Kako deluje jedrsko orožje. Jedrska bomba je najmočnejše orožje in sila, ki lahko reši vojaške konflikte.

Eksplozivna narava

Uranovo jedro vsebuje 92 protonov. Naravni uran je večinoma mešanica dveh izotopov: U238 (s 146 nevtroni v jedru) in U235 (143 nevtronov), slednjega je v naravnem uranu le 0,7 %. Kemične lastnosti izotopov so popolnoma enake, zato jih ni mogoče ločiti s kemičnimi metodami, vendar razlika v masi (235 in 238 enot) omogoča, da se to naredi s fizikalnimi metodami: mešanica urana se pretvori v plin. (uranijev heksafluorid), nato pa prečrpano skozi nešteto poroznih predelnih sten. Čeprav se izotopi urana ne razlikujejo niti po videzu niti po kemiji, jih glede lastnosti jedrskih lastnosti loči prepad.

Proces cepitve U238 je plačan: nevtron, ki prihaja od zunaj, mora s seboj prinesti energijo 1 MeV ali več. In U235 je nezainteresiran: za vzbujanje in kasnejši razpad od prihajajočega nevtrona ni potrebno nič, njegova vezavna energija v jedru je povsem dovolj.

Ko nevtron zadene jedro, ki je sposobno cepitve, nastane nestabilna spojina, vendar se zelo hitro (v 10−23−10−22 s) takšno jedro razpade na dva 14 c) in odda dva ali tri nove nevtrone, tako da čez čas, ko se lahko število cepljivih jeder pomnoži (takšna reakcija se imenuje verižna reakcija). To je mogoče le v U235, ker se pohlepni U238 ne želi odcepiti od lastnih nevtronov, katerih energija je red velikosti manjša od 1 MeV. Kinetična energija delcev - produktov cepitve za več vrstnih redov presega energijo, ki se sprosti med katerim koli dejanjem kemične reakcije, pri kateri se sestava jeder ne spremeni.

Kritično sestavljanje

Fisijski produkti so nestabilni in potrebujejo veliko časa, da "pridejo k sebi" in oddajajo različna sevanja (vključno z nevtroni). Nevtroni, ki se oddajajo po precejšnjem času (do deset sekund) po cepitvi, se imenujejo zakasneli nevtroni, in čeprav je njihov delež v primerjavi s trenutnimi (manj kot 1 %), njihova vloga pri delovanju jedrskih objektov je najpomembnejše.

Fisijski produkti med številnimi trki z okoliškimi atomi jim dajejo svojo energijo in zvišajo temperaturo. Ko se v sklopu s cepljivim materialom pojavijo nevtroni, se moč sproščanja toplote lahko poveča ali zmanjša, parametri sklopa, pri katerih je število cepitev na enoto časa konstantno, pa se imenujejo kritični. Kritičnost sklopa se lahko vzdržuje tako pri velikem kot pri majhnem številu nevtronov (pri ustrezno višji ali manjši hitrosti sproščanja toplote). Toplotna moč se poveča bodisi s črpanjem dodatnih nevtronov v kritični sklop od zunaj ali s tem, da sklop postane superkritičen (takrat dodatne nevtrone dobavlja vedno več generacij cepljivih jeder). Na primer, če je treba povečati toplotno moč reaktorja, se ta spravi v takšen režim, ko je vsaka generacija hitrih nevtronov nekoliko manj številna od prejšnje, a zaradi zapoznelih nevtronov reaktor komaj opazno prehaja skozi kritično stanje. Takrat ne gre v pospeševanje, ampak moč pridobiva počasi – da se lahko njegova rast ob pravem času ustavi z uvedbo nevtronskih absorberjev (palic, ki vsebujejo kadmij ali bor).

Nevtroni, ki jih povzroči cepitev, pogosto letijo mimo okoliških jeder, ne da bi povzročili drugo cepitev. Bližje površini materiala se nevtron rodi, več možnosti ima, da odleti iz cepljivega materiala in se nikoli več ne vrne. Zato je oblika sklopa, ki prihrani največje število nevtronov, krogla: za dano maso snovi ima minimalno površino. Nezaprta (samotna) krogla z 94 % U235 brez votlin v notranjosti postane kritična pri masi 49 kg in polmeru 85 mm. Če je sklop istega urana valj z dolžino, ki je enaka premeru, postane kritičen pri masi 52 kg. Z naraščajočo gostoto se tudi površina zmanjšuje. Zato lahko eksplozivno stiskanje brez spreminjanja količine cepljivega materiala pripelje sklop v kritično stanje. Prav ta proces je osnova za razširjeno zasnovo jedrskega naboja.

sklop krogle

Toda najpogosteje se v jedrskem orožju ne uporablja uran, ampak plutonij-239. Proizvaja se v reaktorjih z obsevanjem urana-238 z močnimi nevtronskimi tokovi. Plutonij stane približno šestkrat več kot U235, a pri cepljenju jedro Pu239 odda povprečno 2,895 nevtronov - več kot U235 (2,452). Poleg tega je verjetnost cepitve plutonija večja. Vse to vodi v dejstvo, da osamljena krogla Pu239 postane kritična pri skoraj tretjini manjši masi od uranove kroglice, in kar je najpomembnejše, pri manjšem polmeru, kar omogoča zmanjšanje dimenzij kritičnega sklopa.

Sestav je izdelan iz dveh skrbno prileganih polovic v obliki sferične plasti (notranji votli); očitno je podkritična - tudi za termične nevtrone in tudi po tem, ko je obkrožena z moderatorjem. Okoli sklopa zelo natančno nameščenih blokov eksploziva je nameščen naboj. Da bi prihranili nevtrone, je treba med eksplozijo ohraniti plemenito obliko krogle - za to je treba eksplozivno plast hkrati spodkopati po celotni zunanji površini in enakomerno stisniti sklop. Splošno mnenje je, da je za to potrebno veliko električnih detonatorjev. Toda to je bilo šele ob zori "bombardiranja": za delovanje več deset detonatorjev je bilo potrebno veliko energije in precejšnja velikost vžigalnega sistema. V sodobnih nabojih se uporablja več detonatorjev, izbranih s posebno tehniko, ki so si po lastnostih blizu, iz katerih se v žlebove, zrezkane v polikarbonatni plasti (katerih oblika na sferični površini ima obliko na sferični površini), izstreljujejo zelo stabilni (glede na hitrost detonacije) eksplozivi. izračunano z uporabo Riemannove geometrijske metode). Detonacija s hitrostjo približno 8 km/s bo potekala vzdolž utorov na popolnoma enakih razdaljah, hkrati pa bo dosegla luknje in spodkopala glavni naboj - hkrati na vseh zahtevanih točkah.

Udar navznoter

Eksplozija, usmerjena navznoter, stisne sklop z več kot milijon atmosfer tlaka. Površina sklopa se zmanjša, notranja votlina v plutoniju skoraj izgine, gostota se poveča in zelo hitro - v desetih mikrosekundah stisljivi sklop preskoči kritično stanje na toplotnih nevtronih in postane bistveno nadkritičen na hitrih nevtronih.

Po obdobju, ki ga določa zanemarljiv čas nepomembnega upočasnjevanja hitrih nevtronov, vsaka njihova nova, številčnejša generacija doda 202 MeV energije s cepljenjem montažni snovi, ki že poka od pošastnega pritiska. Na lestvici pojavov, ki se pojavljajo, je trdnost tudi najboljših legiranih jekel tako skromna, da nikomur ne pride na misel, da bi jo upošteval pri izračunu dinamike eksplozije. Edina stvar, ki preprečuje, da bi sestav razletel, je vztrajnost: da bi plutonijevo kroglo razširili za samo 1 cm v desetih nanosekundah, je treba snovi dati pospešek, ki je več deset bilijonov krat večji od pospeška prostega padli, in to ni lahko.

Na koncu zadeva vseeno odleti, cepitev se ustavi, a se proces ne konča tam: energija se prerazporedi med ionizirane drobce ločenih jeder in druge delce, ki se oddajajo med cepljenjem. Njihova energija je reda desetin in celo sto MeV, vendar se lahko le električno nevtralni visokoenergetski gama kvanti in nevtroni izognejo interakciji s snovjo in "pobegnejo". Nabiti delci hitro izgubijo energijo pri trkih in ionizacijah. V tem primeru se oddaja sevanje - vendar ni več trdo jedrsko, ampak mehkejše, z energijo tri reda velikosti nižje, a še vedno več kot zadostno za izločanje elektronov iz atomov - ne samo iz zunanjih lupin, ampak na splošno vse. Nered golih jeder, iz njih odstranjeni elektroni in sevanje z gostoto gramov na kubični centimeter (poskusite si predstavljati, kako dobro lahko porjavite pod svetlobo, ki je pridobila gostoto aluminija!) - vse, kar je bil trenutek nazaj, je bil naboj - pride v nekakšno ravnovesje. V zelo mladi ognjeni krogli se vzpostavi temperatura reda več deset milijonov stopinj.

Ognjena krogla

Zdi se, da bi tudi mehko, a ki se premika s svetlobno hitrostjo, sevanje moralo pustiti daleč za sabo snov, ki ga je povzročila, vendar to ni tako: v hladnem zraku je razpon energijskih kvantov keV centimetrov in se ne premikajo se v ravni črti, ampak spreminjajo smer gibanja, ki se ponovno oddajajo z vsako interakcijo. Kvanti ionizirajo zrak, se v njem širijo, kot češnjev sok, ki ga vlijemo v kozarec vode. Ta pojav se imenuje sevalna difuzija.

Mlada ognjena krogla eksplozije z močjo 100 kt, nekaj deset nanosekund po končanem izbruhu cepitve, ima polmer 3 m in temperaturo skoraj 8 milijonov kelvinov. Toda po 30 mikrosekundah je njegov polmer 18 m, vendar temperatura pade pod milijon stopinj. Žoga požira prostor in ionizirani zrak za njeno sprednjo stranjo se skoraj ne premika: sevanje ji med difuzijo ne more prenesti pomembnega zagona. Toda v ta zrak črpa ogromno energije, ga segreva, in ko energija sevanja posuši, začne krogla rasti zaradi raztezanja vroče plazme, ki od znotraj poči s tem, kar je bil nekoč naboj. Plazemska lupina se razširi kot napihnjen mehurček in postane tanjša. Za razliko od mehurčka ga seveda nič ne napihne: v notranjosti skoraj ni več snovi, vse odleti iz središča po vztrajnosti, a 30 mikrosekund po eksploziji je hitrost tega leta več kot 100 km / s. , in hidrodinamični tlak v snovi - več kot 150.000 atm! Lupini ni usojeno, da postane preveč tanka, poči in tvori "mehurje".

Kateri od mehanizmov za prenos energije ognjene krogle v okolje prevlada, je odvisno od moči eksplozije: če je velika, ima glavno vlogo difuzija sevanja, če je majhna, širitev plazemskega mehurčka. Jasno je, da je možen tudi vmesni primer, ko sta oba mehanizma učinkovita.

Postopek zajema nove plasti zraka, ni več dovolj energije, da bi atomom odstranili vse elektrone. Energija ionizirane plasti in drobcev plazemskega mehurčka se posuši, ne morejo več premikati ogromne mase pred seboj in opazno upočasniti. Toda tisto, kar je bil zrak pred eksplozijo, se premakne, odtrga od žoge, absorbira vedno več plasti hladnega zraka ... Začne se tvorba udarnega vala.

Udarni val in atomska goba

Ko se udarni val loči od ognjene krogle, se lastnosti sevalne plasti spremenijo in moč sevanja v optičnem delu spektra močno naraste (t.i. prvi maksimum). Nadalje tekmujejo procesi luminiscence in sprememb v prosojnosti okoliškega zraka, kar vodi do realizacije drugega maksimuma, ki je manj močan, a veliko daljši – toliko, da je izhod svetlobne energije večji kot pri prvi maksimum.

V bližini eksplozije vse naokoli izhlapi, stran – topi se, a še dlje, kjer toplotni tok ne zadošča več za taljenje trdnih snovi, tla, kamnine, hiše tečejo kot tekočina pod pošastnim pritiskom plina, ki uniči vse trdnostne vezi, vroče do te mere, da je za oči neznosno.sijaj.

Končno udarni val potuje daleč od točke eksplozije, kjer ostane ohlapen in oslabljen, a večkrat razširjen oblak kondenziranih hlapov, ki se je spremenil v najmanjši in zelo radioaktivni prah tistega, kar je bila plazma naboja in kaj se je izkazalo, da je ob svoji strašni uri blizu kraja, od katerega se je treba držati čim dlje. Oblak se začne dvigovati. Ohladi se, spremeni svojo barvo, "nadene" belo kapo kondenzirane vlage, ki ji sledi prah s površine zemlje in tvori "nogo" tistega, kar običajno imenujemo "atomska goba".

nevtronska iniciacija

Pozorni bralci lahko s svinčnikom v roki ocenijo sproščanje energije med eksplozijo. S časom, ko je sklop v superkritičnem stanju reda mikrosekund, je starost nevtronov reda pikosekund in faktor množenja je manjši od 2, se sprosti približno gigajoul energije, kar je enako .. 250 kg TNT. In kje so kilogrami in megatoni?

Dejstvo je, da se veriga cepitev v sklopu ne začne z enim nevtronom: v zahtevani mikrosekundi se jih na milijone vbrizga v superkritični sklop. V prvih jedrskih nabojih so bili za to uporabljeni izotopski viri, ki se nahajajo v votlini znotraj plutonijevega sklopa: polonij-210 se je v trenutku stiskanja kombiniral z berilijem in s svojimi alfa delci povzročil emisijo nevtronov. Toda vsi viri izotopov so precej šibki (v prvem ameriškem izdelku je nastalo manj kot milijon nevtronov na mikrosekundo), polonij pa je že zelo pokvarljiv - v samo 138 dneh zmanjša svojo aktivnost za polovico. Zato so izotope nadomestili manj nevarni (ne sevajo v izklopljenem stanju) in kar je najpomembneje, intenzivneje oddajajo nevtronske cevi (glej stransko vrstico): na stotine milijonov nevtronov se rodi v nekaj mikrosekundah (toliko časa je nastal impulz po cevki traja). Če pa ne deluje ali ne deluje ob pravem času, se bo pojavil tako imenovani pop ali "zil" - toplotna eksplozija majhne moči.

Nevtronska iniciacija ne samo poveča sproščanje energije jedrske eksplozije za več vrst velikosti, temveč omogoča tudi uravnavanje! Jasno je, da po prejemu bojne naloge, v formulaciji katere je nujno navedena moč jedrskega udara, nihče ne razstavi naboja, da bi ga opremil s plutonijevim sklopom, ki je optimalen za dano moč. Pri strelivu s preklopnim ekvivalentom TNT je dovolj, da preprosto spremenite napajalno napetost nevtronske cevi. Skladno s tem se bo spremenil donos nevtronov in sproščanje energije (seveda, ko se moč zmanjša na ta način, se zapravi veliko dragega plutonija).

Toda o potrebi po uravnavanju sproščanja energije so začeli razmišljati veliko pozneje in v prvih povojnih letih ni bilo govora o zmanjšanju moči. Močnejši, močnejši in močnejši! Toda izkazalo se je, da obstajajo jedrsko-fizikalne in hidrodinamične omejitve glede dovoljenih dimenzij podkritične sfere. TNT ekvivalent eksplozije sto kilotonov je blizu fizične meje za enofazno strelivo, pri katerem pride samo do cepitve. Zaradi tega je bila cepitev kot glavni vir energije opuščena in so se zanašali na reakcije drugega razreda - sinteze.

jedrske zablode

Gostota plutonija se v trenutku eksplozije poveča zaradi faznega prehoda

Kovinski plutonij obstaja v šestih fazah, katerih gostota je od 14,7 do 19,8 g/cm3. Pri temperaturah pod 119 °C obstaja monoklinična alfa faza (19,8 g/cm3), vendar je tak plutonij zelo krhek, v kubični fasecentrirani delta fazi (15,9) pa je duktilen in dobro obdelan (to je ta faza ki jih poskušajo obdržati z legirnimi dodatki). Med detonacijskim stiskanjem ne more biti faznih prehodov - plutonij je v kvazi tekočem stanju. Fazni prehodi so v proizvodnji nevarni: pri velikih velikostih delov, tudi z rahlo spremembo gostote, je mogoče doseči kritično stanje. Seveda ne bo eksplozije - obdelovanec se bo preprosto segrel, vendar se lahko ponikljanje ponastavi (in plutonij je zelo strupen).

nevtronski vir

V vakuumski nevtronski cevi med tritijem nasičeno tarčo (katodo) (1) in anodnim sklopom (2) se uporablja impulzna napetost 100 kV. Ko je napetost največja, je potrebno, da se med anodo in katodo pojavijo devterijevi ioni, ki jih je treba pospešiti. Za to se uporablja ionski vir. Na njeno anodo (3) se nanese vžigalni impulz in razelektritev, ki poteka po površini keramike, nasičene z devterijem (4), tvori devterijeve ione. S pospeševanjem bombardirajo tarčo, nasičeno s tritijem, zaradi česar se sprosti energija 17,6 MeV in nastanejo nevtroni in jedra helija-4.

Po sestavi delcev in celo energijskem donosu je ta reakcija identična fuziji, procesu fuzije lahkih jeder. V petdesetih letih prejšnjega stoletja so mnogi verjeli, da gre za fuzijo, kasneje pa se je izkazalo, da se v cevi zgodi "razpad": bodisi proton bodisi nevtron (od katerih se devterijev ion pospešuje z električnim poljem) se "zatakne" v ciljno jedro (tricij). Če se proton umakne, se nevtron odlomi in se osvobodi.

Nevtroni - počasni in hitri

V necepljivi snovi, ki se »odbije« od jeder, nevtroni prenesejo nanje del svoje energije, večja, čim lažja (po masi bližja) so jedra. Več ko so nevtroni udeleženi v trkih, bolj se upočasnjujejo, nato pa končno pridejo v toplotno ravnotežje z okoliško snovjo – termalizirajo (to traja milisekunde). Hitrost toplotnih nevtronov je 2200 m/s (energija 0,025 eV). Nevtroni lahko uidejo iz moderatorja, jih ujamejo njegova jedra, vendar se z upočasnitvijo njihova sposobnost za vstop v jedrske reakcije znatno poveča, tako da nevtroni, ki se ne "izgubijo", več kot kompenzirajo zmanjšanje števila.

Torej, če je kroglica cepljive snovi obkrožena z moderatorjem, bo veliko nevtronov zapustilo moderator ali se bo absorbiralo vanj, vendar bodo tudi takšni, ki se bodo vrnili v kroglico (»odsevali«) in, ko so izgubili svojo energijo, je veliko bolj verjetno, da povzročijo cepitvena dejanja. Če je krogla obdana s plastjo berilija debeline 25 mm, lahko prihranimo 20 kg U235 in sklop bo še vedno dosegel kritično stanje. Toda takšni prihranki so plačani s časom: vsaka naslednja generacija nevtronov, preden povzroči cepitev, se mora najprej upočasniti. Ta zamuda zmanjša število generacij proizvedenih nevtronov na enoto časa, kar pomeni, da je sproščanje energije zakasnjeno. Manj ko je cepljivega materiala v sklopu, več moderatorja je potrebno za razvoj verižne reakcije, cepitev pa poteka z vedno nižjimi energijskimi nevtroni. V omejujočem primeru, ko je kritičnost dosežena le na toplotnih nevtronih, na primer v raztopini uranovih soli v dobrem moderatorju - vodi, je masa sklopov na stotine gramov, vendar raztopina preprosto vre. Izpuščeni parni mehurčki zmanjšajo povprečno gostoto cepljive snovi, verižna reakcija se ustavi in ​​ko mehurčki zapustijo tekočino, se cepitveni blisk ponovi (če je posoda zamašena, jo para razbije - vendar bo to toplotna eksplozija , brez vseh tipičnih "jedrskih" znakov).

Video: jedrske eksplozije

Naročite se in preberite naše najboljše publikacije v Yandex.Zen. Oglejte si čudovite fotografije z vsega sveta na naši strani v Instagram

Če najdete napako, izberite del besedila in pritisnite Ctrl+Enter.

Svet atoma je tako fantastičen, da njegovo razumevanje zahteva radikalen prelom v običajnih konceptih prostora in časa. Atomi so tako majhni, da če bi kapljico vode povečali na velikost Zemlje, bi bil vsak atom v tej kapljici manjši od pomaranče. Pravzaprav je ena kapljica vode sestavljena iz 6000 milijard milijard (6000000000000000000000) atomov vodika in kisika. Kljub svoji mikroskopski velikosti ima atom strukturo do neke mere podobno strukturi našega sončnega sistema. V njegovem nerazumljivo majhnem središču, katerega polmer je manjši od ene trilijonke centimetra, je relativno veliko "sonce" - jedro atoma.

Okoli tega atomskega "sonca" se vrtijo drobni "planeti" - elektroni. Jedro je sestavljeno iz dveh glavnih gradnikov Vesolja - protonov in nevtronov (imajo poenoteno ime - nukleoni). Elektron in proton sta nabita delca in količina naboja v vsakem od njiju je popolnoma enaka, vendar se naboji razlikujejo po predznaku: proton je vedno pozitivno nabit, elektron pa vedno negativen. Nevtron nima električnega naboja in ima zato zelo visoko prepustnost.

V atomski merilni lestvici se masa protona in nevtrona vzame kot enota. Atomska teža katerega koli kemičnega elementa je torej odvisna od števila protonov in nevtronov v njegovem jedru. Na primer, atom vodika, katerega jedro je sestavljeno iz samo enega protona, ima atomsko maso 1. Atom helija z jedrom dveh protonov in dveh nevtronov ima atomsko maso 4.

Jedra atomov istega elementa vsebujejo vedno enako število protonov, število nevtronov pa je lahko različno. Atomi, ki imajo jedra z enakim številom protonov, vendar se razlikujejo po številu nevtronov in so povezani z različnimi vrstami istega elementa, se imenujejo izotopi. Za razlikovanje med seboj je simbolu elementa dodeljeno število, ki je enako vsoti vseh delcev v jedru danega izotopa.

Lahko se pojavi vprašanje: zakaj jedro atoma ne razpade? Navsezadnje so protoni, ki so vključeni vanj, električno nabiti delci z enakim nabojem, ki se morajo z veliko silo odbijati. To je razloženo z dejstvom, da znotraj jedra obstajajo tudi tako imenovane intranuklearne sile, ki pritegnejo delce jedra drug k drugemu. Te sile kompenzirajo odbojne sile protonov in ne dovolijo, da bi jedro spontano razletelo.

Intranuklearne sile so zelo močne, vendar delujejo le na zelo blizu. Zato se jedra težkih elementov, sestavljena iz sto nukleonov, izkažejo za nestabilna. Delci jedra so tu v stalnem gibanju (znotraj volumna jedra), in če jim dodate nekaj dodatne energije, lahko premagajo notranje sile - jedro se razdeli na dele. Količina te presežne energije se imenuje energija vzbujanja. Med izotopi težkih elementov so takšni, za katere se zdi, da so na samem robu samorazpada. Za začetek reakcije jedrske cepitve je dovolj le majhen "potiskanje", na primer preprost zadetek v jedro nevtrona (in ga niti ni treba pospeševati na veliko hitrost). Nekateri od teh "cepljivih" izotopov so bili kasneje umetno izdelani. V naravi obstaja samo en tak izotop - to je uran-235.

Uran je leta 1783 odkril Klaproth, ki ga je izoliral iz uranove smole in ga poimenoval po nedavno odkritem planetu Uran. Kot se je pozneje izkazalo, v resnici ni šlo za uran sam, ampak za njegov oksid. Dobili so čisti uran, srebrno belo kovino
šele leta 1842 Peligot. Novi element ni imel nobenih izjemnih lastnosti in je pritegnil pozornost šele leta 1896, ko je Becquerel odkril pojav radioaktivnosti uranovih soli. Po tem je uran postal predmet znanstvenih raziskav in eksperimentov, vendar še vedno ni imel praktične uporabe.

Ko je v prvi tretjini 20. stoletja fizikom bolj ali manj postala jasna zgradba atomskega jedra, so najprej poskušali uresničiti stare sanje alkimistov - poskušali so en kemični element spremeniti v drugega. Leta 1934 sta francoska raziskovalca, zakonca Frederic in Irene Joliot-Curie, poročala Francoski akademiji znanosti o naslednjem poskusu: ko so aluminijaste plošče bombardirali z alfa delci (jedri atoma helija), so se atomi aluminija spremenili v atome fosforja. , vendar ne navaden, ampak radioaktiven, ki pa je prešel v stabilen izotop silicija. Tako se je atom aluminija, ki je dodal en proton in dva nevtrona, spremenil v težji atom silicija.

Ta izkušnja je privedla do ideje, da če so jedra najtežjega elementa, ki obstaja v naravi, urana, "olupljena" z nevtroni, potem lahko dobimo element, ki v naravnih razmerah ne obstaja. Leta 1938 sta nemška kemika Otto Hahn in Fritz Strassmann na splošno ponovila izkušnjo zakoncev Joliot-Curie, ki sta namesto aluminija vzela uran. Rezultati eksperimenta sploh niso bili takšni, kot so pričakovali - namesto novega supertežkega elementa z masnim številom, večjim od urana, sta Hahn in Strassmann prejela lahke elemente iz srednjega dela periodnega sistema: barij, kripton, brom in nekateri drugi. Sami eksperimentatorji niso mogli razložiti opaženega pojava. Šele naslednje leto je fizičarka Lisa Meitner, ki ji je Hahn poročal o svojih težavah, našla pravilno razlago za opaženi pojav, ki nakazuje, da se je ob bombardiranju urana z nevtroni njegovo jedro razdelilo (cepilo). V tem primeru bi morala nastati jedra lažjih elementov (od tod so bili vzeti barij, kripton in druge snovi), prav tako bi se morali sprostiti 2-3 prosti nevtroni. Nadaljnje raziskave so omogočile podrobno razjasnitev slike dogajanja.

Naravni uran je sestavljen iz mešanice treh izotopov z masami 238, 234 in 235. Glavna količina urana pade na izotop 238, katerega jedro vključuje 92 protonov in 146 nevtronov. Uran-235 je le 1/140 naravnega urana (0,7 % (v jedru ima 92 protonov in 143 nevtronov), uran-234 (92 protonov, 142 nevtronov) pa le 1/17 500 celotne mase urana ( 0 006 % Najmanj stabilen od teh izotopov je uran-235.

Od časa do časa se jedra njegovih atomov spontano razdelijo na dele, zaradi česar nastanejo lažji elementi periodnega sistema. Proces spremlja sproščanje dveh ali treh prostih nevtronov, ki hitijo z ogromno hitrostjo - približno 10 tisoč km / s (ime se imenujejo hitri nevtroni). Ti nevtroni lahko zadenejo druga uranova jedra in povzročijo jedrske reakcije. Vsak izotop se v tem primeru obnaša drugače. Jedra urana-238 v večini primerov preprosto zajamejo te nevtrone brez kakršnih koli nadaljnjih transformacij. Toda v približno enem od petih primerov, ko hitri nevtron trči v jedro izotopa 238, pride do nenavadne jedrske reakcije: eden od nevtronov urana-238 odda elektron, ki se spremeni v proton, to je izotop urana. spremeni v več
težki element je neptunij-239 (93 protonov + 146 nevtronov). Toda neptunij je nestabilen - po nekaj minutah eden od njegovih nevtronov odda elektron, ki se spremeni v proton, po katerem se izotop neptunija spremeni v naslednji element periodičnega sistema - plutonij-239 (94 protonov + 145 nevtronov). Če nevtron vstopi v jedro nestabilnega urana-235, se takoj pojavi cepitev - atomi razpadejo z emisijo dveh ali treh nevtronov. Jasno je, da v naravnem uranu, katerega večina atomov pripada izotopu 238, ta reakcija nima vidnih posledic – ta izotop bo sčasoma absorbiral vse proste nevtrone.

Kaj pa, če si predstavljamo precej ogromen kos urana, ki je v celoti sestavljen iz izotopa 235?

Tukaj bo proces šel drugače: nevtroni, ki se sproščajo med cepljenjem več jeder, nato padejo v sosednja jedra, povzročijo njihovo cepitev. Posledično se sprosti nov del nevtronov, ki razcepi naslednja jedra. V ugodnih pogojih ta reakcija poteka kot plaz in se imenuje verižna reakcija. Nekaj ​​bombardirajočih delcev bo morda dovolj, da se začne.

Dejansko naj samo 100 nevtronov bombardira uran-235. Razcepili bodo 100 uranovih jeder. V tem primeru se bo sprostilo 250 novih nevtronov druge generacije (povprečno 2,5 na cepitev). Nevtroni druge generacije bodo že proizvedli 250 cepitev, pri čemer se bo sprostilo 625 nevtronov. V naslednji generaciji bo 1562, nato 3906, nato 9670 itd. Število delitev se bo neomejeno povečalo, če se proces ne ustavi.

Vendar v resnici le nepomemben del nevtronov pride v jedra atomov. Preostali, ki hitro hitijo med njimi, se odnesejo v okoliški prostor. Samovzdržna verižna reakcija se lahko zgodi le v dovolj velikem nizu urana-235, ki naj bi imel kritično maso. (Ta masa v normalnih pogojih je 50 kg.) Pomembno je omeniti, da cepitev vsakega jedra spremlja sproščanje ogromne količine energije, za katero se izkaže, da je približno 300 milijonov krat večja od energije, porabljene za cepitev. ! (Izračunano je bilo, da se pri popolni cepitvi 1 kg urana-235 sprosti enaka količina toplote kot pri zgorevanju 3 tisoč ton premoga.)

Ta ogromen val energije, ki se sprosti v nekaj trenutkih, se kaže kot eksplozija pošastne sile in je osnova delovanja jedrskega orožja. Toda da bi to orožje postalo resničnost, je potrebno, da naboj ni sestavljen iz naravnega urana, temveč iz redkega izotopa - 235 (takšen uran se imenuje obogaten). Kasneje je bilo ugotovljeno, da je čisti plutonij tudi cepljiv material in ga je mogoče uporabiti v atomskem naboju namesto urana-235.

Vsa ta pomembna odkritja so bila narejena na predvečer druge svetovne vojne. Kmalu se je v Nemčiji in drugih državah začelo tajno delo pri ustvarjanju atomske bombe. V Združenih državah se je ta problem lotil leta 1941. Celoten kompleks del je dobil ime "Projekt Manhattan".

Administrativno vodstvo projekta je izvajal general Groves, znanstveno vodenje pa profesor Robert Oppenheimer z Univerze v Kaliforniji. Oba sta se dobro zavedala izjemne zahtevnosti naloge, ki je bila pred njima. Zato je bila Oppenheimerjeva prva skrb pridobitev zelo inteligentne znanstvene ekipe. V Združenih državah je bilo takrat veliko fizikov, ki so emigrirali iz fašistične Nemčije. Ni jih bilo lahko vključiti v ustvarjanje orožja, usmerjenega proti njihovi nekdanji domovini. Oppenheimer se je z vsemi osebno pogovarjal in uporabil vso moč svojega šarma. Kmalu mu je uspelo zbrati majhno skupino teoretikov, ki jih je v šali poimenoval "svetila". In dejansko je vključeval največje strokovnjake tistega časa s področja fizike in kemije. (Med njimi je 13 Nobelovih nagrajencev, med njimi Bohr, Fermi, Frank, Chadwick, Lawrence.) Poleg njih je bilo veliko drugih specialistov različnih profilov.

Ameriška vlada ni varčevala s porabo in že od samega začetka je delo dobilo veličasten obseg. Leta 1942 je bil v Los Alamosu ustanovljen največji raziskovalni laboratorij na svetu. Prebivalstvo tega znanstvenega mesta je kmalu doseglo 9 tisoč ljudi. Po sestavi znanstvenikov, obsegu znanstvenih eksperimentov, številu strokovnjakov in delavcev, vključenih v delo, Laboratorij v Los Alamosu ni imel enakega v svetovni zgodovini. Projekt Manhattan je imel lastno policijo, protiobveščevalno službo, komunikacijski sistem, skladišča, naselja, tovarne, laboratorije in svoj ogromni proračun.

Glavni cilj projekta je bil pridobiti dovolj cepljivega materiala, iz katerega bi lahko ustvarili več atomskih bomb. Poleg urana-235, kot je bilo že omenjeno, bi lahko kot naboj za bombo služil umetni element plutonij-239, torej bomba je lahko uran ali plutonij.

Groves in Oppenheimer sta se strinjala, da je treba dela izvajati hkrati v dveh smereh, saj se je nemogoče vnaprej odločiti, katera od njih bo bolj obetavna. Obe metodi sta se med seboj bistveno razlikovali: kopičenje urana-235 je bilo treba izvesti tako, da ga ločimo od večine naravnega urana, plutonij pa je bilo mogoče pridobiti le kot rezultat nadzorovane jedrske reakcije z obsevanjem urana-238 z nevtroni. Obe poti sta se zdeli nenavadno težki in nista obetali lahkih rešitev.

Pravzaprav, kako je mogoče ločiti dva izotopa drug od drugega, ki se le malo razlikujeta po svoji teži in se kemično obnašata popolnoma enako? Niti znanost niti tehnologija se še nikoli nista soočila s takšnim problemom. Tudi proizvodnja plutonija se je sprva zdela zelo problematična. Pred tem so celotno izkušnjo jedrskih transformacij zmanjšali na več laboratorijskih poskusov. Zdaj je bilo treba obvladati proizvodnjo kilogramov plutonija v industrijskem obsegu, razviti in ustvariti posebno napravo za to - jedrski reaktor in se naučiti nadzorovati potek jedrske reakcije.

In tu in tam je bilo treba rešiti cel kompleks kompleksnih problemov. Zato je bil "Projekt Manhattan" sestavljen iz več podprojektov, ki so jih vodili ugledni znanstveniki. Sam Oppenheimer je bil vodja znanstvenega laboratorija v Los Alamosu. Lawrence je bil zadolžen za laboratorij za sevanje na Kalifornijski univerzi. Fermi je vodil raziskavo na Univerzi v Chicagu o ustvarjanju jedrskega reaktorja.

Sprva je bila najpomembnejša težava pridobivanje urana. Pred vojno ta kovina pravzaprav ni imela nobene koristi. Zdaj, ko so ga takoj potrebovali v ogromnih količinah, se je izkazalo, da ni industrijskega načina za njegovo proizvodnjo.

Podjetje Westinghouse se je lotilo razvoja in hitro doseglo uspeh. Po čiščenju uranove smole (v tej obliki se uran pojavlja v naravi) in pridobivanju uranovega oksida so jo pretvorili v tetrafluorid (UF4), iz katerega so z elektrolizo izolirali kovinski uran. Če so imeli ameriški znanstveniki konec leta 1941 na voljo le nekaj gramov kovinskega urana, je novembra 1942 njegova industrijska proizvodnja v tovarnah Westinghouse dosegla 6000 funtov na mesec.

Hkrati so potekala dela na izgradnji jedrskega reaktorja. Proces proizvodnje plutonija se je pravzaprav zredil do obsevanja uranovih palic z nevtroni, zaradi česar se je del urana-238 moral spremeniti v plutonij. Viri nevtronov bi v tem primeru lahko bili cepljivi atomi urana-235, razpršeni v zadostnih količinah med atomi urana-238. A da bi ohranili stalno reprodukcijo nevtronov, se je morala začeti verižna reakcija cepitve atomov urana-235. Medtem, kot smo že omenili, je bilo na vsak atom urana-235 140 atomov urana-238. Jasno je, da so nevtroni, ki so leteli v vse smeri, veliko bolj verjetno srečali prav njih na svoji poti. To pomeni, da se je izkazalo, da je glavni izotop brezuspešno absorbiral ogromno število sproščenih nevtronov. Očitno pod takimi pogoji verižna reakcija ni mogla iti. Kako biti?

Sprva se je zdelo, da je brez ločitve dveh izotopov delovanje reaktorja na splošno nemogoče, vendar se je kmalu ugotovila ena pomembna okoliščina: izkazalo se je, da sta uran-235 in uran-238 dovzetna za nevtrone različnih energij. Jedro atoma urana-235 je mogoče razdeliti z nevtronom sorazmerno nizke energije, ki ima hitrost približno 22 m/s. Takšnih počasnih nevtronov ne ujamejo jedra urana-238 - za to morajo imeti hitrost reda več sto tisoč metrov na sekundo. Z drugimi besedami, uran-238 je nemočen preprečiti začetek in napredek verižne reakcije v uranu-235, ki jo povzročajo nevtroni, upočasnjeni na izjemno nizke hitrosti – največ 22 m/s. Ta pojav je odkril italijanski fizik Fermi, ki je od leta 1938 živel v Združenih državah Amerike in je tukaj nadzoroval delo pri nastanku prvega reaktorja. Fermi se je odločil uporabiti grafit kot moderator nevtronov. Po njegovih izračunih bi morali nevtroni, ki jih oddaja uran-235, ko so prešli skozi plast grafita 40 cm, zmanjšali svojo hitrost na 22 m/s in sprožili samovzdrževalno verižno reakcijo v uranu-235.

Tako imenovana "težka" voda bi lahko služila kot drugi moderator. Ker so atomi vodika, ki ga sestavljajo, po velikosti in masi zelo blizu nevtronom, bi jih lahko najbolje upočasnili. (Približno enako se dogaja s hitrimi nevtroni kot s kroglami: če majhna krogla zadene veliko, se odkotali nazaj, skoraj brez izgube hitrosti, ko pa se sreča z majhno kroglo, ji prenese pomemben del svoje energije - tako kot se nevtron pri elastičnem trku odbije od težkega jedra, ki se le rahlo upočasni, pri trku z jedri vodikovih atomov pa zelo hitro izgubi vso energijo.) Vendar navadna voda ni primerna za upočasnitev, saj se njen vodik nagiba k temu. da absorbira nevtrone. Zato je treba v ta namen uporabiti devterij, ki je del »težke« vode.

V začetku leta 1942 se je pod vodstvom Fermija začela gradnja prvega jedrskega reaktorja na teniškem igrišču pod zahodnimi tribunami čikaškega stadiona. Vse delo so izvedli znanstveniki sami. Reakcijo je mogoče nadzorovati na edini način – s prilagajanjem števila nevtronov, vključenih v verižno reakcijo. Fermi si je to zamislil s palicami iz materialov, kot sta bor in kadmij, ki močno absorbirajo nevtrone. Kot moderator so služile grafitne opeke, iz katerih so fiziki postavili stebre visoke 3 m in široke 1,2 m. Med njimi so bili nameščeni pravokotni bloki z uranovim oksidom. V celotno konstrukcijo je šlo približno 46 ton uranovega oksida in 385 ton grafita. Za upočasnitev reakcije so služile kadmijeve in borove palice, vstavljene v reaktor.

Če to ne bi bilo dovolj, sta bila za zavarovanje na ploščadi nad reaktorjem dva znanstvenika z vedri, napolnjenimi z raztopino kadmijevih soli - če bi reakcija ušla izpod nadzora, naj bi ju polili po reaktorju. Na srečo to ni bilo potrebno. 2. decembra 1942 je Fermi ukazal podaljšati vse krmilne palice in poskus se je začel. Štiri minute pozneje so števci nevtronov začeli klikati vse glasneje. Z vsako minuto se je intenzivnost nevtronskega toka povečala. To je kazalo, da je v reaktorju potekala verižna reakcija. Trajalo je 28 minut. Nato je Fermi signaliziral in spuščene palice so ustavile proces. Tako je človek prvič sprostil energijo atomskega jedra in dokazal, da jo lahko obvladuje po svoji volji. Zdaj ni bilo več nobenega dvoma, da je jedrsko orožje resničnost.

Leta 1943 je bil Fermijev reaktor razstavljen in prepeljan v Aragonski nacionalni laboratorij (50 km od Chicaga). Kmalu je bil tukaj
je bil zgrajen še en jedrski reaktor, v katerem je bila kot moderator uporabljena težka voda. Sestavljen je bil iz valjastega aluminijastega rezervoarja s 6,5 tone težke vode, v katerega je bilo navpično naloženih 120 palic kovinskega urana, zaprtih v aluminijasto lupino. Sedem krmilnih palic je bilo narejenih iz kadmija. Okoli rezervoarja je bil grafitni reflektor, nato zaslon iz svinčevih in kadmijevih zlitin. Celotna konstrukcija je bila zaprta v betonsko lupino z debelino stene približno 2,5 m.

Poskusi na teh eksperimentalnih reaktorjih so potrdili možnost industrijske proizvodnje plutonija.

Glavno središče "projekta Manhattan" je kmalu postalo mesto Oak Ridge v dolini reke Tennessee, katerega prebivalstvo je v nekaj mesecih naraslo na 79 tisoč ljudi. Tu je bil v kratkem času zgrajen prvi obrat za proizvodnjo obogatenega urana. Takoj leta 1943 je bil izstreljen industrijski reaktor, ki je proizvajal plutonij. Februarja 1944 so iz njega dnevno pridobivali približno 300 kg urana, s površine katerega so s kemično separacijo pridobivali plutonij. (Za to smo plutonij najprej raztopili in nato oborili.) Očiščen uran smo nato ponovno vrnili v reaktor. Istega leta se je v neplodni, zapuščeni puščavi na južnem bregu reke Columbia začela gradnja ogromne tovarne Hanford. Tu so se nahajali trije močni jedrski reaktorji, ki so dnevno dajali nekaj sto gramov plutonija.

Vzporedno so bile v polnem teku raziskave za razvoj industrijskega procesa za obogatitev urana.

Po preučitvi različnih možnosti sta se Groves in Oppenheimer odločila, da se osredotočita na dve metodi: plinsko difuzijo in elektromagnetno.

Metoda difuzije plina je temeljila na načelu, znanem kot Grahamov zakon (prvi ga je leta 1829 oblikoval škotski kemik Thomas Graham, leta 1896 pa ga je razvil angleški fizik Reilly). V skladu s tem zakonom, če dva plina, od katerih je eden lažji od drugega, preideta skozi filter z zanemarljivimi luknjami, bo skozenj prešlo malo več lahkega plina kot težkega. Novembra 1942 sta Urey in Dunning na univerzi Columbia ustvarila plinasto difuzijsko metodo za ločevanje uranovih izotopov na podlagi Reillyjeve metode.

Ker je naravni uran trdna snov, je bil najprej pretvorjen v uranov fluorid (UF6). Ta plin je bil nato spuščen skozi mikroskopske - velikosti tisočinke milimetra - luknje v filtrirnem septumu.

Ker je bila razlika v molski masi plinov zelo majhna, se je za pregrado vsebnost urana-235 povečala le za faktor 1,0002.

Da bi še povečali količino urana-235, dobljeno zmes ponovno spustimo skozi pregrado in količino urana ponovno povečamo za 1,0002-krat. Tako je bilo treba za povečanje vsebnosti urana-235 na 99 % plin spustiti skozi 4000 filtrov. To se je zgodilo v ogromni plinski difuzijski tovarni v Oak Ridgeu.

Leta 1940 so se pod vodstvom Ernsta Lawrencea na Univerzi v Kaliforniji začele raziskave ločevanja uranovih izotopov z elektromagnetno metodo. Treba je bilo najti takšne fizikalne procese, ki bi omogočili ločevanje izotopov z uporabo razlike v njihovi masi. Lawrence je poskusil ločiti izotope po principu masnega spektrografa - instrumenta, ki določa mase atomov.

Načelo njegovega delovanja je bilo naslednje: predionizirane atome je pospeševalo električno polje, nato pa prehajali skozi magnetno polje, v katerem so opisali kroge, ki se nahajajo v ravnini, pravokotni na smer polja. Ker so bili polmeri teh poti sorazmerni z maso, so lahki ioni končali na krogih manjšega polmera od težkih. Če bi na pot atomov postavili pasti, bi bilo na ta način mogoče ločeno zbirati različne izotope.

To je bila metoda. V laboratorijskih pogojih je dal dobre rezultate. Toda izgradnja obrata, v katerem bi se lahko izvajala ločevanje izotopov v industrijskem obsegu, se je izkazala za izjemno težko. Vendar je Lawrence sčasoma uspel premagati vse težave. Rezultat njegovih prizadevanj je bil videz calutrona, ki je bil nameščen v velikanski tovarni v Oak Ridgeu.

Ta elektromagnetna elektrarna je bila zgrajena leta 1943 in se je izkazala za morda najdražjo zamisel projekta Manhattan. Lawrenceova metoda je zahtevala veliko število zapletenih, še nerazvitih naprav, ki vključujejo visoko napetost, visok vakuum in močna magnetna polja. Stroški so bili ogromni. Calutron je imel ogromen elektromagnet, katerega dolžina je dosegla 75 m in tehtal približno 4000 ton.

Več tisoč ton srebrne žice je šlo v navitja za ta elektromagnet.

Celotno delo (brez stroškov srebra v vrednosti 300 milijonov dolarjev, ki ga je državna blagajna zagotovila le začasno) je stalo 400 milijonov dolarjev. Samo za elektriko, ki jo je porabil calutron, je ministrstvo za obrambo plačalo 10 milijonov. Velik del opreme v tovarni Oak Ridge je bil po obsegu in natančnosti boljši od vsega, kar je bilo kdaj razvito na tem področju.

Toda vsi ti stroški niso bili zaman. Ameriški znanstveniki so skupaj porabili približno 2 milijardi dolarjev do leta 1944 ustvarili edinstveno tehnologijo za obogatitev urana in proizvodnjo plutonija. Medtem so v Laboratoriju v Los Alamosu delali na zasnovi same bombe. Načelo njegovega delovanja je bilo na splošno jasno že dolgo časa: cepljiva snov (plutonij ali uran-235) bi morala biti v času eksplozije prevedena v kritično stanje (da bi prišlo do verižne reakcije, je morala masa naboj mora biti še opazno večji od kritičnega) in obsevana z nevtronskim žarkom, kar je povzročilo začetek verižne reakcije.

Po izračunih je kritična masa naboja presegla 50 kilogramov, vendar bi se lahko znatno zmanjšala. Na splošno na velikost kritične mase močno vpliva več dejavnikov. Večja kot je površina naboja, več nevtronov se neuporabno oddaja v okoliški prostor. Krogla ima najmanjšo površino. Posledično imajo sferični naboji, če so druge enake, najmanjšo kritično maso. Poleg tega je vrednost kritične mase odvisna od čistosti in vrste cepljivih materialov. Je obratno sorazmerna s kvadratom gostote tega materiala, ki omogoča, da na primer z podvojitvijo gostote zmanjšamo kritično maso za faktor štiri. Zahtevano stopnjo podkritičnosti je mogoče doseči na primer s stiskanjem cepljivega materiala zaradi eksplozije običajnega eksplozivnega naboja, narejenega v obliki sferične lupine, ki obdaja jedrski naboj. Kritično maso lahko zmanjšamo tudi tako, da naboj obkrožimo z zaslonom, ki dobro odbija nevtrone. Kot tak zaslon se lahko uporablja svinec, berilij, volfram, naravni uran, železo in mnogi drugi.

Ena od možnih zasnov atomske bombe je sestavljena iz dveh kosov urana, ki v kombinaciji tvorita maso, večjo od kritične. Če želite povzročiti eksplozijo bombe, jih morate čim hitreje združiti. Druga metoda temelji na uporabi navznoter konvergentne eksplozije. V tem primeru je bil tok plinov iz običajnega eksploziva usmerjen v cepljivi material, ki se nahaja v notranjosti, in ga stisnil, dokler ni dosegel kritične mase. Povezava naboja in njegovo intenzivno obsevanje z nevtroni, kot je bilo že omenjeno, povzroči verižno reakcijo, zaradi katere se v prvi sekundi temperatura dvigne na 1 milijon stopinj. V tem času se je uspelo ločiti le okoli 5 % kritične mase. Preostanek naboja v zgodnjih zasnovah bomb je izhlapel brez
kaj dobrega.

Prva atomska bomba v zgodovini (dobila je ime "Trinity") je bila sestavljena poleti 1945. In 16. junija 1945 je bila na jedrskem poligonu v puščavi Alamogordo (Nova Mehika) izvedena prva atomska eksplozija na Zemlji. Bomba je bila postavljena v središče testnega mesta na vrhu 30-metrskega jeklenega stolpa. Okoli nje je bila na veliki razdalji postavljena snemalna oprema. Na 9 km je bila opazovalnica, na 16 km pa poveljniška postaja. Atomska eksplozija je naredila izjemen vtis na vse priče tega dogodka. Po opisu očividcev je bil občutek, da se je veliko sonc združilo v eno in naenkrat osvetlilo poligon. Nato se je nad ravnino prikazala ogromna ognjena krogla in okrogel oblak prahu in svetlobe se je začel počasi in zlovešče dvigati proti njej.

Po vzletu s tal je ta ognjena krogla v nekaj sekundah poletela na višino več kot tri kilometre. Z vsakim trenutkom se je povečal, kmalu je njegov premer dosegel 1,5 km in se je počasi dvignil v stratosfero. Ognjena krogla se je nato umaknila stebru vrtinčega dima, ki se je raztegnil do višine 12 km in dobil obliko velikanske gobe. Vse to je spremljalo strašno ropotanje, od katerega se je tresla zemlja. Moč eksplodirane bombe je presegla vsa pričakovanja.

Takoj, ko so sevalne razmere dopuščale, je več tankov Sherman, obloženih s svinčenimi ploščami od znotraj, prihitelo na območje eksplozije. Na enem od njih je bil Fermi, ki je bil nestrpen, da bi videl rezultate svojega dela. Pred očmi se mu je pojavila mrtva požgana zemlja, na kateri je bilo uničeno vse življenje v polmeru 1,5 km. Pesek se je sintral v stekleno zelenkasto skorjo, ki je pokrivala tla. V ogromnem kraterju so ležali pohabljeni ostanki jeklenega podpornega stolpa. Sila eksplozije je bila ocenjena na 20.000 ton TNT.

Naslednji korak naj bi bila bojna uporaba bombe proti Japonski, ki je po predaji fašistične Nemčije sama nadaljevala vojno z ZDA in njihovimi zavezniki. Nosilnih raket takrat ni bilo, zato je bilo treba bombardiranje izvesti iz letala. Komponente obeh bomb je USS Indianapolis zelo previdno prepeljal na otok Tinian, kjer je imela sedež 509. kompozitna skupina ameriških letalskih sil. Po vrsti naboja in zasnovi so se te bombe med seboj nekoliko razlikovale.

Prva bomba - "Baby" - je bila velika zračna bomba z atomskim nabojem visoko obogatenega urana-235. Njegova dolžina je bila približno 3 m, premer - 62 cm, teža - 4,1 tone.

Druga bomba - "Fat Man" - z nabojem plutonija-239 je imela jajčasto obliko z velikim stabilizatorjem. Njegova dolžina
je bil 3,2 m, premer 1,5 m, teža - 4,5 tone.

6. avgusta je bombnik B-29 Enola Gay polkovnika Tibbetsa spustil "Kid" na veliko japonsko mesto Hirošimo. Bomba je bila odvržena s padalom in eksplodirala, kot je bilo načrtovano, na višini 600 m od tal.

Posledice eksplozije so bile strašne. Tudi na same pilote je pogled na mirno mesto, ki so ga v trenutku uničili, naredil depresiven vtis. Pozneje je eden od njiju priznal, da je v tistem trenutku videl najslabše, kar človek lahko vidi.

Za tiste, ki so bili na zemlji, je bilo dogajanje videti kot pravi pekel. Najprej je vročinski val preletel Hirošimo. Njegovo delovanje je trajalo le nekaj trenutkov, a je bilo tako močno, da je v granitnih ploščah stopilo celo ploščice in kremenčeve kristale, spremenilo telefonske drogove v premog na razdalji 4 km in končno tako sežgalo človeška telesa, da so od njih ostale le sence. na pločniku, asfaltu ali na stenah hiš. Nato je izpod ognjene krogle pobegnil pošastni sunek vetra in s hitrostjo 800 km / h hitel nad mestom ter odnesel vse na svoji poti. Hiše, ki niso zdržale njegovega besnega naleta, so se podrle, kot bi bile posekane. V velikanskem krogu s premerom 4 km ni ostala nedotaknjena niti ena zgradba. Nekaj ​​minut po eksploziji je nad mestom padel črn radioaktivni dež – ta vlaga se je spremenila v paro, kondenzirano v visokih plasteh ozračja in padala na tla v obliki velikih kapljic, pomešanih z radioaktivnim prahom.

Po dežju je mesto zajelo nov sunek vetra, ki je tokrat zapihal v smeri epicentra. Bil je šibkejši od prvega, a še vedno dovolj močan, da je izruval drevesa. Veter je razpahnil velikanski ogenj, v katerem je gorelo vse, kar je lahko gorelo. Od 76.000 stavb je bilo 55.000 popolnoma uničenih in požganih. Priče te strašne katastrofe so se spominjale ljudi – bakel, iz katerih so zažgana oblačila padala na tla skupaj z drobci kože, in množice obupanih ljudi, pokritih s strašnimi opeklinami, ki so kričale hitele po ulicah. V zraku je zadahnil zadušljiv vonj po zažganem človeškem mesu. Ljudje so ležali povsod, mrtvi in ​​umirajoči. Veliko je bilo slepih in gluhih in, ko so brčkali na vse strani, niso mogli ničesar razbrati v kaosu, ki je vladal naokoli.

Nesrečniki, ki so bili iz epicentra na razdalji do 800 m, so v delčku sekunde pogoreli v dobesednem pomenu besede – njihova notranjost je izhlapela, telesa pa so se spremenila v kepe dimljenega premoga. Nahajajo se na razdalji 1 km od epicentra, jih je prizadela sevalna bolezen v izjemno hudi obliki. V nekaj urah so začeli močno bruhati, temperatura je poskočila na 39-40 stopinj, pojavila se je kratka sapa in krvavitev. Nato so se na koži pojavile nezdravljive razjede, sestava krvi se je močno spremenila in lasje so izpadli. Po strašnem trpljenju, običajno drugi ali tretji dan, je nastopila smrt.

Skupno je zaradi eksplozije in sevalne bolezni umrlo približno 240 tisoč ljudi. Približno 160 tisoč jih je dobilo sevalno bolezen v blažji obliki - njihova boleča smrt se je zavlekla za več mesecev ali let. Ko se je novica o katastrofi razširila po vsej državi, je bila vsa Japonska paralizirana od strahu. Še bolj se je povečala, potem ko je letalo Major Sweeney's Box Car 9. avgusta odvrglo drugo bombo na Nagasaki. Tu je bilo ubitih in ranjenih tudi več sto tisoč prebivalcev. Ker se japonska vlada ni mogla upreti novemu orožju, je kapitulirala – atomska bomba je končala drugo svetovno vojno.

Vojna je končana. Trajalo je le šest let, vendar je uspelo spremeniti svet in ljudi skoraj do neprepoznavnosti.

Človeška civilizacija pred letom 1939 in človeška civilizacija po letu 1945 se med seboj osupljivo razlikujeta. Razlogov za to je veliko, eden najpomembnejših pa je pojav jedrskega orožja. Brez pretiravanja lahko rečemo, da je senca Hirošime vso drugo polovico 20. stoletja. Postala je globoka moralna opeklina za mnoge milijone ljudi, tako tistih, ki so bili sodobniki te katastrofe, kot tistih, ki so se rodili desetletja po njej. Sodobni človek ne more več razmišljati o svetu tako, kot se je mislilo pred 6. avgustom 1945 – preveč jasno razume, da se ta svet lahko v nekaj trenutkih spremeni v nič.

Sodoben človek ne more gledati na vojno, kot so jo gledali njegovi dedki in pradedki - zagotovo ve, da bo ta vojna zadnja in v njej ne bo ne zmagovalcev ne poražencev. Jedrsko orožje je pustilo pečat na vseh sferah javnega življenja in sodobna civilizacija ne more živeti po istih zakonih kot pred šestdesetimi ali osemdesetimi leti. Nihče tega ni razumel bolje kot sami ustvarjalci atomske bombe.

"Ljudje našega planeta Robert Oppenheimer je zapisal, bi se morali združiti. Groza in uničenje, ki ga je posejala zadnja vojna, nam narekujeta to misel. Eksplozije atomskih bomb so to dokazale z vso okrutnostjo. Drugi ljudje so včasih govorili podobne besede - le o drugem orožju in drugih vojnah. Ni jim uspelo. Kdor pa danes pravi, da so te besede neuporabne, ga zavedejo peripetije zgodovine. O tem se ne moremo prepričati. Rezultati našega dela človeštvu ne puščajo druge izbire kot ustvarjanje enotnega sveta. Svet, ki temelji na pravu in humanizmu."

Pojav atomskega (jedrskega) orožja je bil posledica množice objektivnih in subjektivnih dejavnikov. Objektivno je do nastanka atomskega orožja prišlo zahvaljujoč hitremu razvoju znanosti, ki se je začel s temeljnimi odkritji na področju fizike v prvi polovici dvajsetega stoletja. Glavni subjektivni dejavnik je bila vojaško-politična situacija, ko so države protihitlerjeve koalicije začele neizrečeno tekmo za razvoj tako močnega orožja. Danes bomo izvedeli, kdo je izumil atomsko bombo, kako se je razvila v svetu in Sovjetski zvezi, ter se seznanili tudi z njeno napravo in posledicami njene uporabe.

Ustvarjanje atomske bombe

Z znanstvenega vidika je bilo daljno leto 1896 leto nastanka atomske bombe. Takrat je francoski fizik A. Becquerel odkril radioaktivnost urana. Kasneje so na uranovo verižno reakcijo začeli gledati kot na vir ogromne energije in enostavno razviti najnevarnejše orožje na svetu. Kljub temu se Becquerel redko omenja, ko govori o tem, kdo je izumil atomsko bombo.

V naslednjih nekaj desetletjih so znanstveniki z vseh koncev Zemlje odkrivali alfa, beta in gama žarke. Hkrati je bilo odkrito veliko število radioaktivnih izotopov, oblikovan je bil zakon o radioaktivnem razpadu in postavljen je bil začetek preučevanja jedrske izomerije.

V štiridesetih letih prejšnjega stoletja so znanstveniki odkrili nevron in pozitron ter prvič izvedli cepitev jedra atoma urana, ki jo je spremljala absorpcija nevronov. Prav to odkritje je postalo prelomnica v zgodovini. Leta 1939 je francoski fizik Frédéric Joliot-Curie patentiral prvo jedrsko bombo na svetu, ki sta jo razvila z ženo iz povsem znanstvenega interesa. Prav Joliot-Curie velja za ustvarjalca atomske bombe, kljub temu, da je bil odločen zagovornik svetovnega miru. Leta 1955 je skupaj z Einsteinom, Bornom in številnimi drugimi znanimi znanstveniki organiziral gibanje Pugwash, katerega člani so se zavzemali za mir in razorožitev.

Hitro razvijajoče se atomsko orožje je postalo vojaško-politični pojav brez primere, ki vam omogoča, da zagotovite varnost svojega lastnika in zmanjšate na minimum zmogljivosti drugih orožnih sistemov.

Kako je izdelana jedrska bomba?

Strukturno je atomska bomba sestavljena iz velikega števila komponent, od katerih sta glavna ohišje in avtomatizacija. Ohišje je zasnovano za zaščito avtomatike in jedrskega naboja pred mehanskimi, toplotnimi in drugimi vplivi. Avtomatizacija nadzoruje časovne parametre eksplozije.

Sestavljen je iz:

1. Rušenje v sili.
2. Oboroževanje in varnostne naprave.
3. Vir moči.
4. Različni senzorji.

Prevoz atomskih bomb do kraja napada se izvaja s pomočjo raket (protiletalskih, balističnih ali križarskih). Jedrsko strelivo je lahko del protipehotne mine, torpeda, letalske bombe in drugih elementov. Za atomske bombe se uporabljajo različni detonacijski sistemi. Najenostavnejša je naprava, pri kateri izstrelek, ki zadene tarčo, kar povzroči nastanek superkritične mase, spodbudi eksplozijo.

Jedrsko orožje je lahko velikega, srednjega in majhnega kalibra. Moč eksplozije je običajno izražena s TNT. Atomske školjke majhnega kalibra imajo zmogljivost več tisoč ton TNT. Srednje kalibrske že ustrezajo desetinam tisoč ton, zmogljivost velikega kalibra pa dosega milijone ton.

Načelo delovanja

Načelo delovanja jedrske bombe temelji na uporabi energije, ki se sprosti med jedrsko verižno reakcijo. Med tem postopkom se težki delci delijo in sintetizirajo lahki delci. Ko atomska bomba eksplodira, se na majhnem območju v kratkem času sprosti ogromna količina energije. Zato so takšne bombe razvrščene kot orožje za množično uničevanje.

Na območju jedrske eksplozije ločimo dve ključni področji: središče in epicenter. V središču eksplozije se neposredno odvija proces sproščanja energije. Epicenter je projekcija tega procesa na zemeljsko ali vodno površino. Energija jedrske eksplozije, projicirana na zemljo, lahko privede do potresnih potresov, ki se razširijo na precejšnjo razdaljo. Ti udarci povzročajo škodo okolju le v polmeru nekaj sto metrov od točke eksplozije.

Vplivni dejavniki

Jedrsko orožje ima naslednje dejavnike škode:

1. radioaktivna okužba.
2. Emisija svetlobe.
3. udarni val.
4. elektromagnetni impulz.
5. prodorno sevanje.

Posledice eksplozije atomske bombe so škodljive za vsa živa bitja. Zaradi sproščanja ogromne količine svetlobne in toplotne energije eksplozijo jedrskega izstrelka spremlja svetel blisk. Po moči je ta blisk nekajkrat močnejši od sončnih žarkov, zato obstaja nevarnost, da bi ga udarila svetloba in toplotno sevanje v radiju več kilometrov od mesta eksplozije.

Drug najbolj nevaren škodljiv dejavnik atomskega orožja je sevanje, ki nastane med eksplozijo. Deluje le minuto po eksploziji, vendar ima največjo prodorno moč.

Udarni val ima najmočnejši uničujoči učinek. Z obličja zemlje dobesedno izbriše vse, kar ji stoji na poti. Prodorno sevanje predstavlja nevarnost za vsa živa bitja. Pri ljudeh povzroča razvoj sevalne bolezni. No, elektromagnetni impulz škodi samo tehnologiji. Škodljivi dejavniki atomske eksplozije skupaj predstavljajo veliko nevarnost.

Prvi testi

V zgodovini atomske bombe je Amerika pokazala največje zanimanje za njeno ustvarjanje. Konec leta 1941 je vodstvo države za to smer namenilo ogromno denarja in sredstev. Vodja projekta je bil Robert Oppenheimer, za katerega mnogi menijo, da je kreator atomske bombe. Pravzaprav je bil prvi, ki mu je uspelo oživeti idejo znanstvenikov. Posledično se je 16. julija 1945 v puščavi Nove Mehike zgodil prvi preizkus atomske bombe. Nato se je Amerika odločila, da mora za popoln konec vojne premagati Japonsko, zaveznico nacistične Nemčije. Pentagon je hitro izbral tarče za prve jedrske napade, ki naj bi bili nazorna ilustracija moči ameriškega orožja.

6. avgusta 1945 je bila na mesto Hirošima odvržena ameriška atomska bomba, cinično imenovana "Baby". Posnetek se je izkazal za popolnega - bomba je eksplodirala na višini 200 metrov od tal, zaradi česar je njen eksplozijski val povzročil grozljivo škodo mestu. Na območjih, oddaljenih od središča, so se prevrnile peči na oglje, kar je povzročilo hude požare.

Svetlemu blisku je sledil vročinski val, ki je v 4 sekundah delovanja uspel stopiti strešnike na strehah hiš in sežgati telegrafske stebre. Vročinskemu valu je sledil udarni val. Veter, ki je skozi mesto švignil s hitrostjo okoli 800 km/h, je podrl vse na svoji poti. Od 76.000 zgradb, ki so se nahajale v mestu pred eksplozijo, jih je bilo popolnoma uničenih okoli 70.000. Nekaj ​​minut po eksploziji je z neba začelo deževati, velike kapljice so bile črne. Dež je padal zaradi tvorbe v hladnih plasteh ozračja ogromne količine kondenzata, sestavljenega iz pare in pepela.

Ljudje, ki jih je ognjena krogla zadela v polmeru 800 metrov od točke eksplozije, so se spremenili v prah. Tisti, ki so bili malo dlje od eksplozije, so imeli opečeno kožo, katere ostanke je udarni val odtrgal. Črni radioaktivni dež je na koži preživelih pustil neozdravljive opekline. Tisti, ki jim je čudežno uspelo pobegniti, so kmalu začeli kazati znake sevalne bolezni: slabost, vročina in napadi šibkosti.

Tri dni po bombardiranju Hirošime je Amerika napadla drugo japonsko mesto - Nagasaki. Druga eksplozija je imela enake katastrofalne posledice kot prva.

V nekaj sekundah sta dve atomski bombi ubili na stotine tisoč ljudi. Udarni val je Hirošimo praktično zbrisal z obličja zemlje. Več kot polovica lokalnih prebivalcev (približno 240 tisoč ljudi) je takoj umrla zaradi poškodb. V mestu Nagasaki je zaradi eksplozije umrlo približno 73 tisoč ljudi. Številni preživeli so bili izpostavljeni močnemu sevanju, ki je povzročilo neplodnost, sevalno bolezen in raka. Zaradi tega so nekateri preživeli umrli v strašni agoniji. Uporaba atomske bombe v Hirošimi in Nagasakiju je ponazorila strašno moč tega orožja.

Ti in jaz že vemo, kdo je izumil atomsko bombo, kako deluje in kakšne posledice lahko povzroči. Zdaj bomo izvedeli, kako je bilo z jedrskim orožjem v ZSSR.

Po bombardiranju japonskih mest je I. V. Stalin spoznal, da je ustvarjanje sovjetske atomske bombe stvar nacionalne varnosti. 20. avgusta 1945 je bil v ZSSR ustanovljen odbor za jedrsko energijo, ki ga je vodil L. Beria.

Omeniti velja, da se delo v tej smeri v Sovjetski zvezi izvaja že od leta 1918, leta 1938 pa je bila na Akademiji znanosti ustanovljena posebna komisija za atomsko jedro. Z izbruhom druge svetovne vojne je bilo vse delo v tej smeri zamrznjeno.

Leta 1943 so obveščevalci ZSSR iz Anglije predali materiale zaprtih znanstvenih del s področja jedrske energije. Ti materiali so pokazali, da je delo tujih znanstvenikov pri ustvarjanju atomske bombe resno napredovalo. Hkrati so ameriški prebivalci olajšali uvedbo zanesljivih sovjetskih agentov v glavna središča ameriških jedrskih raziskav. Agenti so sovjetskim znanstvenikom in inženirjem posredovali informacije o novih dogodkih.

Tehnična naloga

Ko je leta 1945 vprašanje izdelave sovjetske jedrske bombe postalo skoraj prednostna naloga, je eden od vodij projekta, Yu. Khariton, pripravil načrt za razvoj dveh različic izstrelka. 1. junija 1946 je načrt podpisalo najvišje vodstvo.

V skladu z nalogo so morali oblikovalci izdelati RDS (Special Jet Engine) dveh modelov:

1. RDS-1. Bomba s plutonijevim nabojem, ki se eksplodira s sferično kompresijo. Naprava je bila izposojena od Američanov.
2. RDS-2. Topovska bomba z dvema uranovim nabojem, ki se zbližata v topovski cevi, preden doseže kritično maso.

V zgodovini razvpitega RDS je bila najpogostejša, čeprav humorna formulacija stavek "Rusija to naredi sama." Izumil ga je namestnik Yu. Kharitona, K. Shchelkin. Ta stavek zelo natančno izraža bistvo dela, vsaj za RDS-2.

Ko je Amerika izvedela, da ima Sovjetska zveza skrivnosti ustvarjanja jedrskega orožja, je postala željna čimprejšnje stopnjevanja preventivne vojne. Poleti 1949 se je pojavil načrt Troyan, po katerem je bil 1. januarja 1950 načrtovan začetek sovražnosti proti ZSSR. Nato je bil datum napada prestavljen na začetek leta 1957, vendar pod pogojem, da se mu pridružijo vse države Nata.

Testi

Ko so informacije o ameriških načrtih prišle v ZSSR po obveščevalnih kanalih, se je delo sovjetskih znanstvenikov znatno pospešilo. Zahodni strokovnjaki so verjeli, da bo v ZSSR atomsko orožje ustvarjeno ne prej kot v letih 1954-1955. Pravzaprav so preizkusi prve atomske bombe v ZSSR potekali že avgusta 1949. 29. avgusta je bila na poligonu v Semipalatinsku razstreljena naprava RDS-1. Pri njegovem ustvarjanju je sodelovala velika skupina znanstvenikov, ki jo je vodil Kurchatov Igor Vasiljevič. Zasnova naboja je pripadala Američanom, elektronska oprema pa je bila ustvarjena iz nič. Prva atomska bomba v ZSSR je eksplodirala z močjo 22 kt.

Zaradi verjetnosti povračilnega napada je bil načrt Trojan, ki je vključeval jedrski napad na 70 sovjetskih mest, onemogočen. Preizkusi v Semipalatinsku so pomenili konec ameriškega monopola nad posedovanjem atomskega orožja. Izum Igorja Vasiljeviča Kurčatova je popolnoma uničil vojaške načrte Amerike in Nata ter preprečil razvoj nove svetovne vojne. Tako se je začela doba miru na Zemlji, ki obstaja pod grožnjo absolutnega uničenja.

"jedrski klub" sveta

Do danes imata jedrsko orožje ne le Amerika in Rusija, ampak tudi številne druge države. Nabor držav, ki imajo v lasti takšno orožje, se pogojno imenuje "jedrski klub".

Vključuje:

1. Amerika (od 1945).
2. ZSSR, zdaj pa Rusija (od 1949).
3. Anglija (od 1952).
4. Francija (od 1960).
5. Kitajska (od 1964).
6. Indija (od 1974).
7. Pakistan (od 1998).
8. Koreja (od 2006).

Izrael ima tudi jedrsko orožje, čeprav vodstvo države noče komentirati njihove prisotnosti. Poleg tega je na ozemlju držav Nata (Italija, Nemčija, Turčija, Belgija, Nizozemska, Kanada) in zaveznic (Japonska, Južna Koreja, kljub uradni zavrnitvi) ameriško jedrsko orožje.

Ukrajina, Belorusija in Kazahstan, ki so imele v lasti nekaj jedrskega orožja ZSSR, so po razpadu Unije prenesle svoje bombe v Rusijo. Postala je edina naslednica jedrskega arzenala ZSSR.

Zaključek

Danes smo izvedeli, kdo je izumil atomsko bombo in kaj je. Če povzamemo zgoraj navedeno, lahko sklepamo, da je jedrsko orožje danes najmočnejše orodje globalne politike, trdno vpeto v odnose med državami. Po eni strani je učinkovito odvračilno sredstvo, po drugi strani pa prepričljiv argument za preprečevanje vojaškega spopada in krepitev miroljubnih odnosov med državami. Jedrsko orožje je simbol celotne dobe, ki zahteva posebno skrbno ravnanje.

Naprava in princip delovanja temeljita na inicializaciji in krmiljenju samovzdržne jedrske reakcije. Uporablja se kot raziskovalno orodje, za proizvodnjo radioaktivnih izotopov in kot vir energije za jedrske elektrarne.

princip delovanja (na kratko)

Tu se uporablja postopek, pri katerem se težko jedro razbije na dva manjša fragmenta. Ti fragmenti so v zelo vzbujenem stanju in oddajajo nevtrone, druge subatomske delce in fotone. Nevtroni lahko povzročijo nove cepitve, zaradi katerih se oddaja več nevtronov itd. Takšno neprekinjeno samovzdrževalno serijo razcepov imenujemo verižna reakcija. V tem primeru se sprosti velika količina energije, katere proizvodnja je namen uporabe jedrskih elektrarn.

Načelo delovanja jedrskega reaktorja je takšno, da se približno 85 % cepitvene energije sprosti v zelo kratkem času po začetku reakcije. Preostanek nastane z radioaktivnim razpadom produktov cepitve, potem ko so oddali nevtrone. Radioaktivni razpad je proces, s katerim atom doseže stabilnejše stanje. Nadaljuje se tudi po zaključku delitve.

Pri atomski bombi se intenzivnost verižne reakcije povečuje, dokler se večina materiala ne razcepi. To se zgodi zelo hitro in povzroči izjemno močne eksplozije, značilne za takšne bombe. Naprava in princip delovanja jedrskega reaktorja temeljita na vzdrževanju verižne reakcije na nadzorovani, skoraj konstantni ravni. Zasnovan je tako, da ne more eksplodirati kot atomska bomba.

Verižna reakcija in kritičnost

Fizika jedrskega fisijskega reaktorja je, da je verižna reakcija določena z verjetnostjo jedrske cepitve po emisiji nevtronov. Če se populacija slednjega zmanjša, bo stopnja cepitve sčasoma padla na nič. V tem primeru bo reaktor v podkritičnem stanju. Če se populacija nevtronov vzdržuje na konstantni ravni, bo stopnja cepitve ostala stabilna. Reaktor bo v kritičnem stanju. In končno, če populacija nevtronov sčasoma raste, se bosta stopnja cepitve in moč povečala. Stanje jedra bo postalo superkritično.

Načelo delovanja jedrskega reaktorja je naslednje. Pred izstrelitvijo je populacija nevtronov blizu nič. Operaterji nato odstranijo krmilne palice iz sredice, kar poveča jedrsko cepitev, kar začasno postavi reaktor v superkritično stanje. Ko dosežejo nazivno moč, operaterji delno vrnejo krmilne palice in prilagodijo število nevtronov. V prihodnosti se reaktor vzdržuje v kritičnem stanju. Ko ga je treba ustaviti, operaterji vstavijo palice v celoti. To zavira cepitev in spravi jedro v podkritično stanje.

Vrste reaktorjev

Večina svetovnih jedrskih objektov proizvaja energijo, ki proizvaja toploto, potrebno za vrtenje turbin, ki poganjajo generatorje električne energije. Obstaja tudi veliko raziskovalnih reaktorjev, nekatere države pa imajo podmornice na jedrski pogon ali površinske ladje.

Elektrarne

Obstaja več vrst reaktorjev te vrste, vendar je zasnova lahke vode našla široko uporabo. Po drugi strani lahko uporablja vodo pod tlakom ali vrelo vodo. V prvem primeru se tekočina pod visokim tlakom segreje s toploto jedra in vstopi v generator pare. Tam se toplota iz primarnega kroga prenaša na sekundarni, ki vsebuje tudi vodo. Končno ustvarjena para služi kot delovna tekočina v ciklu parne turbine.

Reaktor vrelnega tipa deluje na principu neposrednega energetskega cikla. Voda, ki prehaja skozi aktivno cono, zavre pri povprečnem tlaku. Nasičena para prehaja skozi vrsto separatorjev in sušilnikov, ki se nahajajo v reaktorski posodi, kar jo spravi v pregreto stanje. Pregreta vodna para se nato uporabi kot delovna tekočina za vrtenje turbine.

Visokotemperaturno hlajen plin

Visokotemperaturni plinsko hlajen reaktor (HTGR) je jedrski reaktor, katerega princip delovanja temelji na uporabi mešanice grafita in gorivnih mikrosfer kot goriva. Obstajata dva konkurenčna dizajna:

• nemški sistem "fill", ki uporablja 60 mm sferične gorivne elemente, ki so mešanica grafita in goriva v grafitni lupini;
• ameriška različica v obliki grafitnih šesterokotnih prizm, ki se prepletajo in tvorijo aktivno cono.

V obeh primerih je hladilna tekočina sestavljena iz helija pri tlaku približno 100 atmosfer. V nemškem sistemu helij prehaja skozi reže v plasti sferičnih gorivnih elementov, v ameriškem sistemu pa skozi luknje v grafitnih prizmah, ki se nahajajo vzdolž osi osrednje cone reaktorja. Obe možnosti lahko delujeta pri zelo visokih temperaturah, saj ima grafit izjemno visoko temperaturo sublimacije, medtem ko je helij popolnoma kemično inerten. Vroč helij se lahko uporablja neposredno kot delovna tekočina v plinski turbini pri visoki temperaturi ali pa se njegova toplota uporablja za ustvarjanje pare v vodnem ciklu.

Tekoča kovina in princip delovanja

Reaktorji s hitrimi nevtroni, hlajeni z natrijem, so bili deležni velike pozornosti v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Potem se je zdelo, da je njihova sposobnost razmnoževanja v bližnji prihodnosti potrebna za proizvodnjo goriva za hitro razvijajočo se jedrsko industrijo. Ko je v osemdesetih letih postalo jasno, da je to pričakovanje nerealno, je navdušenje zbledelo. Vendar pa je bilo veliko tovrstnih reaktorjev zgrajenih v ZDA, Rusiji, Franciji, Veliki Britaniji, na Japonskem in v Nemčiji. Večina jih deluje na uranovem dioksidu ali njegovi mešanici s plutonijevim dioksidom. V ZDA pa so največji uspeh dosegli s kovinskimi pogonskimi sredstvi.

CANDU

Kanada je svoja prizadevanja osredotočila na reaktorje, ki uporabljajo naravni uran. To odpravlja potrebo po njegovi obogatitvi, da bi se zatekla k storitvam drugih držav. Rezultat te politike je bil devterij-uranov reaktor (CANDU). Nadzor in hlajenje v njem se izvaja s težko vodo. Naprava in princip delovanja jedrskega reaktorja je uporaba rezervoarja s hladnim D 2 O pri atmosferskem tlaku. Jedro prebodejo cevi iz cirkonijeve zlitine z naravnim uranovim gorivom, skozi katere ga hladi težka voda. Električna energija se proizvaja s prenosom toplote cepitve v težki vodi na hladilno sredstvo, ki kroži skozi generator pare. Para v sekundarnem krogu nato prehaja skozi običajen turbinski cikel.

Raziskovalne zmogljivosti

Za znanstvene raziskave se najpogosteje uporablja jedrski reaktor, katerega princip delovanja je uporaba vodnega hlajenja in ploščatih uranovih gorivnih elementov v obliki sklopov. Sposoben je delovati v širokem razponu ravni moči, od nekaj kilovatov do sto megavatov. Ker proizvodnja električne energije ni glavna naloga raziskovalnih reaktorjev, so zanje značilni ustvarjena toplotna energija, gostota in nazivna energija nevtronov v sredici. Prav ti parametri pomagajo kvantificirati sposobnost raziskovalnega reaktorja za izvajanje posebnih raziskav. Sistemi z nizko porabo energije se običajno uporabljajo na univerzah za poučevanje, medtem ko je velika moč potrebna v raziskovalnih laboratorijih za testiranje materialov in zmogljivosti ter splošne raziskave.

Najpogostejši raziskovalni jedrski reaktor, katerega struktura in načelo delovanja je naslednja. Njegova aktivna cona se nahaja na dnu velikega globokega bazena. To poenostavlja opazovanje in postavitev kanalov, skozi katere se lahko usmerjajo nevtronski žarki. Pri nizkih ravneh moči ni treba odzračevati hladilne tekočine, saj naravna konvekcija hladilne tekočine zagotavlja zadostno odvajanje toplote za ohranjanje varnega delovanja. Toplotni izmenjevalnik je običajno nameščen na površini ali na vrhu bazena, kjer se nabira topla voda.

Ladijske instalacije

Prvotna in glavna uporaba jedrskih reaktorjev je njihova uporaba v podmornicah. Njihova glavna prednost je, da za razliko od sistemov zgorevanja na fosilna goriva ne potrebujejo zraka za proizvodnjo električne energije. Zato lahko jedrska podmornica ostane potopljena dalj časa, medtem ko se mora običajna dizelsko-električna podmornica občasno dvigniti na površje, da zažene svoje motorje v zraku. daje vojaškim ladjam strateško prednost. Zahvaljujoč temu ni treba polniti goriva v tujih pristaniščih ali iz lahko ranljivih tankerjev.

Načelo delovanja jedrskega reaktorja na podmornici je razvrščeno. Znano pa je, da v ZDA uporablja visoko obogaten uran, upočasnitev in hlajenje pa izvaja lahka voda. Na načrtovanje prvega reaktorja jedrske podmornice USS Nautilus so močno vplivale močne raziskovalne zmogljivosti. Njegove edinstvene lastnosti so zelo velika meja reaktivnosti, ki zagotavlja dolgo obdobje delovanja brez dolivanja goriva in možnost ponovnega zagona po postanku. Elektrarna v podmornicah mora biti zelo tiha, da se prepreči zaznavanje. Da bi zadostili specifičnim potrebam različnih razredov podmornic, so bili ustvarjeni različni modeli elektrarn.

Letalonosilke ameriške mornarice uporabljajo jedrski reaktor, katerega princip naj bi bil izposojen pri največjih podmornicah. Podrobnosti njihove zasnove prav tako niso bile objavljene.

Poleg ZDA imajo jedrske podmornice Velika Britanija, Francija, Rusija, Kitajska in Indija. V vsakem primeru zasnova ni bila razkrita, vendar se domneva, da so si vsi zelo podobni - to je posledica enakih zahtev za njihove tehnične značilnosti. Rusija ima tudi majhno floto, ki je bila opremljena z enakimi reaktorji kot sovjetske podmornice.

Industrijski obrati

Za proizvodne namene se uporablja jedrski reaktor, katerega načelo delovanja je visoka produktivnost z nizko stopnjo proizvodnje energije. To je posledica dejstva, da dolgo bivanje plutonija v jedru vodi do kopičenja neželenega 240 Pu.

Proizvodnja tritija

Trenutno je tritij (3 H ali T) glavni material, ki ga proizvajajo takšni sistemi - naboj za plutonij-239 ima dolgo razpolovno dobo 24.100 let, zato imajo države z arzenali jedrskega orožja, ki uporabljajo ta element, običajno več kot potrebno. Za razliko od 239 Pu ima tritij razpolovno dobo približno 12 let. Zato je treba ta radioaktivni izotop vodika nenehno proizvajati, da bi ohranili potrebne zaloge. V Združenih državah na primer Savannah River v Južni Karolini upravlja več reaktorjev za težko vodo, ki proizvajajo tritij.

Plavajoče pogonske enote

Ustvarjeni so bili jedrski reaktorji, ki lahko zagotavljajo električno in parno ogrevanje oddaljenih izoliranih območij. V Rusiji so na primer našle uporabo majhne elektrarne, ki so bile posebej zasnovane za oskrbo arktičnih skupnosti. Na Kitajskem elektrarna HTR-10 z močjo 10 MW dobavlja toploto in energijo raziskovalnemu inštitutu, kjer se nahaja. Na Švedskem in v Kanadi razvijajo majhne nadzorovane reaktorje s podobnimi zmogljivostmi. Med letoma 1960 in 1972 je ameriška vojska uporabljala kompaktne vodne reaktorje za napajanje oddaljenih oporišč na Grenlandiji in Antarktiki. Zamenjale so jih elektrarne na olje.

Raziskovanje vesolja

Poleg tega so bili razviti reaktorji za napajanje in gibanje v vesolju. Med letoma 1967 in 1988 je Sovjetska zveza namestila majhne jedrske naprave na satelite Kosmos za napajanje opreme in telemetrije, vendar je ta politika postala tarča kritik. Vsaj eden od teh satelitov je vstopil v zemeljsko atmosfero, kar je povzročilo radioaktivno onesnaženje oddaljenih območij Kanade. Združene države so leta 1965 izstrelile samo en satelit na jedrski pogon. Še naprej pa se razvijajo projekti za njihovo uporabo v globokih vesoljskih poletih, raziskovanju drugih planetov s posadko ali na stalni lunini bazi. To bo nujno plinsko hlajen ali tekočekovinski jedrski reaktor, katerega fizikalni principi bodo zagotavljali najvišjo možno temperaturo, potrebno za zmanjšanje velikosti radiatorja. Poleg tega mora biti reaktor vesoljskega plovila čim bolj kompakten, da se čim bolj zmanjša količina materiala, uporabljenega za zaščito, in za zmanjšanje teže med izstrelitvijo in vesoljskim poletom. Oskrba z gorivom bo zagotovila delovanje reaktorja za celotno obdobje vesoljskega poleta.

Severna Koreja grozi ZDA s preizkusom supermočne vodikove bombe v Pacifiku. Japonska, ki bi lahko trpela zaradi testov, je načrte Severne Koreje označila za absolutno nesprejemljive. Predsednika Donald Trump in Kim Jong-un v intervjujih prisegata in govorita o odprtem vojaškem spopadu. Za tiste, ki ne razumejo jedrskega orožja, a želijo biti v temi, je "Futurist" sestavil vodnik.

Kako deluje jedrsko orožje?

Kot navadna palica dinamita tudi jedrska bomba uporablja energijo. Le da se ne sprošča med primitivno kemično reakcijo, temveč v zapletenih jedrskih procesih. Obstajata dva glavna načina pridobivanja jedrske energije iz atoma. AT jedrska fisija jedro atoma se z nevtronom razcepi na dva manjša fragmenta. Jedrska fuzija - proces, s katerim Sonce proizvaja energijo - vključuje združevanje dveh manjših atomov v večjega. Pri vsakem procesu, fisiji ali fuziji, se sproščajo velike količine toplotne energije in sevanja. Glede na to, ali se uporablja jedrska cepitev ali fuzija, se bombe delijo na jedrsko (atomsko) in termonuklearna .

Ali lahko podrobneje opišete jedrsko fisijo?

Eksplozija atomske bombe nad Hirošimo (1945)

Kot se spomnite, je atom sestavljen iz treh vrst subatomskih delcev: protonov, nevtronov in elektronov. Središče atoma se imenuje jedro , je sestavljen iz protonov in nevtronov. Protoni so pozitivno nabiti, elektroni negativno, nevtroni pa sploh nimajo naboja. Razmerje proton-elektron je vedno ena proti ena, zato ima atom kot celota nevtralen naboj. Na primer, atom ogljika ima šest protonov in šest elektronov. Delce drži skupaj temeljna sila - močna jedrska sila .

Lastnosti atoma se lahko zelo razlikujejo glede na to, koliko različnih delcev vsebuje. Če spremenite število protonov, boste imeli drugačen kemični element. Če spremenite število nevtronov, dobite izotopa isti element, ki ga imate v rokah. Ogljik ima na primer tri izotope: 1) ogljik-12 (šest protonov + šest nevtronov), stabilna in pogosto pojavljajoča se oblika elementa, 2) ogljik-13 (šest protonov + sedem nevtronov), ki je stabilen, a redek, in 3) ogljik -14 (šest protonov + osem nevtronov), ki je redek in nestabilen (ali radioaktiven).

Večina atomskih jeder je stabilnih, nekatera pa so nestabilna (radioaktivna). Ta jedra spontano oddajajo delce, ki jih znanstveniki imenujejo sevanje. Ta postopek se imenuje radioaktivni razpad . Obstajajo tri vrste razpadanja:

Alfa razpad : Jedro izvrže alfa delec - dva protona in dva nevtrona, povezana skupaj. beta razpad : nevtron se spremeni v proton, elektron in antinevtrino. Izvrženi elektron je beta delec. Spontana delitev: jedro se razbije na več delov in oddaja nevtrone, oddaja pa tudi impulz elektromagnetne energije - žarek gama. Slednja vrsta razpada se uporablja v jedrski bombi. Začnejo se prosti nevtroni, ki jih oddaja cepitev verižna reakcija ki sprosti ogromno energije.

Iz česa so narejene jedrske bombe?

Lahko so izdelani iz urana-235 in plutonija-239. Uran se v naravi pojavlja kot mešanica treh izotopov: 238U (99,2745% naravnega urana), 235U (0,72%) in 234U (0,0055%). Najpogostejši 238 U ne podpira verižne reakcije: tega je sposoben le 235 U. Da bi dosegli največjo moč eksplozije, je potrebno, da je vsebnost 235 U v "polnjenju" bombe vsaj 80%. Zato uran umetno pada obogatiti . Da bi to naredili, je mešanica uranovih izotopov razdeljena na dva dela, tako da eden od njih vsebuje več kot 235 U.

Običajno, ko so izotopi ločeni, je veliko osiromašenega urana, ki ne more sprožiti verižne reakcije - vendar obstaja način, da to stori. Dejstvo je, da se plutonij-239 v naravi ne pojavlja. Lahko pa ga dobimo z bombardiranjem 238 U z nevtroni.

Kako se meri njihova moč?

Moč jedrskega in termonuklearnega naboja se meri v TNT ekvivalentu – količini trinitrotoluena, ki jo je treba razstreliti, da dobimo podoben rezultat. Meri se v kilotonih (kt) in megatonih (Mt). Moč ultramajhnega jedrskega orožja je manjša od 1 kt, medtem ko supermočne bombe dajejo več kot 1 Mt.

Moč sovjetskega carja Bomba je po različnih virih znašala od 57 do 58,6 megaton TNT, moč termonuklearne bombe, ki jo je DLRK testirala v začetku septembra, je bila približno 100 kiloton.

Kdo je ustvaril jedrsko orožje?

Ameriški fizik Robert Oppenheimer in general Leslie Groves

V tridesetih letih prejšnjega stoletja je italijanski fizik Enrico Fermi pokazal, da se elementi, bombardirani z nevtroni, lahko pretvorijo v nove elemente. Rezultat tega dela je bilo odkritje počasni nevtroni , kot tudi odkrivanje novih elementov, ki niso predstavljeni v periodnem sistemu. Kmalu po Fermijevem odkritju so nemški znanstveniki Otto Hahn in Fritz Strassmann bombardirali uran z nevtroni, kar je povzročilo nastanek radioaktivnega izotopa barija. Ugotovili so, da nizkohitrosti nevtroni povzročijo, da se uranovo jedro razbije na dva manjša kosa.

To delo je vznemirilo ume celega sveta. Na univerzi Princeton Niels Bohr delal z John Wheeler razviti hipotetični model fisijskega procesa. Predlagali so, da se uran-235 cepi. Približno v istem času so drugi znanstveniki odkrili, da je proces cepitve proizvedel še več nevtronov. To je Bohra in Wheelerja spodbudilo, da sta postavila pomembno vprašanje: ali bi lahko prosti nevtroni, ki nastanejo s fisijo, sprožili verižno reakcijo, ki bi sprostila ogromno energije? Če je tako, potem bi lahko ustvarili orožje nepredstavljive moči. Njihove domneve je potrdil francoski fizik Frederic Joliot-Curie . Njegov zaključek je bil spodbuda za razvoj jedrskega orožja.

Pri ustvarjanju atomskega orožja so delali fiziki Nemčije, Anglije, ZDA in Japonske. Pred izbruhom druge svetovne vojne Albert Einstein pisal predsedniku ZDA Franklin Roosevelt da namerava nacistična Nemčija očistiti uran-235 in ustvariti atomsko bombo. Zdaj se je izkazalo, da Nemčija še zdaleč ni izvedla verižne reakcije: delali so na "umazani", zelo radioaktivni bombi. Kakor koli že, ameriška vlada je vložila vse svoje napore v ustvarjanje atomske bombe v najkrajšem možnem času. Začel se je projekt Manhattan, ki ga je vodil ameriški fizik Robert Oppenheimer in splošno Leslie Groves . Udeležili so se ga ugledni znanstveniki, ki so emigrirali iz Evrope. Do poletja 1945 je bilo ustvarjeno atomsko orožje na osnovi dveh vrst cepljivega materiala - urana-235 in plutonija-239. Ena bomba, plutonijeva "Thing", je bila med testi eksplodirana, še dve, uran "Kid" in plutonijeva "Fat Man", pa sta bili odvrženi na japonski mesti Hirošimo in Nagasaki.

Kako deluje termonuklearna bomba in kdo jo je izumil?

Termonuklearna bomba temelji na reakciji jedrska fuzija . Za razliko od jedrske cepitve, ki lahko poteka tako spontano kot nehote, je jedrska fuzija nemogoča brez dobave zunanje energije. Atomska jedra so pozitivno nabita, zato se odbijajo. Ta situacija se imenuje Coulombova pregrada. Da bi premagali odboj, je treba te delce razpršiti do norih hitrosti. To je mogoče storiti pri zelo visokih temperaturah - nekaj milijonov kelvinov (od tod tudi ime). Obstajajo tri vrste termonuklearnih reakcij: samovzdržne (potekajo v notranjosti zvezd), nadzorovane in nenadzorovane ali eksplozivne - uporabljajo se v vodikovih bombah.

Enrico Fermi je svojemu kolegu predlagal idejo o termonuklearni fuzijski bombi, ki jo je sprožil atomski naboj. Edward Teller davnega leta 1941, na samem začetku projekta Manhattan. Vendar takrat ta ideja ni bila iskana. Tellerjev razvoj se je izboljšal Stanislav Ulam , zaradi česar je ideja o termonuklearni bombi izvedljiva v praksi. Leta 1952 je bila med operacijo Ivy Mike na atolu Enewetok testirana prva termonuklearna eksplozivna naprava. Vendar je šlo za laboratorijski vzorec, neprimeren za boj. Leto pozneje je Sovjetska zveza eksplodirala prvo termonuklearno bombo na svetu, sestavljeno po načrtu fizikov. Andrej Saharov in Julia Khariton . Naprava je spominjala na plastno torto, zato je grozljivo orožje dobilo vzdevek "Sloika". V nadaljnjem razvoju se je rodila najmočnejša bomba na Zemlji, "Car Bomba" ali "Kuzkinova mati". Oktobra 1961 je bil preizkušen na otočju Novaya Zemlya.

Iz česa so narejene termonuklearne bombe?

Če si to mislil vodik in termonuklearne bombe so različne stvari, motil si se. Te besede so sinonimi. Za izvedbo termonuklearne reakcije je potreben vodik (ali bolje rečeno, njegovi izotopi - devterij in tritij). Vendar pa obstaja težava: za detonacijo vodikove bombe je treba najprej doseči visoko temperaturo med običajno jedrsko eksplozijo - šele nato bodo atomska jedra začela reagirati. Zato ima v primeru termonuklearne bombe oblikovanje pomembno vlogo.

Dve shemi sta splošno znani. Prvi je "puff" Saharova. V središču je bil jedrski detonator, ki je bil obdan s plastmi litijevega devterida, pomešanega s tritijem, ki so bile prepredene s plastmi obogatenega urana. Ta zasnova je omogočila doseganje moči znotraj 1 Mt. Druga je ameriška shema Teller-Ulam, kjer sta bila jedrska bomba in vodikovi izotopi locirani ločeno. Izgledalo je takole: od spodaj - posoda z mešanico tekočega devterija in tritija, v središču katere je bila "vžigalna svečka" - plutonijeva palica, od zgoraj pa običajen jedrski naboj in vse to v lupina težke kovine (na primer osiromašeni uran). Hitri nevtroni, ki nastanejo med eksplozijo, povzročijo atomske cepitvene reakcije v uranovi lupini in dodajo energijo skupni energiji eksplozije. Dodajanje dodatnih plasti litijevega urana-238 devterida vam omogoča ustvarjanje izstrelkov neomejene moči. Leta 1953 je sovjetski fizik Viktor Davidenko je po naključju ponovil idejo Teller-Ulam in na njeni podlagi je Saharov pripravil večstopenjsko shemo, ki je omogočila ustvarjanje orožja brez primere. Po tej shemi je delala Kuzkina mati.

Katere druge bombe so tam?

Obstajajo tudi nevtronski, vendar je to na splošno strašljivo. Pravzaprav je nevtronska bomba termonuklearna bomba z nizkim izkoristkom, katere 80 % energije eksplozije je sevanje (nevtronsko sevanje). Izgleda kot navaden jedrski naboj z nizkim izkoristkom, ki mu je dodan blok z izotopom berilija - vir nevtronov. Ko jedrsko orožje eksplodira, se začne termonuklearna reakcija. To vrsto orožja je razvil ameriški fizik Samuel Cohen . Veljalo je, da nevtronsko orožje uniči vse življenje tudi v zakloniščih, vendar je obseg uničenja takšnega orožja majhen, saj atmosfera razprši hitre nevtronske tokove, udarni val pa je močnejši na velikih razdaljah.

Kaj pa kobaltova bomba?

Ne, sin, fantastično je. Nobena država uradno nima kobaltnih bomb. Teoretično je to termonuklearna bomba s kobaltovo lupino, ki zagotavlja močno radioaktivno kontaminacijo območja tudi ob relativno šibki jedrski eksploziji. 510 ton kobalta lahko okuži celotno površino Zemlje in uniči vse življenje na planetu. fizik Leo Szilard , ki je to hipotetično zasnovo opisal leta 1950, jo je poimenoval "stroj sodnega dne".

Kaj je hladnejše: jedrska bomba ali termonuklearna?

Model v polnem obsegu "Car-bomba"

Vodikova bomba je veliko bolj napredna in tehnološko napredna od atomske bombe. Njegova eksplozivna moč močno presega atomsko in je omejena le s številom razpoložljivih komponent. Pri termonuklearni reakciji se za vsak nukleon (tako imenovana sestavna jedra, protoni in nevtroni) sprosti veliko več energije kot pri jedrski reakciji. Na primer, med cepljenjem uranovega jedra en nukleon predstavlja 0,9 MeV (megaelektronvolt), med fuzijo jedra helija iz vodikovih jeder pa se sprosti energija, enaka 6 MeV.

Kot bombe dostavitido cilja?

Sprva so jih spuščali z letal, a so zračno obrambo nenehno izboljševali in dostava jedrskega orožja na ta način se je izkazala za nespametno. Z rastjo proizvodnje raketne tehnologije so bile vse pravice za dostavo jedrskega orožja prenesene na balistične in križarske rakete različnih baz. Zato bomba ni več bomba, ampak bojna glava.

Obstaja mnenje, da je severnokorejska vodikova bomba prevelika, da bi jo lahko namestili na raketo - zato, če se DLRK odloči, da grožnjo oživi, ​​jo bo z ladjo odpeljala na mesto eksplozije.

Kakšne so posledice jedrske vojne?

Hirošima in Nagasaki sta le majhen del možne apokalipse. Na primer, dobro znana hipoteza o "jedrski zimi", ki sta jo predstavila ameriški astrofizik Carl Sagan in sovjetski geofizik Georgy Golitsyn. Predvideva se, da bo eksplozija več jedrskih bojnih glav (ne v puščavi ali vodi, ampak v naseljih) povzročila številne požare, v ozračje pa bo pljusknila velika količina dima in saj, kar bo povzročilo globalno ohlajanje. Hipotezo kritizirajo s primerjavo učinka z vulkansko aktivnostjo, ki ima majhen vpliv na podnebje. Poleg tega nekateri znanstveniki ugotavljajo, da je bolj verjetno, da bo prišlo do globalnega segrevanja kot ohladitve - vendar obe strani upata, da tega nikoli ne bomo izvedeli.

Ali je jedrsko orožje dovoljeno?

Po oborožitveni tekmi v 20. stoletju so si države premislile in se odločile omejiti uporabo jedrskega orožja. ZN so sprejeli pogodbe o neširjenju jedrskega orožja in prepovedi jedrskih poskusov (slednje niso podpisale mlade jedrske sile Indija, Pakistan in DLRK). Julija 2017 je bila sprejeta nova pogodba o prepovedi jedrskega orožja.

"Vsaka država pogodbenica se zavezuje, da nikoli, pod nobenim pogojem, ne bo razvijala, testirala, izdelovala, izdelovala, drugače pridobivala, posedovala ali skladiščila jedrskega orožja ali drugih jedrskih eksplozivnih naprav," piše v prvem členu pogodbe.

Vendar dokument ne bo začel veljati, dokler ga ne ratificira 50 držav.