Ang isang hydrogen bomb (Hydrogen Bomb, HB, VB) ay isang sandata ng malawakang pagkawasak na may hindi kapani-paniwalang mapangwasak na kapangyarihan (ang kapangyarihan nito ay tinatantya sa megatons ng TNT). Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng bomba at ang scheme ng istraktura ay batay sa paggamit ng enerhiya ng thermonuclear fusion ng hydrogen nuclei. Ang mga prosesong nagaganap sa panahon ng pagsabog ay katulad ng mga nangyayari sa mga bituin (kabilang ang Araw). Ang unang pagsubok ng isang WB na angkop para sa transportasyon sa malalayong distansya (proyekto ni A.D. Sakharov) ay isinagawa sa Unyong Sobyet sa isang lugar ng pagsasanay malapit sa Semipalatinsk.
thermonuclear reaksyon
Ang araw ay naglalaman ng malaking reserba ng hydrogen, na nasa ilalim ng patuloy na impluwensya ng ultra-high pressure at temperatura (mga 15 milyong degrees Kelvin). Sa sobrang densidad at temperatura ng plasma, ang nuclei ng mga atomo ng hydrogen ay random na nagbanggaan sa isa't isa. Ang resulta ng mga banggaan ay ang pagsasanib ng nuclei, at bilang resulta, ang pagbuo ng nuclei ng mas mabibigat na elemento - helium. Ang mga reaksyon ng ganitong uri ay tinatawag na thermonuclear fusion, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapakawala ng isang napakalaking halaga ng enerhiya.
Ang mga batas ng pisika ay nagpapaliwanag sa pagpapakawala ng enerhiya sa panahon ng isang thermonuclear reaction bilang mga sumusunod: bahagi ng mass ng light nuclei na kasangkot sa pagbuo ng mas mabibigat na elemento ay nananatiling hindi ginagamit at nagiging purong enerhiya sa napakalaking dami. Iyon ang dahilan kung bakit ang ating celestial body ay nawawalan ng humigit-kumulang 4 na milyong tonelada ng matter bawat segundo, na naglalabas ng tuluy-tuloy na daloy ng enerhiya sa outer space.
Isotopes ng hydrogen
Ang pinakasimple sa lahat ng umiiral na mga atomo ay ang hydrogen atom. Binubuo lamang ito ng isang proton, na bumubuo sa nucleus, at isang solong electron, na umiikot sa paligid nito. Bilang resulta ng mga siyentipikong pag-aaral ng tubig (H2O), natuklasan na ang tinatawag na "mabigat" na tubig ay naroroon sa maliit na dami. Naglalaman ito ng "mabigat" na isotopes ng hydrogen (2H o deuterium), na ang nuclei, bilang karagdagan sa isang proton, ay naglalaman din ng isang neutron (isang particle na malapit sa masa sa isang proton, ngunit walang bayad).
Alam din ng agham ang tritium - ang ikatlong isotope ng hydrogen, ang nucleus na naglalaman ng 1 proton at 2 neutron nang sabay-sabay. Ang Tritium ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalang-tatag at patuloy na kusang pagkabulok na may paglabas ng enerhiya (radiation), na nagreresulta sa pagbuo ng isang helium isotope. Ang mga bakas ng tritium ay matatagpuan sa itaas na mga layer ng kapaligiran ng Earth: doon, sa ilalim ng impluwensya ng mga cosmic ray, na ang mga molekula ng gas na bumubuo sa hangin ay sumasailalim sa mga katulad na pagbabago. Posible rin na makakuha ng tritium sa isang nuclear reactor sa pamamagitan ng pag-irradiate ng lithium-6 isotope na may malakas na neutron flux.
Pag-unlad at mga unang pagsubok ng bomba ng hydrogen
Bilang resulta ng isang masusing teoretikal na pagsusuri, ang mga espesyalista mula sa USSR at USA ay dumating sa konklusyon na ang pinaghalong deuterium at tritium ay ginagawang pinakamadaling magsimula ng isang thermonuclear fusion reaction. Gamit ang kaalamang ito, ang mga siyentipiko mula sa Estados Unidos ay nagsimulang lumikha ng isang bomba ng hydrogen noong 1950s. At noong tagsibol ng 1951, isang pagsubok na pagsubok ang isinagawa sa Eniwetok test site (isang atoll sa Karagatang Pasipiko), ngunit pagkatapos ay nakamit lamang ang bahagyang thermonuclear fusion.
Mahigit isang taon ang lumipas, at noong Nobyembre 1952, isinagawa ang pangalawang pagsubok ng isang bomba ng hydrogen na may kapasidad na humigit-kumulang 10 Mt sa TNT. Gayunpaman, ang pagsabog na iyon ay halos hindi matatawag na isang pagsabog ng isang thermonuclear bomb sa modernong kahulugan: sa katunayan, ang aparato ay isang malaking lalagyan (ang laki ng isang tatlong palapag na bahay) na puno ng likidong deuterium.
Sa Russia, kinuha din nila ang pagpapabuti ng mga sandatang atomiko, at ang unang bomba ng hydrogen ng A.D. Si Saharova ay nasubok sa Semipalatinsk test site noong Agosto 12, 1953. Ang RDS-6 (ang ganitong uri ng sandata ng malawakang pagsira ay binansagan na Sakharov's puff, dahil ang scheme nito ay nagpapahiwatig ng sunud-sunod na paglalagay ng mga layer ng deuterium na nakapalibot sa initiator charge) ay may lakas na 10 Mt. Gayunpaman, hindi katulad ng "tatlong palapag na bahay" ng Amerikano, ang bomba ng Sobyet ay compact, at maaari itong mabilis na maihatid sa lugar ng pagpapalaya sa teritoryo ng kaaway sa isang strategic bomber.
Nang tanggapin ang hamon, noong Marso 1954 ang Estados Unidos ay nagpasabog ng mas malakas na aerial bomb (15 Mt) sa isang lugar ng pagsubok sa Bikini Atoll (Pacific Ocean). Ang pagsubok ay nagdulot ng pagpapakawala ng isang malaking halaga ng mga radioactive substance sa atmospera, na ang ilan ay nahulog kasama ng pag-ulan daan-daang kilometro mula sa epicenter ng pagsabog. Ang barko ng Hapon na "Lucky Dragon" at mga instrumento na naka-install sa isla ng Roguelap ay nagtala ng isang matalim na pagtaas sa radiation.
Dahil ang mga prosesong nagaganap sa panahon ng pagpapasabog ng isang hydrogen bomb ay gumagawa ng matatag, ligtas na helium, inaasahan na ang mga radioactive emissions ay hindi dapat lumampas sa antas ng kontaminasyon mula sa isang atomic fusion detonator. Ngunit ang mga kalkulasyon at mga sukat ng totoong radioactive fallout ay nag-iba nang malaki, kapwa sa dami at komposisyon. Samakatuwid, nagpasya ang pamunuan ng US na pansamantalang suspindihin ang disenyo ng mga armas na ito hanggang sa isang buong pag-aaral ng epekto nito sa kapaligiran at mga tao.
Video: mga pagsubok sa USSR
Tsar bomb - thermonuclear bomb ng USSR
Ang Unyong Sobyet ay naglagay ng isang mataba na punto sa kadena ng pag-iipon ng tonelada ng mga bomba ng hydrogen nang, noong Oktubre 30, 1961, isang 50-megaton (pinakamalaking) Tsar na bomba ang nasubok sa Novaya Zemlya - ang resulta ng maraming taon ng trabaho ni ang pangkat ng pananaliksik A.D. Sakharov. Ang pagsabog ay kumulog sa taas na 4 na kilometro, at ang shock wave ay naitala ng tatlong beses ng mga instrumento sa buong mundo. Sa kabila ng katotohanan na ang pagsubok ay hindi nagbubunyag ng anumang mga pagkabigo, ang bomba ay hindi kailanman pumasok sa serbisyo. Ngunit ang mismong katotohanan na ang mga Sobyet ay nagtataglay ng gayong mga sandata ay gumawa ng isang hindi maalis na impresyon sa buong mundo, at sa Estados Unidos ay tumigil sila sa pagkuha ng tonelada ng nuclear arsenal. Sa Russia naman, nagpasya silang tumanggi na ilagay ang mga hydrogen warhead sa tungkulin sa labanan.
Ang isang bomba ng hydrogen ay ang pinaka kumplikadong teknikal na aparato, ang pagsabog nito ay nangangailangan ng isang serye ng mga sunud-sunod na proseso.
Una, ang pagsabog ng initiator charge na matatagpuan sa loob ng shell ng VB (miniature atomic bomb) ay nangyayari, na nagreresulta sa isang malakas na paglabas ng mga neutron at ang paglikha ng isang mataas na temperatura na kinakailangan upang simulan ang thermonuclear fusion sa pangunahing singil. Magsisimula ang napakalaking neutron bombardment ng lithium deuteride insert (nakuha sa pamamagitan ng pagsasama ng deuterium sa lithium-6 isotope).
Sa ilalim ng impluwensya ng mga neutron, ang lithium-6 ay nahahati sa tritium at helium. Ang atomic fuse sa kasong ito ay nagiging pinagmumulan ng mga materyales na kinakailangan para sa paglitaw ng thermonuclear fusion sa mismong pinasabog na bomba.
Ang pinaghalong tritium at deuterium ay nag-trigger ng thermonuclear reaction, na nagreresulta sa mabilis na pagtaas ng temperatura sa loob ng bomba, at parami nang parami ang hydrogen na kasangkot sa proseso.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang bomba ng hydrogen ay nagpapahiwatig ng isang napakabilis na daloy ng mga prosesong ito (ang aparato ng pagsingil at ang layout ng mga pangunahing elemento ay nag-aambag dito), na mukhang madalian sa tagamasid.
Superbomb: Fission, Fusion, Fission
Ang pagkakasunud-sunod ng mga proseso na inilarawan sa itaas ay nagtatapos pagkatapos ng pagsisimula ng reaksyon ng deuterium na may tritium. Dagdag pa, napagpasyahan na gumamit ng nuclear fission, at hindi ang pagsasanib ng mas mabibigat. Matapos ang pagsasanib ng tritium at deuterium nuclei, ang libreng helium at mabilis na mga neutron ay pinakawalan, ang enerhiya nito ay sapat na upang simulan ang simula ng fission ng uranium-238 nuclei. Maaaring hatiin ng mga mabilis na neutron ang mga atomo mula sa uranium shell ng isang superbomb. Ang fission ng isang tonelada ng uranium ay bumubuo ng enerhiya ng order na 18 Mt. Sa kasong ito, ang enerhiya ay ginugol hindi lamang sa paglikha ng isang paputok na alon at ang pagpapalabas ng napakalaking dami ng init. Ang bawat uranium atom ay nabubulok sa dalawang radioactive na "fragment". Ang isang buong "palumpon" ay nabuo mula sa iba't ibang elemento ng kemikal (hanggang 36) at humigit-kumulang dalawang daang radioactive isotopes. Ito ay para sa kadahilanang ito na maraming radioactive fallout ang nabuo, na naitala daan-daang kilometro mula sa sentro ng pagsabog.
Matapos ang pagbagsak ng Iron Curtain, nalaman na sa USSR ay binalak nilang bumuo ng "Tsar Bomb", na may kapasidad na 100 Mt. Dahil sa ang katunayan na sa oras na iyon ay walang sasakyang panghimpapawid na may kakayahang magdala ng napakalaking singil, ang ideya ay inabandona sa pabor ng isang 50 Mt na bomba.
Mga kahihinatnan ng pagsabog ng hydrogen bomb
shock wave
Ang pagsabog ng isang hydrogen bomb ay nagsasangkot ng malakihang pagkawasak at mga kahihinatnan, at ang pangunahing (halata, direktang) epekto ay may tatlong beses na kalikasan. Ang pinaka-halata sa lahat ng direktang epekto ay ang ultra-high intensity shock wave. Ang mapanirang kakayahan nito ay bumababa sa distansya mula sa epicenter ng pagsabog, at depende rin sa kapangyarihan ng bomba mismo at sa taas kung saan ang singil ay sumabog.
thermal effect
Ang epekto ng thermal impact ng isang pagsabog ay nakasalalay sa parehong mga kadahilanan tulad ng lakas ng shock wave. Ngunit isa pa ang idinagdag sa kanila - ang antas ng transparency ng mga masa ng hangin. Ang hamog na ulap o kahit isang bahagyang pagkulimlim ay kapansin-pansing binabawasan ang radius ng pinsala, kung saan ang isang thermal flash ay maaaring magdulot ng malubhang paso at pagkawala ng paningin. Ang pagsabog ng isang hydrogen bomb (higit sa 20 Mt) ay bumubuo ng isang hindi kapani-paniwalang dami ng thermal energy, sapat upang matunaw ang kongkreto sa layo na 5 km, sumingaw ang halos lahat ng tubig mula sa isang maliit na lawa sa layo na 10 km, sirain ang lakas-tao ng kaaway , kagamitan at mga gusali sa parehong distansya . Sa gitna, ang isang funnel ay nabuo na may diameter na 1-2 km at isang lalim na hanggang 50 m, na natatakpan ng isang makapal na layer ng vitreous mass (ilang metro ng mga bato na may mataas na nilalaman ng buhangin ay natutunaw halos kaagad, nagiging salamin).
Ayon sa mga kalkulasyon mula sa mga pagsubok sa totoong mundo, ang mga tao ay may 50% na posibilidad na manatiling buhay kung sila ay:
- Matatagpuan ang mga ito sa isang reinforced concrete shelter (underground) 8 km mula sa epicenter ng pagsabog (EV);
- Matatagpuan ang mga ito sa mga gusali ng tirahan sa layong 15 km mula sa EW;
- Makikita nila ang kanilang mga sarili sa isang bukas na lugar sa layo na higit sa 20 km mula sa EV kung sakaling mahina ang visibility (para sa isang "malinis" na kapaligiran, ang pinakamababang distansya sa kasong ito ay 25 km).
Sa layo mula sa EV, tumataas din nang husto ang posibilidad na manatiling buhay sa mga taong nasa bukas na lugar. Kaya, sa layo na 32 km, ito ay magiging 90-95%. Ang radius na 40-45 km ang limitasyon para sa pangunahing epekto mula sa pagsabog.
Bola ng apoy
Ang isa pang halatang epekto mula sa pagsabog ng isang bomba ng hydrogen ay ang mga self-sustaining firestorm (mga bagyo), na nabuo dahil sa pagkakasangkot ng napakalaking masa ng nasusunog na materyal sa fireball. Ngunit, sa kabila nito, ang pinaka-mapanganib na resulta ng pagsabog sa mga tuntunin ng epekto ay ang radiation pollution ng kapaligiran para sa sampu-sampung kilometro sa paligid.
Fallout
Ang bolang apoy na lumitaw pagkatapos ng pagsabog ay mabilis na napuno ng mga radioactive na particle sa napakalaking dami (mga produkto ng pagkabulok ng mabibigat na nuclei). Ang laki ng mga particle ay napakaliit na kapag sila ay nakarating sa itaas na mga layer ng atmospera, sila ay maaaring manatili doon para sa isang mahabang panahon. Lahat ng naabot ng bolang apoy sa ibabaw ng lupa ay agad na nagiging abo at alikabok, at pagkatapos ay iginuhit sa nagniningas na haligi. Hinahalo ng mga flame vortices ang mga particle na ito na may mga sisingilin na particle, na bumubuo ng isang mapanganib na halo ng radioactive dust, ang proseso ng sedimentation ng mga butil na umaabot sa mahabang panahon.
Ang magaspang na alikabok ay mabilis na naninirahan, ngunit ang pinong alikabok ay dinadala ng mga agos ng hangin sa malalayong distansya, na unti-unting nahuhulog mula sa bagong nabuong ulap. Sa malapit na paligid ng EW, ang pinakamalaki at pinakamaraming sinisingil na mga particle ay naninirahan, daan-daang kilometro mula dito, maaari pa ring makita ang mga particle ng abo na nakikita ng mata. Sila ang bumubuo ng isang nakamamatay na takip, ilang sentimetro ang kapal. Ang sinumang lalapit sa kanya ay may panganib na makatanggap ng malubhang dosis ng radiation.
Ang mga maliliit at hindi makilalang mga particle ay maaaring "mag-hover" sa atmospera sa loob ng maraming taon, paulit-ulit na umiikot sa Earth. Sa oras na bumagsak sila sa ibabaw, halos nawawala ang kanilang radyaktibidad. Ang pinaka-mapanganib ay ang strontium-90, na may kalahating buhay na 28 taon at bumubuo ng matatag na radiation sa buong panahong ito. Ang hitsura nito ay tinutukoy ng mga instrumento sa buong mundo. "Paglapag" sa damo at mga dahon, nagiging kasangkot ito sa mga kadena ng pagkain. Para sa kadahilanang ito, ang strontium-90, na naipon sa mga buto, ay matatagpuan sa mga tao na libu-libong kilometro mula sa mga site ng pagsubok. Kahit na ang nilalaman nito ay napakaliit, ang pag-asam ng pagiging isang "polygon para sa pag-iimbak ng radioactive na basura" ay hindi maganda para sa isang tao, na humahantong sa pagbuo ng mga buto malignant neoplasms. Sa mga rehiyon ng Russia (pati na rin sa iba pang mga bansa) na malapit sa mga lugar ng pagsubok na paglulunsad ng mga bomba ng hydrogen, ang isang pagtaas ng radioactive na background ay sinusunod pa rin, na muling nagpapatunay sa kakayahan ng ganitong uri ng armas na mag-iwan ng mga makabuluhang kahihinatnan.
H-bomb na video
Kung mayroon kang anumang mga katanungan - iwanan ang mga ito sa mga komento sa ibaba ng artikulo. Kami o ang aming mga bisita ay magiging masaya na sagutin ang mga ito.
Noong Agosto 12, 1953, sa 7:30 ng umaga, sinubukan ang unang bomba ng hydrogen ng Sobyet sa Semipalatinsk test site, na may pangalan ng serbisyo na "Product RDS‑6c". Ito ang ikaapat na pagsubok ng Sobyet sa isang sandatang nuklear.
Ang simula ng unang gawain sa thermonuclear program sa USSR ay nagsimula noong 1945. Pagkatapos ay natanggap ang impormasyon tungkol sa pagsasaliksik na isinasagawa sa Estados Unidos sa problemang thermonuclear. Ang mga ito ay pinasimulan ng American physicist na si Edward Teller noong 1942. Ang konsepto ng mga sandatang thermonuclear ng Teller ay kinuha bilang batayan, na nakatanggap ng pangalang "pipe" sa mga lupon ng mga siyentipikong nukleyar ng Sobyet - isang cylindrical na lalagyan na may likidong deuterium, na dapat na pinainit ng pagsabog ng isang panimulang aparato tulad ng isang maginoo. bomba atomika. Noong 1950 lamang, nalaman ng mga Amerikano na ang "pipe" ay walang pag-asa, at nagpatuloy sila sa pagbuo ng iba pang mga disenyo. Ngunit sa oras na ito, ang mga physicist ng Sobyet ay nakapag-iisa nang nakabuo ng isa pang konsepto ng mga sandatang thermonuclear, na sa lalong madaling panahon - noong 1953 - ay humantong sa tagumpay.
Nakaisip si Andrei Sakharov ng isang alternatibong pamamaraan para sa bomba ng hydrogen. Ang bomba ay batay sa ideya ng "puff" at ang paggamit ng lithium-6 deuteride. Binuo sa KB-11 (ngayon ay ang lungsod ng Sarov, dating Arzamas-16, rehiyon ng Nizhny Novgorod), ang RDS-6s thermonuclear charge ay isang spherical system ng mga layer ng uranium at thermonuclear fuel na napapalibutan ng isang kemikal na paputok.
Upang madagdagan ang paglabas ng enerhiya ng singil, ginamit ang tritium sa disenyo nito. Ang pangunahing gawain sa paglikha ng naturang sandata ay ang paggamit ng enerhiya na inilabas sa panahon ng pagsabog ng atomic bomb upang magpainit at magsunog ng mabigat na hydrogen - deuterium, upang magsagawa ng mga thermonuclear reaction na may pagpapalabas ng enerhiya na maaaring suportahan ang kanilang mga sarili. Upang madagdagan ang proporsyon ng "nasunog" na deuterium, iminungkahi ni Sakharov na palibutan ang deuterium ng isang shell ng ordinaryong natural na uranium, na dapat magpabagal sa pagpapalawak at, pinaka-mahalaga, makabuluhang taasan ang density ng deuterium. Ang phenomenon ng ionization compression ng thermonuclear fuel, na naging batayan ng unang Soviet hydrogen bomb, ay tinatawag pa ring "saccharization".
Ayon sa mga resulta ng trabaho sa unang bomba ng hydrogen, natanggap ni Andrei Sakharov ang pamagat ng Hero of Socialist Labor at laureate ng Stalin Prize.
Ang "Product RDS-6s" ay ginawa sa anyo ng isang transportable na bomba na tumitimbang ng 7 tonelada, na inilagay sa bomb hatch ng Tu-16 bomber. Bilang paghahambing, ang bombang nilikha ng mga Amerikano ay tumitimbang ng 54 tonelada at kasing laki ng tatlong palapag na bahay.
Upang masuri ang mapanirang epekto ng bagong bomba, isang lungsod ang itinayo sa Semipalatinsk test site mula sa mga gusaling pang-industriya at administratibo. Sa kabuuan, mayroong 190 iba't ibang mga istraktura sa field. Sa pagsubok na ito, sa unang pagkakataon, ginamit ang mga vacuum intake ng mga radiochemical sample, na awtomatikong nagbubukas sa ilalim ng pagkilos ng shock wave. Sa kabuuan, 500 iba't ibang mga aparato sa pagsukat, pagre-record at paggawa ng pelikula na naka-install sa mga casemate sa ilalim ng lupa at mga solidong istruktura sa lupa ang inihanda para sa pagsubok sa mga RDS-6. Aviation at teknikal na suporta ng mga pagsubok - pagsukat ng presyon ng shock wave sa sasakyang panghimpapawid sa hangin sa oras ng pagsabog ng produkto, air sampling mula sa radioactive cloud, aerial photography ng lugar ay isinagawa ng isang espesyal na flight yunit. Ang bomba ay pinasabog nang malayuan, sa pamamagitan ng pagbibigay ng signal mula sa remote control, na matatagpuan sa bunker.
Napagpasyahan na gumawa ng pagsabog sa isang steel tower na 40 metro ang taas, ang singil ay matatagpuan sa taas na 30 metro. Ang radioactive na lupa mula sa mga nakaraang pagsubok ay inalis sa isang ligtas na distansya, ang mga espesyal na istruktura ay itinayo muli sa kanilang sariling mga lugar sa mga lumang pundasyon, isang bunker ay itinayo 5 metro mula sa tore upang mag-install ng mga kagamitan na binuo sa Institute of Chemical Physics ng USSR Academy of Sciences , na nagrerehistro ng mga prosesong thermonuclear.
Ang mga kagamitang militar ng lahat ng uri ng tropa ay na-install sa larangan. Sa panahon ng mga pagsubok, ang lahat ng pang-eksperimentong istruktura sa loob ng radius na hanggang apat na kilometro ay nawasak. Ang pagsabog ng isang hydrogen bomb ay maaaring ganap na sirain ang isang lungsod na 8 kilometro ang lapad. Ang mga epekto sa kapaligiran ng pagsabog ay kakila-kilabot: ang unang pagsabog ay nagkakahalaga ng 82% ng strontium-90 at 75% ng caesium-137.
Ang lakas ng bomba ay umabot sa 400 kilotons, 20 beses na mas mataas kaysa sa mga unang bomba ng atom sa USA at USSR.
Ang gawain sa paglikha ng hydrogen bomb ay ang unang intelektwal na "labanan ng talino" sa mundo sa isang tunay na pandaigdigang saklaw. Ang paglikha ng bomba ng hydrogen ay nagpasimula ng paglitaw ng ganap na mga bagong pang-agham na lugar - ang pisika ng mataas na temperatura ng plasma, ang pisika ng napakataas na densidad ng enerhiya, at ang pisika ng maanomalyang presyon. Sa kauna-unahang pagkakataon sa kasaysayan ng sangkatauhan, ginamit ang mathematical modelling sa isang malaking sukat.
Ang paggawa sa "produkto ng RDS-6s" ay lumikha ng isang pang-agham at teknikal na reserba, na pagkatapos ay ginamit sa pagbuo ng isang walang kapantay na mas advanced na bomba ng hydrogen ng isang panimula na bagong uri - isang bomba ng hydrogen na may dalawang yugto na disenyo.
Ang hydrogen bomb na dinisenyo ni Sakharov ay hindi lamang naging seryosong kontraargumento sa komprontasyong pampulitika sa pagitan ng USA at USSR, ngunit naging sanhi din ng mabilis na pag-unlad ng mga kosmonautika ng Sobyet sa mga taong iyon. Ito ay pagkatapos ng matagumpay na mga pagsubok sa nuklear na ang Korolev Design Bureau ay nakatanggap ng isang mahalagang gawain ng gobyerno upang bumuo ng isang intercontinental ballistic missile upang maihatid ang nilikha na singil sa target. Sa hinaharap, ang rocket, na tinatawag na "pito", ay inilunsad sa kalawakan ang unang artipisyal na satellite ng Earth, at dito inilunsad ang unang kosmonaut ng planeta, si Yuri Gagarin.
Ang materyal ay inihanda batay sa impormasyon mula sa mga bukas na mapagkukunan
Noong Enero 16, 1963, inihayag ni Nikita Khrushchev ang paglikha ng isang bomba ng hydrogen sa USSR. At ito ay isa pang pagkakataon upang alalahanin ang laki ng mapangwasak na mga kahihinatnan nito at ang banta ng mga sandata ng malawakang pagkawasak.
Noong Enero 16, 1963, inihayag ni Nikita Khrushchev na ang isang bomba ng hydrogen ay nilikha sa USSR, pagkatapos nito ay itinigil ang mga pagsubok sa nukleyar. Ang krisis sa Caribbean noong 1962 ay nagpakita kung gaano karupok at walang pagtatanggol ang mundo laban sa backdrop ng isang nukleyar na banta, kaya sa isang walang kabuluhang karera upang sirain ang isa't isa, ang USSR at ang USA ay nagawang maabot ang isang kompromiso at pumirma sa unang kasunduan na nag-regulate. ang pagbuo ng mga sandatang nuklear, ang Nuclear Test Ban Treaty.sa atmospera, kalawakan at sa ilalim ng tubig, kung saan maraming mga bansa sa mundo ang sumunod na sumali.
Sa USSR at USA, ang mga pagsubok sa armas nukleyar ay isinagawa mula noong kalagitnaan ng 1940s. Ang teoretikal na posibilidad na makakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng thermonuclear fusion ay kilala kahit na bago ang Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Alam din na sa Germany noong 1944, isinasagawa ang trabaho upang simulan ang thermonuclear fusion sa pamamagitan ng pag-compress ng nuclear fuel gamit ang conventional explosive charges, ngunit hindi sila nagtagumpay dahil hindi nila makuha ang kinakailangang temperatura at pressures.
Sa loob ng 15 taon ng pagsubok ng mga sandatang nuklear sa USSR at USA, maraming mga pagtuklas ang ginawa sa larangan ng kimika at pisika, na humantong sa paggawa ng dalawang uri ng bomba - atomic at hydrogen. Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay bahagyang naiiba: kung ang pagsabog ng isang bomba ng atom ay humahantong sa pagkabulok ng nucleus, kung gayon ang bomba ng hydrogen ay sumabog dahil sa synthesis ng mga elemento na may pagpapakawala ng napakalaking dami ng enerhiya. Ito ang reaksyong ito na nagaganap sa loob ng mga bituin, kung saan, sa ilalim ng impluwensya ng napakataas na temperatura at napakalaking presyon, ang hydrogen nuclei ay nagbanggaan at nagsasama sa mas mabibigat na helium nuclei. Ang nagresultang halaga ng enerhiya ay sapat na upang simulan ang isang chain reaction na kinasasangkutan ng lahat ng posibleng hydrogen. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga bituin ay hindi napupunta, at ang pagsabog ng isang bomba ng hydrogen ay may gayong mapanirang kapangyarihan.
Paano ito gumagana?
Kinopya ng mga siyentipiko ang reaksyong ito gamit ang mga likidong isotopes ng hydrogen - deuterium at tritium, na nagbigay ng pangalang "hydrogen bomb". Kasunod nito, ginamit ang lithium-6 deuteride, isang solidong compound ng deuterium at isang isotope ng lithium, na sa mga kemikal na katangian nito ay isang analogue ng hydrogen. Kaya, ang lithium-6 deuteride ay isang bombang panggatong at, sa katunayan, lumalabas na mas "malinis" kaysa sa uranium-235 o plutonium, na ginagamit sa mga atomic bomb at nagdudulot ng malakas na radiation. Gayunpaman, upang magsimula ang mismong reaksyon ng hydrogen, dapat na isang bagay na napakalakas at kapansin-pansing taasan ang temperatura sa loob ng projectile, kung saan ginagamit ang isang kumbensyonal na singil sa nuklear. Ngunit ang lalagyan para sa thermonuclear fuel ay ginawa mula sa radioactive uranium-238, na pinapalitan ito ng mga layer ng deuterium, kaya naman ang mga unang bomba ng Sobyet ng ganitong uri ay tinawag na "mga layer". Ito ay dahil sa kanila na ang lahat ng nabubuhay na bagay, kahit na sa layo na daan-daang kilometro mula sa pagsabog at nakaligtas sa pagsabog, ay maaaring makatanggap ng isang dosis ng radiation na hahantong sa malubhang sakit at kamatayan.
Bakit nagiging "kabute" ang pagsabog?
Sa katunayan, ang isang ulap na hugis kabute ay isang ordinaryong pisikal na kababalaghan. Ang ganitong mga ulap ay nabuo sa panahon ng mga ordinaryong pagsabog ng sapat na lakas, sa panahon ng pagsabog ng bulkan, malakas na apoy at pagbagsak ng meteorite. Ang mainit na hangin ay palaging tumataas sa itaas ng malamig na hangin, ngunit dito ito umiinit nang napakabilis at napakalakas na ito ay tumataas sa isang nakikitang haligi, pumipihit sa isang annular vortex at humihila ng isang "binti" sa likod nito - isang haligi ng alikabok at usok mula sa ibabaw ng ang mundo. Tumataas, unti-unting lumalamig ang hangin, nagiging parang ordinaryong ulap dahil sa condensation ng water vapor. Gayunpaman, hindi lang iyon. Mas mapanganib para sa mga tao shock wave, diverging sa kahabaan ng ibabaw ng lupa mula sa epicenter ng pagsabog kasama ang isang bilog na may radius na hanggang 700 km, at radioactive fallout na bumabagsak mula sa mismong ulap ng kabute.
60 bomba ng hydrogen ng Sobyet
Hanggang 1963, higit sa 200 pagsabog ng pagsubok sa nukleyar ang isinagawa sa USSR, 60 sa mga ito ay thermonuclear, iyon ay, sa kasong ito, hindi isang bomba ng atom, ngunit isang bomba ng hydrogen ang sumabog. Tatlo o apat na eksperimento ang maaaring isagawa sa mga lugar ng pagsubok bawat araw, kung saan pinag-aralan ang dinamika ng pagsabog, mga kapansin-pansing kakayahan, at potensyal na pinsala sa kaaway.
Ang unang prototype ay pinasabog noong Agosto 27, 1949, at ang huling pagsubok ng isang sandatang nuklear sa USSR ay ginawa noong Disyembre 25, 1962. Ang lahat ng mga pagsubok ay naganap pangunahin sa dalawang site - sa Semipalatinsk test site o "Siyap", na matatagpuan sa teritoryo ng Kazakhstan, at sa Novaya Zemlya, isang arkipelago sa Arctic Ocean.
Agosto 12, 1953: Ang unang pagsubok ng bomba ng hydrogen sa USSR
Ang unang pagsabog ng hydrogen ay isinagawa sa Estados Unidos noong 1952 sa Eniwetok Atoll. Doon ay nagsagawa sila ng pagsabog ng isang singil na may kapasidad na 10.4 megatons, na 450 beses ang lakas ng bomba ng Fat Man na ibinagsak sa Nagasaki. Gayunpaman, imposibleng tawagan ang device na ito ng bomba sa totoong kahulugan ng salita. Ito ay isang tatlong palapag na gusali na puno ng likidong deuterium.
Ngunit ang unang thermonuclear na sandata sa USSR ay nasubok noong Agosto 1953 sa Semipalatinsk test site. Isa na itong totoong bomba na ibinagsak mula sa isang eroplano. Ang proyekto ay binuo noong 1949 (kahit na bago nasubukan ang unang bombang nuklear ng Sobyet) nina Andrei Sakharov at Yuli Khariton. Ang lakas ng pagsabog ay katumbas ng 400 kilotons, ngunit ipinakita ng mga pag-aaral na ang kapangyarihan ay maaaring tumaas sa 750 kilotons, dahil 20% lamang ng gasolina ang naubos sa isang thermonuclear reaction.
Ang pinakamalakas na bomba sa mundo
Ang pinakamalakas na pagsabog sa kasaysayan ay pinasimulan ng isang grupo ng mga nuclear physicist na pinamumunuan ng Academician ng USSR Academy of Sciences I.V. Kurchatov noong Oktubre 30, 1961 sa Dry Nose training ground sa Novaya Zemlya archipelago. Ang nasusukat na lakas ng pagsabog ay 58.6 megatons, na maraming beses na mas mataas kaysa sa lahat ng mga eksperimentong pagsabog na isinagawa sa teritoryo ng USSR o USA. Ito ay orihinal na binalak na ang bomba ay magiging mas malaki at mas malakas, ngunit walang isang sasakyang panghimpapawid na maaaring magtaas ng mas maraming timbang sa hangin.
Ang fireball ng pagsabog ay umabot sa radius na humigit-kumulang 4.6 kilometro. Sa teorya, maaari itong lumaki sa ibabaw ng lupa, ngunit napigilan ito ng isang nakalarawan na shock wave, na nag-angat sa ilalim ng bola at itinapon ito mula sa ibabaw. Ang pagsabog ng nuclear mushroom ay tumaas sa taas na 67 kilometro (para sa paghahambing: lumipad ang modernong pampasaherong sasakyang panghimpapawid sa taas na 8-11 kilometro). Ang kapansin-pansing alon ng presyur sa atmospera na lumitaw bilang resulta ng pagsabog ay umikot sa globo ng tatlong beses, kumalat sa loob lamang ng ilang segundo, at ang sound wave ay umabot sa Isla ng Dikson sa layo na mga 800 kilometro mula sa sentro ng pagsabog (ang distansya mula sa Moscow hanggang St. Petersburg). Lahat ng nasa layong dalawa o tatlong kilometro ay kontaminado ng radiation.
Sergey LESKOV
Noong Agosto 12, 1953, ang unang bomba ng hydrogen sa mundo ay nasubok sa lugar ng pagsubok ng Semipalatinsk. Ito ang ikaapat na pagsubok ng Sobyet sa isang sandatang nuklear. Ang lakas ng bomba, na mayroong lihim na code na "RDS-6 s product," ay umabot sa 400 kilotons, 20 beses na higit pa kaysa sa mga unang atomic bomb sa USA at USSR. Matapos ang pagsubok, lumingon si Kurchatov sa 32-taong-gulang na si Sakharov na may malalim na pagyuko: "Salamat, ang tagapagligtas ng Russia!"
Alin ang mas maganda - Bee Line o MTS? Isa sa mga pinaka-pinipilit na isyu ng pang-araw-araw na buhay ng Russia. Kalahating siglo na ang nakalilipas, sa isang makitid na bilog ng mga nuclear physicist, ang tanong ay pantay na talamak: alin ang mas mahusay - isang bomba ng atom o isang bomba ng hydrogen, na thermonuclear din? Ang atomic bomb, na ginawa ng mga Amerikano noong 1945, at ginawa natin noong 1949, ay batay sa prinsipyo ng pagpapakawala ng napakalaking enerhiya sa pamamagitan ng paghahati ng mabibigat na nuclei ng uranium o artipisyal na plutonium. Ang isang thermonuclear bomb ay binuo sa ibang prinsipyo: ang enerhiya ay inilabas sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga light isotopes ng hydrogen, deuterium at tritium. Ang mga materyal na batay sa magaan na elemento ay walang kritikal na masa, na isang pangunahing hamon sa disenyo sa atomic bomb. Bilang karagdagan, ang synthesis ng deuterium at tritium ay naglalabas ng 4.2 beses na mas maraming enerhiya kaysa sa fission ng nuclei ng parehong masa ng uranium-235. Sa madaling salita, ang hydrogen bomb ay isang mas malakas na sandata kaysa sa atomic bomb.
Sa mga taong iyon, ang mapanirang kapangyarihan ng bomba ng hydrogen ay hindi nakakatakot sa sinuman sa mga siyentipiko. Ang mundo ay pumasok sa panahon ng Cold War, ang McCarthyism ay nagngangalit sa Estados Unidos, at isa pang alon ng mga paghahayag ang tumaas sa USSR. Si Pyotr Kapitsa lamang ang nagpapahintulot sa kanyang sarili na mag-demarches, na hindi man lang nagpakita sa solemne na pagpupulong sa Academy of Sciences sa okasyon ng ika-70 kaarawan ni Stalin. Ang tanong ng kanyang pagpapatalsik mula sa ranggo ng akademya ay tinalakay, ngunit ang sitwasyon ay nai-save ng Pangulo ng Academy of Sciences na si Sergei Vavilov, na nabanggit na ang unang hindi kasama ay ang klasikong manunulat na si Sholokhov, na umiiwas sa lahat ng mga pagpupulong nang walang pagbubukod.
Sa paglikha ng atomic bomb, tulad ng alam mo, nakatulong ang data ng katalinuhan sa mga siyentipiko. Ngunit ang aming mga ahente ay halos masira ang bomba ng hydrogen. Ang impormasyong nakuha mula sa sikat na Klaus Fuchs ay humantong sa isang dead end para sa parehong mga Amerikano at Sobyet na pisiko. Ang grupo sa ilalim ng utos ni Zeldovich ay nawala ng 6 na taon upang suriin ang maling data. Ang katalinuhan ay nagbigay ng opinyon ng sikat na Niels Bohr tungkol sa unreality ng "superbomb". Ngunit ang USSR ay may sariling mga ideya, upang patunayan ang mga prospect kung saan kina Stalin at Beria, na "hinahabol" ang atomic bomb nang may lakas at pangunahing, ay hindi madali at mapanganib. Ang pangyayaring ito ay hindi dapat kalimutan sa walang bunga at hangal na mga pagtatalo tungkol sa kung sino ang mas nagsumikap sa mga sandatang nuklear - Sobyet na katalinuhan o agham ng Sobyet.
Ang gawain sa hydrogen bomb ay ang unang intelektwal na lahi sa kasaysayan ng tao. Upang lumikha ng isang bomba atomika, mahalaga, una sa lahat, upang malutas ang mga problema sa engineering, upang ilunsad ang malakihang trabaho sa mga minahan at pinagsama. Ang hydrogen bomb, sa kabilang banda, ay humantong sa paglitaw ng mga bagong pang-agham na lugar - ang pisika ng mataas na temperatura ng plasma, ang pisika ng napakataas na densidad ng enerhiya, at ang pisika ng maanomalyang presyon. Sa unang pagkakataon kailangan kong gumamit ng tulong sa pagmomolde ng matematika. Nahuhuli sa Estados Unidos sa larangan ng mga kompyuter (ginagamit na ang mga device ni von Neumann sa ibang bansa), binayaran ng aming mga siyentipiko ang mga mapanlikhang pamamaraan ng pagkalkula sa mga primitive na arithmometer.
Sa madaling salita, ito ang unang labanan ng talino sa mundo. At ang USSR ay nanalo sa labanang ito. Si Andrei Sakharov, isang ordinaryong empleyado ng grupong Zeldovich, ay gumawa ng alternatibong pamamaraan para sa bomba ng hydrogen. Noong 1949, iminungkahi niya ang orihinal na ideya ng tinatawag na "puff", kung saan ang murang uranium-238 ay ginamit bilang isang epektibong materyal na nuklear, na itinuturing na basura sa paggawa ng uranium na may grade-sa-sandatang. Ngunit kung ang "basura" na ito ay binomba ng fusion neutrons, na 10 beses na mas maraming enerhiya kaysa sa fission neutrons, ang uranium-238 ay magsisimulang mag-fission at ang halaga ng paggawa ng bawat kiloton ay bumababa nang maraming beses. Ang phenomenon ng ionization compression ng thermonuclear fuel, na naging batayan ng unang Soviet hydrogen bomb, ay tinatawag pa ring "saccharization". Iminungkahi ni Vitaly Ginzburg ang lithium deuteride bilang panggatong.
Ang trabaho sa atomic at hydrogen bomba ay nagpatuloy nang magkatulad. Bago pa man ang atomic bomb test noong 1949, ipinaalam nina Vavilov at Khariton kay Beria ang tungkol sa "sloika". Matapos ang kasumpa-sumpa na direktiba ni Pangulong Truman noong unang bahagi ng 1950, sa isang pulong ng Espesyal na Komite na pinamumunuan ni Beria, napagpasyahan na pabilisin ang trabaho sa disenyo ng Sakharov na may katumbas na TNT na 1 megaton at isang panahon ng pagsubok noong 1954.
Noong Nobyembre 1, 1952, sa Elugelub Atoll, sinubukan ng Estados Unidos ang Mike thermonuclear device na may paglabas ng enerhiya na 10 megatons, 500 beses na mas malakas kaysa sa bombang ibinagsak sa Hiroshima. Gayunpaman, ang "Mike" ay hindi isang bomba - isang higanteng istraktura na kasing laki ng dalawang palapag na bahay. Ngunit kamangha-mangha ang lakas ng pagsabog. Ang neutron flux ay napakahusay na dalawang bagong elemento, einsteinium at fermium, ay natuklasan.
Lahat ng pwersa ay itinapon sa hydrogen bomb. Ang gawain ay hindi pinabagal alinman sa pagkamatay ni Stalin o sa pag-aresto kay Beria. Sa wakas, noong Agosto 12, 1953, ang unang bomba ng hydrogen sa mundo ay nasubok sa Semipalatinsk. Ang mga kahihinatnan sa kapaligiran ay kakila-kilabot. Ang bahagi ng unang pagsabog para sa buong panahon ng nuclear test sa Semipalatinsk ay nagkakahalaga ng 82% ng strontium-90 at 75% ng cesium-137. Ngunit pagkatapos ay walang nag-isip tungkol sa radioactive contamination, pati na rin ang tungkol sa ekolohiya sa pangkalahatan.
Ang unang hydrogen bomb ang dahilan ng mabilis na pag-unlad ng Soviet cosmonautics. Matapos ang mga pagsubok sa nuklear, ang Korolyov Design Bureau ay binigyan ng gawain ng pagbuo ng isang intercontinental ballistic missile para sa singil na ito. Ang rocket na ito, na tinatawag na "pito", ay naglunsad ng unang artipisyal na satellite ng Earth sa kalawakan, at ang unang kosmonaut ng planeta, si Yuri Gagarin, ay inilunsad dito.
Noong Nobyembre 6, 1955, ang pagsubok ng isang bomba ng hydrogen na bumaba mula sa isang sasakyang panghimpapawid ng Tu-16 ay isinagawa sa unang pagkakataon. Sa Estados Unidos, ang pagbagsak ng bomba ng hydrogen ay hindi naganap hanggang Mayo 21, 1956. Ngunit ito ay lumabas na ang unang bomba ni Andrei Sakharov ay isang dead end din, at hindi na ito nasubok muli. Kahit na mas maaga, noong Marso 1, 1954, malapit sa Bikini Atoll, pinasabog ng Estados Unidos ang isang singil ng hindi naririnig na kapangyarihan - 15 megatons. Ito ay batay sa ideya ng Teller at Ulam tungkol sa compression ng isang thermonuclear assembly hindi sa pamamagitan ng mekanikal na enerhiya at isang neutron flux, ngunit sa pamamagitan ng radiation ng unang pagsabog, ang tinatawag na initiator. Matapos ang pagsubok, na naging mga kaswalti sa populasyon ng sibilyan, hiniling ni Igor Tamm na talikuran ng kanyang mga kasamahan ang lahat ng nakaraang ideya, maging ang pambansang pagmamalaki ng "sloika" at humanap ng panimulang bagong paraan: "Lahat ng nagawa natin sa ngayon ay sa walang silbi kahit kanino. Kami ay walang trabaho. Sigurado ako na sa ilang buwan ay maaabot natin ang layunin.”
At sa tagsibol ng 1954, ang mga physicist ng Sobyet ay nagkaroon ng ideya ng isang paputok na initiator. Ang may-akda ng ideya ay kabilang kina Zeldovich at Sakharov. Noong Nobyembre 22, 1955, ang isang Tu-16 ay naghulog ng isang bomba na may kapasidad na disenyo na 3.6 megatons sa ibabaw ng site ng pagsubok ng Semipalatinsk. Sa mga pagsubok na ito, may mga patay, ang radius ng pagkawasak ay umabot sa 350 km, nagdusa ang Semipalatinsk.
Sa unahan ay isang nuclear arm race. Ngunit noong 1955 naging malinaw na ang USSR ay nakamit ang nuclear parity sa Estados Unidos.
HYDROGEN BOMB, isang sandata ng mahusay na mapanirang kapangyarihan (sa pagkakasunud-sunod ng mga megaton sa katumbas ng TNT), ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay batay sa thermonuclear fusion reaction ng light nuclei. Ang pinagmumulan ng enerhiya ng pagsabog ay mga prosesong katulad ng nangyayari sa Araw at iba pang mga bituin.
Noong 1961, naganap ang pinakamalakas na pagsabog ng hydrogen bomb.
Noong umaga ng Oktubre 30 sa 11:32 a.m. isang bomba ng hydrogen na may kapasidad na 50 milyong tonelada ng TNT ang pinasabog sa Novaya Zemlya sa lugar ng Mityushi Bay sa taas na 4000 m sa ibabaw ng lupa.
Sinubukan ng Unyong Sobyet ang pinakamakapangyarihang thermonuclear device sa kasaysayan. Kahit na sa "kalahati" na bersyon (at ang pinakamataas na kapangyarihan ng naturang bomba ay 100 megatons), ang enerhiya ng pagsabog ay sampung beses na mas mataas kaysa sa kabuuang lakas ng lahat ng mga eksplosibo na ginamit ng lahat ng naglalabanang partido noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig (kabilang ang ibinagsak ang atomic bomb sa Hiroshima at Nagasaki). Ang shock wave mula sa pagsabog ay umikot sa mundo ng tatlong beses, ang unang pagkakataon sa loob ng 36 na oras at 27 minuto.
Ang flash ng liwanag ay napakaliwanag na, sa kabila ng patuloy na pag-ulap, ito ay nakikita kahit mula sa command post sa nayon ng Belushya Guba (halos 200 km ang layo mula sa sentro ng pagsabog). Ang ulap ng kabute ay tumaas sa taas na 67 km. Sa oras ng pagsabog, habang ang bomba ay dahan-dahang bumababa sa isang malaking parasyut mula sa taas na 10500 hanggang sa kinakalkula na punto ng pagsabog, ang Tu-95 carrier aircraft kasama ang mga tripulante at ang kumander nito, si Major Andrei Yegorovich Durnovtsev, ay nasa loob na. ang safe zone. Bumalik ang kumander sa kanyang paliparan bilang isang tenyente koronel, Bayani ng Unyong Sobyet. Sa isang inabandunang nayon - 400 km mula sa sentro ng lindol - nawasak ang mga kahoy na bahay, at ang mga bahay na bato ay nawala ang kanilang mga bubong, bintana at pintuan. Para sa maraming daan-daang kilometro mula sa site ng pagsubok, bilang resulta ng pagsabog, ang mga kondisyon para sa pagpasa ng mga radio wave ay nagbago nang halos isang oras, at ang mga komunikasyon sa radyo ay tumigil.
Ang bomba ay dinisenyo ni V.B. Adamsky, Yu.N. Smirnov, A.D. Sakharov, Yu.N. Babaev at Yu.A. Trutnev (kung saan si Sakharov ay iginawad sa ikatlong medalya ng Bayani ng Socialist Labor). Ang masa ng "aparato" ay 26 tonelada; isang espesyal na binagong Tu-95 na strategic bomber ang ginamit upang ihatid at ihulog ito.
Ang "superbomb", gaya ng tawag dito ni A. Sakharov, ay hindi magkasya sa bomb bay ng sasakyang panghimpapawid (ang haba nito ay 8 metro at ang diameter nito ay mga 2 metro), kaya ang hindi-kapangyarihan na bahagi ng fuselage ay pinutol at isang espesyal na Ang mekanismo ng pag-aangat at isang aparato para sa paglakip ng bomba ay inimuntar; habang nasa byahe, lumalabas pa rin ito ng higit sa kalahati. Ang buong katawan ng sasakyang panghimpapawid, maging ang mga talim ng mga propeller nito, ay natatakpan ng isang espesyal na puting pintura na nagpoprotekta laban sa isang flash ng liwanag sa panahon ng pagsabog. Ang katawan ng kasamang sasakyang panghimpapawid ng laboratoryo ay natatakpan ng parehong pintura.
Ang mga resulta ng pagsabog ng singil, na nakatanggap ng pangalang "Tsar Bomba" sa Kanluran, ay kahanga-hanga:
* Ang nuclear "mushroom" ng pagsabog ay tumaas sa taas na 64 km; ang diameter ng takip nito ay umabot sa 40 kilometro.
Ang pagsabog na bolang apoy ay tumama sa lupa at halos umabot sa taas ng paglabas ng bomba (ibig sabihin, ang radius ng pagsabog na bola ng apoy ay humigit-kumulang 4.5 kilometro).
* Ang radiation ay nagdulot ng third-degree na paso sa layo na hanggang isang daang kilometro.
* Sa tuktok ng paglabas ng radiation, ang pagsabog ay umabot sa lakas ng 1% ng solar.
* Ang shock wave na resulta ng pagsabog ay umikot sa globo ng tatlong beses.
* Ang atmospheric ionization ay nagdulot ng interference ng radyo kahit na daan-daang kilometro mula sa lugar ng pagsubok sa loob ng isang oras.
* Naramdaman ng mga saksi ang epekto at nailarawan ang pagsabog sa layong isang libong kilometro mula sa sentro ng lindol. Gayundin, napanatili ng shock wave ang mapanirang kapangyarihan nito sa layong libu-libong kilometro mula sa sentro ng lindol.
* Ang acoustic wave ay umabot sa isla ng Dixon, kung saan ang blast wave ay nagpatumba sa mga bintana sa mga bahay.
Ang pampulitikang resulta ng pagsubok na ito ay ang pagpapakita ng Unyong Sobyet ng pagkakaroon ng isang walang limitasyong kapangyarihang sandata ng malawakang pagkawasak - ang maximum na megatonnage ng isang bomba mula sa Estados Unidos na nasubok noong panahong iyon ay apat na beses na mas mababa kaysa sa Tsar Bomba. Sa katunayan, ang isang pagtaas sa kapangyarihan ng isang bomba ng hydrogen ay nakakamit lamang sa pamamagitan ng pagtaas ng masa ng gumaganang materyal, upang, sa prinsipyo, walang mga kadahilanan na pumipigil sa paglikha ng isang 100-megaton o 500-megaton na bomba ng hydrogen. (Sa katunayan, ang Tsar Bomba ay idinisenyo para sa katumbas na 100-megaton; ang nakaplanong kapangyarihan ng pagsabog ay pinutol sa kalahati, ayon kay Khrushchev, "Upang hindi masira ang lahat ng salamin sa Moscow"). Sa pagsubok na ito, ipinakita ng Unyong Sobyet ang kakayahang lumikha ng bomba ng hydrogen ng anumang kapangyarihan at isang paraan ng paghahatid ng bomba sa punto ng pagsabog.
mga reaksiyong thermonuclear. Ang loob ng Araw ay naglalaman ng napakalaking dami ng hydrogen, na nasa isang estado ng superhigh compression sa temperatura na humigit-kumulang. 15,000,000 K. Sa ganoong kataas na temperatura at plasma density, ang hydrogen nuclei ay nakakaranas ng patuloy na banggaan sa isa't isa, na ang ilan ay nagtatapos sa kanilang pagsasanib at, sa huli, ang pagbuo ng mas mabibigat na helium nuclei. Ang ganitong mga reaksyon, na tinatawag na thermonuclear fusion, ay sinamahan ng pagpapalabas ng isang malaking halaga ng enerhiya. Ayon sa mga batas ng pisika, ang paglabas ng enerhiya sa panahon ng thermonuclear fusion ay dahil sa ang katunayan na kapag ang isang mas mabibigat na nucleus ay nabuo, ang bahagi ng masa ng light nuclei na kasama sa komposisyon nito ay na-convert sa isang napakalaking halaga ng enerhiya. Iyon ang dahilan kung bakit ang Araw, na may napakalaking masa, ay nawawalan ng humigit-kumulang. 100 bilyong tonelada ng bagay at naglalabas ng enerhiya, salamat sa kung saan naging posible ang buhay sa Earth.
Isotopes ng hydrogen. Ang hydrogen atom ay ang pinakasimple sa lahat ng umiiral na mga atomo. Binubuo ito ng isang proton, na siyang nucleus nito, kung saan umiikot ang isang electron. Ang maingat na pag-aaral ng tubig (H 2 O) ay nagpakita na ito ay naglalaman ng hindi gaanong halaga ng "mabigat" na tubig na naglalaman ng "mabigat na isotope" ng hydrogen - deuterium (2 H). Ang deuterium nucleus ay binubuo ng isang proton at isang neutron, isang neutral na particle na may mass na malapit sa isang proton.
Mayroong ikatlong isotope ng hydrogen, tritium, na naglalaman ng isang proton at dalawang neutron sa nucleus nito. Ang tritium ay hindi matatag at sumasailalim sa kusang radioactive decay, na nagiging isotope ng helium. Ang mga bakas ng tritium ay natagpuan sa kapaligiran ng Earth, kung saan ito ay nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga cosmic ray sa mga molekula ng gas na bumubuo sa hangin. Ang tritium ay nakuha nang artipisyal sa isang nuclear reactor sa pamamagitan ng pag-irradiate ng lithium-6 isotope na may neutron flux.
Pag-unlad ng bomba ng hydrogen. Ang isang paunang teoretikal na pagsusuri ay nagpakita na ang thermonuclear fusion ay pinakamadaling isagawa sa isang pinaghalong deuterium at tritium. Isinasaalang-alang ito, ang mga siyentipiko ng US noong unang bahagi ng 1950 ay nagsimulang magpatupad ng isang proyekto upang lumikha ng isang hydrogen bomb (HB). Ang mga unang pagsubok ng isang modelong nuclear device ay isinagawa sa Eniwetok test site noong tagsibol ng 1951; Ang thermonuclear fusion ay bahagyang lamang. Nakamit ang makabuluhang tagumpay noong Nobyembre 1, 1951, nang subukan ang isang napakalaking aparatong nuklear, na ang lakas ng pagsabog ay 4? 8 Mt sa katumbas ng TNT.
Ang unang hydrogen aerial bomb ay pinasabog sa USSR noong Agosto 12, 1953, at noong Marso 1, 1954, pinasabog ng mga Amerikano ang isang mas malakas na (mga 15 Mt) na aerial bomb sa Bikini Atoll. Simula noon, ang parehong kapangyarihan ay nagpapasabog ng mga advanced na megaton na armas.
Ang pagsabog sa Bikini Atoll ay sinamahan ng paglabas ng isang malaking halaga ng mga radioactive substance. Ang ilan sa mga ito ay nahulog daan-daang kilometro mula sa lugar ng pagsabog patungo sa Japanese fishing vessel na Lucky Dragon, habang ang iba ay sakop ang isla ng Rongelap. Dahil ang thermonuclear fusion ay gumagawa ng matatag na helium, ang radyaktibidad sa pagsabog ng isang purong hydrogen bomb ay dapat na hindi hihigit sa atomic detonator ng isang thermonuclear reaction. Gayunpaman, sa kasong isinasaalang-alang, ang hinulaang at aktwal na radioactive fallout ay makabuluhang nagkakaiba sa dami at komposisyon.
Ang mekanismo ng pagkilos ng bomba ng hydrogen. Ang pagkakasunud-sunod ng mga prosesong nagaganap sa panahon ng pagsabog ng isang hydrogen bomb ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod. Una, sumabog ang thermonuclear reaction initiator charge (isang maliit na atomic bomb) sa loob ng HB shell, na nagreresulta sa isang neutron flash at lumilikha ng mataas na temperatura na kinakailangan upang simulan ang thermonuclear fusion. Ang mga neutron ay nagbomba ng isang insert na gawa sa lithium deuteride - isang compound ng deuterium na may lithium (isang lithium isotope na may mass number na 6 ang ginagamit). Ang Lithium-6 ay nahati ng mga neutron sa helium at tritium. Kaya, ang atomic fuse ay lumilikha ng mga materyales na kailangan para sa synthesis nang direkta sa bomba mismo.
Pagkatapos ay magsisimula ang isang thermonuclear reaction sa pinaghalong deuterium at tritium, ang temperatura sa loob ng bomba ay mabilis na tumataas, na kinasasangkutan ng higit at higit pang hydrogen sa pagsasanib. Sa karagdagang pagtaas ng temperatura, maaaring magsimula ang isang reaksyon sa pagitan ng deuterium nuclei, na katangian ng isang purong hydrogen bomb. Ang lahat ng mga reaksyon, siyempre, ay nagpapatuloy nang napakabilis na ang mga ito ay itinuturing na madalian.
Dibisyon, synthesis, paghahati (superbomb). Sa katunayan, sa bomba, ang pagkakasunud-sunod ng mga proseso na inilarawan sa itaas ay nagtatapos sa yugto ng reaksyon ng deuterium na may tritium. Dagdag pa, ang mga taga-disenyo ng bomba ay ginustong gamitin hindi ang pagsasanib ng nuclei, ngunit ang kanilang fission. Ang pagsasanib ng deuterium at tritium nuclei ay gumagawa ng helium at mabilis na mga neutron, ang enerhiya na kung saan ay sapat na malaki upang maging sanhi ng fission ng uranium-238 nuclei (ang pangunahing isotope ng uranium, na mas mura kaysa sa uranium-235 na ginagamit sa conventional atomic bomb). Hinahati ng mabilis na mga neutron ang mga atomo ng uranium shell ng superbomb. Ang fission ng isang tonelada ng uranium ay lumilikha ng enerhiya na katumbas ng 18 Mt. Ang enerhiya ay napupunta hindi lamang sa pagsabog at paglabas ng init. Ang bawat uranium nucleus ay nahahati sa dalawang mataas na radioactive na "fragment". Kasama sa mga produktong fission ang 36 na magkakaibang elemento ng kemikal at halos 200 radioactive isotopes. Ang lahat ng ito ay bumubuo ng radioactive fallout na kasama ng mga pagsabog ng mga superbomb.
Dahil sa kakaibang disenyo at sa inilarawang mekanismo ng pagkilos, ang mga armas ng ganitong uri ay maaaring gawing kasing lakas hangga't ninanais. Ito ay mas mura kaysa sa mga atomic bomb na may parehong kapangyarihan.
