Aatomipomm on mürsk, mis on loodud tekitama suure võimsusega plahvatust väga kiire tuumaenergia (aatomi)energia vabanemise tagajärjel.
Aatomipommide tööpõhimõte
Tuumalaeng on jagatud mitmeks osaks kriitiliste suurusteni, nii et igas neist ei saa alata isearenevat kontrollimatut lõhustuva aine aatomite lõhustumise ahelreaktsiooni. Selline reaktsioon toimub ainult siis, kui kõik laengu osad ühendatakse kiiresti üheks tervikuks. Reaktsiooni täielikkus ja lõpuks plahvatuse võimsus sõltub suuresti üksikute osade lähenemise kiirusest. Laengu osadele suure kiiruse andmiseks võib kasutada tavapärase lõhkeaine plahvatust. Kui tuumalaengu osad on paigutatud radiaalsuundades tsentrist teatud kaugusele ja TNT laengud asetatakse väljapoole, siis on võimalik läbi viia tavalaengute plahvatus, mis on suunatud tuumalaengu keskpunkti poole. Tuumalaengu kõik osad mitte ainult ei ühine tohutu kiirusega üheks tervikuks, vaid avastavad end mõneks ajaks kõikidest külgedest kokkusurutuna plahvatusproduktide tohutu surve tõttu ega suuda koheselt eralduda, kui tuuma ahelreaktsioon algab laengus. Selle tulemusena toimub oluliselt suurem lõhustumine kui ilma sellise kokkusurumiseta ja sellest tulenevalt suureneb plahvatuse võimsus. Neutronireflektor aitab kaasa ka plahvatusvõimsuse suurenemisele sama koguse lõhustuva materjali puhul (kõige tõhusamad helkurid on berüllium< Be >, grafiit, raske vesi< H3O >). Esimene lõhustumine, mis käivitaks ahelreaktsiooni, nõuab vähemalt ühte neutronit. Tuumade spontaansel lõhustumisel tekkivate neutronite mõjul ei saa loota ahelreaktsiooni õigeaegsele algusele, sest seda esineb suhteliselt harva: U-235 puhul - 1 lagunemine tunnis 1 g kohta. ained. Samuti on atmosfääris väga vähe neutroneid vabas vormis: läbi S = 1 cm/sq. Keskmiselt lendab sekundis mööda umbes 6 neutronit. Sel põhjusel kasutatakse tuumalaengus tehislikku neutronite allikat – omamoodi tuumadetonaatori kapslit. Samuti tagab see, et paljud lõhustumised algavad üheaegselt, nii et reaktsioon kulgeb tuumaplahvatuse kujul.
Detonatsioonivõimalused (relvade ja plahvatuse skeemid)
Lõhustuva laengu plahvatamiseks on kaks peamist skeemi: kahur, mida muidu nimetatakse ballistiliseks, ja lõhkeaine.
"Kahuri kujundust" kasutati mõnes esimese põlvkonna tuumarelvas. Suurtüki vooluringi olemus on tulistada püssirohulaeng ühest alakriitilise massiga lõhustuva materjali plokist (“kuul”) teise statsionaarsesse (“sihtmärk”). Plokid on konstrueeritud nii, et ühendamisel muutub nende kogumass ülekriitiliseks.
See detonatsioonimeetod on võimalik ainult uraani laskemoonas, kuna plutooniumil on kaks suurusjärku kõrgem neutronite taust, mis suurendab järsult ahelreaktsiooni enneaegse arengu tõenäosust enne plokkide ühendamist. See toob kaasa energia mittetäieliku vabanemise (nn “fizy”, inglise keeles).Kahuri ahela rakendamiseks plutooniumlaskemoonas on vaja tõsta laenguosade ühendamise kiirust tehniliselt kättesaamatu tasemeni. , peab uraan mehaanilistele ülekoormustele paremini vastu kui plutoonium.
Plahvatav skeem. See detonatsiooniskeem hõlmab ülekriitilise oleku saavutamist lõhustuva materjali kokkusurumisel fokuseeritud lööklaine abil, mis tekib keemilise lõhkeaine plahvatusel. Lööklaine teravustamiseks kasutatakse nn plahvatusläätsesid ning detoneerimine toimub üheaegselt paljudes punktides täppistäpsusega. Sellise lõhkeainete paigutamise ja detoneerimise süsteemi loomine oli omal ajal üks raskemaid ülesandeid. Koonduva lööklaine moodustumise tagas plahvatusohtlike läätsede kasutamine "kiiretest" ja "aeglastest" lõhkeainetest - TATV (triaminotrinitrobenseen) ja baratool (trinitrotolueeni segu baariumnitraadiga) ja mõned lisandid.
Aatomipommi leiutaja ei osanud isegi ette kujutada, milliste traagiliste tagajärgedeni see 20. sajandi imeleiutis kaasa tuua võib. See oli väga pikk teekond, enne kui Jaapani linnade Hiroshima ja Nagasaki elanikud seda superrelva kogesid.
Algus
1903. aasta aprillis kogunesid Paul Langevini sõbrad Prantsusmaal Pariisi aeda. Põhjuseks oli noore ja andeka teadlase Marie Curie väitekirja kaitsmine. Väljapaistvate külaliste hulgas oli ka kuulus inglise füüsik Sir Ernest Rutherford. Keset melu kustutati tuled. teatas kõigile, et tuleb üllatus. Piduliku ilmega Pierre Curie tõi sisse väikese raadiumisooladega toru, mis säras rohelise tulega, tekitades kohalolijate seas erakordset rõõmu. Seejärel arutasid külalised tuliselt selle nähtuse tulevikku. Kõik nõustusid, et raadium lahendab terava energiapuuduse probleemi. See inspireeris kõiki uutele uuringutele ja edasistele väljavaadetele. Kui neile oleks toona öeldud, et radioaktiivsete elementidega tehtud laboritöö paneks aluse 20. sajandi kohutavatele relvadele, poleks teada, milline oleks olnud nende reaktsioon. Siis sai alguse lugu aatomipommist, mis tappis sadu tuhandeid Jaapani tsiviilelanikke.
Mängib ette
Saksa teadlane Otto Gann sai 17. detsembril 1938 ümberlükkamatuid tõendeid uraani lagunemise kohta väiksemateks elementaarosakesteks. Põhimõtteliselt õnnestus tal aatom poolitada. Teadusmaailmas peeti seda inimkonna ajaloo uueks verstapostiks. Otto Gann ei jaganud Kolmanda Reichi poliitilisi vaateid. Seetõttu oli teadlane samal 1938. aastal sunnitud kolima Stockholmi, kus ta jätkas koos Friedrich Strassmanniga oma teaduslikku uurimistööd. Kartes, et Natsi-Saksamaa saab esimesena kohutavaid relvi, kirjutab ta selle kohta hoiatuskirja. Uudised võimalikust edasiliikumisest tekitasid USA valitsuses tugevat ärevust. Ameeriklased hakkasid tegutsema kiiresti ja otsustavalt.
Kes lõi aatomipommi? Ameerika projekt
Juba enne seda, kui rühmitus, kellest paljud olid Euroopa natsirežiimi eest põgenikud, sai ülesandeks arendada tuumarelvi. Väärib märkimist, et esialgne uurimine viidi läbi Natsi-Saksamaal. 1940. aastal hakkas Ameerika Ühendriikide valitsus rahastama oma programmi aatomirelvade arendamiseks. Projekti elluviimiseks eraldati uskumatu summa, kaks ja pool miljardit dollarit. Seda salaprojekti kutsuti ellu viima 20. sajandi silmapaistvaid füüsikuid, kelle hulgas oli üle kümne Nobeli preemia laureaadi. Kokku oli kaasatud umbes 130 tuhat töötajat, kelle hulgas polnud mitte ainult sõjaväelasi, vaid ka tsiviilisikuid. Arendusmeeskonda juhtis kolonel Leslie Richard Groves ja teadusdirektoriks sai Robert Oppenheimer. Tema on mees, kes leiutas aatomipommi. Manhattani piirkonda ehitati spetsiaalne salajane insenerihoone, mida tunneme koodnime “Manhattan Project” all. Järgmise paari aasta jooksul töötasid salaprojekti teadlased uraani ja plutooniumi tuuma lõhustumise probleemiga.
Igor Kurtšatovi mitterahulik aatom
Täna saab iga koolilaps vastata küsimusele, kes leiutas Nõukogude Liidus aatomipommi. Ja siis, eelmise sajandi 30ndate alguses, ei teadnud keegi seda.
Aastal 1932 alustas akadeemik Igor Vassiljevitš Kurtšatov ühena esimestest maailmas aatomituuma uurimist. Kogudes enda ümber mõttekaaslasi, lõi Igor Vassiljevitš 1937. aastal Euroopas esimese tsüklotroni. Samal aastal lõi ta koos mõttekaaslastega esimesed tehistuumad.
1939. aastal asus I. V. Kurtšatov õppima uut suunda – tuumafüüsikat. Pärast mitut laboratoorset edu selle nähtuse uurimisel saab teadlane tema käsutusse salajase uurimiskeskuse, mis sai nimeks “Labor nr 2”. Tänapäeval kannab see salastatud objekt nime "Arzamas-16".
Selle keskuse sihtsuunaks oli tõsine tuumarelvade uurimine ja loomine. Nüüd saab selgeks, kes lõi Nõukogude Liidus aatomipommi. Tema meeskond koosnes siis vaid kümnest inimesest.
Tuleb aatomipomm
1945. aasta lõpuks õnnestus Igor Vassiljevitš Kurtšatovil kokku panna tõsine teadlaste meeskond, kuhu kuulub üle saja inimese. Laborisse tulid aatomirelvi looma eri teaduse erialade parimad mõistused üle kogu riigi. Pärast seda, kui ameeriklased heitsid Hiroshimale aatomipommi, mõistsid Nõukogude teadlased, et seda saab teha ka Nõukogude Liiduga. "Labor nr 2" saab riigi juhtkonnalt järsu rahastamise kasvu ja suure kvalifitseeritud töötajate sissevoolu. Lavrenty Pavlovich Beria määratakse nii olulise projekti eest vastutavaks. Nõukogude teadlaste tohutud pingutused on kandnud vilja.
Semipalatinski katseala
NSVL-i aatomipommi katsetati esmakordselt Semipalatinskis (Kasahstan). 29. augustil 1949 raputas Kasahstani mulda 22 kilotonnise tootlikkusega tuumaseade. Nobeli preemia laureaat füüsik Otto Hanz ütles: „See on hea uudis. Kui Venemaal on tuumarelvad, siis sõda ei tule. Just see NSV Liidus asuv aatomipomm, mis oli krüpteeritud tootenumbriga 501 ehk RDS-1, kõrvaldas USA tuumarelvade monopoli.
Aatompomm. Aasta 1945
16. juuli varahommikul viis Manhattani projekt USA-s New Mexico osariigis Alamogordo katsepolügonis läbi oma esimese eduka aatomiseadme – plutooniumipommi – katsetuse.
Projekti investeeritud raha kulutati hästi. Esimene inimkonna ajaloos viidi läbi kell 5.30.
"Me oleme teinud kuradi töö," ütleb hiljem USA-s aatomipommi leiutaja, keda hiljem nimetati "aatomipommi isaks".
Jaapan ei kapituleeru
Aatomipommi lõpliku ja eduka katsetamise ajaks olid Nõukogude väed ja liitlased Natsi-Saksamaa lõpuks alistanud. Siiski oli üks osariik, kes lubas Vaiksel ookeanil domineerimise eest lõpuni võidelda. 1945. aasta aprilli keskpaigast juuli keskpaigani andis Jaapani armee korduvalt õhulööke liitlasvägede vastu, põhjustades sellega USA armeele suuri kaotusi. 1945. aasta juuli lõpus lükkas Jaapani militaristlik valitsus tagasi liitlaste alistumise nõudmise Potsdami deklaratsiooni alusel. Selles märgiti eelkõige, et sõnakuulmatuse korral ootab Jaapani armeed kiire ja täielik hävitamine.
President nõustub
Ameerika valitsus pidas oma sõna ja alustas Jaapani sõjaliste positsioonide sihipärast pommitamist. Õhulöögid ei toonud soovitud tulemust ja USA president Harry Truman otsustab tungida Ameerika vägede poolt Jaapani territooriumile. Kuid väejuhatus heidutab oma presidenti sellisest otsusest, viidates asjaolule, et ameeriklaste invasioon tooks kaasa suure hulga inimohvreid.
Henry Lewis Stimsoni ja Dwight David Eisenhoweri ettepanekul otsustati sõja lõpetamiseks kasutada tõhusamat viisi. Aatomipommi suur toetaja, USA presidendi sekretär James Francis Byrnes uskus, et Jaapani alade pommitamine lõpetab lõpuks sõja ja seab USA domineerivasse positsiooni, mis avaldab positiivset mõju sündmuste edasisele käigule aastal. sõjajärgne maailm. Nii oli USA president Harry Truman veendunud, et see on ainuõige variant.
Aatompomm. Hiroshima
Esimeseks sihtmärgiks valiti Jaapani pealinnast Tokyost viiesaja miili kaugusel asuv veidi üle 350 tuhande elanikuga Jaapani linn Hiroshima. Pärast modifitseeritud pommitaja B-29 Enola Gay saabumist USA mereväebaasi Tiniani saarel paigaldati lennuki pardale aatomipomm. Hiroshima pidi kogema 9 tuhande naela uraan-235 mõju.
See seninägematu relv oli mõeldud ühe Jaapani väikelinna tsiviilelanikele. Pommitaja komandör oli kolonel Paul Warfield Tibbetts Jr. USA aatomipomm kandis küünilist nime “Beebi”. 6. augusti 1945 hommikul, umbes kell 8.15, lasti Ameerika "Little" Jaapanis Hiroshimale. Umbes 15 tuhat tonni trotüüli hävitas viie ruutmiili raadiuses kogu elu. Sada nelikümmend tuhat linnaelanikku suri mõne sekundiga. Ellujäänud jaapanlased surid kiiritushaigusesse piinava surma.
Need hävitas Ameerika aatomi "Baby". Hiroshima laastamine ei põhjustanud aga Jaapani kohest allaandmist, nagu kõik eeldasid. Seejärel otsustati Jaapani territooriumi uuesti pommitada.
Nagasaki. Taevas põleb
Ameerika aatomipomm “Fat Man” paigaldati lennuki B-29 pardale 9. augustil 1945, endiselt seal, USA mereväebaasis Tinianis. Seekord oli lennuki komandör major Charles Sweeney. Algselt oli strateegiline sihtmärk Kokura linn.
Ilmaolud aga plaani ellu viia ei võimaldanud, segasid tihedad pilved. Charles Sweeney pääses teise ringi. Kell 11.02 vallutas Ameerika tuumarelva "Fat Man" Nagasaki. Tegemist oli võimsama hävitava õhulöögiga, mis oli mitu korda tugevam kui Hiroshima pommitamine. Nagasaki katsetas umbes 10 tuhat naela kaaluvat aatomirelva ja 22 kilotonni trotüüli.
Jaapani linna geograafiline asukoht vähendas oodatud mõju. Asi on selles, et linn asub kitsas mägedevahelises orus. Seetõttu ei paljastanud 2,6 ruutmiili hävitamine Ameerika relvade täit potentsiaali. Nagasaki aatomipommi katset peetakse ebaõnnestunud Manhattani projektiks.
Jaapan alistus
15. augustil 1945 keskpäeval teatas keiser Hirohito raadiopöördumises Jaapani rahvale oma riigi alistumisest. See uudis levis kiiresti üle maailma. Ameerika Ühendriikides algasid pidustused, millega tähistati võitu Jaapani üle. Rahvas rõõmustas.
2. septembril 1945 kirjutati Tokyo lahes ankrus olnud Ameerika lahingulaeva Missouri pardal alla ametlik kokkulepe sõja lõpetamiseks. Nii lõppes inimkonna ajaloo jõhkraim ja verisem sõda.
Kuus pikka aastat on maailma üldsus liikunud selle märgilise kuupäeva poole – alates 1. septembrist 1939, mil Poolas tulistati esimesed Natsi-Saksamaa lasud.
Rahulik aatom
Kokku korraldati Nõukogude Liidus 124 tuumaplahvatust. Iseloomulik on see, et kõik need viidi läbi rahvamajanduse hüvanguks. Neist vaid kolm olid õnnetused, mille tagajärjel lekkis radioaktiivseid elemente. Rahumeelsete aatomite kasutamise programme rakendati ainult kahes riigis - USA-s ja Nõukogude Liidus. Tuumarahuenergia teab ka näidet ülemaailmsest katastroofist, kui Tšernobõli tuumaelektrijaama neljandas energiaplokis plahvatas reaktor.
See on üks hämmastavamaid, salapärasemaid ja kohutavamaid protsesse. Tuumarelvade tööpõhimõte põhineb ahelreaktsioonil. See on protsess, mille edasiminek käivitab selle jätkumise. Vesinikpommi tööpõhimõte põhineb termotuumasünteesil.
AatompommMõnede radioaktiivsete elementide isotoopide (plutoonium, kalifornium, uraan ja teised) tuumad on võimelised neutronit kinni püüdes lagunema. Pärast seda vabaneb veel kaks või kolm neutronit. Ühe aatomi tuuma hävimine ideaalsetes tingimustes võib viia veel kahe või kolme aatomi lagunemiseni, mis omakorda võib initsieerida teisi aatomeid. Ja nii edasi. Toimub laviinilaadne järjest suurema hulga tuumade hävimise protsess, mille käigus vabaneb hiiglaslik energiahulk aatomisidemete lõhkumiseks. Plahvatuse käigus vabanevad ülilühikese aja jooksul tohutud energiad. See juhtub ühel hetkel. Seetõttu on aatomipommi plahvatus nii võimas ja hävitav.
Ahelreaktsiooni käivitamiseks peab radioaktiivse aine kogus ületama kriitilise massi. Ilmselgelt peate võtma mitu uraani või plutooniumi osa ja ühendama need üheks. Sellest aga ei piisa aatomipommi plahvatamiseks, sest reaktsioon peatub enne piisava energia vabanemist või kulgeb protsess aeglaselt. Edu saavutamiseks on vaja mitte ainult aine kriitilist massi ületada, vaid seda teha äärmiselt lühikese aja jooksul. Parim on kasutada mitut, see saavutatakse teiste ning kiirete ja aeglaste lõhkeainete vaheldumisega.
Esimene tuumakatsetus viidi läbi juulis 1945 USA-s Almogordo linna lähedal. Sama aasta augustis kasutasid ameeriklased neid relvi Hiroshima ja Nagasaki vastu. Aatomipommi plahvatus linnas tõi kaasa kohutava hävingu ja enamiku elanike surma. NSV Liidus loodi ja katsetati aatomirelvi 1949. aastal.
H-pomm
See on väga suure hävitava jõuga relv. Selle tööpõhimõte põhineb raskemate heeliumi tuumade sünteesil kergematest vesinikuaatomitest. Nii vabaneb väga suur hulk energiat. See reaktsioon sarnaneb protsessidega, mis toimuvad Päikesel ja teistel tähtedel. Lihtsaim viis on kasutada vesiniku (triitium, deuteerium) ja liitiumi isotoope.
Ameeriklased katsetasid esimest vesiniklõhkepead 1952. aastal. Kaasaegses arusaamas ei saa seda seadet pommiks nimetada. See oli kolmekorruseline vedela deuteeriumiga täidetud hoone. Esimene vesinikupommi plahvatus NSV Liidus korraldati kuus kuud hiljem. Nõukogude termotuumarelv RDS-6 lõhati 1953. aasta augustis Semipalatinski lähedal. NSV Liit katsetas 1961. aastal suurimat 50 megatonnise tootlikkusega vesinikupommi (Tsar Bomba). Laskemoona plahvatuse järgne laine tiirles ümber planeedi kolm korda.
Põhja-Korea ähvardab USA-d ülivõimsa vesinikupommi katsetamisega Vaikses ookeanis. Katsete tõttu kannatada võiv Jaapan nimetas Põhja-Korea plaane täiesti vastuvõetamatuks. Presidendid Donald Trump ja Kim Jong-un vaidlevad intervjuudes ja räägivad avatud sõjalisest konfliktist. Neile, kes tuumarelvadest aru ei saa, aga tahavad asjaga kursis olla, on The Futurist koostanud juhendi.
Kuidas tuumarelvad töötavad?
Nagu tavaline dünamiidipulk, kasutab tuumapomm energiat. Ainult see vabaneb mitte primitiivse keemilise reaktsiooni käigus, vaid keerulistes tuumaprotsessides. Tuumaenergia eraldamiseks aatomist on kaks peamist viisi. IN tuuma lõhustumine aatomi tuum laguneb koos neutroniga kaheks väiksemaks killuks. Tuumasünteesi – protsess, mille käigus Päike toodab energiat – hõlmab kahe väiksema aatomi ühendamist suuremaks. Igas protsessis, lõhustumisel või termotuumasünteesil, eraldub suur hulk soojusenergiat ja kiirgust. Sõltuvalt sellest, kas kasutatakse tuuma lõhustumist või termotuumasünteesi, jagatakse pommid tuuma (aatomi) Ja termotuuma .
Kas saate mulle tuumalõhustumise kohta rohkem rääkida?
Aatomipommi plahvatus Hiroshima kohal (1945)
Nagu mäletate, koosneb aatom kolme tüüpi subatomilistest osakestest: prootonitest, neutronitest ja elektronidest. Aatomi keskpunkt, nn tuum , koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootonid on positiivselt laetud, elektronid negatiivselt laetud ja neutronitel pole üldse laengut. Prootoni-elektronite suhe on alati üks ühele, seega on aatomil tervikuna neutraalne laeng. Näiteks süsinikuaatomil on kuus prootonit ja kuus elektroni. Osakesi hoiab koos põhiline jõud - tugev tuumajõud .
Aatomi omadused võivad oluliselt muutuda sõltuvalt sellest, kui palju erinevaid osakesi see sisaldab. Kui muudate prootonite arvu, on teil erinev keemiline element. Kui muudate neutronite arvu, saate isotoop sama element, mis on teie käes. Näiteks süsinikul on kolm isotoopi: 1) süsinik-12 (kuus prootonit + kuus neutronit), mis on elemendi stabiilne ja levinud vorm, 2) süsinik-13 (kuus prootonit + seitse neutronit), mis on stabiilne, kuid haruldane. ja 3) süsinik -14 (kuus prootonit + kaheksa neutronit), mis on haruldane ja ebastabiilne (või radioaktiivne).
Enamik aatomituumasid on stabiilsed, kuid mõned on ebastabiilsed (radioaktiivsed). Need tuumad eraldavad spontaanselt osakesi, mida teadlased nimetavad kiirguseks. Seda protsessi nimetatakse radioaktiivne lagunemine . Lagunemist on kolme tüüpi:
Alfa lagunemine : Tuum kiirgab alfaosakest – kaks prootonit ja kaks neutronit on omavahel seotud. Beeta lagunemine : Neutron muutub prootoniks, elektroniks ja antineutriinoks. Väljapaisatud elektron on beetaosake. Spontaanne lõhustumine: tuum laguneb mitmeks osaks ja kiirgab neutroneid ning kiirgab ka elektromagnetilise energia impulsi - gammakiirgust. Just viimast tüüpi lagunemist kasutatakse tuumapommides. Algavad lõhustumise tulemusena eralduvad vabad neutronid ahelreaktsioon , mis vabastab kolossaalselt palju energiat.
Millest tuumapommid on tehtud?
Neid saab valmistada uraan-235-st ja plutoonium-239-st. Uraan esineb looduses kolme isotoobi seguna: 238 U (99,2745% looduslikust uraanist), 235 U (0,72%) ja 234 U (0,0055%). Levinuim 238 U ahelreaktsiooni ei toeta: selleks on võimeline vaid 235 U. Maksimaalse plahvatusvõimsuse saavutamiseks on vajalik, et 235 U sisaldus pommi “täidises” oleks vähemalt 80%. Seetõttu toodetakse uraani kunstlikult rikastama . Selleks jagatakse uraani isotoopide segu kaheks osaks nii, et üks neist sisaldab rohkem kui 235 U.
Tavaliselt jätab isotoopide eraldamine maha palju vaesestatud uraani, mis ei suuda läbida ahelreaktsiooni, kuid on olemas viis, kuidas seda teha. Fakt on see, et plutoonium-239 looduses ei esine. Kuid seda saab saada 238 U neutronitega pommitades.
Kuidas nende võimsust mõõdetakse?
Tuuma- ja termotuumalaengu võimsust mõõdetakse TNT ekvivalendis – trinitrotolueeni koguses, mis tuleb sarnase tulemuse saamiseks plahvatada. Seda mõõdetakse kilotonnides (kt) ja megatonnides (Mt). Üliväikeste tuumarelvade tootlikkus on alla 1 kt, ülivõimsate pommide saagis aga üle 1 mt.
Nõukogude "tsaaripommi" võimsus oli erinevatel andmetel TNT ekvivalendis 57–58,6 megatonni, termotuumapommi võimsus, mida KRDV septembri alguses katsetas, oli umbes 100 kilotonni.
Kes lõi tuumarelvi?
Ameerika füüsik Robert Oppenheimer ja kindral Leslie Groves
1930. aastatel Itaalia füüsik Enrico Fermi näitas, et neutronite poolt pommitatud elemente saab muuta uuteks elementideks. Selle töö tulemuseks oli avastus aeglased neutronid , samuti uute elementide avastamine, mida perioodilisustabelis pole esindatud. Varsti pärast Fermi avastust Saksa teadlased Otto Hahn Ja Fritz Strassmann pommitati uraani neutronitega, mille tulemusena tekkis baariumi radioaktiivne isotoop. Nad jõudsid järeldusele, et madala kiirusega neutronid põhjustavad uraani tuuma purunemise kaheks väiksemaks tükiks.
See teos erutas kogu maailma meeli. Princetoni ülikoolis Niels Bohr koos töötanud John Wheeler välja töötada hüpoteetiline lõhustumisprotsessi mudel. Nad väitsid, et uraan-235 lõhustub. Umbes samal ajal avastasid teised teadlased, et lõhustumisprotsess toodab veelgi rohkem neutroneid. See ajendas Bohri ja Wheeleri esitama olulise küsimuse: kas lõhustumisel tekkivad vabad neutronid võivad käivitada ahelreaktsiooni, mis vabastaks tohutul hulgal energiat? Kui see on nii, siis on võimalik luua kujuteldamatu jõuga relvi. Nende oletusi kinnitas prantsuse füüsik Frederic Joliot-Curie . Tema järeldusest sai tõuke tuumarelvade loomise arenguks.
Saksamaa, Inglismaa, USA ja Jaapani füüsikud töötasid aatomirelvade loomisel. Enne II maailmasõja algust Albert Einstein kirjutas USA presidendile Franklin Roosevelt et Natsi-Saksamaa kavatseb puhastada uraan-235 ja luua aatomipommi. Nüüd selgub, et Saksamaa ei olnud kaugeltki ahelreaktsiooni läbiviimisest: nad töötasid "räpase ja väga radioaktiivse pommi kallal". Olgu kuidas on, USA valitsus tegi kõik oma jõupingutused aatomipommi võimalikult kiireks loomiseks. Manhattani projekt käivitati Ameerika füüsiku juhtimisel Robert Oppenheimer ja üldine Leslie Groves . Sellel osalesid Euroopast emigreerunud väljapaistvad teadlased. 1945. aasta suveks loodi aatomirelvad, mis põhinesid kahte tüüpi lõhustuval materjalil - uraan-235 ja plutoonium-239. Üks pomm, plutoonium "Thing", plahvatas katsetamise käigus ning veel kaks, uraan "Baby" ja plutoonium "Fat Man", heideti Jaapani linnadele Hiroshimale ja Nagasakile.
Kuidas termotuumapomm töötab ja kes selle leiutas?
Termotuumapomm põhineb reaktsioonil tuumasünteesi . Erinevalt tuumalõhustumisest, mis võib toimuda kas spontaanselt või sunniviisiliselt, on tuumasünteesimine võimatu ilma välise energiavarustuseta. Aatomituumad on positiivselt laetud – seega tõrjuvad nad üksteist. Seda olukorda nimetatakse Coulombi barjääriks. Tõrjumisest ülesaamiseks tuleb need osakesed pöörase kiiruseni kiirendada. Seda saab teha väga kõrgetel temperatuuridel – suurusjärgus mitu miljonit kelvinit (sellest ka nimi). Termotuumareaktsioone on kolme tüüpi: isemajandavad (toimuvad tähtede sügavuses), juhitavad ja kontrollimatud ehk plahvatusohtlikud – neid kasutatakse vesinikupommides.
Aatomilaengu poolt initsieeritud termotuumasünteesi pommi idee pakkus Enrico Fermi oma kolleegile Edward Teller aastal 1941, Manhattani projekti alguses. See idee polnud aga tol ajal nõutud. Telleri arendusi täiustati Stanislav Ulam , mis muudab termotuumapommi idee praktikas teostatavaks. 1952. aastal katsetati Enewetaki atollil operatsiooni Ivy Mike ajal esimest termotuumalõhkeseadeldist. See oli aga laboriproov, mis ei sobinud lahingusse. Aasta hiljem lõhkas Nõukogude Liit maailma esimese termotuumapommi, mis oli kokku pandud füüsikute kavandi järgi. Andrei Sahharov Ja Julia Kharitona . Seade meenutas kihilist kooki, nii et hirmuäratav relv sai hüüdnime "Puff". Edasise arengu käigus sündis Maa võimsaim pomm, “Tsaar Bomba” ehk “Kuzka ema”. 1961. aasta oktoobris katsetati seda Novaja Zemlja saarestikus.
Millest on valmistatud termotuumapommid?
Kui sa seda arvasid vesinik ja termotuumapommid on erinevad asjad, sa eksid. Need sõnad on sünonüümid. Termotuumareaktsiooni läbiviimiseks on vaja vesinikku (õigemini selle isotoobid - deuteerium ja triitium). Siiski on raskus: vesinikupommi plahvatamiseks on kõigepealt vaja tavapärase tuumaplahvatuse käigus saada kõrge temperatuur – alles siis hakkavad aatomituumad reageerima. Seetõttu mängib termotuumapommi puhul suurt rolli disain.
Kaks skeemi on laialt tuntud. Esimene on Sahharovi lehttaigen. Keskel asus tuumadetonaator, mis oli ümbritsetud triitiumiga segatud liitiumdeuteriidi kihtidega, mis olid segatud rikastatud uraani kihtidega. See disain võimaldas saavutada võimsust 1 Mt piires. Teine on Ameerika Teller-Ulami skeem, kus tuumapomm ja vesiniku isotoobid paiknesid eraldi. See nägi välja selline: all oli mahuti vedela deuteeriumi ja triitiumi seguga, mille keskel oli "süüteküünal" - plutooniumivarras ja peal - tavaline tuumalaeng ja seda kõike raskmetallist kest (näiteks vaesestatud uraan). Plahvatuse käigus tekkivad kiired neutronid põhjustavad uraani kestas aatomi lõhustumise reaktsioone ja lisavad energiat plahvatuse koguenergiale. Liitium-uraan-238 deuteriidi täiendavate kihtide lisamine võimaldab luua piiramatu võimsusega mürske. 1953. aastal Nõukogude füüsik Viktor Davidenko kordas kogemata Teller-Ulami ideed ja selle põhjal tuli Sahharov välja mitmeetapilise skeemi, mis võimaldas luua enneolematu võimsusega relvi. “Kuzka ema” töötas täpselt selle skeemi järgi.
Mis pomme seal veel on?
On ka neutroneid, kuid see on üldiselt hirmutav. Sisuliselt on neutronpomm väikese võimsusega termotuumapomm, mille plahvatusenergiast 80% moodustab kiirgus (neutronkiirgus). See näeb välja nagu tavaline väikese võimsusega tuumalaeng, millele on lisatud berülliumi isotoobiga plokk – neutronite allikas. Kui tuumalaeng plahvatab, vallandub termotuumareaktsioon. Seda tüüpi relva töötas välja Ameerika füüsik Samuel Cohen . Usuti, et neutronrelvad hävitavad kõik elusolendid, isegi varjupaikades, kuid selliste relvade hävitamise ulatus on väike, kuna atmosfäär hajutab kiirete neutronite vooge ja lööklaine on tugevam suurte vahemaade tagant.
Aga koobaltipomm?
Ei, poeg, see on fantastiline. Ametlikult pole ühelgi riigil koobaltpomme. Teoreetiliselt on tegemist koobaltkoorega termotuumapommiga, mis tagab piirkonna tugeva radioaktiivse saastatuse ka suhteliselt nõrga tuumaplahvatuse korral. 510 tonni koobaltit võib nakatada kogu Maa pinna ja hävitada kogu elu planeedil. Füüsik Leo Szilard , kes kirjeldas seda hüpoteetilist disaini 1950. aastal, nimetas seda "Viimsepäeva masinaks".
Mis on lahedam: tuumapomm või termotuumapomm?
"Tsar Bomba" täismahus mudel
Vesinikupomm on palju arenenum ja tehnoloogiliselt arenenum kui aatomipomm. Selle plahvatusvõime ületab tunduvalt aatomi oma ja seda piirab ainult saadaolevate komponentide arv. Termotuumareaktsioonis vabaneb iga nukleoni (nn koostistuumade, prootonite ja neutronite) jaoks palju rohkem energiat kui tuumareaktsioonis. Näiteks uraani tuuma lõhustumisel tekib 0,9 MeV (megaelektronvolti) nukleoni kohta ja heeliumi tuuma ühinemisel vesiniku tuumadest vabaneb 6 MeV energiat.
Nagu pommid toimetamaeesmärgi poole?
Algul langesid need lennukitelt maha, kuid õhutõrjesüsteemid täiustusid pidevalt ja tuumarelvade tarnimine sel viisil osutus ebamõistlikuks. Rakettide tootmise kasvuga anti kõik tuumarelvade tarnimise õigused üle erinevate baaside ballistilistele ja tiibrakettidele. Seetõttu tähendab pomm nüüd mitte pommi, vaid lõhkepead.
Arvatakse, et Põhja-Korea vesinikupomm on liiga suur, et seda raketile paigaldada – seega kui KRDV otsustab ähvarduse ellu viia, viiakse see laevaga plahvatuspaika.
Millised on tuumasõja tagajärjed?
Hiroshima ja Nagasaki on vaid väike osa võimalikust apokalüpsisest. Näiteks on teada "tuumatalve" hüpotees, mille esitasid Ameerika astrofüüsik Carl Sagan ja Nõukogude geofüüsik Georgi Golitsyn. Eeldatakse, et mitme tuumalõhkepea plahvatus (mitte kõrbes või vees, vaid asustatud piirkondades) põhjustab palju tulekahjusid ning atmosfääri valgub suur hulk suitsu ja tahma, mis toob kaasa globaalse jahenemise. Hüpoteesi on kritiseeritud, võrreldes mõju vulkaanilise aktiivsusega, millel on kliimale vähe mõju. Lisaks märgivad mõned teadlased, et globaalne soojenemine on tõenäolisem kui jahtumine – kuigi mõlemad pooled loodavad, et me ei saa kunagi teada.
Kas tuumarelvad on lubatud?
Pärast võidurelvastumist 20. sajandil tulid riigid mõistusele ja otsustasid tuumarelvade kasutamist piirata. ÜRO võttis vastu tuumarelvade leviku tõkestamise ja tuumakatsetuste keelustamise lepingud (viimasele ei ole alla kirjutanud noored tuumariigid India, Pakistan ja KRDV). 2017. aasta juulis võeti vastu uus tuumarelvade keelustamise leping.
"Kumbki osalisriik kohustub mitte mingil juhul arendama, katsetama, tootma, tootma, muul viisil omandama, omama ega varuma tuumarelvi või muid tuumalõhkeseadeldisi," seisab lepingu esimeses artiklis.
Kuid dokument ei jõustu enne, kui 50 riiki on selle ratifitseerinud.
Sajad tuhanded antiikaja kuulsad ja unustatud relvasepad võitlesid ideaalse relva otsimisel, mis suudaks vaenlase armee ühe klõpsuga välja aurutada. Aeg-ajalt võib nende otsingute jälge leida muinasjuttudest, mis kirjeldavad enam-vähem usutavalt imemõõka või vibu, mis tabab ilma eksimata.
Õnneks liikus tehnoloogiline areng pikka aega nii aeglaselt, et hävitava relva tegelik kehastus jäi unenägudesse ja suulistesse juttudesse ning hiljem ka raamatute lehekülgedele. 19. sajandi teaduslik ja tehnoloogiline hüpe andis tingimused 20. sajandi põhifoobia tekkeks. Reaalsetes tingimustes loodud ja katsetatud tuumapomm muutis pöörde nii sõjalistes asjades kui ka poliitikas.
Relvade loomise ajalugu
Pikka aega usuti, et kõige võimsamaid relvi saab luua ainult lõhkeainete abil. Väikseimate osakestega töötavate teadlaste avastused on andnud teaduslikke tõendeid selle kohta, et elementaarosakeste abil saab toota tohutut energiat. Esimest teadlaste seeriast võib nimetada Becquereliks, kes 1896. aastal avastas uraanisoolade radioaktiivsuse.
Uraani ennast tuntakse juba 1786. aastast, kuid sel ajal ei kahtlustanud keegi selle radioaktiivsust. Teadlaste töö 19. ja 20. sajandi vahetusel ei paljastanud mitte ainult erilisi füüsikalisi omadusi, vaid ka võimalust saada radioaktiivsetest ainetest energiat.
Uraanil põhinevate relvade valmistamise võimalust kirjeldasid esmakordselt üksikasjalikult, avaldasid ja patenteerisid Prantsuse füüsikud Joliot-Curies 1939. aastal.
Vaatamata selle väärtusele relvade jaoks, olid teadlased ise tugevalt vastu sellise hävitava relva loomisele.
Teise maailmasõja vastupanus läbi elanud paar (Frederick ja Irene) 1950. aastatel, mõistes sõja hävitavat jõudu, propageeris üldist desarmeerimist. Neid toetavad Niels Bohr, Albert Einstein ja teised selle aja silmapaistvad füüsikud.
Samal ajal, kui Joliot-Curies tegelesid Pariisis natside probleemiga, töötati teisel pool planeeti Ameerikas välja maailma esimest tuumalaengut. Tööd juhtinud Robert Oppenheimerile anti kõige laiemad volitused ja tohutud ressursid. 1941. aasta lõpp tähistas Manhattani projekti algust, mis viis lõpuks esimese lahingulise tuumalõhkepea loomiseni.
New Mexico osariigis Los Alamose linnas püstitati esimesed relvakvaliteediga uraani tootmisrajatised. Seejärel tekkisid sarnased tuumakeskused üle kogu riigi, näiteks Chicagos, Tennessee osariigis Oak Ridge'is ja Californias viidi läbi uuringud. Pommi loomisesse pandi nii Ameerika ülikoolide professorite kui ka Saksamaalt põgenenud füüsikute parimad jõud.
"Kolmandas Reichis" alustati tööd uut tüüpi relvade loomisel Fuhrerile omasel viisil.
Kuna “Besnovatõt” huvitasid rohkem tankid ja lennukid ning mida rohkem, seda parem, ei näinud ta uue imepommi järele erilist vajadust.
Sellest lähtuvalt liikusid projektid, mida Hitler ei toetanud, parimal juhul teotempos.
Kui asi kuumaks hakkas minema ning selgus, et tankid ja lennukid neelasid idarinne alla, sai uus imerelv toetust. Kuid oli juba hilja, pommitamise tingimustes ja pidevas hirmus Nõukogude tankikiilude ees ei olnud võimalik tuumakomponendiga seadet luua.
Nõukogude Liit pööras rohkem tähelepanu võimalusele luua uut tüüpi hävitav relv. Sõjaeelsel perioodil kogusid ja kinnistasid füüsikud üldteadmisi tuumaenergeetikast ja tuumarelva loomise võimalusest. Luure töötas intensiivselt kogu tuumapommi loomise aja nii NSV Liidus kui ka USA-s. Sõda mängis olulist rolli arengutempo pidurdamisel, sest rindele läksid tohutud ressursid.
Tõsi, akadeemik Igor Vassiljevitš Kurchatov edendas talle omase visadusega kõigi alluvate osakondade tööd selles suunas. Pisut tulevikku vaadates saab just tema ülesandeks kiirendada relvade väljatöötamist, pidades silmas Ameerika rünnaku ohtu NSV Liidu linnadele. Just tema, kes seisis sadadest ja tuhandetest teadlastest ja töötajatest koosneva tohutu masina kruusas, sai Nõukogude tuumapommi isa aunimetuse.
Maailma esimesed testid
Kuid pöördume tagasi Ameerika tuumaprogrammi juurde. 1945. aasta suveks õnnestus Ameerika teadlastel luua maailma esimene tuumapomm. Iga poiss, kes on ise valmistanud või ostnud poest võimsa pauguti, kogeb erakordseid piinu, soovides selle võimalikult kiiresti õhku lasta. 1945. aastal kogesid sajad Ameerika sõdurid ja teadlased sama asja.
16. juunil 1945 toimus Alamogordo kõrbes New Mexico osariigis esimene tuumarelvakatsetus ja seni üks võimsamaid plahvatusi.
Punkrist plahvatust jälginud pealtnägijaid hämmastas jõud, millega laeng 30-meetrise terastorni tipus plahvatas. Algul oli kõik üle ujutatud valgusega, mitu korda tugevam kui päike. Siis tõusis taevasse tulekera, mis muutus suitsusambaks, mis võttis kuju kuulsaks seeneks.
Niipea, kui tolm settis, tormasid uurijad ja pommiloojad plahvatuspaika. Nad jälgisid tagajärgi pliiga kaetud Shermani tankidest. See, mida nad nägid, hämmastas neid; ükski relv ei suutnud sellist kahju tekitada. Liiv sulas kohati klaasiks.
Leiti ka pisikesi torni jäänuseid, tohutu läbimõõduga kraatris ilmestasid rikutud ja purustatud konstruktsioonid selgelt hävitavat jõudu.
Kahjulikud tegurid
See plahvatus andis esimese teabe uue relva võimsuse kohta, selle kohta, mida see võib vaenlase hävitamiseks kasutada. Need on mitmed tegurid:
- valguskiirgus, välklamp, mis on võimeline pimestama isegi kaitstud nägemisorganeid;
- lööklaine, keskelt liikuv tihe õhuvool, mis hävitab enamiku hooneid;
- elektromagnetimpulss, mis blokeerib enamiku seadmeid ja ei võimalda esimest korda pärast plahvatust kasutada sidet;
- läbitungiv kiirgus, mis on kõige ohtlikum tegur neile, kes on varjunud teiste kahjulike tegurite eest, jaguneb alfa-beeta-gamma-kiirguseks;
- radioaktiivne saaste, mis võib kümneid või isegi sadu aastaid negatiivselt mõjutada tervist ja elu.
Tuumarelvade edasine kasutamine, sealhulgas lahingutegevuses, näitas kõiki nende mõju elusorganismidele ja loodusele. 6. august 1945 oli kümnete tuhandete elanike jaoks viimane päev väikeses Hiroshima linnas, mis oli tollal tuntud mitme tähtsa sõjalise rajatise poolest.
Vaikse ookeani sõja tulemus oli ette teada, kuid Pentagon uskus, et operatsioon Jaapani saarestikus läheb maksma üle miljoni USA merejalaväelase elu. Otsustati tappa mitu lindu ühe hoobiga, võtta Jaapan sõjast välja, säästes dessantoperatsiooni pealt, katsetada uut relva ja kuulutada sellest kogu maailmale ja eelkõige NSV Liidule.
Kell üks öösel startis "Baby" tuumapommi kandnud lennuk missioonile.
Linna kohale heidetud pomm plahvatas umbes 600 meetri kõrgusel kell 8.15 hommikul. Hävisid kõik epitsentrist 800 meetri kaugusel asuvad hooned. Vaid mõne 9-magnituudise maavärina vastu kavandatud hoone seinad jäid ellu.
Igast kümnest inimesest, kes viibisid pommi plahvatuse ajal 600 meetri raadiuses, suutis ellu jääda vaid üks. Valguskiirgus muutis inimesed kivisöeks, jättes kivile varju jäljed, tumeda jälje inimese viibimiskohast. Sellele järgnenud lööklaine oli nii tugev, et võis plahvatuspaigast 19 kilomeetri kaugusel klaasi purustada.
Tihe õhujuga lükkas ühe teismelise akna kaudu majast välja, maandumisel nägi mees, kuidas majaseinad kaartide moodi klappisid. Plahvatuslainele järgnes tuletornaado, mis hävitas need vähesed elanikud, kes plahvatuse üle elasid ja kellel polnud aega tulekahjutsoonist lahkuda. Plahvatuskaugusel viibijatel tekkis tõsine halb enesetunne, mille põhjus oli arstidele esialgu ebaselge.
Palju hiljem, paar nädalat hiljem, kuulutati välja termin "kiirgusmürgitus", mida nüüd tuntakse kiiritushaigusena.
Rohkem kui 280 tuhat inimest langes vaid ühe pommi ohvriks nii otseselt plahvatuse kui ka järgnevate haiguste tõttu.
Jaapani tuumarelvadega pommitamine sellega ei lõppenud. Plaani järgi pidi pihta saama vaid neli kuni kuus linna, kuid ilmastikuolud lubasid tabada vaid Nagasakit. Selles linnas sai paksu mehe pommi ohvriks üle 150 tuhande inimese.
Ameerika valitsuse lubadused korraldada selliseid rünnakuid kuni Jaapani alistumiseni viisid vaherahu sõlmimiseni ja seejärel II maailmasõja lõpetanud lepingu allkirjastamiseni. Kuid tuumarelvade jaoks oli see alles algus.
Maailma võimsaim pomm
Sõjajärgset perioodi iseloomustas NSVL bloki ja selle liitlaste vastasseis USA ja NATOga. 1940. aastatel kaalusid ameeriklased tõsiselt võimalust Nõukogude Liitu lüüa. Endise liitlase ohjeldamiseks tuli kiirendada tööd pommi loomisel ja juba 1949. aastal, 29. augustil, lõpetati USA tuumarelvade monopol. Võidurelvastumise ajal väärivad enim tähelepanu kaks tuumakatsetust.
Eelkõige kergemeelsete ujumistrikoode poolest tuntud Bikiiniatoll tekitas 1954. aastal tänu spetsiaalselt võimsa tuumalaengu katsetamisele sõna otseses mõttes kogu maailmas.
Ameeriklased, kes olid otsustanud katsetada uut aatomirelvade disaini, ei arvutanud laengut. Selle tulemusena oli plahvatus kavandatust 2,5 korda võimsam. Rünnaku all olid nii lähedalasuvate saarte elanikud kui ka kõikjal levinud Jaapani kalurid.
Kuid see polnud kõige võimsam Ameerika pomm. 1960. aastal võeti kasutusele tuumapomm B41, kuid see ei läbinud oma võimsuse tõttu kunagi täielikku katsetamist. Laengu jõud arvutati teoreetiliselt, kartes katsepaigas nii ohtlikku relva plahvatada.
Nõukogude Liit, kes armastas olla kõiges esimene, koges 1961. aastal, muidu hüüdnimega "Kuzka ema".
Ameerika tuumaväljapressimisele reageerides lõid Nõukogude teadlased maailma võimsaima pommi. Testitud Novaja Zemljal, jättis see jälje peaaegu kõikidesse maakera nurkadesse. Mälestuste järgi oli plahvatuse ajal kõige kaugemates nurkades tunda kerget maavärinat.
Lööklaine, olles kaotanud kogu oma hävitava jõu, suutis muidugi Maa ümber tiirutada. Praeguseks on see inimkonna loodud ja katsetatud maailma võimsaim tuumapomm. Muidugi, kui ta käed oleksid vabad, oleks Kim Jong-uni tuumapomm võimsam, kuid tal pole Uut Maad selle katsetamiseks.
Aatomipommi seade
Vaatleme väga primitiivset, puhtalt mõistmiseks mõeldud aatomipommi seadet. Aatomipommide klasse on palju, kuid vaatleme kolme peamist:
- uraanil 235 põhinev uraan plahvatas esmakordselt Hiroshima kohal;
- plutoonium 239-l põhinev plutoonium plahvatas esmakordselt Nagasaki kohal;
- termotuuma, mida mõnikord nimetatakse vesinikuks, mis põhineb raskel veel deuteeriumi ja triitiumiga, õnneks ei kasutata elanikkonna vastu.
Esimesed kaks pommi põhinevad raskete tuumade lõhustumisel väiksemateks kontrollimatu tuumareaktsiooni tulemusel, vabastades tohutul hulgal energiat. Kolmas põhineb vesiniku tuumade (õigemini selle deuteeriumi ja triitiumi isotoopide) ühinemisel heeliumi moodustumisega, mis on vesiniku suhtes raskem. Sama pommi kaalu korral on vesinikupommi hävitav potentsiaal 20 korda suurem.
Kui uraani ja plutooniumi puhul piisab kriitilisest suurema massi kokkuviimisest (mille juures algab ahelreaktsioon), siis vesiniku puhul sellest ei piisa.
Mitme uraanitüki usaldusväärseks ühendamiseks üheks kasutatakse kahuriefekti, mille käigus lastakse väiksemad uraanitükid suuremateks. Võib kasutada ka püssirohtu, kuid töökindluse huvides kasutatakse väikese võimsusega lõhkeaineid.
Plutooniumipommis asetatakse ahelreaktsiooniks vajalike tingimuste loomiseks plutooniumi sisaldavate valuplokkide ümber lõhkeained. Tänu kumulatiivsele efektile, samuti neutronite initsiaatorile, mis asub väga keskel (mitu milligrammi polooniumiga berüllium), saavutatakse vajalikud tingimused.
Sellel on põhilaeng, mis ei saa iseenesest plahvatada, ja kaitse. Deuteeriumi ja triitiumi tuumade ühinemiseks tingimuste loomiseks vajame vähemalt ühes punktis mõeldamatuid rõhku ja temperatuure. Järgmisena toimub ahelreaktsioon.
Selliste parameetrite loomiseks sisaldab pomm tavalist, kuid väikese võimsusega tuumalaengut, milleks on kaitsme. Selle detoneerimine loob tingimused termotuumareaktsiooni alguseks.
Aatomipommi võimsuse hindamiseks kasutatakse nn TNT ekvivalenti. Plahvatus on energia vabanemine, maailma kuulsaim lõhkeaine on TNT (TNT – trinitrotolueen) ja sellega võrdsustatakse kõiki uut tüüpi lõhkeaineid. Pomm "Beebi" - 13 kilotonni TNT. See võrdub 13 000-ga.
Pomm "Fat Man" - 21 kilotonni, "Tsar Bomba" - 58 megatonni TNT. Hirmutav on mõelda 58 miljonile tonnile lõhkeainele, mis on koondunud 26,5-tonniseks massiks, just nii palju sellel pommil on kaal.
Tuumasõja ja tuumakatastroofide oht
Kahekümnenda sajandi halvima sõja keskel ilmunud tuumarelvad muutusid inimkonnale suurimaks ohuks. Vahetult pärast II maailmasõda algas külm sõda, mis mitu korda peaaegu eskaleerus täieõiguslikuks tuumakonfliktiks. Tuumapommide ja rakettide kasutamise ohust vähemalt ühe poole poolt hakati rääkima juba 1950. aastatel.
Kõik mõistsid ja mõistavad, et selles sõjas ei saa olla võitjaid.
Selle ohjeldamiseks on teinud ja teevad paljud teadlased ja poliitikud jõupingutusi. Chicago ülikool paneb külalistuumateadlaste, sealhulgas Nobeli preemia laureaatide panust kasutades viimsepäeva kella mõni minut enne südaööd. Kesköö tähistab tuumakataklüsmi, uue maailmasõja algust ja vana maailma hävimist. Aastate jooksul kõikusid kellaosutid 17–2 minutist südaööni.
Samuti on teada mitu tuumaelektrijaamades toimunud suurõnnetust. Need katastroofid on kaudselt seotud relvadega; tuumaelektrijaamad erinevad endiselt tuumapommidest, kuid need näitavad suurepäraselt aatomi sõjalistel eesmärkidel kasutamise tulemusi. Suurim neist:
- 1957, Kyshtõmi õnnetus, laosüsteemi rikke tõttu toimus Kyshtõmi lähedal plahvatus;
- 1957, Suurbritannia, Loode-Inglismaal, turvakontrolli ei viidud läbi;
- 1979, USA, toimus enneaegselt avastatud lekke tõttu plahvatus ja tuumaelektrijaamast vabanemine;
- 1986, tragöödia Tšernobõlis, 4. jõuploki plahvatus;
- 2011, õnnetus Jaapanis Fukushima jaamas.
Kõik need tragöödiad jätsid raske jälje sadade tuhandete inimeste saatusesse ja muutsid terved piirkonnad erikontrolliga mitteelupiirkondadeks.
Toimus juhtumeid, mis maksid peaaegu tuumakatastroofi alguse. Nõukogude tuumaallveelaevade pardal on korduvalt juhtunud reaktoriga seotud õnnetusi. Ameeriklased heitsid alla Superfortressi pommitaja, mille pardal oli kaks Mark 39 tuumapommi, mille tootlikkus oli 3,8 megatonni. Kuid aktiveeritud "ohutussüsteem" ei lasknud laengutel plahvatada ja katastroofi õnnestus vältida.
Tuumarelvad minevikus ja olevikus
Tänapäeval on igaühele selge, et tuumasõda hävitab kaasaegse inimkonna. Vahepeal erutab nii mõnegi riigijuhi meelt veel soov omada tuumarelvi ja siseneda tuumaklubisse, õigemini sinna ust maha löödes.
India ja Pakistan lõid tuumarelvi ilma loata ning iisraellased varjavad pommi olemasolu.
Mõne jaoks on tuumapommi omamine viis tõestada oma tähtsust rahvusvahelisel areenil. Teiste jaoks on see tiivulise demokraatia või muude välistegurite mittesekkumise tagatis. Kuid peamine on see, et need reservid ei läheks ärisse, mille jaoks need tegelikult loodi.
Video