Cum funcționează armele nucleare. Bomba nucleară este cea mai puternică armă și forță capabilă să rezolve conflictele militare.

Natura explozivă

Nucleul de uraniu conține 92 de protoni. Uraniul natural este în principal un amestec de doi izotopi: U238 (cu 146 de neutroni în nucleu) și U235 (143 de neutroni), acesta din urmă fiind de doar 0,7% în uraniu natural. Proprietățile chimice ale izotopilor sunt absolut identice și, prin urmare, este imposibil să le separăm prin metode chimice, dar diferența de mase (235 și 238 unități) permite ca acest lucru să se facă prin metode fizice: un amestec de uranii este transformat în gaz. (hexafluorură de uraniu) și apoi pompat prin nenumărate partiții poroase. Deși izotopii uraniului nu se pot distinge nici ca aspect, nici din punct de vedere chimic, ei sunt despărțiți de un abis în proprietățile caracterelor lor nucleare.

Procesul de fisiune al U238 este plătit: un neutron care sosește din exterior trebuie să aducă cu el o energie de 1 MeV sau mai mult. Și U235 este dezinteresat: pentru excitare și dezintegrare ulterioară, nu este necesar nimic de la neutronul care vine, energia sa de legare în nucleu este suficientă.

Când un neutron lovește un nucleu capabil de fisiune, se formează un compus instabil, dar foarte repede (în 10−23−10−22 s) un astfel de nucleu se rupe în două 14 c) emițând doi sau trei neutroni noi, astfel încât peste timp în care numărul de nuclee fisionabile se poate înmulți (o astfel de reacție se numește reacție în lanț). Acest lucru este posibil doar în U235, deoarece lacomul U238 nu vrea să se despartă de propriii neutroni, a căror energie este un ordin de mărime mai mică de 1 MeV. Energia cinetică a particulelor - produse de fisiune depășește cu multe ordine de mărime energia eliberată în timpul oricărui act al unei reacții chimice în care compoziția nucleelor ​​nu se modifică.

Adunare Critică

Produsele de fisiune sunt instabile și durează mult pentru a-și „veni în fire”, emitând diferite radiații (inclusiv neutroni). Neutronii care sunt emiși după un timp considerabil (până la zeci de secunde) după fisiune se numesc neutroni întârziați și, deși fracția lor este mică în comparație cu cei instantanei (sub 1%), rolul pe care aceștia îl joacă în funcționarea instalațiilor nucleare este cel mai important.

Produsele de fisiune în timpul numeroaselor ciocniri cu atomii din jur le dau energia lor, ridicând temperatura. După ce neutronii apar în ansamblul cu material fisionabil, puterea de eliberare a căldurii poate crește sau scădea, iar parametrii de ansamblu, în care numărul de fisiuni pe unitatea de timp este constant, sunt numiți critici. Criticitatea ansamblului poate fi menținută atât la un număr mare, cât și la un număr mic de neutroni (la o rată de eliberare a căldurii în mod corespunzător mai mare sau mai mică). Puterea termică este crescută fie prin pomparea de neutroni suplimentari în ansamblul critic din exterior, fie făcând ansamblul supercritic (atunci neutroni suplimentari sunt furnizați de tot mai multe generații de nuclee fisionabile). De exemplu, dacă este necesară creșterea puterii termice a reactorului, acesta este adus la un astfel de regim atunci când fiecare generație de neutroni prompti este puțin mai puțin numeroasă decât cea anterioară, dar din cauza neutronilor întârziați, reactorul abia depășește vizibil stare critică. Apoi nu accelerează, ci capătă putere încet – pentru ca creșterea sa să poată fi oprită la momentul potrivit prin introducerea de absorbanți de neutroni (tije care conțin cadmiu sau bor).

Neutronii produși prin fisiune zboară adesea pe lângă nucleele din jur fără a provoca o a doua fisiune. Cu cât un neutron se naște mai aproape de suprafața materialului, cu atât are mai multe șanse să zboare din materialul fisionabil și să nu se mai întoarcă niciodată. Prin urmare, forma ansamblului care salvează cel mai mare număr de neutroni este o minge: pentru o masă dată de materie, aceasta are o suprafață minimă. O minge neînchisă (solitară) de 94% U235 fără cavități în interior devine critică la o masă de 49 kg și o rază de 85 mm. Dacă ansamblul aceluiași uraniu este un cilindru cu lungimea egală cu diametrul, acesta devine critic la o masă de 52 kg. De asemenea, suprafața scade odată cu creșterea densității. Prin urmare, compresia explozivă, fără a modifica cantitatea de material fisionabil, poate aduce ansamblul într-o stare critică. Acest proces stă la baza proiectării pe scară largă a unei încărcături nucleare.

ansamblu de bile

Dar cel mai adesea, nu uraniul, ci plutoniul-239 este folosit în armele nucleare. Este produs în reactoare prin iradierea uraniului-238 cu fluxuri puternice de neutroni. Plutoniul costă de aproximativ șase ori mai mult decât U235, dar la fisiune, nucleul Pu239 emite în medie 2.895 neutroni - mai mult decât U235 (2.452). În plus, probabilitatea de fisiune a plutoniului este mai mare. Toate acestea duc la faptul că bila Pu239 solitară devine critică la aproape o treime mai puțină masă decât bila de uraniu și, cel mai important, la o rază mai mică, ceea ce face posibilă reducerea dimensiunilor ansamblului critic.

Ansamblul este realizat din două jumătăți montate cu grijă sub formă de strat sferic (gol în interior); este evident subcritic – chiar și pentru neutronii termici și chiar și după ce a fost înconjurat de un moderator. O încărcătură este montată în jurul ansamblului de blocuri de explozivi montate foarte precis. Pentru a salva neutroni, este necesar să se păstreze forma nobilă a mingii în timpul exploziei - pentru aceasta, stratul exploziv trebuie subminat simultan pe toată suprafața sa exterioară, comprimând ansamblul uniform. Se crede larg că acest lucru necesită o mulțime de detonatoare electrice. Dar asta a fost abia în zorii „bombardamentului”: pentru funcționarea multor zeci de detonatoare, era nevoie de multă energie și de o dimensiune considerabilă a sistemului de inițiere. În încărcăturile moderne, se folosesc mai multe detonatoare selectate printr-o tehnică specială, apropiate ca caracteristici, din care se trage un exploziv foarte stabil (din punct de vedere al vitezei de detonare) în caneluri frezate într-un strat de policarbonat (a cărui formă pe o suprafață sferică). se calculează folosind metodele geometriei Riemann). Detonația cu o viteză de aproximativ 8 km/s se va desfășura de-a lungul șanțurilor la distanțe absolut egale, în același timp va ajunge la găuri și va submina încărcătura principală - simultan în toate punctele necesare.

Bang spre interior

O explozie îndreptată spre interior comprimă ansamblul cu peste un milion de atmosfere de presiune. Suprafața ansamblului scade, cavitatea internă aproape că dispare în plutoniu, densitatea crește și foarte repede - în zece microsecunde, ansamblul compresibil omite starea critică pe neutronii termici și devine semnificativ supercritic pe neutronii rapizi.

După o perioadă determinată de un timp neglijabil de decelerare nesemnificativă a neutronilor rapizi, fiecare din noua lor generație mai numeroasă adaugă 202 MeV energie prin fisiune la materia ansamblului, care este deja plină de presiune monstruoasă. La scara fenomenelor care apar, rezistența chiar și a celor mai bune oțeluri aliate este atât de redusă, încât nimănui nu-i vine niciodată să ia în considerare atunci când calculează dinamica unei explozii. Singurul lucru care împiedică ansamblul să zboare este inerția: pentru a extinde o minge de plutoniu cu doar 1 cm în zece nanosecunde, este necesar să se acorde substanței o accelerație care este de zeci de trilioane de ori mai mare decât accelerația liberă. cad, iar acest lucru nu este ușor.

În cele din urmă, materia zboară totuși, fisiunea se oprește, dar procesul nu se termină aici: energia este redistribuită între fragmentele ionizate ale nucleelor ​​separate și alte particule emise în timpul fisiunii. Energia lor este de ordinul zecilor și chiar a sutelor de MeV, dar numai cuantele gamma de înaltă energie neutre din punct de vedere electric și neutronii au șansa de a evita interacțiunea cu materia și de a „scăpa”. Particulele încărcate pierd rapid energie în ciocniri și ionizări. În acest caz, radiația este emisă - cu toate acestea, nu mai este nuclear dur, ci mai moale, cu o energie cu trei ordine de mărime mai mică, dar totuși mai mult decât suficientă pentru a elimina electronii din atomi - nu numai din învelișurile exterioare, ci în general. Tot. O mizerie de nuclee goale, electroni scoși din ele și radiații cu o densitate de grame pe centimetru cub (încearcă să-ți imaginezi cât de bine te poți bronza sub o lumină care a dobândit densitatea aluminiului!) - tot ceea ce acum o clipă era o încărcare - intră într-un fel de echilibru. Într-o minge de foc foarte tânără, se stabilește o temperatură de ordinul a zeci de milioane de grade.

Minge de foc

S-ar părea că, chiar și moale, dar mișcându-se cu viteza luminii, radiația ar trebui să lase mult în urmă substanța care a dat naștere acesteia, dar nu este așa: în aer rece, intervalul de cuante de energie keV este de centimetri și o fac. nu se mișcă în linie dreaptă, ci schimbând direcția de mișcare, reemisă cu fiecare interacțiune. Quanta ionizează aerul, se propagă în el, ca sucul de cireșe turnat într-un pahar cu apă. Acest fenomen se numește difuzie radiativă.

O minge de foc tânără a unei explozii cu o putere de 100 kt, la câteva zeci de nanosecunde după finalizarea exploziei de fisiune, are o rază de 3 m și o temperatură de aproape 8 milioane de kelvin. Dar după 30 de microsecunde, raza sa este de 18 m, cu toate acestea, temperatura scade sub un milion de grade. Bila devorează spațiul, iar aerul ionizat din spatele față aproape că nu se mișcă: radiația nu îi poate transfera un impuls semnificativ în timpul difuziei. Dar pompează o energie uriașă în acest aer, încălzindu-l, iar când energia radiației se usucă, mingea începe să crească din cauza expansiunii plasmei fierbinți, izbucnind din interior cu ceea ce odinioară era o încărcare. Expandându-se, ca o bula umflată, învelișul de plasmă devine mai subțire. Spre deosebire de un balon, desigur, nimic nu o umflă: aproape că nu a mai rămas nicio substanță în interior, toate zboară din centru prin inerție, dar la 30 de microsecunde după explozie, viteza acestui zbor este mai mare de 100 km/s. , iar presiunea hidrodinamică din substanță - mai mult de 150.000 atm! Cochilia nu este destinată să devină prea subțire, ea izbucnește, formând „vezicule”.

Care dintre mecanismele de transferare a energiei unei mingi de foc în mediu predomină depinde de puterea exploziei: dacă este mare, difuzia radiației joacă rolul principal, dacă este mică, expansiunea bulei de plasmă. Este clar că este posibil și un caz intermediar, atunci când ambele mecanisme sunt eficiente.

Procesul captează noi straturi de aer, nu mai există suficientă energie pentru a îndepărta toți electronii din atomi. Energia stratului ionizat și fragmentele bulei de plasmă se usucă, nu mai sunt capabile să miște o masă uriașă în fața lor și să încetinească vizibil. Dar ce era aer înainte ca explozia să se miște, desprinzându-se de minge, absorbind tot mai multe straturi de aer rece... Începe formarea unei unde de șoc.

Undă de șoc și ciupercă atomică

Când unda de șoc este separată de globul de foc, caracteristicile stratului emitent se schimbă și puterea de radiație în partea optică a spectrului crește brusc (așa-numitul prim maxim). În plus, procesele de luminescență și modificările transparenței aerului înconjurător concurează, ceea ce duce la realizarea celui de-al doilea maxim, care este mai puțin puternic, dar mult mai lung - atât de mult încât producția de energie luminoasă este mai mare decât în primul maxim.

În apropierea exploziei, totul în jur se evaporă, departe - se topește, dar și mai departe, acolo unde fluxul de căldură nu mai este suficient pentru a topi solidele, pământul, pietrele, casele curg ca un lichid sub o presiune monstruoasă a gazului care distruge toate legăturile de rezistență, fierbinți. până la punctul de a fi insuportabil pentru ochi.strălucire.

În cele din urmă, unda de șoc se deplasează departe de punctul de explozie, unde rămâne un slăbit și slăbit, dar s-a extins de multe ori peste nor de vapori condensați care s-au transformat în cel mai mic și foarte radioactiv praf din ceea ce a fost plasma încărcăturii și ce s-a dovedit a fi aproape la ceasul lui groaznic.de un loc de care ar trebui să stai cât mai departe posibil. Norul începe să se ridice. Se răcește, schimbându-și culoarea, „își pune” un capac alb de umiditate condensată, urmat de praf de la suprafața pământului, formând un „picior” a ceea ce se numește în mod obișnuit „ciupercă atomică”.

iniţierea neutronilor

Cititorii atenți pot, cu un creion în mână, să estimeze eliberarea de energie în timpul exploziei. Odată cu timpul în care ansamblul se află în starea supercritică de ordinul microsecundelor, vârsta neutronilor este de ordinul picosecundelor, iar factorul de multiplicare este mai mic de 2, se eliberează aproximativ un gigajoule de energie, ceea ce este echivalent cu .. 250 kg de TNT. Și unde sunt kilogramele și megatonele?

Faptul este că lanțul de fisiuni dintr-un ansamblu nu începe cu un singur neutron: în microsecunda necesară, milioane dintre ele sunt injectate în ansamblul supercritic. În primele încărcări nucleare s-au folosit pentru aceasta surse de izotopi, situate într-o cavitate din interiorul ansamblului plutoniului: poloniul-210 combinat cu beriliu în momentul comprimării și a provocat emisia de neutroni cu particulele sale alfa. Dar toate sursele de izotopi sunt destul de slabe (în primul produs american au fost generați mai puțin de un milion de neutroni pe microsecundă), iar poloniul este deja foarte perisabil - în doar 138 de zile își reduce activitatea la jumătate. Prin urmare, izotopii au fost înlocuiți cu tuburi de neutroni mai puțin periculoase (care nu radiază în starea oprită) și, cel mai important, cu emițătoare mai intense (vezi bara laterală): sute de milioane de neutroni se nasc în câteva microsecunde (asta este cât de mult s-a format pulsul de tubul dureaza). Dar dacă nu funcționează sau nu funcționează la momentul potrivit, va apărea așa-numitul pop sau „zilch” - o explozie termică de mică putere.

Inițierea neutronilor nu numai că mărește eliberarea de energie a unei explozii nucleare cu multe ordine de mărime, dar face și posibilă reglarea acesteia! Este clar că, după ce a primit o misiune de luptă, în formularea căreia este în mod necesar indicată puterea unei lovituri nucleare, nimeni nu demontează încărcătura pentru a o dota cu un ansamblu de plutoniu optim pentru o anumită putere. În muniția cu un echivalent TNT comutabil, este suficient să schimbați pur și simplu tensiunea de alimentare a tubului cu neutroni. În consecință, randamentul de neutroni și eliberarea de energie se vor schimba (desigur, atunci când puterea este redusă în acest fel, se irosește mult plutoniu scump).

Dar au început să se gândească la necesitatea de a regla eliberarea de energie mult mai târziu, iar în primii ani postbelici nu se putea vorbi despre reducerea puterii. Mai puternic, mai puternic și mai puternic! Dar s-a dovedit că există limitări nuclear-fizice și hidrodinamice asupra dimensiunilor admisibile ale sferei subcritice. Echivalentul TNT al unei explozii de o sută de kilotone este aproape de limita fizică pentru munițiile monofazate, în care are loc doar fisiunea. Ca urmare, fisiunea ca sursă principală de energie a fost abandonată și s-au bazat pe reacții de altă clasă - fuziunea.

iluzii nucleare

Densitatea plutoniului în momentul exploziei crește datorită tranziției de fază

Plutoniul metalic există în șase faze, a căror densitate este de la 14,7 la 19,8 g/cm3. La temperaturi sub 119 °C, există o fază alfa monoclinică (19,8 g/cm3), dar un astfel de plutoniu este foarte fragil, iar în faza delta centrată pe fețe cubice (15,9) este ductil și bine prelucrat (este această fază). pe care încearcă să le păstreze cu aditivii de aliere). În timpul compresiei detonației, nu pot exista tranziții de fază - plutoniul este într-o stare cvasi-lichidă. Tranzițiile de fază sunt periculoase în producție: cu piese de dimensiuni mari, chiar și cu o ușoară modificare a densității, se poate ajunge la o stare critică. Desigur, nu va exista nicio explozie - piesa de prelucrat se va încălzi pur și simplu, dar placarea cu nichel poate fi resetată (iar plutoniul este foarte toxic).

sursa de neutroni

Într-un tub de neutroni în vid între o țintă saturată de tritiu (catod) (1) și un ansamblu anod (2), se aplică o tensiune în impulsuri de 100 kV. Când tensiunea este maximă, este necesar ca între anod și catod să apară ioni de deuteriu, care trebuie accelerați. Pentru aceasta, se folosește o sursă de ioni. Un impuls de aprindere este aplicat anodului său (3), iar descărcarea, trecând peste suprafața ceramicii saturate cu deuteriu (4), formează ioni de deuteriu. Accelerând, ei bombardează o țintă saturată cu tritiu, în urma căreia se eliberează o energie de 17,6 MeV și se formează neutroni și nuclee de heliu-4.

În ceea ce privește compoziția particulelor și chiar și în ceea ce privește randamentul energetic, această reacție este identică cu fuziunea - procesul de fuziune a nucleelor ​​ușoare. În anii 1950, mulți credeau că aceasta este fuziune, dar mai târziu s-a dovedit că în tub are loc o „defecțiune”: fie un proton, fie un neutron (din care ionul de deuteriu este accelerat de un câmp electric) „se blochează” în nucleul țintă (tritiu) . Dacă un proton se blochează, neutronul se desprinde și devine liber.

Neutroni - lent și rapid

Într-o substanță nefisionabilă, nucleele care „reboțează”, neutronii își transferă o parte din energia lor, cu atât mai mari, cu atât nucleele sunt mai ușoare (mai apropiate ca masă). Cu cât neutronii iau parte la mai multe coliziuni, cu atât încetinesc mai mult și apoi, în cele din urmă, intră în echilibru termic cu materia înconjurătoare - se termalizează (aceasta durează milisecunde). Viteza neutronilor termici este de 2200 m/s (energie 0,025 eV). Neutronii pot scăpa de moderator, sunt capturați de nucleele acestuia, dar odată cu încetinirea, capacitatea lor de a intra în reacții nucleare crește semnificativ, astfel încât neutronii care nu sunt „pierduți” mai mult decât compensează scăderea numărului.

Deci, dacă o minge de materie fisibilă este înconjurată de un moderator, mulți neutroni vor părăsi moderatorul sau vor fi absorbiți în el, dar vor exista și cei care se vor întoarce la minge („reflecta”) și, după ce și-au pierdut energia, sunt mult mai probabil să provoace acte de fisiune. Dacă sfera este înconjurată de un strat de beriliu de 25 mm grosime, atunci se pot salva 20 kg de U235, iar ansamblul va ajunge în continuare într-o stare critică. Dar astfel de economii sunt plătite în timp: fiecare generație ulterioară de neutroni, înainte de a provoca fisiunea, trebuie mai întâi să încetinească. Această întârziere reduce numărul de generații de neutroni produse pe unitatea de timp, ceea ce înseamnă că eliberarea de energie este întârziată. Cu cât este mai puțin material fisionabil în ansamblu, cu atât este necesar mai mult moderator pentru dezvoltarea unei reacții în lanț, iar fisiunea are loc cu neutroni cu energie din ce în ce mai scăzută. În cazul limitativ, când criticitatea este atinsă numai pe neutroni termici, de exemplu, într-o soluție de săruri de uraniu într-un moderator bun - apă, masa ansamblurilor este de sute de grame, dar soluția pur și simplu fierbe periodic. Bulele de vapori eliberate reduc densitatea medie a substanței fisionabile, reacția în lanț se oprește, iar când bulele părăsesc lichidul, fulgerul de fisiune se repetă (dacă vasul este înfundat, aburul îl va sparge - dar aceasta va fi o explozie termică , lipsit de toate semnele tipice „nucleare”).

Video: Explozii nucleare

Abonați-vă și citiți cele mai bune publicații ale noastre în Yandex.Zen. Vezi fotografii frumoase din toată lumea pe pagina noastră în Instagram

Dacă găsiți o eroare, vă rugăm să selectați o bucată de text și să apăsați Ctrl+Enter.

Lumea atomului este atât de fantastică încât înțelegerea ei necesită o ruptură radicală în conceptele obișnuite de spațiu și timp. Atomii sunt atât de mici încât, dacă o picătură de apă ar putea fi mărită la dimensiunea Pământului, fiecare atom din acea picătură ar fi mai mic decât o portocală. De fapt, o picătură de apă este formată din 6000 de miliarde de miliarde (6000000000000000000000) de atomi de hidrogen și oxigen. Și totuși, în ciuda dimensiunii sale microscopice, atomul are o structură într-o oarecare măsură similară cu structura sistemului nostru solar. În centrul său neînțeles de mic, a cărui rază este mai mică de o trilionime dintr-un centimetru, este un „soare” relativ uriaș - nucleul unui atom.

În jurul acestui „soare” atomic se învârt „planete” minuscule – electroni. Nucleul este format din două blocuri principale ale Universului - protoni și neutroni (au un nume unificator - nucleoni). Un electron și un proton sunt particule încărcate, iar cantitatea de sarcină din fiecare dintre ele este exact aceeași, dar sarcinile diferă în semn: protonul este întotdeauna încărcat pozitiv, iar electronul este întotdeauna negativ. Neutronul nu poartă o sarcină electrică și, prin urmare, are o permeabilitate foarte mare.

La scara de măsurare atomică, masa protonului și neutronului este luată ca unitate. Greutatea atomică a oricărui element chimic depinde așadar de numărul de protoni și neutroni conținute în nucleul său. De exemplu, un atom de hidrogen, al cărui nucleu este format dintr-un singur proton, are o masă atomică de 1. Un atom de heliu, cu un nucleu de doi protoni și doi neutroni, are o masă atomică de 4.

Nucleele atomilor aceluiași element conțin întotdeauna același număr de protoni, dar numărul de neutroni poate fi diferit. Atomii care au nuclee cu același număr de protoni, dar diferă ca număr de neutroni și înrudiți cu varietăți ale aceluiași element, se numesc izotopi. Pentru a le distinge unul de celălalt, simbolului elementului i se atribuie un număr egal cu suma tuturor particulelor din nucleul unui izotop dat.

Poate apărea întrebarea: de ce nu se destramă nucleul unui atom? La urma urmei, protonii incluși în ea sunt particule încărcate electric cu aceeași sarcină, care trebuie să se respingă reciproc cu mare forță. Acest lucru se explică prin faptul că în interiorul nucleului există și așa-numitele forțe intranucleare care atrag particulele nucleului între ele. Aceste forțe compensează forțele de respingere ale protonilor și nu permit nucleului să se despartă spontan.

Forțele intranucleare sunt foarte puternice, dar acționează doar la distanță foarte apropiată. Prin urmare, nucleele de elemente grele, formate din sute de nucleoni, se dovedesc a fi instabile. Particulele nucleului sunt în mișcare constantă aici (în cadrul volumului nucleului), iar dacă le adăugați o cantitate suplimentară de energie, ele pot depăși forțele interne - nucleul va fi împărțit în părți. Cantitatea din acest exces de energie se numește energie de excitație. Printre izotopii elementelor grele, se numără aceia care par a fi în pragul autodecăderii. Doar o mică „împingere” este suficientă, de exemplu, o simplă lovitură în nucleul unui neutron (și nici măcar nu trebuie să fie accelerată la o viteză mare) pentru ca reacția de fisiune nucleară să înceapă. Unii dintre acești izotopi „fisili” au fost ulterior fabricați artificial. În natură, există un singur astfel de izotop - este uraniul-235.

Uranus a fost descoperit în 1783 de Klaproth, care l-a izolat din smoală de uraniu și i-a dat numele după recent descoperita planetă Uranus. După cum sa dovedit mai târziu, nu era, de fapt, uraniul în sine, ci oxidul său. S-a obținut uraniu pur, un metal alb-argintiu
abia în 1842 Peligot. Noul element nu a avut proprietăți remarcabile și nu a atras atenția decât în ​​1896, când Becquerel a descoperit fenomenul de radioactivitate a sărurilor de uraniu. După aceea, uraniul a devenit obiectul cercetărilor și experimentelor științifice, dar încă nu a avut nicio aplicație practică.

Când, în prima treime a secolului al XX-lea, structura nucleului atomic a devenit mai mult sau mai puțin clară pentru fizicieni, ei au încercat în primul rând să împlinească vechiul vis al alchimiștilor - au încercat să transforme un element chimic în altul. În 1934, cercetătorii francezi, soții Frederic și Irene Joliot-Curie, au raportat Academiei Franceze de Științe despre următorul experiment: când plăcile de aluminiu erau bombardate cu particule alfa (nucleele atomului de heliu), atomii de aluminiu s-au transformat în atomi de fosfor. , dar nu obișnuit, ci radioactiv, care, la rândul său, a trecut într-un izotop stabil de siliciu. Astfel, un atom de aluminiu, după ce a adăugat un proton și doi neutroni, s-a transformat într-un atom de siliciu mai greu.

Această experiență a condus la ideea că, dacă nucleele celui mai greu element existent în natură, uraniul, sunt „înveliți” cu neutroni, atunci se poate obține un element care nu există în condiții naturale. În 1938, chimiștii germani Otto Hahn și Fritz Strassmann au repetat în termeni generali experiența soților Joliot-Curie, luând uraniu în loc de aluminiu. Rezultatele experimentului nu au fost deloc cele așteptate - în loc de un nou element supergreu cu un număr de masă mai mare decât cel al uraniului, Hahn și Strassmann au primit elemente ușoare din partea de mijloc a sistemului periodic: bariu, cripton, brom și unele altele. Experimentatorii înșiși nu au putut explica fenomenul observat. Abia în anul următor, fizicianul Lisa Meitner, căreia Hahn i-a raportat dificultățile, a găsit o explicație corectă pentru fenomenul observat, sugerând că atunci când uraniul a fost bombardat cu neutroni, nucleul său s-a despărțit (fisionat). În acest caz, ar fi trebuit să se formeze nuclee de elemente mai ușoare (de aici au fost luate bariu, cripton și alte substanțe), precum și 2-3 neutroni liberi ar fi trebuit să fie eliberați. Cercetările ulterioare au permis să clarifice în detaliu imaginea a ceea ce se întâmplă.

Uraniul natural este format dintr-un amestec de trei izotopi cu mase de 238, 234 și 235. Cantitatea principală de uraniu cade pe izotopul 238, al cărui nucleu include 92 de protoni și 146 de neutroni. Uraniul-235 este doar 1/140 din uraniul natural (0,7% (are 92 de protoni și 143 de neutroni în nucleu), iar uraniul-234 (92 de protoni, 142 de neutroni) este doar 1/17500 din masa totală a uraniului ( 0 006% Cel mai puțin stabil dintre acești izotopi este uraniul-235.

Din când în când, nucleele atomilor săi se împart spontan în părți, în urma cărora se formează elemente mai ușoare ale sistemului periodic. Procesul este însoțit de eliberarea a doi sau trei neutroni liberi, care se grăbesc cu o viteză extraordinară - aproximativ 10 mii km / s (se numesc neutroni rapizi). Acești neutroni pot lovi alte nuclee de uraniu, provocând reacții nucleare. Fiecare izotop se comportă diferit în acest caz. Nucleele de uraniu-238, în majoritatea cazurilor, captează pur și simplu acești neutroni fără alte transformări. Dar în aproximativ un caz din cinci, când un neutron rapid se ciocnește cu nucleul izotopului 238, are loc o reacție nucleară curioasă: unul dintre neutronii uraniu-238 emite un electron, transformându-se într-un proton, adică izotopul uraniului. se transformă în mai mult
elementul greu este neptuniul-239 (93 protoni + 146 neutroni). Dar neptuniul este instabil - după câteva minute unul dintre neutronii săi emite un electron, transformându-se într-un proton, după care izotopul neptuniului se transformă în următorul element al sistemului periodic - plutoniu-239 (94 protoni + 145 neutroni). Dacă un neutron intră în nucleul uraniului-235 instabil, atunci are loc imediat fisiunea - atomii se descompun cu emisia a doi sau trei neutroni. Este clar că în uraniul natural, ai cărui atomi cei mai mulți aparțin izotopului 238, această reacție nu are consecințe vizibile - toți neutronii liberi vor fi în cele din urmă absorbiți de acest izotop.

Dar dacă ne imaginăm o bucată destul de masivă de uraniu, constând în întregime din izotopul 235?

Aici procesul va merge diferit: neutronii eliberați în timpul fisiunii mai multor nuclee, la rândul lor, căzând în nucleele învecinate, provoacă fisiunea acestora. Ca rezultat, o nouă porțiune de neutroni este eliberată, care împarte următoarele nuclee. În condiții favorabile, această reacție se desfășoară ca o avalanșă și se numește reacție în lanț. Câteva particule de bombardare ar putea fi suficiente pentru a începe.

Într-adevăr, lăsați doar 100 de neutroni să bombardeze uraniul-235. Vor împărți 100 de nuclee de uraniu. În acest caz, vor fi eliberați 250 de neutroni noi din a doua generație (o medie de 2,5 pe fisiune). Neutronii din a doua generație vor produce deja 250 de fisiuni, la care vor fi eliberați 625 de neutroni. În generația următoare va fi 1562, apoi 3906, apoi 9670 și așa mai departe. Numărul de divizii va crește fără limită dacă procesul nu este oprit.

Cu toate acestea, în realitate, doar o parte nesemnificativă a neutronilor intră în nucleele atomilor. Restul, repezindu-se rapid între ei, sunt duși în spațiul înconjurător. O reacție în lanț auto-susținută poate avea loc numai într-o gamă suficient de mare de uraniu-235, despre care se spune că are o masă critică. (Această masă în condiții normale este de 50 kg.) Este important de reținut că fisiunea fiecărui nucleu este însoțită de eliberarea unei cantități uriașe de energie, care se dovedește a fi de aproximativ 300 de milioane de ori mai mare decât energia cheltuită pentru fisiune. ! (S-a calculat că, odată cu fisiunea completă a 1 kg de uraniu-235, se eliberează aceeași cantitate de căldură ca la arderea a 3 mii de tone de cărbune.)

Acest val colosal de energie, eliberat în câteva momente, se manifestă ca o explozie de forță monstruoasă și stă la baza funcționării armelor nucleare. Dar pentru ca această armă să devină realitate, este necesar ca încărcătura să nu fie compusă din uraniu natural, ci dintr-un izotop rar - 235 (un astfel de uraniu se numește îmbogățit). Ulterior s-a constatat că plutoniul pur este, de asemenea, un material fisionabil și poate fi folosit într-o sarcină atomică în loc de uraniu-235.

Toate aceste descoperiri importante au fost făcute în ajunul celui de-al Doilea Război Mondial. Curând au început lucrările secrete în Germania și în alte țări pentru crearea unei bombe atomice. În Statele Unite, această problemă a fost abordată în 1941. Întregul complex de lucrări a primit numele de „Proiectul Manhattan”.

Conducerea administrativă a proiectului a fost realizată de generalul Groves, iar direcția științifică a fost realizată de profesorul Robert Oppenheimer de la Universitatea din California. Amândoi erau conștienți de complexitatea enormă a sarcinii pe care le aveau în față. Prin urmare, prima preocupare a lui Oppenheimer a fost achiziționarea unei echipe științifice foarte inteligente. În Statele Unite, la vremea aceea, erau mulți fizicieni care emigraseră din Germania fascistă. Nu a fost ușor să-i implici în crearea de arme îndreptate împotriva fostei lor patrii. Oppenheimer a vorbit cu toată lumea personal, folosind toată forța farmecului său. Curând a reușit să adune un mic grup de teoreticieni, pe care i-a numit în glumă „luminari”. Și, de fapt, includea cei mai mari experți ai vremii în domeniul fizicii și chimiei. (Printre aceștia se numără 13 laureați ai Premiului Nobel, printre care Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Pe lângă ei, au mai fost mulți alți specialiști de diverse profiluri.

Guvernul SUA nu s-a zgarcit la cheltuieli, iar de la bun început lucrările și-au asumat o amploare grandioasă. În 1942, la Los Alamos a fost fondat cel mai mare laborator de cercetare din lume. Populația acestui oraș științific a ajuns în curând la 9 mii de oameni. În ceea ce privește componența oamenilor de știință, amploarea experimentelor științifice, numărul specialiștilor și lucrătorilor implicați în lucrare, Laboratorul Los Alamos nu a avut egal în istoria lumii. Proiectul Manhattan avea propria poliție, contrainformații, sistem de comunicații, depozite, așezări, fabrici, laboratoare și propriul său buget colosal.

Scopul principal al proiectului a fost de a obține suficient material fisionabil din care să se creeze mai multe bombe atomice. În plus față de uraniu-235, așa cum sa menționat deja, elementul artificial plutoniu-239 ar putea servi drept încărcare pentru bombă, adică bomba ar putea fi fie uraniu, fie plutoniu.

Groves și Oppenheimer au convenit că munca ar trebui să se desfășoare simultan în două direcții, deoarece este imposibil să se decidă în prealabil care dintre ele va fi mai promițătoare. Ambele metode erau fundamental diferite una de cealaltă: acumularea de uraniu-235 trebuia efectuată prin separarea acestuia de cea mai mare parte a uraniului natural, iar plutoniul nu putea fi obținut decât ca urmare a unei reacții nucleare controlate prin iradierea uraniului-238 cu neutroni. Ambele căi păreau neobișnuit de dificile și nu promiteau soluții ușoare.

Într-adevăr, cum pot fi separați doi izotopi unul de altul, care diferă doar puțin în greutate și se comportă chimic exact în același mod? Nici știința și nici tehnologia nu s-au confruntat vreodată cu o astfel de problemă. Producția de plutoniu părea, de asemenea, foarte problematică la început. Înainte de aceasta, întreaga experiență a transformărilor nucleare a fost redusă la mai multe experimente de laborator. Acum era necesar să stăpâniți producția de kilograme de plutoniu la scară industrială, să dezvoltați și să creați o instalație specială pentru aceasta - un reactor nuclear și să învățați cum să controlați cursul unei reacții nucleare.

Și ici și colo a trebuit rezolvat un întreg complex de probleme complexe. Prin urmare, „Proiectul Manhattan” a constat din mai multe subproiecte, conduse de oameni de știință de seamă. Oppenheimer însuși era șeful Laboratorului de Științe Los Alamos. Lawrence era responsabil de Laboratorul de radiații de la Universitatea din California. Fermi a condus cercetări la Universitatea din Chicago cu privire la crearea unui reactor nuclear.

Inițial, cea mai importantă problemă a fost obținerea uraniului. Înainte de război, acest metal de fapt nu avea niciun folos. Acum că era nevoie imediat în cantități uriașe, s-a dovedit că nu există nicio modalitate industrială de a-l produce.

Compania Westinghouse și-a asumat dezvoltarea și a obținut rapid succesul. După purificarea rășinii de uraniu (sub această formă uraniul se găsește în natură) și obținerea oxidului de uraniu, aceasta a fost transformată în tetrafluorură (UF4), din care uraniul metalic a fost izolat prin electroliză. Dacă la sfârșitul anului 1941, oamenii de știință americani aveau la dispoziție doar câteva grame de uraniu metalic, atunci în noiembrie 1942 producția sa industrială la fabricile de la Westinghouse a ajuns la 6.000 de lire pe lună.

În același timp, se lucrează la realizarea unui reactor nuclear. Procesul de producție a plutoniului s-a redus de fapt la iradierea baghetelor de uraniu cu neutroni, drept urmare o parte din uraniu-238 a trebuit să se transforme în plutoniu. Sursele de neutroni în acest caz ar putea fi atomi de uraniu-235 fisionali împrăștiați în cantități suficiente printre atomii de uraniu-238. Dar pentru a menține o reproducere constantă a neutronilor, a trebuit să înceapă o reacție în lanț de fisiune a atomilor de uraniu-235. Între timp, așa cum am menționat deja, pentru fiecare atom de uraniu-235 au existat 140 de atomi de uraniu-238. Este clar că neutronii care zboară în toate direcțiile erau mult mai probabil să-i întâlnească exact pe drum. Adică, un număr mare de neutroni eliberați s-au dovedit a fi absorbiți de izotopul principal fără niciun rezultat. Evident, în astfel de condiții, reacția în lanț nu putea merge. Cum să fii?

La început părea că fără separarea a doi izotopi, funcționarea reactorului era în general imposibilă, dar o circumstanță importantă a fost stabilită curând: s-a dovedit că uraniul-235 și uraniul-238 erau susceptibili la neutroni de diferite energii. Este posibilă scindarea nucleului unui atom de uraniu-235 cu un neutron de energie relativ scăzută, având o viteză de aproximativ 22 m/s. Astfel de neutroni lenți nu sunt capturați de nucleele de uraniu-238 - pentru aceasta trebuie să aibă o viteză de ordinul a sute de mii de metri pe secundă. Cu alte cuvinte, uraniul-238 este neputincios să prevină declanșarea și progresul unei reacții în lanț în uraniu-235, cauzată de neutroni încetiniți la viteze extrem de mici - nu mai mult de 22 m/s. Acest fenomen a fost descoperit de fizicianul italian Fermi, care a locuit în Statele Unite din 1938 și a supravegheat lucrările la crearea primului reactor aici. Fermi a decis să folosească grafitul ca moderator de neutroni. Conform calculelor sale, neutronii emiși din uraniu-235, trecând printr-un strat de grafit de 40 cm, ar fi trebuit să-și reducă viteza la 22 m/s și să înceapă o reacție în lanț auto-susținută în uraniu-235.

Așa-numita apă „grea” ar putea servi drept un alt moderator. Deoarece atomii de hidrogen care o alcătuiesc sunt foarte apropiați ca dimensiune și masă de neutroni, ar putea cel mai bine să-i încetinească. (Aproximativ același lucru se întâmplă cu neutronii rapizi ca și cu bile: dacă o minge mică lovește una mare, se rostogolește înapoi, aproape fără a pierde viteza, dar când întâlnește o minge mică, îi transferă o parte semnificativă a energiei sale - la fel cum un neutron într-o coliziune elastică sare de un nucleu greu încetinind doar ușor, iar la ciocnirea cu nucleele atomilor de hidrogen își pierde toată energia foarte repede.) Cu toate acestea, apa obișnuită nu este potrivită pentru încetinire, deoarece hidrogenul său tinde pentru a absorbi neutroni. De aceea, deuteriul, care face parte din apa „grea”, ar trebui folosit în acest scop.

La începutul anului 1942, sub conducerea lui Fermi, a început construcția primului reactor nuclear de pe terenul de tenis de sub tribunele de vest ale stadionului din Chicago. Toate lucrările au fost efectuate de oamenii de știință înșiși. Reacția poate fi controlată în singurul mod - prin ajustarea numărului de neutroni implicați în reacția în lanț. Fermi și-a propus să facă acest lucru cu tije fabricate din materiale precum bor și cadmiu, care absorb puternic neutronii. Ca moderator au servit cărămizile de grafit, din care fizicienii au ridicat coloane de 3 m înălțime și 1,2 m lățime. Între ele au fost instalate blocuri dreptunghiulare cu oxid de uraniu. Aproximativ 46 de tone de oxid de uraniu și 385 de tone de grafit au intrat în întreaga structură. Pentru a încetini reacția, au servit tije de cadmiu și bor introduse în reactor.

Dacă acest lucru nu era suficient, atunci pentru asigurare, pe o platformă situată deasupra reactorului, erau doi oameni de știință cu găleți pline cu o soluție de săruri de cadmiu - trebuiau să le toarne peste reactor dacă reacția scăpa de sub control. Din fericire, acest lucru nu a fost necesar. Pe 2 decembrie 1942, Fermi a ordonat extinderea tuturor tijelor de control, iar experimentul a început. Patru minute mai târziu, contoarele de neutroni au început să sune din ce în ce mai tare. Cu fiecare minut, intensitatea fluxului de neutroni a devenit mai mare. Aceasta a indicat că în reactor are loc o reacție în lanț. A durat 28 de minute. Apoi Fermi a făcut semn, iar tijele coborâte au oprit procesul. Astfel, pentru prima dată, omul a eliberat energia nucleului atomic și a demonstrat că o poate controla după bunul plac. Acum nu mai era nicio îndoială că armele nucleare erau o realitate.

În 1943, reactorul Fermi a fost demontat și transportat la Laboratorul Național Aragonese (la 50 km de Chicago). A fost aici în scurt timp
a fost construit un alt reactor nuclear, în care apa grea a fost folosită ca moderator. Era format dintr-un rezervor cilindric din aluminiu care conținea 6,5 ​​tone de apă grea, în care erau încărcate vertical 120 de tije de uraniu metalic, închise într-o carcasă de aluminiu. Cele șapte tije de control au fost fabricate din cadmiu. În jurul rezervorului era un reflector de grafit, apoi un ecran din aliaje de plumb și cadmiu. Întreaga structură a fost închisă într-o carcasă de beton cu o grosime a peretelui de aproximativ 2,5 m.

Experimentele la aceste reactoare experimentale au confirmat posibilitatea producerii comerciale de plutoniu.

Centrul principal al „Proiectului Manhattan” a devenit curând orașul Oak Ridge din Valea râului Tennessee, a cărui populație în câteva luni a crescut la 79 de mii de oameni. Prima fabrică de producție de uraniu îmbogățit din istorie a fost construită aici în scurt timp. Imediat în 1943, a fost lansat un reactor industrial care producea plutoniu. În februarie 1944, din el se extrageau zilnic circa 300 kg de uraniu, de pe suprafața căruia se obținea plutoniu prin separare chimică. (Pentru a face acest lucru, plutoniul a fost mai întâi dizolvat și apoi precipitat.) Uraniul purificat a fost apoi returnat din nou în reactor. În același an, în deșertul sterp și pustiu de pe malul de sud al râului Columbia, a început construcția uriașei fabrici Hanford. Aici au fost amplasate trei reactoare nucleare puternice, dând câteva sute de grame de plutoniu zilnic.

În paralel, cercetările erau în plină desfășurare pentru dezvoltarea unui proces industrial de îmbogățire a uraniului.

După ce au luat în considerare diverse opțiuni, Groves și Oppenheimer au decis să se concentreze pe două metode: difuzia gazului și electromagnetică.

Metoda de difuzie a gazelor s-a bazat pe un principiu cunoscut sub numele de legea lui Graham (a fost formulată pentru prima dată în 1829 de chimistul scoțian Thomas Graham și dezvoltată în 1896 de fizicianul englez Reilly). În conformitate cu această lege, dacă două gaze, dintre care unul este mai ușor decât celălalt, sunt trecute printr-un filtru cu găuri neglijabile, atunci va trece puțin mai mult gaz ușor decât gazul greu. În noiembrie 1942, Urey și Dunning de la Universitatea Columbia au creat o metodă de difuzie gazoasă pentru separarea izotopilor de uraniu bazată pe metoda Reilly.

Deoarece uraniul natural este un solid, a fost mai întâi transformat în fluorură de uraniu (UF6). Acest gaz a fost apoi trecut prin găuri microscopice - de ordinul a miimilor de milimetru - din septul filtrului.

Deoarece diferența dintre greutățile molare ale gazelor era foarte mică, în spatele deflectorului conținutul de uraniu-235 a crescut doar cu un factor de 1,0002.

Pentru a crește și mai mult cantitatea de uraniu-235, amestecul rezultat este trecut din nou printr-o partiție, iar cantitatea de uraniu este din nou crescută de 1,0002 ori. Astfel, pentru a crește conținutul de uraniu-235 la 99%, a fost necesară trecerea gazului prin 4000 de filtre. Acest lucru a avut loc într-o uriașă fabrică de difuzie gazoasă de la Oak Ridge.

În 1940, sub conducerea lui Ernst Lawrence de la Universitatea din California, au început cercetările privind separarea izotopilor de uraniu prin metoda electromagnetică. A fost necesar să se găsească astfel de procese fizice care să permită separarea izotopilor folosind diferența dintre masele lor. Lawrence a încercat să separe izotopii folosind principiul unui spectrograf de masă - un instrument care determină masele atomilor.

Principiul funcționării sale a fost următorul: atomii preionizați au fost accelerați de un câmp electric și apoi au trecut printr-un câmp magnetic în care au descris cercuri situate într-un plan perpendicular pe direcția câmpului. Întrucât razele acestor traiectorii au fost proporționale cu masa, ionii ușori au ajuns pe cercuri cu o rază mai mică decât cei grei. Dacă au fost plasate capcane în calea atomilor, atunci a fost posibil în acest fel să colectați separat diferiți izotopi.

Asta era metoda. În condiții de laborator, a dat rezultate bune. Dar construcția unei uzine în care separarea izotopilor ar putea fi efectuată la scară industrială s-a dovedit a fi extrem de dificilă. Cu toate acestea, Lawrence a reușit în cele din urmă să depășească toate dificultățile. Rezultatul eforturilor sale a fost apariția calutronului, care a fost instalat într-o fabrică gigantică din Oak Ridge.

Această instalație electromagnetică a fost construită în 1943 și s-a dovedit a fi poate cea mai scumpă creație a Proiectului Manhattan. Metoda lui Lawrence a necesitat un număr mare de dispozitive complexe, încă nedezvoltate, care implică tensiune înaltă, vid înalt și câmpuri magnetice puternice. Costurile au fost enorme. Calutron avea un electromagnet gigant, a cărui lungime ajungea la 75 m și cântărea aproximativ 4000 de tone.

Câteva mii de tone de sârmă de argint au intrat în înfășurările acestui electromagnet.

Întreaga lucrare (excluzând costul de argint în valoare de 300 de milioane de dolari, pe care Trezoreria Statului l-a furnizat doar temporar) a costat 400 de milioane de dolari. Doar pentru energia electrică cheltuită de calutron, Ministerul Apărării a plătit 10 milioane. O mare parte din echipamentele de la fabrica din Oak Ridge erau superioare ca scară și precizie față de orice lucru dezvoltat vreodată în domeniu.

Dar toate aceste cheltuieli nu au fost în zadar. După ce au cheltuit un total de aproximativ 2 miliarde de dolari, oamenii de știință din SUA au creat până în 1944 o tehnologie unică pentru îmbogățirea uraniului și producția de plutoniu. Între timp, la Laboratorul Los Alamos, ei lucrau la proiectarea bombei în sine. Principiul funcționării sale a fost, în general, clar de mult timp: substanța fisionabilă (plutoniu sau uraniu-235) ar fi trebuit să fie transferată într-o stare critică în momentul exploziei (pentru a avea loc o reacție în lanț, masa de sarcina ar trebui să fie chiar vizibil mai mare decât cea critică) și iradiată cu un fascicul de neutroni, ceea ce a implicat este începutul unei reacții în lanț.

Conform calculelor, masa critică a încărcăturii a depășit 50 de kilograme, dar ar putea fi redusă semnificativ. În general, mărimea masei critice este puternic influențată de mai mulți factori. Cu cât suprafața încărcăturii este mai mare, cu atât mai mulți neutroni sunt emiși inutil în spațiul înconjurător. O sferă are cea mai mică suprafață. În consecință, sarcinile sferice, celelalte lucruri fiind egale, au cea mai mică masă critică. În plus, valoarea masei critice depinde de puritatea și tipul materialelor fisionabile. Este invers proporțional cu pătratul densității acestui material, ceea ce permite, de exemplu, prin dublarea densității, reducerea masei critice cu un factor de patru. Gradul de subcriticitate necesar poate fi obținut, de exemplu, prin compactarea materialului fisionabil datorită exploziei unei încărcături explozive convenționale realizate sub forma unui înveliș sferic care înconjoară sarcina nucleară. Masa critică poate fi redusă și prin înconjurarea încărcăturii cu un ecran care reflectă bine neutronii. Plumbul, beriliul, wolframul, uraniul natural, fierul și multe altele pot fi folosite ca astfel de ecran.

Unul dintre modelele posibile ale bombei atomice constă din două bucăți de uraniu, care, atunci când sunt combinate, formează o masă mai mare decât cea critică. Pentru a provoca o explozie a unei bombe, trebuie să le reuniți cât mai repede posibil. A doua metodă se bazează pe utilizarea unei explozii convergente spre interior. În acest caz, fluxul de gaze dintr-un exploziv convențional a fost direcționat către materialul fisionabil aflat în interior și comprimându-l până când a ajuns la o masă critică. Conexiunea încărcăturii și iradierea sa intensă cu neutroni, așa cum sa menționat deja, provoacă o reacție în lanț, în urma căreia, în prima secundă, temperatura crește la 1 milion de grade. În acest timp, doar aproximativ 5% din masa critică a reușit să se separe. Restul încărcăturii din primele modele de bombe s-a evaporat fără
bun de ceva.

Prima bombă atomică din istorie (a primit numele „Trinity”) a fost asamblată în vara anului 1945. Și pe 16 iunie 1945, prima explozie atomică de pe Pământ a fost efectuată la locul de testare nucleară din deșertul Alamogordo (New Mexico). Bomba a fost plasată în centrul locului de testare, deasupra unui turn de oțel de 30 de metri. Echipamentul de înregistrare a fost plasat în jurul lui la mare distanță. La 9 km era un post de observare, iar la 16 km - un post de comandă. Explozia atomică a făcut o impresie extraordinară asupra tuturor martorilor acestui eveniment. Conform descrierii martorilor oculari, a existat senzația că mulți sori s-au contopit într-unul singur și au luminat poligonul deodată. Apoi, o minge uriașă de foc a apărut deasupra câmpiei și un nor rotund de praf și lumină a început să se ridice încet și amenințător spre ea.

După ce a decolat de la sol, această minge de foc a zburat la o înălțime de peste trei kilometri în câteva secunde. Cu fiecare clipă a crescut în dimensiune, în curând diametrul său a ajuns la 1,5 km și s-a ridicat încet în stratosferă. Mingea de foc a cedat apoi loc unei coloane de fum învolburat, care s-a întins până la o înălțime de 12 km, luând forma unei ciuperci gigantice. Toate acestea au fost însoțite de un vuiet îngrozitor, din care a tremurat pământul. Puterea bombei explodate a depășit toate așteptările.

De îndată ce situația radiațiilor a permis, mai multe tancuri Sherman, căptușite cu plăci de plumb din interior, s-au repezit în zona exploziei. Pe unul dintre ei era Fermi, care era dornic să vadă rezultatele muncii sale. În fața ochilor i-a apărut pământul ars mort, pe care toată viața a fost distrusă pe o rază de 1,5 km. Nisipul s-a sinterizat într-o crustă verzuie sticloasă care a acoperit pământul. Într-un crater imens se aflau rămășițele mutilate ale unui turn de sprijin din oțel. Forța exploziei a fost estimată la 20.000 de tone de TNT.

Următorul pas urma să fie folosirea bombei împotriva Japoniei, care, după capitularea Germaniei fasciste, a continuat singură războiul cu Statele Unite și aliații săi. Atunci nu existau vehicule de lansare, așa că bombardamentul a trebuit să fie efectuat dintr-o aeronavă. Componentele celor două bombe au fost transportate cu mare grijă de către USS Indianapolis pe Insula Tinian, unde avea sediul 509th Composite Group al US Air Force. După tipul de încărcare și design, aceste bombe erau oarecum diferite unele de altele.

Prima bombă - "Baby" - a fost o bombă aeriană de dimensiuni mari, cu o încărcătură atomică de uraniu-235 foarte îmbogățit. Lungimea sa a fost de aproximativ 3 m, diametrul - 62 cm, greutatea - 4,1 tone.

A doua bombă - „Fat Man” - cu o încărcătură de plutoniu-239 avea o formă de ou cu un stabilizator de dimensiuni mari. Lungimea sa
avea 3,2 m, diametrul 1,5 m, greutatea - 4,5 tone.

Pe 6 august, bombardierul B-29 Enola Gay al colonelului Tibbets a aruncat „Kid” în marele oraș japonez Hiroshima. Bomba a fost aruncată cu parașuta și a explodat, așa cum era planificat, la o altitudine de 600 m față de sol.

Consecințele exploziei au fost teribile. Chiar și asupra piloților înșiși, vederea orașului pașnic distrus de ei într-o clipă a făcut o impresie deprimantă. Mai târziu, unul dintre ei a recunoscut că a văzut în acel moment cel mai rău lucru pe care îl poate vedea o persoană.

Pentru cei care erau pe pământ, ceea ce se întâmpla părea un adevărat iad. În primul rând, un val de căldură a trecut peste Hiroshima. Acțiunea sa a durat doar câteva clipe, dar a fost atât de puternică încât a topit chiar și plăci și cristale de cuarț în plăci de granit, a transformat stâlpii de telefon în cărbune la o distanță de 4 km și, în cele din urmă, a incinerat atât de mult corpurile umane încât au rămas doar umbre. le pe asfaltul trotuarului.sau pe pereţii caselor. Apoi o rafală monstruoasă de vânt a scăpat de sub mingea de foc și s-a repezit peste oraș cu o viteză de 800 km/h, măturând totul în cale. Casele care nu puteau rezista atacului său furibund s-au prăbușit ca și cum ar fi fost dărâmate. Într-un cerc gigant cu diametrul de 4 km, nici măcar o clădire nu a rămas intactă. La câteva minute după explozie, o ploaie radioactivă neagră a căzut peste oraș - această umiditate s-a transformat în abur condensat în straturile înalte ale atmosferei și a căzut la pământ sub formă de picături mari amestecate cu praf radioactiv.

După ploaie, o nouă rafală de vânt a lovit orașul, de data aceasta suflând în direcția epicentrului. Era mai slab decât primul, dar încă suficient de puternic pentru a smulge copacii. Vântul a aprins un foc gigantic în care ardea tot ce putea arde. Din cele 76.000 de clădiri, 55.000 au fost complet distruse și incendiate. Martorii acestei catastrofe groaznice au amintit oameni-torțe din care hainele arse au căzut la pământ împreună cu zdrențuri de piele și mulțimi de oameni tulburați, acoperiți cu arsuri groaznice, care s-au repezit țipând pe străzi. În aer se simțea o duhoare înăbușitoare de carne de om arsă. Oamenii zaceau peste tot, morți și pe moarte. Erau mulți care erau orbi și surzi și, aruncându-se în toate direcțiile, nu puteau distinge nimic în haosul care domnea în jur.

Nefericiții, care se aflau din epicentru la o distanță de până la 800 m, au ars într-o fracțiune de secundă în sensul literal al cuvântului - interiorul lor s-a evaporat, iar trupurile lor s-au transformat în bulgări de cărbuni fumeganți. Aflati la o distanta de 1 km de epicentru, au fost loviti de boala de radiatii intr-o forma extrem de severa. În câteva ore, au început să vomite sever, temperatura a sărit la 39-40 de grade, au apărut dificultăți de respirație și sângerare. Apoi, pe piele au apărut ulcere care nu se vindecă, compoziția sângelui s-a schimbat dramatic și părul a căzut. După o suferință cumplită, de obicei în a doua sau a treia zi, a survenit moartea.

În total, aproximativ 240 de mii de oameni au murit din cauza exploziei și a radiațiilor. Aproximativ 160 de mii au suferit boala de radiații într-o formă mai ușoară - moartea lor dureroasă a fost amânată cu câteva luni sau ani. Când vestea catastrofei s-a răspândit în toată țara, toată Japonia a fost paralizată de frică. A crescut și mai mult după ce avionul Box Car al maiorului Sweeney a aruncat oa doua bombă asupra Nagasaki pe 9 august. Câteva sute de mii de locuitori au fost, de asemenea, uciși și răniți aici. Incapabil să reziste noilor arme, guvernul japonez a capitulat - bomba atomică a pus capăt celui de-al Doilea Război Mondial.

Razboiul s-a terminat. A durat doar șase ani, dar a reușit să schimbe lumea și oamenii aproape de nerecunoscut.

Civilizația umană înainte de 1939 și civilizația umană după 1945 sunt izbitor de diferite una de cealaltă. Există multe motive pentru aceasta, dar unul dintre cele mai importante este apariția armelor nucleare. Se poate spune fără exagerare că umbra Hiroshimei se întinde pe întreaga a doua jumătate a secolului XX. A devenit o arsură morală profundă pentru multe milioane de oameni, atât cei care au fost contemporani acestei catastrofe, cât și cei născuți la zeci de ani după aceasta. Omul modern nu mai poate gândi despre lume așa cum se gândea înainte de 6 august 1945 - înțelege prea clar că această lume se poate transforma în nimic în câteva clipe.

O persoană modernă nu poate privi războiul, așa cum au privit bunicii și străbunicii săi - el știe sigur că acest război va fi ultimul și nu vor fi nici învingători, nici învinși în el. Armele nucleare și-au pus amprenta în toate sferele vieții publice, iar civilizația modernă nu poate trăi după aceleași legi ca acum șaizeci sau optzeci de ani. Nimeni nu a înțeles asta mai bine decât înșiși creatorii bombei atomice.

„Oamenii planetei noastre Robert Oppenheimer a scris: ar trebui să se unească. Oroarea și distrugerea semănate de ultimul război ne dictează acest gând. Exploziile de bombe atomice au dovedit-o cu toată cruzimea. Alți oameni au spus alteori cuvinte similare - doar despre alte arme și alte războaie. Nu au reușit. Dar cine spune astăzi că aceste cuvinte sunt inutile este înșelat de vicisitudinile istoriei. Nu ne putem convinge de asta. Rezultatele muncii noastre nu lasă omenirii altă opțiune decât să creeze o lume unificată. O lume bazată pe drept și umanism”.

Apariția armelor atomice (nucleare) s-a datorat unei mase de factori obiectivi și subiectivi. În mod obiectiv, crearea armelor atomice a venit datorită dezvoltării rapide a științei, care a început cu descoperiri fundamentale în domeniul fizicii în prima jumătate a secolului XX. Principalul factor subiectiv a fost situația militaro-politică, când statele coaliției anti-Hitler au început o cursă nespusă pentru dezvoltarea unor astfel de arme puternice. Astăzi vom afla cine a inventat bomba atomică, cum s-a dezvoltat în lume și în Uniunea Sovietică și, de asemenea, vom face cunoștință cu dispozitivul său și consecințele utilizării sale.

Crearea bombei atomice

Din punct de vedere științific, îndepărtatul 1896 a fost anul creării bombei atomice. Atunci fizicianul francez A. Becquerel a descoperit radioactivitatea uraniului. Ulterior, reacția în lanț a uraniului a ajuns să fie văzută ca o sursă de energie extraordinară și ușor de dezvoltat cea mai periculoasă armă din lume. Cu toate acestea, Becquerel este rar menționat când se vorbește despre cine a inventat bomba atomică.

În următoarele câteva decenii, razele alfa, beta și gama au fost descoperite de oameni de știință de pe tot Pământul. În același timp, a fost descoperit un număr mare de izotopi radioactivi, a fost formulată legea dezintegrarii radioactive și a fost pus începutul studiului izomeriei nucleare.

În anii 1940, oamenii de știință au descoperit neuronul și pozitronul și au efectuat pentru prima dată fisiunea nucleului atomului de uraniu, însoțită de absorbția neuronilor. Această descoperire a devenit un punct de cotitură în istorie. În 1939, fizicianul francez Frédéric Joliot-Curie a brevetat prima bombă nucleară din lume, pe care a dezvoltat-o ​​împreună cu soția sa din interes pur științific. Joliot-Curie este considerat creatorul bombei atomice, în ciuda faptului că a fost un apărător ferm al păcii mondiale. În 1955, împreună cu Einstein, Born și o serie de alți oameni de știință celebri, a organizat Mișcarea Pugwash, ai cărei membri susțin pacea și dezarmarea.

În dezvoltare rapidă, armele atomice au devenit un fenomen militar-politic fără precedent, care vă permite să asigurați siguranța proprietarului său și să reduceți la minimum capacitățile altor sisteme de arme.

Cum se face o bombă nucleară?

Din punct de vedere structural, o bombă atomică constă dintr-un număr mare de componente, dintre care principalele sunt carcasa și automatizarea. Carcasa este concepută pentru a proteja automatizarea și încărcarea nucleară de influențe mecanice, termice și de altă natură. Automatizarea controlează parametrii de timp ai exploziei.

Se compune din:

1. Demolare de urgenta.
2. Dispozitive de armare și siguranță.
3. Sursă de putere.
4. Diversi senzori.

Transportul bombelor atomice la locul atacului se realizează cu ajutorul rachetelor (antiaeriene, balistice sau de croazieră). Muniția nucleară poate face parte dintr-o mină terestră, torpilă, bombe aeriene și alte elemente. Pentru bombele atomice se folosesc diverse sisteme de detonare. Cel mai simplu este un dispozitiv în care un proiectil care lovește o țintă, provocând formarea unei mase supercritice, stimulează o explozie.

Armele nucleare pot fi de calibru mare, mediu și mic. Puterea exploziei este de obicei exprimată în termeni de TNT. Obuzele atomice de calibru mic au o capacitate de câteva mii de tone de TNT. Cele de calibru mediu corespund deja la zeci de mii de tone, iar capacitatea de calibru mare ajunge la milioane de tone.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al unei bombe nucleare se bazează pe utilizarea energiei eliberate în timpul unei reacții nucleare în lanț. În timpul acestui proces, particulele grele sunt divizate și particulele ușoare sunt sintetizate. Când o bombă atomică explodează, o cantitate imensă de energie este eliberată într-o perioadă scurtă de timp pe o zonă mică. De aceea, astfel de bombe sunt clasificate drept arme de distrugere în masă.

În zona unei explozii nucleare, se disting două zone cheie: centrul și epicentrul. În centrul exploziei, procesul de eliberare a energiei are loc direct. Epicentrul este proiectarea acestui proces pe suprafața pământului sau a apei. Energia unei explozii nucleare, proiectată pe pământ, poate duce la tremurături seismice care se răspândesc pe o distanță considerabilă. Aceste șocuri aduc daune mediului doar pe o rază de câteva sute de metri de la punctul de explozie.

Factori care afectează

Armele nucleare au următorii factori de deteriorare:

1. contaminare radioactivă.
2. Emisia de lumina.
3. undă de șoc.
4. impuls electromagnetic.
5. radiatii penetrante.

Consecințele exploziei unei bombe atomice sunt dăunătoare tuturor viețuitoarelor. Datorită eliberării unei cantități uriașe de energie luminoasă și termică, explozia unui proiectil nuclear este însoțită de un fulger strălucitor. Din punct de vedere al puterii, acest bliț este de câteva ori mai puternic decât razele soarelui, deci există pericolul de a fi lovit de lumină și radiații termice pe o rază de câțiva kilometri de la punctul de explozie.

Un alt factor dăunător cel mai periculos al armelor atomice este radiația generată în timpul exploziei. Acționează la doar un minut după explozie, dar are o putere maximă de penetrare.

Unda de șoc are cel mai puternic efect distructiv. Ea șterge literalmente tot ceea ce îi stă în cale de pe fața pământului. Radiațiile penetrante reprezintă un pericol pentru toate ființele vii. La oameni, provoacă dezvoltarea bolii radiațiilor. Ei bine, pulsul electromagnetic dăunează doar tehnologiei. Luați împreună, factorii dăunători ai unei explozii atomice reprezintă un pericol uriaș.

Primele teste

De-a lungul istoriei bombei atomice, America a arătat cel mai mare interes pentru crearea acesteia. La sfârșitul anului 1941, conducerea țării a alocat o sumă uriașă de bani și resurse pentru această direcție. Managerul de proiect a fost Robert Oppenheimer, care este considerat de mulți a fi creatorul bombei atomice. De fapt, el a fost primul care a reușit să dea viață ideii de oameni de știință. Drept urmare, pe 16 iulie 1945, a avut loc primul test al unei bombe atomice în deșertul New Mexico. Atunci America a decis că, pentru a pune capăt complet războiului, trebuie să învingă Japonia, un aliat al Germaniei naziste. Pentagonul a ales rapid țintele pentru primele atacuri nucleare, care trebuiau să fie o ilustrare vie a puterii armelor americane.

Pe 6 august 1945, bomba atomică a SUA, numită cinic „Baby”, a fost aruncată asupra orașului Hiroshima. Lovitura s-a dovedit a fi pur și simplu perfectă - bomba a explodat la o înălțime de 200 de metri de sol, din cauza căreia valul său de explozie a provocat daune terifiante orașului. În zonele îndepărtate de centru, sobe cu cărbune au fost răsturnate, provocând incendii grave.

Flashul strălucitor a fost urmat de un val de căldură, care, în 4 secunde de acțiune, a reușit să topească țiglele de pe acoperișurile caselor și să incinereze stâlpii de telegraf. Valul de căldură a fost urmat de un val de șoc. Vântul, care a măturat orașul cu o viteză de aproximativ 800 km/h, a dărâmat totul în cale. Din cele 76.000 de clădiri situate în oraș înainte de explozie, aproximativ 70.000 au fost complet distruse.La câteva minute după explozie, a început să plouă din cer, picături mari din care erau negre. Ploaia a căzut din cauza formării în straturile reci ale atmosferei a unei cantități uriașe de condens, constând din abur și cenușă.

Persoanele care au fost lovite de minge de foc pe o rază de 800 de metri de punctul de explozie s-au transformat în praf. Cei care erau puțin mai departe de explozie aveau pielea arsă, ale cărei rămășițe au fost smulse de unda de șoc. Ploaia radioactivă neagră a lăsat arsuri incurabile pe pielea supraviețuitorilor. Cei care au reușit în mod miraculos să scape în curând au început să dea semne de boală de radiații: greață, febră și crize de slăbiciune.

La trei zile după bombardamentul de la Hiroshima, America a atacat un alt oraș japonez - Nagasaki. A doua explozie a avut aceleași consecințe dezastruoase ca prima.

În câteva secunde, două bombe atomice au ucis sute de mii de oameni. Unda de șoc a șters practic Hiroshima de pe fața pământului. Mai mult de jumătate dintre locuitorii locali (aproximativ 240 de mii de oameni) au murit imediat din cauza rănilor suferite. În orașul Nagasaki, aproximativ 73 de mii de oameni au murit în urma exploziei. Mulți dintre cei care au supraviețuit au fost expuși la radiații severe, care au cauzat infertilitate, radiații și cancer. Drept urmare, unii dintre supraviețuitori au murit într-o agonie teribilă. Folosirea bombei atomice la Hiroshima și Nagasaki a ilustrat puterea teribilă a acestor arme.

Tu și cu mine știm deja cine a inventat bomba atomică, cum funcționează și la ce consecințe poate duce. Acum vom afla cum au fost lucrurile cu armele nucleare în URSS.

După bombardarea orașelor japoneze, I.V. Stalin și-a dat seama că crearea bombei atomice sovietice era o chestiune de securitate națională. La 20 august 1945, în URSS a fost creat un comitet pentru energia nucleară, condus de L. Beria.

Este de remarcat faptul că în Uniunea Sovietică se lucrează în această direcție din 1918, iar în 1938, la Academia de Științe a fost creată o comisie specială pentru nucleul atomic. Odată cu izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial, toate lucrările în această direcție au fost înghețate.

În 1943, ofițerii de informații ai URSS au predat din Anglia materiale de lucrări științifice închise în domeniul energiei nucleare. Aceste materiale au demonstrat că munca oamenilor de știință străini privind crearea unei bombe atomice a avansat serios. În același timp, rezidenții americani au facilitat introducerea agenților sovietici de încredere în principalele centre de cercetare nucleară a SUA. Agenții au transmis informații despre noile evoluții oamenilor de știință și inginerilor sovietici.

Sarcina tehnică

Când în 1945 problema creării unei bombe nucleare sovietice a devenit aproape o prioritate, unul dintre liderii proiectului, Yu. Khariton, a întocmit un plan de dezvoltare a două versiuni ale proiectilului. La 1 iunie 1946, planul a fost semnat de conducerea de vârf.

Conform sarcinii, designerii au trebuit să construiască un RDS (Special Jet Engine) din două modele:

1. RDS-1. O bombă cu o sarcină de plutoniu care este detonată prin compresie sferică. Aparatul a fost împrumutat de la americani.
2. RDS-2. O bombă-tun cu două încărcături de uraniu convergând în țeava tunului înainte de a atinge o masă critică.

În istoria celebrului RDS, formularea cea mai comună, deși plină de umor, a fost expresia „Rusia o face singură”. A fost inventat de adjunctul lui Yu. Khariton, K. Shchelkin. Această frază transmite foarte precis esența lucrării, cel puțin pentru RDS-2.

Când America a aflat că Uniunea Sovietică deține secretele creării de arme nucleare, a devenit dornică să escaladeze războiul preventiv cât mai curând posibil. În vara anului 1949 a apărut planul Troian, conform căruia la 1 ianuarie 1950 era planificată începerea ostilităților împotriva URSS. Apoi data atacului a fost mutată la începutul anului 1957, dar cu condiția ca toate țările NATO să i se alăture.

Teste

Când informațiile despre planurile Americii au ajuns în URSS prin canalele de informații, munca oamenilor de știință sovietici s-a accelerat semnificativ. Experții occidentali credeau că în URSS armele atomice vor fi create nu mai devreme decât în ​​1954-1955. De fapt, testele primei bombe atomice din URSS au avut loc deja în august 1949. Pe 29 august, dispozitivul RDS-1 a fost aruncat în aer pe terenul de antrenament din Semipalatinsk. La crearea sa a luat parte o echipă mare de oameni de știință, condusă de Kurchatov Igor Vasilyevich. Designul încărcăturii a aparținut americanilor, iar echipamentul electronic a fost creat de la zero. Prima bombă atomică din URSS a explodat cu o putere de 22 kt.

Datorită probabilității unei lovituri de răzbunare, planul Troian, care implica un atac nuclear asupra a 70 de orașe sovietice, a fost dejucat. Testele de la Semipalatinsk au marcat sfârșitul monopolului american asupra posesiei de arme atomice. Invenția lui Igor Vasilyevich Kurchatov a distrus complet planurile militare ale Americii și ale NATO și a împiedicat dezvoltarea unui alt război mondial. Astfel a început epoca păcii pe Pământ, care există sub amenințarea anihilării absolute.

„Clubul nuclear” al lumii

Până în prezent, nu numai America și Rusia au arme nucleare, ci și o serie de alte state. Setul de țări care dețin astfel de arme este denumit în mod condiționat „clubul nuclear”.

Include:

1. America (din 1945).
2. URSS, iar acum Rusia (din 1949).
3. Anglia (din 1952).
4. Franța (din 1960).
5. China (din 1964).
6. India (din 1974).
7. Pakistan (din 1998).
8. Coreea (din 2006).

Israelul are și arme nucleare, deși conducerea țării refuză să comenteze existența acestora. În plus, pe teritoriul țărilor NATO (Italia, Germania, Turcia, Belgia, Țările de Jos, Canada) și aliaților (Japonia, Coreea de Sud, în ciuda refuzului oficial), există arme nucleare americane.

Ucraina, Belarus și Kazahstan, care dețineau unele dintre armele nucleare ale URSS, și-au predat bombele Rusiei după prăbușirea Uniunii. Ea a devenit singura moștenitoare a arsenalului nuclear al URSS.

Concluzie

Astăzi am aflat cine a inventat bomba atomică și ce este aceasta. Rezumând cele de mai sus, putem concluziona că astăzi armele nucleare sunt cel mai puternic instrument al politicii globale, ferm încorporat în relațiile dintre țări. Pe de o parte, este un efect de descurajare eficient, iar pe de altă parte, este un argument convingător pentru prevenirea confruntărilor militare și întărirea relațiilor pașnice dintre state. Armele nucleare sunt un simbol al unei întregi ere, care necesită o manipulare deosebit de atentă.

Dispozitivul și principiul de funcționare se bazează pe inițializarea și controlul unei reacții nucleare autosusținute. Este folosit ca instrument de cercetare, pentru producerea de izotopi radioactivi și ca sursă de energie pentru centralele nucleare.

principiul de funcționare (pe scurt)

Aici, se folosește un proces în care un nucleu greu se rupe în două fragmente mai mici. Aceste fragmente sunt într-o stare foarte excitată și emit neutroni, alte particule subatomice și fotoni. Neutronii pot provoca noi fisiuni, în urma cărora sunt emiși mai mulți neutroni și așa mai departe. O astfel de serie continuă de divizări auto-susținută se numește reacție în lanț. În acest caz, se eliberează o cantitate mare de energie, a cărei producție este scopul utilizării centralelor nucleare.

Principiul de funcționare al unui reactor nuclear este astfel încât aproximativ 85% din energia de fisiune este eliberată într-o perioadă foarte scurtă de timp după începerea reacției. Restul este produs de dezintegrarea radioactivă a produselor de fisiune după ce au emis neutroni. Dezintegrarea radioactivă este procesul prin care un atom ajunge într-o stare mai stabilă. Continuă chiar și după finalizarea diviziunii.

Într-o bombă atomică, reacția în lanț crește în intensitate până când cea mai mare parte a materialului a fost divizată. Acest lucru se întâmplă foarte repede, producând exploziile extrem de puternice caracteristice unor astfel de bombe. Dispozitivul și principiul de funcționare al unui reactor nuclear se bazează pe menținerea unei reacții în lanț la un nivel controlat, aproape constant. Este proiectat în așa fel încât să nu poată exploda ca o bombă atomică.

Reacție în lanț și criticitate

Fizica unui reactor de fisiune nucleară este că reacția în lanț este determinată de probabilitatea de fisiune nucleară după emisia de neutroni. Dacă populația acestuia din urmă scade, atunci rata de fisiune va scădea în cele din urmă la zero. În acest caz, reactorul va fi într-o stare subcritică. Dacă populația de neutroni este menținută la un nivel constant, atunci rata de fisiune va rămâne stabilă. Reactorul va fi în stare critică. Și, în sfârșit, dacă populația de neutroni crește în timp, rata de fisiune și puterea vor crește. Starea nucleului va deveni supercritică.

Principiul de funcționare al unui reactor nuclear este următorul. Înainte de lansare, populația de neutroni este aproape de zero. Operatorii scot apoi tijele de control din miez, crescând fisiunea nucleară, ceea ce pune temporar reactorul într-o stare supercritică. După atingerea puterii nominale, operatorii returnează parțial tijele de comandă, ajustând numărul de neutroni. În viitor, reactorul este menținut într-o stare critică. Când trebuie oprit, operatorii introduc tijele complet. Acest lucru suprimă fisiunea și aduce miezul într-o stare subcritică.

Tipuri de reactoare

Majoritatea instalațiilor nucleare din lume sunt generatoare de energie, generând căldura necesară pentru a roti turbinele care antrenează generatoarele de energie electrică. Există, de asemenea, multe reactoare de cercetare, iar unele țări au submarine sau nave de suprafață cu propulsie nucleară.

Centrale electrice

Există mai multe tipuri de reactoare de acest tip, dar designul cu apă ușoară și-a găsit o aplicație largă. La rândul său, poate folosi apă sub presiune sau apă clocotită. În primul caz, lichidul sub presiune mare este încălzit de căldura miezului și intră în generatorul de abur. Acolo, căldura din circuitul primar este transferată în secundar, care conține și apă. Aburul generat în cele din urmă servește ca fluid de lucru în ciclul turbinei cu abur.

Reactorul de tip fierbere funcționează pe principiul unui ciclu energetic direct. Apa, care trece prin zona activă, este adusă la fierbere la un nivel mediu de presiune. Aburul saturat trece printr-o serie de separatoare și uscătoare situate în vasul reactorului, ceea ce îl aduce într-o stare supraîncălzită. Vaporii de apă supraîncălziți sunt apoi utilizați ca fluid de lucru pentru a transforma o turbină.

Răcit cu gaz la temperatură ridicată

Un reactor răcit cu gaz la temperatură înaltă (HTGR) este un reactor nuclear al cărui principiu de funcționare se bazează pe utilizarea unui amestec de microsfere de grafit și combustibil drept combustibil. Există două modele concurente:

• sistemul german „de umplere”, care folosește elemente de combustibil sferice de 60 mm, care sunt un amestec de grafit și combustibil într-o carcasă de grafit;
• o versiune americană sub formă de prisme hexagonale din grafit care se întrepătrund pentru a forma o zonă activă.

În ambele cazuri, lichidul de răcire este format din heliu la o presiune de aproximativ 100 de atmosfere. În sistemul german, heliul trece prin goluri din stratul de elemente de combustibil sferice, iar în sistemul american, prin găuri în prisme de grafit situate de-a lungul axei zonei centrale a reactorului. Ambele opțiuni pot funcționa la temperaturi foarte ridicate, deoarece grafitul are o temperatură de sublimare extrem de ridicată, în timp ce heliul este complet inert din punct de vedere chimic. Heliul fierbinte poate fi folosit direct ca fluid de lucru într-o turbină cu gaz la temperatură ridicată, sau căldura sa poate fi folosită pentru a genera abur într-un ciclu de apă.

Metal lichid și principiu de lucru

Reactoarele cu neutroni rapidi răcite cu sodiu au primit multă atenție în anii 1960 și 1970. Apoi s-a părut că capacitatea lor de a se reproduce în viitorul apropiat era necesară pentru producerea de combustibil pentru industria nucleară în dezvoltare rapidă. Când a devenit clar în anii 1980 că această așteptare era nerealistă, entuziasmul a dispărut. Cu toate acestea, o serie de reactoare de acest tip au fost construite în SUA, Rusia, Franța, Marea Britanie, Japonia și Germania. Cele mai multe dintre ele funcționează cu dioxid de uraniu sau amestecul acestuia cu dioxid de plutoniu. În Statele Unite, însă, cel mai mare succes l-a avut cu propulsoarele metalice.

CANDU

Canada și-a concentrat eforturile asupra reactoarelor care folosesc uraniu natural. Acest lucru elimină necesitatea îmbogățirii sale de a recurge la serviciile altor țări. Rezultatul acestei politici a fost reactorul deuteriu-uraniu (CANDU). Controlul și răcirea în el se realizează cu apă grea. Dispozitivul și principiul de funcționare al unui reactor nuclear este utilizarea unui rezervor cu D 2 O rece la presiunea atmosferică. Miezul este străpuns de țevi din aliaj de zirconiu cu combustibil natural de uraniu, prin care apa grea îl răcește. Electricitatea este produsă prin transferul căldurii de fisiune din apa grea la lichidul de răcire care circulă prin generatorul de abur. Aburul din circuitul secundar trece apoi printr-un ciclu convențional de turbină.

Facilități de cercetare

Pentru cercetarea științifică, cel mai des este utilizat un reactor nuclear, al cărui principiu de funcționare este utilizarea de răcire cu apă și elemente de combustibil de uraniu sub formă de plăci sub formă de ansambluri. Capabil să funcționeze pe o gamă largă de niveluri de putere, de la câțiva kilowați la sute de megawați. Deoarece generarea de energie nu este sarcina principală a reactoarelor de cercetare, acestea se caracterizează prin energia termică generată, densitatea și energia nominală a neutronilor din miez. Acești parametri ajută la cuantificarea capacității unui reactor de cercetare de a efectua studii specifice. Sistemele de putere redusă sunt utilizate de obicei în universități pentru predare, în timp ce puterea mare este necesară în laboratoarele de cercetare pentru testarea materialelor și a performanței și cercetarea generală.

Cel mai comun reactor nuclear de cercetare, a cărui structură și principiu de funcționare este după cum urmează. Zona sa activă este situată în fundul unui bazin mare de apă adânc. Acest lucru simplifică observarea și plasarea canalelor prin care pot fi direcționate fasciculele de neutroni. La niveluri scăzute de putere, nu este nevoie să scurgeți lichidul de răcire, deoarece convecția naturală a lichidului de răcire asigură o disipare suficientă a căldurii pentru a menține o stare de funcționare sigură. Schimbatorul de caldura este de obicei situat la suprafata sau in partea superioara a piscinei unde se acumuleaza apa calda.

Instalații de nave

Aplicația originală și principală a reactoarelor nucleare este utilizarea lor în submarine. Principalul lor avantaj este că, spre deosebire de sistemele de ardere a combustibililor fosili, nu au nevoie de aer pentru a genera electricitate. Prin urmare, un submarin nuclear poate rămâne scufundat pentru perioade lungi de timp, în timp ce un submarin diesel-electric convențional trebuie să iasă periodic la suprafață pentru a-și porni motoarele în aer. oferă un avantaj strategic navelor navale. Datorită acesteia, nu este nevoie să realimentați în porturi străine sau din tancuri ușor vulnerabile.

Principiul de funcționare a unui reactor nuclear pe un submarin este clasificat. Cu toate acestea, se știe că în SUA folosește uraniu foarte îmbogățit, iar încetinirea și răcirea se face cu apă ușoară. Designul primului reactor al submarinului nuclear USS Nautilus a fost puternic influențat de facilități puternice de cercetare. Caracteristicile sale unice sunt o marjă de reactivitate foarte mare, care asigură o perioadă lungă de funcționare fără realimentare și capacitatea de a reporni după o oprire. Centrala electrică din submarine trebuie să fie foarte silențioasă pentru a evita detectarea. Pentru a satisface nevoile specifice ale diferitelor clase de submarine, au fost create diferite modele de centrale electrice.

Portavionele Marinei SUA folosesc un reactor nuclear, al cărui principiu se crede că este împrumutat de la cele mai mari submarine. Detaliile despre designul lor nu au fost, de asemenea, publicate.

Pe lângă Statele Unite, Marea Britanie, Franța, Rusia, China și India au submarine nucleare. În fiecare caz, designul nu a fost dezvăluit, dar se crede că toate sunt foarte asemănătoare - aceasta este o consecință a acelorași cerințe pentru caracteristicile lor tehnice. Rusia are, de asemenea, o mică flotă care a fost echipată cu aceleași reactoare ca și submarinele sovietice.

Plante industriale

În scopuri de producție, se utilizează un reactor nuclear, al cărui principiu de funcționare este o productivitate ridicată cu un nivel scăzut de producție de energie. Acest lucru se datorează faptului că o ședere lungă a plutoniului în miez duce la acumularea de 240 Pu nedorite.

Producția de tritiu

În prezent, tritiul (3 H sau T) este principalul material produs de astfel de sisteme - încărcătura pentru Plutoniu-239 are un timp de înjumătățire lung de 24.100 de ani, astfel încât țările cu arsenale de arme nucleare care folosesc acest element tind să o aibă mai mult. decât este necesar. Spre deosebire de 239 Pu, tritiul are un timp de înjumătățire de aproximativ 12 ani. Astfel, pentru a menține rezervele necesare, acest izotop radioactiv al hidrogenului trebuie produs continuu. În Statele Unite, Savannah River, Carolina de Sud, de exemplu, operează mai multe reactoare cu apă grea care produc tritiu.

Unități de putere plutitoare

Au fost create reactoare nucleare care pot furniza energie electrică și încălzire cu abur în zone izolate îndepărtate. În Rusia, de exemplu, micile centrale electrice concepute special pentru a deservi comunitățile arctice și-au găsit folosință. În China, o centrală HTR-10 de 10 MW furnizează căldură și energie către institutul de cercetare în care se află. Reactoarele mici controlate cu capacități similare sunt dezvoltate în Suedia și Canada. Între 1960 și 1972, armata americană a folosit reactoare compacte cu apă pentru a alimenta bazele îndepărtate din Groenlanda și Antarctica. Au fost înlocuite cu centrale electrice pe bază de petrol.

Explorarea spațiului

În plus, au fost dezvoltate reactoare pentru alimentarea cu energie și mișcarea în spațiul cosmic. Între 1967 și 1988, Uniunea Sovietică a instalat mici instalații nucleare pe sateliții Kosmos pentru a alimenta echipamente și telemetrie, dar această politică a devenit o țintă a criticilor. Cel puțin unul dintre acești sateliți a intrat în atmosfera Pământului, ducând la contaminarea radioactivă a zonelor îndepărtate ale Canadei. Statele Unite au lansat un singur satelit cu propulsie nucleară în 1965. Cu toate acestea, proiectele pentru utilizarea lor în zboruri în spațiul profund, explorarea cu echipaj uman a altor planete sau pe o bază lunară permanentă continuă să fie dezvoltate. Va fi neapărat un reactor nuclear răcit cu gaz sau metal lichid, ale cărui principii fizice vor asigura cea mai mare temperatură posibilă necesară pentru a minimiza dimensiunea radiatorului. În plus, reactorul navei spațiale ar trebui să fie cât mai compact posibil pentru a minimiza cantitatea de material folosită pentru ecranare și pentru a reduce greutatea în timpul lansării și zborului spațial. Alimentarea cu combustibil va asigura funcționarea reactorului pe toată perioada zborului spațial.

Coreea de Nord amenință SUA cu un test super-puternic al unei bombe cu hidrogen în Pacific. Japonia, care ar putea suferi de pe urma testelor, a numit planurile Coreei de Nord absolut inacceptabile. Președinții Donald Trump și Kim Jong-un jură în interviuri și vorbesc despre conflictul militar deschis. Pentru cei care nu înțeleg armele nucleare, dar vor să fie în subiect, „Futurist” a alcătuit un ghid.

Cum funcționează armele nucleare?

Asemenea unui băț obișnuit de dinamită, o bombă nucleară folosește energie. Numai că este eliberat nu în cursul unei reacții chimice primitive, ci în procese nucleare complexe. Există două moduri principale de a extrage energia nucleară dintr-un atom. LA Fisiune nucleara nucleul unui atom se desparte în două fragmente mai mici cu un neutron. Fuziune nucleară - procesul prin care Soarele genereaza energie - presupune combinarea a doi atomi mai mici pentru a forma unul mai mare. În orice proces, fisiune sau fuziune, se eliberează cantități mari de energie termică și radiații. În funcție de utilizarea fisiunii nucleare sau a fuziunii, bombele sunt împărțite în nuclear (atomic) și termonuclear .

Puteți detalia despre fisiunea nucleară?

Explozia unei bombe atomice peste Hiroshima (1945)

După cum vă amintiți, un atom este format din trei tipuri de particule subatomice: protoni, neutroni și electroni. Centrul atomului se numește miez , este format din protoni și neutroni. Protonii sunt încărcați pozitiv, electronii sunt încărcați negativ, iar neutronii nu au nicio sarcină. Raportul proton-electron este întotdeauna unul la unu, astfel încât atomul în ansamblu are o sarcină neutră. De exemplu, un atom de carbon are șase protoni și șase electroni. Particulele sunt ținute împreună de o forță fundamentală - forță nucleară puternică .

Proprietățile unui atom pot varia foarte mult în funcție de câte particule diferite conține. Dacă modificați numărul de protoni, veți avea un alt element chimic. Dacă schimbi numărul de neutroni, primești izotop același element pe care îl ai în mâini. De exemplu, carbonul are trei izotopi: 1) carbon-12 (șase protoni + șase neutroni), o formă stabilă și frecventă a elementului, 2) carbon-13 (șase protoni + șapte neutroni), care este stabil, dar rar, și 3) carbon -14 (șase protoni + opt neutroni), care este rar și instabil (sau radioactiv).

Majoritatea nucleelor ​​atomice sunt stabile, dar unele sunt instabile (radioactive). Aceste nuclee emit în mod spontan particule pe care oamenii de știință le numesc radiații. Acest proces se numește dezintegrare radioactivă . Există trei tipuri de degradare:

Dezintegrarea alfa : Nucleul ejectează o particulă alfa - doi protoni și doi neutroni legați împreună. dezintegrare beta : neutronul se transformă într-un proton, un electron și un antineutrin. Electronul ejectat este o particulă beta. Diviziunea spontană: nucleul se descompune în mai multe părți și emite neutroni și, de asemenea, emite un impuls de energie electromagnetică - o rază gamma. Acesta din urmă tip de descompunere este folosit în bomba nucleară. Încep neutronii liberi emiși prin fisiune reacție în lanț care eliberează o cantitate enormă de energie.

Din ce sunt făcute bombele nucleare?

Ele pot fi făcute din uraniu-235 și plutoniu-239. Uraniul apare în natură ca un amestec de trei izotopi: 238U (99,2745% din uraniul natural), 235U (0,72%) și 234U (0,0055%). Cel mai obișnuit 238 U nu suportă o reacție în lanț: doar 235 U este capabil de acest lucru. Pentru a obține puterea maximă de explozie, este necesar ca conținutul de 235 U în „umplutura” bombei să fie de cel puțin 80%. Prin urmare, uraniul cade artificial îmbogăţi . Pentru a face acest lucru, amestecul de izotopi de uraniu este împărțit în două părți, astfel încât una dintre ele să conțină mai mult de 235 U.

De obicei, atunci când izotopii sunt separați, există o mulțime de uraniu sărăcit care nu poate începe o reacție în lanț - dar există o modalitate de a face acest lucru. Cert este că plutoniul-239 nu apare în natură. Dar poate fi obținut prin bombardarea 238 U cu neutroni.

Cum se măsoară puterea lor?

Puterea unei sarcini nucleare și termonucleare se măsoară în echivalent TNT - cantitatea de trinitrotoluen care trebuie detonată pentru a obține un rezultat similar. Se măsoară în kilotone (kt) și megatone (Mt). Puterea armelor nucleare ultra-mice este mai mică de 1 kt, în timp ce bombele super-puternice dau mai mult de 1 Mt.

Puterea bombei țare sovietice, conform diverselor surse, a variat între 57 și 58,6 megatone de TNT, puterea bombei termonucleare pe care RPDC a testat-o ​​la începutul lunii septembrie a fost de aproximativ 100 de kilotone.

Cine a creat armele nucleare?

Fizicianul american Robert Oppenheimer și generalul Leslie Groves

În anii 1930, un fizician italian Enrico Fermi a demonstrat că elementele bombardate cu neutroni pot fi convertite în elemente noi. Rezultatul acestei lucrări a fost descoperirea neutroni lenți , precum și descoperirea unor noi elemente nereprezentate în tabelul periodic. La scurt timp după descoperirea lui Fermi, oamenii de știință germani Otto Hahn și Fritz Strassmann a bombardat uraniu cu neutroni, rezultând formarea unui izotop radioactiv de bariu. Ei au ajuns la concluzia că neutronii de viteză mică fac ca nucleul de uraniu să se spargă în două bucăți mai mici.

Această lucrare a entuziasmat mințile lumii întregi. La Universitatea Princeton Niels Bohr lucrat cu John Wheeler pentru a dezvolta un model ipotetic al procesului de fisiune. Ei au sugerat că uraniul-235 suferă fisiune. Cam în aceeași perioadă, alți oameni de știință au descoperit că procesul de fisiune a produs și mai mulți neutroni. Acest lucru i-a determinat pe Bohr și Wheeler să pună o întrebare importantă: ar putea neutronii liberi creați prin fisiune să declanșeze o reacție în lanț care să elibereze o cantitate imensă de energie? Dacă da, atunci ar putea fi create arme de o putere inimaginabilă. Ipotezele lor au fost confirmate de fizicianul francez Frederic Joliot-Curie . Concluzia sa a fost impulsul pentru dezvoltarea armelor nucleare.

Fizicienii din Germania, Anglia, SUA și Japonia au lucrat la crearea armelor atomice. Înainte de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial Albert Einstein i-a scris președintelui Statelor Unite Franklin Roosevelt că Germania nazistă intenționează să purifice uraniul-235 și să creeze o bombă atomică. Acum s-a dovedit că Germania era departe de a conduce o reacție în lanț: lucrau la o bombă „murdară”, foarte radioactivă. Oricum ar fi, guvernul SUA a depus toate eforturile pentru crearea unei bombe atomice în cel mai scurt timp posibil. A fost lansat Proiectul Manhattan, condus de un fizician american Robert Oppenheimer și generală Leslie Groves . La ea au participat oameni de știință de seamă care au emigrat din Europa. Până în vara anului 1945, a fost creată o armă atomică bazată pe două tipuri de material fisionabil - uraniu-235 și plutoniu-239. O bombă, plutoniul „Thing”, a fost detonată în timpul testelor, iar alte două, uraniul „Kid” și plutoniul „Fat Man”, au fost aruncate asupra orașelor japoneze Hiroshima și Nagasaki.

Cum funcționează o bombă termonucleară și cine a inventat-o?

Bomba termonucleară se bazează pe reacție fuziune nucleară . Spre deosebire de fisiunea nucleară, care poate avea loc atât spontan, cât și forțat, fuziunea nucleară este imposibilă fără furnizarea de energie externă. Nucleele atomice sunt încărcate pozitiv, așa că se resping reciproc. Această situație se numește bariera Coulomb. Pentru a depăși repulsia, este necesar să dispersăm aceste particule la viteze nebunești. Acest lucru se poate face la temperaturi foarte ridicate - de ordinul a câteva milioane de kelvin (de unde și numele). Există trei tipuri de reacții termonucleare: auto-susținute (au loc în interiorul stelelor), controlate și necontrolate sau explozive - sunt folosite în bombele cu hidrogen.

Ideea unei bombe de fuziune termonucleară inițiată de o sarcină atomică a fost propusă de Enrico Fermi colegului său Edward Teller în 1941, chiar la începutul Proiectului Manhattan. Cu toate acestea, la acel moment această idee nu era solicitată. Evoluțiile lui Teller s-au îmbunătățit Stanislav Ulam , făcând fezabilă în practică ideea unei bombe termonucleare. În 1952, primul dispozitiv exploziv termonuclear a fost testat pe atolul Enewetok în timpul operațiunii Ivy Mike. Era însă o probă de laborator, nepotrivită pentru luptă. Un an mai târziu, Uniunea Sovietică a explodat prima bombă termonucleară din lume, asamblată după proiectul fizicienilor. Andrei Saharov și Julia Khariton . Dispozitivul semăna cu un tort stratificat, așa că formidabila armă a fost supranumită „Sloika”. În cursul dezvoltării ulterioare, s-a născut cea mai puternică bombă de pe Pământ, „Tsar Bomba” sau „Mama lui Kuzkin”. În octombrie 1961, a fost testat pe arhipelagul Novaya Zemlya.

Din ce sunt făcute bombele termonucleare?

Dacă ai crezut asta hidrogen iar bombele termonucleare sunt lucruri diferite, te-ai înșelat. Aceste cuvinte sunt sinonime. Hidrogenul (sau mai bine zis, izotopii săi - deuteriu și tritiu) este necesar pentru a desfășura o reacție termonucleară. Cu toate acestea, există o dificultate: pentru a detona o bombă cu hidrogen, este mai întâi necesar să se obțină o temperatură ridicată în timpul unei explozii nucleare convenționale - abia atunci nucleele atomice vor începe să reacționeze. Prin urmare, în cazul unei bombe termonucleare, designul joacă un rol important.

Două scheme sunt larg cunoscute. Primul este „puful” Saharov. În centru se afla un detonator nuclear, care era înconjurat de straturi de deuterură de litiu amestecate cu tritiu, care erau intercalate cu straturi de uraniu îmbogățit. Acest design a făcut posibilă atingerea unei puteri în termen de 1 Mt. A doua este schema americană Teller-Ulam, unde bomba nucleară și izotopii de hidrogen au fost localizați separat. Arăta astfel: de jos - un recipient cu un amestec de deuteriu lichid și tritiu, în centrul căruia se afla o "bujie" - o tijă de plutoniu, iar de sus - o sarcină nucleară convențională și toate acestea într-un înveliș de metal greu (de exemplu, uraniu sărăcit). Neutronii rapizi produși în timpul exploziei provoacă reacții de fisiune atomică în învelișul de uraniu și adaugă energie la energia totală a exploziei. Adăugarea de straturi suplimentare de litiu uraniu-238 deuteridă vă permite să creați proiectile cu putere nelimitată. În 1953 fizicianul sovietic Viktor Davidenko a repetat accidental ideea Teller-Ulam și, pe baza ei, Saharov a venit cu o schemă în mai multe etape care a făcut posibilă crearea de arme de o putere fără precedent. În conformitate cu această schemă, mama lui Kuzkina a lucrat.

Ce alte bombe mai sunt?

Există și neutroni, dar acest lucru este în general înfricoșător. De fapt, o bombă cu neutroni este o bombă termonucleară cu randament redus, a cărei energie de explozie este de 80% radiație (radiație neutronică). Arată ca o sarcină nucleară obișnuită cu randament scăzut, la care se adaugă un bloc cu un izotop de beriliu - o sursă de neutroni. Când o armă nucleară explodează, începe o reacție termonucleară. Acest tip de armă a fost dezvoltat de un fizician american Samuel Cohen . Se credea că armele cu neutroni distrug toată viața chiar și în adăposturi, cu toate acestea, aria de distrugere a unor astfel de arme este mică, deoarece atmosfera împrăștie fluxuri rapide de neutroni, iar unda de șoc este mai puternică la distanțe mari.

Dar cum rămâne cu bomba de cobalt?

Nu, fiule, e fantastic. Nicio țară nu are în mod oficial bombe cu cobalt. Teoretic, aceasta este o bombă termonucleară cu o carcasă de cobalt, care asigură o contaminare radioactivă puternică a zonei chiar și cu o explozie nucleară relativ slabă. 510 de tone de cobalt pot infecta întreaga suprafață a Pământului și pot distruge toată viața de pe planetă. Fizician Leo Szilard , care a descris acest design ipotetic în 1950, l-a numit „Doomsday Machine”.

Care este mai tare: o bombă nucleară sau una termonucleară?

Model la scară completă a „Tsar-bomba”

Bomba cu hidrogen este mult mai avansată și mai avansată tehnologic decât bomba atomică. Puterea sa explozivă o depășește cu mult pe cea a uneia atomice și este limitată doar de numărul de componente disponibile. Într-o reacție termonucleară, pentru fiecare nucleon (așa-numitele nuclee constitutive, protoni și neutroni), se eliberează mult mai multă energie decât într-o reacție nucleară. De exemplu, în timpul fisiunii unui nucleu de uraniu, un nucleon reprezintă 0,9 MeV (megaelectronvolt), iar în timpul fuziunii unui nucleu de heliu din nucleele de hidrogen, este eliberată o energie egală cu 6 MeV.

Ca niște bombe livrala tinta?

La început, au fost aruncați din aeronave, dar apărarea antiaeriană a fost îmbunătățită în mod constant, iar livrarea de arme nucleare în acest mod sa dovedit neînțeleaptă. Odată cu creșterea producției de tehnologie de rachete, toate drepturile de a livra arme nucleare au fost transferate către rachete balistice și de croazieră ale diferitelor baze. Prin urmare, o bombă nu mai este o bombă, ci un focos.

Există o opinie că bomba cu hidrogen nord-coreeană este prea mare pentru a fi instalată pe o rachetă - așa că, dacă RPDC decide să aducă la viață amenințarea, aceasta va fi dusă cu vaporul la locul exploziei.

Care sunt consecințele unui război nuclear?

Hiroshima și Nagasaki sunt doar o mică parte din posibila apocalipsă. De exemplu, binecunoscuta ipoteză a „iarnii nucleare”, care a fost prezentată de astrofizicianul american Carl Sagan și geofizicianul sovietic Georgy Golitsyn. Se presupune că explozia mai multor focoase nucleare (nu în deșert sau în apă, ci în așezări) va provoca multe incendii, iar o cantitate mare de fum și funingine va stropi în atmosferă, ceea ce va duce la răcirea globală. Ipoteza este criticată prin compararea efectului cu activitatea vulcanică, care are un efect redus asupra climei. În plus, unii oameni de știință notează că este mai probabil să apară încălzirea globală decât răcirea - cu toate acestea, ambele părți speră că nu vom ști niciodată.

Sunt permise armele nucleare?

După cursa înarmărilor din secolul al XX-lea, țările s-au răzgândit și au decis să limiteze utilizarea armelor nucleare. ONU a adoptat tratate privind neproliferarea armelor nucleare și interzicerea testelor nucleare (acestea din urmă nu a fost semnată de tinerele puteri nucleare India, Pakistan și RPDC). În iulie 2017, a fost adoptat un nou tratat de interzicere a armelor nucleare.

„Fiecare stat parte nu se angajează niciodată, în nicio circumstanță, să dezvolte, să testeze, să fabrice, să fabrice, să dobândească, să dețină sau să depoziteze în alt mod arme nucleare sau alte dispozitive explozive nucleare”, se arată în primul articol al tratatului.

Cu toate acestea, documentul nu va intra în vigoare până când 50 de state îl vor ratifica.