Ostatecznie materia nadal się rozprasza, rozszczepienie zatrzymuje się, ale na tym proces się nie kończy: energia jest redystrybuowana pomiędzy zjonizowanymi fragmentami oddzielonych jąder i innymi cząstkami emitowanymi podczas rozszczepienia. Ich energia jest rzędu dziesiątek, a nawet setek MeV, ale tylko elektrycznie obojętne, wysokoenergetyczne kwanty gamma i neutrony mają szansę uniknąć interakcji z materią i „uciec”. Naładowane cząstki szybko tracą energię w wyniku zderzeń i jonizacji. W tym przypadku emitowane jest promieniowanie - nie jest to już jednak twarde promieniowanie jądrowe, ale bardziej miękkie, o energii o trzy rzędy wielkości niższej, ale wciąż więcej niż wystarczającej do wybicia elektronów z atomów - nie tylko z powłok zewnętrznych, ale ogólnie od wszystkiego. Powstaje mieszanina gołych jąder, pozbawionych elektronów i promieniowania o gęstości gramów na centymetr sześcienny (spróbuj sobie wyobrazić, jak dobrze można się opalać w świetle, które nabrało gęstości aluminium!) - wszystko, co jeszcze chwilę temu było ładunkiem. jakieś pozory równowagi. W bardzo młodej kuli ognia temperatura sięga dziesiątek milionów stopni.

kula ognia

Wydawałoby się, że nawet miękkie promieniowanie poruszające się z prędkością światła powinno pozostawić materię, która je wygenerowała, daleko w tyle, jednak tak nie jest: w zimnym powietrzu zakres kwantów energii Kev wynosi centymetry i nie poruszają się one w linii prostej, ale zmień kierunek ruchu, emitując ponownie przy każdej interakcji. Kwanty jonizują powietrze i rozprzestrzeniają się w nim jak sok wiśniowy wlany do szklanki wody. Zjawisko to nazywa się dyfuzją radiacyjną.

Młoda kula ognia po eksplozji o mocy 100 kt kilkadziesiąt nanosekund po zakończeniu rozszczepienia ma promień 3 m i temperaturę prawie 8 milionów Kelwinów. Ale po 30 mikrosekundach jego promień wynosi 18 m, chociaż temperatura spada poniżej miliona stopni. Kula pożera przestrzeń, a zjonizowane powietrze za jej przodem prawie się nie porusza: promieniowanie nie może przekazać jej znacznego pędu podczas dyfuzji. Ale pompuje w to powietrze ogromną energię, podgrzewając je, a kiedy energia promieniowania się wyczerpie, kula zaczyna rosnąć w wyniku rozszerzania się gorącej plazmy, wybuchając od wewnątrz czymś, co było kiedyś ładunkiem. Rozszerzając się niczym nadmuchana bańka, powłoka plazmowa staje się cieńsza. W przeciwieństwie do bańki oczywiście nic jej nie nadmuchuje: w środku prawie nie ma już substancji, wszystko leci ze środka na skutek bezwładności, ale 30 mikrosekund po eksplozji prędkość tego lotu przekracza 100 km/s, a ciśnienie hydrodynamiczne w substancji — ponad 150 000 atm! Skorupa nie jest zbyt cienka, pęka, tworząc „pęcherze”.

W próżniowej lampie neutronowej napięcie impulsowe o wartości stu kilowoltów jest przykładane pomiędzy tarczą nasyconą trytem (katodą) 1 a zespołem anody 2. Gdy napięcie jest maksymalne, konieczne jest, aby jony deuteru znajdowały się pomiędzy anodą i katodą, które należy przyspieszyć. Wykorzystuje się do tego źródło jonów. Impuls zapłonowy przykładany jest do anody 3, a wyładowanie przechodzące wzdłuż powierzchni ceramiki 4 nasyconej deuterem tworzy jony deuteru. Po przyspieszeniu bombardują cel nasycony trytem, ​​w wyniku czego uwalniana jest energia 17,6 MeV i powstają neutrony i jądra helu-4. Pod względem składu cząstek, a nawet wytworzonej energii, reakcja ta jest identyczna z fuzją – procesem fuzji lekkich jąder. W latach pięćdziesiątych wielu tak uważało, ale później okazało się, że w rurze następuje „zakłócenie”: albo proton, albo neutron (który tworzy jon deuteru, przyspieszany przez pole elektryczne) „utknie” w tarczy jądro (tryt). Jeśli proton utknie, neutron odrywa się i staje się wolny.

To, który z mechanizmów przekazywania energii kuli ognistej do otoczenia przeważa, zależy od siły wybuchu: jeśli jest duży, główną rolę odgrywa dyfuzja promieniowania, jeśli jest mały, ekspansja bańki plazmowej odgrywa rolę Główna rola. Oczywiste jest, że możliwy jest przypadek pośredni, gdy oba mechanizmy są skuteczne.

Proces ten wychwytuje nowe warstwy powietrza; nie ma już wystarczającej energii, aby usunąć wszystkie elektrony z atomów. Energia warstwy zjonizowanej i fragmentów bańki plazmy wyczerpuje się, nie są już w stanie poruszyć przed sobą ogromnej masy i zauważalnie zwalniają. Czym jednak było powietrze, zanim eksplozja się poruszyła, odrywając się od kuli, pochłaniając coraz więcej warstw zimnego powietrza... Rozpoczyna się tworzenie fali uderzeniowej.

Fala uderzeniowa i grzyb atomowy

Kiedy fala uderzeniowa oddziela się od kuli ognia, zmieniają się właściwości warstwy emitującej i moc promieniowania w części optycznej widma gwałtownie wzrasta (tzw. pierwsze maksimum). Następnie rywalizują ze sobą procesy świecenia i zmiany przezroczystości otaczającego powietrza, co prowadzi do realizacji drugiego maksimum, słabszego, ale znacznie dłuższego - na tyle, że wypływ energii świetlnej jest większy niż w pierwszym maksimum .

W pobliżu wybuchu wszystko wokół paruje, dalej topi się, ale jeszcze dalej, gdzie przepływ ciepła nie wystarcza już do stopienia ciał stałych, gleby, skał, domy płyną jak ciecz, pod potwornym ciśnieniem gazu, który niszczy wszelkie mocne wiązania, nagrzany do nieznośnego dla oczu blasku.

Wreszcie fala uderzeniowa dociera daleko od miejsca wybuchu, gdzie pozostaje luźna i osłabiona, ale wielokrotnie rozszerzona chmura skondensowanych oparów, która zamieniła się w drobny i bardzo radioaktywny pył z tego, co było plazmą ładunku i z czego było blisko w swej strasznej godzinie miejsca, od którego należy trzymać się jak najdalej. Chmura zaczyna się podnosić. Ochładza się, zmieniając swoją barwę, „nakłada” białą czapkę skondensowanej wilgoci, a następnie pył z powierzchni ziemi, tworząc „nogę” tego, co potocznie nazywa się „grzybem atomowym”.

Inicjacja neutronowa

Uważni czytelnicy mogą oszacować uwolnienie energii podczas eksplozji, mając ołówek w dłoni. Kiedy czas, w którym zespół znajduje się w stanie nadkrytycznym, jest rzędu mikrosekund, wiek neutronów jest rzędu pikosekund, a mnożnik jest mniejszy niż 2, uwalnia się około gigadżuli energii, co odpowiada ... 250 kg trotylu. Gdzie są kilo- i megatony?

Neutrony – wolne i szybkie

W substancji nierozszczepialnej „odbijającej się” od jąder neutrony przekazują im część swojej energii, tym większą, im jaśniejsze (bliższe im masy) jądra. Im więcej zderzeń biorą neutrony, tym bardziej zwalniają, aż w końcu osiągają równowagę termiczną z otaczającą materią - ulegają termizacji (zajmuje to milisekundy). Prędkość neutronów termicznych wynosi 2200 m/s (energia 0,025 eV). Neutrony mogą uciec od moderatora i zostać wychwytywane przez jego jądra, ale z umiarem ich zdolność do wchodzenia w reakcje jądrowe znacznie wzrasta, więc neutrony, które nie zostaną „utracone”, z nadwyżką rekompensują spadek liczby.
Tak więc, jeśli kula materiału rozszczepialnego zostanie otoczona przez moderatora, wiele neutronów opuści moderatora lub zostanie w nim wchłoniętych, ale będą też takie, które powrócą do kuli („odbiją się”) i po utracie energii znacznie częściej powodują zdarzenia rozszczepienia. Jeśli kula zostanie otoczona warstwą berylu o grubości 25 mm, można zaoszczędzić 20 kg U235 i nadal osiągnąć stan krytyczny zespołu. Jednak takie oszczędności odbywają się kosztem czasu: każda kolejna generacja neutronów musi najpierw zwolnić, zanim spowoduje rozszczepienie. Opóźnienie to zmniejsza liczbę generacji neutronów powstających w jednostce czasu, co oznacza, że ​​uwalnianie energii jest opóźnione. Im mniej materiału rozszczepialnego w zestawie, tym więcej moderatora potrzeba do wywołania reakcji łańcuchowej, a rozszczepienie zachodzi w przypadku neutronów o coraz niższej energii. W skrajnym przypadku, gdy krytyczność osiąga się tylko za pomocą neutronów termicznych, na przykład w roztworze soli uranu w dobrym moderatorze - wodzie, masa zespołów wynosi setki gramów, ale roztwór po prostu okresowo wrze. Uwolnione pęcherzyki pary zmniejszają średnią gęstość substancji rozszczepialnej, reakcja łańcuchowa ustaje, a gdy pęcherzyki opuszczą ciecz, wybuch rozszczepienia się powtarza (jeśli zatkasz naczynie, para go rozerwie - ale będzie to zjawisko termiczne eksplozja, pozbawiona wszelkich typowych „nuklearnych” oznak).

Faktem jest, że łańcuch rozszczepienia w zespole nie zaczyna się od jednego neutronu: w wymaganej mikrosekundie są one wprowadzane do zespołu nadkrytycznego milionami. W pierwszych ładunkach jądrowych wykorzystano do tego źródła izotopowe znajdujące się we wnęce wewnątrz zespołu plutonu: polon-210 w momencie sprężania łączył się z berylem i powodował emisję neutronów swoimi cząstkami alfa. Jednak wszystkie źródła izotopowe są raczej słabe (pierwszy amerykański produkt wygenerował mniej niż milion neutronów na mikrosekundę), a polon jest bardzo nietrwały – w ciągu zaledwie 138 dni zmniejsza swoją aktywność o połowę. Dlatego izotopy zastąpiono mniej niebezpiecznymi (które nie emitują, gdy nie są włączone), a co najważniejsze, lampy neutronowe, które emitują intensywniej (patrz ramka): w ciągu kilku mikrosekund (czas trwania impulsu wytwarzanego przez lampę ) rodzą się setki milionów neutronów. Jeśli jednak to nie zadziała lub zadziała w niewłaściwym czasie, nastąpi tak zwany huk lub „zilch” – eksplozja termiczna o małej mocy.

Jest to jeden z najbardziej niesamowitych, tajemniczych i strasznych procesów. Zasada działania broni nuklearnej opiera się na reakcji łańcuchowej. Jest to proces, którego sam postęp inicjuje jego kontynuację. Zasada działania bomby wodorowej opiera się na syntezie termojądrowej.

Bomba atomowa

Jądra niektórych izotopów pierwiastków promieniotwórczych (pluton, kaliforn, uran i inne) są zdolne do rozpadu podczas wychwytywania neutronu. Następnie uwalniane są dwa lub trzy kolejne neutrony. Zniszczenie jądra jednego atomu w idealnych warunkach może doprowadzić do rozpadu dwóch lub trzech kolejnych, co z kolei może zainicjować inne atomy. I tak dalej. Następuje lawinowy proces niszczenia coraz większej liczby jąder, uwalniając gigantyczną ilość energii potrzebnej do rozerwania wiązań atomowych. Podczas eksplozji w niezwykle krótkim czasie uwalniana jest ogromna energia. Dzieje się to w pewnym momencie. Dlatego eksplozja bomby atomowej jest tak potężna i niszczycielska.

Aby zainicjować reakcję łańcuchową, ilość substancji radioaktywnej musi przekroczyć masę krytyczną. Oczywiście musisz wziąć kilka części uranu lub plutonu i połączyć je w jedną. Jednak to nie wystarczy, aby spowodować eksplozję bomby atomowej, ponieważ reakcja zatrzyma się, zanim uwolniona zostanie wystarczająca ilość energii, lub proces będzie przebiegał powoli. Aby osiągnąć sukces, należy nie tylko przekroczyć masę krytyczną substancji, ale zrobić to w niezwykle krótkim czasie. Najlepiej użyć kilku, osiąga się to poprzez użycie innych i naprzemiennie szybkich i wolnych materiałów wybuchowych.

Pierwszą próbę nuklearną przeprowadzono w lipcu 1945 roku w USA w pobliżu miasta Almogordo. W sierpniu tego samego roku Amerykanie użyli tej broni przeciwko Hiroszimie i Nagasaki. Wybuch bomby atomowej w mieście spowodował straszliwe zniszczenia i śmierć większości ludności. W ZSRR broń atomową stworzono i przetestowano w 1949 r.

Bomba wodorowa

Jest to broń o bardzo dużej niszczycielskiej sile. Zasada jego działania opiera się na syntezie cięższych jąder helu z lżejszych atomów wodoru. To uwalnia bardzo dużą ilość energii. Reakcja ta jest podobna do procesów zachodzących na Słońcu i innych gwiazdach. Najłatwiej jest zastosować izotopy wodoru (tryt, deuter) i litu.

Amerykanie przetestowali pierwszą głowicę wodorową w 1952 roku. We współczesnym rozumieniu tego urządzenia trudno nazwać bombą. Był to trzypiętrowy budynek wypełniony ciekłym deuterem. Do pierwszego wybuchu bomby wodorowej w ZSRR doszło sześć miesięcy później. Radziecka amunicja termojądrowa RDS-6 została zdetonowana w sierpniu 1953 roku w pobliżu Semipałatyńska. W 1961 roku ZSRR przetestował największą bombę wodorową o mocy 50 megaton (Car Bomba). Fala po eksplozji amunicji okrążyła planetę trzykrotnie.

Historii rozwoju ludzkości zawsze towarzyszyły wojny jako sposób rozwiązywania konfliktów poprzez przemoc. Cywilizacja doświadczyła ponad piętnastu tysięcy małych i dużych konfliktów zbrojnych, straty w ludziach szacuje się na miliony. Tylko w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku doszło do ponad stu starć zbrojnych, w których wzięło udział dziewięćdziesiąt krajów świata.

Jednocześnie odkrycia naukowe i postęp technologiczny umożliwiły stworzenie broni zniszczenia o coraz większej mocy i wyrafinowaniu użycia. W dwudziestym wieku Broń nuklearna stała się szczytem masowego niszczycielskiego oddziaływania i instrumentem politycznym.

Urządzenie do bomby atomowej

Nowoczesne bomby atomowe jako środki zniszczenia wroga tworzone są w oparciu o zaawansowane rozwiązania techniczne, których istota nie jest szerzej nagłaśniana. Ale główne elementy charakterystyczne dla tego typu broni można zbadać na przykładzie projektu bomby nuklearnej o kryptonimie „Grubas”, zrzuconej w 1945 roku na jedno z miast Japonii.

Siła eksplozji wyniosła 22,0 kt w przeliczeniu na trotyl.

Miał następujące cechy konstrukcyjne:

• długość produktu wynosiła 3250,0 mm, średnica części objętościowej - 1520,0 mm. Masa całkowita ponad 4,5 tony;
• ciało ma kształt eliptyczny. Aby uniknąć przedwczesnego zniszczenia na skutek amunicji przeciwlotniczej i innych niepożądanych uderzeń, do jego produkcji użyto stali pancernej o grubości 9,5 mm;
• ciało jest podzielone na cztery wewnętrzne części: nos, dwie połówki elipsoidy (główna to komora na wypełnienie jądrowe) i ogon.
• przedział dziobowy jest wyposażony w baterie;
• komora główna, podobnie jak nosowa, jest poddana działaniu próżni, aby zapobiec przedostawaniu się szkodliwego środowiska, wilgoci i stworzyć komfortowe warunki pracy dla brodacza;
• elipsoida zawierała rdzeń plutonowy otoczony uranowym uranowym ubijakiem (powłoką). Pełnił rolę bezwładnościowego ogranicznika przebiegu reakcji jądrowej, zapewniając maksymalną aktywność plutonu do celów wojskowych, odbijając neutrony na stronę strefy aktywnej ładunku.

Główne źródło neutronów, zwane inicjatorem lub „jeżem”, zostało umieszczone wewnątrz jądra. Reprezentowany przez beryl o kulistej średnicy 20,0 mm z powłoką zewnętrzną na bazie polonu - 210.

Należy zauważyć, że społeczność ekspertów ustaliła, że ​​ten projekt broni nuklearnej jest nieskuteczny i zawodny w użyciu. Inicjacji neutronowej typu niekontrolowanego nie stosowano dalej .

Zasada działania

Proces rozszczepienia jąder uranu 235 (233) i plutonu 239 (z tego składa się bomba atomowa) z ogromnym uwolnieniem energii przy jednoczesnym ograniczeniu objętości nazywa się eksplozją jądrową. Struktura atomowa metali radioaktywnych ma postać niestabilną - są one stale dzielone na inne pierwiastki.

Procesowi temu towarzyszy oddzielanie się neuronów, z których część opada na sąsiednie atomy i inicjuje dalszą reakcję, której towarzyszy wyzwolenie energii.

Zasada jest następująca: skrócenie czasu zaniku prowadzi do większej intensywności procesu, a koncentracja neuronów na bombardowaniu jąder prowadzi do reakcji łańcuchowej. Kiedy dwa pierwiastki połączą się w masę krytyczną, powstaje masa nadkrytyczna, co prowadzi do eksplozji.

W codziennych warunkach nie da się wywołać aktywnej reakcji – potrzebne są duże prędkości zbliżania się elementów – co najmniej 2,5 km/s. Osiągnięcie tej prędkości w bombie jest możliwe dzięki zastosowaniu kombinacji rodzajów materiałów wybuchowych (szybkiego i wolnego), równoważąc gęstość masy nadkrytycznej powodując eksplozję atomową.

Wybuchy jądrowe przypisuje się skutkom działalności człowieka na planecie lub jej orbicie. Naturalne procesy tego rodzaju są możliwe tylko na niektórych gwiazdach w przestrzeni kosmicznej.

Bomby atomowe są słusznie uważane za najpotężniejszą i niszczycielską broń masowego rażenia. Zastosowanie taktyczne rozwiązuje problem niszczenia celów strategicznych, wojskowych na ziemi, a także głęboko osadzonych, pokonując znaczną akumulację sprzętu i siły roboczej wroga.

Można go zastosować globalnie jedynie w celu całkowitego zniszczenia populacji i infrastruktury na dużych obszarach.

Aby osiągnąć określone cele i wykonać zadania taktyczne i strategiczne, eksplozje broni atomowej można przeprowadzić poprzez:

• na wysokościach krytycznych i małych (powyżej i poniżej 30,0 km);
• w bezpośrednim kontakcie ze skorupą ziemską (wodą);
• pod ziemią (lub podwodną eksplozją).

Wybuch jądrowy charakteryzuje się natychmiastowym uwolnieniem ogromnej energii.

Prowadzi do następujących uszkodzeń przedmiotów i osób:

• Fala uderzeniowa. Kiedy eksplozja następuje nad lub na skorupie ziemskiej (wodzie), nazywa się to falą powietrzną, a pod ziemią (wodą) nazywa się to falą eksplozji sejsmicznej. Fala powietrzna powstaje po krytycznym zagęszczeniu mas powietrza i rozchodzi się po okręgu aż do tłumienia z prędkością przekraczającą dźwięk. Prowadzi zarówno do bezpośrednich uszkodzeń siły roboczej, jak i szkód pośrednich (interakcja z fragmentami zniszczonych obiektów). Działanie nadciśnienia powoduje, że sprzęt przestaje działać, poruszając się i uderzając o ziemię;
• Promieniowanie świetlne.Źródłem jest lekka część powstająca w wyniku odparowania produktu z masami powietrza, w przypadku stosowania naziemnego jest to para glebowa. Efekt występuje w widmie ultrafioletowym i podczerwonym. Jego wchłanianie przez przedmioty i ludzi powoduje zwęglenie, topienie i palenie. Stopień uszkodzeń zależy od odległości epicentrum;
• Promieniowanie penetrujące- są to neutrony i promienie gamma przemieszczające się z miejsca pęknięcia. Narażenie na tkankę biologiczną prowadzi do jonizacji cząsteczek komórkowych, co prowadzi do choroby popromiennej w organizmie. Uszkodzenia mienia są związane z reakcjami rozszczepienia cząsteczek w szkodliwych elementach amunicji.
• Skażenie radioaktywne. Podczas eksplozji naziemnej unoszą się opary gleby, pył i inne substancje. Pojawia się chmura poruszająca się w kierunku ruchu mas powietrza. Źródłem uszkodzeń są produkty rozszczepienia aktywnej części broni jądrowej, izotopy i niezniszczone części ładunku. Kiedy chmura radioaktywna się przemieszcza, następuje ciągłe skażenie obszaru promieniowaniem;
• Puls elektromagnetyczny. Eksplozji towarzyszy pojawienie się pól elektromagnetycznych (od 1,0 do 1000 m) w postaci impulsu. Prowadzą do awarii urządzeń elektrycznych, sterowania i komunikacji.

Połączenie czynników wybuchu nuklearnego powoduje różny poziom szkód w personelu, sprzęcie i infrastrukturze wroga, a śmiertelność konsekwencji wiąże się jedynie z odległością od jej epicentrum.

Historia powstania broni nuklearnej

Tworzeniu broni wykorzystującej reakcje jądrowe towarzyszył szereg odkryć naukowych, badań teoretycznych i praktycznych, w tym:

• 1905— powstała teoria względności, która stwierdza, że ​​niewielka ilość materii odpowiada znacznemu wyzwoleniu energii zgodnie ze wzorem E = mc2, gdzie „c” oznacza prędkość światła (autor A. Einstein);
• 1938— niemieccy naukowcy przeprowadzili eksperyment z podziałem atomu na części poprzez atakowanie uranu neutronami, który zakończył się sukcesem (O. Hann i F. Strassmann), a fizyk z Wielkiej Brytanii wyjaśnił fakt wyzwolenia energii (R. Frisch) ;
• 1939- naukowcy z Francji, że podczas przeprowadzania łańcucha reakcji cząsteczek uranu zostanie wyzwolona energia, która może wywołać eksplozję o ogromnej sile (Joliot-Curie).

Ten ostatni stał się punktem wyjścia do wynalezienia broni atomowej. Równolegle rozwój prowadzono w Niemczech, Wielkiej Brytanii, USA i Japonii. Głównym problemem było wydobycie uranu w ilościach niezbędnych do przeprowadzenia doświadczeń w tym zakresie.

Szybciej problem rozwiązano w USA, kupując surowce z Belgii w 1940 roku.

W ramach projektu o nazwie Manhattan w latach 1939–1945 wybudowano zakład oczyszczania uranu, utworzono ośrodek badań procesów jądrowych i werbowano do pracy najlepszych specjalistów – fizyków z całej Europy Zachodniej.

Wielka Brytania, która przeprowadziła własne prace rozwojowe, została zmuszona po niemieckich bombardowaniach do dobrowolnego przekazania rozwoju swojego projektu armii amerykańskiej.

Uważa się, że Amerykanie jako pierwsi wynaleźli bombę atomową. Testy pierwszego ładunku nuklearnego przeprowadzono w stanie Nowy Meksyk w lipcu 1945 roku. Błysk eksplozji pociemniał niebo, a piaszczysty krajobraz zamienił się w szkło. Po krótkim czasie powstały ładunki nuklearne zwane „Baby” i „Grubas”.

Broń nuklearna w ZSRR - daty i wydarzenia

Pojawienie się ZSRR jako potęgi nuklearnej poprzedziło długie prace indywidualnych naukowców i instytucji rządowych. Kluczowe okresy i istotne daty zdarzeń przedstawiono w następujący sposób:

• 1920 uważany za początek prac radzieckich naukowców nad rozszczepieniem atomu;
• Od lat trzydziestych kierunek fizyki jądrowej staje się priorytetem;
• Październik 1940— grupa inicjatywna fizyków wystąpiła z propozycją wykorzystania osiągnięć atomowych do celów wojskowych;
• Lato 1941 w związku z wojną instytuty energetyki jądrowej zostały przesunięte na tyły;
• Jesień 1941 roku wywiad radziecki poinformował przywódców kraju o rozpoczęciu programów nuklearnych w Wielkiej Brytanii i Ameryce;
• Wrzesień 1942- zaczęto w pełni prowadzić badania atomowe, kontynuowano prace nad uranem;
• Luty 1943— utworzono specjalne laboratorium badawcze pod kierownictwem I. Kurczatowa, a ogólne kierownictwo powierzono W. Mołotowowi;

Projektem kierował W. Mołotow.

• Sierpień 1945- w związku z przeprowadzeniem bombardowań nuklearnych w Japonii i dużym znaczeniem rozwoju wydarzeń dla ZSRR, utworzono Komitet Specjalny pod przewodnictwem L. Berii;
• Kwiecień 1946- utworzono KB-11, w którym zaczęto opracowywać próbki radzieckiej broni nuklearnej w dwóch wersjach (z wykorzystaniem plutonu i uranu);
• Połowa 1948 r— prace nad uranem zostały wstrzymane ze względu na niską wydajność i wysokie koszty;
• Sierpień 1949- kiedy w ZSRR wynaleziono bombę atomową, przetestowano pierwszą radziecką bombę atomową.

Skrócenie czasu opracowywania produktu ułatwiła wysokiej jakości praca agencji wywiadowczych, którym udało się uzyskać informacje na temat rozwoju amerykańskiej broni nuklearnej. Wśród tych, którzy jako pierwsi stworzyli bombę atomową w ZSRR, był zespół naukowców pod przewodnictwem akademika A. Sacharowa. Opracowali bardziej obiecujące rozwiązania techniczne niż te stosowane przez Amerykanów.

Bomba atomowa „RDS-1”

W latach 2015-2017 Rosja dokonała przełomu w ulepszaniu broni nuklearnej i systemów jej przenoszenia, ogłaszając tym samym państwo zdolne do odparcia wszelkiej agresji.

Pierwsze testy bomby atomowej

Po przetestowaniu eksperymentalnej bomby atomowej w Nowym Meksyku latem 1945 r. Japońskie miasta Hiroszima i Nagasaki zostały zbombardowane odpowiednio 6 i 9 sierpnia.

Prace nad bombą atomową zakończono w tym roku

W 1949 roku, w warunkach zwiększonej tajemnicy, radzieccy projektanci KB-11 i naukowcy zakończyli prace nad bombą atomową o nazwie RDS-1 (silnik odrzutowy „S”). 29 sierpnia na poligonie w Semipałatyńsku przeprowadzono testy pierwszego radzieckiego urządzenia nuklearnego. Rosyjska bomba atomowa RDS-1 była produktem w kształcie kropli o wadze 4,6 tony, średnicy objętościowej 1,5 mi długości 3,7 metra.

Część aktywną stanowił blok plutonu, który umożliwiał osiągnięcie mocy wybuchu 20,0 kiloton, proporcjonalnej do trotylu. Miejsce testów obejmowało promień dwudziestu kilometrów. Specyfika warunków detonacji testowej nie została dotychczas upubliczniona.

3 września tego samego roku amerykański wywiad lotniczy stwierdził obecność w masach powietrza Kamczatki śladów izotopów wskazujących na testowanie ładunku jądrowego. Dwudziestego trzeciego najwyższy urzędnik USA publicznie ogłosił, że ZSRR udało się przetestować bombę atomową.

1. BOMBA ATOMOWA: SKŁAD, CHARAKTERYSTYKA WALKI I CEL STWORZENIA

Zanim zaczniesz studiować strukturę bomby atomowej, musisz zrozumieć terminologię związaną z tym problemem. Tak więc w kręgach naukowych istnieją specjalne terminy odzwierciedlające cechy broni atomowej. Wśród nich szczególnie zwracamy uwagę na:

Bomba atomowa to pierwotna nazwa lotniczej bomby atomowej, której działanie opiera się na wybuchowej reakcji łańcuchowego rozszczepienia jądrowego. Wraz z pojawieniem się tak zwanej bomby wodorowej, opartej na reakcji syntezy termojądrowej, ustalono dla nich wspólne określenie - bomba atomowa.

Bomba atomowa to bomba lotnicza z ładunkiem nuklearnym, która ma wielką niszczycielską moc. Pierwsze dwie bomby nuklearne, o równoważniku trotylu około 20 kt każda, zostały zrzucone przez amerykańskie samoloty odpowiednio na japońskie miasta Hiroszima i Nagasaki 6 i 9 sierpnia 1945 r., powodując ogromne straty i zniszczenia. Nowoczesne bomby nuklearne mają równoważnik TNT od dziesiątek do milionów ton.

Broń jądrowa lub atomowa to broń wybuchowa wykorzystująca energię jądrową uwalnianą podczas jądrowej reakcji łańcuchowej polegającej na rozszczepieniu ciężkich jąder lub reakcji syntezy termojądrowej lekkich jąder.

Dotyczy broni masowego rażenia (BMR) oraz broni biologicznej i chemicznej.

Broń nuklearna to zestaw broni nuklearnej, środków jej dostarczenia do celu i środków kontroli. Odnosi się do broni masowego rażenia; ma ogromną niszczycielską moc. Z powyższego powodu USA i ZSRR zainwestowały ogromne sumy pieniędzy w rozwój broni nuklearnej. Ze względu na siłę ładunków i zasięg broń nuklearną dzieli się na taktyczną, operacyjno-taktyczną i strategiczną. Użycie broni nuklearnej podczas wojny jest katastrofalne dla całej ludzkości.

Wybuch jądrowy to proces natychmiastowego uwolnienia dużej ilości energii wewnątrzjądrowej w ograniczonej objętości.

Działanie broni atomowej opiera się na reakcji rozszczepienia ciężkich jąder (uranu-235, plutonu-239 i, w niektórych przypadkach, uranu-233).

Uran-235 jest stosowany w broni nuklearnej, ponieważ w przeciwieństwie do najpopularniejszego izotopu uranu-238 możliwa jest w nim samopodtrzymująca się jądrowa reakcja łańcuchowa.

Pluton-239 jest również nazywany „plutonem do celów wojskowych”, ponieważ jest przeznaczony do wytwarzania broni nuklearnej, a zawartość izotopu 239Pu musi wynosić co najmniej 93,5%.

Aby odzwierciedlić budowę i skład bomby atomowej, jako prototyp przeanalizujemy bombę plutonową „Fat Man” (ryc. 1) zrzuconą 9 sierpnia 1945 r. na japońskie miasto Nagasaki.

wybuch bomby atomowej

Ryc. 1 – Bomba atomowa „Grubas”

Układ tej bomby (typowy dla amunicji jednofazowej plutonu) jest w przybliżeniu następujący:

Inicjatorem neutronów jest kulka o średnicy około 2 cm wykonana z berylu, pokryta cienką warstwą stopu itru i polonu lub metalicznego polonu-210 – głównego źródła neutronów do gwałtownego zmniejszenia masy krytycznej i przyspieszenia początku neutronu reakcja. Uruchamia się w momencie przejścia rdzenia bojowego w stan nadkrytyczny (podczas kompresji polon i beryl mieszają się, uwalniając dużą liczbę neutronów). Obecnie oprócz tego typu inicjacji coraz powszechniejsza jest inicjacja termojądrowa (TI). Inicjator termojądrowy (TI). Znajduje się w środku ładunku (podobnie jak NI), gdzie znajduje się niewielka ilość materiału termojądrowego, którego środek jest podgrzewany przez zbiegającą się falę uderzeniową i podczas reakcji termojądrowej, na tle powstałych temperatur, powstaje Wytwarzana jest znaczna liczba neutronów, wystarczająca do zapoczątkowania przez neutrony reakcji łańcuchowej (rys. 2).

Pluton. Stosowany jest najczystszy izotop plutonu-239, chociaż w celu zwiększenia stabilności właściwości fizycznych (gęstości) i poprawy ściśliwości ładunku pluton domieszkowany jest niewielką ilością galu.

Powłoka (zwykle wykonana z uranu), która służy jako reflektor neutronów.

Aluminiowa skorupa kompresyjna. Zapewnia większą równomierność sprężania przez falę uderzeniową, jednocześnie chroniąc wewnętrzne części ładunku przed bezpośrednim kontaktem z materiałem wybuchowym i gorącymi produktami jego rozkładu.

Materiał wybuchowy ze złożonym systemem detonacji zapewniającym zsynchronizowaną detonację całego materiału wybuchowego. Synchroniczność jest konieczna do wytworzenia ściśle sferycznej, ściskającej (skierowanej do wnętrza kuli) fali uderzeniowej. Fala niesferyczna prowadzi do wyrzucenia materiału kulki na skutek niejednorodności i braku możliwości wytworzenia masy krytycznej. Stworzenie takiego systemu umieszczania materiałów wybuchowych i detonacji było kiedyś jednym z najtrudniejszych zadań. Stosowany jest łączony schemat (system soczewek) „szybkich” i „wolnych” materiałów wybuchowych.

Korpus wykonany jest z tłoczonych elementów duraluminiowych – dwóch kulistych osłon i paska, połączonych śrubami.

Rysunek 2 - Zasada działania bomby plutonowej

Środek wybuchu jądrowego to punkt, w którym następuje błysk lub znajduje się środek kuli ognia, a epicentrum to rzut środka wybuchu na powierzchnię ziemi lub wody.

Broń nuklearna jest najpotężniejszym i najniebezpieczniejszym rodzajem broni masowego rażenia, grożącym całej ludzkości bezprecedensowym zniszczeniem i eksterminacją milionów ludzi.

Jeżeli eksplozja nastąpi na ziemi lub całkiem blisko jej powierzchni, wówczas część energii eksplozji przeniesiona zostanie na powierzchnię Ziemi w postaci drgań sejsmicznych. Występuje zjawisko, które swoją charakterystyką przypomina trzęsienie ziemi. W wyniku takiej eksplozji powstają fale sejsmiczne, które rozprzestrzeniają się w grubości ziemi na bardzo duże odległości. Niszczycielskie działanie fali ogranicza się do promienia kilkuset metrów.

W wyniku niezwykle wysokiej temperatury wybuchu powstaje jasny błysk światła, którego intensywność jest setki razy większa niż intensywność światła słonecznego padającego na Ziemię. Błysk wytwarza ogromną ilość ciepła i światła. Promieniowanie świetlne powoduje samozapłon materiałów palnych i oparzenia skóry u ludzi w promieniu wielu kilometrów.

Wybuch jądrowy wytwarza promieniowanie. Trwa około minuty i ma tak dużą siłę penetracji, że do ochrony przed nim z bliskiej odległości potrzebne są potężne i niezawodne schrony.

Wybuch nuklearny może natychmiast zniszczyć lub unieruchomić niechronionych ludzi, otwarcie stojący sprzęt, konstrukcje i różne aktywa materialne. Do głównych czynników szkodliwych wybuchu jądrowego (NFE) zalicza się:

fala uderzeniowa;

promieniowanie świetlne;

promieniowanie przenikliwe;

skażenie radioaktywne obszaru;

impuls elektromagnetyczny (EMP).

Podczas wybuchu jądrowego w atmosferze rozkład uwolnionej energii pomiędzy PFYV jest w przybliżeniu następujący: około 50% dla fali uderzeniowej, 35% dla promieniowania świetlnego, 10% dla skażenia radioaktywnego i 5% dla promieniowania przenikliwego i PEM.

Skażenie radioaktywne ludzi, sprzętu wojskowego, terenu i różnych obiektów podczas wybuchu jądrowego spowodowane jest rozszczepieniem fragmentów substancji ładunkowej (Pu-239, U-235) oraz nieprzereagowanej części ładunku wypadającej z chmury wybuchu, a także jako izotopy promieniotwórcze powstające w glebie i innych materiałach pod wpływem aktywności indukowanej neutronami. Z biegiem czasu aktywność fragmentów rozszczepialnych gwałtownie maleje, szczególnie w pierwszych godzinach po eksplozji. Przykładowo, całkowita aktywność odłamków rozszczepialnych w eksplozji broni jądrowej o mocy 20 kT po jednym dniu będzie kilka tysięcy razy mniejsza niż minuta po eksplozji.

Analiza skuteczności zintegrowanego zastosowania środków ochrony przed hałasem w celu zwiększenia stabilności funkcjonowania sprzętu łączności w warunkach radiolokacji wroga

Biorąc pod uwagę poziom wyposażenia technicznego, przeprowadzona zostanie analiza sił i środków walki elektronicznej dla batalionu rozpoznania i walki elektronicznej (R i EW) dywizji zmechanizowanej (md) Armii Krajowej. Batalion rozpoznania i walki elektronicznej Departamentu Obrony USA obejmuje)