это два различных типа ядерных боеприпасов, которые имеют разные принципы работы и поразительные характеристики. Далеко не каждому обывателю известно, чем именно отличается атомная бомба от водородной. Основное отличие радиологического оружия от ядерного заключается в том, что последнее имеет сразу пять поражающих факторов, а грязная бомба наносит ущерб только радиационным заражением.
«Ничего подобного у США не было»: какую роль в истории СССР сыграло появление водородного оружия
Впервые за много лет политики всерьез говорят о ядерном оружии — главном объекте тревог эпохи холодной войны. Впрочем, Россия готова к атомному противостоянию: ее ядерный арсенал остается самым мощным в мире. В него входят не только проверенные временем советские ракеты, но и совершенно новые разработки, способные преодолеть любую оборону противника. О самом грозном оружии, которое гарантирует безопасность государства, рассказываем в рамках проекта «Оружие России: на страже Родины». Раннее утро, которое только на первый взгляд кажется безмятежным. Именно сегодня решается судьба планеты — и будущее гонки ядерных вооружений, которая длится уже четвертое десятилетие. Но боевому расчету ракетного комплекса «Пионер» на полигоне Капустин Яр в Астраханской области не до мыслей о геополитике. С пункта управления только что пришла команда начать подготовку пуска баллистической ракеты 15Ж45.
Снаряд, способный нести ядерный заряд, легко преодолевает тысячи километров. Его попадание в цель — гарантия атомного апокалипсиса. Активацию «Пионера» спровоцировали донесения разведки: в сторону СССР движется ракета — вероятно, начиненная ядерным зарядом. Мучительные, бесконечно тянущиеся секунды проверки данных и, наконец, поступающее на Капустин Яр подтверждение. По противнику необходимо нанести ответно-встречный удар — и тем самым вступить в самую страшную войну в истории человечества. Офицеры расчета, тревожно переглянувшись, оставляют сомнения. Пуск 15Ж45 произведен.
В те же минуты команду на пуск баллистической ракеты Р-29М получает экипаж атомной подводной лодки К-92. Ее дежурство в акватории Баренцева моря таким образом становится боевым не на словах, а на деле. В замкнутом пространстве субмарины тоже ощущается предчувствие апокалипсиса. Параллельно кипит работа и на главном советском космодроме. В центре управления полетами Байконура мгновенно отреагировали на звонок из штаба. Времени на раздумья у расчета стратегических ракет уже не было. Крыши двух шахтных пусковых установок медленно раздвигаются, и пара 40-тонных УР-100 взмывает в воздух.
Пролетев несколько тысяч километров, все выпущенные ракеты достигают своих целей. Но апокалипсиса не случилось: в Москве и Нью-Йорке , Токио и Лондоне миллионы людей спали спокойно, а утром начали свой день так, как будто ничего не произошло. Потрясены событиями 18 июня 1982 года были только в генеральных штабах стран НАТО. Шок от успеха испытаний советского атомного оружия был колоссальным. В мировую историю этот день вошел под названием «семичасовая ядерная война» В общей сложности в тот судьбоносный день советскими войсками было выпущено девять баллистических ракет, противоракет и ракет-носителей, которые перед этим вывели в космос спутники-разведчики. Формально цель мероприятия была простой: отработать действия разных элементов советской ядерной триады на случай удара врага. Уже спустя несколько месяцев после учений США начали работать над новой системой противоракетной обороны.
План американских военных получил название «Стратегическая оборонная инициатива» СОИ. Куда больше, впрочем, она известна под своим народным названием «Звездные войны». Как раз в то время в кинотеатрах всего мира шла заключительная часть классической трилогии Джорджа Лукаса «Звездные войны. Эпизод 6: Возвращение Джедая». Конечно, строить «Звезды смерти» в Америке не собирались, но в центре стратегии тем не менее лежала идея разместить в космосе системы противоракетной обороны. Угроза применения баллистических ракет с ядерными боеголовками должна быть полностью ликвидирована. Новая система противоракетной обороны будет надежно защищать американских граждан от советского ядерного удара», — заявил президент США Рональд Рейган в марте 1983 года.
В том же 1983 году Америка решила ответить на «семичасовую ядерную войну» демонстрацией своей военной силы. Испытания, проходившие под названием «Гордый пророк», развернулись сразу на нескольких континентах. Эксперты Пентагона и аналитических центров прорабатывали сразу несколько сценариев развития событий. Один предполагал ядерный удар по Москве. По другому плану большая группировка американских наземных войск вторгалась в Восточную Европу. Впрочем, все варианты при ближайшем рассмотрении оказались провальными. Бомбардировка Москвы была обречена на отражение мощнейшим кольцом ПВО, окружавшим столицу.
Американские военные прорабатывали самые разные варианты, но итог при каждом из них оказывался одним и тем же: Москва оставалась в безопасности и наносила ответный ядерный удар Был отметен и сценарий с наземным вторжением: даже самая большая группировка из тех, что могли собрать в НАТО, по численности уступала Советской армии. Наступление против превосходящих по силам войск было признано бесперспективным. Вся американская стратегия, построенная на концепции превентивного удара по противнику, оказалась несостоятельной. По всем заключениям экспертов, варианта, при котором НАТО удалось бы избежать ответного пуска советских ракет, не существовало. Это была бы катастрофа. Полмиллиарда человек оказались бы убиты из-за первоначальных обменов ударами. Еще больше людей умерли бы впоследствии от радиации и голода.
НАТО больше не было бы. Почти все Северное полушарие стало бы непригодными для проживания на десятилетия Пол Брэкенпрофессор Йельского университета Смертельная гонка События 1982 и 1983 годов стали кульминацией процесса, который начался еще до окончания Второй мировой войны. Так в потсдамском дворце Цецилиенхоф в 07:30 вечера 24 июля 1945 года началась настоящая гонка ядерных вооружений XX века. На тот момент проект «Манхэттен» уже был на финальной стадии.
Заказать хостинг, выбрав подходящий тарифный план или заказать установку выделенного сервера. Заказать создание сайта у нашего специалиста. Мы можем предложить вам создание сайта любой сложности. Первый шаг вы уже сделали, зарегистрировав доменное имя.
Сжатие и нагрев инициируют термоядерную реакцию, а плутониевый стержень играет роль "запальной свечи", продуцируя нейтроны для превращения лития в тритий. Металлический корпус может быть из вольфрама, и не добавляет ни энергии взрыву, ни радиоактивного заражения, а может быть из необогащённого или слабообогащённого урана, что увеличивает мощность взрыва и создаёт мощное заражение "грязная бомба" - впрочем, так именуют и радиологическую бомбу, в которой реакции деления или синтеза нет, а просто разбрасываются обычным химическим взрывом изотопы. Можно также использовать кобальт, что породит крайне радиоактивный изотоп Кобальт-60. Такая бомба предлагалась для превращения территорий в недоступные например, на советско-корейской границе во время войны в Корее , но ни использована, ни даже испытана на полигоне она не была. Нейтронная бомба - это маломощная термоядерная бомба с увеличенным нейтронным выходом по некоторым сведениям - на дейтерии и тритии, а не на дейтриде лития и без плутониевого стержня. При обычном атомном взрыве этой же мощности аналогичное расстояние будет равняться 360 м.
То есть наоборот, из двух легких атомов получается один тяжелый. Изотопы водорода дейтерий и тритий на выходе дают гелий и еще более колоссальное количество энергии. Мощность водородной бомбы обычно где-то в тысячу раз больше, чем атомной. Кстати, внутри водородной бомбы стоит атомная бомба. Она служит для нее запалом. Вот такой вот ужас. Нейтронная бомба - это бомба, которая не помню как устроена, но единственный ее поражающий фактор - это излучение нейтронов.
Самая мощная бомба в мире. Какая бомба сильнее: вакуумная или термоядерная?
Водородной бомбы, которая также называется термоядерной оружием или водородной бомбы, это оружие, которое получает свое взрывное устройство и разрушительную силу от ядерного синтеза. Чем водородная бомба отличается от атомной Термоядерный синтез — процесс, который происходит во время детонации водородной бомбы — самый мощный тип доступной человечеству энергии. Чем водородная бомба отличается от атомной? Атомная бомба и водородная бомбы являются мощным оружием, которое использует ядерные реакции в качестве источника взрывной энергии.
В чём разница между атомной и водородной бомбой?
Что мощнее: ядерная или водородная бомба? Пока ученые ломали голову над тем, как пустить атомную энергию полученную в процессе термоядерного синтеза водорода в мирные цели, военные уже провели не с один десяток испытаний. Выяснилось, что заряд в несколько мегатонн водородной бомбы мощнее атомной в тысячи раз. Даже трудно представить, что было бы с Хиросимой да и с самой Японией , если бы в брошенной на нее 20-ти килотонной бомбе был водород. Рассмотрим мощную разрушительную силу, которая получается при взрыве водородной бомбы в 50 мегатонн: Огненный шар: диаметр в 4,5 -5 километра в диаметре. Звуковая волна: взрыв можно услышать, находясь на расстоянии в 800 километров. Энергия: от освобожденной энергии, человек может получить ожоги кожного покрова, находясь от эпицентра взрыва до 100 километров.
Ядерный гриб: высота более 70 км в высоту, радиус шапки — около 50 км. Атомные бомбы такой мощности еще ни разу не взрывали. Есть показатели бомбы сброшенной на Хиросиму в 1945 году, но своими размерами она значительно уступала водородному разряду описанному выше: Огненный шар: диаметр около 300 метров. Ядерный гриб: высота 12 км, радиус шапки — около 5 км. Сейчас на вооружении ядерных держав стоят именно водородные бомбы.
Результатом столкновений становится слияние ядер, и как следствие, образование ядер более тяжёлого элемента — гелия. Реакции такого типа именуют термоядерным синтезом, для них характерно выделение колоссального количества энергии.
Законы физики объясняют энерговыделение при термоядерной реакции следующим образом: часть массы лёгких ядер, участвующих в образовании более тяжёлых элементов, остаётся незадействованной и превращается в чистую энергию в колоссальных количествах. Именно поэтому наше небесное светило теряет приблизительно 4 млн т. Изотопы водорода Самым простым из всех существующих атомов является атом водорода. В его состав входит всего один протон, образующий ядро, и единственный электрон, вращающийся вокруг него. В результате научных исследований воды H2O , было установлено, что в ней в малых количествах присутствует так называемая «тяжёлая» вода. Она содержит «тяжёлые» изотопы водорода 2H или дейтерий , ядра которых, помимо одного протона, содержат так же один нейтрон частицу, близкую по массе к протону, но лишённую заряда. Науке известен также тритий — третий изотоп водорода, ядро которого содержит 1 протон и сразу 2 нейтрона.
Для трития характерна нестабильность и постоянный самопроизвольный распад с выделением энергии радиации , в результате чего образуется изотоп гелия.
Выяснилось, что заряд в несколько мегатонн водородной бомбы мощнее атомной в тысячи раз. Даже трудно представить, что было бы с Хиросимой да и с самой Японией , если бы в брошенной на нее 20-ти килотонной бомбе был водород.
Рассмотрим мощную разрушительную силу, которая получается при взрыве водородной бомбы в 50 мегатонн: Огненный шар: диаметр в 4,5 -5 километра в диаметре. Звуковая волна: взрыв можно услышать, находясь на расстоянии в 800 километров. Энергия: от освобожденной энергии, человек может получить ожоги кожного покрова, находясь от эпицентра взрыва до 100 километров.
Ядерный гриб: высота более 70 км в высоту, радиус шапки — около 50 км. Атомные бомбы такой мощности еще ни разу не взрывали. Есть показатели бомбы сброшенной на Хиросиму в 1945 году, но своими размерами она значительно уступала водородному разряду описанному выше: Огненный шар: диаметр около 300 метров.
Ядерный гриб: высота 12 км, радиус шапки — около 5 км. Сейчас на вооружении ядерных держав стоят именно водородные бомбы. Кроме того, что они опережают по своим характеристикам своих «малых братьев», они значительно дешевле в производстве.
Принцип действия водородной бомбы Разберем пошагово, этапы приведения в действие водородных бомб: Детонация заряда.
Происходит еще один атомный взрыв действующий наподобие «запальной свечи» и вызывающий еще большее увеличивает дав- ления и температуры в центре капсулы, делая их достаточными для разжигания термо- ядерной реакции. Урановый корпус мешает выходу теплового излучения за его пределы, значительно увеличивая эффективность горения. Температуры, возникающие в ходе термоядерной реакции многократно превышают образующиеся при цепном делении до 300 млн. Все это происходит примерно за несколько сотен нано- секунд. Описанная выше последовательность процессов на этом заканчивается, если корпус заряда изготовлен из вольфрама или свинца.
Однако если изготовить его из U-238 то образующиеся при синтезе быстрые нейтроны, вызывают деление ядер U-238. Деление одной тонны U-238 дает энергию, эквивалентную 18 Мт. При этом обраэуется много радиоактивных продуктов деления. Все это и составляет радиоактивные осадки, сопровождающие взрыв водородной бомбы. Чисто термоядерные заряды создают значи- тельно меньшее заражение обусловленное только взрывом триггера. Для дальнейшего увеличения величины заряда можно использовать энергию второй ступени для сжатия третьей.
На каждой стадии в таких устройствах возможно усиление мощности в 10-100 раз. Модель требовала большого количества трития, и для его производства американцы построили новые реакторы. Работы шли в большой спешке, ведь Советский Союз к тому времени уже создал атомную бомбу. Штатам оставалось только надеяться, что СССР пошел по украденному Фуксом тупиковому пути который был арестован в Англии в январе 1950г. И эти надежды оправдались. Первые термоядерные устройства были взорваны в ходе операции Greenhouse Оран- жерея на атолле Эниветок Маршалловы острова.
Операция включала четыре испытания. В ходе первых двух «Dog» и «Easy» в апреле1951г. Это был чисто исследовательский эксперимент по изучению термоядерного горения дейтерия. Устройство представляло собой ядерный заряд в виде тора 2,6м. Выход энергии от синтеза в этом устройстве очень невелик по сравнению с выходом энергии от деления ядер урана. В нем в качестве термоядерного топлива использова- лась смесь дейтерия с тритием, охлажденная до жидкого состояния, и находящаяся внутри ядра из обогащенного урана.
Устройство создавалось для испытания принципа увеличения мощности атомного заряда за счет дополнительных нейтронов возникающих в реакции синтеза. Эти нейтроны, попадая в зону реакции деления, увеличивали их интенсивность увеличивалась доля ращепившихся ядер урана а следовательно и силу взрыва. Для ускорения разработок в июле 1952г. Лоуренса в Калифорнии. Это было первое устройство, созданное по принципу Теллера-Улама. Весило оно около 80т.
Термоядерное горю- чее дейтерий — тритий находилось в жидком состоянии при температуре, близкой к абсолютному нулю в дьюаровском сосуде по центру которого проходил плутониевый стр- ежень. Сам сосуд окружал корпус-толкатель из природного урана, массой более 5т. Целиком сборка помещалась в огромную стальную оболочку, 2м. Эксперимент стал промежуточным шагом амери- канских физиков на пути к созданию транспортабельного водородного оружия. В этом плане впереди оказались советские ученые, использовавшие дейтерид Li6 уже в первой советской термоядерная бомбе испытанной в августе 1953г. Американский же завод по производ- ству Li6 в Ок-Ридже был пущен в эксплуатацию только к середине 1953г.
После операции «Ivy Mike» оба ядерных центра в Лос- Аламосе и Калифорнии приступили к спешной разработке более компактных зарядов с использованием дейтерида лития, которые возможно было бы применять в боевых усло- виях. В 1954г. Однако для скорейшего оснащения вооруженных сил новым ору- жием три типа устройств, были сразу, без испытаний, изготовлены малой серией по 5 изделий. Одним из них стла бомба EC-16 ее испытание под именем «Jughead» планиро- валось провести в ходе операции «Castle». Это была транспортабельная версия криогенной системы «Mike» масса бомбы 19т. Но после первых успеш- ных испытаний устройств с дейтеридом лития EC-16 моментально устарела и даже не испытывалась.
Такое горючие применялось в США впервые поэтому мощность взрыва сильно превысила ожидаемую в 4-8Мт. Причина неожиданно высокой мощности состояла в Li7 который по ожиданиям должен был быть достаточно инертным, но в действительности при поглощении быстрых нейтронов атом Li7 тоже делился на тритий и гелий. Этот «незапланированный» тритий и обеспечил 2-х крат- ное усиление мощности. Кратер от взрыва получился 2км. Масса устройства составляла 10. Успешный результат первого испытаня привел к отказу от криогенных проектов «Jughead» EC-16 и «Ramrod» криогенного близнеца устройства «Morgenstern».
Из-за дефицита обогащенного Li6 в следующем испытани «Castle Romeo» исполь- зовался заряд из природного 7. Термоядерное устройство под именем «Runt I» было взорвано 26 Марта 1954г. Одновременно это было контрольное испытание термоядерной бомбы получившей обозначение EC-17. Мощность взрыва составила 11Мт. Как и в случае с «Bravo», выделившаяся мощность намного превысила ожидаемые 1. Масса устройства - 18т.
Энерговыделение — 6,9 Мт. Взрыв оставил на дне лагуны кратер 100м. Масса устройства — 12,5 т. Испытание было неудачным. Вместо планировавшейся 1Мт. Это произошло из-за того, что нейтронный поток от триггера достиг второй ступени, пред- варительно разогрев ее и помешав эффективному обжатию.
Остальные изделия, испытан- ные в «Castle», содержали бор-10, служащий хорошим поглотителем нейтронов и снижа- ющим эффект предварительного разогрева термоядерного топлива. Это дало прибавку мощности в 2. Мощность взрыва составила 13. Масса «Runt II» 17,8т. Вклю- чение в график испытания этого заряда произошло из-за чрезвычайного успеха «Castle Romeo» и исключения испытаний устройств «Ramrod» и «Jughead». По сравнению с весом остальных зарядов, эта бомба выглядит совсем небольшой масса - 2.
Первона- чально она разрабатывалось как чисто атомная бомба с мощностью в диапазоне сотен килотонн в которой применялось радиационное обжатие одного атомного заряда другим. Идея была сохранена но в проект добавили термоядерное горючее для увеличения мощ- ности. Проект выиграл в весе, но применение в нем дорогого и отсутствующего на тот момент в должных количествах материала - высокообогащенного лития сдерживало его производство до 1955г. Таким образом на вооружение США уже в 1954г поступили в ограниченном коли- честве первые термоядерные бомбы. Это были огромные и тяжелые мастодонты ЕС-14 «Alarm Clock» масса 14т. Эти заряды изготовлены сериями по 5 шт.
Термоядерная бомба Mk. Взять ее в полет мог только B-36. Для ее эксплуатации требовались специальные машины, средства и приспособления. Подве- сить ее в самолет могли лишь на одной авиабазе, что было крайне неудобно и снижало гибкость применения этого оружия. Поэтому все пять Mk. После операции «Castle» было развернуто серийное производство новых термоя- дерных зарядов, начавших поступать на вооружение в 1955г.
Серийная версия «Zombie» «Castle Nectar» - Mk. В 1955- 1957гг. В 1955 — 56гг. Наследник «Castle Yankee» - Mk. В 1954-55 гг. В 1956г.
Энерговыделение составило 3. Важное отличие этого заряда от испытанных ранее то, что он был сразу конструктивно оформлен в виде авиабомбы и впервые в США было произведено бом- бометание термоядерного устройства с самолета. Самая мощная американская бомба была разработана по программе B-41. Работы начались в 1955г. Прототипы бомбы TX-41, ис- пытывался в тестах "Sycamore", "Poplar" и "Pine" операции "Hardtack" на полигоне в Тихом океане, между 31 маем и 27 июлем 1958г. В результете была создана самая мощная американская термоядерная бомба Mk.
Она имела ширину 1,3м. За период 1960-62гг. Этот трехступенчатый термоядерный заряд производился в двух вариантах. Среди всех американских проектов, в этом был достигнут наибольший удельный энерговыход: 5. В 1979г. Теллер сделал неожиданное заяв- ление «…первую конструкцию водородной бомбы создал Дик Гарвин».
В интервью, посвященном той же теме, Гарвин вспоминал что в 1951г. Рэй Киддер, один из основоположников атомного оружия прокомментировал это заявление так: «Всегда существовало противоре- чие подобного типа: у кого возникла идея создания водородной бомбы и кто ее создал. Теперь все сказано. Это исключительно правдоподобно и, смею заметить, точно». Однако среди ученых нет единодушия в отношении вклада 23-хлетнего в ту пору Гарвина в разработку термоядерной бомбы. Но он был не единственным нашим источником и после 1950г.
С ней, в строжайшей тайне, знакомился только Курчатов. Никто из физиков кроме него об этой информации не знал. Со стороны это выглядело как гениальное озарение Но к идее использования термоядерного синтеза для создания бомбы советские ученые похоже пришли самостоятельно. В 1946г. Гуревич, Я. Зельдович, И.
Померанчук и Ю. Харитон передали Курчатову совместное предложение в форме открытого отчёта. Суть их предложения заключалась в использовании атомного взрыва в качестве детона- тора для обеспечения взрывной реакции в дейтерии. Гуревич позднее назвал факт незасектеченности этого отчета «... Далее события развивались следующим образом. В июне 1948г.
Тамма была создана специальная группа, в которую был включен А. Сахаров в задачу которой входило исследование возможности создания водородной бомбы. При этом ей поручалась проверка и уточнение тех расчётов, которые проводились в московской группе Я. Зель- довича в Институте химической физики. Надо сказать, что в тот период группа Я. Зель- довича разрабатывала проект «труба».
Уже в конце 1949г. Сахаров предложил новую модель водородной бомбы. Это была гетерогенная конструкция из чередующихся слоев расщепляющегося материала и слоев топлива синтеза дейтерия в смеси с тритием. Схема получила наименование «слойка» или схема Сахарова-Гинзбурга непонятно каким образом «слойку» внедрялись жидкие дейтерий и тритий. Эта модель имела некоторые недостатки - водородный компонент бомбы был незначителен, что ограничивало мощность взрыва. Эта мощность могла быть максимум в двадцать-сорок раз выше мощности обычной плутониевой бомбы.
Кроме того только тритий был очень дорог и для его производства требовалось много времени. По предложению В. Гинзбурга в качестве источника дейтерия и трития был использован литий, имевший к тому же дополнительные преимущества -твёрдое агрегатное состояние и дешевизну. В феврале 1950г.
Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики
Сделать сайт просто как «раз-два-три»! Выбрать и зарегистрировать свободное доменное имя. Заказать хостинг, выбрав подходящий тарифный план или заказать установку выделенного сервера. Заказать создание сайта у нашего специалиста.
Атомные бомбы запускаются взрывом от детонирующего устройства ТНТ. Это заставляет радиоактивные элементы Уран-235 и Плутоний-239 сталкиваться друг с другом в большом количестве энергии. Это запускает цепную реакцию с расщеплением большего количества атомов и высвобождением энергии. С другой стороны, водородная бомба взорвана с фактическим присутствием атомной бомбы. Радиоактивные элементы тесно связаны между собой способом, аналогичным ядерному делению, вызывающему ядерный синтез. В результате, атомная бомба производит высокорадиоактивные частицы после высвобождения энергии, в то время как радиоактивные частицы водородной бомбы запускаются после взрыва.. Безусловно, мы можем представить себе масштабы уничтожения как атомной бомбы, так и водородной бомбы, просто вспомнив бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 году. На сегодняшний день нет никаких записей о ядерных бомбардировщиках, использованных для войны, хотя государственные оборонные программы провели значительные исследования в такой области.
Что такое бомба? Атомные электростанции работают по принципу высвобождения и сковывания ядерной энергии. Этот процесс обязательно контролируется. Высвобожденная энергия переходит в электричество. Атомная бомба приводит к тому, что происходит цепная реакция, которая совершенно не поддается контролю, а огромное количество освобожденной энергии наносит чудовищные разрушения. Уран и плутоний - не такие уж и безобидные элементы таблицы Менделеева, они приводят к глобальным катастрофам. Атомная бомба Чтобы понять, какая самая мощная атомная бомба на планете, узнаем обо всем подробнее. Водородные и атомные бомбы относятся к атомной энергетике. Если объединить два кусочка урана, но каждый будет иметь массу ниже критической, то этот «союз» намного превысит критическую массу. Каждый нейтрон участвует в цепной реакции, потому что расщепляет ядро и высвобождает еще 2-3 нейтрона, которые вызывают новые реакции распада. Нейтронная сила совершенно не поддается контролю человека. Меньше чем за секунду сотни миллиардов новообразованных распадов не только освобождают огромное количество энергии, но и становятся источниками сильнейшей радиации. Этот радиоактивный дождь покрывает толстым слоем землю, поля, растения и все живое. Если говорить о бедствиях в Хиросиме, то можно заметить, что 1 грамм взрывчатого вещества стал причиной гибели 200 тысяч человек. Принцип работы и преимущества вакуумной бомбы Считается, что вакуумная бомба, созданная по новейшим технологиям, может конкурировать с ядерной. Дело в том, что вместо тротила здесь используется газовое вещество, которое мощнее в несколько десятков раз. Авиационная бомба повышенной мощности - самая мощная вакуумная бомба в мире, которая не относится к ядерному оружию. Она может уничтожить противника, но при этом не пострадают дома и техника, а продуктов распада не будет. Каков принцип ее работы? Сразу после сбрасывания с бомбардировщика срабатывает детонатор на некотором расстоянии от земли. Корпус разрушается и распыляется огромнейшее облако. При смешивании с кислородом оно начинает проникать куда угодно - в дома, бункеры, убежища.
Эти изотопы нестабильны, поскольку имеют избыток нейтронов по сравнению со стабильными изотопами того же элемента. Для того чтобы произошел взрыв, бомба должна быть воспламенена, чтобы ядерный материал быстро сжался. Это можно сделать несколькими способами, но одним из наиболее распространенных является использование обычных взрывчатых веществ например, тротила для создания высокого давления и температуры в центре бомбы. После взрыва в атомной бомбе начинается интенсивная цепная реакция деления ядер. В ходе этой реакции ядра атомов урана или плутония расщепляются на более мелкие ядра с выделением большого количества энергии. Эти более мелкие ядра, называемые продуктами деления, также испускают дополнительные нейтроны, которые могут вызвать деление других ядер, что еще больше усиливает реакцию. Помимо первоначального взрыва, при взрыве атомных бомб выделяется вредное ионизирующее излучение, которое может нанести долгосрочный ущерб людям и окружающей среде. Это излучение может вызывать такие заболевания, как рак, и оказывать длительное генетическое воздействие. Что такое ядерная бомба? К ядерным бомбам относятся как атомные бомбы, работающие за счет деления ядер, так и термоядерные бомбы, известные как водородные или термоядерные бомбы. Термоядерные бомбы, в отличие от атомных, используют процесс ядерного синтеза.
Укрощение термояда. Как Советский Союз создал и испытал первую в мире водородную бомбу
Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия.
Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии — благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития.
Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим.
Этот «Туполев», окрашенный в ярко-белый цвет с целью уменьшения эффекта вспышки бомбы, достиг пункта назначения. Пилот «Туполева», майор Андрей Дурновцев, доствил самолет на советский полигон на Митюшихе на высоту порядка 10 километров. Небольшой усовершенствованный бомбардировщик Ту-16 летел рядом, готовый снимать грядущий взрыв и делать заборы воздуха из зоны взрыва для дальнейшего анализа. Бомба должна была медленно опуститься на заранее определенную высоту — 3940 метров — и затем взорваться. И тогда, два бомбардировщика будут уже в 50 километрах от нее.
Этого должно было быть достаточно, чтобы пережить взрыв. Царь-бомбу взорвали в 11:32 по московскому времени. На месте взрыва образовался огненный шар шириной почти в 10 километров. Огненный шар поднимался выше под действием собственной ударной волны. Вспышку было видно с расстояния 1000 километров отовсюду. Грибное облако на месте взрыва выросло в высоту на 64 километра, и его шляпа расширялась, пока не разошлась на 100 километров от края до края.
Наверняка зрелище было неописуемое. Для Новой Земли последствия были катастрофическим. В селении Северном в 55 километрах от эпицентра взрыва все дома оказались полностью разрушены. Сообщалось, что в советских районах в сотнях километров от зоны взрывы были повреждения всех сортов — дома обрушились, крыши просели, стекла вылетели, двери разбились. Радиосвязь не работала в течение часа. Один советский оператор, который был свидетелем детонации, рассказал следующее: «Облака под самолетом и на расстоянии от него осветила мощная вспышка.
Море света разошлось под люком и даже облака начали светиться и стали прозрачными. В этот момент наш самолет оказался между двух слоев облаков и внизу, в расщелине, расцветал огромный, яркий, оранжевый шар. Шар был мощным и величественным, как Юпитер. Медленно и тихо он крался вверх. Пробив толстый слой облаков, он продолжал расти. Казалось, он засосал всю Землю.
Зрелище было фантастическим, нереальным, сверхъестественным». Это в 1500 раз больше, чем высвободили обе бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, и в 10 раз мощнее всех боеприпасов, израсходованных во время Второй мировой войны. Датчики зарегистрировали взрывную волну бомбы, которая обошла Землю не один, не два раза, а три. Такой взрыв невозможно удержать в секрете. У США был шпионский самолет в нескольких десятках километров от взрыва. В нем было специальное оптическое устройство, bhangemeter, полезное для расчета силы удаленных ядерных взрывов.
Данные этого самолета — под кодовым названием Speedlight — использовались Группой оценки иностранных вооружений для расчета результатов этого тайного испытания. Единственное светлое пятно в этом грибном облаке заключалось в том, что поскольку огненный шар не соприкоснулся с Землей, радиации было поразительно мало. Все могло быть иначе. Изначально Царь-бомба задумывалась в два раза мощнее. Он был ветераном советской программы по разработке атомных бомб с самого начала и стал частью команды, которая создала первые атомные бомбы для СССР. Сахаров начал работу над многослойным устройством деления-синтеза-деления, бомбой, которая создает дополнительную энергию из ядерных процессов в ее ядре.
Это включало обертывание дейтерия — стабильного изотопа водорода — слоем необогащенного урана. Уран должен был улавливать нейтроны с горящего дейтерия и также начинать реакцию. Сахаров называл ее «слойкой». Этот прорыв позволил СССР создать первую водородную бомбу, устройство куда более мощное, чем были атомные бомбы за несколько лет до этого. Хрущев поручил Сахарову придумать бомбу, которая была мощнее всех остальных, уже испытанных к тому моменту. Советскому Союзу нужно было показать, что он может опередить США в гонке ядерных вооружений, по словам Филиппа Койла, бывшего руководителя испытаниями ядерного оружия в США при президенте Билле Клинтоне.
Он провел 30 лет, помогая создавать и испытывать атомное оружие. И затем провели множество испытаний в атмосфере еще до того, как русские провели свое первое». Царь-бомба в первую очередь предназначалась для того, чтобы заставить мир остановиться и признать Советский Союз как равного», говорит Койл. Первоначальный дизайн — трехслойная бомба с урановыми слоями, разделяющими каждую ступень — имела бы выход в 100 мегатонн. В 3000 раз больше, чем бомбы Хиросимы и Нагасаки. Советский Союз уже к тому времени испытывали большие устройства в атмосфере, эквивалентные нескольким мегатоннам, но эта бомба стала бы просто гигантской по сравнению с теми.
Некоторые ученые начали полагать, что она слишком большая. С такой огромной силой не было бы никакой гарантии, что гигантская бомба не упадет в болото на севере СССР, оставив после себя огромное облако радиоактивных осадков. Именно этого опасался, отчасти, Сахаров, говорит Франк фон Хиппель, физик и глава отдела общественных и международных отношений Принстонского университета. До начала испытаний слои урана, которые должны были разогнать бомбу до невероятной мощи, были заменены слоями свинца, что уменьшило интенсивность ядерной реакции. Советский Союз создал такое мощное оружие, что ученые не пожелали проверять его на полной мощности. И этим проблемы с этим разрушительным устройством не ограничивались.
A hydrogen bomb causes a bigger explosion. An atomic bomb is formed when a single nucleus breaks down into more with the release of large amounts of energy. The nuclei put to use are extracted from highly powerful radioactive elements that can be sustained for a long time. A hydrogen bomb is formed when two light nuclei are bombarded with each other in an atmosphere of high pressure. No hydrogen bomb has been used in nuclear warfare as of now. In most countries, successful testing has been conducted. This bomb is an exaggerated version of the atomic bomb. Скачать Так будет выглядеть взрыв тактической ядерной бомбы мощностью 3 килотонны в городеСкачать Ядерная бомба за 10 минутСкачать Какая разница между ядерной и термоядерной бомбой? Скачать Водородная бомба кто и как ее придумал..
Как ответит Запад? Масштабы и шансы выживания — Ядерное оружие в 2023. Скачать Что если взорвать все атомные бомбы одновременно? Скачать Какие последствия имеет использование водородной бомбы и ядерного оружия? Использование водородной бомбы или ядерного оружия имеет катастрофические последствия для окружающей среды, живых организмов и социально-экономической сферы. Эти типы оружия обладают огромной разрушительной силой и способны нанести смертельный ущерб на огромные территории. Разрушение и радиация Одно из основных последствий использования водородной бомбы или ядерного оружия — это мгновенное разрушение инфраструктуры. Взрыв такой мощной бомбы вызывает волну ударной силы, способную снести здания и инфраструктуру на большом расстоянии от центра взрыва. Пожары, вызванные взрывом, также вносят свой вклад в разрушение городов и населенных пунктов.
Однако, самое опасное последствие использования ядерного оружия — это радиация. Взрыв ядерного устройства вызывает высвобождение огромного количества радиоактивных частиц.
Для того, чтобы создать необходимые для начала термоядерной реакции нейтроны и температуру порядка 50 млн градусов , в водородной бомбе сначала взрывается небольшая по мощности атомная бомба.
Взрыв сопровождается резким ростом температуры, электромагнитным излучением, а также возникновением мощного потока нейтронов. В результате реакции нейтронов с изотопом лития образуется тритий. Наличие дейтерия и трития при высокой температуре взрыва атомной бомбы инициирует термоядерную реакцию 234 , которая и дает основное выделение энергии при взрыве водородной термоядерной бомбы.
Возникает третья фаза взрыва водородной бомбы. Подобным образом создается термоядерный взрыв практически неограниченной мощности. Дополнительным поражающим фактором является нейтронное излучение , возникающее в момент взрыва водородной бомбы.
Устройство термоядерного боеприпаса Термоядерные боеприпасы существуют как в виде авиационных бомб водородная или термоядерная бомба , так и боеголовок для баллистических и крылатых ракет. История СССР Первый советский проект термоядерного устройства напоминал слоеный пирог, в связи с чем получил условное наименование «Слойка». Проект был разработан в 1949 году еще до испытания первой советской ядерной бомбы Андреем Сахаровым и Виталием Гинзбургом и имел конфигурацию заряда, отличную от ныне известной раздельной схемы Теллера-Улама.
В заряде слои расщепляющегося материала чередовались со слоями топлива синтеза - дейтерида лития в смеси с тритием «первая идея Сахарова». Заряд синтеза, располагающийся вокруг заряда деления малоэффективно увеличивал общую мощность устройства современные устройства типа «Теллер-Улам» могут дать коэффициент умножения до 30 раз. Кроме того, области зарядов деления и синтеза перемежались с обычным взрывчатым веществом - инициатором первичной реакции деления, что дополнительно увеличивало необходимую массу обычной взрывчатки.
Первое устройство типа «Слойка» было испытано в 1953 году, получив наименование на Западе «Джо-4» первые советские ядерные испытания получали кодовые наименования от американского прозвища Иосифа Джозефа Сталина «Дядя Джо». Расчёты показали, что разлёт непрореагировавшего материала препятствует увеличению мощности свыше 750 килотонн. После проведения Соединенными Штатами испытаний «Иви Майк» в ноябре 1952, которые доказали возможность создания мегатонных бомб, Советский Союз стал разрабатывать другой проект.
Как упоминал в своих мемуарах Андрей Сахаров, «вторая идея» была выдвинута Гинзбургом еще в ноябре 1948 года и предлагала использовать в бомбе дейтерид лития, который при облучении нейтронами образует тритий и высвобождает дейтерий. В конце 1953 года физик Виктор Давиденко предложил располагать первичный деление и вторичный синтез заряды в отдельных объемах, повторив таким образом схему Теллера-Улама. Следующий большой шаг был предложен и развит Сахаровом и Яковом Зельдовичем весной 1954.
Он подразумевал использовать рентгеновское излучение от реакции деления для сжатия дейтерида лития перед синтезом «лучевая имплозия». Дальнейшее развитие этой идеи подтвердило практическое отсутствие принципиальных ограничений на мощность термоядерных зарядов. Советский Союз продемонстрировал это испытаниями в октябре 1961 года, когда на Новой Земле была взорвана бомба мощностью 50 мегатонн, доставленная бомбардировщиком Ту-95.
Это было самое мощное термоядерное устройство, когда-либо разработанное и испытанное на Земле. Настолько мощное, что его практическое применение в качестве оружия теряло всякий смысл, даже с учетом того, что оно было испытано уже в виде готовой бомбы. США Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру еще в 1941 году , 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, порожденные первичным взрывом могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию обжатие и инициировать термоядерную реакцию.
Позднее Теллер, его сторонники и противники обсуждали вклад Улама в теорию, лежащую в основе этого механизма. Примечания Wikimedia Foundation. Смотреть что такое "Водородная бомба" в других словарях: Устаревшее название ядерной бомбы большой разрушительной силы, действие которой основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции синтеза легких ядер см.
Термоядерные реакции. Впервые водородная бомба была испытана в СССР 1953 … Большой Энциклопедический словарь Ядерная бомба большой разрушительной силы, действие которой основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции синтеза лёгких ядер см. Первый термоядерный заряд мощностью 3 Мт взорван 1 ноября 1952 в США.
H bomb; hydrogen bomb rus. Сверхвысокие температура и давление в недрах звезд создают необходимые для этого условия. В нормальных земных условиях кинетическая энергия ядер легких атомов слишком мала для того, чтобы они, преодолев электростатическое отталкивание, могли сблизиться и вступить в ядерную реакцию.
Однако это отталкивание можно преодолеть, сталкивая разогнанные до больших скоростей ядра легких элементов. Кокрофт и Э. Уолтон использовали этот метод в своих экспериментах, проводившихся в 1932г.
Ускоренные в электрическом поле протоны, «обстреливали» литиевую мишень при этом наблюдалось взаимодействие протонов с ядрами лития. В 1938г. Бете и Ч.
Критчфилд и углеродно-азотный Г. Бете и К. Таким образом теоретическая возможность получения энергии путем ядерного син- теза была известна еще до войны.
Вопрос состоял в том чтобы создать работоспособ- ное техническое устройство которое бы позволило создать на Земле условия необходи- мые для начала реакций синтеза. Для этого требовались миллионные температуры и сверхвысокие давления. В 1944г.
Работы эти не дали однако желаемого результата как теперь понятно из-за недостаточности давления и температуры. США Идея бомбы основанной на термоядерном синтезе, инициируемом атомным зарядом была предложена Э. Ферми его коллеге Э.
Теллеру который и считается «отцом» термо- ядерной бомбы еще в 1941г. В 1942г. В результате Оппенгеймер отстранил Теллера от проекта атомной бомбы и перевел на изучение возможности использования реакции синтеза гелия из ядер тяжелого водорода дейтерия для создания нового оружия.
Теллер принялся за создание устройства, получившего название «классический супер» в со- ветском варианте «труба». Идея состояла в разжигании термоядерной реакции в жид- ком дейтерии при помощи тепла от взрыва атомного заряда. Но вскоре выяснилось, что атомный взрыв недостаточно горяч, и не обеспечивает необходимых условий для «горения» дейтерия.
Для начала реакций синтеза требовалось введение в смесь трития. Реакция дейтерия с тритием должна была обеспечить повышение температуры до условий дейтериево-дейтериевого синтеза. Но тритий, ввиду своей радиоактивности период полураспада всего 12 лет в природе практически не встречается и его приходится получать искусственным путем в реакторах деления.
Это делало его на порядок дороже оружейного плутония. Кроме того каждые 12 лет половина полученного трития просто исчезала в результате радиоактивного распада. Применение газообразных дейтерия и трития в качестве ядерного топлива было невозможно и приходилось применять сжи- женный газ, что делало взрывные устройства малопригодными для практического приме- нения.
Исследования проблем «классического супера» продолжалось в США до конца 1950г. Исследования зашли в тупик. В апреле 1946г.
Через какое-то время после совещания он передал материалы, связанные с этими рабо- тами, представителям советской разведки и они попали к нашим физикам. В начале 1950г. Фукс был арестован и этот источник информации «иссяк».
В конце августа 1946г. Теллер выдвинул идею, альтернативную «классическому суперу», которую он назвал «Alarm Clock». Сахаровым под названием «слойка», а в США никогда не реализовывался.
Идея заклю- чалась в окружении ядра делящейся атомной бомбы слоем термоядерного горючего из смеси дейтерия с тритием. Излучение от атомного взрыва способно сжать 7-16 слоев горючего, перемежающегося со слоями делящегося материала и нагреть его примерно до такой же температуры, как и само делящиеся ядро. Это опять же требовало исполь- зования очень дорогого и неудобного трития.
Термоядерное топливо окружала оболочка из урана-238 которая на первом этапе выполняла роль теплоизолятора, не давая энер- гии выйти за пределы капсулы с топливом. Без нее горючие, состоящие из легких элементов было бы абсолютно прозрачно для теплового излучения, и не прогрелось бы до высоких температур. Непрозрачный уран, поглощая эту энергию, возвращал часть ее обратно в топливо.
Кроме того, они увеличивают сжатие горючего путем сдерживания его теплового расширения. На втором этапе, уран подвергался распаду за счет нейтро- нов, появившихся при синтезе, выделяя дополнительную энергию. В сентябре 1947г.
Теллер предложил использовать новое термоядерное горючее - дейтерид лития-6 являющееся при нормальных условиях твердым веществом. Литий поглощая нейтрон делился на гелий и тритий с выделением дополнительной энергии, что еще больше повышало температуру, помогая начаться синтезу. Идею «слойки», использовали и британские физики при создании при создании своей первой бомбы.
Но будучи тупиковой ветвью развития термоядерных систем эта схема отмерла. Перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость позволила предложенная в 1951г. Для инициирования термоядерного синтеза предполагалось сжимать термоядерное топливо, используя излучение от первичной реакции расщепления, а не ударную волну т.
Эта модель американской водородной бомбы получила название Улама-Теллера. На практике все происходит следующим образом. Компоненты бомбы помещаются в цилиндрический корпус с триггером на одном конце.
Термоядерное топливо в виде ци- линдра или эллипсоида помещается в корпус из очень плотного материала — урана, свинца или вольфрама. Внутри цилиндра аксиально помещен стержень из Pu-239 или U-235, 2-3 см. Все оставшееся пространство корпуса заполняется пласт- массой.
При подрыве триггера испускаемые рентгеновские лучи нагревают урановый корпус бомбы он начинает расширяться и охлаждаться путем уноса массы абляции. Явление уноса, подобно струе кумулятивного заряда направленного внутрь капсулы, развивает огромное давление на термоядерное горючие. Два других источника давления движение плазмы после срабатывания первичного заряда корпус капсулы как и всё устройство представляет собой ионизированную плазму и давление рентгеновских фотонов не оказывают значительного влияния на обжатие.
При обжатии стержня из делящегося материала он переходит в надкритическое состояние. Быстрые нейтроны, образующиеся при делении триггера и замедленные дейтеридом лития до тепловых скоростей начинают цепную реакцию в стержне. Происходит еще один атомный взрыв действующий наподобие «запальной свечи» и вызывающий еще большее увеличивает дав- ления и температуры в центре капсулы, делая их достаточными для разжигания термо- ядерной реакции.
Урановый корпус мешает выходу теплового излучения за его пределы, значительно увеличивая эффективность горения. Температуры, возникающие в ходе термоядерной реакции многократно превышают образующиеся при цепном делении до 300 млн. Все это происходит примерно за несколько сотен нано- секунд.
Описанная выше последовательность процессов на этом заканчивается, если корпус заряда изготовлен из вольфрама или свинца. Однако если изготовить его из U-238 то образующиеся при синтезе быстрые нейтроны, вызывают деление ядер U-238. Деление одной тонны U-238 дает энергию, эквивалентную 18 Мт.
При этом обраэуется много радиоактивных продуктов деления. Все это и составляет радиоактивные осадки, сопровождающие взрыв водородной бомбы. Чисто термоядерные заряды создают значи- тельно меньшее заражение обусловленное только взрывом триггера.
Для дальнейшего увеличения величины заряда можно использовать энергию второй ступени для сжатия третьей. На каждой стадии в таких устройствах возможно усиление мощности в 10-100 раз. Модель требовала большого количества трития, и для его производства американцы построили новые реакторы.
Работы шли в большой спешке, ведь Советский Союз к тому времени уже создал атомную бомбу. Штатам оставалось только надеяться, что СССР пошел по украденному Фуксом тупиковому пути который был арестован в Англии в январе 1950г. И эти надежды оправдались.
Первые термоядерные устройства были взорваны в ходе операции Greenhouse Оран- жерея на атолле Эниветок Маршалловы острова. Операция включала четыре испытания. В ходе первых двух «Dog» и «Easy» в апреле1951г.
Это был чисто исследовательский эксперимент по изучению термоядерного горения дейтерия. Устройство представляло собой ядерный заряд в виде тора 2,6м. Выход энергии от синтеза в этом устройстве очень невелик по сравнению с выходом энергии от деления ядер урана.
В нем в качестве термоядерного топлива использова- лась смесь дейтерия с тритием, охлажденная до жидкого состояния, и находящаяся внутри ядра из обогащенного урана. Устройство создавалось для испытания принципа увеличения мощности атомного заряда за счет дополнительных нейтронов возникающих в реакции синтеза. Эти нейтроны, попадая в зону реакции деления, увеличивали их интенсивность увеличивалась доля ращепившихся ядер урана а следовательно и силу взрыва.
Для ускорения разработок в июле 1952г. Лоуренса в Калифорнии.
Разница между водородной бомбой и атомной бомбой
У водородной бомбы, в отличие от обычной атомной, мощность практически не ограничена — только весом. используют ядерное деление. Различие между термоядерной и атомной бомбами заключается в том, что у первой при термоядерном синтезе происходит слияние ядер атомов с выделением колоссального количества энергии, а при атомной реакции – происходит радиоактивный распад. Чем отличается ядерная бомба от атомной и водородной бомбы. Водородная бомба — вид ядерного оружия, энергия взрыва которого высвобождается в ходе термоядерной реакции синтеза ядер тяжёлых элементов из более лёгких. Если сравнивать выделяемую энергию между ядерным делением и ядерном синтезе, то водородная бомба мощнее в 3 раза атомной.
Разница между водородной бомбой и атомной бомбой
| Последствия взрыва водородной бомбы | Плюсы и минусы | используют ядерное деление. |
| Ученые выявили отличия между водородной и атомной бомбой » Актуальные новости | Ядерная (атомная) и термоядерная (водородная) бомбы очень похожи друг на друга. |
| В чем отличие атомной, ядерной и водородной бомб друг от друга? | Основное отличие между атомной и водородной бомбами заключается в том, что атомная бомба использует деление ядерных элементов, таких как уран или плутоний, чтобы освободить большое количество энергии. |
| В чем разница между атомной и ядерной бомбой? | | Водородные и атомные бомбы относятся к атомной энергетике. |
Принцип работы водородной бомбы
Рассматривая, чем отличаются ядерная атомная и водородная бомбы, стоит отметить данный пункт. Водородная, или термоядерная, бомба является наиболее продвинутой и технологичной бомбой, мощность взрыва которой намного превосходит атомную и ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. Водородная и атомная бомбы работают на принципе ядерного расщепления, но существуют существенные различия в их механизмах действия.
Атомный и ядерный взрыв в чем разница. Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы
Водородная бомба Водородная бомба - еще одно страшное ядерное оружие. Соединение урана и плутония порождает не только энергию, но и температуру, которая повышается до миллиона градусов. Изотопы водорода соединяются в гелиевые ядра, что создает источник колоссальной энергии. Водородная бомба самая мощная - это неоспоримый факт. Достаточно всего лишь представить, что взрыв ее равен взрывам 3000 атомных бомб в Хиросиме. Взрыв такого боеприпаса сопоставим с процессами, которые наблюдается внутри Солнца и звезд. Быстрые нейтроны с огромной скоростью расщепляют урановые оболочки самой бомбы. Выделяется не только тепло, но и радиоактивные осадки. Насчитывают до 200 изотопов.
Производство такого ядерного оружия дешевле, чем атомного, а его действие может быть усилено во сколько угодно раз. Это самая мощная взорванная бомба, которую испытали в Советском Союзе 12 августа 1953 года. Последствия взрыва Результат взрыва водородной бомбы носит тройной характер. Самое первое, что происходит - наблюдается мощнейшая взрывная волна. Ее мощность зависит от высоты проводимого взрыва и типа местности, а также степени прозрачности воздуха. Могут образовываться большие огненные ураганы, которые не успокаиваются в течение нескольких часов.
История создания Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества — но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления. США и СССР вели разработки термоядерного оружия начиная с 40-х годов, практически одновременно испытав первые термоядерные устройства в начале 50-х.
В 1952 году на атолле Эниветок США осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны что в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки , а в 1953 году в СССР было испытано устройство мощностью 400 килотонн. Конструкции первых термоядерных устройств были плохо приспособленными для реального боевого использования. К примеру, устройство, испытанное США в 1952 году, представляло собой наземное сооружение высотой с 2-этажный дом и весом свыше 80 тонн. Жидкое термоядерное горючее хранилось в нём с помощью огромной холодильной установки. Поэтому в дальнейшем серийное производство термоядерного оружия осуществлялось с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6. В 1954 году США испытали устройство на его основе на атолле Бикини, а в 1955 году на Семипалатинском полигоне была испытана новая советская термоядерная бомба. В 1957 году испытания водородной бомбы провели в Великобритании. В октябре 1961 года в СССР на Новой Земле была взорвана термоядерная бомба мощностью 58 мегатонн — самая мощная бомба из когда-либо испытанных человечеством, вошедшая в историю под названием «Царь-бомба». Дальнейшее развитие было направлено на уменьшение размеров конструкции водородных бомб, чтобы обеспечить их доставку к цели баллистическими ракетами.
Уже в 60-е годы массу устройств удалось уменьшить до нескольких сотен килограммов, а к 70-м годам баллистические ракеты могли нести свыше 10 боеголовок одновременно — это ракеты с разделяющимися головными частями, каждая из частей может поражать свою собственную цель. На сегодняшний день термоядерным арсеналом обладают США, Россия и Великобритания, испытания термоядерных зарядов были проведены также в Китае в 1967 году и во Франции в 1968 году. Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии — благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития. Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития.
Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом. Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн — его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву. Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы — т. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности. Наша статья посвящена истории создания и общим принципам синтеза такого устройства, как иногда называемой водородной.
Вместо выделения энергии взрыва при расщеплении ядер тяжелых элементов, вроде урана, она генерирует даже большее ее количество путем слияния ядер легких элементов например, изотопов водорода в один тяжелый например, гелий. Почему предпочтительнее слияние ядер? При термоядерной реакции, заключающейся в слиянии ядер участвующих в ней химических элементов, генерируется значительно больше энергии на единицу массы физического устройства, чем в чистой атомной бомбе, реализующей ядерную реакцию деления. В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления. При этом многие нейтроны, освобождающиеся из делящихся ядер, будут вызывать деление других ядер в массе топлива, которые также выделяют дополнительные нейтроны, что приводит к цепной реакции. Слияние или синтез ядер охватывает всю массу заряда бомбы и длится, пока нейтроны могут находить еще не вступившее в реакцию термоядерное горючее. Поэтому масса и взрывная мощность такой бомбы теоретически неограниченны. Такое слияние может продолжаться теоретически бесконечно. Действительно, термоядерная бомба является одним из потенциальных устройств конца света, которое может уничтожить всю человеческую жизнь.
Что такое реакция слияния ядер? Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий. Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления. Схематически эта реакция показана на рисунке ниже. Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении. Так вот, энергия в 1 МэВ примерно в 2,3 миллиона раз больше, чем выделяется при сгорании 1 кг нефти.
А ведь речь идет только о двух атомах. Можете представить, как высоки были ставки во второй половине 40-х годов прошлого века, когда в США и СССР развернулись работы, результатом которых стала термоядерная бомба. Как все начиналось Еще летом 1942 г. В США сторонником этого подхода, и даже, можно сказать, его апологетом, был уже упомянутый выше Эдвард Теллер. Для Теллера его увлечение термоядерным синтезом в годы создания атомной бомбы сыграло скорее медвежью услугу. Будучи участником Манхэтенского проекта, он настойчивые призывал к перенаправлению средств на реализацию собственных идей, целью которых была водородная и термоядерная бомба, что не понравилось руководству и вызвало напряженность в отношениях. Поскольку в то время термоядерное направление исследований не было поддержано, то после создания атомной бомбы Теллер покинул проект и занялся преподавательской деятельностью, а также исследованиями элементарных частиц. Однако начавшаяся холодная война, а больше всего создание и успешное испытание советской атомной бомбы в 1949 г. Он возвращается в Лос-Аламосскую лабораторию, где создавалась атомная бомба, и совместно со Станиславом Уламом и Корнелиусом Эвереттом приступает к расчетам.
Принцип термоядерной бомбы Для того чтобы началась реакция слияния ядер, нужно мгновенно нагреть заряд бомбы до температуры в 50 миллионов градусов. Схема термоядерной бомбы, предложенная Теллером, использует для этого взрыв небольшой атомной бомы, которая находится внутри корпуса водородной. Можно утверждать, что было три поколения в развитии ее проекта в 40-х годах прошлого века: вариант Теллера, известный как "классический супер"; более сложные, но и более реальные конструкции из нескольких концентрических сфер; окончательный вариант конструкции Теллера-Улама, которая является основой всех работающих поныне систем термоядерного оружия. Он, по-видимому, вполне самостоятельно и независимо от американцев чего нельзя сказать о советской атомной бомбе, созданной совместными усилиями ученых и разведчиков, работавших в США прошел все вышеперечисленные этапы проектирования. Первые два поколения обладали тем свойством, что они имели последовательность сцепленных "слоев", каждый из которых усиливал некоторый аспект предыдущего, и в некоторых случаях устанавливалась обратная связь. Там не было четкого разделения между первичной атомной бомбой и вторичной термоядерной. В отличие от этого, схема термоядерной бомбы разработки Теллера-Улама резко различает первичный взрыв, вторичный, и при необходимости, дополнительный. Устройство термоядерной бомбы по принципу Теллера-Улама Многие его детали по-прежнему остаются засекреченными, но есть достаточная уверенность, что все имеющееся ныне термоядерное оружие использует в качестве прототипа устройство, созданное Эдвардом Теллерос и Станиславом Уламом, в котором атомная бомба т. Андрей Сахаров в Советском Союзе, по-видимому, независимо придумал аналогичную концепцию, которую он назвал "третьей идеей".
Схематически устройство термоядерной бомбы в этом варианте показано на рисунке ниже. Она имела цилиндрическую форму, с примерно сферической первичной атомной бомбой на одном конце. 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.
Отличие в том, что в бомбе на уране или плутонии, используется энергия деления ядер урана-235 или плутония-239. А в водородной бомбе используют энергию синтеза ядер дейтерия и трития вместо дейтерия и трития иногда используют дейтрид лития.
Следы трития находят в верхних слоях атмосферы Земли: именно там, под действием космических лучей молекулы газов, образующие воздух, претерпевают подобные изменения. Получение трития возможно также и в ядерном реакторе путём облучения изотопа литий-6 мощным потоком нейтронов. Разработка и первые испытания водородной бомбы В результате тщательного теоретического анализа, специалисты из СССР и США пришли к выводу, что смесь дейтерия и трития позволяет легче всего запускать реакцию термоядерного синтеза. Вооружившись этими знаниями, учёные из США в 50-х годах прошлого века принялись за создание водородной бомбы. И уже весной 1951 года, на полигоне Эниветок атолл в Тихом океане было проведено тестовое испытание, однако тогда удалось добиться лишь частичного термоядерного синтеза. Прошло ещё чуть более года, и в ноябре 1952 года было проведено второе испытание водородной бомбы мощностью порядка 10 Мт в тротиловом эквиваленте. Однако тот взрыв трудно назвать взрывом термоядерной бомбы в современном понимании: по сути, устройство представляло собой крупную ёмкость размером с трёхэтажный дом , наполненную жидким дейтерием. В России тоже взялись за усовершенствование атомного оружия, и первая водородная бомба проекта А. Сахарова была испытана на Семипалатинском полигоне 12 августа 1953 года. РДС-6 данный тип оружия массового поражения прозвали «слойкой» Сахарова, так как его схема подразумевала последовательное размещение слоёв дейтерия, окружающих заряд-инициатор имела мощность 10 Мт.
Укрощение термояда. Как Советский Союз создал и испытал первую в мире водородную бомбу
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. Какое отличие атомной бомбы от водородной ввергло в ужас мировую супердержаву? Вслед за "чистой водородной бомбой" в 58 мегатонн, которую сбросили с самолета над Новой Землей 30 октября 61-го, на том же Северном полигоне и в том же году испытали еще не менее десяти мощных термоядерных бомб и боеголовок мегатонного класса.
Разница между водородной бомбой и атомной бомбой
| Термоядерная тайна СССР: академик раскрыл секреты создания царь-бомбы - МК | В чем же разница между атомной и более совершенной водородной бомбой? |
| В чем разница между атомной и водородной бомбой? | Атомные и водородные бомбы мощностью свыше 50 тыс. т относят к классу стратегического оружия. |
| Термоядерный заряд. Отличие водородной бомбы от атомной: список различий, история создания | Основное отличие между атомной и водородной бомбами заключается в том, что атомная бомба использует деление ядерных элементов, таких как уран или плутоний, чтобы освободить большое количество энергии. |
| Самая мощная бомба в мире. Какая бомба сильнее: вакуумная или термоядерная? | Идея термоядерного оружия, где ядра атомов сливаются, а не расщепляются, как в атомной бомбе, появилась не позднее 1941 года. |
| Термоядерная бомба и ядерная отличия | Атомные и водородные бомбы мощностью свыше 50 тыс. т относят к классу стратегического оружия. |