Bomu la atomiki ni projectile iliyoundwa kutoa mlipuko wa nguvu ya juu kama matokeo ya kutolewa kwa haraka sana kwa nishati ya nyuklia (atomiki).
Kanuni ya uendeshaji wa mabomu ya atomiki
Malipo ya nyuklia imegawanywa katika sehemu kadhaa kwa ukubwa muhimu ili katika kila mmoja wao mmenyuko wa kujitegemea usio na udhibiti wa mgawanyiko wa atomi za dutu ya fissile hauwezi kuanza. Mwitikio kama huo utatokea tu wakati sehemu zote za malipo zimeunganishwa haraka kuwa zima. Ukamilifu wa majibu na, hatimaye, nguvu ya mlipuko inategemea sana kasi ya muunganisho wa sehemu za kibinafsi. Ili kutoa kasi ya juu kwa sehemu za malipo, mlipuko wa mlipuko wa kawaida unaweza kutumika. Ikiwa sehemu za malipo ya nyuklia zimewekwa kwenye maelekezo ya radial kwa umbali fulani kutoka katikati, na malipo ya TNT yanawekwa nje, basi inawezekana kufanya mlipuko wa mashtaka ya kawaida yaliyoelekezwa katikati ya malipo ya nyuklia. Sehemu zote za chaji ya nyuklia hazitaungana tu kuwa zima moja kwa kasi kubwa, lakini pia zitajikuta kwa muda zimebanwa pande zote na shinikizo kubwa la bidhaa za mlipuko na hazitaweza kutengana mara moja. mmenyuko wa mnyororo wa nyuklia huanza katika malipo. Kama matokeo ya hii, fission kubwa zaidi itatokea kuliko bila compression kama hiyo, na, kwa hivyo, nguvu ya mlipuko itaongezeka. Kiakisi cha nyutroni pia huchangia kuongezeka kwa nguvu ya mlipuko kwa kiwango sawa cha nyenzo za nyutroni (kiakisi bora zaidi ni berili.< Be >, grafiti, maji mazito< H3O >) Mgawanyiko wa kwanza, ambao ungeanzisha mmenyuko wa mnyororo, unahitaji angalau neutroni moja. Haiwezekani kuhesabu kuanza kwa wakati kwa mmenyuko wa mnyororo chini ya ushawishi wa neutroni zinazoonekana wakati wa mgawanyiko wa moja kwa moja wa viini, kwa sababu. hutokea kiasi mara chache: kwa U-235 - 1 kuoza kwa saa kwa 1 g. vitu. Pia kuna neutroni chache sana zilizopo katika hali ya bure katika anga: kupitia S = 1 cm/sq. Kwa wastani, karibu nyutroni 6 huruka kwa kila sekunde. Kwa sababu hii, chanzo cha bandia cha nyutroni hutumiwa katika malipo ya nyuklia - aina ya capsule ya detonator ya nyuklia. Pia inahakikisha kwamba fissions nyingi huanza wakati huo huo, hivyo majibu huendelea kwa namna ya mlipuko wa nyuklia.
Chaguzi za kulipua (Bunduki na mipango ya uvamizi)
Kuna mbinu mbili kuu za kulipua malipo ya fissile: kanuni, vinginevyo huitwa balistiki, na implosive.
"Muundo wa kanuni" ulitumika katika baadhi ya silaha za nyuklia za kizazi cha kwanza. Kiini cha mzunguko wa kanuni ni kupiga risasi ya baruti kutoka kwa kizuizi kimoja cha nyenzo za fissile za molekuli ndogo ("risasi") hadi nyingine ya stationary ("lengo"). Vitalu vimeundwa ili wakati wa kuunganishwa, misa yao yote inakuwa supercritical.
Njia hii ya mlipuko inawezekana tu katika risasi za urani, kwani plutonium ina maagizo mawili ya ukubwa wa juu wa nyutroni, ambayo huongeza kwa kasi uwezekano wa maendeleo ya mapema ya mmenyuko wa mnyororo kabla ya vitalu kuunganishwa. Hii inasababisha kutolewa kwa nishati isiyo kamili (kinachojulikana kama "fizzy", Kiingereza) Ili kutekeleza mzunguko wa kanuni katika risasi za plutonium, ni muhimu kuongeza kasi ya uunganisho wa sehemu za malipo kwa kiwango kisichoweza kufikiwa kitaalam. , urani hustahimili upakiaji wa mitambo vizuri zaidi kuliko plutonium.
Mpango wa implosive. Mpango huu wa mlipuko unahusisha kufikia hali ya uhakiki zaidi kwa kubana nyenzo zenye mpasuko kwa wimbi la mshtuko uliolengwa linaloundwa na mlipuko wa kilipuzi cha kemikali. Ili kuzingatia wimbi la mshtuko, kinachojulikana kama lenses za kulipuka hutumiwa, na uharibifu unafanywa wakati huo huo katika pointi nyingi kwa usahihi wa usahihi. Uundaji wa mfumo kama huo wa uwekaji wa milipuko na ulipuaji ulikuwa wakati mmoja wa kazi ngumu zaidi. Uundaji wa wimbi la mshtuko unaobadilika ulihakikishwa na matumizi ya lenzi za kulipuka kutoka kwa milipuko ya "haraka" na "polepole" - TATV (Triaminotrinitrobenzene) na baratol (mchanganyiko wa trinitrotoluene na nitrati ya bariamu), na viongeza vingine)
Yule ambaye aligundua bomu la atomiki hakuweza hata kufikiria ni matokeo gani ya kutisha ambayo uvumbuzi huu wa muujiza wa karne ya 20 unaweza kusababisha. Ilikuwa ni safari ndefu sana kabla ya wakazi wa miji ya Japani ya Hiroshima na Nagasaki kupata silaha hii kuu.
Kuanza
Mnamo Aprili 1903, marafiki wa Paul Langevin walikusanyika katika bustani ya Parisian ya Ufaransa. Sababu ilikuwa utetezi wa tasnifu ya mwanasayansi mchanga na mwenye talanta Marie Curie. Miongoni mwa wageni mashuhuri alikuwa mwanafizikia maarufu wa Kiingereza Sir Ernest Rutherford. Katikati ya furaha, taa zilizimwa. alitangaza kwa kila mtu kwamba kutakuwa na mshangao. Kwa sura ya dhati, Pierre Curie alileta bomba ndogo na chumvi ya radium, ambayo iling'aa na taa ya kijani kibichi, na kusababisha furaha isiyo ya kawaida kati ya waliokuwepo. Baadaye, wageni walijadili kwa ukali mustakabali wa jambo hili. Kila mtu alikubali kwamba radium itasuluhisha shida kubwa ya uhaba wa nishati. Hii ilihimiza kila mtu kwa utafiti mpya na matarajio zaidi. Ikiwa wangeambiwa basi kwamba kazi ya maabara yenye vipengele vya mionzi ingeweka msingi wa silaha za kutisha za karne ya 20, haijulikani mwitikio wao ungekuwaje. Hapo ndipo hadithi ya bomu la atomiki ilipoanza, na kuua mamia ya maelfu ya raia wa Japani.
Kucheza mbele
Mnamo Desemba 17, 1938, mwanasayansi wa Ujerumani Otto Gann alipata ushahidi usio na shaka wa kuoza kwa uranium katika chembe ndogo za msingi. Kimsingi, aliweza kugawanya atomi. Katika ulimwengu wa kisayansi, hii ilionekana kama hatua mpya katika historia ya wanadamu. Otto Gann hakushiriki maoni ya kisiasa ya Reich ya Tatu. Kwa hivyo, katika mwaka huo huo, 1938, mwanasayansi huyo alilazimika kuhamia Stockholm, ambapo, pamoja na Friedrich Strassmann, aliendelea na utafiti wake wa kisayansi. Akiogopa kwamba Ujerumani ya Nazi itakuwa ya kwanza kupokea silaha za kutisha, anaandika barua ya onyo kuhusu hili. Habari za uwezekano wa maendeleo ziliitia wasiwasi sana serikali ya Marekani. Wamarekani walianza kuchukua hatua haraka na kwa uamuzi.
Ni nani aliyeunda bomu la atomiki? Mradi wa Marekani
Hata kabla ya kundi hilo, ambao wengi wao walikuwa wakimbizi kutoka kwa utawala wa Nazi huko Ulaya, walipewa jukumu la kuunda silaha za nyuklia. Utafiti wa awali, ni muhimu kuzingatia, ulifanyika katika Ujerumani ya Nazi. Mnamo 1940, serikali ya Merika ya Amerika ilianza kufadhili mpango wake wa kuunda silaha za atomiki. Kiasi cha ajabu cha dola bilioni mbili na nusu kilitengwa kutekeleza mradi huo. Wanafizikia bora wa karne ya 20 walialikwa kutekeleza mradi huu wa siri, kati yao walikuwa zaidi ya washindi kumi wa Nobel. Kwa jumla, wafanyikazi wapatao elfu 130 walihusika, kati yao hawakuwa wanajeshi tu, bali pia raia. Timu ya maendeleo iliongozwa na Kanali Leslie Richard Groves, na Robert Oppenheimer akawa mkurugenzi wa kisayansi. Yeye ndiye mtu aliyevumbua bomu la atomiki. Jengo maalum la uhandisi la siri lilijengwa katika eneo la Manhattan, ambalo tunajua chini ya jina la kificho "Manhattan Project". Katika miaka michache iliyofuata, wanasayansi kutoka kwa mradi wa siri walifanya kazi juu ya shida ya mgawanyiko wa nyuklia wa urani na plutonium.
Atomi isiyo ya amani ya Igor Kurchatov
Leo, kila mtoto wa shule ataweza kujibu swali la nani aligundua bomu la atomiki katika Umoja wa Soviet. Na kisha, mwanzoni mwa miaka ya 30 ya karne iliyopita, hakuna mtu aliyejua hili.
Mnamo 1932, Msomi Igor Vasilyevich Kurchatov alikuwa mmoja wa wa kwanza ulimwenguni kuanza kusoma kiini cha atomiki. Kukusanya watu wenye nia moja karibu naye, Igor Vasilyevich aliunda kimbunga cha kwanza huko Uropa mnamo 1937. Katika mwaka huo huo, yeye na watu wake wenye nia kama hiyo waliunda viini vya kwanza vya bandia.
Mnamo 1939, I.V. Kurchatov alianza kusoma mwelekeo mpya - fizikia ya nyuklia. Baada ya mafanikio kadhaa ya maabara katika kujifunza jambo hili, mwanasayansi anapokea kituo cha utafiti wa siri, ambacho kiliitwa "Maabara No. 2". Siku hizi kitu hiki kilichoainishwa kinaitwa "Arzamas-16".
Mwelekeo uliolengwa wa kituo hiki ulikuwa utafiti mkubwa na uundaji wa silaha za nyuklia. Sasa inakuwa dhahiri ni nani aliyeunda bomu la atomiki katika Umoja wa Kisovyeti. Timu yake basi ilikuwa na watu kumi tu.
Kutakuwa na bomu la atomiki
Mwisho wa 1945, Igor Vasilyevich Kurchatov aliweza kukusanya timu kubwa ya wanasayansi iliyo na zaidi ya watu mia moja. Akili bora za utaalam mbalimbali wa kisayansi zilikuja kwenye maabara kutoka kote nchini kuunda silaha za atomiki. Baada ya Wamarekani kuangusha bomu la atomiki huko Hiroshima, wanasayansi wa Soviet waligundua kuwa hii inaweza kufanywa na Umoja wa Soviet. "Maabara No. 2" inapokea kutoka kwa uongozi wa nchi ongezeko kubwa la fedha na uingizaji mkubwa wa wafanyakazi wenye sifa. Lavrenty Pavlovich Beria ameteuliwa kuwajibika kwa mradi huo muhimu. Jitihada kubwa za wanasayansi wa Soviet zimezaa matunda.
Tovuti ya mtihani wa Semipalatinsk
Bomu la atomiki huko USSR lilijaribiwa kwanza kwenye tovuti ya majaribio huko Semipalatinsk (Kazakhstan). Mnamo Agosti 29, 1949, kifaa cha nyuklia kilicho na mavuno ya kilotoni 22 kilitikisa udongo wa Kazakh. Mwanafizikia mshindi wa Tuzo ya Nobel Otto Hanz alisema: “Hizi ni habari njema. Ikiwa Urusi ina silaha za atomiki, basi hakutakuwa na vita." Ni bomu hili la atomiki huko USSR, lililosimbwa kwa njia fiche kama bidhaa Na. 501, au RDS-1, ambalo liliondoa ukiritimba wa Marekani kwenye silaha za nyuklia.
Bomba la atomiki. Mwaka 1945
Mapema asubuhi ya Julai 16, Mradi wa Manhattan ulifanya jaribio lake la kwanza la mafanikio la kifaa cha atomiki - bomu ya plutonium - kwenye tovuti ya majaribio ya Alamogordo huko New Mexico, Marekani.
Pesa zilizowekezwa katika mradi huo zilitumika vizuri. Ya kwanza katika historia ya wanadamu ilifanyika saa 5:30 asubuhi.
"Tumefanya kazi ya shetani," yule aliyevumbua bomu la atomiki huko USA, ambaye baadaye aliitwa "baba wa bomu la atomiki," atasema baadaye.
Japan haitasalimu amri
Kufikia wakati wa majaribio ya mwisho na mafanikio ya bomu la atomiki, wanajeshi wa Soviet na washirika walikuwa wameshinda Ujerumani ya Nazi. Hata hivyo, kulikuwa na jimbo moja ambalo liliahidi kupigana hadi mwisho kwa ajili ya kutawala katika Bahari ya Pasifiki. Kuanzia katikati ya Aprili hadi katikati ya Julai 1945, jeshi la Japani lilifanya mara kwa mara mashambulizi ya anga dhidi ya vikosi vya washirika, na hivyo kusababisha hasara kubwa kwa jeshi la Marekani. Mwishoni mwa Julai 1945, serikali ya kijeshi ya Japani ilikataa ombi la Washirika la kujisalimisha chini ya Azimio la Potsdam. Ilisema, hasa, kwamba katika kesi ya kutotii, jeshi la Japani lingekabili uharibifu wa haraka na kamili.
Rais anakubali
Serikali ya Marekani ilishika neno lake na kuanza kushambulia kwa mabomu maeneo ya kijeshi ya Japan. Mashambulizi ya anga hayakuleta matokeo yaliyotarajiwa, na Rais wa Merika Harry Truman anaamua kuvamia eneo la Japan na wanajeshi wa Amerika. Walakini, amri ya kijeshi inamzuia rais wake kutoka kwa uamuzi kama huo, ikitaja ukweli kwamba uvamizi wa Amerika ungejumuisha idadi kubwa ya majeruhi.
Kwa pendekezo la Henry Lewis Stimson na Dwight David Eisenhower, iliamuliwa kutumia njia bora zaidi kumaliza vita. Msaidizi mkubwa wa bomu la atomiki, Katibu wa Rais wa Merika James Francis Byrnes, aliamini kwamba ulipuaji wa maeneo ya Japan mwishowe ungemaliza vita na kuiweka Merika katika nafasi kubwa, ambayo itakuwa na athari chanya katika mwendo zaidi wa matukio huko. ulimwengu wa baada ya vita. Kwa hivyo, Rais wa Marekani Harry Truman alikuwa na hakika kwamba hii ndiyo chaguo pekee sahihi.
Bomba la atomiki. Hiroshima
Mji mdogo wa Kijapani wa Hiroshima wenye wakazi zaidi ya elfu 350, ulioko maili mia tano kutoka mji mkuu wa Japani Tokyo, ulichaguliwa kuwa shabaha ya kwanza. Baada ya mshambuliaji aliyefanyiwa marekebisho wa B-29 Enola Gay kufika katika kituo cha jeshi la wanamaji la Marekani kwenye Kisiwa cha Tinian, bomu la atomiki liliwekwa kwenye ndege hiyo. Hiroshima angepata athari za pauni elfu 9 za uranium-235.
Silaha hii ambayo haijawahi kuonekana ilikusudiwa kwa raia katika mji mdogo wa Japani. Kamanda wa mshambuliaji huyo alikuwa Kanali Paul Warfield Tibbetts Jr. Bomu la atomiki la Amerika lilikuwa na jina la kijinga "Mtoto". Asubuhi ya Agosti 6, 1945, takriban 8:15 asubuhi, “Mdogo” wa Marekani aliangushwa huko Hiroshima, Japani. Takriban tani elfu 15 za TNT ziliharibu maisha yote ndani ya eneo la maili tano za mraba. Wakazi laki moja na elfu arobaini wa jiji walikufa katika muda wa sekunde. Wajapani waliosalia walikufa kifo cha uchungu kutokana na ugonjwa wa mionzi.
Waliharibiwa na "Mtoto" wa atomiki wa Amerika. Walakini, uharibifu wa Hiroshima haukusababisha kujisalimisha mara moja kwa Japani, kama kila mtu alitarajia. Kisha ikaamuliwa kutekeleza ulipuaji mwingine wa eneo la Japani.
Nagasaki. Anga ni moto
Bomu la atomiki la Amerika "Fat Man" liliwekwa kwenye ndege ya B-29 mnamo Agosti 9, 1945, bado iko, kwenye kituo cha jeshi la wanamaji la Merika huko Tinian. Wakati huu kamanda wa ndege alikuwa Meja Charles Sweeney. Hapo awali, lengo la kimkakati lilikuwa jiji la Kokura.
Walakini, hali ya hewa haikuruhusu mpango huo kutekelezwa; mawingu mazito yaliingilia kati. Charles Sweeney aliingia raundi ya pili. Saa 11:02 asubuhi, "Fat Man" ya nyuklia ya Marekani iliikumba Nagasaki. Lilikuwa shambulio la anga lenye nguvu zaidi la uharibifu, ambalo lilikuwa na nguvu mara kadhaa kuliko shambulio la bomu huko Hiroshima. Nagasaki alijaribu silaha ya atomiki yenye uzito wa takriban pauni elfu 10 na kilotoni 22 za TNT.
Eneo la kijiografia la jiji la Japan lilipunguza athari inayotarajiwa. Jambo ni kwamba jiji liko katika bonde nyembamba kati ya milima. Kwa hiyo, uharibifu wa kilomita za mraba 2.6 haukufunua uwezo kamili wa silaha za Marekani. Jaribio la bomu la atomiki la Nagasaki linachukuliwa kuwa Mradi wa Manhattan ulioshindwa.
Japan ilijisalimisha
Adhuhuri mnamo Agosti 15, 1945, Mfalme Hirohito alitangaza kujisalimisha kwa nchi yake katika hotuba ya redio kwa watu wa Japani. Habari hii ilienea haraka ulimwenguni kote. Sherehe zilianza nchini Marekani kuashiria ushindi dhidi ya Japan. Watu walifurahi.
Mnamo Septemba 2, 1945, makubaliano rasmi ya kumaliza vita yalitiwa saini ndani ya meli ya kivita ya Amerika ya Missouri iliyotia nanga huko Tokyo Bay. Hivyo ndivyo vita vya kikatili na vya umwagaji damu viliisha zaidi katika historia ya wanadamu.
Kwa miaka sita ndefu, jumuiya ya ulimwengu imekuwa ikielekea tarehe hii muhimu - tangu Septemba 1, 1939, wakati risasi za kwanza za Ujerumani ya Nazi zilipigwa risasi huko Poland.
Atomu ya amani
Kwa jumla, milipuko 124 ya nyuklia ilifanywa katika Umoja wa Soviet. Kilicho sifa ni kwamba yote yalifanyika kwa manufaa ya uchumi wa taifa. Ni tatu tu kati yao zilikuwa ajali ambazo zilisababisha kuvuja kwa vitu vya mionzi. Programu za matumizi ya atomi za amani zilitekelezwa katika nchi mbili tu - USA na Soviet Union. Nishati ya amani ya nyuklia pia inajua mfano wa janga la ulimwengu, wakati kinu kililipuka kwenye kitengo cha nne cha nguvu cha kinu cha nyuklia cha Chernobyl.
Ni moja ya michakato ya kushangaza zaidi, ya kushangaza na ya kutisha. Kanuni ya uendeshaji wa silaha za nyuklia inategemea majibu ya mnyororo. Huu ni mchakato ambao maendeleo yake huanzisha mwendelezo wake. Kanuni ya uendeshaji wa bomu ya hidrojeni inategemea fusion.
Bomba la atomikiViini vya baadhi ya isotopu za vipengele vya mionzi (plutonium, californium, uranium na wengine) vina uwezo wa kuoza, wakati wa kukamata nyutroni. Baada ya hayo, neutroni mbili au tatu zaidi hutolewa. Uharibifu wa kiini cha atomi moja chini ya hali nzuri inaweza kusababisha kuoza kwa mbili au tatu zaidi, ambayo, kwa upande wake, inaweza kuanzisha atomi nyingine. Nakadhalika. Mchakato unaofanana na languko la uharibifu wa idadi inayoongezeka ya viini hutokea, ikitoa kiasi kikubwa cha nishati kwa kuvunja vifungo vya atomiki. Wakati wa mlipuko, nguvu nyingi hutolewa kwa muda mfupi sana. Hii hutokea wakati mmoja. Hii ndiyo sababu mlipuko wa bomu la atomiki ni wenye nguvu na uharibifu.
Ili kuanzisha mmenyuko wa mnyororo, kiasi cha dutu ya mionzi lazima kisichozidi misa muhimu. Kwa wazi, unahitaji kuchukua sehemu kadhaa za uranium au plutonium na kuchanganya katika moja. Hata hivyo, hii haitoshi kusababisha bomu la atomiki kulipuka, kwa sababu majibu yataacha kabla ya nishati ya kutosha kutolewa, au mchakato utaendelea polepole. Ili kufikia mafanikio, ni muhimu sio tu kuzidi wingi muhimu wa dutu, lakini kufanya hivyo kwa muda mfupi sana. Ni bora kutumia kadhaa. Hii inafanikiwa kwa kutumia vingine, na kubadilisha vilipuzi vya haraka na polepole.
Jaribio la kwanza la nyuklia lilifanyika mnamo Julai 1945 huko USA karibu na mji wa Almogordo. Mnamo Agosti mwaka huo huo, Wamarekani walitumia silaha hizi dhidi ya Hiroshima na Nagasaki. Mlipuko wa bomu la atomiki katika jiji hilo ulisababisha uharibifu mbaya na vifo vya idadi kubwa ya watu. Katika USSR, silaha za atomiki ziliundwa na kujaribiwa mnamo 1949.
H-bomu
Ni silaha yenye nguvu kubwa sana ya uharibifu. Kanuni ya uendeshaji wake inategemea awali ya viini vya heliamu nzito kutoka kwa atomi nyepesi za hidrojeni. Hii inatoa kiasi kikubwa sana cha nishati. Mwitikio huu ni sawa na michakato inayotokea kwenye Jua na nyota zingine. Njia rahisi ni kutumia isotopu za hidrojeni (tritium, deuterium) na lithiamu.
Wamarekani walijaribu kichwa cha kwanza cha hidrojeni mnamo 1952. Katika ufahamu wa kisasa, kifaa hiki hakiwezi kuitwa bomu. Lilikuwa ni jengo la ghorofa tatu lililojaa deuterium ya kioevu. Mlipuko wa kwanza wa bomu la hidrojeni huko USSR ulifanyika miezi sita baadaye. Mabomu ya nyuklia ya Soviet RDS-6 ililipuliwa mnamo Agosti 1953 karibu na Semipalatinsk. USSR ilijaribu bomu kubwa zaidi la hidrojeni na mavuno ya megatoni 50 (Tsar Bomba) mnamo 1961. Wimbi baada ya mlipuko wa risasi zilizunguka sayari mara tatu.
Korea Kaskazini yaitishia Marekani kwa kujaribu bomu la hidrojeni lenye nguvu zaidi katika Bahari ya Pasifiki. Japan, ambayo inaweza kuteseka kutokana na majaribio hayo, ilitaja mipango ya Korea Kaskazini kutokubalika kabisa. Marais Donald Trump na Kim Jong-un wajadiliana katika mahojiano na kuzungumzia mzozo wa wazi wa kijeshi. Kwa wale ambao hawaelewi silaha za nyuklia, lakini wanataka kufahamu, The Futurist imeandaa mwongozo.
Silaha za nyuklia hufanyaje kazi?
Kama kijiti cha kawaida cha baruti, bomu la nyuklia hutumia nishati. Inatolewa tu sio wakati wa mmenyuko wa kemikali wa zamani, lakini katika michakato ngumu ya nyuklia. Kuna njia mbili kuu za kutoa nishati ya nyuklia kutoka kwa atomi. KATIKA mgawanyiko wa nyuklia kiini cha atomi huharibika na kuwa vipande viwili vidogo vyenye nyutroni. Mchanganyiko wa nyuklia - mchakato ambao Jua hutoa nishati - unahusisha kuunganishwa kwa atomi mbili ndogo kuunda moja kubwa. Katika mchakato wowote, fission au fusion, kiasi kikubwa cha nishati ya joto na mionzi hutolewa. Kulingana na ikiwa mgawanyiko wa nyuklia au muunganisho hutumiwa, mabomu yanagawanywa nyuklia (atomiki) Na thermonuclear .
Je, unaweza kuniambia zaidi kuhusu mgawanyiko wa nyuklia?
Mlipuko wa bomu la atomiki juu ya Hiroshima (1945)
Kama unavyokumbuka, atomi huundwa na aina tatu za chembe ndogo ndogo: protoni, neutroni na elektroni. Katikati ya atomi, inayoitwa msingi , lina protoni na neutroni. Protoni zina chaji chanya, elektroni zina chaji hasi, na neutroni hazina malipo hata kidogo. Uwiano wa protoni-elektroni daima ni moja hadi moja, hivyo atomi kwa ujumla ina malipo ya neutral. Kwa mfano, atomi ya kaboni ina protoni sita na elektroni sita. Chembe zinashikiliwa pamoja na nguvu ya kimsingi - nguvu ya nyuklia .
Sifa za atomi zinaweza kubadilika kwa kiasi kikubwa kulingana na chembe ngapi tofauti iliyomo. Ukibadilisha idadi ya protoni, utakuwa na kipengele tofauti cha kemikali. Ukibadilisha idadi ya neutroni, utapata isotopu kipengele sawa kwamba una katika mikono yako. Kwa mfano, kaboni ina isotopu tatu: 1) kaboni-12 (protoni sita + neutroni sita), ambayo ni fomu thabiti na ya kawaida ya kipengele, 2) kaboni-13 (protoni sita + neutroni saba), ambayo ni imara lakini ni nadra. , na 3) kaboni -14 (protoni sita + neutroni nane), ambayo ni nadra na isiyo imara (au mionzi).
Viini vingi vya atomiki ni dhabiti, lakini vingine havina msimamo (mionzi). Viini hivi hutoa chembe chembe ambazo wanasayansi huziita mionzi. Utaratibu huu unaitwa kuoza kwa mionzi . Kuna aina tatu za kuoza:
Kuoza kwa alpha : Kiini hutoa chembe ya alfa - protoni mbili na neutroni mbili zilizounganishwa pamoja. Kuoza kwa Beta : Neutroni hubadilika kuwa protoni, elektroni na antineutrino. Elektroni iliyotolewa ni chembe ya beta. Utengano wa moja kwa moja: kiini hutengana katika sehemu kadhaa na hutoa neutroni, na pia hutoa mapigo ya nishati ya umeme - mionzi ya gamma. Ni aina ya mwisho ya uozo ambayo hutumiwa katika bomu la nyuklia. Neutroni za bure zinazotolewa kama matokeo ya mgawanyiko huanza mmenyuko wa mnyororo , ambayo hutoa kiasi kikubwa cha nishati.
Mabomu ya nyuklia yanatengenezwa na nini?
Wanaweza kufanywa kutoka uranium-235 na plutonium-239. Urani hutokea katika asili kama mchanganyiko wa isotopu tatu: 238 U (99.2745% ya uranium asilia), 235 U (0.72%) na 234 U (0.0055%). 238 U ya kawaida haiunga mkono mmenyuko wa mnyororo: U 235 tu ni uwezo wa hili. Ili kufikia nguvu ya juu ya mlipuko, ni muhimu kwamba maudhui ya 235 U katika "kujaza" ya bomu ni angalau 80%. Kwa hiyo, uranium huzalishwa kwa njia ya bandia kutajirisha . Ili kufanya hivyo, mchanganyiko wa isotopu za urani umegawanywa katika sehemu mbili ili moja yao iwe na zaidi ya 235 U.
Kwa kawaida, mgawanyo wa isotopu huacha uranium nyingi iliyopungua ambayo haiwezi kuathiriwa na mnyororo-lakini kuna njia ya kuifanya kufanya hivyo. Ukweli ni kwamba plutonium-239 haitokei katika asili. Lakini inaweza kupatikana kwa kulipua 238 U na neutroni.
Nguvu zao zinapimwaje?
Nguvu ya chaji ya nyuklia na thermonuclear hupimwa kwa TNT sawa - kiasi cha trinitrotoluini ambacho lazima kilipuliwe ili kupata matokeo sawa. Inapimwa kwa kilotoni (kt) na megatoni (Mt). Mavuno ya silaha ndogo zaidi za nyuklia ni chini ya kt 1, wakati mabomu yenye nguvu zaidi hutoa zaidi ya mt 1.
Nguvu ya "Tsar Bomb" ya Soviet ilikuwa, kulingana na vyanzo anuwai, kutoka megatoni 57 hadi 58.6 katika TNT sawa; nguvu ya bomu ya nyuklia, ambayo DPRK ilijaribu mapema Septemba, ilikuwa karibu kilo 100.
Ni nani aliyeunda silaha za nyuklia?
Mwanafizikia wa Marekani Robert Oppenheimer na Jenerali Leslie Groves
Katika miaka ya 1930, mwanafizikia wa Italia Enrico Fermi ilionyesha kwamba vipengele vilivyopigwa na nyutroni vinaweza kubadilishwa kuwa vipengele vipya. Matokeo ya kazi hii yalikuwa ugunduzi neutroni za polepole , pamoja na ugunduzi wa vipengele vipya ambavyo havijawakilishwa kwenye jedwali la mara kwa mara. Mara tu baada ya ugunduzi wa Fermi, wanasayansi wa Ujerumani Otto Hahn Na Fritz Strassmann ilirusha uranium na neutroni, na kusababisha kuundwa kwa isotopu ya mionzi ya bariamu. Walihitimisha kwamba neutroni za kasi ya chini husababisha kiini cha uranium kuvunjika katika vipande viwili vidogo.
Kazi hii ilisisimua akili za ulimwengu wote. Katika Chuo Kikuu cha Princeton Niels Bohr kazi na John Wheeler kukuza mfano wa dhahania wa mchakato wa fission. Walipendekeza kuwa uranium-235 hupitia mgawanyiko. Karibu wakati huo huo, wanasayansi wengine waligundua kwamba mchakato wa fission ulitoa neutroni zaidi. Hili liliwafanya Bohr na Wheeler kuuliza swali muhimu: je, neutroni za bure zinazoundwa na mgawanyiko zinaweza kuanzisha mfuatano ambao ungetoa kiasi kikubwa cha nishati? Ikiwa hii ni hivyo, basi inawezekana kuunda silaha za nguvu zisizofikiriwa. Mawazo yao yalithibitishwa na mwanafizikia wa Kifaransa Frederic Joliot-Curie . Hitimisho lake likawa msukumo wa maendeleo katika uundaji wa silaha za nyuklia.
Wanafizikia kutoka Ujerumani, Uingereza, Marekani na Japan walifanya kazi katika uundaji wa silaha za atomiki. Kabla ya kuanza kwa Vita vya Kidunia vya pili Albert Einstein aliandika kwa Rais wa Marekani Franklin Roosevelt kwamba Ujerumani ya Nazi inapanga kusafisha uranium-235 na kuunda bomu la atomiki. Sasa inageuka kuwa Ujerumani ilikuwa mbali na kutekeleza majibu ya mlolongo: walikuwa wakifanya kazi kwenye "chafu", bomu yenye mionzi. Iwe hivyo, serikali ya Marekani ilifanya juhudi zake zote kuunda bomu la atomiki haraka iwezekanavyo. Mradi wa Manhattan ulizinduliwa, ukiongozwa na mwanafizikia wa Marekani Robert Oppenheimer na jumla Leslie Groves . Ilihudhuriwa na wanasayansi mashuhuri waliohama kutoka Uropa. Kufikia majira ya joto ya 1945, silaha za atomiki ziliundwa kulingana na aina mbili za nyenzo za fissile - uranium-235 na plutonium-239. Bomu moja, "Kitu" cha plutonium lililipuliwa wakati wa majaribio, na mbili zaidi, "Mtoto" wa uranium na plutonium "Fat Man," zilirushwa kwenye miji ya Japani ya Hiroshima na Nagasaki.
Bomu la nyuklia hufanyaje kazi na ni nani aliyelivumbua?
Bomu la nyuklia linatokana na majibu muunganisho wa nyuklia . Tofauti na mpasuko wa nyuklia, ambao unaweza kutokea kwa hiari au kwa kulazimishwa, muunganisho wa nyuklia hauwezekani bila usambazaji wa nishati ya nje. Viini vya atomiki vina chaji chanya - kwa hivyo hufukuza kila mmoja. Hali hii inaitwa kizuizi cha Coulomb. Ili kuondokana na kukataa, chembe hizi lazima ziharakishwe hadi kasi ya mambo. Hii inaweza kufanyika kwa joto la juu sana - kwa utaratibu wa milioni kadhaa Kelvin (kwa hiyo jina). Kuna aina tatu za athari za thermonuclear: kujitegemea (kufanyika katika kina cha nyota), kudhibitiwa na bila kudhibitiwa au kulipuka - hutumiwa katika mabomu ya hidrojeni.
Wazo la bomu na muunganisho wa nyuklia ulioanzishwa na malipo ya atomiki lilipendekezwa na Enrico Fermi kwa mwenzake. Edward Teller nyuma mnamo 1941, mwanzoni mwa Mradi wa Manhattan. Walakini, wazo hili halikuwa katika mahitaji wakati huo. Maendeleo ya Teller yaliboreshwa Stanislav Ulam , kufanya wazo la bomu la nyuklia liwezekane kwa vitendo. Mnamo 1952, kifaa cha kwanza cha mlipuko wa nyuklia kilijaribiwa kwenye Enewetak Atoll wakati wa Operesheni Ivy Mike. Walakini, ilikuwa sampuli ya maabara, isiyofaa kwa mapigano. Mwaka mmoja baadaye, Umoja wa Kisovieti ulilipua bomu la kwanza la nyuklia duniani, lililokusanywa kulingana na muundo wa wanafizikia. Andrey Sakharov Na Yulia Kharitona . Kifaa hicho kilifanana na keki ya safu, hivyo silaha ya kutisha iliitwa jina la utani "Puff". Katika kipindi cha maendeleo zaidi, bomu yenye nguvu zaidi duniani, "Tsar Bomba" au "Mama wa Kuzka," ilizaliwa. Mnamo Oktoba 1961, ilijaribiwa kwenye visiwa vya Novaya Zemlya.
Mabomu ya nyuklia yanatengenezwa na nini?
Ikiwa ulifikiria hivyo hidrojeni na mabomu ya nyuklia ni vitu tofauti, ulikosea. Maneno haya ni sawa. Ni hidrojeni (au tuseme, isotopu zake - deuterium na tritium) ambayo inahitajika kutekeleza mmenyuko wa thermonuclear. Hata hivyo, kuna ugumu: ili kufuta bomu ya hidrojeni, kwanza ni muhimu kupata joto la juu wakati wa mlipuko wa kawaida wa nyuklia - basi tu nuclei ya atomiki itaanza kuguswa. Kwa hiyo, katika kesi ya bomu ya thermonuclear, kubuni ina jukumu kubwa.
Miradi miwili inajulikana sana. Ya kwanza ni "puff keki" ya Sakharov. Katikati palikuwa na kiteta cha nyuklia, ambacho kilikuwa kimezungukwa na tabaka za lithiamu deuteride iliyochanganywa na tritium, ambayo iliingizwa na tabaka za urani iliyorutubishwa. Ubunifu huu ulifanya iwezekane kufikia nguvu ndani ya 1 Mt. Ya pili ni mpango wa Teller-Ulam wa Amerika, ambapo bomu ya nyuklia na isotopu za hidrojeni ziliwekwa kando. Ilionekana kama hii: chini kulikuwa na chombo kilicho na mchanganyiko wa deuterium kioevu na tritium, katikati ambayo kulikuwa na "spark plug" - fimbo ya plutonium, na juu - malipo ya kawaida ya nyuklia, na yote haya katika shell ya metali nzito (kwa mfano, uranium iliyopungua). Neutroni za haraka zinazozalishwa wakati wa mlipuko husababisha mgawanyiko wa atomiki kwenye ganda la urani na kuongeza nishati kwa jumla ya nishati ya mlipuko. Kuongeza tabaka za ziada za lithiamu uranium-238 deuteride hufanya iwezekanavyo kuunda projectiles ya nguvu isiyo na kikomo. Mnamo 1953, mwanafizikia wa Soviet Victor Davidenko wazo la Teller-Ulam lilirudiwa kwa bahati mbaya, na kwa msingi wake Sakharov alikuja na mpango wa hatua nyingi ambao ulifanya iwezekane kuunda silaha za nguvu ambazo hazijawahi kutokea. "Mama wa Kuzka" alifanya kazi kulingana na mpango huu.
Kuna mabomu gani mengine?
Pia kuna neutroni, lakini hii kwa ujumla inatisha. Kimsingi, bomu ya nutroni ni bomu ya thermonuclear yenye nguvu ya chini, 80% ya nishati ya mlipuko ambayo ni mionzi (mionzi ya nyutroni). Inaonekana kama malipo ya kawaida ya nyuklia ya nguvu ya chini, ambayo kizuizi kilicho na isotopu ya berili, chanzo cha neutroni, kimeongezwa. Wakati malipo ya nyuklia yanalipuka, mmenyuko wa thermonuclear husababishwa. Aina hii ya silaha ilitengenezwa na mwanafizikia wa Marekani Samuel Cohen . Iliaminika kuwa silaha za neutroni huharibu vitu vyote vilivyo hai, hata katika makazi, lakini safu ya uharibifu wa silaha kama hizo ni ndogo, kwani anga hutawanya mito ya neutroni za haraka, na wimbi la mshtuko lina nguvu kwa umbali mkubwa.
Vipi kuhusu bomu la cobalt?
Hapana, mwanangu, hii ni nzuri. Rasmi, hakuna nchi iliyo na mabomu ya cobalt. Kinadharia, hii ni bomu la nyuklia na ganda la cobalt, ambalo huhakikisha uchafuzi wa mionzi wa eneo hilo hata kwa mlipuko dhaifu wa nyuklia. Tani 510 za cobalt zinaweza kuambukiza uso mzima wa Dunia na kuharibu maisha yote kwenye sayari. Mwanafizikia Leo Szilard , ambaye alielezea muundo huu wa dhahania mnamo 1950, aliuita "Mashine ya Siku ya Mwisho".
Nini baridi zaidi: bomu la nyuklia au la thermonuclear?
Mfano kamili wa "Tsar Bomba"
Bomu la hidrojeni ni la juu zaidi na la kiteknolojia zaidi kuliko lile la atomiki. Nguvu yake ya mlipuko inazidi kwa mbali ile ya atomiki na imepunguzwa tu na idadi ya vipengele vinavyopatikana. Katika mmenyuko wa nyuklia, nishati nyingi zaidi hutolewa kwa kila nucleon (kinachojulikana kama viini, protoni na neutroni) kuliko katika mmenyuko wa nyuklia. Kwa mfano, mgawanyiko wa kiini cha uranium hutoa 0.9 MeV (megaelectronvolt) kwa nucleon, na muunganisho wa kiini cha heliamu kutoka kwa nuclei ya hidrojeni hutoa nishati ya 6 MeV.
Kama mabomu wasilishakwa lengo?
Mwanzoni waliangushwa kutoka kwa ndege, lakini mifumo ya ulinzi wa anga ilikuwa ikiboresha kila wakati, na kutoa silaha za nyuklia kwa njia hii haikuwa busara. Pamoja na ukuaji wa utengenezaji wa kombora, haki zote za kupeana silaha za nyuklia zilihamishiwa kwa makombora ya ballistic na cruise ya besi mbali mbali. Kwa hivyo, bomu sasa inamaanisha sio bomu, lakini kichwa cha vita.
Inaaminika kuwa bomu la hidrojeni la Korea Kaskazini ni kubwa mno kuweza kupachikwa kwenye roketi - hivyo iwapo DPRK itaamua kutekeleza tishio hilo, litabebwa na meli hadi eneo la mlipuko.
Ni nini matokeo ya vita vya nyuklia?
Hiroshima na Nagasaki ni sehemu ndogo tu ya apocalypse inayowezekana. Kwa mfano, nadharia ya "baridi ya nyuklia" inajulikana, ambayo iliwekwa mbele na mwanasayansi wa nyota wa Amerika Carl Sagan na mwanajiofizikia wa Soviet Georgy Golitsyn. Inafikiriwa kuwa mlipuko wa vichwa kadhaa vya nyuklia (sio katika jangwa au maji, lakini katika maeneo yenye watu wengi) utasababisha moto mwingi, na kiasi kikubwa cha moshi na soti kitamwagika kwenye anga, ambayo itasababisha baridi ya kimataifa. Dhana hiyo imekosolewa kwa kulinganisha athari na shughuli za volkeno, ambayo ina athari ndogo kwa hali ya hewa. Kwa kuongeza, baadhi ya wanasayansi wanaona kuwa ongezeko la joto duniani lina uwezekano mkubwa wa kutokea kuliko baridi - ingawa pande zote mbili zinatumai kwamba hatutawahi kujua.
Je, silaha za nyuklia zinaruhusiwa?
Baada ya mbio za silaha katika karne ya 20, nchi zilirudi na kuamua kupunguza matumizi ya silaha za nyuklia. Umoja wa Mataifa ulipitisha mikataba juu ya kutoeneza silaha za nyuklia na kupiga marufuku majaribio ya nyuklia (ya mwisho haikutiwa saini na nchi zenye nguvu za nyuklia India, Pakistan, na DPRK). Mnamo Julai 2017, mkataba mpya wa kupiga marufuku silaha za nyuklia ulipitishwa.
“Kila Nchi Wanachama hujizatiti kamwe kuendeleza, kujaribu, kuzalisha, kutengeneza, vinginevyo kupata, kumiliki au kuhifadhi silaha za nyuklia au vifaa vingine vya nyuklia,” chasema kifungu cha kwanza cha mkataba huo.
Hata hivyo, waraka huo hautaanza kutumika hadi mataifa 50 yaidhinishe.
Mamia ya maelfu ya wahunzi wa bunduki maarufu na waliosahaulika wa zamani walipigana kutafuta silaha bora, yenye uwezo wa kuyeyusha jeshi la adui kwa mbofyo mmoja. Mara kwa mara, ufuatiliaji wa utafutaji huu unaweza kupatikana katika hadithi za hadithi ambazo zinaelezea kwa uwazi zaidi upanga wa muujiza au upinde unaopiga bila kukosa.
Kwa bahati nzuri, maendeleo ya kiteknolojia yalisonga polepole sana kwa muda mrefu hivi kwamba mfano halisi wa silaha mbaya ulibaki katika ndoto na hadithi za mdomo, na baadaye kwenye kurasa za vitabu. Kurukaruka kwa kisayansi na kiteknolojia kwa karne ya 19 kulitoa masharti ya kuunda phobia kuu ya karne ya 20. Bomu la nyuklia, lililoundwa na kujaribiwa chini ya hali halisi, lilibadilisha mambo ya kijeshi na siasa.
Historia ya uundaji wa silaha
Kwa muda mrefu iliaminika kuwa silaha zenye nguvu zaidi zinaweza kuundwa tu kwa kutumia milipuko. Ugunduzi wa wanasayansi wanaofanya kazi na chembe ndogo zaidi umetoa ushahidi wa kisayansi kwamba nishati kubwa inaweza kuzalishwa kwa msaada wa chembe za msingi. Wa kwanza katika mfululizo wa watafiti anaweza kuitwa Becquerel, ambaye mwaka wa 1896 aligundua mionzi ya chumvi ya uranium.
Uranium yenyewe imejulikana tangu 1786, lakini wakati huo hakuna mtu aliyeshuku kuwa na mionzi yake. Kazi ya wanasayansi mwanzoni mwa karne ya 19 na 20 haikufunua tu mali maalum ya kimwili, lakini pia uwezekano wa kupata nishati kutoka kwa vitu vyenye mionzi.
Chaguo la kutengeneza silaha kwa msingi wa uranium lilielezewa kwanza kwa undani, kuchapishwa na kupewa hati miliki na wanafizikia wa Ufaransa, Joliot-Curies mnamo 1939.
Licha ya thamani yake kwa silaha, wanasayansi wenyewe walipinga vikali kuundwa kwa silaha hiyo yenye uharibifu.
Baada ya kupitia Vita vya Pili vya Ulimwengu katika Upinzani, katika miaka ya 1950 wanandoa (Frederick na Irene), wakigundua nguvu ya uharibifu ya vita, walitetea upokonyaji silaha kwa ujumla. Wanaungwa mkono na Niels Bohr, Albert Einstein na wanafizikia wengine mashuhuri wa wakati huo.
Wakati huo huo, wakati Joliot-Curies walikuwa wakishughulika na shida ya Wanazi huko Paris, upande wa pili wa sayari, huko Amerika, chaji ya kwanza ya nyuklia duniani ilikuwa ikitengenezwa. Robert Oppenheimer, ambaye aliongoza kazi hiyo, alipewa mamlaka makubwa na rasilimali nyingi. Mwisho wa 1941 uliashiria mwanzo wa Mradi wa Manhattan, ambao hatimaye ulisababisha kuundwa kwa kichwa cha kwanza cha vita vya nyuklia.
Katika mji wa Los Alamos, New Mexico, vifaa vya kwanza vya uzalishaji wa urani ya kiwango cha silaha viliwekwa. Baadaye, vituo sawa vya nyuklia vilionekana kote nchini, kwa mfano huko Chicago, huko Oak Ridge, Tennessee, na utafiti ulifanyika California. Vikosi bora vya maprofesa wa vyuo vikuu vya Amerika, pamoja na wanafizikia waliokimbia kutoka Ujerumani, walitupwa kuunda bomu.
Katika "Reich ya Tatu" yenyewe, kazi ya kuunda aina mpya ya silaha ilizinduliwa kwa namna ya tabia ya Fuhrer.
Kwa kuwa "Besnovaty" ilipendezwa zaidi na mizinga na ndege, na bora zaidi, hakuona haja kubwa ya bomu mpya ya muujiza.
Ipasavyo, miradi ambayo haikuungwa mkono na Hitler ilienda kwa kasi ya konokono bora.
Wakati mambo yalianza kuwa moto, na ikawa kwamba mizinga na ndege zilimezwa na Mashariki ya Mashariki, silaha mpya ya miujiza ilipata msaada. Lakini ilikuwa imechelewa sana; katika hali ya mabomu na hofu ya mara kwa mara ya wedges za tank ya Soviet, haikuwezekana kuunda kifaa kilicho na sehemu ya nyuklia.
Umoja wa Kisovyeti ulikuwa makini zaidi juu ya uwezekano wa kuunda aina mpya ya silaha za uharibifu. Katika kipindi cha kabla ya vita, wanafizikia walikusanya na kuunganisha maarifa ya jumla kuhusu nishati ya nyuklia na uwezekano wa kuunda silaha za nyuklia. Akili ilifanya kazi kwa bidii katika kipindi chote cha uundaji wa bomu la nyuklia huko USSR na USA. Vita vilichukua jukumu kubwa katika kupunguza kasi ya maendeleo, kwani rasilimali kubwa zilienda mbele.
Kweli, Msomi Igor Vasilyevich Kurchatov, pamoja na uimara wake wa tabia, aliendeleza kazi ya idara zote zilizo chini katika mwelekeo huu. Kuangalia mbele kidogo, ni yeye ambaye atapewa kazi ya kuharakisha maendeleo ya silaha mbele ya tishio la mgomo wa Amerika kwenye miji ya USSR. Ni yeye, amesimama kwenye changarawe ya mashine kubwa ya mamia na maelfu ya wanasayansi na wafanyikazi, ambao wangepewa jina la heshima la baba wa bomu la nyuklia la Soviet.
Mitihani ya kwanza duniani
Lakini turudi kwenye mpango wa nyuklia wa Marekani. Kufikia msimu wa joto wa 1945, wanasayansi wa Amerika waliweza kuunda bomu la kwanza la nyuklia ulimwenguni. Mvulana yeyote ambaye amejitengeneza au kununua firecracker yenye nguvu katika duka hupata mateso ya ajabu, akitaka kulipua haraka iwezekanavyo. Mnamo 1945, mamia ya wanajeshi na wanasayansi wa Amerika walipata hali kama hiyo.
Mnamo Juni 16, 1945, jaribio la kwanza la silaha za nyuklia na moja ya milipuko yenye nguvu zaidi hadi sasa ilifanyika katika Jangwa la Alamogordo, New Mexico.
Watu walioshuhudia mlipuko huo kutoka kwenye chumba cha kuhifadhia maji walishangazwa na nguvu ambayo malipo hayo yalilipuka juu ya mnara wa chuma wa mita 30. Mara ya kwanza, kila kitu kilikuwa kimejaa mwanga, mara kadhaa na nguvu kuliko jua. Kisha mpira wa moto ulipanda angani, ukageuka kuwa safu ya moshi ambayo ilichukua sura kuwa uyoga maarufu.
Mara tu vumbi lilipotulia, watafiti na waundaji wa bomu walikimbilia kwenye tovuti ya mlipuko. Walitazama matokeo kutoka kwa mizinga ya Sherman yenye risasi. Walichokiona kiliwashangaza, hakuna silaha inayoweza kusababisha uharibifu huo. Mchanga uliyeyuka hadi glasi katika sehemu zingine.
Mabaki madogo ya mnara pia yalipatikana; katika shimo la kipenyo kikubwa, miundo iliyokatwa na kupondwa ilionyesha wazi nguvu ya uharibifu.
Mambo ya kuharibu
Mlipuko huu ulitoa habari ya kwanza juu ya nguvu ya silaha mpya, juu ya kile inaweza kutumia kumwangamiza adui. Hizi ni sababu kadhaa:
- mionzi ya mwanga, flash, yenye uwezo wa kupofusha hata viungo vilivyolindwa vya maono;
- wimbi la mshtuko, mkondo mnene wa hewa kutoka katikati, na kuharibu majengo mengi;
- mapigo ya sumakuumeme ambayo huzima vifaa vingi na hairuhusu matumizi ya mawasiliano kwa mara ya kwanza baada ya mlipuko;
- mionzi ya kupenya, sababu hatari zaidi kwa wale ambao wamekimbilia kutoka kwa mambo mengine ya uharibifu, imegawanywa katika mionzi ya alpha-beta-gamma;
- Ukolezi wa mionzi ambao unaweza kuathiri vibaya afya na maisha kwa makumi au hata mamia ya miaka.
Matumizi zaidi ya silaha za nyuklia, pamoja na katika mapigano, yalionyesha sifa zote za athari zao kwa viumbe hai na asili. Tarehe 6 Agosti 1945 ilikuwa siku ya mwisho kwa makumi ya maelfu ya wakazi wa mji mdogo wa Hiroshima, ambao wakati huo ulijulikana kwa mitambo kadhaa muhimu ya kijeshi.
Matokeo ya vita huko Pasifiki yalikuwa hitimisho lililotangulia, lakini Pentagon iliamini kwamba operesheni kwenye visiwa vya Japan ingegharimu maisha zaidi ya milioni ya Wanamaji wa Merika. Iliamuliwa kuua ndege kadhaa kwa jiwe moja, kuchukua Japan nje ya vita, kuokoa kwenye operesheni ya kutua, kujaribu silaha mpya na kuitangaza kwa ulimwengu wote, na, zaidi ya yote, kwa USSR.
Saa moja asubuhi, ndege iliyokuwa imebeba bomu la nyuklia la "Baby" ilianza safari yake.
Bomu hilo lililorushwa juu ya jiji hilo, lililipuka kwa urefu wa takriban mita 600 saa 8.15 asubuhi. Majengo yote yaliyo umbali wa mita 800 kutoka kwa kitovu yaliharibiwa. Kuta za majengo machache tu, yaliyoundwa kustahimili tetemeko la ardhi lenye ukubwa wa 9, zilinusurika.
Katika kila watu kumi ambao walikuwa ndani ya eneo la mita 600 wakati wa mlipuko wa bomu, ni mmoja tu angeweza kuishi. Mionzi ya mwanga iligeuza watu kuwa makaa ya mawe, na kuacha alama za kivuli kwenye jiwe, alama ya giza ya mahali ambapo mtu huyo alikuwa. Wimbi la mlipuko lililofuata lilikuwa na nguvu sana kwamba lingeweza kuvunja kioo kwa umbali wa kilomita 19 kutoka eneo la mlipuko.
Kijana mmoja alitolewa nje ya nyumba kupitia dirishani na mkondo mnene wa hewa; alipotua, yule jamaa aliona kuta za nyumba zikikunja kama kadi. Wimbi la mlipuko huo lilifuatiwa na kimbunga cha moto, na kuwaangamiza wakazi hao wachache walionusurika kwenye mlipuko huo na hawakuwa na wakati wa kuondoka kwenye eneo la moto. Wale waliokuwa mbali na mlipuko huo walianza kupata malaise kali, sababu ambayo awali haikuwa wazi kwa madaktari.
Muda mrefu baadaye, wiki chache baadaye, neno "sumu ya mionzi" lilitangazwa, ambalo sasa linajulikana kama ugonjwa wa mionzi.
Zaidi ya watu elfu 280 walikua wahasiriwa wa bomu moja tu, kutoka kwa mlipuko huo na magonjwa yaliyofuata.
Ulipuaji wa Japan kwa silaha za nyuklia haukuishia hapo. Kulingana na mpango huo, ni miji minne hadi sita pekee ndiyo ingeweza kupigwa, lakini hali ya hewa iliruhusu tu Nagasaki kupigwa. Katika jiji hili, zaidi ya watu elfu 150 wakawa wahasiriwa wa bomu la Fat Man.
Ahadi za serikali ya Marekani za kutekeleza mashambulio hayo hadi Japan ilisalimu amri zilipelekea kusitishwa kwa silaha na kisha kutiwa saini makubaliano yaliyomaliza Vita vya Pili vya Dunia. Lakini kwa silaha za nyuklia huu ulikuwa mwanzo tu.
Bomu lenye nguvu zaidi duniani
Kipindi cha baada ya vita kiliwekwa alama na mzozo kati ya kambi ya USSR na washirika wake na USA na NATO. Katika miaka ya 1940, Wamarekani walizingatia kwa umakini uwezekano wa kugonga Umoja wa Kisovieti. Ili kuwa na mshirika wa zamani, kazi ya kuunda bomu ilibidi iharakishwe, na tayari mnamo 1949, mnamo Agosti 29, ukiritimba wa Amerika katika silaha za nyuklia ulimalizika. Wakati wa mbio za silaha, majaribio mawili ya nyuklia yanastahili kuangaliwa zaidi.
Bikini Atoll, inayojulikana sana kwa mavazi ya kuogelea yasiyo na maana, ilitamba ulimwenguni kote mnamo 1954 kutokana na majaribio ya chaji yenye nguvu maalum ya nyuklia.
Wamarekani, baada ya kuamua kujaribu muundo mpya wa silaha za atomiki, hawakuhesabu malipo. Matokeo yake, mlipuko huo ulikuwa na nguvu mara 2.5 zaidi kuliko ilivyopangwa. Wakazi wa visiwa vya karibu, pamoja na wavuvi wa Kijapani waliopatikana kila mahali, walikuwa wakishambuliwa.
Lakini halikuwa bomu la Marekani lenye nguvu zaidi. Mnamo 1960, bomu la nyuklia la B41 liliwekwa kwenye huduma, lakini halijawahi kufanyiwa majaribio kamili kutokana na nguvu zake. Nguvu ya malipo ilihesabiwa kinadharia, kwa hofu ya kulipuka silaha hiyo hatari kwenye tovuti ya majaribio.
Umoja wa Kisovieti, ambao ulipenda kuwa wa kwanza katika kila kitu, ulipata uzoefu mnamo 1961, uliitwa jina la utani "mama ya Kuzka."
Kujibu uhasama wa nyuklia wa Amerika, wanasayansi wa Soviet waliunda bomu lenye nguvu zaidi ulimwenguni. Ilijaribiwa kwenye Novaya Zemlya, iliacha alama yake katika karibu pembe zote za ulimwengu. Kulingana na kumbukumbu, tetemeko la ardhi kidogo lilisikika katika pembe za mbali zaidi wakati wa mlipuko huo.
Wimbi la mlipuko, bila shaka, baada ya kupoteza nguvu zake zote za uharibifu, liliweza kuzunguka Dunia. Hadi sasa, hili ndilo bomu la nyuklia lenye nguvu zaidi duniani lililoundwa na kujaribiwa na wanadamu. Bila shaka, kama mikono yake ingekuwa huru, bomu la nyuklia la Kim Jong-un lingekuwa na nguvu zaidi, lakini hana Dunia Mpya ya kulifanyia majaribio.
Kifaa cha bomu la atomiki
Wacha tuzingatie kifaa cha zamani sana, kwa ufahamu tu, kifaa cha bomu la atomiki. Kuna madarasa mengi ya mabomu ya atomiki, lakini hebu tuzingatie kuu tatu:
- uranium, kulingana na uranium 235, ililipuka kwanza juu ya Hiroshima;
- plutonium, kulingana na plutonium 239, ililipuka kwanza juu ya Nagasaki;
- thermonuclear, wakati mwingine huitwa hidrojeni, kulingana na maji mazito yenye deuterium na tritium, kwa bahati nzuri haitumiki dhidi ya idadi ya watu.
Mabomu mawili ya kwanza yanatokana na athari za mgawanyiko wa viini vizito kuwa vidogo kupitia mmenyuko wa nyuklia usiodhibitiwa, ikitoa kiasi kikubwa cha nishati. Ya tatu inategemea fusion ya nuclei hidrojeni (au tuseme isotopu zake za deuterium na tritium) na malezi ya heliamu, ambayo ni nzito kuhusiana na hidrojeni. Kwa uzito sawa wa bomu, uwezo wa uharibifu wa bomu ya hidrojeni ni mara 20 zaidi.
Ikiwa kwa uranium na plutonium inatosha kuleta pamoja misa kubwa zaidi kuliko ile muhimu (ambayo mmenyuko wa mnyororo huanza), basi kwa hidrojeni hii haitoshi.
Ili kuunganisha kwa uaminifu vipande kadhaa vya uranium kwenye moja, athari ya kanuni hutumiwa ambayo vipande vidogo vya uranium hupigwa kwenye kubwa. Gunpowder pia inaweza kutumika, lakini kwa kuegemea, vilipuzi vya nguvu ya chini hutumiwa.
Katika bomu ya plutonium, ili kuunda hali muhimu kwa mmenyuko wa mnyororo, vilipuzi huwekwa karibu na ingots zilizo na plutonium. Kwa sababu ya athari ya jumla, na vile vile mwanzilishi wa neutroni aliye katikati kabisa (berili iliyo na miligramu kadhaa za polonium), hali muhimu hupatikana.
Ina malipo kuu, ambayo haiwezi kulipuka yenyewe, na fuse. Ili kuunda hali ya muunganisho wa viini vya deuterium na tritium, tunahitaji shinikizo na halijoto isiyoweza kufikiria angalau hatua moja. Ifuatayo, mmenyuko wa mnyororo utatokea.
Ili kuunda vigezo vile, bomu ni pamoja na malipo ya nyuklia ya kawaida, lakini ya chini, ambayo ni fuse. Mlipuko wake huunda hali ya kuanza kwa mmenyuko wa nyuklia.
Ili kukadiria nguvu ya bomu la atomiki, kinachojulikana kama "TNT sawa" hutumiwa. Mlipuko ni kutolewa kwa nishati, mlipuko maarufu zaidi ulimwenguni ni TNT (TNT - trinitrotoluene), na aina zote mpya za milipuko ni sawa nayo. Bomu "Mtoto" - kilo 13 za TNT. Hiyo ni sawa na 13000.
Bomu "Fat Man" - kilotoni 21, "Tsar Bomba" - megatoni 58 za TNT. Inatisha kufikiria tani milioni 58 za vilipuzi zilizojilimbikizia tani 26.5, ndio uzito wa bomu hili.
Hatari ya vita vya nyuklia na majanga ya nyuklia
Ikionekana katikati ya vita mbaya zaidi ya karne ya ishirini, silaha za nyuklia zikawa hatari kubwa zaidi kwa wanadamu. Mara tu baada ya Vita vya Kidunia vya pili, Vita Baridi vilianza, ambavyo mara kadhaa vilikaribia kuwa mzozo kamili wa nyuklia. Tishio la matumizi ya mabomu ya nyuklia na makombora kwa angalau upande mmoja lilianza kujadiliwa nyuma katika miaka ya 1950.
Kila mtu alielewa na kuelewa kuwa hakuwezi kuwa na washindi katika vita hivi.
Ili kuidhibiti, juhudi zimefanywa na zinafanywa na wanasayansi na wanasiasa wengi. Chuo Kikuu cha Chicago, kwa kutumia mchango wa kutembelea wanasayansi wa nyuklia, wakiwemo washindi wa Tuzo ya Nobel, huweka Saa ya Siku ya Mwisho dakika chache kabla ya saa sita usiku. Usiku wa manane unaashiria janga la nyuklia, mwanzo wa Vita vya Kidunia mpya na uharibifu wa ulimwengu wa zamani. Kwa miaka mingi, mikono ya saa ilibadilika kutoka dakika 17 hadi 2 hadi usiku wa manane.
Pia kuna ajali kadhaa kuu zinazojulikana zilizotokea kwenye vinu vya nguvu za nyuklia. Maafa haya yana uhusiano usio wa moja kwa moja na silaha; mitambo ya nyuklia bado ni tofauti na mabomu ya nyuklia, lakini yanaonyesha kikamilifu matokeo ya kutumia atomi kwa madhumuni ya kijeshi. Kubwa zaidi yao:
- 1957, ajali ya Kyshtym, kutokana na kushindwa katika mfumo wa kuhifadhi, mlipuko ulitokea karibu na Kyshtym;
- 1957, Uingereza, kaskazini-magharibi mwa Uingereza, ukaguzi wa usalama haukufanywa;
- 1979, Marekani, kwa sababu ya uvujaji usiogunduliwa kwa wakati, mlipuko na kutolewa kutoka kwa kinu cha nyuklia kulitokea;
- 1986, msiba huko Chernobyl, mlipuko wa kitengo cha 4 cha nguvu;
- 2011, ajali katika kituo cha Fukushima, Japan.
Kila moja ya misiba hii iliacha alama nzito juu ya hatima ya mamia ya maelfu ya watu na kugeuza maeneo yote kuwa maeneo yasiyo ya kuishi na udhibiti maalum.
Kulikuwa na matukio ambayo karibu yagharimu kuanza kwa maafa ya nyuklia. Nyambizi za nyuklia za Soviet zimekuwa na ajali zinazohusiana na kinu mara kwa mara kwenye bodi. Wamarekani walirusha bomu la Superfortress likiwa na mabomu mawili ya nyuklia ya Mark 39, na mavuno ya megatoni 3.8. Lakini "mfumo wa usalama" ulioamilishwa haukuruhusu malipo kulipuka na janga liliepukwa.
Silaha za nyuklia za zamani na za sasa
Leo ni wazi kwa mtu yeyote kwamba vita vya nyuklia vitaharibu ubinadamu wa kisasa. Wakati huo huo, hamu ya kumiliki silaha za nyuklia na kuingia kwenye kilabu cha nyuklia, au tuseme, iliingia ndani kwa kugonga mlango, bado inasisimua akili za viongozi wengine wa serikali.
India na Pakistan ziliunda silaha za nyuklia bila ruhusa, na Waisraeli wanaficha uwepo wa bomu.
Kwa wengine, kumiliki bomu la nyuklia ni njia ya kuthibitisha umuhimu wao katika jukwaa la kimataifa. Kwa wengine, ni dhamana ya kutoingiliwa na demokrasia yenye mabawa au mambo mengine ya nje. Lakini jambo kuu ni kwamba hifadhi hizi haziingii kwenye biashara, ambazo ziliundwa kweli.
Video