წყალბადის ბომბი (Hydrogen Bomb, HB, WB) არის მასობრივი განადგურების იარაღი წარმოუდგენელი დესტრუქციული ძალით (მისი სიმძლავრე შეფასებულია ტროტილის მეგატონებში). ბომბის მოქმედების პრინციპი და სტრუქტურის სქემა ემყარება წყალბადის ბირთვების თერმობირთვული შერწყმის ენერგიის გამოყენებას. აფეთქების დროს მიმდინარე პროცესები ვარსკვლავებში (მათ შორის მზეში) მიმდინარე პროცესების მსგავსია. შორ მანძილზე ტრანსპორტირებისთვის შესაფერისი WB-ის პირველი ტესტი (პროექტი A.D. Sakharov) ჩატარდა საბჭოთა კავშირში, სემიპალატინსკის მახლობლად მდებარე სასწავლო მოედანზე.
თერმობირთვული რეაქცია
მზე შეიცავს წყალბადის უზარმაზარ მარაგს, რომელიც იმყოფება ულტრა მაღალი წნევისა და ტემპერატურის მუდმივი გავლენის ქვეშ (დაახლოებით 15 მილიონი გრადუსი კელვინი). პლაზმის ასეთ უკიდურეს სიმკვრივესა და ტემპერატურაზე წყალბადის ატომების ბირთვები შემთხვევით ეჯახება ერთმანეთს. შეჯახების შედეგია ბირთვების შერწყმა და შედეგად, უფრო მძიმე ელემენტის - ჰელიუმის ბირთვების წარმოქმნა. ამ ტიპის რეაქციებს ეწოდება თერმობირთვული შერწყმა, მათ ახასიათებთ ენერგიის უზარმაზარი რაოდენობის გამოყოფა.
ფიზიკის კანონები ხსნის ენერგიის გამოყოფას თერმობირთვული რეაქციის დროს შემდეგნაირად: მსუბუქი ბირთვების მასის ნაწილი, რომელიც მონაწილეობს მძიმე ელემენტების ფორმირებაში, რჩება გამოუყენებელი და იქცევა სუფთა ენერგიად უზარმაზარი რაოდენობით. სწორედ ამიტომ, ჩვენი ციური სხეული წამში კარგავს დაახლოებით 4 მილიონ ტონა მატერიას, ათავისუფლებს ენერგიის უწყვეტ ნაკადს გარე სივრცეში.
წყალბადის იზოტოპები
არსებული ატომებიდან ყველაზე მარტივი წყალბადის ატომია. იგი შედგება მხოლოდ ერთი პროტონისაგან, რომელიც ქმნის ბირთვს, და ერთი ელექტრონისაგან, რომელიც ბრუნავს მის გარშემო. წყლის (H2O) სამეცნიერო კვლევების შედეგად დადგინდა, რომ მასში მცირე რაოდენობით არის ეგრეთ წოდებული „მძიმე“ წყალი. იგი შეიცავს წყალბადის „მძიმე“ იზოტოპებს (2H ან დეიტერიუმი), რომელთა ბირთვები, ერთი პროტონის გარდა, შეიცავს ერთ ნეიტრონს (პროტონთან მასით ახლოს, მაგრამ მუხტს მოკლებული ნაწილაკი).
მეცნიერებამ ასევე იცის ტრიტიუმი - წყალბადის მესამე იზოტოპი, რომლის ბირთვი შეიცავს ერთდროულად 1 პროტონს და 2 ნეიტრონს. ტრიტიუმს ახასიათებს არასტაბილურობა და მუდმივი სპონტანური დაშლა ენერგიის (გამოსხივების) გამოყოფით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ჰელიუმის იზოტოპი. ტრიტიუმის კვალი დედამიწის ატმოსფეროს ზედა ფენებშია აღმოჩენილი: სწორედ იქ, კოსმოსური სხივების გავლენით, გაზის მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან ჰაერს, განიცდიან მსგავს ცვლილებებს. ასევე შესაძლებელია ტრიტიუმის მიღება ბირთვულ რეაქტორში ლითიუმ-6 იზოტოპის ძლიერი ნეიტრონული ნაკადით დასხივებით.
წყალბადის ბომბის შემუშავება და პირველი ტესტები
საფუძვლიანი თეორიული ანალიზის შედეგად, სპეციალისტები სსრკ-დან და აშშ-დან მივიდნენ დასკვნამდე, რომ დეიტერიუმის და ტრიტიუმის ნაზავი უადვილებს თერმობირთვული შერწყმის რეაქციის დაწყებას. ამ ცოდნით შეიარაღებულმა მეცნიერებმა შეერთებული შტატებიდან 1950-იან წლებში დაიწყეს წყალბადის ბომბის შექმნა.და უკვე 1951 წლის გაზაფხულზე, ტესტირება ჩატარდა ენივეტოკის საცდელ ადგილზე (ატოლი წყნარ ოკეანეში), მაგრამ შემდეგ მიღწეული იქნა მხოლოდ ნაწილობრივი თერმობირთვული შერწყმა.
გავიდა წელიწადზე ცოტა მეტი და 1952 წლის ნოემბერში ჩატარდა წყალბადის ბომბის მეორე ტესტირება, რომლის სიმძლავრე იყო დაახლოებით 10 ტონა TNT-ში. თუმცა, ამ აფეთქებას ძნელად შეიძლება ეწოდოს თერმობირთვული ბომბის აფეთქება თანამედროვე გაგებით: სინამდვილეში, მოწყობილობა იყო დიდი კონტეინერი (სამსართულიანი სახლის ზომის) სავსე თხევადი დეიტერიუმით.
რუსეთში მათ ასევე აიღეს ატომური იარაღის გაუმჯობესება და ახ.წ. პირველი წყალბადის ბომბი. სახაროვას ტესტირება ჩაუტარდა სემიპალატინსკის საცდელ ადგილზე 1953 წლის 12 აგვისტოს. RDS-6-ს (მასობრივი განადგურების ამ ტიპის იარაღს მეტსახელად სახაროვის ფაფა ერქვა, რადგან მისი სქემა გულისხმობდა დეიტერიუმის ფენების თანმიმდევრულ განლაგებას ინიციატორის მუხტის გარშემო) ჰქონდა 10 ტონა სიმძლავრე. ამასთან, ამერიკული "სამსართულიანი სახლისგან" განსხვავებით, საბჭოთა ბომბი კომპაქტური იყო და მისი სწრაფად მიტანა მტრის ტერიტორიაზე განთავისუფლების ადგილზე სტრატეგიული ბომბდამშენით შეიძლებოდა.
გამოწვევის მიღების შემდეგ, 1954 წლის მარტში შეერთებულმა შტატებმა აფეთქდა უფრო ძლიერი საჰაერო ბომბი (15 მტ) საცდელ ადგილზე ბიკინის ატოლზე (წყნარი ოკეანე). გამოცდამ გამოიწვია ატმოსფეროში დიდი რაოდენობით რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოშვება, რომელთა ნაწილი ნალექით დაეცა აფეთქების ეპიცენტრიდან ასობით კილომეტრში. იაპონურმა გემმა „Lucky Dragon“-მა და კუნძულ როგელაპზე დამონტაჟებულმა ინსტრუმენტებმა რადიაციის მკვეთრი მატება დაფიქსირდა.
ვინაიდან წყალბადის ბომბის აფეთქების დროს მიმდინარე პროცესები წარმოქმნის სტაბილურ, უსაფრთხო ჰელიუმს, მოსალოდნელი იყო, რომ რადიოაქტიური ემისიები არ უნდა აღემატებოდეს ატომური შერწყმის დეტონატორის დაბინძურების დონეს. მაგრამ რეალური რადიოაქტიური გამონაბოლქვის გამოთვლები და გაზომვები მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა, როგორც რაოდენობით, ასევე შემადგენლობით. ამიტომ აშშ-ის ხელმძღვანელობამ გადაწყვიტა დროებით შეაჩეროს ამ იარაღის დიზაინი გარემოზე და ადამიანებზე მათი გავლენის სრულ შესწავლამდე.
ვიდეო: ტესტები სსრკ-ში
მეფის ბომბი - სსრკ-ს თერმობირთვული ბომბი
საბჭოთა კავშირმა წყალბადის ბომბების ტონაჟის დაგროვების ჯაჭვში მსუქანი წერტილი დადო, როდესაც 1961 წლის 30 ოქტომბერს ნოვაია ზემლიაზე გამოსცადეს ცარის ბომბი 50 მეგატონის (ისტორიაში ყველაზე დიდი) - მრავალწლიანი მუშაობის შედეგი. კვლევითი ჯგუფი ა.დ. სახაროვი. აფეთქება 4 კილომეტრის სიმაღლეზე ჭექა-ქუხილის დროს და დარტყმის ტალღა სამჯერ დაფიქსირდა ინსტრუმენტებით მთელს მსოფლიოში. იმისდა მიუხედავად, რომ ტესტმა არ გამოავლინა რაიმე წარუმატებლობა, ბომბი არასოდეს შედიოდა სამსახურში.მაგრამ იმ ფაქტმა, რომ საბჭოთა კავშირს გააჩნდა ასეთი იარაღი, წარუშლელი შთაბეჭდილება მოახდინა მთელ მსოფლიოში და შეერთებულ შტატებში მათ შეწყვიტეს ბირთვული არსენალის ტონაჟის მოპოვება. რუსეთში, თავის მხრივ, მათ გადაწყვიტეს უარი ეთქვათ წყალბადის ქობინების საბრძოლო მოვალეობაზე.
წყალბადის ბომბი ურთულესი ტექნიკური მოწყობილობაა, რომლის აფეთქებასაც თანმიმდევრული პროცესების სერია სჭირდება.
პირველ რიგში, ხდება ინიციატორის მუხტის აფეთქება, რომელიც მდებარეობს VB-ის ჭურვის შიგნით (მინიატურული ატომური ბომბი), რაც იწვევს ნეიტრონების მძლავრ გამოსხივებას და მაღალი ტემპერატურის შექმნას, რომელიც საჭიროა ძირითად მუხტში თერმობირთვული შერწყმის დასაწყებად. იწყება ლითიუმის დეიტერიდის ჩანართის მასიური ნეიტრონული დაბომბვა (მიღებული დეიტერიუმის ლითიუმ-6 იზოტოპთან შერწყმით).
ნეიტრონების გავლენით ლითიუმი-6 იყოფა ტრიტიუმად და ჰელიუმად. ატომური დაუკრავენ ამ შემთხვევაში ხდება მასალების წყარო, რომელიც აუცილებელია თერმობირთვული შერწყმისთვის თავად აფეთქებულ ბომბში.
ტრიტიუმის და დეიტერიუმის ნარევი იწვევს თერმობირთვულ რეაქციას, რის შედეგადაც ბომბის შიგნით ტემპერატურა სწრაფად იზრდება და პროცესში სულ უფრო მეტი წყალბადია ჩართული.
წყალბადის ბომბის მოქმედების პრინციპი გულისხმობს ამ პროცესების ულტრა სწრაფ დინებას (ამაში ხელს უწყობს დამუხტვის მოწყობილობა და ძირითადი ელემენტების განლაგება), რომლებიც მყისიერად გამოიყურება დამკვირვებლისთვის.
სუპერბომბი: დაშლა, შერწყმა, დაშლა
ზემოთ აღწერილი პროცესების თანმიმდევრობა მთავრდება დეიტერიუმის ტრიტიუმთან რეაქციის დაწყების შემდეგ. გარდა ამისა, გადაწყდა ბირთვული დაშლის გამოყენება და არა უფრო მძიმეების შერწყმა. ტრიტიუმის და დეიტერიუმის ბირთვების შერწყმის შემდეგ გამოიყოფა თავისუფალი ჰელიუმი და სწრაფი ნეიტრონები, რომელთა ენერგიაც საკმარისია ურანი-238 ბირთვების დაშლის დასაწყებად. სწრაფ ნეიტრონებს შეუძლიათ ატომების გაყოფა სუპერბომბის ურანის გარსიდან. ერთი ტონა ურანის დაშლა გამოიმუშავებს 18 მტ ოდენობის ენერგიას. ამ შემთხვევაში ენერგია იხარჯება არა მხოლოდ ფეთქებადი ტალღის შექმნაზე და უზარმაზარი სითბოს გამოყოფაზე. ურანის თითოეული ატომი იშლება ორ რადიოაქტიურ „ფრაგმენტად“. მთელი "ბუკეტი" იქმნება სხვადასხვა ქიმიური ელემენტისგან (36-მდე) და დაახლოებით ორასი რადიოაქტიური იზოტოპისგან. სწორედ ამ მიზეზით წარმოიქმნება მრავალი რადიოაქტიური ჩავარდნა, რომელიც დაფიქსირებულია აფეთქების ეპიცენტრიდან ასობით კილომეტრში.
რკინის ფარდის დაცემის შემდეგ ცნობილი გახდა, რომ სსრკ-ში გეგმავდნენ „ცარ ბომბის“ შემუშავებას, რომლის სიმძლავრე 100 მტ. იმის გამო, რომ იმ დროს არ არსებობდა თვითმფრინავი, რომელსაც შეეძლო ასეთი მასიური მუხტის გადატანა, იდეა მიატოვეს 50 ტონა ბომბის სასარგებლოდ.
წყალბადის ბომბის აფეთქების შედეგები
დარტყმის ტალღა
წყალბადის ბომბის აფეთქება იწვევს ფართომასშტაბიან განადგურებას და შედეგებს, ხოლო პირველადი (აშკარა, პირდაპირი) ზემოქმედება სამმაგი ხასიათისაა. ყველა პირდაპირი ზემოქმედებიდან ყველაზე აშკარა არის ულტრა მაღალი ინტენსივობის დარტყმის ტალღა. მისი დესტრუქციული უნარი მცირდება აფეთქების ეპიცენტრიდან დაშორებით და ასევე დამოკიდებულია თავად ბომბის სიმძლავრეზე და იმ სიმაღლეზე, რომელზეც მუხტი აფეთქდა.
თერმული ეფექტი
აფეთქების თერმული ზემოქმედების ეფექტი დამოკიდებულია იმავე ფაქტორებზე, როგორც დარტყმის ტალღის ძალა. მაგრამ მათ ემატება კიდევ ერთი - ჰაერის მასების გამჭვირვალობის ხარისხი. ნისლი ან თუნდაც ოდნავ მოღრუბლული მკვეთრად ამცირებს დაზიანების რადიუსს, რომლის დროსაც თერმული ციმციმა შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული დამწვრობა და მხედველობის დაკარგვა. წყალბადის ბომბის აფეთქება (20 მტტზე მეტი) წარმოქმნის წარმოუდგენელ თერმულ ენერგიას, რომელიც საკმარისია 5 კმ მანძილზე ბეტონის დნობისთვის, 10 კმ მანძილზე პატარა ტბიდან თითქმის მთელი წყლის აორთქლებისთვის, მტრის ცოცხალი ძალის განადგურებისთვის. , აღჭურვილობა და შენობები იმავე მანძილზე . ცენტრში წარმოიქმნება ძაბრი 1-2 კმ დიამეტრით და 50 მ-მდე სიღრმე, დაფარული მინისებური მასის სქელი ფენით (რამდენიმე მეტრი ქვიშის მაღალი შემცველობის მქონე ქანები თითქმის მყისიერად დნება, გადაიქცევა მინა).
რეალურ სამყაროში ჩატარებული ტესტების გამოთვლების მიხედვით, ადამიანებს აქვთ 50%-იანი შანსი, დარჩეს ცოცხალი, თუ ისინი:
- ისინი განლაგებულია რკინაბეტონის თავშესაფარში (მიწისქვეშა) აფეთქების ეპიცენტრიდან (EV) 8 კმ-ში;
- ისინი განლაგებულია საცხოვრებელ კორპუსებში EW-დან 15 კმ-ის დაშორებით;
- ისინი აღმოჩნდებიან ღია ზონაში EV-დან 20 კმ-ზე მეტ მანძილზე ცუდი ხილვადობის შემთხვევაში („სუფთა“ ატმოსფეროსთვის მინიმალური მანძილი ამ შემთხვევაში იქნება 25 კმ).
EV-დან დაშორებით, მკვეთრად იზრდება ცოცხლად დარჩენის ალბათობა იმ ადამიანებს შორის, რომლებიც აღმოჩნდებიან ღია ადგილებში. ასე რომ 32 კმ მანძილზე 90-95% იქნება. 40-45 კმ რადიუსი არის აფეთქების პირველადი ზემოქმედების ზღვარი.
ცეცხლოვანი ბურთი
წყალბადის ბომბის აფეთქების კიდევ ერთი აშკარა გავლენა არის თვითშენარჩუნებული ცეცხლოვანი ქარიშხალი (ქარიშხალი), რომელიც წარმოიქმნება ცეცხლოვან ბურთში აალებადი მასალის კოლოსალური მასების ჩართვის გამო. მაგრამ, ამის მიუხედავად, აფეთქების ყველაზე საშიში შედეგი ზემოქმედების თვალსაზრისით იქნება გარემოს რადიაციული დაბინძურება ათეულობით კილომეტრის გარშემო.
Ჩამოყრა
აფეთქების შემდეგ წარმოქმნილი ცეცხლოვანი ბურთი სწრაფად ივსება რადიოაქტიური ნაწილაკებით დიდი რაოდენობით (მძიმე ბირთვების დაშლის პროდუქტები). ნაწილაკების ზომა იმდენად მცირეა, რომ როდესაც ისინი ატმოსფეროს ზედა ფენებში მოხვდებიან, შეუძლიათ იქ დარჩენა ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. ყველაფერი, რასაც ცეცხლოვანი ბურთი მიაღწევს დედამიწის ზედაპირზე, მყისიერად იქცევა ფერფლად და მტვრად, შემდეგ კი იწევა ცეცხლოვან სვეტში. ცეცხლოვანი მორევები ურევს ამ ნაწილაკებს დამუხტულ ნაწილაკებს, წარმოქმნის რადიოაქტიური მტვრის საშიშ ნარევს, რომლის გრანულების დალექვის პროცესი დიდხანს გრძელდება.
უხეში მტვერი საკმაოდ სწრაფად წყდება, მაგრამ წვრილი მტვერი ჰაერის ნაკადებით გადააქვს დიდ დისტანციებზე, თანდათან ამოვარდება ახლად წარმოქმნილი ღრუბლიდან. EW-ის უშუალო სიახლოვეს, ყველაზე დიდი და ყველაზე დამუხტული ნაწილაკები დგანან, მისგან ასობით კილომეტრში, კვლავ ჩანს ფერფლის ნაწილაკები, რომლებიც თვალით ჩანს. სწორედ ისინი ქმნიან სასიკვდილო საფარს, რამდენიმე სანტიმეტრის სისქეს. ვინც მას უახლოვდება, ემუქრება რადიაციის სერიოზული დოზის მიღების რისკი.
უფრო მცირე და განსხვავებულ ნაწილაკებს შეუძლიათ მრავალი წლის განმავლობაში ატმოსფეროში "მოიფრინონ" და არაერთხელ მოძრაობენ დედამიწის გარშემო. როდესაც ისინი ზედაპირზე ამოვარდებიან, ისინი საკმაოდ კარგავენ რადიოაქტიურობას. ყველაზე საშიშია სტრონციუმი-90, რომლის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 28 წელია და მთელი ამ დროის განმავლობაში წარმოქმნის სტაბილურ გამოსხივებას. მის გარეგნობას მთელ მსოფლიოში ინსტრუმენტები განსაზღვრავს. ბალახზე და ფოთლებზე „დაშვება“ ხდება კვების ჯაჭვებში. ამ მიზეზით, ადამიანები, რომლებიც გამოკვლევის დროს ათასობით კილომეტრში არიან საცდელი ადგილებიდან, აღმოაჩენენ, რომ ძვლებში დაგროვილია სტრონციუმი-90. მაშინაც კი, თუ მისი შინაარსი უკიდურესად მცირეა, „რადიოაქტიური ნარჩენების შესანახი მრავალკუთხედის“ პერსპექტივა არ არის კარგი პიროვნებისთვის, რაც იწვევს ძვლის ავთვისებიანი ნეოპლაზმების განვითარებას. რუსეთის რეგიონებში (ისევე, როგორც სხვა ქვეყნებში), წყალბადის ბომბების საცდელი გაშვების ადგილებთან ახლოს, კვლავ შეინიშნება გაზრდილი რადიოაქტიური ფონი, რაც კიდევ ერთხელ ადასტურებს ამ ტიპის იარაღის უნარს დატოვოს მნიშვნელოვანი შედეგები.
H-ბომბის ვიდეო
თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები - დატოვეთ ისინი სტატიის ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში. ჩვენ ან ჩვენი სტუმრები სიამოვნებით გიპასუხებთ მათ.
1953 წლის 12 აგვისტოს, დილის 7:30 საათზე, სემიპალატინსკის საცდელ ობიექტზე გამოსცადეს პირველი საბჭოთა წყალბადის ბომბი, რომელსაც ჰქონდა მომსახურების სახელწოდება "პროდუქტი RDS-6c". ეს იყო საბჭოთა კავშირის ბირთვული იარაღის მეოთხე გამოცდა.
სსრკ-ში თერმობირთვულ პროგრამაზე პირველი მუშაობის დასაწყისი 1945 წლით თარიღდება. შემდეგ მიიღეს ინფორმაცია თერმობირთვულ პრობლემაზე აშშ-ში ჩატარებული კვლევის შესახებ. მათი ინიციატორი ამერიკელი ფიზიკოსი ედვარდ თელერი იყო 1942 წელს. საფუძვლად დაედო თელერის კონცეფცია თერმობირთვული იარაღის შესახებ, რომელმაც მიიღო სახელწოდება "მილაკი" საბჭოთა ბირთვული მეცნიერების წრეებში - ცილინდრული კონტეინერი თხევადი დეიტერიუმით, რომელიც უნდა გაცხელებულიყო ინიციატორი მოწყობილობის აფეთქებით, როგორიცაა ჩვეულებრივი. ატომური ბომბი. მხოლოდ 1950 წელს ამერიკელებმა აღმოაჩინეს, რომ "მილის" არაპერსპექტიული იყო და განაგრძეს სხვა დიზაინის შემუშავება. მაგრამ ამ დროისთვის საბჭოთა ფიზიკოსებმა უკვე დამოუკიდებლად შეიმუშავეს თერმობირთვული იარაღის სხვა კონცეფცია, რამაც მალე - 1953 წელს - მიიყვანა წარმატებამდე.
ანდრეი სახაროვმა წყალბადის ბომბის ალტერნატიული სქემა მოიფიქრა. ბომბი ეფუძნებოდა "ფაფის" იდეას და ლითიუმ-6 დეიტერიდის გამოყენებას. შემუშავებული KB-11-ში (დღეს ეს არის ქალაქი საროვი, ყოფილი არზამას-16, ნიჟნი ნოვგოროდის რეგიონი), RDS-6s თერმობირთვული მუხტი იყო ურანისა და თერმობირთვული საწვავის ფენების სფერული სისტემა, რომელიც გარშემორტყმული იყო ქიმიური ასაფეთქებელი ნივთიერებებით.
მუხტის ენერგიის გამოყოფის გასაზრდელად მის დიზაინში ტრიტიუმი იყო გამოყენებული. ასეთი იარაღის შექმნის მთავარი ამოცანა იყო ატომური ბომბის აფეთქების დროს გამოთავისუფლებული ენერგიის გამოყენება გასათბობად და მძიმე წყალბადის - დეიტერიუმის დასაწვავად, თერმობირთვული რეაქციების განსახორციელებლად ენერგიის განთავისუფლებით, რომელსაც შეუძლია საკუთარი თავის შენარჩუნება. "დამწვარი" დეიტერიუმის პროპორციის გასაზრდელად, სახაროვმა შესთავაზა დეიტერიუმის გარშემორტყმა ჩვეულებრივი ბუნებრივი ურანის გარსით, რომელიც უნდა შეანელებდა გაფართოებას და, რაც მთავარია, მნიშვნელოვნად გაზრდიდა დეიტერიუმის სიმკვრივეს. თერმობირთვული საწვავის იონიზაციის შეკუმშვის ფენომენს, რომელიც გახდა პირველი საბჭოთა წყალბადის ბომბის საფუძველი, დღესაც „საქარიზაციას“ უწოდებენ.
პირველ წყალბადის ბომბზე მუშაობის შედეგების მიხედვით, ანდრეი სახაროვმა მიიღო სოციალისტური შრომის გმირის წოდება და სტალინის პრემიის ლაურეატი.
„პროდუქტი RDS-6s“ დამზადდა 7 ტონა წონის გადასატანი ბომბის სახით, რომელიც მოთავსებული იყო ტუ-16 ბომბდამშენის ბომბის ლუქში. შედარებისთვის, ამერიკელების მიერ შექმნილი ბომბი 54 ტონას იწონიდა და სამსართულიანი სახლის ზომის იყო.
ახალი ბომბის დამანგრეველი შედეგების შესაფასებლად, სემიპალატინსკის საცდელ ადგილზე აშენდა ქალაქი სამრეწველო და ადმინისტრაციული შენობებისგან. მთლიანობაში მოედანზე 190 სხვადასხვა სტრუქტურა იყო. ამ ტესტში პირველად გამოიყენეს რადიოქიმიური ნიმუშების ვაკუუმური ასპირატორები, რომლებიც ავტომატურად იხსნება დარტყმის ტალღის გავლენით. საერთო ჯამში, RDS-6-ების შესამოწმებლად მომზადდა 500 სხვადასხვა საზომი, ჩამწერი და გადამღები მოწყობილობა, რომლებიც დამონტაჟებულია მიწისქვეშა კაზამატებსა და მყარ მიწის ნაგებობებში. ტესტების ავიაცია და ტექნიკური მხარდაჭერა - საჰაერო ხომალდზე დარტყმის ტალღის წნევის გაზომვა პროდუქტის აფეთქების დროს, ჰაერის სინჯის აღება რადიოაქტიური ღრუბლიდან, ტერიტორიის აერო გადაღება განხორციელდა სპეციალური ფრენით. ერთეული. ბომბი დისტანციურად ააფეთქეს, ბუნკერში მდებარე პულტიდან სიგნალის მიცემით.
გადაწყდა აფეთქება ფოლადის კოშკზე 40 მეტრის სიმაღლეზე, მუხტი მდებარეობდა 30 მეტრის სიმაღლეზე. წინა ტესტებიდან მიღებული რადიოაქტიური ნიადაგი ამოღებულ იქნა უსაფრთხო მანძილზე, აშენდა სპეციალური კონსტრუქციები საკუთარ ადგილებში ძველ საძირკველზე, აშენდა ბუნკერი კოშკიდან 5 მეტრში სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის ქიმიური ფიზიკის ინსტიტუტში შემუშავებული აღჭურვილობის დასაყენებლად. , რომელიც აღრიცხავს თერმობირთვულ პროცესებს.
მოედანზე დამონტაჟდა ყველა ტიპის ჯარის სამხედრო ტექნიკა. ტესტების დროს განადგურდა ყველა ექსპერიმენტული სტრუქტურა ოთხ კილომეტრამდე რადიუსში. წყალბადის ბომბის აფეთქებამ შეიძლება მთლიანად გაანადგუროს ქალაქი 8 კილომეტრით. აფეთქების გარემოსდაცვითი შედეგები საშინელი იყო: პირველმა აფეთქებამ შეადგინა სტრონციუმ-90-ის 82% და ცეზიუმ-137-ის 75%.
ბომბის სიმძლავრე 400 კილოტონას აღწევდა, რაც 20-ჯერ აღემატება აშშ-სა და სსრკ-ის პირველ ატომურ ბომბებს.
წყალბადის ბომბის შექმნაზე მუშაობა იყო მსოფლიოში პირველი ინტელექტუალური „გონების ბრძოლა“ ჭეშმარიტად გლობალური მასშტაბით. წყალბადის ბომბის შექმნამ დაიწყო სრულიად ახალი სამეცნიერო სფეროების გაჩენა - მაღალი ტემპერატურის პლაზმის ფიზიკა, ულტრა მაღალი ენერგიის სიმკვრივის ფიზიკა და ანომალიური წნევის ფიზიკა. პირველად კაცობრიობის ისტორიაში მათემატიკური მოდელირება ფართო მასშტაბით იქნა გამოყენებული.
"RDS-6s პროდუქტზე" მუშაობამ შექმნა სამეცნიერო და ტექნიკური რეზერვი, რომელიც შემდეგ გამოიყენებოდა ფუნდამენტურად ახალი ტიპის შეუდარებლად უფრო მოწინავე წყალბადის ბომბის - ორსაფეხურიანი დიზაინის წყალბადის ბომბის შემუშავებაში.
სახაროვის დიზაინის წყალბადის ბომბი არა მხოლოდ გახდა სერიოზული კონტრარგუმენტი აშშ-სა და სსრკ-ს შორის პოლიტიკურ დაპირისპირებაში, არამედ გამოიწვია საბჭოთა კოსმონავტიკის სწრაფი განვითარება იმ წლებში. წარმატებული ბირთვული ტესტების შემდეგ კოროლევის საპროექტო ბიურომ მიიღო მნიშვნელოვანი სამთავრობო დავალება, შეექმნა კონტინენტთაშორისი ბალისტიკური რაკეტა, შექმნილი მუხტის მიზანში მიტანისთვის. მომავალში რაკეტამ, სახელად „შვიდი“, კოსმოსში გაუშვა დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრი და სწორედ მასზე გაუშვა პლანეტის პირველი კოსმონავტი იური გაგარინი.
მასალა მომზადდა ღია წყაროებიდან მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე
1963 წლის 16 იანვარს ნიკიტა ხრუშჩოვმა გამოაცხადა სსრკ-ში წყალბადის ბომბის შექმნა. და ეს არის კიდევ ერთი შემთხვევა, გავიხსენოთ მისი დამანგრეველი შედეგების მასშტაბები და მასობრივი განადგურების იარაღის საფრთხე.
1963 წლის 16 იანვარს ნიკიტა ხრუშჩოვმა გამოაცხადა, რომ სსრკ-ში შეიქმნა წყალბადის ბომბი, რის შემდეგაც შეწყდა ბირთვული ტესტები. 1962 წლის კარიბის კრიზისმა აჩვენა, თუ რამდენად მყიფე და დაუცველი შეიძლება იყოს სამყარო ბირთვული საფრთხის ფონზე, ასე რომ, ერთმანეთის განადგურების უაზრო რბოლაში, სსრკ-მ და აშშ-მ შეძლეს კომპრომისის მიღწევა და ხელი მოაწერეს პირველ ხელშეკრულებას, რომელიც არეგულირებდა. ბირთვული იარაღის შემუშავება, ბირთვული გამოცდის აკრძალვის ხელშეკრულება ატმოსფეროში, კოსმოსში და წყალქვეშ, რომელსაც შემდგომში შეუერთდა მსოფლიოს მრავალი ქვეყანა.
სსრკ-სა და აშშ-ში ბირთვული იარაღის ტესტები ტარდება 1940-იანი წლების შუა პერიოდიდან. თერმობირთვული შერწყმის გზით ენერგიის მიღების თეორიული შესაძლებლობა ცნობილი იყო მეორე მსოფლიო ომამდეც. ასევე ცნობილია, რომ გერმანიაში 1944 წელს მიმდინარეობდა მუშაობა თერმობირთვული შერწყმის დასაწყებად ბირთვული საწვავის შეკუმშვით ჩვეულებრივი ასაფეთქებელი ნივთიერებების მუხტის გამოყენებით, მაგრამ ისინი წარუმატებელი აღმოჩნდა, რადგან მათ ვერ მიიღეს საჭირო ტემპერატურა და წნევა.
სსრკ-სა და აშშ-ში ბირთვული იარაღის გამოცდის 15 წლის განმავლობაში მრავალი აღმოჩენა გაკეთდა ქიმიისა და ფიზიკის სფეროში, რამაც გამოიწვია ორი ტიპის ბომბის წარმოება - ატომური და წყალბადი. მათი მუშაობის პრინციპი ოდნავ განსხვავებულია: თუ ატომური ბომბის აფეთქება იწვევს ბირთვის დაშლას, მაშინ წყალბადის ბომბი აფეთქდება ელემენტების სინთეზის გამო უზარმაზარი ენერგიის გამოთავისუფლებით. სწორედ ეს რეაქცია ხდება ვარსკვლავების ინტერიერში, სადაც ულტრამაღალი ტემპერატურისა და გიგანტური წნევის გავლენის ქვეშ წყალბადის ბირთვები ეჯახება და ერწყმის უფრო მძიმე ჰელიუმის ბირთვებს. შედეგად მიღებული ენერგია საკმარისია ჯაჭვური რეაქციის დასაწყებად, რომელიც მოიცავს ყველა შესაძლო წყალბადს. ამიტომ ვარსკვლავები არ ქრება და წყალბადის ბომბის აფეთქებას ასეთი დამანგრეველი ძალა აქვს.
Როგორ მუშაობს?
მეცნიერებმა ეს რეაქცია დააკოპირეს წყალბადის თხევადი იზოტოპების - დეიტერიუმისა და ტრიტიუმის გამოყენებით, რომლებმაც დაარქვეს "წყალბადის ბომბი". შემდგომში გამოყენებული იქნა ლითიუმ-6 დეიტერიდი, დეიტერიუმის მყარი ნაერთი და ლითიუმის იზოტოპი, რომელიც თავისი ქიმიური თვისებებით წყალბადის ანალოგია. ამრიგად, ლითიუმ-6 დეიტერიდი ბომბის საწვავია და, ფაქტობრივად, უფრო „სუფთა“ აღმოჩნდება, ვიდრე ურანი-235 ან პლუტონიუმი, რომლებიც გამოიყენება ატომურ ბომბებში და იწვევს ძლიერ გამოსხივებას. თუმცა, იმისთვის, რომ თავად წყალბადის რეაქცია დაიწყოს, რაღაცამ ძალიან ძლიერად და მკვეთრად უნდა გაზარდოს ჭურვის შიგნით ტემპერატურა, რისთვისაც გამოიყენება ჩვეულებრივი ბირთვული მუხტი. მაგრამ თერმობირთვული საწვავის კონტეინერი დამზადებულია რადიოაქტიური ურანი-238-ისგან, ცვლის მას დეიტერიუმის ფენებით, რის გამოც ამ ტიპის პირველ საბჭოთა ბომბებს ეწოდა "ფენები". სწორედ მათ გამოა, რომ ყველა ცოცხალ არსებას, თუნდაც აფეთქებიდან ასობით კილომეტრის მანძილზე და აფეთქების შედეგად გადარჩენილი, შეუძლია მიიღოს რადიაციის დოზა, რომელიც გამოიწვევს სერიოზულ დაავადებას და სიკვდილს.
რატომ წარმოიქმნება აფეთქება "სოკო"?
სინამდვილეში, სოკოს ფორმის ღრუბელი ჩვეულებრივი ფიზიკური ფენომენია. ასეთი ღრუბლები წარმოიქმნება საკმარისი სიმძლავრის ჩვეულებრივი აფეთქებების დროს, ვულკანური ამოფრქვევის, ძლიერი ხანძრისა და მეტეორიტის ვარდნის დროს. ცხელი ჰაერი ყოველთვის ცივ ჰაერზე მაღლა იწევს, მაგრამ აქ ის ისე სწრაფად და ისე ძლიერად თბება, რომ ხილულ სვეტში ამოდის, ტრიალებს რგოლურ მორევში და უკან წევს „ფეხს“ - მტვრისა და კვამლის სვეტს ზედაპირიდან. დედამიწა. აწევით ჰაერი თანდათან კლებულობს, წყლის ორთქლის კონდენსაციის გამო ხდება ჩვეულებრივი ღრუბელი. თუმცა, ეს ყველაფერი არ არის. ბევრად უფრო საშიში ადამიანისთვის დარტყმის ტალღა, დედამიწის ზედაპირის გასწვრივ აფეთქების ეპიცენტრიდან 700 კმ-მდე რადიუსის წრის გასწვრივ და რადიოაქტიური ჩამონადენი სწორედ ამ სოკოს ღრუბლიდან ჩამოვარდნილი ეპიცენტრიდან.
60 საბჭოთა წყალბადის ბომბი
1963 წლამდე სსრკ-ში განხორციელდა 200-ზე მეტი ბირთვული ტესტის აფეთქება, რომელთაგან 60 იყო თერმობირთვული, ანუ ამ შემთხვევაში აფეთქდა არა ატომური ბომბი, არამედ წყალბადის ბომბი. დღეში სამი ან ოთხი ექსპერიმენტი შეიძლება ჩატარდეს საცდელ ადგილებში, რომლის დროსაც შეისწავლეს აფეთქების დინამიკა, დარტყმის შესაძლებლობები და მტრის პოტენციური დაზიანება.
პირველი პროტოტიპი ააფეთქეს 1949 წლის 27 აგვისტოს, ხოლო ბირთვული იარაღის ბოლო გამოცდა სსრკ-ში 1962 წლის 25 დეკემბერს გაკეთდა. ყველა ტესტი ჩატარდა ძირითადად ორ საცდელ ადგილზე - სემიპალატინსკის საცდელ ადგილზე ან "სიაპში", რომელიც მდებარეობს ყაზახეთის ტერიტორიაზე და ნოვაია ზემლიაზე, არქიპელაგზე ჩრდილოეთ ყინულოვან ოკეანეში.
1953 წლის 12 აგვისტო: წყალბადის ბომბის პირველი გამოცდა სსრკ-ში
პირველი წყალბადის აფეთქება განხორციელდა შეერთებულ შტატებში 1952 წელს ენივეტოკის ატოლზე. იქ მათ განახორციელეს 10,4 მეგატონის სიმძლავრის მუხტის აფეთქება, რაც 450-ჯერ აღემატებოდა ნაგასაკიზე ჩამოგდებულ მსუქანი კაცის ბომბს. თუმცა ამ მოწყობილობას ბომბი უწოდო ამ სიტყვის სრული გაგებით შეუძლებელია. ეს იყო სამსართულიანი შენობა, რომელიც სავსე იყო თხევადი დეიტერიუმით.
მაგრამ პირველი თერმობირთვული იარაღი სსრკ-ში გამოსცადეს 1953 წლის აგვისტოში სემიპალატინსკის საცდელ ადგილზე. ეს უკვე თვითმფრინავიდან ჩამოგდებული ნამდვილი ბომბი იყო. პროექტი შემუშავდა 1949 წელს (პირველი საბჭოთა ატომური ბომბის გამოცდამდეც კი) ანდრეი სახაროვმა და იული ხარიტონმა. აფეთქების სიმძლავრე 400 კილოტონას უტოლდებოდა, მაგრამ კვლევებმა აჩვენა, რომ სიმძლავრე შეიძლება გაიზარდოს 750 კილოტონამდე, რადგან საწვავის მხოლოდ 20% გამოიყენებოდა თერმობირთვულ რეაქციაში.
ყველაზე ძლიერი ბომბი მსოფლიოში
ისტორიაში ყველაზე ძლიერი აფეთქება დაიწყო ბირთვული ფიზიკოსების ჯგუფმა, რომელსაც ხელმძღვანელობდა სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსი ი.ვ. კურჩატოვი 1961 წლის 30 ოქტომბერს მშრალ ცხვირის სავარჯიშო მოედანზე ნოვაია ზემლიას არქიპელაგზე. აფეთქების გაზომილი სიმძლავრე იყო 58,6 მეგატონა, რაც ბევრჯერ აღემატებოდა სსრკ-ს ან აშშ-ს ტერიტორიაზე განხორციელებულ ყველა ექსპერიმენტულ აფეთქებას. თავდაპირველად იგეგმებოდა, რომ ბომბი კიდევ უფრო დიდი და მძლავრი იქნებოდა, მაგრამ არ იყო არც ერთი თვითმფრინავი, რომელსაც შეეძლო ჰაერში მეტი წონის აწევა.
აფეთქების ცეცხლსასროლი ბურთი დაახლოებით 4,6 კილომეტრის რადიუსს მიაღწია. თეორიულად, მას შეეძლო დედამიწის ზედაპირზე გაზრდილიყო, მაგრამ ამას ხელი შეუშალა არეკლილი დარტყმის ტალღამ, რომელმაც ბურთის ქვედა ნაწილი ასწია და ზედაპირიდან შორს გადააგდო. ბირთვული სოკოს აფეთქება 67 კილომეტრის სიმაღლეზე გაიზარდა (შედარებისთვის: თანამედროვე სამგზავრო თვითმფრინავი 8-11 კილომეტრის სიმაღლეზე დაფრინავს). ატმოსფერული წნევის შესამჩნევმა ტალღამ, რომელიც წარმოიშვა აფეთქების შედეგად, სამჯერ შემოუარა დედამიწას, გავრცელდა სულ რაღაც რამდენიმე წამში და ხმის ტალღამ მიაღწია დიქსონის კუნძულს აფეთქების ეპიცენტრიდან დაახლოებით 800 კილომეტრის დაშორებით (მანძილი მოსკოვიდან პეტერბურგამდე). ორი-სამი კილომეტრის მანძილზე ყველაფერი დაბინძურებული იყო რადიაციაში.
სერგეი ლესკოვი
1953 წლის 12 აგვისტოს სემიპალატინსკის საცდელ ადგილზე გამოსცადეს მსოფლიოში პირველი წყალბადის ბომბი. ეს იყო საბჭოთა კავშირის ბირთვული იარაღის მეოთხე გამოცდა. ბომბის სიმძლავრე, რომელსაც ჰქონდა საიდუმლო კოდი "RDS-6 s product", აღწევდა 400 კილოტონას, რაც 20-ჯერ აღემატება აშშ-სა და სსრკ-ში პირველ ატომურ ბომბებს. გამოცდის შემდეგ კურჩატოვი ღრმა მშვილდით მიუბრუნდა 32 წლის სახაროვს: "მადლობა, რუსეთის მხსნელო!"
რომელია უკეთესი - Bee Line თუ MTS? რუსული ყოველდღიური ცხოვრების ერთ-ერთი ყველაზე აქტუალური საკითხი. ნახევარი საუკუნის წინ ბირთვული ფიზიკოსების ვიწრო წრეში თანაბრად მწვავე იყო კითხვა: რომელია უკეთესი - ატომური ბომბი თუ წყალბადის ბომბი, რომელიც ასევე თერმობირთვულია? ატომური ბომბი, რომელიც ამერიკელებმა 1945 წელს გააკეთეს, ჩვენ კი 1949 წელს, აგებულია კოლოსალური ენერგიის გამოყოფის პრინციპზე ურანის ან ხელოვნური პლუტონიუმის მძიმე ბირთვების გაყოფით. თერმობირთვული ბომბი აგებულია სხვა პრინციპით: ენერგია გამოიყოფა წყალბადის, დეიტერიუმის და ტრიტიუმის მსუბუქი იზოტოპების შერწყმის შედეგად. მსუბუქ ელემენტებზე დაფუძნებულ მასალებს არ აქვთ კრიტიკული მასა, რაც ატომური ბომბის დიზაინის მთავარი გამოწვევა იყო. გარდა ამისა, დეიტერიუმის და ტრიტიუმის სინთეზი 4,2-ჯერ მეტ ენერგიას გამოყოფს, ვიდრე ურანი-235-ის იგივე მასის ბირთვების დაშლა. მოკლედ, წყალბადის ბომბი ბევრად უფრო ძლიერი იარაღია, ვიდრე ატომური ბომბი.
იმ წლებში წყალბადის ბომბის დესტრუქციულმა ძალამ არც ერთი მეცნიერი არ შეაშინა. მსოფლიო ცივი ომის ეპოქაში შევიდა, შეერთებულ შტატებში მძვინვარებდა მაკარტიზმი და სსრკ-ში კიდევ ერთი გამოცხადების ტალღა ადგა. დემარშების დაშვება მხოლოდ პიოტრ კაპიცამ დაუშვა, რომელიც მეცნიერებათა აკადემიაში სტალინის 70 წლის იუბილესთან დაკავშირებით გამართულ საზეიმო შეხვედრაზეც კი არ გამოცხადდა. განიხილეს აკადემიის რიგებიდან მისი გარიცხვის საკითხი, მაგრამ სიტუაცია გადაარჩინა მეცნიერებათა აკადემიის პრეზიდენტმა სერგეი ვავილოვმა, რომელმაც აღნიშნა, რომ პირველი გამორიცხული იყო კლასიკური მწერალი შოლოხოვი, რომელიც ყველა შეხვედრის გარეშე ტოვებს. გამონაკლისი.
ატომური ბომბის შექმნაში, მოგეხსენებათ, დაზვერვის მონაცემები დაეხმარა მეცნიერებს. მაგრამ ჩვენმა აგენტებმა თითქმის გაანადგურეს წყალბადის ბომბი. ცნობილი კლაუს ფუქსისგან მოპოვებულმა ინფორმაციამ ჩიხში მიიყვანა როგორც ამერიკელები, ასევე საბჭოთა ფიზიკოსები. ზელდოვიჩის მეთაურობით ჯგუფმა 6 წელი დაკარგა მცდარი მონაცემების შესამოწმებლად. დაზვერვამ მოგვაწოდა ცნობილი ნილს ბორის აზრი „სუპერბომბის“ არარეალურობის შესახებ. მაგრამ სსრკ-ს ჰქონდა საკუთარი იდეები, რომელთა პერსპექტივის დამტკიცება სტალინისა და ბერიასთვის, რომლებიც ატომურ ბომბს ძლევამოსილი და მთავარი "დაედევნენ", არ იყო ადვილი და სარისკო. ეს გარემოება არ უნდა დავივიწყოთ უნაყოფო და სულელურ კამათში იმის შესახებ, თუ ვინ მუშაობდა უფრო მეტად ბირთვულ იარაღზე - საბჭოთა დაზვერვა თუ საბჭოთა მეცნიერება.
წყალბადის ბომბზე მუშაობა იყო პირველი ინტელექტუალური რბოლა კაცობრიობის ისტორიაში. ატომური ბომბის შესაქმნელად, უპირველეს ყოვლისა, მნიშვნელოვანი იყო საინჟინრო პრობლემების გადაჭრა, მაღაროებსა და კომბაინებში ფართომასშტაბიანი სამუშაოების დაწყება. მეორეს მხრივ, წყალბადის ბომბმა გამოიწვია ახალი სამეცნიერო სფეროების გაჩენა - მაღალი ტემპერატურის პლაზმის ფიზიკა, ენერგიის ულტრა მაღალი სიმკვრივის ფიზიკა და ანომალიური წნევის ფიზიკა. პირველად მომიწია მათემატიკური მოდელირების დახმარება. კომპიუტერების სფეროში ჩამორჩენილი შეერთებულ შტატებს (ფონ ნეუმანის მოწყობილობები უკვე გამოიყენებოდა საზღვარგარეთ), ჩვენმა მეცნიერებმა კომპენსაცია მოახდინეს პრიმიტიული დამატების მანქანებზე გენიალური გამოთვლითი მეთოდებით.
ერთი სიტყვით, ეს იყო მსოფლიოში პირველი გონების ბრძოლა. და სსრკ-მ მოიგო ეს ბრძოლა. ზელდოვიჩის ჯგუფის რიგითმა თანამშრომელმა ანდრეი სახაროვმა წყალბადის ბომბის ალტერნატიული სქემა მოიფიქრა. ჯერ კიდევ 1949 წელს მან შემოგვთავაზა ეგრეთ წოდებული "პუფის" ორიგინალური იდეა, სადაც იაფფასიანი ურანი-238 გამოიყენებოდა, როგორც ეფექტური ბირთვული მასალა, რომელიც ითვლებოდა ნაგად იარაღის ხარისხის ურანის წარმოებაში. მაგრამ თუ ეს „ნარჩენები“ დაიბომბა შერწყმა ნეიტრონებით, რომლებიც 10-ჯერ უფრო ენერგო ინტენსიურია ვიდრე დაშლის ნეიტრონები, მაშინ ურანი-238 იწყებს დაშლას და თითოეული კილოტონის წარმოების ღირებულება ბევრჯერ მცირდება. თერმობირთვული საწვავის იონიზაციის შეკუმშვის ფენომენს, რომელიც გახდა პირველი საბჭოთა წყალბადის ბომბის საფუძველი, დღესაც „საქარიზაციას“ უწოდებენ. ვიტალი გინზბურგმა შესთავაზა ლითიუმის დეიტერიდი, როგორც საწვავი.
მუშაობა ატომურ და წყალბადის ბომბებზე პარალელურად მიმდინარეობდა. ჯერ კიდევ 1949 წელს ატომური ბომბის გამოცდამდე ვავილოვმა და ხარიტონმა ბერიას აცნობეს „სლოიკას“ შესახებ. 1950 წლის დასაწყისში პრეზიდენტ ტრუმენის სამარცხვინო დირექტივის შემდეგ, სპეციალური კომიტეტის სხდომაზე, რომელსაც ბერია ხელმძღვანელობდა, გადაწყდა სახაროვის დიზაინზე მუშაობის დაჩქარება 1 მეგატონის ტროტილის ექვივალენტით და საცდელი პერიოდით 1954 წელს.
1952 წლის 1 ნოემბერს, ელუგელუბ ატოლში, შეერთებულმა შტატებმა გამოსცადა მაიკის თერმობირთვული მოწყობილობა 10 მეგატონის ენერგიის გამოყოფით, რაც 500-ჯერ უფრო ძლიერია, ვიდრე ჰიროშიმაზე ჩამოგდებული ბომბი. თუმცა, „მაიკი“ არ იყო ბომბი – ორსართულიანი სახლის ზომის გიგანტური ნაგებობა. მაგრამ აფეთქების ძალა საოცარი იყო. ნეიტრონული ნაკადი იმდენად დიდი იყო, რომ ორი ახალი ელემენტი, აინშტაინიუმი და ფერმიუმი აღმოაჩინეს.
წყალბადის ბომბზე ყველა ძალა დააგდეს. მუშაობა არ შეანელა არც სტალინის სიკვდილმა და არც ბერიას დაპატიმრებამ. საბოლოოდ, 1953 წლის 12 აგვისტოს სემიპალატინსკში გამოსცადეს მსოფლიოში პირველი წყალბადის ბომბი. გარემოსდაცვითი შედეგები საშინელი იყო. პირველი აფეთქების წილი სემიპალატინსკში ბირთვული ტესტების მთელი დროის განმავლობაში შეადგენს სტრონციუმ-90-ის 82%-ს და ცეზიუმ-137-ის 75%-ს. მაგრამ მაშინ არავინ ფიქრობდა რადიოაქტიურ დაბინძურებაზე, ისევე როგორც ზოგადად ეკოლოგიაზე.
პირველი წყალბადის ბომბი იყო საბჭოთა კოსმონავტიკის სწრაფი განვითარების მიზეზი. ბირთვული ტესტების შემდეგ კოროლიოვის საპროექტო ბიუროს დაევალა ამ მუხტისთვის კონტინენტთაშორისი ბალისტიკური რაკეტის შემუშავება. ამ რაკეტამ, სახელად „შვიდი“, დედამიწის პირველი ხელოვნური თანამგზავრი კოსმოსში გაუშვა და მასზე პლანეტის პირველი კოსმონავტი იური გაგარინი გაუშვა.
1955 წლის 6 ნოემბერს პირველად ჩატარდა ტუ-16 თვითმფრინავიდან ჩამოგდებული წყალბადის ბომბის გამოცდა. შეერთებულ შტატებში წყალბადის ბომბის ჩამოგდება არ მომხდარა 1956 წლის 21 მაისამდე. მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ანდრეი სახაროვის პირველი ბომბიც ჩიხი იყო და ის აღარასოდეს გამოსცადეს. კიდევ უფრო ადრე, 1954 წლის 1 მარტს, ბიკინის ატოლთან, შეერთებულმა შტატებმა ააფეთქა გაუგონარი სიმძლავრის მუხტი - 15 მეგატონა. იგი ეფუძნებოდა ტელერისა და ულამის იდეას თერმობირთვული შეკრების შეკუმშვის შესახებ არა მექანიკური ენერგიით და ნეიტრონული ნაკადით, არამედ პირველი აფეთქების გამოსხივებით, ე.წ. განსაცდელის შემდეგ, რომელიც მსხვერპლად გადაიზარდა მშვიდობიან მოსახლეობაში, იგორ ტამმა მოითხოვა, რომ კოლეგები დაეტოვებინათ ყველა წინა იდეა, თუნდაც „სლოიკას“ ეროვნული სიამაყე და ეპოვათ ფუნდამენტურად ახალი გზა: „ყველაფერი, რაც აქამდე გავაკეთეთ, არის არავის უსარგებლო. უმუშევრები ვართ. დარწმუნებული ვარ, რამდენიმე თვეში მიზანს მივაღწევთ“.
და უკვე 1954 წლის გაზაფხულზე საბჭოთა ფიზიკოსებმა გამოიტანეს ასაფეთქებელი ინიციატორის იდეა. იდეის ავტორი ზელდოვიჩსა და სახაროვს ეკუთვნის. 1955 წლის 22 ნოემბერს ტუ-16-მა ჩამოაგდო ბომბი 3,6 მეგატონიანი კონსტრუქციის სიმძლავრით სემიპალატინსკის საცდელ ადგილზე. ამ ტესტების დროს დაღუპულები იყვნენ, განადგურების რადიუსმა 350 კმ-ს მიაღწია, სემიპალატინსკი დაზარალდა.
წინ იყო ბირთვული შეიარაღების რბოლა. მაგრამ 1955 წელს გაირკვა, რომ სსრკ-მ მიაღწია ბირთვულ პარიტეტს შეერთებულ შტატებთან.
წყალბადის ბომბი, დიდი დამანგრეველი ძალის (მეგატონების რიგის ტროტილის ეკვივალენტში) იარაღი, რომლის მოქმედების პრინციპი ემყარება მსუბუქი ბირთვების თერმობირთვული შერწყმის რეაქციას. აფეთქების ენერგიის წყარო არის პროცესები, რომლებიც მზეზე და სხვა ვარსკვლავებზე ხდება.
1961 წელს წყალბადის ბომბის ყველაზე ძლიერი აფეთქება მოხდა.
30 ოქტომბერს დილით 11:32 საათზე. წყალბადის ბომბი, რომლის სიმძლავრე 50 მილიონი ტონა ტროტილი იყო, აფეთქდა ნოვაია ზემლიაზე, მიტიუშის ყურის მიდამოში, მიწის ზედაპირიდან 4000 მ სიმაღლეზე.
საბჭოთა კავშირმა გამოსცადა ისტორიაში ყველაზე ძლიერი თერმობირთვული მოწყობილობა. "ნახევარ" ვერსიაშიც კი (და ასეთი ბომბის მაქსიმალური სიმძლავრე 100 მეგატონაა), აფეთქების ენერგია ათჯერ აღემატებოდა მეორე მსოფლიო ომის დროს ყველა მეომარი მხარის მიერ გამოყენებული ყველა ასაფეთქებელი ნივთიერების მთლიან ძალას (მათ შორის ატომური ბომბები ჩამოაგდეს ჰიროშიმასა და ნაგასაკიზე). აფეთქების დარტყმის ტალღამ დედამიწა სამჯერ შემოიარა, პირველად 36 საათსა და 27 წუთში.
მსუბუქი ციმციმი იმდენად კაშკაშა იყო, რომ, მიუხედავად უწყვეტი ღრუბლიანობისა, იგი ჩანდა სოფელ ბელუშია გუბას სამეთაურო პუნქტიდანაც კი (აფეთქების ეპიცენტრიდან თითქმის 200 კმ დაშორებით). სოკოს ღრუბელი 67 კმ სიმაღლეზე ავიდა. აფეთქების მომენტისთვის, სანამ ბომბი ნელ-ნელა ეშვებოდა უზარმაზარ პარაშუტზე 10500 სიმაღლიდან დეტონაციის გამოთვლილ წერტილამდე, ტუ-95-ის გადამზიდავი თვითმფრინავი ეკიპაჟთან და მის მეთაურთან, მაიორ ანდრეი ეგოროვიჩ დურნოვცევთან ერთად, უკვე იმყოფებოდა. უსაფრთხო ზონა. მეთაური დაბრუნდა თავის აეროდრომზე, როგორც ლეიტენანტი პოლკოვნიკი, საბჭოთა კავშირის გმირი. მიტოვებულ სოფელში - ეპიცენტრიდან 400 კმ-ში - ხის სახლები დაინგრა, ქვის სახლებს კი სახურავები, ფანჯრები და კარები დაკარგეს. საცდელი ადგილიდან მრავალი ასეული კილომეტრის მანძილზე, აფეთქების შედეგად, რადიოტალღების გავლის პირობები თითქმის ერთი საათის განმავლობაში შეიცვალა და რადიოკავშირები შეწყდა.
ბომბი შეიქმნა V.B. ადამსკი, იუ.ნ. სმირნოვი, ახ. სახაროვი, იუ.ნ. ბაბაევი და იუ.ა. ტრუტნევი (რისთვისაც სახაროვს მიენიჭა სოციალისტური შრომის გმირის მესამე მედალი). "მოწყობილობის" მასა იყო 26 ტონა, მის ტრანსპორტირებასა და ჩამოგდებას გამოიყენეს სპეციალურად მოდიფიცირებული ტუ-95 სტრატეგიული ბომბდამშენი.
"სუპერბომბი", როგორც მას ა. სახაროვმა უწოდა, არ ეტევა თვითმფრინავის ბომბში (სიგრძე იყო 8 მეტრი და დიამეტრი დაახლოებით 2 მეტრი), ამიტომ ფიუზელაჟის არაელექტრული ნაწილი ამოჭრა და სპეციალური. დამონტაჟდა ამწევი მექანიზმი და ბომბის დასამაგრებელი მოწყობილობა; ფრენის დროს ის ჯერ კიდევ ნახევარზე მეტს სცილდება. თვითმფრინავის მთელი კორპუსი, პროპელერების პირებიც კი, დაფარული იყო სპეციალური თეთრი საღებავით, რომელიც იცავს აფეთქების დროს სინათლის ციმციმისგან. იგივე საღებავით იყო დაფარული თანმხლები ლაბორატორიული თვითმფრინავის კორპუსი.
მუხტის აფეთქების შედეგები, რომელმაც დასავლეთში "ცარ ბომბა" მიიღო, შთამბეჭდავი იყო:
* აფეთქების ბირთვული „სოკო“ 64 კმ სიმაღლეზე ავიდა; მისი ქუდის დიამეტრი 40 კილომეტრს აღწევდა.
აფეთქებული ცეცხლსასროლი ბურთი მიწაზე მოხვდა და კინაღამ მიაღწია ბომბის გაშვების სიმაღლეს (ანუ აფეთქების ცეცხლსასროლი ბურთის რადიუსი იყო დაახლოებით 4,5 კილომეტრი).
* რადიაციამ გამოიწვია მესამე ხარისხის დამწვრობა ას კილომეტრამდე მანძილზე.
* რადიაციის ემისიის პიკზე აფეთქებამ მზის სიმძლავრის 1%-ს მიაღწია.
* აფეთქების შედეგად წარმოქმნილმა დარტყმის ტალღამ დედამიწა სამჯერ შემოიარა.
* ატმოსფერულმა იონიზაციამ გამოიწვია რადიო ჩარევა საცდელი ადგილიდან ასობით კილომეტრშიც კი ერთი საათის განმავლობაში.
* მოწმეებმა იგრძნეს ზემოქმედება და შეძლეს აფეთქების აღწერა ეპიცენტრიდან ათასი კილომეტრის მანძილზე. ასევე, დარტყმის ტალღამ გარკვეულწილად შეინარჩუნა თავისი დესტრუქციული ძალა ეპიცენტრიდან ათასობით კილომეტრის მანძილზე.
* აკუსტიკური ტალღამ მიაღწია კუნძულ დიქსონს, სადაც აფეთქების ტალღამ სახლების ფანჯრები ჩამოაგდო.
ამ ტესტის პოლიტიკური შედეგი იყო საბჭოთა კავშირის მიერ მასობრივი განადგურების შეუზღუდავი ძალაუფლების იარაღის ფლობის დემონსტრირება - იმ დროისთვის გამოცდილი შეერთებული შტატების ბომბის მაქსიმალური მეგატონაჟი ოთხჯერ ნაკლები იყო, ვიდრე ცარ ბომბა. მართლაც, წყალბადის ბომბის სიმძლავრის ზრდა მიიღწევა უბრალოდ სამუშაო მასალის მასის გაზრდით, ასე რომ, პრინციპში, არ არსებობს ფაქტორები, რომლებიც ხელს უშლის 100 მეგატონიანი ან 500 მეგატონიანი წყალბადის ბომბის შექმნას. (ფაქტობრივად, ცარ ბომბა გათვლილი იყო 100 მეგატონის ეკვივალენტისთვის; დაგეგმილი აფეთქების სიმძლავრე განახევრდა, ხრუშჩოვის თქმით, "ისე, რომ მოსკოვში არ გატეხილიყო მთელი მინა"). ამ ტესტით საბჭოთა კავშირმა აჩვენა ნებისმიერი სიმძლავრის წყალბადის ბომბის შექმნის უნარი და ბომბის აფეთქების წერტილამდე მიტანის საშუალება.
თერმობირთვული რეაქციები.მზის შიგთავსი შეიცავს წყალბადის გიგანტურ რაოდენობას, რომელიც ზემაღალი შეკუმშვის მდგომარეობაშია დაახლოებით. 15,000,000 K. ასეთ მაღალ ტემპერატურასა და პლაზმის სიმკვრივის დროს წყალბადის ბირთვები განიცდიან მუდმივ შეჯახებას ერთმანეთთან, რომელთაგან ზოგიერთი მთავრდება მათი შერწყმით და, საბოლოო ჯამში, უფრო მძიმე ჰელიუმის ბირთვების წარმოქმნით. ასეთ რეაქციებს, რომელსაც ეწოდება თერმობირთვული შერწყმა, თან ახლავს უზარმაზარი ენერგიის გამოყოფა. ფიზიკის კანონების მიხედვით, თერმობირთვული შერწყმის დროს ენერგიის გამოყოფა განპირობებულია იმით, რომ როდესაც უფრო მძიმე ბირთვი იქმნება, მის შემადგენლობაში შემავალი მსუბუქი ბირთვების მასის ნაწილი გარდაიქმნება ენერგიის კოლოსალურ რაოდენობად. ამიტომ გიგანტური მასის მქონე მზე კარგავს დაახლ. 100 მილიარდი ტონა მატერია და გამოყოფს ენერგიას, რისი წყალობითაც შესაძლებელი გახდა სიცოცხლე დედამიწაზე.
წყალბადის იზოტოპები.წყალბადის ატომი ყველაზე მარტივია ყველა არსებულ ატომს შორის. იგი შედგება ერთი პროტონისგან, რომელიც არის მისი ბირთვი, რომლის გარშემოც ერთი ელექტრონი ტრიალებს. წყლის (H 2 O) ფრთხილად შესწავლამ აჩვენა, რომ იგი შეიცავს წყალბადის „მძიმე იზოტოპს“ - დეიტერიუმს (2 H) „მძიმე“ წყალს უმნიშვნელო რაოდენობით. დეიტერიუმის ბირთვი შედგება პროტონისა და ნეიტრონისგან, ნეიტრალური ნაწილაკისგან, რომლის მასა ახლოსაა პროტონთან.
არსებობს წყალბადის მესამე იზოტოპი, ტრიტიუმი, რომელიც შეიცავს ერთ პროტონს და ორ ნეიტრონს თავის ბირთვში. ტრიტიუმი არასტაბილურია და განიცდის სპონტანურ რადიოაქტიურ დაშლას, გადაიქცევა ჰელიუმის იზოტოპად. ტრიტიუმის კვალი აღმოჩენილია დედამიწის ატმოსფეროში, სადაც ის წარმოიქმნება ჰაერის შემადგენელ აირის მოლეკულებთან კოსმოსური სხივების ურთიერთქმედების შედეგად. ტრიტიუმი მიიღება ხელოვნურად ბირთვულ რეაქტორში ლითიუმ-6 იზოტოპის ნეიტრონული ნაკადის დასხივებით.
წყალბადის ბომბის განვითარება.წინასწარმა თეორიულმა ანალიზმა აჩვენა, რომ თერმობირთვული შერწყმა ყველაზე ადვილად ხორციელდება დეიტერიუმის და ტრიტიუმის ნარევში. ამის საფუძველზე, ამერიკელმა მეცნიერებმა 1950-იანი წლების დასაწყისში დაიწყეს წყალბადის ბომბის (HB) შექმნის პროექტის განხორციელება. მოდელის ბირთვული მოწყობილობის პირველი გამოცდები ჩატარდა ენივეტოკის საცდელ ადგილზე 1951 წლის გაზაფხულზე; თერმობირთვული შერწყმა მხოლოდ ნაწილობრივი იყო. მნიშვნელოვანი წარმატება მიღწეული იქნა 1951 წლის 1 ნოემბერს მასიური ბირთვული მოწყობილობის გამოცდისას, რომლის აფეთქების სიმძლავრე იყო 4? 8 მტ ტროტილის ეკვივალენტში.
პირველი წყალბადის საჰაერო ბომბი ააფეთქეს სსრკ-ში 1953 წლის 12 აგვისტოს, ხოლო 1954 წლის 1 მარტს ამერიკელებმა ააფეთქეს უფრო ძლიერი (დაახლოებით 15 მტ) საჰაერო ბომბი ბიკინის ატოლზე. მას შემდეგ ორივე ძალა აფეთქდა მოწინავე მეგატონის იარაღს.
ბიკინის ატოლზე აფეთქებას თან ახლდა დიდი რაოდენობით რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოყოფა. ზოგიერთი მათგანი აფეთქების ადგილიდან ასობით კილომეტრში დაეცა იაპონურ თევზჭერის გემზე Lucky Dragon, ზოგი კი დაფარა კუნძულ რონგელაპზე. ვინაიდან თერმობირთვული შერწყმა წარმოქმნის სტაბილურ ჰელიუმს, წმინდა წყალბადის ბომბის აფეთქებისას რადიოაქტიურობა უნდა იყოს არაუმეტეს თერმობირთვული რეაქციის ატომური დეტონატორის რადიოაქტიურობა. თუმცა, განსახილველ შემთხვევაში, პროგნოზირებული და რეალური რადიოაქტიური ვარდნა მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდა რაოდენობრივად და შემადგენლობით.
წყალბადის ბომბის მოქმედების მექანიზმი. წყალბადის ბომბის აფეთქების დროს მიმდინარე პროცესების თანმიმდევრობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად. პირველი, თერმობირთვული რეაქციის ინიციატორი მუხტი (პატარა ატომური ბომბი) HB ჭურვის შიგნით აფეთქდება, რის შედეგადაც ხდება ნეიტრონის ციმციმი და ქმნის მაღალ ტემპერატურას, რომელიც აუცილებელია თერმობირთვული შერწყმის დასაწყებად. ნეიტრონები ბომბავს ლითიუმის დეიტერიდისგან დამზადებულ ჩანართს - დეიტერიუმის ნაერთს ლითიუმთან (გამოიყენება ლითიუმის იზოტოპი 6 მასის რაოდენობით). ლითიუმი-6 ნეიტრონების მიერ იყოფა ჰელიუმად და ტრიტიუმად. ამრიგად, ატომური დაუკრავენ სინთეზისთვის აუცილებელ მასალებს უშუალოდ ბომბში ქმნის.
შემდეგ იწყება თერმობირთვული რეაქცია დეიტერიუმის და ტრიტიუმის ნარევში, ბომბის შიგნით ტემპერატურა სწრაფად იმატებს, რაც უფრო და უფრო მეტ წყალბადს აერთიანებს შერწყმაში. ტემპერატურის შემდგომი მატებით, შეიძლება დაიწყოს რეაქცია დეიტერიუმის ბირთვებს შორის, რაც ახასიათებს წმინდა წყალბადის ბომბს. ყველა რეაქცია, რა თქმა უნდა, ისე სწრაფად მიმდინარეობს, რომ მყისიერად აღიქმება.
გაყოფა, სინთეზი, გაყოფა (სუპერბომბი). სინამდვილეში, ბომბში ზემოთ აღწერილი პროცესების თანმიმდევრობა მთავრდება დეიტერიუმის ტრიტიუმთან რეაქციის ეტაპზე. გარდა ამისა, ბომბის დიზაინერებმა ამჯობინეს გამოიყენონ არა ბირთვების შერწყმა, არამედ მათი დაშლა. დეიტერიუმის და ტრიტიუმის ბირთვების შერწყმა წარმოქმნის ჰელიუმს და სწრაფ ნეიტრონებს, რომელთა ენერგია საკმარისად დიდია, რომ გამოიწვიოს ურანის-238 ბირთვების დაშლა (ურანის მთავარი იზოტოპი, ბევრად იაფია ვიდრე ურანი-235, რომელიც გამოიყენება ჩვეულებრივ ატომურ ბომბებში). სწრაფმა ნეიტრონებმა გაიყო სუპერბომბის ურანის გარსის ატომები. ერთი ტონა ურანის დაშლა ქმნის ენერგიას, რომელიც ექვივალენტურია 18 მტ. ენერგია მიდის არა მხოლოდ აფეთქებაზე და სითბოს გამოყოფაზე. ურანის თითოეული ბირთვი იყოფა ორ უაღრესად რადიოაქტიურ „ფრაგმენტად“. დაშლის პროდუქტები მოიცავს 36 სხვადასხვა ქიმიურ ელემენტს და თითქმის 200 რადიოაქტიურ იზოტოპს. ეს ყველაფერი ქმნის რადიოაქტიურ ნაკადს, რომელიც თან ახლავს სუპერბომბების აფეთქებას.
უნიკალური დიზაინისა და მოქმედების აღწერილი მექანიზმის გამო, ამ ტიპის იარაღის დამზადება შესაძლებელია როგორც სასურველი. ის გაცილებით იაფია, ვიდრე იმავე სიმძლავრის ატომური ბომბი.
