"Tsar Bomba" va boshqa mashhur yadro portlashlari. Vodorod bombasi va yadro bombasi farqlari
Shuningdek o'qing
1963 yil 16 yanvar, eng yuqori cho'qqida sovuq urush, Nikita Xrushchev butun dunyoga Sovet Ittifoqi o'z arsenalida yangi ommaviy qirg'in quroli - vodorod bombasi borligini aytdi.
Bir yarim yil oldin SSSRda eng kuchli portlash amalga oshirildi vodorod bombasi dunyoda - Novaya Zemlyada 50 megatondan ortiq quvvatga ega zaryad portlatilgan. Ko'p jihatdan, Sovet rahbarining ushbu bayonoti dunyoni yadroviy qurol poygasining yanada kuchayishi xavfini anglab etdi: 1963 yil 5 avgustda Moskvada sinovlarni taqiqlash to'g'risidagi shartnoma imzolandi. yadro qurollari atmosferada kosmik fazo va suv ostida.
Yaratilish tarixi
tomonidan energiya olishning nazariy imkoniyati termoyadro sintezi Ikkinchi jahon urushidan oldin ham ma'lum edi, ammo urush va undan keyingi qurollanish poygasi yaratish masalasini ko'tardi. texnik qurilma Uchun amaliy yaratish bu reaktsiya. Ma'lumki, 1944 yilda Germaniyada an'anaviy portlovchi zaryadlar yordamida yadro yoqilg'isini siqish orqali termoyadroviy sintezni boshlash bo'yicha ishlar olib borilgan, ammo ular muvaffaqiyatli bo'lmagan, chunki uni olishning iloji bo'lmagan. talab qilinadigan haroratlar va bosim. AQSH va SSSR 40-yillardan boshlab termoyadroviy qurollarni ishlab chiqdilar, deyarli bir vaqtning oʻzida 50-yillarning boshlarida birinchi termoyadroviy qurilmalarni sinovdan oʻtkazdilar. 1952 yilda Qo'shma Shtatlar Eniwetak atollida 10,4 megaton quvvatga ega zaryadni portlatib yubordi (bu Nagasakiga tashlangan bombadan 450 baravar kuchli), 1953 yilda SSSR 400 kiloton ishlab chiqarish quvvatiga ega qurilmani sinovdan o'tkazdi.
Birinchi termoyadro qurilmalarining konstruktsiyalari haqiqatga juda mos kelmadi jangovar foydalanish. Misol uchun, 1952 yilda Amerika Qo'shma Shtatlari tomonidan sinovdan o'tkazilgan qurilma balandligi 2 qavatli va og'irligi 80 tonnadan ortiq bo'lgan yer osti inshooti edi. Suyuq termoyadro yoqilg'isi unda juda katta miqdorda saqlangan sovutish moslamasi. Shu sababli, kelajakda termoyadro qurollarini seriyali ishlab chiqarish yordamida amalga oshirildi qattiq yoqilg'i- litiy-6 deyteridi. 1954 yilda Qo'shma Shtatlar Bikini atollida uning asosidagi qurilmani sinovdan o'tkazdi va 1955 yilda Semipalatinsk poligonida yangi sovet termoelektr qurilmasi sinovdan o'tkazildi. yadroviy bomba. 1957 yilda Buyuk Britaniyada vodorod bombasi sinovlari o'tkazildi. 1961 yil oktyabr oyida SSSRda Novaya Zemlyada 58 megaton quvvatga ega termoyadro bombasi portlatildi - eng ko'p. kuchli bomba“Tsar Bomba” nomi bilan tarixga kirgan insoniyat tomonidan sinovdan o'tgan. 
Keyingi rivojlanish vodorod bombalarining dizayni hajmini kamaytirishga qaratilgan bo'lib, ularni ballistik raketalar bilan nishonga etkazishni ta'minlash edi. 60-yillarda qurilmalarning massasi bir necha yuz kilogrammgacha kamaydi va 70-yillarga kelib ballistik raketalar bir vaqtning o'zida 10 dan ortiq kallaklarni olib yurishi mumkin edi - bular bir nechta jangovar kallaklarga ega raketalar, har bir qism o'z nishoniga tegishi mumkin. Bugungi kunda AQSh, Rossiya va Buyuk Britaniyada termoyadroviy arsenallar mavjud bo'lib, ular Xitoyda (1967 yilda) va Frantsiyada (1968 yilda) o'tkazilgan. 
Vodorod bombasining ishlash printsipi
Vodorod bombasining harakati engil yadrolarning termoyadroviy termoyadroviy reaktsiyasi paytida ajralib chiqadigan energiyadan foydalanishga asoslangan. Aynan mana shu reaksiya yulduzlar chuqurligida sodir boʻladi, u yerda oʻta yuqori harorat va ulkan bosim taʼsirida vodorod yadrolari toʻqnashib, ogʻirroq geliy yadrolariga qoʻshiladi. Reaksiya jarayonida vodorod yadrolari massasining bir qismi katta miqdordagi energiyaga aylanadi - buning natijasida yulduzlar doimo katta miqdorda energiya chiqaradilar. Olimlar ushbu reaktsiyani vodorod izotoplari - deyteriy va tritiy yordamida ko'chirib olishdi, bu esa unga "vodorod bombasi" nomini berdi. Dastlab zaryadlarni ishlab chiqarish uchun vodorodning suyuq izotoplari, keyinchalik litiy-6 deyteridi ishlatilgan, qattiq, deyteriy birikmasi va litiy izotopi.
Litiy-6 deyteridi vodorod bombasi, termoyadro yoqilg'isining asosiy komponentidir. U allaqachon deyteriyni saqlaydi va litiy izotopi tritiy hosil bo'lishi uchun xom ashyo bo'lib xizmat qiladi. Termoyadroviy termoyadroviy reaksiyani boshlash uchun yuqori harorat va bosim hosil qilish, shuningdek, tritiyni litiy-6 dan ajratish kerak. Ushbu shartlar quyidagicha taqdim etiladi. 
Ajratilgandan so'ng darhol AN602 bombasining portlashi zarba to'lqini. O'sha paytda to'pning diametri taxminan 5,5 km edi va bir necha soniyadan so'ng u 10 km gacha ko'tarildi.
Termoyadro yoqilg'isi uchun idishning qobig'i uran-238 va plastmassadan yasalgan va konteyner yonida bir necha kiloton quvvatga ega an'anaviy yadro zaryadi joylashtirilgan - bu vodorod bombasining tetik yoki tashabbuskor zaryadi deb ataladi. Kuchli rentgen nurlanishi ta'sirida plutoniyning tashabbuskori zaryadining portlashi paytida konteyner qobig'i minglab marta siqilib, plazmaga aylanadi va bu zaruriy hosil bo'ladi. Yuqori bosim va katta harorat. Shu bilan birga, plutoniy chiqaradigan neytronlar litiy-6 bilan o'zaro ta'sirlanib, tritiy hosil qiladi. Deyteriy va tritiy yadrolari o'ta yuqori harorat va bosim ta'sirida o'zaro ta'sir qiladi, bu esa termoyadro portlashiga olib keladi. 
Yengil nurlanish Portlashning chaqnashi yuz kilometrgacha bo'lgan masofada uchinchi darajali kuyishga olib kelishi mumkin. Bu surat 160 km masofadan olingan.
Agar siz uran-238 va litiy-6 deuteridning bir nechta qatlamini yasasangiz, ularning har biri bomba portlashiga o'z kuchini qo'shadi - ya'ni bunday "puf" portlash kuchini deyarli cheksiz ravishda oshirishga imkon beradi. . Buning sharofati bilan vodorod bombasi deyarli har qanday quvvatdan yasalishi mumkin va u bir xil quvvatdagi oddiy yadroviy bombadan ancha arzonga tushadi. 
Portlash natijasida yuzaga kelgan seysmik to‘lqin atrofga aylanib ketdi Yer uch marta. Yadro qo'ziqorinining balandligi 67 kilometrga etdi va uning "qopqog'i" diametri 95 km edi. Ovoz to'lqini poligondan 800 km uzoqlikda joylashgan Dikson oroliga yetib keldi.
RDS-6S vodorod bombasining sinovi, 1953 yil
Dekabr oyining eng yoqimsiz yangiliklaridan biri – Shimoliy Koreyaning vodorod bombasini muvaffaqiyatli sinovdan o‘tkazganini hamma allaqachon muhokama qilgan. Kim Chen In har qanday vaqtda qurolni mudofaadan hujumga o‘tkazishga tayyorligini (to‘g‘ridan-to‘g‘ri ta’kidlab o‘tdi), bu butun dunyo matbuotida misli ko‘rilmagan shov-shuvga sabab bo‘ldi. Biroq, sinovlar soxtalashtirilgan deb e'lon qilgan optimistlar ham bor edi: ular Juche soyasi noto'g'ri yo'nalishda tushayotganini va qandaydir tarzda radioaktiv parchalanish ko'rinmasligini aytishdi. Ammo nega agressor mamlakatda vodorod bombasining mavjudligi erkin mamlakatlar uchun shunchalik muhim omil, chunki hatto yadroviy kallaklar ham Shimoliy Koreya Ko'p miqdorda mavjud, siz hech kimni shunday qo'rqitganmisiz?
Vodorod bombasi yoki HB nomi bilan ham tanilgan vodorod bombasi aql bovar qilmaydigan halokatli kuchga ega qurol bo'lib, uning kuchi megaton TNT bilan o'lchanadi. HB ning ishlash printsipi vodorod yadrolarining termoyadroviy sintezi paytida hosil bo'ladigan energiyaga asoslanadi - xuddi shu jarayon Quyoshda sodir bo'ladi.
Vodorod bombasi atom bombasidan nimasi bilan farq qiladi?
Yadro sintezi, vodorod bombasining portlashi paytida sodir bo'ladigan jarayon insoniyat uchun mavjud bo'lgan eng kuchli energiya turidir. Biz undan tinch maqsadlarda foydalanishni hali o‘rganmadik, lekin uni harbiy maqsadlarga moslashtirdik. Yulduzlarda ko'rinadigan narsaga o'xshash bu termoyadro reaktsiyasi aql bovar qilmaydigan energiya oqimini chiqaradi. Atom energiyasida energiya bo'linishdan kelib chiqadi atom yadrosi, shuning uchun portlash atom bombasi ancha zaifroq.
Birinchi sinov
VA Sovet Ittifoqi yana Sovuq urush poygasining ko'plab ishtirokchilaridan oldinda. Ajoyib Saxarov boshchiligida ishlab chiqarilgan birinchi vodorod bombasi maxfiy Semipalatinsk poligonida sinovdan o'tkazildi - va yumshoq qilib aytganda, ular nafaqat olimlarni, balki G'arb josuslarini ham hayratda qoldirdi.
Shok to'lqini
Vodorod bombasining bevosita halokatli ta'siri kuchli, juda kuchli zarba to'lqinidir. Uning kuchi bombaning o'lchamiga va zaryad portlash balandligiga bog'liq.
Termal effekt
Faqat 20 megatonlik vodorod bombasi (sinovdan o'tgan eng kattasining o'lchami bu daqiqa bomba - 58 megaton) katta miqdorda issiqlik energiyasini hosil qiladi: snaryad sinov joyidan besh kilometr radiusda erigan beton. To'qqiz kilometr radiusda barcha tirik mavjudotlar yo'q qilinadi, na jihozlar, na binolar omon qolmaydi; Portlash natijasida hosil bo'lgan kraterning diametri ikki kilometrdan oshadi, chuqurligi esa ellik metrga yaqin o'zgarib turadi.
Yong'in to'pi
Portlashdan keyingi eng hayratlanarli narsa kuzatuvchilarga ulkan olov shari bo'lib tuyuladi: vodorod bombasining portlashi natijasida boshlangan alangali bo'ronlar o'zlarini qo'llab-quvvatlab, huni ichiga tobora ko'proq yonuvchan materiallarni tortadi.
Radiatsiya bilan ifloslanish
Ammo portlashning eng xavfli oqibati, albatta, radiatsiyaviy ifloslanish bo'ladi. Chirish og'ir elementlar shiddatli olovli bo'ronda u atmosferani radioaktiv changning eng kichik zarralari bilan to'ldiradi - u shunchalik engilki, u atmosferaga kirganda, u yer sharini ikki yoki uch marta aylanib, shundan keyingina yog'ingarchilik shaklida tushadi. Shunday qilib, 100 megaton bombaning bir portlashi butun sayyora uchun oqibatlarga olib kelishi mumkin.
Tsar bomba
58 megaton - bu arxipelag poligonida portlagan eng katta vodorod bombasining og'irligi shunchaga teng edi Yangi Yer. Zarba to'lqini dunyo bo'ylab uch marta aylanib, SSSR muxoliflarini ushbu qurolning ulkan halokatli kuchiga yana bir bor ishonch hosil qilishga majbur qildi. Veselchak Xrushchev plenumda hazillashib, ular faqat Kremldagi oynani sindirishdan qo'rqib, boshqa bomba yasamaganlar.
Maqolaning mazmuni
H-BOMB, katta halokatli kuchga ega qurol (trotil ekvivalentidagi megatonlar tartibida), uning ishlash printsipi engil yadrolarning termoyadroviy sintezi reaktsiyasiga asoslangan. Portlash energiyasining manbai Quyoshda va boshqa yulduzlarda sodir bo'ladigan jarayonlarga o'xshash jarayonlardir.
Termoyadroviy reaksiyalar.
Quyoshning ichki qismida juda katta miqdordagi vodorod mavjud bo'lib, u taxminan haroratda o'ta yuqori siqilish holatidadir. 15 000 000 K. Bunday yuqori haroratlarda va plazma zichligida vodorod yadrolari bir-biri bilan doimiy to'qnashuvlarni boshdan kechiradi, ularning ba'zilari ularning birlashishiga olib keladi va oxir-oqibat og'irroq geliy yadrolari hosil bo'ladi. Termoyadro sintezi deb ataladigan bunday reaktsiyalar juda katta miqdordagi energiyaning ajralib chiqishi bilan birga keladi. Fizika qonunlariga ko'ra, termoyadro sintezi paytida energiyaning ajralib chiqishi og'irroq yadro hosil bo'lishi paytida uning tarkibiga kiruvchi engil yadrolar massasining bir qismi juda katta energiyaga aylanishi bilan bog'liq. Shuning uchun quyosh katta massaga ega bo'lib, termoyadroviy sintez jarayonida har kuni yo'qotadi. 100 milliard tonna materiya va energiya chiqaradi, buning natijasida u bo'ldi mumkin bo'lgan hayot yerda.
Vodorodning izotoplari.
Vodorod atomi barcha mavjud atomlarning eng oddiyidir. U bitta protondan iborat bo'lib, uning yadrosi bo'lib, uning atrofida bitta elektron aylanadi. Suvni (H 2 O) sinchkovlik bilan o'rganish shuni ko'rsatdiki, uning tarkibida vodorodning "og'ir izotopi" - deyteriy (2 H) bo'lgan "og'ir" suv arzimas miqdorda mavjud. Deyteriy yadrosi proton va neytron - massasi protonga yaqin neytral zarrachadan iborat.
Vodorodning uchinchi izotopi - tritiy mavjud bo'lib, uning yadrosida bitta proton va ikkita neytron mavjud. Tritiy beqaror va o'z-o'zidan o'tadi radioaktiv parchalanish, geliy izotopiga aylanadi. Yer atmosferasida tritiy izlari topilgan, u yerda u kosmik nurlarning havoni tashkil etuvchi gaz molekulalari bilan oʻzaro taʼsiri natijasida hosil boʻladi. Tritiy olinadi sun'iy ravishda yadroviy reaktorda litiy-6 izotopini neytronlar oqimi bilan nurlantirish.
Vodorod bombasining rivojlanishi.
Dastlabki nazariy tahlil shuni ko'rsatdiki, termoyadro sintezi deyteriy va tritiy aralashmasida eng oson amalga oshiriladi. Buni asos qilib olgan amerikalik olimlar 1950 yil boshida vodorod bombasini (HB) yaratish loyihasini amalga oshirishga kirishdilar. Yadroviy qurilma namunasining birinchi sinovlari 1951 yil bahorida Enewetak poligonida o'tkazilgan; termoyadro sintezi faqat qisman edi. 1951 yil 1-noyabrda portlash quvvati TNT ekvivalentida 4 × 8 Mt bo'lgan katta yadroviy qurilmani sinovdan o'tkazishda katta muvaffaqiyatga erishildi.
Birinchi vodorod havo bombasi SSSRda 1953 yil 12 avgustda portlatilgan va 1954 yil 1 martda amerikaliklar Bikini atollida kuchliroq (taxminan 15 Mt) havo bombasini portlatdilar. O'shandan beri ikkala kuch ham ilg'or megaton qurollarini portlatishdi.
Bikini Atolldagi portlash bilan birga bo'lgan katta miqdor radioaktiv moddalar. Ulardan ba'zilari Yaponiyaning "Omadli ajdaho" baliq ovlash kemasi portlash joyidan yuzlab kilometr uzoqlikda qulagan, boshqalari esa Rongelap orolini qamrab olgan. Termoyadro termoyadroviy sintezi barqaror geliy hosil qilganligi sababli, sof vodorod bombasi portlashining radioaktivligi termoyadro reaktsiyasining atom detonatoridan ko'p bo'lmasligi kerak. Biroq, ko'rib chiqilayotgan holatda, bashorat qilingan va haqiqiy radioaktiv tushish miqdori va tarkibi bo'yicha sezilarli darajada farq qilgan.
Vodorod bombasining ta'sir qilish mexanizmi.
Vodorod bombasining portlashi paytida sodir bo'ladigan jarayonlar ketma-ketligini quyidagicha ifodalash mumkin. Birinchidan, HB qobig'i ichida joylashgan termoyadroviy reaktsiya qo'zg'atuvchisi zaryadi (kichik atom bombasi) portlaydi, natijada neytron chaqnashi va hosil bo'ladi. yuqori harorat, termoyadro sintezini boshlash uchun zarur. Neytronlar litiy deyterididan yasalgan qo'shimchani bombardimon qiladi - deyteriyning litiy bilan birikmasi (litiy izotopi bilan massa raqami 6). Litiy-6 neytronlar ta'sirida geliy va tritiyga bo'linadi. Shunday qilib, atom sug'urtasi to'g'ridan-to'g'ri bombaning o'zida sintez uchun zarur bo'lgan materiallarni yaratadi.
Keyin deyteriy va tritiy aralashmasida termoyadroviy reaktsiya boshlanadi, bomba ichidagi harorat tez sur'atlar bilan oshadi, bu esa tobora ko'proq ishtirok etadi. katta miqdor vodorod. Haroratning yanada oshishi bilan sof vodorod bombasiga xos bo'lgan deyteriy yadrolari o'rtasida reaktsiya boshlanishi mumkin. Albatta, barcha reaktsiyalar shunchalik tez sodir bo'ladiki, ular bir zumda qabul qilinadi.
Bo'linish, sintez, bo'linish (superbomba).
Aslida, bombada yuqorida tavsiflangan jarayonlar ketma-ketligi deyteriyning tritiy bilan reaktsiyasi bosqichida tugaydi. Bundan tashqari, bomba dizaynerlari yadroviy sintezdan emas, balki yadroviy parchalanishdan foydalanishni tanladilar. Deyteriy va tritiy yadrolarining birlashishi geliy va tez neytronlarni hosil qiladi, ularning energiyasi uran-238 (uranning asosiy izotopi, oddiy atom bombalarida qo'llaniladigan uran-235 dan ancha arzon) ning yadroviy bo'linishiga olib keladigan darajada yuqori. Tez neytronlar superbombaning uran qobig'ining atomlarini parchalaydi. Bir tonna uranning parchalanishi 18 Mtga teng energiya hosil qiladi. Energiya nafaqat portlash va issiqlik hosil qilish uchun ketadi. Har bir uran yadrosi ikkita yuqori radioaktiv "bo'laklarga" bo'linadi. Bo'linish mahsulotlariga 36 xil kiradi kimyoviy elementlar va 200 ga yaqin radioaktiv izotoplar mavjud. Bularning barchasi superbomba portlashlari bilan birga keladigan radioaktiv tushishni tashkil qiladi.
Noyob dizayn va tavsiflangan harakat mexanizmi tufayli ushbu turdagi qurollarni xohlagancha kuchli qilish mumkin. Bu bir xil quvvatdagi atom bombalaridan ancha arzon.
Portlashning oqibatlari.
Shok to'lqini va termal effekt.
Superbomba portlashining to'g'ridan-to'g'ri (asosiy) ta'siri uch barobar. Eng aniq to'g'ridan-to'g'ri ta'sir - bu juda katta intensivlikdagi zarba to'lqini. Uning ta'sirining kuchi, bomba kuchiga, portlashning er yuzasidan balandligiga va erning tabiatiga qarab, portlash epitsentridan masofaga qarab kamayadi. Portlashning termal ta'siri bir xil omillar bilan belgilanadi, lekin ayni paytda havoning shaffofligiga bog'liq - tuman termal chaqnash jiddiy kuyishga olib kelishi mumkin bo'lgan masofani keskin qisqartiradi.
Hisob-kitoblarga ko'ra, atmosferada 20 megatonli bomba portlashi paytida odamlar 50% hollarda tirik qoladilar, agar ular 1) epitsentrdan taxminan 8 km masofada joylashgan er osti temir-beton boshpanada panoh topsalar. portlash (E), 2) taxminan masofadagi oddiy shahar binolarida. EV dan 15 km uzoqlikda, 3) o'zlarini topdilar ochiq joy taxminan masofada. EV dan 20 km. Yomon ko'rish sharoitida va kamida 25 km masofada, agar atmosfera toza bo'lsa, odamlar uchun ochiq maydon, omon qolish ehtimoli epitsentrdan masofa bilan tez ortadi; 32 km masofada uning hisoblangan qiymati 90% dan ortiq. Portlash paytida hosil bo'lgan kirib boruvchi nurlanish o'limga olib keladigan hudud, hatto yuqori quvvatli superbomba bo'lsa ham, nisbatan kichikdir.
Yong'in to'pi.
Yong'in to'pi tarkibidagi yonuvchan materialning tarkibi va massasiga qarab, o'zini o'zi ushlab turadigan ulkan yong'in bo'ronlari ko'p soatlar davomida paydo bo'lishi va g'azablanishi mumkin. Biroq, portlashning eng xavfli (ikkilamchi bo'lsa ham) oqibati atrof-muhitning radioaktiv ifloslanishidir.
Qatordan chiqib ketish.
Ular qanday shakllanadi.
Bomba portlaganda, hosil bo'lgan olov shari juda ko'p miqdordagi radioaktiv zarralar bilan to'ldiriladi. Odatda, bu zarralar shunchalik kichikki, ular atmosferaning yuqori qatlamiga etib borganlarida, ular u erda uzoq vaqt qolishi mumkin. Ammo agar olov shari Yer yuzasi bilan aloqa qilsa, u undagi hamma narsani issiq chang va kulga aylantiradi va ularni olovli tornadoga tortadi. Olovli bo'ronda ular radioaktiv zarralar bilan aralashib, bog'lanadi. Radioaktiv chang, eng kattasidan tashqari, darhol cho'kmaydi. Yupqaroq chang hosil bo'lgan bulut tomonidan olib ketiladi va shamol bilan harakatlanayotganda asta-sekin tushadi. To'g'ridan-to'g'ri portlash joyida radioaktiv tushish juda kuchli bo'lishi mumkin - asosan katta changlar erga cho'kadi. Portlash joyidan yuzlab kilometr uzoqlikda va kattaroq masofada, kichik, ammo baribir ko'zga ko'rinadigan kul zarralari. Ular ko'pincha qor yog'ishiga o'xshash, yaqin atrofda bo'lgan har bir kishi uchun halokatli qoplama hosil qiladi. Hattoki kichikroq va ko'rinmas zarralar ham yerga joylashishidan oldin atmosferada bir necha oylar va hatto yillar davomida aylanib yurib, yer sharini ko'p marta aylanib chiqishi mumkin. Ular tushib ketgan vaqtga kelib, ularning radioaktivligi sezilarli darajada zaiflashadi. Eng xavfli radiatsiya stronsiy-90 bo'lib, yarim yemirilish davri 28 yil. Uning yo'qolishi butun dunyoda aniq kuzatilmoqda. Barglar va o'tlarga joylashib, u ichkariga kiradi oziq-ovqat zanjirlari, shu jumladan odamlar. Natijada, ko'pchilik mamlakatlar aholisining suyaklarida sezilarli, ammo hali xavfli bo'lmasa-da, stronsiy-90 miqdori topilgan. Inson suyaklarida stronsiy-90 to'planishi Uzoq muddat juda xavflidir, chunki u malign suyak o'smalarining shakllanishiga olib keladi.
Hududning radioaktiv chiqindilar bilan uzoq muddatli ifloslanishi.
Harbiy harakatlar sodir bo'lganda, vodorod bombasidan foydalanish taxminan radiusdagi hududning darhol radioaktiv ifloslanishiga olib keladi. Portlash epitsentridan 100 km uzoqlikda. Agar superbomba portlasa, o'n minglab kvadrat kilometr maydon ifloslanadi. Bitta bomba bilan bunday ulkan qirg'in maydoni uni butunlay yangi qurol turiga aylantiradi. Superbomba nishonga tegmasa ham, ya'ni. ob'ektga zarba-termik ta'sir ko'rsatmaydi, portlash bilan birga keladigan nurlanish va radioaktiv tushish atrofdagi makonni yashash uchun yaroqsiz holga keltiradi. Bunday yog'ingarchilik ko'p kunlar, haftalar va hatto oylar davom etishi mumkin. Ularning miqdoriga qarab, radiatsiya intensivligi halokatli darajaga yetishi mumkin. Nisbatan kam sonli superbombalar to'liq qoplash uchun etarli katta mamlakat barcha tirik mavjudotlar uchun halokatli radioaktiv chang qatlami. Shunday qilib, superbombaning yaratilishi butun qit'alarni yashash uchun yaroqsiz holga keltirish mumkin bo'lgan davrning boshlanishi edi. Hatto keyin ham uzoq vaqt Radioaktiv tushishning bevosita ta'sirini to'xtatgandan so'ng, stronsiy-90 kabi izotoplarning yuqori radiotoksikligi bilan bog'liq xavf saqlanib qoladi. Ushbu izotop bilan ifloslangan tuproqlarda etishtirilgan oziq-ovqat bilan radioaktivlik inson tanasiga kiradi.
1953 yil 12 avgustda ertalab soat 7.30 da "Mahsulot RDS-6c" xizmat nomiga ega bo'lgan Semipalatinsk poligonida birinchi sovet vodorod bombasi sinovdan o'tkazildi. Bu Sovet Ittifoqining to'rtinchi yadro quroli sinovi edi.
SSSRda termoyadro dasturi bo'yicha birinchi ishlarning boshlanishi 1945 yilga to'g'ri keladi. Keyin termoyadro muammosi bo'yicha AQShda olib borilayotgan tadqiqotlar haqida ma'lumot olindi. Ular 1942 yilda amerikalik fizik Edvard Teller tashabbusi bilan boshlangan. Tellerning termoyadroviy qurol haqidagi kontseptsiyasi asos bo'lib, uni Sovet yadro olimlari davralarida "quvur" deb atashgan - suyuq deyteriyli silindrsimon idish, u odatdagidek ishga tushirish moslamasining portlashi natijasida isitilishi kerak edi. atom bombasi. Faqat 1950 yilda amerikaliklar "quvur" befoyda ekanligini aniqladilar va ular boshqa dizaynlarni ishlab chiqishda davom etdilar. Ammo bu vaqtga kelib, sovet fiziklari mustaqil ravishda termoyadro qurolining yana bir kontseptsiyasini ishlab chiqdilar, bu tez orada - 1953 yilda muvaffaqiyatga olib keldi.
Vodorod bombasining muqobil dizayni Andrey Saxarov tomonidan ixtiro qilingan. Bomba "puf" g'oyasiga va lityum-6 deyterididan foydalanishga asoslangan edi. KB-11 da (hozirgi Sarov shahri, sobiq Arzamas-16, Nijniy Novgorod viloyati) ishlab chiqilgan RDS-6 termoyadro zaryadi kimyoviy portlovchi bilan o'ralgan uran va termoyadro yoqilg'isi qatlamlarining sferik tizimi edi.
Zaryadning energiya chiqishini oshirish uchun uning dizaynida tritiy ishlatilgan. Bunday qurolni yaratishda asosiy vazifa atom bombasi portlashi paytida ajralib chiqadigan energiyani og'ir vodorod - deyteriyni isitish va yoqish uchun ishlatish, o'zini qo'llab-quvvatlay oladigan energiya ajralib chiqishi bilan termoyadroviy reaktsiyalarni amalga oshirish edi. "Kuygan" deyteriy ulushini oshirish uchun Saxarov deyteriyni oddiy tabiiy uran qobig'i bilan o'rab olishni taklif qildi, bu kengayishni sekinlashtirishi va, eng muhimi, deyteriyning zichligini sezilarli darajada oshirishi kerak edi. Birinchi sovet vodorod bombasining asosi bo'lgan termoyadro yoqilg'isining ionlashtiruvchi siqilish hodisasi hanuzgacha "saxarizatsiya" deb ataladi.
Birinchi vodorod bombasi ustidagi ish natijalariga ko'ra, Andrey Saxarov Sotsialistik Mehnat Qahramoni va Stalin mukofoti laureati unvonini oldi.
"Mahsulot RDS-6s" Tu-16 bombardimonchining bomba lyukiga joylashtirilgan og'irligi 7 tonna bo'lgan tashiladigan bomba shaklida ishlab chiqarilgan. Taqqoslash uchun, amerikaliklar tomonidan yaratilgan bombaning og'irligi 54 tonna bo'lib, uch qavatli uyning o'lchamiga teng edi.
Yangi bombaning halokatli ta'sirini baholash uchun Semipalatinsk poligonida sanoat va shaharlardan shahar qurildi. ma'muriy binolar. Hammasi bo'lib maydonda 190 ta turli tuzilmalar mavjud edi. Ushbu sinovda birinchi marta zarba to'lqini ta'sirida avtomatik ravishda ochiladigan radiokimyoviy namunalarning vakuumli qabul qilishlari ishlatilgan. Hammasi bo'lib, RDS-6 larni sinovdan o'tkazish uchun er osti kazematlari va mustahkam zamin konstruktsiyalariga o'rnatilgan 500 ta turli xil o'lchash, qayd etish va filmga olish moslamalari tayyorlandi. Sinovlarni aviatsiya texnik ta'minoti - mahsulot portlashi paytida havodagi zarba to'lqinining havodagi bosimini o'lchash, radioaktiv bulutdan havo namunalarini olish va hududni aerofotosuratga olish maxsus qurilma tomonidan amalga oshirildi. parvoz birligi. Bomba bunkerda joylashgan masofadan boshqarish pultidan signal yuborish orqali masofadan turib portlatilgan.
40 metr balandlikdagi po'lat minorada portlashni amalga oshirishga qaror qilindi, zaryad 30 metr balandlikda joylashgan edi. O'tgan sinovlardan radioaktiv tuproq olib tashlandi xavfsiz masofa, maxsus tuzilmalar eski poydevorlarda o'z joylarida qayta qurildi, SSSR Fanlar akademiyasining Kimyoviy fizika institutida ishlab chiqilgan termoyadroviy jarayonlarni qayd etuvchi uskunalarni o'rnatish uchun minoradan 5 metr uzoqlikda bunker qurildi.
Maydonga o'rnatilgan harbiy texnika armiyaning barcha tarmoqlari. Sinovlar davomida to'rt kilometrgacha bo'lgan radiusdagi barcha eksperimental tuzilmalar yo'q qilindi. Vodorod bombasining portlashi 8 kilometr uzunlikdagi shaharni butunlay vayron qilishi mumkin. Ekologik oqibatlar Portlashlar dahshatli bo'lib chiqdi: birinchi portlash 82% stronsiy-90 va 75% seziy-137 ni tashkil etdi.
Bomba kuchi 400 kilotonnaga yetdi, bu AQSh va SSSRdagi birinchi atom bombalaridan 20 baravar ko'p.
Vodorod bombasini yaratish bo'yicha ish chinakam global miqyosdagi dunyodagi birinchi intellektual "aql jangi" bo'ldi. Vodorod bombasining yaratilishi butunlay yangisining paydo bo'lishini boshladi ilmiy yo'nalishlar— yuqori haroratli plazma fizikasi, oʻta yuqori energiya zichliklari fizikasi, anomal bosimlar fizikasi. Insoniyat tarixida birinchi marta matematik modellashtirish keng miqyosda qo'llanildi.
"RDS-6s mahsuloti" ustidagi ishlar ilmiy-texnik asosni yaratdi, keyinchalik u mutlaqo yangi turdagi - ikki bosqichli vodorod bombasining beqiyos ilg'or vodorod bombasini yaratishda foydalanildi.
Saxarov dizaynidagi vodorod bombasi nafaqat AQSh va SSSR o'rtasidagi siyosiy qarama-qarshilikda jiddiy qarama-qarshilikka aylandi, balki o'sha yillarda Sovet kosmonavtikasining jadal rivojlanishiga sabab bo'ldi. Bu muvaffaqiyatdan keyin edi yadro sinovlari OKB Korolevga yaratilgan zaryadni nishonga etkazish uchun qit'alararo ballistik raketani ishlab chiqish bo'yicha muhim davlat topshirig'i berildi. Keyinchalik, "etti" deb nomlangan raketa kosmosga birinchi sun'iy sun'iy yo'ldoshni uchirdi va aynan unda sayyoramizning birinchi kosmonavti Yuriy Gagarin uchirildi.
Material ochiq manbalardan olingan ma'lumotlar asosida tayyorlangan
Bundan 60 yil oldin, 1954-yil 1-martda Qoʻshma Shtatlar Bikini atollida vodorod bombasini portlatgan edi. Bu portlashning kuchi Yaponiyaning Xirosima va Nagasaki shaharlariga tashlangan mingta bomba portlashiga teng edi. Bu Qo'shma Shtatlarda o'tkazilgan eng kuchli sinov edi. Bombaning taxminiy rentabelligi 15 megatonni tashkil etdi. Keyinchalik, Qo'shma Shtatlarda bunday bombalarning portlash kuchini oshirish maqsadga muvofiq emas deb topildi.
Sinov natijasida atmosferaga 100 million tonnaga yaqin ifloslangan tuproq chiqarildi. Odamlar ham yaralangan. AQSh harbiylari shamol aholi yashaydigan orollar tomon esayotgani va baliqchilarga zarar yetishi mumkinligini bilib, sinovni kechiktirmadi. Orolliklar va baliqchilar hatto sinovlar va yuzaga kelishi mumkin bo'lgan xavf haqida ogohlantirilmagan.
Shunday qilib, portlash epitsentridan 140 km uzoqlikda joylashgan Yaponiyaning "Happy Dragon" ("Fukuryu Maru") baliq ovlash kemasi radiatsiya ta'siriga uchradi, 23 kishi jarohat oldi (keyinchalik ulardan 12 nafari halok bo'ldi). Yaponiya Sog'liqni saqlash vazirligi ma'lumotlariga ko'ra, 800 dan ortiq yapon baliq ovlash kemalari Castle Bravo sinovi natijasida turli darajadagi ifloslanishga duchor bo'lgan. Ularda 20 mingga yaqin odam bor edi. Rongelap va Ailinginae atollari aholisi jiddiy radiatsiya dozalarini oldi. Ba'zi amerikalik askarlar ham yaralangan.
Jahon hamjamiyati kuchli zarba urushi va radioaktiv halokatdan xavotir bildirdi. Bir qancha taniqli olimlar, jumladan Bertran Rassell, Albert Eynshteyn va Frederik Joliot-Kyuri norozilik bildirishdi. 1957 yilda Kanadaning Pugvash shahrida ilmiy harakatning birinchi konferentsiyasi bo'lib o'tdi, uning maqsadi yadroviy sinovlarni taqiqlash, qurolli mojarolar xavfini kamaytirish va birgalikda yechim topish edi. global muammolar(Pugvash harakati).
AQShda vodorod bombasining yaratilish tarixidan
Atom zaryadi bilan boshlangan termoyadroviy termoyadroviy bomba g'oyasi 1941 yilda ilgari surilgan. 1941 yil may oyida Yaponiyaning Kioto universitetidan fizik Tokutaro Xagivara uran-235 yadrolarining parchalanishining portlovchi zanjirli reaktsiyasi yordamida vodorod yadrolari o'rtasida termoyadroviy reaktsiyani boshlash imkoniyatini taklif qildi. Xuddi shunday fikr 1941 yil sentyabr oyida Kolumbiya universitetida taniqli italyan fizigi Enriko Fermi tomonidan bildirilgan. Buni hamkasbiga tushuntirdi Amerikalik fizik Edvard Teller. Keyin Fermi va Teller deyteriy muhitida yadro portlashi orqali termoyadro reaktsiyalarini boshlash imkoniyatini taklif qilishdi. Teller bu g'oyadan ilhomlangan va Manhetten loyihasini amalga oshirish paytida ko'p vaqtini yaratishga bag'ishlagan. termoyadroviy bomba.
Aytish kerakki, u yadro quroli sohasida AQShning ustunligini ta'minlash tarafdori bo'lgan haqiqiy "militarist" olim edi. Olim uchta muhitda yadro sinovlarini o'tkazish taqiqlanishiga qarshi bo'lib, arzonroq va yadroviy qurol yaratish bo'yicha yangi ishlarni amalga oshirishni taklif qildi. samarali turlari atom U kosmosda qurollarni joylashtirishni yoqladi.
Los-Alamos laboratoriyasida ishlagan AQSh va Evropaning bir guruh ajoyib olimlari yadroviy qurol yaratish bo'yicha ishlar davomida superbomba deyteriy muammolariga ham to'xtalib o'tishdi. 1945 yil oxiriga kelib, "klassik super" ning nisbatan yaxlit kontseptsiyasi yaratildi. Uran-235 asosidagi birlamchi atom bombasidan chiqadigan neytronlar oqimi suyuq deyteriy tsilindrida (DT aralashmasi bo'lgan oraliq kamera orqali) portlashni keltirib chiqarishi mumkinligiga ishonishgan. Emil Konopinskiy tutash haroratini kamaytirish uchun deyteriyga tritiy qo'shishni taklif qildi. 1946 yilda Klaus Fuchs Jon Von Neumann ishtirokida foydalanishni taklif qildi. yangi tizim boshlash. U birlamchi atom bombasidan nurlanish natijasida yonib ketgan suyuq DT aralashmasining qo'shimcha ikkilamchi yig'ilishini o'z ichiga olgan.
Tellerning hamkori, polshalik matematik Stanislav Ulam termoyadro bombasini ishlab chiqishni amaliy darajaga o'tkazish imkonini beradigan takliflar bilan chiqdi. Shunday qilib, termoyadro sintezini boshlash uchun u siqishni taklif qildi termoyadro yoqilg'isi uni isitishdan oldin, birlamchi bo'linish reaktsiyasini qo'llash va termoyadro zaryadini asosiy yadro komponentidan alohida joylashtirish. Ushbu hisob-kitoblarga asoslanib, Teller birlamchi portlash natijasida yuzaga kelgan rentgen va gamma nurlanishi termoyadroviy reaktsiyani boshlash uchun ikkilamchi komponentga etarli energiya o'tkazishi mumkinligini taxmin qildi.
1950 yil yanvar oyida Amerika prezidenti Garri Trumen Qo'shma Shtatlar barcha turdagi ishlarda ishlashini e'lon qildi atom qurollari vodorod bombasini ("superbomba") o'z ichiga oladi. 1951 yilda termoyadroviy reaktsiyalar bilan birinchi dala sinovlarini o'tkazishga qaror qilindi. Shunday qilib, ular "kuchaytirilgan" atom bombasi "Point" ni, shuningdek, ikkilik boshlash bo'linmasi bilan "klassik super" modelini sinab ko'rishni rejalashtirdilar. Ushbu test "Jorj" deb nomlangan (qurilmaning o'zi "Tsilindr" deb nomlangan). Jorj sinoviga tayyorgarlik ko'rishda termoyadroviy qurilmani qurishning klassik printsipi qo'llanildi, bu erda birlamchi atom bombasining energiyasi saqlanib qoladi va ikkinchi komponentni termoyadro yoqilg'isi bilan siqish va ishga tushirish uchun ishlatiladi.
1951 yil 9 mayda Jorj testi o'tkazildi. Er yuzida birinchi kichik termoyadro alangasi paydo bo'ldi. 1952 yilda lityum-6 zavodi qurilishi boshlandi. 1953 yilda ishlab chiqarish boshlandi.
1951 yil sentyabr oyida Los-Alamos Mayk termoyadro qurilmasini yaratishga qaror qildi. 1952 yil 1 noyabrda Enewetak atollida termoyadroviy portlovchi qurilma sinovdan o'tkazildi. Portlash kuchi trotil ekvivalentida 10-12 megatonga baholandi. Suyuq deyteriy termoyadro sintezi uchun yoqilg'i sifatida ishlatilgan. Fikr ikki bosqichli qurilma Teller-Ulam konfiguratsiyasi bilan o'zini oqladi. Qurilma oddiy yadro zaryadidan va suyuq deyteriy va tritiy aralashmasi bo'lgan kriogenli idishdan iborat edi. Termoyadroviy reaktsiya uchun "uchqun" plutoniy tayog'i bo'lib, u kriogen tankning markazida joylashgan edi. Sinov muvaffaqiyatli o'tdi.
Biroq, muammo bor edi - superbomba tashish mumkin bo'lmagan versiyada ishlab chiqilgan. Strukturaning umumiy og'irligi 70 tonnadan oshdi. Urush paytida undan foydalanish mumkin emas edi. Asosiy vazifa tashiladigan termoyadro qurollarining yaratilishi edi. Buning uchun etarli miqdorda lityum-6 to'plash kerak edi. Etarli miqdor 1954 yilning bahorida to'plangan edi.
1954 yil 1 martda amerikaliklar Bikini atollida yangi termoyadroviy sinovni o'tkazdilar, Qal'a Bravo. Litiy deyteridi termoyadro yoqilg'isi sifatida ishlatilgan. Bu ikki bosqichli zaryad edi: boshlang'ich atom zaryadi va termoyadro yoqilg'isi. Sinov muvaffaqiyatli deb topildi. Garchi ular portlash kuchi haqida yanglishsa ham. U kutilganidan ham kuchliroq edi.
Keyingi sinovlar termoyadro zaryadini yaxshilashga imkon berdi. 1956 yil 21 mayda birinchi bomba uloqtirildi samolyot. Zaryadning massasi kamaydi, bu esa bombani kichikroq qildi. 1960 yilga kelib, Qo'shma Shtatlar yadroviy suv osti kemalarida joylashtirilgan megaton sinfidagi jangovar kallaklarni yaratishga muvaffaq bo'ldi.