Если ядерный взрыв прекращается после разрушения взрывного устройства, то механизм водородной бомбы продолжает работать и после перехода в плазменное агрегатное состояние. Ядерная (атомная) и термоядерная (водородная) бомбы очень похожи друг на друга. Lada Granta вернула себе «автомат»«Новости с колёс» №2839. Чем водородная бомба отличается от атомной Термоядерный синтез — процесс, который происходит во время детонации водородной бомбы — самый мощный тип доступной человечеству энергии.
Водородная против атомной. Что нужно знать о ядерном оружии
Взрывная сила атомной бомбы — такой, которая была сброшена на Хиросиму и Нагасаки, — это результат внезапного высвобождения энергии, которое происходит вследствие расщепления ядра тяжелого химического элемента, например, плутония. Это процесс деления. Через несколько лет после создания в США первой атомной бомбы, испытания которой прошли в штате Нью-Мексико, американцы разработали оружие, действие которого было основано на той же технологии, но с усовершенствованным процессом детонации для более сильного взрыва. Это оружие впоследствии получило название термоядерной бомбы. Процесс детонации такого оружия состоит из нескольких этапов и начинается с детонации атомной бомбы. В результате этого первого взрыва возникает температура в несколько миллионов градусов. Это создает достаточно энергии для сближения двух ядер настолько, чтобы они могли соединиться. Эта вторая стадия называется синтезом. Термоядерная бомба, действующая по принципу Теллера-Улама, состоит из двух ступеней: триггера и контейнера с термоядерным горючим. Триггер — это небольшой плутониевый ядерный заряд с усилением мощностью в несколько килотонн.
В результате начинается реакция слияния с выделением трития, который ещё лучше подходит для термоядерных реакций, также выделяется дополнительно литий, гелий и ещё больше энергии, чем при делении ядер. Также мощность термоядерной бомбы ограничена, разве что, больной фантазией конструктора. Стоит также отметить, что термоядерная реакция не создает дополнительного радиационного заражения территории, а повышенная мощность зарядов "разбрасывает" остатки реакции деления на большую площадь, чем обычная атомная бомба.
Четыре года спустя, 29 августа 1949 года, подобное оружие испытали в СССР. И хотя первенство в испытании подобного оружия осталось за Соединенными Штатами, взрыв на Семипалатинском полигоне всерьез напугал «вероятного противника»: СССР сумел сконструировать и испытать бомбу, пригодную к доставке к месту назначения на серийных дальних бомбардировщиках. Если бы наша страна не была настолько измотана Второй мировой войной, возможно, паритет был восстановлен еще быстрее. Ведь первые сведения об американском атомном проекте советская разведка сумела добыть еще в 1941 году, а с 1942-го был налажен стабильный канал их поступления непосредственно от участников разработки. С учетом того, что еще накануне войны в СССР над тематикой деления ядерных материалов работала целая плеяда ученых, а первый проект советской атомной бомбы появился еще в 1940 году благодаря Фрицу Ланге. Стремясь компенсировать отставание от США в сфере создания собственного атомного оружия, Советский Союз в первые послевоенные годы взял мощнейший разбег. Да, проект знаменитой РДС-1 — первой испытанной советской атомной бомбы аббревиатуру «изделия» в шутку расшифровывали как «Россия делает сама» — во многом был повторением американского. Решение идти этим путем принималось не от хорошей жизни: атомный паритет требовалось восстановить как можно скорее, в противном случае был риск получить Третью мировую войну почти сразу после Второй. О том, что бывшие союзники по Антигитлеровской коалиции прорабатывают подобные планы, Москва узнала от членов знаменитой «Кембриджской пятерки» в победном 1945-м, так что следовало спешить. Сумев создать собственную атомную бомбу, советские ученые немедленно перешли к работам по ее совершенствованию и усилению, а затем взялись и за разработку более мощного вида оружия — термоядерного. Насколько спешно велись эти работы, можно судить по такому примечательному факту. Первая советская термоядерная бомба — РДС-6с, пригодная для доставки к цели на стратегическом бомбардировщике, — испытана 12 августа 1953 года. А одиннадцать дней спустя на том же Семипалатинском полигоне в испытательных целях сбросили с бомбардировщика Ту-16 первую отечественную серийную атомную бомбу РДС-4. Догнать «Иви Майка» Чем термоядерная бомба отличается от атомной? В первую очередь тем, что в атомной бомбе взрывной эффект достигается за счет ускоренной цепной реакции деления, а в термоядерной — напротив, за счет сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза. С точки зрения теории термоядерное устройство можно сделать сколь угодно мощным даже в рамках относительно небольшого «изделия» что позднее и доказал Советский Союз, испытав свою Царь-бомбу.
История[ править править код ] Работа над созданием термоядерного оружия началась в 1946 году в США. Это было связано с тем, что мощность ядерного заряда, работающего только на принципе деления ядер, ограничивается десятками килотонн ТНТ. Поэтому гонка вооружений поставила задачу создания более мощного ядерного оружия, которое бы использовало энергию ядерного синтеза. Устройство, испытанное США в 1952 году, фактически не являлось бомбой, а представляло собой лабораторный образец, «3-этажный дом, наполненный жидким дейтерием», выполненный в виде специальной конструкции. Советские же учёные разработали именно бомбу — законченное устройство, пригодное к практическому военному применению [7]. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба — советская 58-мегатонная « царь-бомба », взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв впоследствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового тампера на урановый [8]. Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном «Новая Земля». Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила [9] ; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Основная статья: История создания схемы Теллера — Улама Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру осенью 1941 года [10] , в самом начале Манхэттенского проекта. Значительную часть своей работы в ходе Манхэттенского проекта Теллер посвятил работе над проектом бомбы синтеза, в некоторой степени пренебрегая собственно атомной бомбой. Его ориентация на трудности и позиция «адвоката дьявола» в обсуждениях проблем заставили Оппенгеймера увести Теллера и других «проблемных» физиков на запасной путь. Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта синтеза сделал сотрудник Теллера Станислав Улам. Для инициирования термоядерного синтеза Улам предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы. Эти предложения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость. Исходя из этого, Теллер предположил, что рентгеновское и гамма-излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию обжатие и инициировать термоядерную реакцию.
Термоядерная бомба и ядерная отличия
Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной. Далеко не каждому обывателю известно, чем именно отличается атомная бомба от водородной. Водородная бомба – это термоядерный боеприпас комбинированного действия, использующий оба указанных принципа ядерных реакций.
Евгений Пожидаев: Ядерные мифы и атомная реальность
Разница в том, что современные термоядерные боеприпасы — это не многомегатонные монстры, вроде «Царь-бомбы», а системы мощностью в сотни килотонн, как РДС-6с. Основное физическое отличие ядерного взрывного устройства с термоядерным усилением от термоядерного взрывного устройства в том, что большая часть от общего выделения энергии в таком ядерном взрывном устройстве с усилением приходится на основной заряд делящегося. Главное отличие водородной бомбы от ядерной заключается в том, что она использует два этапа реакции: сначала происходит ядерное деление, а затем ядерный синтез.
Принцип работы атомной бомбы
| Чем водородная бомба отличается от атомной? | В свою очередь, в водородной бомбе энергия высвобождается в результате реакции термоядерного синтеза тяжёлого водорода — дейтерия и трития — и получения более тяжёлых элементов. |
| Чем водородная бомба отличается от атомной? | Аргументы и Факты | Атомная сильно слабее термоядерной бомбы, а также отличается самим процессом того, как происходит взрыв. |
В чем разница между атомной, водородной и нейтронной бомбой?
| Литературные дневники / Проза.ру | Чем водородная бомба отличается от атомной? |. |
| Водородная бомба и ядерная бомба отличия | Основное различие между атомной и водородной бомбой состоит в том, что водородная бомба управляется синтезом изотопов водорода, тогда как изотопы урана или плутония выбираются для реакции атомного деления. |
Сборник ответов на ваши вопросы
это два различных типа ядерных боеприпасов, которые имеют разные принципы работы и поразительные характеристики. Атомная, водородная, термоядерная и нейтронная бомбы — в чем фактическая разница между этими видами ядерного оружия? Царь-бомба была исключительно демонстрацией неограниченной мощности ядерного оружия массового поражения. Рассматривая, чем отличаются ядерная атомная и водородная бомбы, стоит отметить данный пункт.
Чем отличается атомная бомба от ядерной?
| В чем отличия между атомной и водородной бомбой, какой взрыв мощнее | Ядерной (атомной) бомбой принято называть такое устройство взрывного типа, где основная доля высвобождаемой энергии при взрыве выделяется за счёт ядерной реакции деления, а водородной (термоядерной) — такое. |
| Зона поражения — вся планета: почему атомные бомбы такие мощные? | В свою очередь, в водородной бомбе энергия высвобождается в результате реакции термоядерного синтеза тяжёлого водорода — дейтерия и трития — и получения более тяжёлых элементов. |
| В чем разница между атомной и ядерной бомбой? | Водородная или термоядерная бомба работает на синтезе слиянии ядер дейтерия Н3 выделяется огромное количество м термоядерной бомбы является плутониевая бомба. |
| В чем разница между атомной, водородной и нейтронной бомбой? | Принцип работы атомной и водородной бомб. Конструкция ядерного заряда. |
Евгений Пожидаев: Ядерные мифы и атомная реальность
Хотя все они разрушительны, они различаются по своей взрывной силе, механизмам детонации и радиационному воздействию. Атомные бомбы, также известные как бомбы деления, были первым ядерным оружием, разработанным людьми. Они работают по принципу ядерного деления, то есть процесса расщепления тяжелых атомных ядер на более легкие путем бомбардировки их нейтронами. Когда критическая масса делящегося материала, такого как уран-235 или плутоний-239, собирается вместе, начинается цепная реакция, высвобождающая огромное количество энергии в виде тепла, взрыва и излучения. Энергия, выделяемая атомной бомбой, эквивалентна тысячам тонн тротила, этого достаточно, чтобы сровнять с землей целые города и убить миллионы людей. Первая атомная бомба была взорвана 16 июля 1945 года в Аламогордо, штат Нью-Мексико, Соединенными Штатами в рамках Манхэттенского проекта. Бомба по прозвищу «Тринити» имела взрывную мощность около 20 килотонн в тротиловом эквиваленте и произвела огненный шар, который был виден за много миль. Вторые и последние атомные бомбы, когда-либо использовавшиеся в военных действиях, были сброшены Соединенными Штатами над японскими городами Хиросима и Нагасаки 6 и 9 августа 1945 года соответственно, в результате чего мгновенно погибло около 200 000 человек, а из-за радиации возникли долгосрочные последствия для здоровья. Водородные бомбы, также известные как термоядерные бомбы, намного мощнее атомных бомб и основаны на другом типе ядерной реакции, называемой синтезом. Слияние происходит, когда два легких атомных ядра, таких как изотопы водорода дейтерий и тритий, сливаются вместе, образуя более тяжелое ядро, высвобождая при этом огромное количество энергии.
Большинство строений в радиусе 800 метров от эпицентра взрыва будут разрушены или сильно повреждены. Смерть также может наступить от огненной бури. В Хиросиме, например, она охватила 11,4 квадратных километра. Выжившим в районе взрыва не смогут оказать помощь, поскольку попасть в зону бедствия будет сложно из-за высокой радиации. Сами пострадавшие будут нести на себе радиоактивную пыль. Радиоактивные осадки Бомбы, сброшенные на Японию, вызвали локальные радиоактивные осадки. Современное термоядерное оружие выбрасывает радиоактивный материал высоко в стратосферу, что может привести к осадкам по всему миру. Макет бомбы «Малыш», сброшенной на Хиросиму. Источник: U.
National Archives Риск радиоактивных осадков наиболее высок в течение 48 часов после взрыва. За это время область, которая первоначально подвергалась воздействию 1000 рентген в час, будет подвергаться только 10 рентгенам в час.
Правительство США Первый признак - ярчайшая вспышка в радиусе десятков километров, которую видно даже при ярком солнце. Смотреть на нее нельзя - можно ослепнуть. Появляется огненный шар, также более яркий, чем солнце. Смотреть на него также запрещено! Шар идет вверх и становится более бледным, через несколько секунд превращаясь в клубящееся облако.
За шаром с земли поднимается столб пыли и дыма - так возникает знаменитый ядерный гриб. Слышны громкие звуки, похожие на гром. Наблюдается ударная волна - более сильная, чем при обычном взрыве. Что делать при ядерном взрыве? Прежде всего - нельзя смотреть на взрыв, чтобы не ослепнуть. Так вы защитите глаза от светового излучения. Спастись от ударной волны можно в подвале с железобетонными перекрытиями или в убежище, в метро.
Причем оказаться там лучше заранее, так что направляться в укрытие необходимо сразу же после того, как станет известно об угрозе. Разумнее спрятаться в складках местности, например, в кювете.
Вторичный термоядерный заряд в первых, еще непромышленных образцах, был из жидкого дейтерия, несколько позднее он стал твердым из химического соединения под названием дейтерид лития. Дело в том, что в промышленности давно используется гидрид лития LiH для безбалонной транспортировки водорода. Разработчики бомбы эта идея сначала была использована в СССР просто предложили брать вместо обычного водорода его изотоп дейтерий и соединять с литием, поскольку с твердым термоядерным зарядом выполнить бомбу гораздо проще. По форме вторичный заряд представлял собой цилиндр, помещенный в контейнер со свинцовой или урановой оболочкой. Между зарядами находится щит нейтронной защиты.
Пространство, между стенками контейнера с термоядерным топливом и корпусом бомбы заполнено специальным пластиком, как правило, пенополистиролом. Сам корпус бомбы выполнен из стали или алюминия. Эти формы изменились в последних конструкциях, таких как показанная на рисунке ниже. В ней первичный заряд сплюснут, как арбуз или мяч в американском футболе, а вторичный заряд - сферический. Такие формы гораздо более эффективно вписываются во внутренний объем конических ракетных боеголовок. Последовательность термоядерного взрыва Когда первичная атомная бомба детонирует, то в первые мгновения этого процесса генерируется мощное рентгеновское излучение поток нейтронов , которое частично блокируется щитом нейтронной защиты, и отражается от внутренней облицовки корпуса, окружающего вторичный заряд, так что рентгеновские лучи симметрично падают на него по всей его длине. На начальных этапах термоядерной реакции нейтроны от атомного взрыва поглощаются пластиковым заполнителем, чтобы не допустить чересчур быстрого разогрева топлива.
Рентгеновские лучи вызвают появление вначале плотной пластиковой пены, заполняющей пространство между корпусом и вторичным зарядом, которая быстро переходит в состояние плазмы, нагревающей и сжимающей вторичный заряд. Кроме того, рентгеновские лучи испаряют поверхность контейнера, окружающего вторичный заряд. Симметрично испаряющееся относительно этого заряда вещество контейнера приобретает некоторый импульс, направленный от его оси, а слои вторичного заряда согласно закону сохранения количества движения получают импульс, направленный к оси устройства. Принцип здесь тот же, что и в ракете, только если представить, что ракетное топливо разлетается симметрично от ее оси, а корпус сжимается внутрь. В результате такого сжатия термоядерного топлива, его объем уменьшается в тысячи раз, а температура достигает уровня начала реакции слияния ядер. Происходит взрыв термоядерной бомбы. Реакция сопровождается образованием ядер трития, которые сливаются с ядрами дейтерия, изначально имеющимися в составе вторичного заряда.
Первые вторичные заряды были построены вокруг стержневого сердечника из плутония, неофициально называемого "свечой", который вступал в реакцию ядерного деления, т. В настоящее время считается, что более эффективные системы сжатия устранили «свечу», позволяя дальнейшую миниатюризацию конструкции бомбы. Операция Плющ Так назвались испытания американского термоядерного оружия на Маршалловых островах в 1952 г. Она называлась Плющ Майк и была построена по типовой схеме Теллера-Улама. Ее вторичный термоядерный заряд был помещен в цилиндрический контейнер, представляющий собой термически изолированный сосуд Дьюара с термоядерным топливом в виде жидкого дейтерия, вдоль оси которого проходила «свеча» из 239-плутония. Дьюар, в свою очередь, был покрыт слоем 238-урана весом более 5 метрических тонн, который в процессе взрыва испарялся, обеспечивая симметричное сжатие термоядерного топлива. Контейнер с первичным и вторичным зарядами был помещен в стальной корпус 80 дюймов шириной и 244 дюйма длиной со стенками в 10-12 дюймов толщиной, что было крупнейшим примером кованого изделия до того времени.
Внутренняя поверхность корпуса был выстлана листами свинца и полиэтилена для отражения излучения после взрыва первичного заряда и создания плазмы, разогревающей вторичный заряд. Все устройство весило 82 тонны. Вид устройства незадолго до взрыва показан на фото ниже. Первое испытание термоядерной бомбы состоялось 31 октября 1952 г. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны. Аттол Эниветок, на котором он был произведен, был полностью разрушен. Момент взрыва показан на фото ниже.
Из описания выше становится ясно, что американцами на Эниветоке была взорвана собственно не бомба, как вид готового к применению боеприпаса, а скорее лабораторное устройство, громоздкое и весьма несовершенное. Советские же ученые, несмотря на небольшую мощность всего 400 кг, испытали вполне законченный боеприпас с термоядерным топливом в виде твердого дейтерида лития, а не жидкого дейтерия, как у американцев. Кстати, следует отметить, что в составе дейтерида лития используется только изотоп 6 Li это связано с особенностями прохождения термоядерных реакций , а в природе он находится в смеси с изотопом 7 Li. Поэтому были построены специальные производства для разделения изотопов лития и отбора только 6 Li. Достижение предельной мощности Затем последовало десятилетие непрерывной гонки вооружений, в течение которого мощность термоядерных боеприпасов непрерывно возрастала. Наконец, 30. Этот трехступенчатый боеприпас разрабатывался на самом деле как 101,5-мегатонная бомба, но стремление снизить радиоактивное заражение территории заставило разработчиков отказаться от третьей ступени мощностью в 50 мегатонн и снизить расчетную мощность устройства до 51,5 мегатонн.
При этом 1,5 мегатонны составляла мощность взрыва первичного атомного заряда, а вторая термоядерная ступень должна была дать еще 50. Реальная мощность взрыва составила до 58 мегатонн. Внешний вид бомбы показан на фото ниже. Последствия его были впечатляющими. Несмотря на весьма существенную высоту взрыва в 4000 м, невероятно яркий огненный шар нижним краем почти достиг Земли, а верхним поднялся до высоты более 4,5 км. Давление ниже точки разрыва было в шесть раз выше пикового давления при взрыве в Хиросиме. Вспышка света была настолько яркой, что ее было видно на расстоянии 1000 километров, несмотря на пасмурную погоду.
Один из участников теста увидел яркую вспышку через темные очки и почувствовал последствия теплового импульса даже на расстоянии 270 км. Фото момента взрыва показано ниже. При этом было показано, что мощность термоядерного заряда действительно не имеет ограничений. Ведь достаточно было выполнить третью ступень, и расчетная мощность была бы достигнута. А ведь можно наращивать число ступеней и далее, так как вес «Царь-бомбы» составил не более 27 тонн. Вид этого устройства показан на фото ниже. После этих испытаний многим политикам и военным как в СССР, так и в США стало ясно, что наступил предел гонки ядерных вооружений и ее нужно остановить.
Сегодня термоядерные бомбы России продолжают служить сдерживающим фактором для тех, кто стремится к мировой гегемонии. Будем надеяться, что они сыграют свою роль только в виде средства устрашения и никогда не будут взорваны. Однако все, что мы могли почерпнуть из предыдущего текста, говорит о взрывном характере таких процессов. Тогда почему Солнце не взрывается как термоядерная бомба? Дело в том, что ядра дейтерия сами образуются в результате слияния двух ядер водорода, да не просто слияния, а с распадом одного из протонов на нейтрон, позитрон и нейтрино т. При этом образующиеся ядра дейтерия распределены по объему солнечного ядра довольно равномерно. Поэтому при её огромных размерах и массе отдельные и редкие очаги термоядерных реакций относительно небольшой мощности как бы размазаны по всему его ядру Солнца.
Выделяемого при этих реакциях тепла явно недостаточно, чтобы мгновенно выжечь весь дейтерий в Солнце, но хватает для его нагрева до температуры, обеспечивающей жизнь на Земле. В 1961 году был произведен самый мощный взрыв водородной бомбы. Утром 30 октября в 11 ч. Советский Союз провел испытание самого мощного в истории термоядерного устройства. Даже в "половинном" варианте а максимальная мощность такой бомбы составляет 100 мегатонн энергия взрыва десятикратно превышала суммарную мощность всех взрывчатых веществ, использованных всеми воюющими сторонами за годы Второй мировой войны включая атомные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. Ударная волна от взрыва трижды обогнула земной шар, первый раз - за 36 ч. Световая вспышка была настолько яркой, что, несмотря на сплошную облачность, была видна даже с командного пункта в поселке Белушья Губа отдаленном от эпицентра взрыва почти на 200 км.
Грибовидное облако выросло до высоты 67 км. К моменту взрыва, пока на огромном парашюте бомба медленно опускалась с высоты 10500 до расчетной точки подрыва, самолет-носитель Ту-95 с экипажем и его командиром майором Андреем Егоровичем Дурновцевым уже был в безопасной зоне. Командир возвращался на свой аэродром подполковником, Героем Советского Союза. В заброшенном поселке - 400 км от эпицентра - были порушены деревянные дома, а каменные лишились крыш, окон и дверей. На многие сотни километров от полигона в результате взрыва почти на час изменились условия прохождения радиоволн, и прекратилась радиосвязь.