किया गया था।
"RDS-6s उत्पाद" पर काम ने एक वैज्ञानिक और तकनीकी रिजर्व बनाया, जिसका उपयोग तब मौलिक रूप से नए प्रकार के एक अतुलनीय रूप से अधिक उन्नत हाइड्रोजन बम के विकास में किया गया था - दो-चरण डिजाइन का हाइड्रोजन बम।
सखारोव द्वारा डिज़ाइन किया गया हाइड्रोजन बम न केवल संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर के बीच राजनीतिक टकराव में एक गंभीर प्रतिवाद बन गया, बल्कि उन वर्षों में सोवियत कॉस्मोनॉटिक्स के तेजी से विकास का कारण बना। यह सफल परमाणु परीक्षणों के बाद था कि कोरोलेव डिज़ाइन ब्यूरो को लक्ष्य के लिए बनाए गए चार्ज को वितरित करने के लिए एक अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइल विकसित करने के लिए एक महत्वपूर्ण सरकारी कार्य प्राप्त हुआ। इसके बाद, "सात" नामक रॉकेट ने अंतरिक्ष में पृथ्वी का पहला कृत्रिम उपग्रह लॉन्च किया, और यह उस पर था कि ग्रह के पहले अंतरिक्ष यात्री यूरी गगारिन ने लॉन्च किया।
सामग्री खुले स्रोतों से प्राप्त जानकारी के आधार पर तैयार की गई थी
16 जनवरी, 1963 को, निकिता ख्रुश्चेव ने यूएसएसआर में हाइड्रोजन बम बनाने की घोषणा की। और यह इसके विनाशकारी परिणामों के पैमाने और सामूहिक विनाश के हथियारों से उत्पन्न खतरे को याद करने का एक और अवसर है।
16 जनवरी 1963 को, निकिता ख्रुश्चेव ने घोषणा की कि यूएसएसआर में एक हाइड्रोजन बम बनाया गया था, जिसके बाद परमाणु परीक्षण रोक दिए गए थे। 1962 के कैरेबियाई संकट ने दिखाया कि परमाणु खतरे की पृष्ठभूमि के खिलाफ दुनिया कितनी नाजुक और रक्षाहीन हो सकती है, इसलिए एक दूसरे को नष्ट करने की एक बेहूदा दौड़ में, यूएसएसआर और यूएसए एक समझौता करने में सक्षम थे और पहली संधि पर हस्ताक्षर करने में सक्षम थे। परमाणु हथियारों का विकास, परमाणु परीक्षण प्रतिबंध संधि, वातावरण, अंतरिक्ष और पानी के नीचे, जिसमें बाद में दुनिया के कई देश शामिल हुए।
यूएसएसआर और यूएसए में, 1940 के दशक के मध्य से परमाणु हथियारों के परीक्षण किए गए हैं। थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन द्वारा ऊर्जा प्राप्त करने की सैद्धांतिक संभावना द्वितीय विश्व युद्ध से पहले भी जानी जाती थी। यह भी ज्ञात है कि 1944 में जर्मनी में पारंपरिक विस्फोटकों के चार्ज का उपयोग करके परमाणु ईंधन को संपीड़ित करके थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने का काम चल रहा था, लेकिन वे असफल रहे क्योंकि वे आवश्यक तापमान और दबाव प्राप्त करने में विफल रहे।
यूएसएसआर और यूएसए में परमाणु हथियारों के परीक्षण के 15 वर्षों में, रसायन विज्ञान और भौतिकी के क्षेत्र में कई खोजें की गईं, जिसके कारण दो प्रकार के बमों का उत्पादन हुआ - परमाणु और हाइड्रोजन। उनके काम का सिद्धांत थोड़ा अलग है: यदि परमाणु बम के विस्फोट से नाभिक का क्षय होता है, तो भारी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ तत्वों के संश्लेषण के कारण हाइड्रोजन बम फट जाता है। यह वह प्रतिक्रिया है जो तारों के अंदरूनी हिस्सों में होती है, जहाँ, अतिउच्च तापमान और विशाल दबाव के प्रभाव में, हाइड्रोजन नाभिक टकराते हैं और भारी हीलियम नाभिक में विलीन हो जाते हैं। ऊर्जा की परिणामी मात्रा सभी संभावित हाइड्रोजन को शामिल करते हुए एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए पर्याप्त है। इसलिए तारे बाहर नहीं जाते और हाइड्रोजन बम के विस्फोट में ऐसी विनाशकारी शक्ति होती है।
यह काम किस प्रकार करता है?
वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन के तरल समस्थानिकों - ड्यूटेरियम और ट्रिटियम का उपयोग करके इस प्रतिक्रिया की नकल की, जिसने "हाइड्रोजन बम" नाम दिया। इसके बाद, लिथियम -6 ड्यूटेराइड, ड्यूटेरियम का एक ठोस यौगिक और लिथियम के एक आइसोटोप का उपयोग किया गया, जो कि इसके रासायनिक गुणों में, हाइड्रोजन का एक एनालॉग है। इस प्रकार, लिथियम -6 ड्यूटेराइड एक बम ईंधन है और वास्तव में, यूरेनियम -235 या प्लूटोनियम की तुलना में अधिक "स्वच्छ" निकलता है, जो परमाणु बमों में उपयोग किया जाता है और शक्तिशाली विकिरण का कारण बनता है। हालांकि, हाइड्रोजन प्रतिक्रिया स्वयं शुरू होने के लिए, प्रक्षेप्य के अंदर तापमान को बहुत दृढ़ता से और नाटकीय रूप से बढ़ाना चाहिए, जिसके लिए एक पारंपरिक परमाणु चार्ज का उपयोग किया जाता है। लेकिन थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के लिए कंटेनर रेडियोधर्मी यूरेनियम -238 से बना है, इसे ड्यूटेरियम की परतों के साथ बारी-बारी से बनाया गया है, यही वजह है कि इस प्रकार के पहले सोवियत बमों को "परत" कहा जाता था। यह उनके कारण है कि सभी जीवित चीजें, यहां तक कि विस्फोट से सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर और विस्फोट से बचने के लिए, विकिरण की एक खुराक प्राप्त कर सकते हैं जिससे गंभीर बीमारी और मृत्यु हो सकती है।
विस्फोट "मशरूम" क्यों बनाता है?
वास्तव में, मशरूम के आकार का बादल एक सामान्य भौतिक घटना है। इस तरह के बादल पर्याप्त शक्ति के साधारण विस्फोटों, ज्वालामुखी विस्फोटों, तेज आग और उल्कापिंड गिरने के दौरान बनते हैं। गर्म हवा हमेशा ठंडी हवा से ऊपर उठती है, लेकिन यहां यह इतनी जल्दी और इतनी शक्तिशाली रूप से गर्म होती है कि यह एक दृश्य स्तंभ में उठती है, एक कुंडलाकार भंवर में मुड़ जाती है और इसके पीछे एक "पैर" खींचती है - धूल और धुएं का एक स्तंभ। पृथ्वी। ऊपर उठकर हवा धीरे-धीरे ठंडी हो जाती है, जलवाष्प के संघनन के कारण सामान्य बादल की तरह हो जाती है। हालाँकि, यह सब नहीं है। इंसानों के लिए कहीं ज्यादा खतरनाक शॉक वेव, पृथ्वी की सतह के साथ विस्फोट के उपरिकेंद्र से 700 किमी तक के दायरे के साथ एक चक्र के साथ विचलन, और उसी मशरूम बादल से रेडियोधर्मी गिरावट।
60 सोवियत हाइड्रोजन बम
1963 तक, यूएसएसआर में 200 से अधिक परमाणु परीक्षण विस्फोट किए गए, जिनमें से 60 थर्मोन्यूक्लियर थे, यानी इस मामले में, परमाणु बम नहीं, बल्कि हाइड्रोजन बम विस्फोट हुआ। प्रति दिन परीक्षण स्थलों पर तीन या चार प्रयोग किए जा सकते थे, जिसके दौरान विस्फोट की गतिशीलता, हड़ताली क्षमताओं और दुश्मन को संभावित नुकसान का अध्ययन किया गया था।
पहला प्रोटोटाइप 27 अगस्त, 1949 को उड़ाया गया था, और यूएसएसआर में परमाणु हथियार का अंतिम परीक्षण 25 दिसंबर, 1962 को किया गया था। सभी परीक्षण मुख्य रूप से दो स्थानों पर हुए - कज़ाखस्तान के क्षेत्र में स्थित सेमिपालटिंस्क परीक्षण स्थल या "सियाप" पर, और आर्कटिक महासागर में एक द्वीपसमूह नोवाया ज़ेमल्या पर।
12 अगस्त, 1953: सोवियत संघ में हाइड्रोजन बम का पहला परीक्षण
पहला हाइड्रोजन विस्फोट संयुक्त राज्य अमेरिका में 1952 में एनीवेटोक एटोल पर किया गया था। वहां उन्होंने 10.4 मेगाटन की क्षमता वाले एक चार्ज का विस्फोट किया, जो नागासाकी पर गिराए गए फैट मैन बम की शक्ति का 450 गुना था। हालाँकि, इस उपकरण को शब्द के सही अर्थों में बम कहना असंभव है। यह तरल ड्यूटेरियम से भरी तीन मंजिला इमारत थी।
लेकिन यूएसएसआर में पहले थर्मोन्यूक्लियर हथियार का परीक्षण अगस्त 1953 में सेमिपालाटिंस्क परीक्षण स्थल पर किया गया था। यह पहले से ही एक हवाई जहाज से गिराया गया असली बम था। यह परियोजना 1949 में (पहले सोवियत परमाणु बम के परीक्षण से पहले भी) आंद्रेई सखारोव और यूली खारिटन द्वारा विकसित की गई थी। विस्फोट की शक्ति 400 किलोटन के बराबर थी, लेकिन अध्ययनों से पता चला है कि बिजली को 750 किलोटन तक बढ़ाया जा सकता है, क्योंकि थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया में केवल 20% ईंधन का उपयोग किया गया था।
दुनिया का सबसे ताकतवर बम
इतिहास में सबसे शक्तिशाली विस्फोट परमाणु भौतिकविदों के एक समूह द्वारा शुरू किया गया था, जिसका नेतृत्व यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के शिक्षाविद आई.वी. कुरचटोव 30 अक्टूबर, 1961 को नोवाया ज़ेमल्या द्वीपसमूह के ड्राई नोज़ ट्रेनिंग ग्राउंड में। विस्फोट की मापी गई शक्ति 58.6 मेगाटन थी, जो यूएसएसआर या यूएसए के क्षेत्र में किए गए सभी प्रायोगिक विस्फोटों से कई गुना अधिक थी। मूल रूप से यह योजना बनाई गई थी कि बम और भी बड़ा और अधिक शक्तिशाली होगा, लेकिन एक भी ऐसा विमान नहीं था जो हवा में अधिक भार उठा सके।
विस्फोट की आग का गोला करीब 4.6 किलोमीटर के दायरे में पहुंच गया। सैद्धांतिक रूप से, यह पृथ्वी की सतह तक बढ़ सकता है, लेकिन इसे एक परावर्तित शॉक वेव द्वारा रोका गया, जिसने गेंद के निचले हिस्से को उठा लिया और इसे सतह से दूर फेंक दिया। परमाणु मशरूम विस्फोट 67 किलोमीटर की ऊंचाई तक बढ़ गया (तुलना के लिए: आधुनिक यात्री विमान 8-11 किलोमीटर की ऊंचाई पर उड़ते हैं)। विस्फोट के परिणामस्वरूप उत्पन्न वायुमंडलीय दबाव की प्रशंसनीय लहर ने तीन बार ग्लोब की परिक्रमा की, जो कुछ ही सेकंड में फैल गई, और ध्वनि तरंग विस्फोट के उपरिकेंद्र (दूरी) से लगभग 800 किलोमीटर की दूरी पर डिक्सन द्वीप पर पहुंच गई। मास्को से सेंट पीटर्सबर्ग तक)। दो या तीन किलोमीटर की दूरी पर सब कुछ विकिरण से दूषित था।
सर्गेई लेस्कोव
12 अगस्त 1953 को दुनिया के पहले हाइड्रोजन बम का परीक्षण सेमिपालाटिंस्क परीक्षण स्थल पर किया गया था। यह परमाणु हथियार का चौथा सोवियत परीक्षण था। बम की शक्ति, जिसका गुप्त कोड "RDS-6 s उत्पाद" था, 400 किलोटन तक पहुंच गया, संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर में पहले परमाणु बमों की तुलना में 20 गुना अधिक। परीक्षण के बाद, कुरचटोव ने 32 वर्षीय सखारोव को एक गहरे धनुष के साथ बदल दिया: "धन्यवाद, रूस के उद्धारकर्ता!"
कौन सा बेहतर है - बी लाइन या एमटीएस? रूसी रोजमर्रा की जिंदगी के सबसे महत्वपूर्ण मुद्दों में से एक। आधी सदी पहले, परमाणु भौतिकविदों के एक संकीर्ण दायरे में, प्रश्न समान रूप से तीव्र था: कौन सा बेहतर है - एक परमाणु बम या एक हाइड्रोजन बम, जो थर्मोन्यूक्लियर भी है? परमाणु बम, जिसे अमेरिकियों ने 1945 में बनाया था, और हमने 1949 में बनाया था, यूरेनियम या कृत्रिम प्लूटोनियम के भारी नाभिक को विभाजित करके विशाल ऊर्जा जारी करने के सिद्धांत पर बनाया गया है। एक थर्मोन्यूक्लियर बम एक अलग सिद्धांत पर बनाया गया है: हाइड्रोजन, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के प्रकाश समस्थानिकों के संलयन से ऊर्जा निकलती है। प्रकाश तत्वों पर आधारित सामग्री में एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान नहीं होता है, जो परमाणु बम में एक प्रमुख डिजाइन चुनौती थी। इसके अलावा, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के संश्लेषण से यूरेनियम -235 के समान द्रव्यमान के नाभिक के विखंडन की तुलना में 4.2 गुना अधिक ऊर्जा निकलती है। संक्षेप में, हाइड्रोजन बम परमाणु बम से कहीं अधिक शक्तिशाली हथियार है।
उन वर्षों में, हाइड्रोजन बम की विनाशकारी शक्ति किसी भी वैज्ञानिक को नहीं डराती थी। दुनिया ने शीत युद्ध के युग में प्रवेश किया, संयुक्त राज्य अमेरिका में मैकार्थीवाद उग्र था, और यूएसएसआर में खुलासे की एक और लहर उठी। केवल प्योत्र कपित्सा ने खुद को सीमांकन की अनुमति दी, जो स्टालिन के 70 वें जन्मदिन के अवसर पर विज्ञान अकादमी में होने वाली गंभीर बैठक में भी उपस्थित नहीं हुए। अकादमी के रैंकों से उनके निष्कासन के सवाल पर चर्चा की गई, लेकिन स्थिति को विज्ञान अकादमी के अध्यक्ष सर्गेई वाविलोव ने बचा लिया, जिन्होंने नोट किया कि सबसे पहले बाहर किए जाने वाले क्लासिक लेखक शोलोखोव थे, जो बिना सभी बैठकों में कंजूसी करते थे अपवाद।
जैसा कि आप जानते हैं, परमाणु बम बनाने में खुफिया डेटा ने वैज्ञानिकों की मदद की। लेकिन हमारे एजेंटों ने हाइड्रोजन बम को लगभग बर्बाद कर दिया। प्रसिद्ध क्लाउस फुच्स से प्राप्त जानकारी ने अमेरिकियों और सोवियत भौतिकविदों दोनों के लिए एक मृत अंत का नेतृत्व किया। ज़ेल्डोविच की कमान के तहत समूह ने गलत डेटा की जांच करने के लिए 6 साल खो दिए। इंटेलिजेंस ने "सुपरबॉम्ब" की असत्यता के बारे में प्रसिद्ध नील्स बोहर की राय प्रदान की। लेकिन यूएसएसआर के अपने विचार थे, जिनकी संभावनाओं को साबित करने के लिए स्टालिन और बेरिया, जो शक्तिशाली और मुख्य के साथ परमाणु बम का "पीछा" कर रहे थे, आसान और जोखिम भरा नहीं था। इस परिस्थिति को व्यर्थ और मूर्खतापूर्ण विवादों में नहीं भूलना चाहिए कि किसने परमाणु हथियारों पर कड़ी मेहनत की - सोवियत खुफिया या सोवियत विज्ञान।
हाइड्रोजन बम पर काम मानव इतिहास की पहली बौद्धिक दौड़ थी। परमाणु बम बनाने के लिए, सबसे पहले, इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करना, खानों और कंबाइनों में बड़े पैमाने पर काम शुरू करना महत्वपूर्ण था। हाइड्रोजन बम ने नए वैज्ञानिक क्षेत्रों का उदय किया - उच्च तापमान प्लाज्मा की भौतिकी, अल्ट्राहाई ऊर्जा घनत्व की भौतिकी, और विषम दबावों की भौतिकी। पहली बार मुझे गणितीय मॉडलिंग की मदद लेनी पड़ी। कंप्यूटर के क्षेत्र में संयुक्त राज्य अमेरिका से पिछड़ गया (वॉन न्यूमैन के उपकरण पहले से ही विदेशों में उपयोग में थे), हमारे वैज्ञानिकों ने आदिम अंकगणित पर सरल कम्प्यूटेशनल विधियों के साथ मुआवजा दिया।
एक शब्द में कहें तो यह दुनिया की बुद्धि की पहली लड़ाई थी। और यूएसएसआर ने यह लड़ाई जीत ली। ज़ेल्डोविच समूह के एक साधारण कर्मचारी आंद्रेई सखारोव हाइड्रोजन बम के लिए एक वैकल्पिक योजना लेकर आए। 1949 में वापस, उन्होंने तथाकथित "पफ" के मूल विचार का प्रस्ताव रखा, जहां सस्ते यूरेनियम -238 का उपयोग एक प्रभावी परमाणु सामग्री के रूप में किया गया था, जिसे हथियार-ग्रेड यूरेनियम के उत्पादन में कचरा माना जाता था। लेकिन अगर इस "अपशिष्ट" पर फ्यूजन न्यूट्रॉन की बमबारी की जाती है, जो विखंडन न्यूट्रॉन की तुलना में 10 गुना अधिक ऊर्जा-गहन होते हैं, तो यूरेनियम -238 का विखंडन शुरू हो जाता है और प्रत्येक किलोटन के उत्पादन की लागत कई गुना कम हो जाती है। थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के आयनीकरण संपीड़न की घटना, जो पहले सोवियत हाइड्रोजन बम का आधार बन गई, को अभी भी "सैकराइजेशन" कहा जाता है। विटाली गिन्ज़बर्ग ने ईंधन के रूप में लिथियम ड्यूटेराइड का प्रस्ताव रखा।
परमाणु और हाइड्रोजन बम पर काम समानांतर में आगे बढ़ा। 1949 में परमाणु बम परीक्षणों से पहले ही, वाविलोव और खारिटन ने बेरिया को "स्लोइका" के बारे में सूचित किया। 1950 की शुरुआत में राष्ट्रपति ट्रूमैन के कुख्यात निर्देश के बाद, बेरिया की अध्यक्षता वाली विशेष समिति की बैठक में, 1 मेगाटन के टीएनटी समकक्ष और 1954 में एक परीक्षण अवधि के साथ सखारोव डिजाइन पर काम को गति देने का निर्णय लिया गया।
1 नवंबर, 1952 को, एलुगेलुब एटोल पर, संयुक्त राज्य अमेरिका ने माइक थर्मोन्यूक्लियर डिवाइस का परीक्षण 10 मेगाटन की ऊर्जा रिलीज के साथ किया, जो हिरोशिमा पर गिराए गए बम से 500 गुना अधिक शक्तिशाली था। हालांकि, "माइक" एक बम नहीं था - एक विशाल संरचना दो मंजिला घर के आकार का। लेकिन विस्फोट की शक्ति अद्भुत थी। न्यूट्रॉन फ्लक्स इतना अधिक था कि दो नए तत्व, आइंस्टीनियम और फ़र्मियम की खोज की गई।
सभी बलों को हाइड्रोजन बम पर फेंक दिया गया था। स्टालिन की मृत्यु या बेरिया की गिरफ्तारी से काम धीमा नहीं हुआ। अंत में, 12 अगस्त, 1953 को सेमिपालाटिंस्क में दुनिया के पहले हाइड्रोजन बम का परीक्षण किया गया। पर्यावरणीय परिणाम भयानक थे। सेमीप्लाटिंस्क में परमाणु परीक्षणों के पूरे समय के लिए पहले विस्फोट का हिस्सा 82% स्ट्रोंटियम -90 और 75% सीज़ियम -137 है। लेकिन तब किसी ने रेडियोधर्मी संदूषण के साथ-साथ सामान्य रूप से पारिस्थितिकी के बारे में नहीं सोचा था।
पहला हाइड्रोजन बम सोवियत कॉस्मोनॉटिक्स के तेजी से विकास का कारण था। परमाणु परीक्षणों के बाद, कोरोलीव डिज़ाइन ब्यूरो को इस चार्ज के लिए एक अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइल विकसित करने का काम दिया गया था। "सात" नामक इस रॉकेट ने पृथ्वी के पहले कृत्रिम उपग्रह को अंतरिक्ष में प्रक्षेपित किया, और ग्रह के पहले अंतरिक्ष यात्री यूरी गगारिन ने उस पर प्रक्षेपण किया।
6 नवंबर 1955 को पहली बार टीयू-16 विमान से गिराए गए हाइड्रोजन बम का परीक्षण किया गया था। संयुक्त राज्य अमेरिका में, हाइड्रोजन बम की बूंद 21 मई, 1956 तक नहीं हुई थी। लेकिन यह पता चला कि आंद्रेई सखारोव का पहला बम भी एक मृत अंत था, और इसका फिर कभी परीक्षण नहीं किया गया। इससे पहले भी, 1 मार्च, 1954 को, बिकिनी एटोल के पास, संयुक्त राज्य अमेरिका ने अनसुनी शक्ति - 15 मेगाटन का चार्ज उड़ा दिया था। यह टेलर और उलम के विचार पर आधारित था कि थर्मोन्यूक्लियर असेंबली के संपीड़न के बारे में यांत्रिक ऊर्जा और न्यूट्रॉन प्रवाह द्वारा नहीं, बल्कि पहले विस्फोट के विकिरण द्वारा, तथाकथित सर्जक। परीक्षा के बाद, जो नागरिक आबादी के बीच हताहतों में बदल गया, इगोर टैम ने मांग की कि उनके सहयोगियों ने "स्लोइका" के राष्ट्रीय गौरव को भी पिछले सभी विचारों को त्याग दिया और एक मौलिक रूप से नया तरीका खोजा: "अब तक हमने जो कुछ भी किया है वह सब कुछ है किसी को कोई फायदा नहीं। हम बेरोजगार हैं। मुझे यकीन है कि कुछ महीनों में हम लक्ष्य तक पहुंच जाएंगे।"
और पहले से ही 1954 के वसंत में, सोवियत भौतिक विज्ञानी एक विस्फोटक सर्जक के विचार के साथ आए थे। विचार का लेखक ज़ेल्डोविच और सखारोव का है। 22 नवंबर, 1955 को, एक टीयू -16 ने सेमिपालाटिंस्क परीक्षण स्थल पर 3.6 मेगाटन की डिज़ाइन क्षमता वाला एक बम गिराया। इन परीक्षणों के दौरान, मृत थे, विनाश का दायरा 350 किमी तक पहुंच गया, सेमलिपलाटिंस्क को नुकसान हुआ।
आगे परमाणु हथियारों की दौड़ थी। लेकिन 1955 में यह स्पष्ट हो गया कि यूएसएसआर ने संयुक्त राज्य अमेरिका के साथ परमाणु समता हासिल कर ली है।
हाइड्रोजन बम, महान विनाशकारी शक्ति का एक हथियार (टीएनटी समकक्ष में मेगाटन के क्रम का), जिसके संचालन का सिद्धांत प्रकाश नाभिक की थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया पर आधारित है। विस्फोट का ऊर्जा स्रोत सूर्य और अन्य सितारों पर होने वाली प्रक्रियाओं के समान है।
1961 में हाइड्रोजन बम का सबसे शक्तिशाली विस्फोट हुआ था।
30 अक्टूबर की सुबह 11:32 बजे। 50 मिलियन टन टीएनटी की क्षमता वाले हाइड्रोजन बम को जमीन की सतह से 4000 मीटर की ऊंचाई पर मितुशी खाड़ी के क्षेत्र में नोवाया ज़म्ल्या के ऊपर विस्फोट किया गया था।
सोवियत संघ ने इतिहास के सबसे शक्तिशाली थर्मोन्यूक्लियर उपकरण का परीक्षण किया। यहां तक कि "आधा" संस्करण में (और इस तरह के बम की अधिकतम शक्ति 100 मेगाटन है), विस्फोट की ऊर्जा द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सभी युद्धरत दलों द्वारा उपयोग किए गए सभी विस्फोटकों की कुल शक्ति से दस गुना अधिक थी। हिरोशिमा और नागासाकी पर परमाणु बम गिराए गए)। विस्फोट से सदमे की लहर ने तीन बार दुनिया की परिक्रमा की, पहली बार 36 घंटे और 27 मिनट में।
प्रकाश की चमक इतनी तेज थी कि लगातार बादल छाए रहने के बावजूद, यह बेलुश्या गुबा (विस्फोट के केंद्र से लगभग 200 किमी दूर) गांव में कमांड पोस्ट से भी दिखाई दे रहा था। मशरूम का बादल 67 किमी की ऊंचाई तक बढ़ गया। विस्फोट के समय, जब बम धीरे-धीरे एक विशाल पैराशूट पर 10500 की ऊंचाई से विस्फोट के परिकलित बिंदु तक उतर रहा था, चालक दल और उसके कमांडर मेजर आंद्रेई येगोरोविच डर्नोवत्सेव के साथ टीयू-95 वाहक विमान पहले से ही अंदर था। सुरक्षित क्षेत्र। कमांडर सोवियत संघ के हीरो, लेफ्टिनेंट कर्नल के रूप में अपने हवाई क्षेत्र में लौट आया। एक परित्यक्त गाँव में - भूकंप के केंद्र से 400 किमी - लकड़ी के घर नष्ट हो गए, और पत्थर के घरों ने अपनी छतें, खिड़कियां और दरवाजे खो दिए। परीक्षण स्थल से सैकड़ों किलोमीटर दूर, विस्फोट के परिणामस्वरूप, रेडियो तरंगों के पारित होने की स्थिति लगभग एक घंटे के लिए बदल गई, और रेडियो संचार बंद हो गया।
बम को वी.बी. एडम्स्की, यू.एन. स्मिरनोव, ए.डी. सखारोव, यू.एन. बाबेव और यू.ए. ट्रुटनेव (जिसके लिए सखारोव को हीरो ऑफ सोशलिस्ट लेबर के तीसरे पदक से सम्मानित किया गया)। "डिवाइस" का द्रव्यमान 26 टन था, विशेष रूप से संशोधित टीयू -95 रणनीतिक बमवर्षक का उपयोग परिवहन और इसे गिराने के लिए किया गया था।
"सुपरबॉम्ब", जैसा कि ए। सखारोव ने कहा था, विमान के बम बे में फिट नहीं था (इसकी लंबाई 8 मीटर थी और इसका व्यास लगभग 2 मीटर था), इसलिए धड़ के गैर-शक्ति वाले हिस्से को काट दिया गया और एक विशेष उठाने की व्यवस्था और बम संलग्न करने के लिए एक उपकरण लगाया गया था; उड़ान के दौरान, यह अभी भी आधे से अधिक चिपक जाता है। विमान के पूरे शरीर, यहां तक कि इसके प्रोपेलर के ब्लेड, एक विशेष सफेद रंग से ढके हुए थे जो एक विस्फोट के दौरान प्रकाश की एक फ्लैश से बचाता है। साथ में प्रयोगशाला विमान का शरीर उसी पेंट से ढका हुआ था।
चार्ज के विस्फोट के परिणाम, जिसे पश्चिम में "ज़ार बॉम्बा" नाम मिला, प्रभावशाली थे:
* विस्फोट का परमाणु "मशरूम" 64 किमी की ऊंचाई तक बढ़ गया; इसकी टोपी का व्यास 40 किलोमीटर तक पहुंच गया।
फटा हुआ आग का गोला जमीन से टकराया और लगभग बम रिलीज की ऊंचाई तक पहुंच गया (यानी, विस्फोट आग के गोले की त्रिज्या लगभग 4.5 किलोमीटर थी)।
* विकिरण के कारण सौ किलोमीटर तक की दूरी पर थर्ड-डिग्री बर्न होता है।
* विकिरण के उत्सर्जन के चरम पर, विस्फोट सौर ऊर्जा के 1% की शक्ति तक पहुंच गया।
* विस्फोट से उत्पन्न सदमे की लहर ने तीन बार ग्लोब की परिक्रमा की।
* वायुमंडलीय आयनीकरण ने एक घंटे के लिए परीक्षण स्थल से सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर भी रेडियो हस्तक्षेप का कारण बना है।
* गवाहों ने प्रभाव को महसूस किया और उपरिकेंद्र से एक हजार किलोमीटर की दूरी पर विस्फोट का वर्णन करने में सक्षम थे। इसके अलावा, सदमे की लहर ने कुछ हद तक उपरिकेंद्र से हजारों किलोमीटर की दूरी पर अपनी विनाशकारी शक्ति को बरकरार रखा।
* ध्वनिक लहर डिक्सन द्वीप पर पहुंच गई, जहां विस्फोट की लहर ने घरों में खिड़कियों को खटखटाया।
इस परीक्षण का राजनीतिक परिणाम सोवियत संघ द्वारा सामूहिक विनाश के असीमित शक्ति हथियार के कब्जे का प्रदर्शन था - उस समय तक परीक्षण किए गए संयुक्त राज्य अमेरिका के बम का अधिकतम मेगाटनेज ज़ार बॉम्बा की तुलना में चार गुना कम था। वास्तव में, हाइड्रोजन बम की शक्ति में वृद्धि केवल कार्यशील सामग्री के द्रव्यमान को बढ़ाकर प्राप्त की जाती है, ताकि सिद्धांत रूप में, 100-मेगाटन या 500-मेगाटन हाइड्रोजन बम के निर्माण को रोकने वाले कोई कारक न हों। (वास्तव में, ज़ार बॉम्बा को 100-मेगाटन समकक्ष के लिए डिज़ाइन किया गया था; ख्रुश्चेव के अनुसार, नियोजित विस्फोट शक्ति को आधे में काट दिया गया था, "ताकि मास्को में सभी कांच को तोड़ने के लिए नहीं")। इस परीक्षण के साथ, सोवियत संघ ने किसी भी शक्ति का हाइड्रोजन बम बनाने की क्षमता और बम को विस्फोट बिंदु तक पहुंचाने के साधन का प्रदर्शन किया।
थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं।सूर्य के आंतरिक भाग में हाइड्रोजन की एक विशाल मात्रा होती है, जो लगभग तापमान पर अत्यधिक उच्च संपीड़न की स्थिति में होती है। 15,000,000 K. इतने उच्च तापमान और प्लाज्मा घनत्व पर, हाइड्रोजन नाभिक एक दूसरे के साथ निरंतर टकराव का अनुभव करते हैं, जिनमें से कुछ उनके विलय में समाप्त होते हैं और अंततः, भारी हीलियम नाभिक का निर्माण करते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाएं, जिन्हें थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन कहा जाता है, के साथ बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। भौतिकी के नियमों के अनुसार, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के दौरान ऊर्जा का उत्सर्जन इस तथ्य के कारण होता है कि जब एक भारी नाभिक बनता है, तो इसकी संरचना में शामिल प्रकाश नाभिक के द्रव्यमान का हिस्सा ऊर्जा की एक विशाल मात्रा में परिवर्तित हो जाता है। यही कारण है कि विशाल द्रव्यमान वाला सूर्य लगभग खो देता है। 100 अरब टन पदार्थ और ऊर्जा छोड़ता है, जिसकी बदौलत पृथ्वी पर जीवन संभव हुआ।
हाइड्रोजन के समस्थानिक।हाइड्रोजन परमाणु सभी मौजूदा परमाणुओं में सबसे सरल है। इसमें एक प्रोटॉन होता है, जो इसका नाभिक होता है, जिसके चारों ओर एक एकल इलेक्ट्रॉन घूमता है। पानी (एच 2 ओ) के सावधानीपूर्वक अध्ययन से पता चला है कि इसमें हाइड्रोजन के "भारी आइसोटोप" युक्त "भारी" पानी की नगण्य मात्रा होती है - ड्यूटेरियम (2 एच)। ड्यूटेरियम नाभिक में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होते हैं, एक तटस्थ कण जिसका द्रव्यमान एक प्रोटॉन के करीब होता है।
हाइड्रोजन, ट्रिटियम का एक तीसरा समस्थानिक होता है, जिसके नाभिक में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं। ट्रिटियम अस्थिर है और स्वतःस्फूर्त रेडियोधर्मी क्षय से गुजरता है, हीलियम के समस्थानिक में बदल जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में ट्रिटियम के निशान पाए गए हैं, जहां यह गैस के अणुओं के साथ ब्रह्मांडीय किरणों की बातचीत के परिणामस्वरूप बनता है जो हवा बनाते हैं। एक न्यूट्रॉन फ्लक्स के साथ लिथियम -6 आइसोटोप को विकिरणित करके परमाणु रिएक्टर में कृत्रिम रूप से ट्रिटियम प्राप्त किया जाता है।
हाइड्रोजन बम का विकास।एक प्रारंभिक सैद्धांतिक विश्लेषण से पता चला है कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण में थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन सबसे आसानी से किया जाता है। इसे एक आधार के रूप में लेते हुए, 1950 के दशक की शुरुआत में अमेरिकी वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन बम (HB) बनाने की एक परियोजना को लागू करना शुरू किया। एक मॉडल परमाणु उपकरण का पहला परीक्षण 1951 के वसंत में एनीवेटोक परीक्षण स्थल पर किया गया था; थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन केवल आंशिक था। 1 नवंबर, 1951 को एक विशाल परमाणु उपकरण का परीक्षण करते समय महत्वपूर्ण सफलता प्राप्त हुई, जिसकी विस्फोट शक्ति 4 थी? टीएनटी समकक्ष में 8 माउंट।
पहला हाइड्रोजन हवाई बम 12 अगस्त, 1953 को यूएसएसआर में विस्फोट किया गया था, और 1 मार्च, 1954 को, अमेरिकियों ने बिकनी एटोल पर एक अधिक शक्तिशाली (लगभग 15 माउंट) हवाई बम विस्फोट किया। तब से, दोनों शक्तियां उन्नत मेगाटन हथियारों का विस्फोट कर रही हैं।
बिकनी एटोल पर विस्फोट के साथ बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी पदार्थ निकले। उनमें से कुछ विस्फोट स्थल से सैकड़ों किलोमीटर दूर जापानी मछली पकड़ने के जहाज लकी ड्रैगन पर गिरे, जबकि अन्य ने रोंगलैप द्वीप को कवर किया। चूंकि थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन स्थिर हीलियम का उत्पादन करता है, इसलिए विशुद्ध रूप से हाइड्रोजन बम के विस्फोट में रेडियोधर्मिता थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के परमाणु डेटोनेटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। हालांकि, विचाराधीन मामले में, अनुमानित और वास्तविक रेडियोधर्मी गिरावट मात्रा और संरचना में काफी भिन्न थी।
हाइड्रोजन बम की क्रिया का तंत्र। हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं के क्रम को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है। सबसे पहले, एचबी शेल के अंदर थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन सर्जक चार्ज (एक छोटा परमाणु बम) फट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक न्यूट्रॉन फ्लैश होता है और थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने के लिए आवश्यक उच्च तापमान बनाता है। न्यूट्रॉन लिथियम ड्यूटेराइड से बने एक डालने पर बमबारी करते हैं - लिथियम के साथ ड्यूटेरियम का एक यौगिक (6 की द्रव्यमान संख्या के साथ लिथियम आइसोटोप का उपयोग किया जाता है)। लिथियम -6 न्यूट्रॉन द्वारा हीलियम और ट्रिटियम में विभाजित होता है। इस प्रकार, परमाणु फ्यूज सीधे बम में ही संश्लेषण के लिए आवश्यक सामग्री बनाता है।
फिर ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण में एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू होती है, बम के अंदर का तापमान तेजी से बढ़ता है, जिसमें संलयन में अधिक से अधिक हाइड्रोजन शामिल होता है। तापमान में और वृद्धि के साथ, ड्यूटेरियम नाभिक के बीच एक प्रतिक्रिया शुरू हो सकती है, जो कि विशुद्ध रूप से हाइड्रोजन बम की विशेषता है। बेशक, सभी प्रतिक्रियाएं इतनी तेज़ी से आगे बढ़ती हैं कि उन्हें तात्कालिक माना जाता है।
विभाजन, संश्लेषण, विभाजन (सुपरबम)। वास्तव में, बम में, ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं का क्रम ट्रिटियम के साथ ड्यूटेरियम की प्रतिक्रिया के चरण में समाप्त होता है। इसके अलावा, बम डिजाइनरों ने नाभिक के संलयन का नहीं, बल्कि उनके विखंडन का उपयोग करना पसंद किया। ड्यूटेरियम और ट्रिटियम नाभिक के संलयन से हीलियम और तेज न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं, जिनकी ऊर्जा यूरेनियम -238 नाभिक (यूरेनियम का मुख्य समस्थानिक, पारंपरिक परमाणु बमों में प्रयुक्त यूरेनियम -235 की तुलना में बहुत सस्ता) के विखंडन का कारण बनने के लिए पर्याप्त है। फास्ट न्यूट्रॉन सुपरबॉम्ब के यूरेनियम शेल के परमाणुओं को विभाजित करते हैं। एक टन यूरेनियम के विखंडन से 18 माउंट के बराबर ऊर्जा पैदा होती है। ऊर्जा न केवल विस्फोट और गर्मी की रिहाई के लिए जाती है। प्रत्येक यूरेनियम नाभिक दो अत्यधिक रेडियोधर्मी "टुकड़ों" में विभाजित होता है। विखंडन उत्पादों में 36 विभिन्न रासायनिक तत्व और लगभग 200 रेडियोधर्मी समस्थानिक शामिल हैं। यह सब सुपरबम के विस्फोटों के साथ रेडियोधर्मी नतीजे बनाता है।
अद्वितीय डिजाइन और कार्रवाई के वर्णित तंत्र के कारण, इस प्रकार के हथियारों को वांछित के रूप में शक्तिशाली बनाया जा सकता है। यह समान शक्ति के परमाणु बमों से काफी सस्ता है।
