В крайна сметка материята все още се разпръсква, деленето спира, но процесът не свършва дотук: енергията се преразпределя между йонизираните фрагменти на отделените ядра и други частици, излъчени по време на деленето. Тяхната енергия е от порядъка на десетки и дори стотици MeV, но само електрически неутралните високоенергийни гама-кванти и неутроните имат шанс да избегнат взаимодействието с материята и да „избягат“. Заредените частици бързо губят енергия при актове на сблъсъци и йонизация. В този случай се излъчва радиация - но вече не е твърда ядрена радиация, а по-мека, с енергия с три порядъка по-малка, но все още повече от достатъчна, за да избие електрони от атомите - не само от външните обвивки, но от всичко като цяло. Смес от оголени ядра, оголени електрони и радиация с плътност от грамове на кубичен сантиметър (опитайте се да си представите колко добре можете да почернявате под светлина, която е придобила плътността на алуминия!) - всичко, което преди малко беше заряд - идва в някакво подобие на равновесие. В много млада огнена топка температурата достига десетки милиони градуси.

Огнена топка

Изглежда, че дори мекото лъчение, движещо се със скоростта на светлината, трябва да остави материята, която го е генерирала, далеч назад, но това не е така: в студения въздух обхватът на квантите на Kev енергиите е сантиметри и те не се движат в права линия, но променяща посоката на движение, преизлъчваща при всяко взаимодействие. Квантите йонизират въздуха и се разпространяват в него, като черешов сок, излят в чаша вода. Това явление се нарича радиационна дифузия.

Младо огнено кълбо с експлозия от 100 kt няколко десетки наносекунди след края на взрива на делене има радиус от 3 m и температура от почти 8 милиона Келвина. Но след 30 микросекунди радиусът му е 18 м, въпреки че температурата пада под милион градуса. Топката поглъща пространството, а йонизираният въздух зад нейната предна част почти не се движи: радиацията не може да му предаде значителен импулс по време на дифузия. Но тя изпомпва огромна енергия в този въздух, нагрявайки го и когато радиационната енергия свърши, топката започва да расте поради разширяването на гореща плазма, избухваща отвътре с това, което преди е било заряд. Разширявайки се, като надут балон, плазмената обвивка става по-тънка. За разлика от мехура, разбира се, нищо не го надува: отвътре почти не е останало вещество, всичко лети от центъра по инерция, но 30 микросекунди след експлозията скоростта на този полет е повече от 100 km/s, а хидродинамичното налягане в веществото — повече от 150 000 атм! Черупката не е предназначена да стане твърде тънка; тя се спуква, образувайки „мехури“.

Във вакуумна неутронна тръба се прилага импулсно напрежение от сто киловолта между наситена с тритий мишена (катод) 1 и аноден възел 2. Когато напрежението е максимално е необходимо между анода и катода да има деутериеви йони, които трябва да се ускорят. За това се използва източник на йони. Към неговия анод 3 се прилага импулс на запалване и разрядът, преминаващ по повърхността на наситената с деутерий керамика 4, образува деутериеви йони. След като се ускорят, те бомбардират цел, наситена с тритий, в резултат на което се освобождава енергия от 17,6 MeV и се образуват неутрони и ядра на хелий-4. По отношение на състава на частиците и дори отделянето на енергия тази реакция е идентична с термоядрения синтез – процесът на сливане на леки ядра. През 50-те години на миналия век мнозина вярваха в това, но по-късно се оказа, че в тръбата възниква „смущение“: или протон, или неутрон (който съставлява деутериевия йон, ускорен от електрическо поле) „засяда“ в целта ядро (тритий). Ако протонът заседне, неутронът се отделя и се освобождава.

Кой от механизмите за предаване на енергията на огненото кълбо в околната среда ще преобладава зависи от силата на експлозията: ако е голяма, основна роля играе дифузията на радиацията, ако е малка, играе разширяването на плазмения мехур основна роля. Ясно е, че е възможен междинен случай, когато и двата механизма са ефективни.

Процесът улавя нови слоеве въздух; вече няма достатъчно енергия за отстраняване на всички електрони от атомите. Енергията на йонизирания слой и фрагментите на плазмения мехур се изчерпват, те вече не могат да движат огромната маса пред себе си и значително забавят. Но това, което беше въздух преди експлозията, се движи, откъсвайки се от топката, поглъщайки все повече и повече слоеве студен въздух... Започва образуването на ударна вълна.

Ударна вълна и атомна гъба

Когато ударната вълна се отдели от огненото кълбо, характеристиките на излъчващия слой се променят и мощността на излъчване в оптичната част на спектъра рязко нараства (т.нар. първи максимум). След това процесите на осветяване и промени в прозрачността на околния въздух се конкурират, което води до реализирането на втори максимум, по-малко мощен, но много по-дълъг - дотолкова, че изходът на светлинна енергия е по-голям, отколкото в първия максимум. .

Близо до експлозията всичко наоколо се изпарява, по-далеч се топи, но още по-нататък, където топлинният поток вече не е достатъчен, за да разтопи твърди частици, почва, скали, къщи текат като течност, под чудовищно налягане на газ, който разрушава всички здрави връзки, нажежен до непоносим за очите блясък.

Накрая ударната вълна отива далеч от точката на експлозията, където хлабав и отслабен, но разширен многократно облак от изпарения от това, което беше плазмата на заряда и това, което беше близо в своя ужасен час, остава кондензиран, превърнат в дребен и много радиоактивен прах на място, от което човек трябва да стои възможно най-далеч. Облакът започва да се издига. Той се охлажда, променя цвета си, „поставя“ бяла шапка от кондензирана влага, последвана от прах от повърхността на земята, образувайки „крака“ на това, което обикновено се нарича „атомна гъба“.

Неутронно иницииране

Внимателните читатели могат да оценят освобождаването на енергия по време на експлозия с молив в ръцете си. Когато времето, през което модулът е в суперкритично състояние, е от порядъка на микросекунди, възрастта на неутроните е от порядъка на пикосекунди и коефициентът на умножение е по-малък от 2, се освобождава около гигаджаул енергия, което е еквивалентно на ... 250 кг тротил. Къде са килограмите и мегатоните?

Неутрони – бавни и бързи

В неделящо се вещество, „отскачащо“ от ядрата, неутроните им предават част от енергията си, толкова по-голяма е, колкото по-леки (по-близо до тях по маса) ядрата. В колкото повече сблъсъци участват неутроните, толкова повече се забавят и накрая влизат в топлинно равновесие с околната материя – термализират се (това отнема милисекунди). Скоростта на топлинните неутрони е 2200 m/s (енергия 0,025 eV). Неутроните могат да избягат от модератора и да бъдат уловени от неговите ядра, но с умереност способността им да влизат в ядрени реакции се увеличава значително, така че неутроните, които „не са загубени“, повече от компенсират намаляването на броя.
Така, ако топка от делящ се материал е заобиколена от модератор, много неутрони ще напуснат модератора или ще бъдат погълнати от него, но ще има и такива, които ще се върнат в топката („отразяват“) и, след като са загубили енергията си, са много по-склонни да причинят събития на делене. Ако топката е заобиколена от слой берилий с дебелина 25 mm, тогава 20 kg U235 могат да бъдат спестени и все още да се постигне критичното състояние на сглобката. Но такива спестявания идват с цената на време: всяко следващо поколение неутрони трябва първо да се забави, преди да причини делене. Това забавяне намалява броя на поколенията неутрони, родени за единица време, което означава, че освобождаването на енергия се забавя. Колкото по-малко делящ се материал в сглобката, толкова повече модератор е необходим за развиване на верижна реакция, а деленето се случва с все по-нискоенергийни неутрони. В краен случай, когато критичността се постига само с топлинни неутрони, например в разтвор на уранови соли в добър модератор - вода, масата на възлите е стотици грама, но разтворът просто периодично кипи. Освободените мехурчета пара намаляват средната плътност на делящото се вещество, верижната реакция спира и когато мехурчетата напуснат течността, избухването на делене се повтаря (ако запушите съда, парата ще го пръсне - но това ще бъде топлинно експлозия, лишена от всички типични „ядрени“ признаци).

Факт е, че веригата на делене в блока не започва с един неутрон: за необходимата микросекунда те се инжектират в свръхкритичния блок от милиони. В първите ядрени заряди за това са използвани изотопни източници, разположени в кухина вътре в плутониевия блок: полоний-210 в момента на компресия се комбинира с берилий и предизвиква неутронно излъчване със своите алфа-частици. Но всички изотопни източници са доста слаби (първият американски продукт генерира по-малко от милион неутрона на микросекунда), а полоният е много нетраен – той намалява активността си наполовина само за 138 дни. Следователно изотопите бяха заменени с по-малко опасни (които не излъчват, когато не са включени) и най-важното, неутронни тръби, които излъчват по-интензивно (вижте страничната лента): за няколко микросекунди (импулсът, генериран от тръбата, продължава толкова дълго ), се раждат стотици милиони неутрони. Но ако не работи или работи в неподходящия момент, ще настъпи така нареченият взрив или „зилч“ — топлинна експлозия с ниска мощност.

Това е един от най-удивителните, мистериозни и ужасни процеси. Принципът на действие на ядрените оръжия се основава на верижна реакция. Това е процес, чийто напредък инициира неговото продължение. Принципът на действие на водородната бомба се основава на термоядрения синтез.

Атомна бомба

Ядрата на някои изотопи на радиоактивни елементи (плутоний, калифорний, уран и други) са способни да се разпадат, докато улавят неутрон. След това се отделят още два или три неутрона. Разрушаването на ядрото на един атом при идеални условия може да доведе до разпадане на още два или три, което от своя страна може да инициира други атоми. И т.н. Възниква лавинообразен процес на разрушаване на все по-голям брой ядра, при което се освобождава огромно количество енергия за разкъсване на атомните връзки. По време на експлозия се освобождават огромни енергии за изключително кратък период от време. Това се случва в един момент. Ето защо експлозията на атомна бомба е толкова мощна и разрушителна.

За да започне верижна реакция, количеството радиоактивно вещество трябва да надвишава критична маса. Очевидно е, че трябва да вземете няколко части уран или плутоний и да ги комбинирате в едно. Това обаче не е достатъчно, за да предизвика експлозия на атомна бомба, защото реакцията ще спре, преди да се освободи достатъчно енергия, или процесът ще протече бавно. За да се постигне успех, е необходимо не само да се надхвърли критичната маса на веществото, но това да стане за изключително кратък период от време. Най-добре е да използвате няколко. Това се постига чрез използване на други и редуване на бързи и бавни експлозиви.

Първият ядрен опит е извършен през юли 1945 г. в САЩ близо до град Алмогордо. През август същата година американците използваха тези оръжия срещу Хирошима и Нагасаки. Експлозията на атомна бомба в града доведе до ужасни разрушения и смъртта на по-голямата част от населението. В СССР атомните оръжия са създадени и тествани през 1949 г.

Водородна бомба

Това е оръжие с много голяма разрушителна сила. Принципът на действието му се основава на синтеза на по-тежки хелиеви ядра от по-леки водородни атоми. Това освобождава много голямо количество енергия. Тази реакция е подобна на процесите, протичащи на Слънцето и други звезди. Най-лесният начин е да се използват изотопи на водород (тритий, деутерий) и литий.

Американците тестват първата водородна бойна глава през 1952 г. В съвременното разбиране това устройство трудно може да се нарече бомба. Това беше триетажна сграда, пълна с течен деутерий. Първата експлозия на водородна бомба в СССР е извършена шест месеца по-късно. Съветският термоядрен боеприпас РДС-6 е взривен през август 1953 г. близо до Семипалатинск. СССР тества най-голямата водородна бомба с мощност 50 мегатона (Цар бомба) през 1961 г. Вълната след експлозията на боеприпасите обиколи планетата три пъти.

Историята на човешкото развитие винаги е била придружена от войни като начин за разрешаване на конфликти чрез насилие. Цивилизацията е претърпяла повече от петнадесет хиляди малки и големи въоръжени конфликти, загубата на човешки животи се изчислява на милиони. Само през деветдесетте години на миналия век са се случили повече от сто военни сблъсъци, включващи деветдесет страни по света.

В същото време научните открития и технологичният прогрес направиха възможно създаването на оръжия за унищожение с все по-голяма мощ и изтънченост на употреба. През ХХ векЯдрените оръжия се превърнаха в пика на масовото разрушително въздействие и политически инструмент.

Устройство за атомна бомба

Съвременните ядрени бомби като средство за унищожаване на врага са създадени на базата на съвременни технически решения, чиято същност не е широко разгласена. Но основните елементи, присъщи на този тип оръжие, могат да бъдат разгледани на примера на дизайна на ядрена бомба с кодово име „Fat Man“, пусната през 1945 г. в един от градовете на Япония.

Мощността на експлозията е 22,0 kt в тротилов еквивалент.

Имаше следните дизайнерски характеристики:

• дължината на продукта е 3250,0 mm, с диаметър на обемната част - 1520,0 mm. Общо тегло над 4,5 тона;
• тялото е с елипсовидна форма. За да се избегне преждевременното разрушаване поради зенитни боеприпаси и други нежелани въздействия, за производството му е използвана 9,5 mm бронирана стомана;
• тялото е разделено на четири вътрешни части: нос, две половини на елипсоида (главната е отделение за ядрения пълнеж) и опашка.
• носовото отделение е оборудвано с батерии;
• основното отделение, подобно на носното, е вакуумирано, за да се предотврати навлизането на вредни среди, влага и да се създадат удобни условия за работа на брадатия мъж;
• елипсоидът съдържа плутониево ядро, заобиколено от уранов тампер (обвивка). Той играеше ролята на инерционен ограничител на хода на ядрената реакция, осигурявайки максимална активност на оръжейния плутоний чрез отразяване на неутрони в страната на активната зона на заряда.

Първичен източник на неутрони, наречен инициатор или „таралеж“, беше поставен вътре в ядрото. Представен от берилий със сферичен диаметър 20,0 ммс външно покритие на основата на полоний - 210.

Трябва да се отбележи, че експертната общност е установила, че този дизайн на ядрено оръжие е неефективен и ненадежден при използване. Неутронното иницииране от неконтролиран тип не се използва повече .

Принцип на действие

Процесът на делене на ядрата на уран 235 (233) и плутоний 239 (от това е направена ядрена бомба) с огромно освобождаване на енергия при ограничаване на обема се нарича ядрен взрив. Атомната структура на радиоактивните метали има нестабилна форма - те постоянно се разделят на други елементи.

Процесът е придружен от отделяне на неврони, някои от които попадат върху съседни атоми и инициират по-нататъшна реакция, придружена от освобождаване на енергия.

Принципът е следният: съкращаването на времето на разпадане води до по-голяма интензивност на процеса, а концентрацията на неврони върху бомбардиране на ядрата води до верижна реакция. Когато два елемента се комбинират до критична маса, се създава суперкритична маса, което води до експлозия.

В ежедневни условия е невъзможно да се предизвика активна реакция – необходими са високи скорости на приближаване на стихиите – минимум 2,5 км/с. Постигането на тази скорост в бомба е възможно чрез комбиниране на видове експлозиви (бързи и бавни), балансиране на плътността на суперкритичната маса, произвеждаща атомна експлозия.

Ядрените експлозии се приписват на резултатите от човешката дейност на планетата или нейната орбита. Естествени процеси от този вид са възможни само на някои звезди в космоса.

Атомните бомби с право се считат за най-мощните и разрушителни оръжия за масово унищожение. Тактическата употреба решава проблема с унищожаването на стратегически, военни цели на земята, както и дълбоко базирани, побеждавайки значително натрупване на вражеска техника и жива сила.

Тя може да се прилага глобално само с цел пълно унищожаване на населението и инфраструктурата на големи територии.

За постигане на определени цели и изпълнение на тактически и стратегически задачи експлозиите на атомни оръжия могат да се извършват от:

• на критични и ниски височини (над и под 30,0 km);
• в пряк контакт със земната кора (вода);
• подземна (или подводна експлозия).

Ядрената експлозия се характеризира с мигновено освобождаване на огромна енергия.

Водещи до щети на предмети и хора, както следва:

• Ударна вълна.Когато възникне експлозия над или върху земната кора (вода), тя се нарича въздушна вълна; под земята (вода) се нарича сеизмична експлозивна вълна. Въздушна вълна се образува след критично компресиране на въздушни маси и се разпространява в кръг до затихване със скорост, превишаваща звука. Води както до пряко увреждане на живата сила, така и до непряко увреждане (взаимодействие с фрагменти от унищожени обекти). Действието на свръхналягане прави оборудването нефункционално, като се движи и удря в земята;
• Светлинно излъчване.Източникът е леката част, образувана от изпарението на продукта с въздушни маси; Ефектът се проявява в ултравиолетовия и инфрачервения спектър. Поглъщането му от предмети и хора предизвиква овъгляване, топене и изгаряне. Степента на увреждане зависи от разстоянието на епицентъра;
• Проникваща радиация- това са неутрони и гама лъчи, движещи се от мястото на разкъсване. Излагането на биологична тъкан води до йонизация на клетъчните молекули, което води до лъчева болест в тялото. Имуществени щети са свързани с реакции на делене на молекули в увреждащите елементи на боеприпаси.
• Радиоактивно замърсяване.По време на земна експлозия се издигат почвени пари, прах и други неща. Появява се облак, движещ се по посока на движението на въздушните маси. Източниците на увреждане са продуктите на делене на активната част на ядреното оръжие, изотопите и неразрушените части на заряда. При движение на радиоактивен облак възниква непрекъснато радиационно замърсяване на района;
• Електромагнитен импулс.Експлозията е придружена от появата на електромагнитни полета (от 1,0 до 1000 m) под формата на импулс. Те водят до повреда на електрически уреди, органи за управление и комуникации.

Комбинацията от фактори на ядрена експлозия нанася различни нива на щети на персонала, оборудването и инфраструктурата на противника, а фаталността на последствията се свързва само с разстоянието от епицентъра.

История на създаването на ядрени оръжия

Създаването на оръжия с помощта на ядрени реакции беше придружено от редица научни открития, теоретични и практически изследвания, включително:

• 1905 г— създадена е теорията на относителността, която гласи, че малко количество материя съответства на значително освобождаване на енергия по формулата E = mc2, където „c“ представлява скоростта на светлината (автор А. Айнщайн);
• 1938 г— Германски учени проведоха експеримент за разделяне на атом на части чрез атака на уран с неутрони, който завърши успешно (О. Хан и Ф. Щрасман), а физик от Великобритания обясни факта на освобождаване на енергия (Р. Фриш) ;
• 1939 г- учени от Франция, че при извършване на верига от реакции на молекули на уран ще се освободи енергия, която може да предизвика експлозия с огромна сила (Жолио-Кюри).

Последното стана отправна точка за изобретяването на атомни оръжия. Паралелно разработване е извършено от Германия, Великобритания, САЩ и Япония. Основният проблем беше извличането на уран в необходимите обеми за провеждане на експерименти в тази област.

Проблемът е решен по-бързо в САЩ чрез закупуване на суровини от Белгия през 1940 г.

В рамките на проекта, наречен Манхатън, от 1939 до 1945 г. е построена инсталация за пречистване на уран, създаден е център за изследване на ядрените процеси и там са привлечени най-добрите специалисти - физици от цяла Западна Европа.

Великобритания, която извърши свои собствени разработки, беше принудена след германските бомбардировки доброволно да прехвърли разработките по своя проект на американските военни.

Смята се, че американците са първите, изобретили атомната бомба. Тестовете на първия ядрен заряд са извършени в щата Ню Мексико през юли 1945 г. Светкавицата от експлозията помрачи небето и пясъчният пейзаж се превърна в стъкло. След кратък период от време бяха създадени ядрени заряди, наречени „Бебе“ и „Дебел човек“.

Ядрено оръжие в СССР - дати и събития

Възникването на СССР като ядрена държава е предшествано от дълга работа на отделни учени и държавни институции. Ключови периоди и значими дати на събития са представени, както следва:

• 1920 гсчита се за началото на работата на съветските учени върху атомното делене;
• От тридесетте години насампосоката на ядрената физика става приоритетна;
• октомври 1940 г— инициативна група от физици излезе с предложение за използване на атомни разработки за военни цели;
• Лятото на 1941 гвъв връзка с войната институтите за ядрена енергия бяха прехвърлени в тила;
• Есента на 1941 ггодина съветското разузнаване информира ръководството на страната за началото на ядрени програми във Великобритания и Америка;
• септември 1942 г— атомните изследвания започнаха да се извършват изцяло, работата по урана продължи;
• февруари 1943 г— създадена е специална изследователска лаборатория под ръководството на И. Курчатов, а общото ръководство е поверено на В. Молотов;

Проектът се ръководи от В. Молотов.

• август 1945 г- във връзка с провеждането на ядрени бомбардировки в Япония, голямото значение на събитията за СССР, беше създаден Специален комитет под ръководството на Л. Берия;
• април 1946 г- Създаден е KB-11, който започва да разработва образци на съветски ядрени оръжия в две версии (използвайки плутоний и уран);
• Средата на 1948 г- работата по урана беше спряна поради ниска ефективност при високи разходи;
• август 1949 г— когато в СССР е изобретена атомната бомба, е изпробвана първата съветска ядрена бомба.

Намаляването на времето за разработка на продукта беше улеснено от висококачествената работа на разузнавателните агенции, които успяха да получат информация за американските ядрени разработки. Сред тези, които първи създадоха атомната бомба в СССР, беше екип от учени, ръководен от академик А. Сахаров. Те са разработили по-обещаващи технически решения от използваните от американците.

Атомна бомба "RDS-1"

През 2015 - 2017 г. Русия направи пробив в усъвършенстването на ядрените оръжия и системите за тяхното доставяне, като по този начин обяви държава, способна да отблъсне всяка агресия.

Първи тестове на атомна бомба

След тестване на експериментална ядрена бомба в Ню Мексико през лятото на 1945 г., японските градове Хирошима и Нагасаки са бомбардирани съответно на 6 и 9 август.

Тази година приключи разработката на атомната бомба

През 1949 г., в условия на повишена секретност, съветските дизайнери на KB-11 и учени завършват разработването на атомна бомба, наречена RDS-1 (реактивен двигател "C"). На 29 август на полигона Семипалатинск е изпробвано първото съветско ядрено устройство. Руската атомна бомба - РДС-1 беше продукт с "капкова форма", с тегло 4,6 тона, с обемен диаметър 1,5 м и дължина 3,7 метра.

Активната част включва плутониев блок, който позволява да се постигне мощност на експлозията от 20,0 килотона, съизмерима с TNT. Изпитателната площадка покриваше радиус от двадесет километра. Специфичните условия на тестовата детонация не са оповестени до момента.

На 3 септември същата година американското авиационно разузнаване установи наличието във въздушните маси на Камчатка на следи от изотопи, показващи тестване на ядрен заряд. На двадесет и трети висшият американски служител публично обяви, че СССР е успял да тества атомна бомба.

1. АТОМНА БОМБА: СЪСТАВ, БОЙНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЦЕЛ НА СЪЗДАВАНЕТО

Преди да започнете да изучавате структурата на атомна бомба, трябва да разберете терминологията по този проблем. Така че в научните среди има специални термини, които отразяват характеристиките на атомните оръжия. Сред тях особено отбелязваме следното:

Атомна бомба е оригиналното име на самолетна ядрена бомба, чието действие се основава на експлозивна верижна реакция на ядрено делене. С появата на т. нар. водородна бомба, базирана на реакцията на термоядрен синтез, се утвърди общото наименование за тях - ядрена бомба.

Ядрената бомба е авиационна бомба с ядрен заряд, която има голяма разрушителна сила. Първите две ядрени бомби с тротилов еквивалент около 20 kt всяка са хвърлени от американски самолети над японските градове Хирошима и Нагасаки съответно на 6 и 9 август 1945 г. и причиняват огромни жертви и разрушения. Съвременните ядрени бомби имат тротилов еквивалент от десетки до милиони тонове.

Ядрените или атомните оръжия са експлозивни оръжия, базирани на използването на ядрена енергия, освободена по време на ядрена верижна реакция на делене на тежки ядра или реакция на термоядрен синтез на леки ядра.

Отнася се за оръжия за масово унищожение (ОМУ) заедно с биологични и химически.

Ядрените оръжия са набор от ядрени оръжия, средства за доставянето им до целта и средства за управление. Отнася се за оръжия за масово унищожение; има огромна разрушителна сила. Поради горната причина САЩ и СССР инвестираха огромни суми в разработването на ядрени оръжия. Въз основа на мощността на зарядите и обсега на действие ядрените оръжия се делят на тактически, оперативно-тактически и стратегически. Използването на ядрени оръжия във война е пагубно за цялото човечество.

Ядрената експлозия е процес на мигновено освобождаване на голямо количество вътрешноядрена енергия в ограничен обем.

Действието на атомните оръжия се основава на реакцията на делене на тежки ядра (уран-235, плутоний-239 и в някои случаи уран-233).

Уран-235 се използва в ядрените оръжия, тъй като, за разлика от най-разпространения изотоп уран-238, в него е възможна самоподдържаща се ядрена верижна реакция.

Плутоний-239 се нарича още "оръжеен плутоний", защото той е предназначен за създаване на ядрено оръжие и съдържанието на изотопа 239Pu трябва да бъде най-малко 93,5%.

За да отразим структурата и състава на атомна бомба, като прототип ще анализираме плутониевата бомба „Дебелия човек“ (фиг. 1), пусната на 9 август 1945 г. над японския град Нагасаки.

експлозия на атомна ядрена бомба

Фигура 1 - Атомна бомба "Fat Man"

Оформлението на тази бомба (типично за плутониеви еднофазни боеприпаси) е приблизително както следва:

Неутронният инициатор е топка с диаметър около 2 cm, изработена от берилий, покрита с тънък слой итриево-полониева сплав или метален полоний-210 - основният източник на неутрони за рязко намаляване на критичната маса и ускоряване на началото на реакция. Задейства се в момента, в който бойното ядро ​​се прехвърли в свръхкритично състояние (по време на компресията полоний и берилий се смесват с освобождаване на голям брой неутрони). В момента, в допълнение към този тип иницииране, термоядреното иницииране (TI) е по-често срещано. Термоядрен инициатор (ТИ). Той се намира в центъра на заряда (като NI), където се намира малко количество термоядрен материал, чийто център се нагрява от конвергентна ударна вълна и по време на термоядрената реакция, на фона на получените температури, се произвеждат значителен брой неутрони, достатъчни за неутронно иницииране на верижна реакция (фиг. 2).

Плутоний. Използва се най-чистият изотоп на плутоний-239, но за да се повиши стабилността на физичните свойства (плътността) и да се подобри свиваемостта на заряда, плутоният се допира с малко количество галий.

Черупка (обикновено направена от уран), която служи като рефлектор на неутрони.

Алуминиева компресионна обвивка. Осигурява по-голяма равномерност на компресия от ударната вълна, като в същото време предпазва вътрешните части на заряда от директен контакт с взривното вещество и горещите продукти от неговото разпадане.

Експлозив със сложна детонационна система, която осигурява синхронизирано взривяване на целия експлозив. Синхронността е необходима за създаване на строго сферична компресивна (насочена в топката) ударна вълна. Несферична вълна води до изхвърляне на топчен материал чрез хетерогенност и невъзможност за създаване на критична маса. Създаването на такава система за поставяне на експлозиви и взривяване навремето беше една от най-трудните задачи. Използва се комбинирана схема (система от лещи) от „бързи“ и „бавни“ експлозиви.

Корпусът е изработен от щамповани дуралуминиеви елементи - два сферични капака и колан, свързани с болтове.

Фигура 2 - Принцип на работа на плутониева бомба

Центърът на ядрената експлозия е точката, в която възниква светкавицата или се намира центърът на огненото кълбо, а епицентърът е проекцията на центъра на експлозията върху земната или водната повърхност.

Ядрените оръжия са най-мощният и опасен вид оръжие за масово унищожение, заплашващо цялото човечество с безпрецедентно унищожение и унищожаване на милиони хора.

Ако се случи експлозия на земята или съвсем близо до нейната повърхност, тогава част от енергията на експлозията се прехвърля на земната повърхност под формата на сеизмични вибрации. Възниква явление, което по своите характеристики наподобява земетресение. В резултат на такава експлозия се образуват сеизмични вълни, които се разпространяват през дебелината на земята на много големи разстояния. Разрушителното действие на вълната е ограничено до радиус от няколкостотин метра.

В резултат на изключително високата температура на експлозията се създава ярка светкавица, чийто интензитет е стотици пъти по-голям от интензитета на слънчевата светлина, падаща върху Земята. Светкавицата произвежда огромно количество топлина и светлина. Светлинното излъчване причинява спонтанно запалване на запалими материали и изгаряния на кожата при хора в радиус от много километри.

Ядрената експлозия произвежда радиация. Той трае около минута и има толкова висока проникваща сила, че са необходими мощни и надеждни укрития за защита от него на близки разстояния.

Ядрената експлозия може незабавно да унищожи или извади от строя незащитени хора, открито стоящо оборудване, конструкции и различни материални активи. Основните увреждащи фактори на ядрената експлозия (NFE) са:

ударна вълна;

светлинно излъчване;

проникваща радиация;

радиоактивно замърсяване на района;

електромагнитен импулс (EMP).

По време на ядрен взрив в атмосферата разпределението на освободената енергия между PFYV е приблизително следното: около 50% за ударната вълна, 35% за светлинното лъчение, 10% за радиоактивното замърсяване и 5% за проникващата радиация и ЕМР.

Радиоактивното замърсяване на хора, военна техника, терен и различни обекти по време на ядрен взрив се причинява от фрагменти на делене на веществото на заряда (Pu-239, U-235) и нереагиралата част от заряда, падаща от облака на експлозията, както и като радиоактивни изотопи, образувани в почвата и други материали под въздействието на неутрони - индуцирана активност. С течение на времето активността на фрагментите от делене бързо намалява, особено в първите часове след експлозията. Например, общата активност на фрагментите на делене по време на експлозията на ядрено оръжие с мощност 20 kT след един ден ще бъде няколко хиляди пъти по-малко от една минута след експлозията.

Анализ на ефективността на интегрираното прилагане на мерки за защита от шум за повишаване на стабилността на функционирането на комуникационното оборудване в условията на радиопротиводействие на противника

Отчитайки нивото на техническото оборудване, ще бъде извършен анализ на силите и средствата за радиоелектронна борба на батальона за разузнаване и радиоелектронна борба (Р и РБ) на механизираната дивизия (МД) на Сухопътните войски. Батальонът за разузнаване и електронна война на Министерството на отбраната на САЩ включва)