"Tsar Bomba" et autres explosions nucléaires célèbres. Différences entre la bombe à hydrogène et la bombe nucléaire
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Le 16 janvier 1963, au plus fort de guerre froide, Nikita Khrouchtchev a déclaré au monde que l'Union soviétique possédait dans son arsenal une nouvelle arme de destruction massive : la bombe à hydrogène.
Un an et demi plus tôt, l'explosion la plus puissante s'est produite en URSS Bombe à hydrogène dans le monde - une charge d'une capacité de plus de 50 mégatonnes a explosé sur Novaya Zemlya. À bien des égards, c'est cette déclaration du dirigeant soviétique qui a fait prendre conscience au monde de la menace d'une nouvelle escalade de la course aux armements nucléaires : déjà le 5 août 1963, un traité d'interdiction des essais était signé à Moscou. armes nucléaires dans l'atmosphère Cosmos et sous l'eau.
Histoire de la création
La possibilité théorique d'obtenir de l'énergie par fusion thermonucléaireétait connue avant même la Seconde Guerre mondiale, mais c'est la guerre et la course aux armements qui a suivi qui ont posé la question de la création dispositif technique Pour création pratique cette réaction. On sait qu'en Allemagne en 1944, des travaux ont été menés pour initier la fusion thermonucléaire en comprimant du combustible nucléaire à l'aide de charges explosives conventionnelles - mais ils n'ont pas abouti, car il n'a pas été possible d'obtenir températures requises et la pression. Les États-Unis et l’URSS développent des armes thermonucléaires depuis les années 40 et testent presque simultanément les premiers dispositifs thermonucléaires au début des années 50. En 1952, les États-Unis ont fait exploser une charge d'une puissance de 10,4 mégatonnes sur l'atoll d'Eniwetak (qui est 450 fois plus puissante que la bombe larguée sur Nagasaki), et en 1953, l'URSS a testé un appareil d'une puissance de 400 kilotonnes.
Les conceptions des premiers dispositifs thermonucléaires étaient mal adaptées à la réalité. utilisation au combat. Par exemple, le dispositif testé par les États-Unis en 1952 était une structure au sol de la hauteur d’un immeuble de deux étages et pesant plus de 80 tonnes. Du combustible thermonucléaire liquide y était stocké à l'aide d'un énorme unité de réfrigération. Par conséquent, à l'avenir, la production en série d'armes thermonucléaires a été réalisée en utilisant combustible solide- deutéride de lithium-6. En 1954, les États-Unis ont testé un appareil basé sur celui-ci sur l'atoll de Bikini, et en 1955, un nouveau dispositif thermoélectrique soviétique a été testé sur le site d'essai de Semipalatinsk. bombe nucléaire. En 1957, des tests d'une bombe à hydrogène ont été réalisés en Grande-Bretagne. En octobre 1961, une bombe thermonucléaire d'une puissance de 58 mégatonnes a explosé en URSS sur Novaya Zemlya - la plus bombe puissante jamais testé par l'humanité, qui est entré dans l'histoire sous le nom de « Tsar Bomba ». 
Des développements ultérieurs visaient à réduire la taille de la conception des bombes à hydrogène afin d'assurer leur livraison à la cible par des missiles balistiques. Déjà dans les années 60, la masse des appareils était réduite à plusieurs centaines de kilogrammes et dans les années 70, les missiles balistiques pouvaient transporter plus de 10 ogives simultanément - ce sont des missiles à plusieurs ogives, chaque partie peut atteindre sa propre cible. Aujourd'hui, les États-Unis, la Russie et la Grande-Bretagne disposent d'arsenaux thermonucléaires ; des tests de charges thermonucléaires ont également été effectués en Chine (en 1967) et en France (en 1968). 
Le principe de fonctionnement d'une bombe à hydrogène
L'action d'une bombe à hydrogène repose sur l'utilisation de l'énergie libérée lors de la réaction de fusion thermonucléaire des noyaux légers. C'est cette réaction qui se produit dans les profondeurs des étoiles, où, sous l'influence de températures ultra élevées et d'une pression énorme, des noyaux d'hydrogène entrent en collision et fusionnent en noyaux d'hélium plus lourds. Au cours de la réaction, une partie de la masse des noyaux d'hydrogène est convertie en une grande quantité d'énergie. Grâce à cela, les étoiles libèrent constamment d'énormes quantités d'énergie. Les scientifiques ont copié cette réaction en utilisant des isotopes de l'hydrogène - deutérium et tritium, ce qui lui a donné le nom de « bombe à hydrogène ». Initialement, des isotopes liquides de l'hydrogène étaient utilisés pour produire des charges, puis du deutéride de lithium-6, solide, un composé de deutérium et un isotope du lithium.
Le deutéride de lithium-6 est le composant principal de la bombe à hydrogène, le combustible thermonucléaire. Il stocke déjà du deutérium et l'isotope du lithium sert de matière première pour la formation du tritium. Pour démarrer une réaction de fusion thermonucléaire, il est nécessaire de créer des températures et des pressions élevées, ainsi que de séparer le tritium du lithium-6. Ces conditions sont prévues comme suit. 
L'explosion de la bombe AN602 immédiatement après la séparation onde de choc. À ce moment-là, le diamètre de la balle était d'environ 5,5 km et après quelques secondes, il atteignait 10 km.
La coque du conteneur pour combustible thermonucléaire est constituée d'uranium 238 et de plastique, et une charge nucléaire conventionnelle d'une puissance de plusieurs kilotonnes est placée à côté du conteneur - cela s'appelle un déclencheur ou une charge initiateur d'une bombe à hydrogène. Lors de l'explosion de la charge de l'initiateur de plutonium sous l'influence d'un puissant rayonnement de rayons X, la coque du conteneur se transforme en plasma, se comprimant des milliers de fois, ce qui crée le nécessaire haute pression et une température énorme. Dans le même temps, les neutrons émis par le plutonium interagissent avec le lithium-6 pour former du tritium. Les noyaux de deutérium et de tritium interagissent sous l'influence de températures et de pressions ultra élevées, ce qui conduit à une explosion thermonucléaire. 
Rayonnement lumineux L'explosion pourrait provoquer des brûlures au troisième degré jusqu'à une distance de cent kilomètres. Cette photo a été prise à une distance de 160 km.
Si vous fabriquez plusieurs couches de deutérure d'uranium 238 et de lithium 6, chacune d'elles ajoutera sa propre puissance à l'explosion d'une bombe - c'est-à-dire qu'une telle "bouffée" vous permettra d'augmenter la puissance de l'explosion de manière presque illimitée. . Grâce à cela, une bombe à hydrogène peut être fabriquée avec presque n'importe quelle puissance, et elle sera beaucoup moins chère qu'une bombe nucléaire conventionnelle de même puissance. 
L'onde sismique provoquée par l'explosion a fait le tour Terre trois fois. La hauteur du champignon nucléaire atteignait 67 kilomètres de hauteur et le diamètre de son « chapeau » était de 95 km. Onde sonore atteint l'île Dikson, située à 800 km du site d'essai.
Essai de la bombe à hydrogène RDS-6S, 1953
Tout le monde a déjà évoqué l'une des nouvelles les plus désagréables de décembre : le test réussi d'une bombe à hydrogène par la Corée du Nord. Kim Jong-un n'a pas manqué de laisser entendre (de déclarer directement) qu'il était prêt à tout moment à transformer des armes défensives en armes offensives, ce qui a provoqué un émoi sans précédent dans la presse du monde entier. Cependant, il y avait aussi des optimistes qui ont déclaré que les tests étaient falsifiés : ils disent que l'ombre du Juche tombe dans la mauvaise direction et que, d'une manière ou d'une autre, les retombées radioactives ne sont pas visibles. Mais pourquoi la présence d'une bombe à hydrogène dans le pays agresseur est-elle un facteur si important pour les pays libres, car même les ogives nucléaires qui Corée du Nord sont disponibles en abondance, avez-vous déjà effrayé quelqu'un comme ça ?
La bombe à hydrogène, également connue sous le nom de Bombe à Hydrogène ou HB, est une arme au pouvoir destructeur incroyable, dont la puissance se mesure en mégatonnes de TNT. Le principe de fonctionnement de HB est basé sur l'énergie générée lors de la fusion thermonucléaire des noyaux d'hydrogène - exactement le même processus se produit dans le Soleil.
En quoi une bombe à hydrogène est-elle différente d’une bombe atomique ?
La fusion nucléaire, le processus qui se produit lors de la détonation d’une bombe à hydrogène, est le type d’énergie le plus puissant dont dispose l’humanité. Nous n'avons pas encore appris à l'utiliser à des fins pacifiques, mais nous l'avons adapté à des fins militaires. Cette réaction thermonucléaire, semblable à celle que l’on peut observer dans les étoiles, libère un incroyable flux d’énergie. Dans l'énergie atomique, l'énergie vient de la fission noyau atomique, donc l'explosion bombe atomique beaucoup plus faible.
Premier test
ET Union soviétique encore une fois devant de nombreux participants à la course à la guerre froide. La première bombe à hydrogène, fabriquée sous la direction du brillant Sakharov, a été testée sur le site d'essai secret de Semipalatinsk - et, c'est un euphémisme, elle a impressionné non seulement les scientifiques, mais aussi les espions occidentaux.
Onde de choc
L’effet destructeur direct d’une bombe à hydrogène est une onde de choc puissante et très intense. Sa puissance dépend de la taille de la bombe elle-même et de la hauteur à laquelle la charge a explosé.
Effet thermique
Une bombe à hydrogène de seulement 20 mégatonnes (la taille de la plus grosse testée à ce moment bombe - 58 mégatonnes) crée une énorme quantité d'énergie thermique : du béton fondu dans un rayon de cinq kilomètres autour du site d'essai du projectile. Dans un rayon de neuf kilomètres, tous les êtres vivants seront détruits ; ni les équipements ni les bâtiments ne survivront. Le diamètre du cratère formé par l'explosion dépassera les deux kilomètres et sa profondeur fluctuera d'une cinquantaine de mètres.
Boule de feu
La chose la plus spectaculaire après l'explosion apparaîtra aux observateurs comme une énorme boule de feu : des tempêtes enflammées déclenchées par la détonation d'une bombe à hydrogène se soutiendront, attirant de plus en plus de matières inflammables dans l'entonnoir.
Contamination radioactive
Mais la conséquence la plus dangereuse de l’explosion sera bien entendu la contamination radioactive. Pourriture éléments lourds dans un tourbillon de feu déchaîné, il remplira l'atmosphère de minuscules particules de poussière radioactive - il est si léger que lorsqu'il entre dans l'atmosphère, il peut faire deux ou trois fois le tour du globe et ensuite seulement tomber sous forme de précipitations. Ainsi, l’explosion d’une bombe de 100 mégatonnes pourrait avoir des conséquences sur la planète entière.
Bombe tsariste
58 mégatonnes - c'est le poids de la plus grosse bombe à hydrogène qui a explosé sur le site d'essai de l'archipel Nouvelle terre. L'onde de choc a fait trois fois le tour du globe, obligeant les opposants à l'URSS à se convaincre à nouveau de l'énorme pouvoir destructeur de cette arme. Veselchak Khrouchtchev a plaisanté lors du plénum en disant qu'ils n'avaient pas fabriqué une autre bombe uniquement par crainte de briser la vitre du Kremlin.
Le contenu de l'article
BOMBE H, une arme d'un grand pouvoir destructeur (de l'ordre de la mégatonne en équivalent TNT), dont le principe de fonctionnement repose sur la réaction de fusion thermonucléaire de noyaux légers. La source d'énergie d'explosion est constituée de processus similaires à ceux qui se produisent sur le Soleil et d'autres étoiles.
Réactions thermonucléaires.
L’intérieur du Soleil contient une quantité gigantesque d’hydrogène, qui est dans un état de compression ultra-élevé à une température d’environ 10 °C. 15 000 000 K. À des températures et des densités de plasma aussi élevées, les noyaux d'hydrogène subissent des collisions constantes les uns avec les autres, dont certaines aboutissent à leur fusion et finalement à la formation de noyaux d'hélium plus lourds. De telles réactions, appelées fusion thermonucléaire, s’accompagnent de la libération d’énormes quantités d’énergie. Selon les lois de la physique, la libération d'énergie lors de la fusion thermonucléaire est due au fait que lors de la formation d'un noyau plus lourd, une partie de la masse des noyaux légers qui le composent est convertie en une quantité colossale d'énergie. C'est pourquoi le Soleil, ayant une masse gigantesque, perd chaque jour environ. 100 milliards de tonnes de matière et libère de l'énergie, grâce à laquelle elle est devenue vie possible par terre.
Isotopes de l'hydrogène.
L'atome d'hydrogène est le plus simple de tous les atomes existants. Il est constitué d’un proton, qui est son noyau, autour duquel tourne un seul électron. Des études approfondies de l'eau (H 2 O) ont montré qu'elle contient des quantités négligeables d'eau « lourde » contenant « l'isotope lourd » de l'hydrogène - le deutérium (2 H). Le noyau du deutérium est constitué d'un proton et d'un neutron - une particule neutre dont la masse est proche d'un proton.
Il existe un troisième isotope de l'hydrogène, le tritium, dont le noyau contient un proton et deux neutrons. Le tritium est instable et subit une réaction spontanée désintégration radioactive, se transformant en un isotope de l'hélium. Des traces de tritium ont été trouvées dans l'atmosphère terrestre, où il se forme à la suite de l'interaction des rayons cosmiques avec les molécules de gaz qui composent l'air. Le tritium est obtenu artificiellement dans un réacteur nucléaire, irradiant l'isotope du lithium-6 avec un flux de neutrons.
Développement de la bombe à hydrogène.
Une analyse théorique préliminaire a montré que la fusion thermonucléaire s’effectue plus facilement dans un mélange de deutérium et de tritium. Partant de là, des scientifiques américains ont commencé au début des années 1950 à mettre en œuvre un projet visant à créer une bombe à hydrogène (HB). Les premiers essais d'un modèle réduit d'engin nucléaire ont été effectués sur le site d'essais d'Enewetak au printemps 1951 ; la fusion thermonucléaire n'était que partielle. Un succès important fut obtenu le 1er novembre 1951 lors des essais d'un engin nucléaire massif dont la puissance d'explosion était de 4 × 8 Mt en équivalent TNT.
La première bombe aérienne à hydrogène a explosé en URSS le 12 août 1953 et le 1er mars 1954, les Américains ont fait exploser une bombe aérienne plus puissante (environ 15 Mt) sur l'atoll de Bikini. Depuis lors, les deux puissances ont procédé à des explosions d’armes avancées d’une mégatonne.
L'explosion de l'atoll de Bikini s'est accompagnée de la libération de grande quantité substances radioactives. Certains d'entre eux sont tombés à des centaines de kilomètres du lieu de l'explosion sur le bateau de pêche japonais "Lucky Dragon", tandis que d'autres couvraient l'île de Rongelap. Puisque la fusion thermonucléaire produit de l'hélium stable, la radioactivité provenant de l'explosion d'une bombe à hydrogène pur ne devrait pas être supérieure à celle d'un détonateur atomique d'une réaction thermonucléaire. Cependant, dans le cas considéré, les retombées radioactives prévues et réelles différaient considérablement en quantité et en composition.
Le mécanisme d'action de la bombe à hydrogène.
La séquence des processus se produisant lors de l'explosion d'une bombe à hydrogène peut être représentée comme suit. Tout d'abord, la charge initiatrice de la réaction thermonucléaire (une petite bombe atomique) située à l'intérieur de la coque HB explose, provoquant un éclair de neutrons et créant chaleur, nécessaire pour initier la fusion thermonucléaire. Les neutrons bombardent un insert constitué de deutéride de lithium - un composé de deutérium et de lithium (un isotope du lithium avec nombre de masse 6). Le lithium-6 est divisé en hélium et tritium sous l'influence des neutrons. Ainsi, la mèche atomique crée les matériaux nécessaires à la synthèse directement dans la bombe elle-même.
Puis une réaction thermonucléaire commence dans un mélange de deutérium et de tritium, la température à l'intérieur de la bombe augmente rapidement, impliquant de plus en plus grande quantité hydrogène. Avec une nouvelle augmentation de la température, une réaction entre noyaux de deutérium, caractéristique d'une bombe à hydrogène pur, pourrait commencer. Bien entendu, toutes les réactions se produisent si rapidement qu’elles sont perçues comme instantanées.
Fission, fusion, fission (superbombe).
En effet, dans une bombe, la séquence de processus décrite ci-dessus se termine au stade de la réaction du deutérium avec le tritium. De plus, les concepteurs de la bombe ont choisi de ne pas utiliser la fusion nucléaire, mais la fission nucléaire. La fusion des noyaux de deutérium et de tritium produit de l'hélium et des neutrons rapides dont l'énergie est suffisamment élevée pour provoquer la fission nucléaire de l'uranium 238 (le principal isotope de l'uranium, bien moins cher que l'uranium 235 utilisé dans les bombes atomiques classiques). Les neutrons rapides divisent les atomes de la coque d'uranium de la superbombe. La fission d'une tonne d'uranium crée une énergie équivalente à 18 Mt. L'énergie ne sert pas seulement à l'explosion et à la production de chaleur. Chaque noyau d’uranium se divise en deux « fragments » hautement radioactifs. Les produits de fission comprennent 36 différents éléments chimiques et près de 200 isotopes radioactifs. Tout cela constitue les retombées radioactives qui accompagnent les explosions de superbombes.
Grâce à leur conception unique et au mécanisme d'action décrit, les armes de ce type peuvent être rendues aussi puissantes que vous le souhaitez. C’est beaucoup moins cher que les bombes atomiques de même puissance.
Conséquences de l'explosion.
Onde de choc et effet thermique.
L’impact direct (primaire) de l’explosion d’une superbombe est triple. L’impact direct le plus évident est une onde de choc d’une intensité énorme. La force de son impact, en fonction de la puissance de la bombe, de la hauteur de l'explosion au-dessus de la surface de la terre et de la nature du terrain, diminue avec la distance par rapport à l'épicentre de l'explosion. L'impact thermique d'une explosion est déterminé par les mêmes facteurs, mais dépend également de la transparence de l'air : le brouillard réduit considérablement la distance à laquelle un éclair thermique peut provoquer de graves brûlures.
Selon les calculs, lors de l'explosion dans l'atmosphère d'une bombe de 20 mégatonnes, les personnes resteront en vie dans 50 % des cas si elles 1) se réfugient dans un abri souterrain en béton armé à une distance d'environ 8 km de l'épicentre de l'explosion. explosion (E), 2) se produisent dans des bâtiments urbains ordinaires à une distance d'env. A 15 km d'EV, 3) se sont retrouvés sur lieu ouvertà une distance d'env. A 20 km du VE. Dans des conditions de mauvaise visibilité et à une distance d'au moins 25 km, si l'atmosphère est dégagée, pour les personnes situées à espace ouvert, la probabilité de survie augmente rapidement avec la distance de l'épicentre ; à une distance de 32 km, sa valeur calculée est supérieure à 90 %. La zone sur laquelle le rayonnement pénétrant généré lors d’une explosion provoque la mort est relativement petite, même dans le cas d’une superbombe de grande puissance.
Boule de feu.
En fonction de la composition et de la masse des matériaux combustibles impliqués dans la boule de feu, de gigantesques tempêtes de feu auto-entretenues peuvent se former et faire rage pendant plusieurs heures. Cependant, la conséquence la plus dangereuse (quoique secondaire) de l'explosion est la contamination radioactive de l'environnement.
Tomber.
Comment ils se forment.
Lorsqu’une bombe explose, la boule de feu qui en résulte est remplie d’une énorme quantité de particules radioactives. Généralement, ces particules sont si petites qu’une fois qu’elles atteignent la haute atmosphère, elles peuvent y rester longtemps. Mais si une boule de feu entre en contact avec la surface de la Terre, elle transforme tout ce qui s'y trouve en poussière et en cendres chaudes et les entraîne dans une tornade enflammée. Dans un tourbillon de flammes, ils se mélangent et se lient aux particules radioactives. Les poussières radioactives, sauf les plus grosses, ne se déposent pas immédiatement. Les poussières les plus fines sont emportées par le nuage résultant et retombent progressivement au fur et à mesure qu'elles se déplacent avec le vent. Directement sur le lieu de l'explosion, les retombées radioactives peuvent être extrêmement intenses - principalement de grosses poussières se déposant sur le sol. À des centaines de kilomètres du lieu de l'explosion et à des distances plus grandes, petites mais néanmoins visible à l'oeil particules de cendres. Ils forment souvent une couverture semblable à de la neige tombée, mortelle pour quiconque se trouve à proximité. Même des particules plus petites et invisibles, avant de se déposer sur le sol, peuvent errer dans l'atmosphère pendant des mois, voire des années, faisant plusieurs fois le tour du globe. Au moment où ils tombent, leur radioactivité est considérablement affaiblie. Le rayonnement le plus dangereux reste le strontium 90 avec une demi-vie de 28 ans. Sa perte est clairement observée partout dans le monde. S'installant sur les feuilles et l'herbe, il finit dans chaînes alimentaires, y compris les humains. En conséquence, des quantités notables, bien que non encore dangereuses, de strontium 90 ont été trouvées dans les os des habitants de la plupart des pays. Accumulation de strontium 90 dans les os humains long terme très dangereux, car cela conduit à la formation de tumeurs osseuses malignes.
Contamination à long terme de la zone par des retombées radioactives.
En cas d'hostilités, l'utilisation d'une bombe à hydrogène entraînera une contamination radioactive immédiate d'une zone située dans un rayon d'env. A 100 km de l'épicentre de l'explosion. Si une superbombe explose, une zone de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres carrés sera contaminée. Une zone de destruction aussi vaste avec une seule bombe en fait un tout nouveau type d'arme. Même si la superbombe n'atteint pas la cible, c'est-à-dire ne heurtera pas l'objet avec des effets de choc thermique, le rayonnement pénétrant et les retombées radioactives accompagnant l'explosion rendront l'espace environnant inhabitable. De telles précipitations peuvent durer plusieurs jours, semaines, voire mois. En fonction de leur quantité, l’intensité des radiations peut atteindre des niveaux mortels. Un nombre relativement faible de superbombes suffit à couvrir complètement un grand pays une couche de poussière radioactive mortelle pour tous les êtres vivants. Ainsi, la création de la superbombe a marqué le début d’une ère où il est devenu possible de rendre des continents entiers inhabitables. Même après longue durée Après la cessation de l’exposition directe aux retombées radioactives, le danger dû à la forte radiotoxicité des isotopes tels que le strontium 90 persistera. Avec des aliments cultivés sur des sols contaminés par cet isotope, la radioactivité entrera dans le corps humain.
Le 12 août 1953, à 7h30, la première bombe à hydrogène soviétique a été testée sur le site d'essai de Semipalatinsk, qui portait le nom de service « Produit RDS-6c ». Il s'agissait du quatrième essai d'armes nucléaires soviétique.
Le début des premiers travaux sur le programme thermonucléaire en URSS remonte à 1945. Ensuite, des informations ont été reçues sur des recherches menées aux États-Unis sur le problème thermonucléaire. Ils furent lancés à l’initiative du physicien américain Edward Teller en 1942. La base a été prise par le concept d'armes thermonucléaires de Teller, qui dans les cercles des scientifiques nucléaires soviétiques était appelé un « tuyau » - un récipient cylindrique contenant du deutérium liquide, qui était censé être chauffé par l'explosion d'un dispositif d'initiation tel qu'un conventionnel. bombe atomique. Ce n’est qu’en 1950 que les Américains ont compris que le « tuyau » était inutile et ont continué à développer d’autres modèles. Mais à cette époque, les physiciens soviétiques avaient déjà développé de manière indépendante un autre concept d'armes thermonucléaires, qui bientôt - en 1953 - fut couronné de succès.
Une conception alternative pour une bombe à hydrogène a été inventée par Andrei Sakharov. La bombe était basée sur l’idée d’une « bouffée » et l’utilisation de deutéride de lithium-6. Développée à KB-11 (aujourd'hui ville de Sarov, ancien Arzamas-16, région de Nijni Novgorod), la charge thermonucléaire RDS-6 était un système sphérique de couches d'uranium et de combustible thermonucléaire, entouré d'un explosif chimique.
Pour augmenter la libération d'énergie de la charge, du tritium a été utilisé dans sa conception. La tâche principale lors de la création d'une telle arme était d'utiliser l'énergie libérée lors de l'explosion d'une bombe atomique pour chauffer et enflammer l'hydrogène lourd - le deutérium, afin d'effectuer des réactions thermonucléaires avec libération d'énergie capable de subvenir à ses propres besoins. Pour augmenter la proportion de deutérium « brûlé », Sakharov a proposé d'entourer le deutérium d'une enveloppe d'uranium naturel ordinaire, censée ralentir l'expansion et, surtout, augmenter considérablement la densité du deutérium. Le phénomène de compression par ionisation du combustible thermonucléaire, qui est devenu la base de la première bombe à hydrogène soviétique, est encore appelé « saccharisation ».
Sur la base des résultats des travaux sur la première bombe à hydrogène, Andrei Sakharov a reçu le titre de héros du travail socialiste et lauréat du prix Staline.
Le «produit RDS-6s» a été réalisé sous la forme d'une bombe transportable pesant 7 tonnes, placée dans la trappe à bombes d'un bombardier Tu-16. A titre de comparaison, la bombe créée par les Américains pesait 54 tonnes et avait la taille d'une maison à trois étages.
Pour évaluer les effets destructeurs de la nouvelle bombe, une ville a été construite sur le site d'essai de Semipalatinsk à partir de matériaux industriels et bâtiments administratifs. Au total, il y avait 190 structures différentes sur le terrain. Dans ce test, des prises sous vide d'échantillons radiochimiques ont été utilisées pour la première fois, qui s'ouvraient automatiquement sous l'influence d'une onde de choc. Au total, 500 appareils de mesure, d'enregistrement et de tournage différents installés dans des casemates souterraines et des structures au sol durables ont été préparés pour tester les RDS-6. Support technique aéronautique pour les tests - mesure de la pression de l'onde de choc sur l'avion dans l'air au moment de l'explosion du produit, prélèvement d'échantillons d'air du nuage radioactif et photographie aérienne de la zone réalisée par un spécialiste. unité de vol. La bombe a explosé à distance en envoyant un signal depuis une télécommande située dans le bunker.
Il a été décidé de procéder à une explosion sur une tour en acier de 40 mètres de haut, la charge était située à une hauteur de 30 mètres. Les sols radioactifs issus des tests antérieurs ont été retirés Distance de sécurité, structures spéciales ont été reconstruits à leur place sur d'anciennes fondations, un bunker a été construit à 5 mètres de la tour pour l'installation d'équipements développés à l'Institut de physique chimique de l'Académie des sciences de l'URSS qui enregistrent les processus thermonucléaires.
Installé sur le terrain équipement militaire toutes les branches de l'armée. Lors des tests, toutes les structures expérimentales situées dans un rayon allant jusqu'à quatre kilomètres ont été détruites. L’explosion d’une bombe à hydrogène pourrait détruire complètement une ville de 8 kilomètres de diamètre. Conséquences environnementales Les explosions se sont révélées terrifiantes : la première explosion représentait 82 % de strontium-90 et 75 % de césium-137.
La puissance de la bombe atteignait 400 kilotonnes, soit 20 fois plus que les premières bombes atomiques des États-Unis et de l'URSS.
Le travail visant à créer la bombe à hydrogène est devenu la première « bataille d’esprit » intellectuelle à une échelle véritablement mondiale. La création de la bombe à hydrogène a initié l'émergence d'un tout nouveau orientations scientifiques— physique des plasmas à haute température, physique des densités d'énergie ultra-élevées, physique des pressions anormales. Pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, la modélisation mathématique a été utilisée à grande échelle.
Les travaux sur le «produit RDS-6s» ont créé une base scientifique et technique, qui a ensuite été utilisée dans le développement d'une bombe à hydrogène incomparablement plus avancée d'un type fondamentalement nouveau - une bombe à hydrogène à deux étages.
La bombe à hydrogène conçue par Sakharov est non seulement devenue un contre-argument sérieux dans la confrontation politique entre les États-Unis et l’URSS, mais elle a également été à l’origine du développement rapide de la cosmonautique soviétique au cours de ces années. C'était après avoir réussi essais nucléaires OKB Korolev s'est vu confier par le gouvernement une tâche importante consistant à développer un missile balistique intercontinental destiné à acheminer la charge créée vers la cible. Par la suite, la fusée, appelée « sept », a lancé le premier satellite artificiel de la Terre dans l'espace, et c'est sur elle que le premier cosmonaute de la planète, Youri Gagarine, s'est lancé.
Le matériel a été préparé sur la base d'informations provenant de sources ouvertes
Il y a 60 ans, le 1er mars 1954, les États-Unis faisaient exploser une bombe à hydrogène sur l'atoll de Bikini. La puissance de cette explosion était équivalente à l’explosion d’un millier de bombes larguées sur les villes japonaises d’Hiroshima et de Nagasaki. Il s’agit du test le plus puissant jamais réalisé aux États-Unis. La puissance estimée de la bombe était de 15 mégatonnes. Par la suite, aux États-Unis, l’augmentation de la puissance explosive de ces bombes a été jugée inappropriée.
À la suite de ce test, environ 100 millions de tonnes de sols contaminés ont été rejetées dans l'atmosphère. Des personnes ont également été blessées. L'armée américaine n'a pas reporté le test, sachant que le vent soufflait vers les îles habitées et que les pêcheurs risquaient d'être blessés. Les insulaires et les pêcheurs n'ont même pas été prévenus des tests et des dangers possibles.
Ainsi, le bateau de pêche japonais « Happy Dragon » (« Fukuryu Maru »), situé à 140 km de l'épicentre de l'explosion, a été exposé aux radiations, 23 personnes ont été blessées (plus tard 12 d'entre elles sont mortes). Selon le ministère japonais de la Santé, plus de 800 navires de pêche japonais ont été exposés à divers degrés de contamination à la suite du test Castle Bravo. Il y avait environ 20 000 personnes à bord. Les habitants des atolls de Rongelap et d'Ailinginae ont reçu de graves doses de radiations. Certains soldats américains ont également été blessés.
La communauté mondiale a exprimé son inquiétude face à une guerre de choc puissante et à des retombées radioactives. Plusieurs scientifiques éminents, dont Bertrand Russell, Albert Einstein et Frédéric Joliot-Curie, ont protesté. En 1957, la première conférence du mouvement scientifique s'est tenue dans la ville canadienne de Pugwash, dont le but était d'interdire les essais nucléaires, de réduire le risque de conflits armés et de trouver conjointement une solution. problèmes mondiaux(Mouvement Pugwash).
De l'histoire de la création de la bombe à hydrogène aux USA
L'idée d'une bombe à fusion thermonucléaire initiée par une charge atomique a été proposée en 1941. En mai 1941, le physicien Tokutaro Hagiwara de l'Université de Kyoto au Japon a suggéré la possibilité d'initier une réaction thermonucléaire entre noyaux d'hydrogène en utilisant une réaction explosive en chaîne de fission de noyaux d'uranium 235. Une idée similaire a été exprimée en septembre 1941 à l'Université de Columbia par l'éminent physicien italien Enrico Fermi. Il l'a expliqué à son collègue physicien américain Edouard Teller. Fermi et Teller ont ensuite suggéré la possibilité d'initier des réactions thermonucléaires dans un environnement de deutérium par une explosion nucléaire. Teller s'est inspiré de cette idée et, lors de la mise en œuvre du projet Manhattan, a consacré la majeure partie de son temps à créer bombe thermonucléaire.
Il faut dire qu’il était un véritable scientifique « militariste » qui prônait l’assurance de l’avantage américain dans le domaine des armes nucléaires. Le scientifique s'est opposé à l'interdiction des essais nucléaires dans trois environnements et a proposé de réaliser de nouveaux travaux pour créer des types efficaces atomique Il a préconisé le déploiement d'armes dans l'espace.
Un groupe de brillants scientifiques des États-Unis et d'Europe, qui ont travaillé au laboratoire de Los Alamos, lors des travaux de création d'armes nucléaires, ont également abordé les problèmes de la superbombe au deutérium. À la fin de 1945, un concept relativement holistique de « super classique » était créé. On pensait que le flux de neutrons sortant de la bombe atomique primaire à base d'uranium 235 pourrait provoquer une détonation dans un cylindre de deutérium liquide (à travers une chambre intermédiaire avec un mélange DT). Emil Konopinsky a proposé d'ajouter du tritium au deutérium pour réduire la température d'inflammation. En 1946, Klaus Fuchs, avec la participation de John Von Neumann, proposa d'utiliser nouveau système initiation. Il comprenait un assemblage secondaire supplémentaire d'un mélange liquide DT, qui s'est enflammé à la suite du rayonnement de la bombe atomique primaire.
Le collaborateur de Teller, le mathématicien polonais Stanislaw Ulam, a fait des propositions qui ont permis de mettre en pratique le développement d'une bombe thermonucléaire. Ainsi, pour initier la fusion thermonucléaire, il proposa de compresser combustible thermonucléaire avant de le chauffer, en utilisant la réaction de fission primaire et en plaçant la charge thermonucléaire séparément du composant nucléaire primaire. Sur la base de ces calculs, Teller a suggéré que les rayons X et gamma provoqués par l'explosion primaire seraient capables de transférer suffisamment d'énergie au composant secondaire pour déclencher une réaction thermonucléaire.
En janvier 1950, le président américain Harry Truman annonçait que les États-Unis travailleraient sur tous les types de armes atomiques, dont la bombe à hydrogène (« superbombe »). Il a été décidé de réaliser les premiers essais sur le terrain avec des réactions thermonucléaires en 1951. Ainsi, ils prévoyaient de tester la bombe atomique « renforcée » « Point », ainsi que le modèle « super classique » avec un compartiment initiateur binaire. Ce test s'appelait "George" (l'appareil lui-même s'appelait "Cylinder"). En préparation du test de George, le principe classique de construction d'un dispositif thermonucléaire a été utilisé, où l'énergie de la bombe atomique primaire est conservée et utilisée pour comprimer et initier un deuxième composant avec du combustible thermonucléaire.
Le 9 mai 1951, le test George est réalisé. La première petite flamme thermonucléaire a éclaté sur Terre. En 1952, la construction d’une usine de lithium-6 a commencé. En 1953, la production démarre.
En septembre 1951, Los Alamos décide de développer le dispositif thermonucléaire Mike. Le 1er novembre 1952, un engin explosif thermonucléaire a été testé sur l'atoll d'Enewetak. La puissance de l'explosion a été estimée à 10-12 mégatonnes d'équivalent TNT. Le deutérium liquide était utilisé comme combustible pour la fusion thermonucléaire. Idée appareil à deux étages avec la configuration Teller-Ulam s'est justifiée. L'appareil se composait d'une charge nucléaire conventionnelle et d'un conteneur cryogénique contenant un mélange de deutérium et de tritium liquides. La « bougie d’allumage » de la réaction thermonucléaire était une tige de plutonium située au centre du réservoir cryogénique. Le test a réussi.
Cependant, il y avait un problème : la superbombe a été conçue dans une version non transportable. Le poids total de la structure dépassait les 70 tonnes. Il n'a pas pu être utilisé pendant la guerre. La tâche principaleétait la création d’armes thermonucléaires transportables. Pour ce faire, il fallait accumuler une quantité suffisante de lithium-6. Une somme suffisante avait été accumulée au printemps 1954.
Le 1er mars 1954, les Américains réalisent un nouvel essai thermonucléaire, Castle Bravo, sur l'atoll de Bikini. Le deutéride de lithium était utilisé comme combustible thermonucléaire. Il s'agissait d'une charge à deux étages : une charge atomique initiatrice et un combustible thermonucléaire. Le test a été considéré comme réussi. Bien qu'ils se soient trompés sur la puissance de l'explosion. Il était bien plus puissant que prévu.
D'autres tests ont permis d'améliorer la charge thermonucléaire. Le 21 mai 1956, la première bombe est larguée depuis avion. La masse de la charge a été réduite, ce qui a rendu la bombe plus petite. En 1960, les États-Unis étaient capables de créer des ogives de classe mégatonne, qui étaient déployées sur des sous-marins nucléaires.