Žmonijos raidos istoriją visada lydėjo karas kaip būdas išspręsti konfliktus smurtu. Civilizacija patyrė daugiau nei penkiolika tūkstančių mažų ir didelių ginkluotų konfliktų, žmonių aukų – milijonai. Tik praėjusio amžiaus devintajame dešimtmetyje įvyko daugiau nei šimtas karinių susirėmimų, kuriuose dalyvavo devyniasdešimt pasaulio šalių.

Tuo pačiu metu mokslo atradimai ir technologinė pažanga leido sukurti vis didesnės galios ir sudėtingesnio naudojimo naikinimo ginklus. XX amžiuje branduoliniai ginklai tapo didžiulio destruktyvaus poveikio viršūne ir politikos priemone.

Atominės bombos įtaisas

Šiuolaikinės branduolinės bombos, kaip priešo nugalėjimo priemonė, kuriamos remiantis pažangiais techniniais sprendimais, kurių esmė nėra plačiai viešinama. Tačiau pagrindiniai šio tipo ginklams būdingi elementai gali būti laikomi naudojant prietaisą kaip pavyzdį. atominė bomba su kodiniu pavadinimu „Fat Man“, numestas 1945 m. viename iš Japonijos miestų.

Sprogimo galia buvo 22,0 kt TNT ekvivalentu.

Jis turėjo šias dizaino ypatybes:

• gaminio ilgis buvo 3250,0 mm, o birios dalies skersmuo – 1520,0 mm. Bendras svoris virš 4,5 tonos;
• kūnas pavaizduotas elipsės formos. Siekiant išvengti priešlaikinio sunaikinimo dėl priešlėktuvinės amunicijos ir kitokio nepageidaujamo poveikio, jo gamybai buvo naudojamas 9,5 mm šarvuotas plienas;
• kūnas yra padalintas į keturias vidines dalis: nosį, dvi elipsoido puses (pagrindinė – branduolinio užpildo skyrius), uodegą.
• nosies skyriuje yra įkraunamos baterijos;
• pagrindinis skyrius, kaip ir nosies, yra evakuotas, kad nepatektų kenksmingos terpės, drėgmė ir būtų sudarytos patogios sąlygos boro jutikliui veikti;
• elipsoide buvo plutonio šerdis, uždengta urano tamperiu (apvalkalu). Branduolinės reakcijos metu jis atliko inercinio ribotuvo vaidmenį, užtikrindamas maksimalų ginklo klasės plutonio aktyvumą, atspindėdamas neutronus į aktyviosios krūvio zonos pusę.

Branduolio viduje buvo patalpintas pirminis neutronų šaltinis, vadinamas iniciatoriumi arba „ežiuku“. Atstovauja berilio rutulio forma, kurios skersmuo 20,0 mm su išorine danga polonio pagrindu - 210.

Pažymėtina, kad ekspertų bendruomenė tokį branduolinio ginklo dizainą pripažino neefektyviu ir nepatikimu. Nevaldomo tipo neutronų iniciacija toliau nebuvo naudojama. .

Veikimo principas

Branduoliniu sprogimu vadinamas urano 235 (233) ir plutonio 239 (iš to susideda branduolinė bomba) branduolių dalijimosi procesas su didžiuliu energijos išsiskyrimu ir ribojant tūrį. Radioaktyviųjų metalų atominė struktūra yra nestabilios formos – jie nuolat dalijasi į kitus elementus.

Procesą lydi neuronų atsiskyrimas, kai kurie iš jų, patekę ant gretimų atomų, inicijuoja tolesnę reakciją, kurią lydi energijos išsiskyrimas.

Principas yra toks: sumažinus skilimo laiką, procesas tampa intensyvesnis, o neuronų koncentracija bombarduojant branduolius sukelia grandininę reakciją. Kai du elementai sujungiami iki kritinės masės, susidaro superkritinis, dėl kurio įvyks sprogimas.

Namuose neįmanoma sukelti aktyvios reakcijos – reikia dideliu greičiu elementų konvergencija – ne mažiau 2,5 km/s. Tokį greitį bomboje galima pasiekti naudojant kombinuotų tipų sprogmenis (greitus ir lėtus), subalansuojant superkritinės masės tankį, sukeliant atominį sprogimą.

Branduoliniai sprogimai priskiriami žmogaus veiklos planetoje ar jos orbitoje rezultatams. Tokie natūralūs procesai galimi tik kai kuriose kosmose esančiose žvaigždėse.

Atominės bombos teisėtai laikomos galingiausiais ir naikinančiais ginklais. Masinis naikinimas. Taktinis panaudojimas išsprendžia strateginių, antžeminių, taip pat giluminių karinių objektų sunaikinimo problemą, įveikiant didelę priešo technikos ir darbo jėgos sankaupą.

Pasauliniu mastu ji gali būti taikoma tik siekiant visiško gyventojų ir infrastruktūros sunaikinimo didelėse teritorijose tikslo.

Norint pasiekti tam tikrus tikslus, atlikti taktinio ir strateginio pobūdžio užduotis, gali būti vykdomos branduolinių ginklų detonacijos:

• kritiniame ir mažame aukštyje (virš 30,0 km ir žemiau);
• tiesiogiai liečiantis su žemės pluta (vandeniu);
• požeminis (arba povandeninis sprogimas).

Branduoliniam sprogimui būdingas momentinis milžiniškos energijos išsiskyrimas.

Priveda prie daiktų ir žmogaus pralaimėjimo taip:

• šoko banga. Su sprogimu aukščiau arba ant jo Žemės pluta(vanduo) vadinamas oro banga, požeminė (vanduo) – seismine sprogimo banga. Oro banga susidaro kritiškai suspaudus oro mases ir sklinda ratu iki susilpnėjimo greičiu, viršijančiu garsą. Tai veda prie tiesioginio darbo jėgos pralaimėjimo ir netiesioginio (sąveika su sunaikintų objektų fragmentais). Perteklinio slėgio veikimas daro techniką neveikiančią judant ir atsitrenkiant į žemę;
• Šviesos emisija.Šaltinis – lengvoji dalis, susidaranti gaminiui išgaruojant su oro masėmis, grunto panaudojimo atveju – grunto garai. Ekspozicija vyksta ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių spektruose. Objektai ir žmonės jį sugeria, provokuoja sudegimą, tirpimą ir degimą. Pažeidimo laipsnis priklauso nuo epicentro pašalinimo;
• prasiskverbianti spinduliuotė- tai neutronai ir gama spinduliai, judantys iš plyšimo vietos. Poveikis biologiniams audiniams sukelia ląstelių molekulių jonizaciją, sukeliančią organizmo spindulinę ligą. Žala turtui siejama su molekulinio dalijimosi reakcijomis žalinguose amunicijos elementuose.
• radioaktyvioji tarša.Žemės sprogimo metu pakyla dirvožemio garai, dulkės ir kiti dalykai. Atsiranda debesis, judantis oro masių judėjimo kryptimi. Žalos šaltiniai yra branduolinio ginklo aktyviosios dalies skilimo produktai, izotopai, nesunaikintos užtaiso dalys. Judant radioaktyviam debesiui, atsiranda nuolatinis spinduliuotės užterštumas;
• elektromagnetinis impulsas. Sprogimas lydi elektromagnetinių laukų atsiradimą (nuo 1,0 iki 1000 m) impulso pavidalu. Dėl jų sugenda elektros prietaisai, valdikliai ir ryšiai.

Branduolinio sprogimo veiksnių derinys daro žalą priešo darbo jėgai, įrangai ir infrastruktūrai įvairiais lygiais, o pasekmių mirtingumas siejamas tik su atstumu nuo jo epicentro.

Branduolinių ginklų kūrimo istorija

Kuriant ginklus naudojant branduolinę reakciją, buvo atlikta daugybė mokslinių atradimų, teorinių ir praktinių tyrimų, įskaitant:

• 1905 m- buvo sukurta reliatyvumo teorija, teigianti, kad nedidelis medžiagos kiekis atitinka reikšmingą energijos išsiskyrimą pagal formulę E \u003d mc2, kur "c" reiškia šviesos greitį (autorius A. Einšteinas);
• 1938 m– Vokiečių mokslininkai atliko atomo padalijimo į dalis eksperimentą, atakuojant uraną neutronais, kuris baigėsi sėkmingai (O. Hann ir F. Strassmann), o fizikas iš JK pateikė paaiškinimą dėl energijos išsiskyrimo fakto (R . Frisch);
• 1939 m- mokslininkai iš Prancūzijos, kad vykdant urano molekulių reakcijų grandinę išsiskirs energija, galinti sukelti milžiniškos jėgos sprogimą (Joliot-Curie).

Pastarasis tapo atspirties tašku atominių ginklų išradimui. Lygiagrečia plėtra užsiėmė Vokietija, Didžioji Britanija, JAV, Japonija. Pagrindinė problema buvo eksperimentams šioje srityje reikalingo urano išgavimas.

Greičiau problema buvo išspręsta JAV, 1940 metais perkant žaliavas iš Belgijos.

Pagal projektą, pavadintą Manhetenu, 1939–1945 metais buvo pastatyta urano valymo gamykla, sukurtas branduolinių procesų tyrimo centras, į kurį dirbti buvo pritraukti geriausi specialistai – fizikai iš visos Vakarų Europos.

Didžioji Britanija, kuri pati vadovavo savo vystymuisi, po Vokietijos bombardavimo buvo priversta savanoriškai perduoti savo projekto plėtrą JAV kariuomenei.

Manoma, kad amerikiečiai pirmieji išrado atominę bombą. Pirmojo branduolinio užtaiso bandymai buvo atlikti Naujosios Meksikos valstijoje 1945 m. liepos mėn. Sprogimo blyksnis aptemdė dangų, o smėlio peizažas virto stiklu. Po trumpo laiko buvo sukurti branduoliniai užtaisai, vadinami „Baby“ ir „Fat Man“.

Branduoliniai ginklai SSRS – datos ir įvykiai

SSRS, kaip branduolinės valstybės, susiformavimas buvo ilgas atskirų mokslininkų ir valstybės institucijų darbas. Pagrindiniai laikotarpiai ir reikšmingos įvykių datos pateikiamos taip:

• 1920 m apsvarstykite sovietų mokslininkų darbo atomo skilimo srityje pradžią;
• Nuo trisdešimtmečio branduolinės fizikos kryptis tampa prioritetine;
• 1940 metų spalis- iniciatyvinė fizikų grupė pateikė pasiūlymą panaudoti branduolinę plėtrą kariniams tikslams;
• 1941 metų vasara ryšium su karu atominės energetikos institutai buvo perkelti į užnugarį;
• 1941 metų ruduo metais sovietų žvalgyba informavo šalies vadovybę apie branduolinių programų pradžią Didžiojoje Britanijoje ir Amerikoje;
• 1942 metų rugsėjis- pradėti visapusiškai atlikti atomo tyrimai, tęsiamas darbas su uranu;
• 1943 metų vasario mėn- I. Kurchatovui vadovaujant buvo sukurta speciali tyrimų laboratorija, o bendra vadovybė patikėta V. Molotovui;

Projektui vadovavo V. Molotovas.

• 1945 metų rugpjūčio mėn- dėl branduolinio bombardavimo Japonijoje buvo sukurta didelė SSRS vystymosi svarba Ad hoc komitetas vadovaujant L. Berijai;
• 1946 metų balandis- buvo sukurtas KB-11, kuris pradėjo kurti dviejų versijų sovietinių branduolinių ginklų pavyzdžius (naudojant plutonį ir uraną);
• 1948 metų vidurys- darbas su uranu buvo sustabdytas dėl mažo efektyvumo ir didelių sąnaudų;
• 1949 metų rugpjūčio mėn– kai SSRS buvo išrasta atominė bomba, buvo išbandyta pirmoji sovietinė branduolinė bomba.

Kokybiškas žvalgybos agentūrų, kurioms pavyko gauti informacijos apie Amerikos branduolinės programos plėtrą, darbas prisidėjo prie produkto kūrimo laiko sutrumpinimo. Tarp tų, kurie pirmieji sukūrė atominę bombą SSRS, buvo akademiko A. Sacharovo vadovaujama mokslininkų komanda. Jie sukūrė pažangesnius techninius sprendimus nei naudojami amerikiečiai.

Atominė bomba "RDS-1"

2015–2017 metais Rusija padarė proveržį tobulindama branduolinius ginklus ir jų pristatymo priemones, taip paskelbdama valstybę, galinčią atremti bet kokią agresiją.

Pirmieji atominės bombos bandymai

Po eksperimentinės branduolinės bombos bandymo Naujosios Meksikos valstijoje 1945 m. vasarą, Japonijos miestų Hirosimos ir Nagasakio bombardavimas sekė atitinkamai rugpjūčio šeštąją ir devintąją.

baigtas šiais metais atominė bomba

1949 m., padidinto slaptumo sąlygomis, sovietų KB-11 konstruktoriai ir mokslininkai baigė kurti atominę bombą, kuri buvo pavadinta RDS-1 (reaktyvinis variklis „C“). Rugpjūčio 29 dieną Semipalatinsko poligone buvo išbandytas pirmasis sovietų branduolinis įrenginys. Rusijos atominė bomba RDS-1 buvo „lašo formos“ gaminys, sveriantis 4,6 tonos, tūrinės dalies skersmuo – 1,5 m, o ilgis – 3,7 metro.

Aktyvioji dalis apėmė plutonio bloką, kuris leido pasiekti 20,0 kilotonų sprogimo galią, atitinkančią TNT. Bandymų aikštelė apėmė dvidešimties kilometrų spindulį. Bandomojo detonacijos sąlygų ypatumai iki šiol nebuvo viešinami.

Tų pačių metų rugsėjo 3 d. Amerikos aviacijos žvalgyba nustatė, kad Kamčiatkos oro masėse yra izotopų pėdsakų, rodančių branduolinio užtaiso bandymą. Dvidešimt trečią JAV pirmasis asmuo viešai paskelbė, kad SSRS pavyko išbandyti atominę bombą.

Didžioji Britanija Rumunija Vokietija Saudo Arabija Egiptas Sirija Izraelis JAV Indija Norvegija Irakas Ukraina Iranas Prancūzija Kanada Kazachstanas Švedija Kinija pietų Afrika Šiaurės Korėja Japonija Lenkija

Susprogdinus branduolinį ginklą, įvyksta branduolinis sprogimas, kurio žalingi veiksniai yra:

Žmonės, tiesiogiai veikiami žalingų branduolinio sprogimo veiksnių, be fizinės žalos, patiria stiprų psichologinį poveikį iš siaubingo sprogimo ir sunaikinimo vaizdo. Elektromagnetinis impulsas gyvų organizmų tiesiogiai neveikia, tačiau gali sutrikdyti elektroninės įrangos veikimą.

Branduolinių ginklų klasifikacija

Visus branduolinius ginklus galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas:

• „Atominiai“ – vienfaziai arba vienpakopiai sprogstamieji įtaisai, kurių pagrindinė energija gaunama vykstant sunkiųjų branduolių (urano-235 arba plutonio) branduolio dalijimosi reakcijai, susidarant lengvesniems elementams.

• Termobranduoliniai ginklai (taip pat „vandenilis“) yra dviejų fazių arba dviejų pakopų sprogstamieji įtaisai, kuriuose nuosekliai vystomi du fiziniai procesai, lokalizuoti skirtingose ​​erdvės srityse: pirmajame etape pagrindinis energijos šaltinis yra sunkiųjų medžiagų dalijimosi reakcija. branduolių, o antrajame – skilimo ir termobranduolinės sintezės reakcijos naudojamos įvairiomis proporcijomis, priklausomai nuo šaudmenų tipo ir nustatymo.

Termobranduolinės sintezės reakcija, kaip taisyklė, vystosi skilimo mazgo viduje ir yra galingas papildomų neutronų šaltinis. Termobranduolinės nenaudojamos tik ankstyvieji XX amžiaus 40-ųjų branduoliniai įtaisai, kelios šeštojo dešimtmečio pabūklų surinktos bombos, kai kurie branduolinės artilerijos sviediniai, taip pat branduolinės technologiškai neišsivysčiusių valstybių (Pietų Afrikos, Pakistano, Šiaurės Korėjos) gaminiai. sintezė kaip galios stiprintuvas branduolinis sprogimas. Priešingai stereotipui, termobranduolinėje (t. y. dvifazėje) amunicijoje didžioji dalis energijos (iki 85%) išsiskiria dėl urano-235 / plutonio-239 ir (arba) urano-238 branduolių dalijimosi. Antrasis bet kurio tokio įrenginio etapas gali būti aprūpintas urano-238 tamperiu, kuris efektyviai dalijasi iš greitųjų sintezės reakcijos neutronų. Taip pasiekiamas daugkartinis sprogimo galios padidėjimas ir didžiulis radioaktyviųjų nuosėdų kiekio padidėjimas. Lengva R. Jungo, garsiosios knygos „Brighter than a Thousand Suns“, parašytos 1958 m., autoriaus dėl Manheteno projekto „karštų siekių“, ranka, tokia „nešvari“ amunicija paprastai vadinama FFF (fusion-fission). -sintezė) arba trifazis. Tačiau šis terminas nėra visiškai teisingas. Beveik visi „FFF“ yra dviejų fazių ir skiriasi tik tamperio medžiaga, kuri „švariuose“ šoviniuose gali būti pagaminta iš švino, volframo ir kt. Išimtis yra Sacharovo „Sloyka“ prietaisai, kurie turėtų būti klasifikuojami kaip vienfaziai, nors jie turi sluoksniuotą sprogmens struktūrą (plutonio šerdis – ličio-6 deuterido sluoksnis – urano 238 sluoksnis). Jungtinėse Amerikos Valstijose toks įrenginys vadinamas žadintuvu. Nuoseklus dalijimosi ir sintezės reakcijų kaitaliojimas įgyvendinamas dviejų fazių šaudmenyse, kuriuose esant labai „vidutinei“ galiai galima suskaičiuoti iki 6 sluoksnių. Pavyzdys yra palyginti moderni W88 kovinė galvutė, kurios pirmoje sekcijoje (pirminėje) yra du sluoksniai, antroje sekcijoje (antrinėje) yra trys sluoksniai, o kitas sluoksnis yra bendras urano-238 korpusas dviem sekcijoms (žr. pav.).

• Kartais kaip atskira kategorija išskiriamas neutroninis ginklas – mažo našumo dvifazė amunicija (nuo 1 kt iki 25 kt), kurioje 50-75% energijos gaunama termobranduolinės sintezės būdu. Kadangi greitieji neutronai yra pagrindinis energijos nešėjas sintezės metu, neutronų išeiga sprogstant tokiai amunicijai gali būti kelis kartus didesnė nei neutronų išeiga sprogstant panašaus galingumo vienfaziams branduoliniams sprogstamiesiems įtaisams. Dėl to pasiekiamas žymiai didesnis žalingų veiksnių neutroninės spinduliuotės ir indukuoto radioaktyvumo svoris (iki 30% visos išleidžiamos energijos), o tai gali būti svarbu atliekant radioaktyviųjų nuosėdų mažinimo ir sunaikinimo mažinimo uždavinį. žemė su dideliu efektyvumu naudojant tankus ir darbo jėgą. Reikėtų pažymėti mitinį sąvokų pobūdį, kad neutroniniai ginklai atsitrenkia tik į žmones ir palieka nepažeistas konstrukcijas. Pagal destruktyvų sprogimo poveikį neutroninė amunicijašimtus kartų didesnis už bet kokį nebranduolinį ginklą.

patrankos schema

„Pabūklo schema“ buvo naudojama kai kuriuose pirmosios kartos branduolinių ginklų modeliuose. Pabūklo schemos esmė – parako užtaisu iššauti vieną subkritinės masės skiliosios medžiagos bloką („kulką“) į kitą – nejudantį („taikinį“). Blokai suprojektuoti taip, kad sujungus jų bendra masė tampa superkritinė.

Šis sprogdinimo būdas įmanomas tik naudojant urano amuniciją, nes plutonio neutronų fonas yra dviem dydžiais didesnis, o tai labai padidina tikimybę, kad prieš sujungiant blokus įvyks priešlaikinė grandininė reakcija. Tai veda prie nepilno energijos išlaisvinimo (išsipūtimo arba „išpūtimo“). Norint įgyvendinti pabūklo schemą plutonio šoviniuose, reikia padidinti užtaiso dalių sujungimo greitį iki techniškai nepasiekiamo lygio. Be to, uranas yra geresnis už plutonį, atlaiko mechaninę perkrovą.

Klasikinis tokios schemos pavyzdys – rugpjūčio 6 d. Hirosimoje numesta bomba „Berniukas“. Uranas jo gamybai buvo išgaunamas Belgijos Konge (dabar Kongo Demokratinė Respublika), Kanadoje (Didysis lokių ežeras) ir JAV (Kolorado valstija). Bomboje „Little Boy“ šiam tikslui buvo panaudotas 16,4 cm kalibro jūrinio ginklo vamzdis, sutrumpintas iki 1,8 m, o urano „taikinys“ buvo 100 mm skersmens cilindras, į kurį šaudant, cilindro formos „kulka“ Superkritinio svorio (38,5 kg) su atitinkamu vidiniu kanalu. Toks „intuityviai nesuprantamas“ dizainas buvo sukurtas siekiant sumažinti taikinio neutroninį foną: jame jis buvo ne arti, o 59 mm atstumu nuo neutronų reflektoriaus („tamperio“). Dėl to rizika, kad per anksti prasidės dalijimosi grandininė reakcija su nepilnu energijos išsiskyrimu, sumažėjo iki kelių procentų.

sprogstamoji schema

Ši detonacijos schema apima superkritinės būsenos gavimą, suspaudžiant skiliąją medžiagą fokusuota smūgio banga, kurią sukuria sprogimas. cheminiai sprogmenys. Smūgio bangai sufokusuoti naudojami vadinamieji sprogstamieji lęšiai, o sprogimas vienu metu vykdomas daugelyje taškų tiksliai. Tokios sprogstamųjų medžiagų ir detonacijos vietos nustatymo sistemos sukūrimas vienu metu buvo viena iš sunkiausių užduočių. Susiliejančios smūginės bangos susidarymą užtikrino panaudojus sprogstamuosius lęšius iš „greitų“ ir „lėtų“ sprogmenų – TATV (triaminotrinitrobenzeno) ir baratolio (trinitrotolueno ir bario nitrato mišinys), bei kai kurių priedų) (žr. animaciją).

Pagal šią schemą taip pat buvo įvykdytas pirmasis branduolinis užtaisas (branduolinis prietaisas „Įtaisas“ (angl. programėlė- pritaikymas), bandymo tikslais susprogdintas bokšte atliekant bandymus išraiškingu pavadinimu „Trejybė“ („Trejybė“) 1945 m. liepos 16 d. poligone netoli Alamogordo miesto Naujojoje Meksikoje), o antrasis atominės bombos, panaudotos pagal paskirtį – „Fat Man“ („Fat Man“), numestos ant Nagasakio. Tiesą sakant, „Įtaisas“ buvo „Fat Man“ bombos prototipas, nuėmęs išorinį apvalkalą. Ši pirmoji atominė bomba panaudojo vadinamąjį „ežiuką“ kaip neutronų iniciatorių. ežiukas). (Dėl techninės informacijos žr. straipsnį „Fat Man“.) Vėliau ši schema buvo pripažinta neveiksminga, o nekontroliuojamas neutronų inicijavimo tipas beveik niekada nebuvo naudojamas ateityje.

Dalijimosi branduolio užtaisuose tuščiavidurio mazgo centre paprastai dedamas nedidelis kiekis termobranduolinio kuro (deuterio ir tričio), kuris mazgo dalijimosi metu įkaista ir suspaudžiamas iki tokios būsenos, kad prasidėtų termobranduolinės sintezės reakcija. joje. Šis dujų mišinys turi būti nuolat atnaujinamas, kad būtų kompensuotas nuolat vykstantis savaiminis tričio branduolių irimas. Šiuo atveju išsiskiriantys papildomi neutronai inicijuoja naujas grandinines agregato reakcijas ir kompensuoja iš šerdies išeinančių neutronų praradimą, dėl kurio daug kartų padidėja energijos išeiga po sprogimo ir efektyvesnis skiliųjų medžiagų panaudojimas. Keičiant dujų mišinio kiekį užtaise, gaunama plačiai reguliuojama sprogimo galia šoviniai.

Pažymėtina, kad aprašyta sferinio sprogimo schema yra archajiška ir beveik nenaudojama nuo šeštojo dešimtmečio vidurio. Gulbės dizainas faktiškai naudojamas gulbė- gulbė), yra pagrįstas elipsoidinio dalijimosi agregato naudojimu, kuris dvitaškio sprogimo, ty dviejuose taškuose pradėto, metu suspaudžiamas išilgine kryptimi ir virsta superkritine sfera. Todėl sprogstamieji lęšiai nenaudojami. Šio dizaino detalės vis dar yra įslaptintos, tačiau, manoma, susiliejančios smūginės bangos formavimas vyksta dėl elipsoidinės formos užtaiso, todėl tarp jo ir branduolinio mazgo viduje lieka oro užpildyta erdvė. Tada agregatas tolygiai suspaudžiamas dėl to, kad sprogmens detonacijos greitis viršija smūgio bangos greitį ore. Žymiai lengvesnis tamperis pagamintas ne iš urano-238, o iš berilio, kuris gerai atspindi neutronus. Galima daryti prielaidą, kad neįprastą šio dizaino pavadinimą – „Gulbė“ (pirmasis bandymas – Inka 1956 m.) paskatino sparnais plasnojančios gulbės vaizdas, kuris iš dalies asocijuojasi su smūgio bangos priekiu, sklandžiai dengiančiu. surinkimas iš abiejų pusių. Taigi paaiškėjo, kad galima atsisakyti sferinio sprogimo ir taip sumažinti sprogstamojo branduolinio ginklo skersmenį nuo 2 m „Fat Man“ bombai iki 30 cm ar mažiau. Savaiminiam tokios amunicijos sunaikinimui be branduolinio sprogimo įjungiamas tik vienas iš dviejų detonatorių, o plutonio užtaisas sunaikinamas asimetrinio sprogimo būdu, nerizikuojant jo sprogimui.

Branduolinio užtaiso, veikiančio vien sunkiųjų elementų dalijimosi principu, galia ribojama iki dešimčių kilotonų. energijos išeiga (anglų kalba) derlius) vienfazis ginklas, sustiprintas termobranduoliniu užtaisu skiliajame mazge, gali pasiekti šimtus kilotonų. Sukurti megatonų klasės vienfazį įrenginį praktiškai neįmanoma, skiliosios medžiagos masės didinimas problemos neišsprendžia. Faktas yra tas, kad dėl grandininės reakcijos išsiskirianti energija išpučia agregatą maždaug 1000 km / s greičiu, todėl jis greitai tampa subkritinis ir dauguma skiliųjų medžiagų neturi laiko reaguoti. Pavyzdžiui, ant Nagasakio miesto numestoje „Fat Man“ bomboje pavyko sureaguoti ne daugiau kaip 20% 6,2 kg plutonio užtaiso, o „Baby“ bomboje, kuri sunaikino Hirosimą patrankos agregatu, tik 1,4% iš 64 kg. prisodrintas iki maždaug 80 % urano. Galingiausia istorijoje vienfazė (Britanijos) amunicija, susprogdinta per Orange Herald bandymus mieste, pasiekė 720 kt išeigą.

Dviejų fazių amunicija leidžia padidinti branduolinių sprogimų galią iki dešimčių megatonų. Tačiau kelios kovinės galvutės raketos, didelis tikslumas šiuolaikinėmis priemonėmis pristatymas ir palydovinė žvalgyba padarė megatonų klasės prietaisus beveik nereikalingais. Be to, sunkiosios amunicijos vežėjai yra labiau pažeidžiami priešraketinės gynybos ir oro gynybos sistemų.

Teller-Ulam dizainas dviejų fazių amunicijai („termobranduolinei bombai“).

Dviejų fazių įrenginyje pirmasis fizinio proceso etapas ( pirminis) naudojamas antrajam etapui pradėti ( antraeilis), kurio metu išsiskiria didžiausia energijos dalis. Tokia schema paprastai vadinama Teller-Ulam dizainu.

Energija iš detonacijos pirminis perduodamas specialiu kanalu ( tarppakopinis) rentgeno kvantų radiacinės difuzijos procese ir užtikrina detonaciją antraeilis radiaciniu būdu sulaužant tamperį/stūmiklį, kurio viduje yra ličio-6 deuteridas ir uždegimo plutonio strypas. Pastarieji kartu su urano-235 arba urano-238 stūmikliu ir (arba) tamperiu tarnauja ir kaip papildomas energijos šaltinis, o kartu jie gali suteikti iki 85% visos branduolinio sprogimo energijos. Šiuo atveju termobranduolinė sintezė labiau tarnauja kaip neutronų šaltinis branduolio dalijimuisi. Veikiant Li branduolių dalijimosi neutronams, ličio deuterido sudėtyje susidaro tritis, kuris iš karto patenka į termobranduolinės sintezės reakciją su deuteriu.

Pirmajame Ivy Mike dviejų fazių eksperimentiniame įrenginyje (1952 m. bandymo metu – 10,5 Mt) vietoj ličio deuterido buvo naudojamas suskystintas deuteris ir tritis, tačiau vėliau itin brangus grynas tritis nebuvo tiesiogiai naudojamas antrojo etapo termobranduolinėje reakcijoje. Įdomu pastebėti, kad tik termobranduolinė sintezė suteikė 97% pagrindinės eksperimentinės sovietinės „caro bombos“ (dar žinomos kaip „Kuzkino motina“) energijos, kuri sprogo 1961 m. su absoliučiai rekordine galia – apie 58 Mt. Veiksmingiausia dvifazė amunicija pagal galią / svorį buvo amerikietiškas „monstras“ Mark 41, kurio talpa 25 Mt, kuris buvo masiškai gaminamas, skirtas dislokuoti B-47, B-52 bombonešiuose ir monobloko versijoje. Titan-2 ICBM. Šios bombos klastotė yra pagaminta iš urano-238, todėl ji niekada nebuvo išbandyta visu mastu. Tamperį pakeitus švininiu, šio įrenginio galia sumažėjo iki 3 Mt.

Pristatymo priemonės

Beveik bet koks sunkusis ginklas gali būti branduolinio ginklo pristatymo į taikinį priemonė. Visų pirma, taktiniai branduoliniai ginklai egzistavo nuo šeštojo dešimtmečio artilerijos sviedinių ir minų, branduolinės artilerijos amunicijos pavidalu. MLRS raketos gali būti branduolinių ginklų nešėjai, tačiau iki šiol MLRS branduolinių raketų nėra. Tačiau daugelio šiuolaikinių MLRS raketų matmenys leidžia į jas įdėti branduolinį užtaisą, panašų į naudojamą pabūklų artilerijoje, o kai kurios MLRS, pavyzdžiui, Rusijos Smerch, savo nuotoliu beveik prilygsta taktinėms raketoms, o kitos (pvz. Pavyzdžiui, amerikietiška MLRS sistema) gali iš savo įrenginių paleisti taktines raketas. Taktinės raketos ir ilgesnio nuotolio raketos yra branduolinių ginklų nešėjai. Ginklų apribojimo sutartyse balistinės raketos, sparnuotosios raketos ir orlaiviai laikomi branduolinių ginklų pristatymo priemonėmis. Istoriškai orlaiviai buvo pirmoji branduolinių ginklų pristatymo priemonė, o orlaivių pagalba buvo atliktas vienintelis istorijoje. kovoti su branduoliniu bombardavimu:

1. Į Japonijos miestą Hirosima 1945 m. rugpjūčio 6 d. 08:15 val vietos laiku, B-29 Enola Gay lėktuvas, vadovaujamas pulkininko Paulo Tibbetso, būdamas daugiau nei 9 km aukštyje, Hirosimos centre numetė atominę bombą „Kid“ („Little Boy“). Saugiklis buvo nustatytas 600 metrų aukštyje virš paviršiaus; sprogimas, prilygstantis 13–18 kilotonų TNT, įvyko praėjus 45 sekundėms po paleidimo.
2. Į Japonijos miestą Nagasakis 1945 metų rugpjūčio 9 d. 10:56 val Lėktuvas B-29 „Bockscar“, vadovaujamas piloto Charleso Sweeney, atvyko į Nagasakį. Sprogimas įvyko 11:02 vietos laiku maždaug 500 metrų aukštyje. Sprogimo galia siekė 21 kilotoną.

Oro gynybos sistemų kūrimas ir raketiniai ginklai iškėlė į pirmą planą būtent raketas.

„Senosios“ JAV, Rusijos, Didžiosios Britanijos, Prancūzijos ir Kinijos branduolinės valstybės yra vadinamosios. branduolinis penketukas – tai yra valstybės, kurios pagal Branduolinio ginklo neplatinimo sutartį laikomos „teisėtomis“ branduolinėmis valstybėmis. Likusios šalys, turinčios branduolinį ginklą, vadinamos „jaunomis“ branduolinėmis valstybėmis.

Be to, kelios valstybės, kurios yra NATO narės ir kitos sąjungininkės, savo teritorijoje turi arba gali turėti JAV branduolinių ginklų. Kai kurie ekspertai mano, kad tam tikromis aplinkybėmis šios šalys gali tuo pasinaudoti.

Termobranduolinės bombos bandymas Bikini atole, 1954 m. Sprogimo išeiga 11 Mt, iš kurių 7 Mt išsiskyrė suskilus uranui-238.

Pirmojo sovietinio branduolinio įrenginio sprogimas Semipalatinsko poligone 1949 m. rugpjūčio 29 d. 10 valandų 05 minučių.

SSRS 1949 metų rugpjūčio 29 dieną Semipalatinsko poligone išbandė savo pirmąjį branduolinį įrenginį, kurio galia siekė 22 kilotonus. Pirmosios pasaulyje termobranduolinės bombos bandymas – toje pačioje vietoje 1953 metų rugpjūčio 12 d. Rusija tapo vienintele tarptautiniu mastu pripažinta Sovietų Sąjungos branduolinio arsenalo paveldėtoja.

Izraelis nekomentuoja informacijos, kad turi branduolinių ginklų, tačiau, vieninga visų ekspertų nuomone, nuo septintojo dešimtmečio pabaigos – aštuntojo dešimtmečio pradžios jis valdo savos konstrukcijos branduolines galvutes.

Mažas branduolinis arsenalas buvo Pietų Afrikoje, tačiau visi šeši surinkti branduoliniai ginklai buvo savanoriškai sunaikinti per apartheido režimą 1990-ųjų pradžioje. Manoma, kad Pietų Afrika savo arba kartu su Izraeliu atliko branduolinius bandymus Bouvet salos teritorijoje 1979 m. Pietų Afrika yra vienintelė šalis, kuri savarankiškai sukūrė branduolinius ginklus ir tuo pačiu metu savanoriškai jų atsisakė.

Autorius įvairių priežasčių Brazilija, Argentina, Libija savo noru atsisakė savo branduolinių programų. Bėgant metams buvo įtariama, kad dar kelios šalys gali sukurti branduolinį ginklą. Manoma, kad Iranas šiuo metu yra arčiausiai savo branduolinių ginklų kūrimo. Taip pat, daugelio ekspertų nuomone, kai kurios šalys (pavyzdžiui, Japonija ir Vokietija), neturinčios branduolinio ginklo, dėl savo mokslinių ir gamybinių galimybių gali juos sukurti per trumpą laiką po politinio sprendimo ir finansavimo.

Istoriškai nacistinė Vokietija buvo antroji ar net pirmoji, turėjusi potencialo sukurti branduolinį ginklą. Tačiau urano projektas nebuvo baigtas iki Trečiojo Reicho pralaimėjimo dėl daugelio priežasčių.

Branduolinių ginklų atsargos pasaulyje

Kovinių galvučių skaičius (aktyvių ir atsargų)

	1947	1952	1957	1962	1967	1972	1977	1982	1987	1989	1992	2002	2010
JAV	32	1005	6444	≈26000	>31255	≈27000	≈25000	≈23000	≈23500	22217	≈12000	≈10600	≈8500
SSRS/Rusija	-	50	660	≈4000	8339	≈15000	≈25000	≈34000	≈38000		≈25000	≈16000	≈11000
Didžioji Britanija	-	-	20		270							512	≈225

Atominis ginklas- strateginio pobūdžio ginklai, galintys spręsti pasaulines problemas. Jo naudojimas yra susijęs su skaudžios pasekmės visai žmonijai. Dėl to atominė bomba ne tik kelia grėsmę, bet ir atgraso.

Atsiradus ginklams, galintiems nutraukti žmonijos vystymąsi, prasidėjo jos nauja era. Pasaulinio konflikto ar naujo pasaulinio karo tikimybė yra sumažinta dėl galimybės visiškai sunaikinti visą civilizaciją.

Nepaisant tokių grėsmių, branduoliniai ginklai ir toliau naudojami pirmaujančiose pasaulio šalyse. Tam tikru mastu tai tampa lemiamu veiksniu tarptautinė diplomatija ir geopolitika.

Branduolinės bombos istorija

Klausimas, kas išrado branduolinę bombą, istorijoje neturi aiškaus atsakymo. Manoma, kad urano radioaktyvumo atradimas yra būtina sąlyga dirbant su atominiais ginklais. 1896 m. prancūzų chemikas A. Becquerel atrado šio elemento grandininę reakciją, inicijavusią branduolinės fizikos raidą.

Per ateinantį dešimtmetį buvo atrasti alfa, beta ir gama spinduliai, taip pat nemažai kai kurių cheminių elementų radioaktyvių izotopų. Vėlesnis atomo radioaktyvaus skilimo dėsnio atradimas buvo branduolinės izometrijos tyrimo pradžia.

1938 metų gruodį vokiečių fizikai O. Hahnas ir F. Strassmannas pirmieji sugebėjo atlikti branduolio dalijimosi reakciją dirbtinėmis sąlygomis. 1939 m. balandžio 24 d. Vokietijos vadovybė buvo informuota apie galimybę sukurti naują galingą sprogmenį.

Tačiau Vokietijos branduolinė programa buvo pasmerkta žlugti. Nepaisant sėkmingos mokslininkų pažangos, šalis dėl karo nuolat patyrė išteklių, ypač sunkiojo vandens tiekimo, sunkumų. Vėlesniuose etapuose žvalgymą pristabdė nuolatinės evakuacijos. 1945 m. balandžio 23 d. Vokietijos mokslininkų pasiekimai buvo užfiksuoti Haigerloche ir išvežti į JAV.

JAV buvo pirmoji šalis, išreiškusi susidomėjimą nauju išradimu. Jo plėtrai ir kūrimui 1941 metais buvo skirta nemažai lėšų. Pirmieji bandymai įvyko 1945 metų liepos 16 dieną. Mažiau nei po mėnesio JAV pirmą kartą panaudojo branduolinį ginklą ir numetė dvi bombas ant Hirosimos ir Nagasakio.

Nuo 1918 m. SSRS buvo atliekami nuosavi tyrimai branduolinės fizikos srityje. Mokslų akademijoje 1938 m. buvo įkurta Atominio branduolio komisija. Tačiau prasidėjus karui jos veikla šia kryptimi buvo sustabdyta.

1943 metais informaciją apie mokslinį darbą branduolinės fizikos srityje gavo sovietų žvalgybos pareigūnai iš Anglijos. Agentai buvo pristatyti keliuose JAV tyrimų centruose. Jų gauta informacija leido paspartinti jų pačių branduolinių ginklų kūrimą.

Sovietinės atominės bombos išradimui vadovavo I. Kurchatovas ir Yu. Charitonas, jie laikomi sovietinės atominės bombos kūrėjais. Informacija apie tai tapo postūmiu rengti Jungtines Valstijas prevenciniam karui. 1949 metų liepą buvo parengtas Trojos planas, pagal kurį karo veiksmus planuota pradėti 1950 metų sausio 1 dieną.

Vėliau data buvo perkelta į 1957 m. pradžią, atsižvelgiant į tai, kad visos NATO šalys galėjo pasiruošti ir stoti į karą. Vakarų žvalgybos duomenimis, branduolinis bandymas SSRS galėjo būti atliktas tik 1954 m.

Tačiau apie JAV pasirengimą karui tapo žinoma iš anksto, o tai privertė sovietų mokslininkus paspartinti tyrimus. Per trumpą laiką jie išranda ir sukuria savo branduolinę bombą. 1949 metų rugpjūčio 29 dieną Semipalatinsko poligone buvo išbandyta pirmoji sovietinė atominė bomba RDS-1 (specialus reaktyvinis variklis).

Tokie bandymai sužlugdė Trojos arklys. Nuo to laiko JAV nustojo turėti branduolinių ginklų monopolį. Nepriklausomai nuo prevencinio smūgio stiprumo, iškilo atsakomųjų veiksmų rizika, kuri grėsė katastrofa. Nuo tos akimirkos baisiausias ginklas tapo taikos tarp didžiųjų valstybių garantu.

Veikimo principas

Atominės bombos veikimo principas pagrįstas sunkiųjų branduolių skilimo arba plaučių termobranduolinės sintezės grandinine reakcija. Šių procesų metu išsiskiria didžiulis energijos kiekis, kuris bombą paverčia masinio naikinimo ginklu.

1951 metų rugsėjo 24 dieną RDS-2 buvo išbandytas. Jie jau galėjo būti pristatyti į paleidimo punktus, kad pasiektų JAV. Spalio 18 d. buvo išbandytas bombonešio pristatytas RDS-3.

Tolesni bandymai perėjo prie termobranduolinės sintezės. Pirmieji tokios bombos bandymai JAV buvo atlikti 1952 metų lapkričio 1 dieną. SSRS tokia kovinė galvutė buvo išbandyta po 8 mėnesių.

TX branduolinės bombos

Branduolinės bombos neturi aiškių savybių dėl tokios amunicijos pritaikymo įvairovės. Tačiau yra keletas bendrieji aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti kuriant šį ginklą.

Jie apima:

• ašiesimetrinė bombos struktūra - visi blokai ir sistemos poromis dedami į cilindro, sferinio ar kūgio formos konteinerius;
• projektuodami jie sumažina branduolinės bombos masę derindami jėgos agregatus, pasirinkdami optimalią korpusų ir skyrių formą, taip pat naudodami patvaresnes medžiagas;
• laidų ir jungčių skaičius sumažinamas iki minimumo, o smūgiui perduoti naudojamas pneumatinis vamzdis arba sprogstamasis laidas;
• pagrindinių mazgų blokavimas atliekamas naudojant pertvaras, sunaikintas piro įkrovų;
• veikliosios medžiagos pumpuojamos naudojant atskirą indą arba išorinį nešiklį.

Atsižvelgiant į įrenginio reikalavimus, branduolinę bombą sudaro šie komponentai:

• dėklas, užtikrinantis šaudmenų apsaugą nuo fizinio ir šiluminio poveikio - padalintas į skyrius, gali būti komplektuojamas su maitinimo rėmu;
• branduolinis užtaisas su maitinimo laikikliu;
• savęs naikinimo sistema su jos integravimu į branduolinį užtaisą;
• maitinimo šaltinis, skirtas ilgalaikiam saugojimui – įsijungia jau paleidžiant raketą;
• išoriniai jutikliai – informacijai rinkti;
• užvedimo, valdymo ir detonavimo sistemos, pastaroji įtaisyta į užtaisą;
• sandarių skyrių diagnostikos, šildymo ir mikroklimato palaikymo sistemos.

Priklausomai nuo branduolinės bombos tipo, į ją integruojamos kitos sistemos. Tarp jų gali būti skrydžio jutiklis, blokavimo konsolė, skrydžio parinkčių skaičiavimas, autopilotas. Kai kuriose amunicijose taip pat naudojami trukdžiai, skirti sumažinti pasipriešinimą branduolinei bombai.

Tokios bombos naudojimo pasekmės

„Idealios“ branduolinio ginklo panaudojimo pasekmės buvo užfiksuotos jau Hirosimos bombardavimo metu. Užtaisas sprogo 200 metrų aukštyje, dėl ko kilo stipri smūgio banga. Daugelyje namų buvo apverstos anglimis kūrenamos krosnys, dėl kurių kilo gaisrai net už nukentėjusios teritorijos ribų.

Po šviesos blyksnio sekė šilumos smūgis, kuris truko kelias sekundes. Tačiau jo galios pakako tirpti plyteles ir kvarcą 4 km spinduliu, taip pat apipurkšti telegrafo stulpus.

Po karščio bangos sekė smūgio banga. Vėjo greitis siekė 800 km/h, jo gūsis sunaikino beveik visus miesto pastatus. Iš 76 tūkstančių pastatų iš dalies išliko apie 6 tūkstančiai, likusieji buvo visiškai sunaikinti.

Karščio banga, taip pat kylantys garai ir pelenai atmosferoje sukėlė stiprią kondensaciją. Po kelių minučių pradėjo lyti juodi lašai iš pelenų. Jų sąlytis su oda sukėlė sunkius nepagydomus nudegimus.

Žmonės, buvę ne toliau kaip 800 metrų nuo sprogimo epicentro, apdegė iki dulkių. Likusieji buvo paveikti radiacijos ir spindulinės ligos. Jos simptomai buvo silpnumas, pykinimas, vėmimas ir karščiavimas. Kraujyje smarkiai sumažėjo baltųjų kraujo kūnelių skaičius.

Per kelias sekundes žuvo apie 70 tūkst. Tiek pat vėliau mirė nuo žaizdų ir nudegimų.

Po 3 dienų ant Nagasakio buvo numesta dar viena bomba su panašiomis pasekmėmis.

Branduolinių ginklų atsargos pasaulyje

Pagrindinės branduolinių ginklų atsargos yra sutelktos Rusijoje ir JAV. Be jų, šios šalys turi atomines bombas:

• Didžioji Britanija – nuo ​​1952 m.;
• Prancūzija – nuo ​​1960 m.;
• Kinija – nuo ​​1964 m.;
• Indija – nuo ​​1974 m.;
• Pakistanas – nuo ​​1998 m.;
• Šiaurės Korėja – nuo ​​2008 m.

Izraelis taip pat turi branduolinių ginklų, nors oficialaus šalies vadovybės patvirtinimo negavo.

JAV bombų yra NATO šalių teritorijoje: Vokietijoje, Belgijoje, Nyderlanduose, Italijoje, Turkijoje ir Kanadoje. Jungtinių Valstijų sąjungininkai – Japonija ir Pietų Korėja, nors šalys oficialiai atsisakė turėti branduolinį ginklą savo teritorijoje.

Po SSRS žlugimo Ukraina, Kazachstanas ir Baltarusija trumpam turėjo branduolinį ginklą. Tačiau vėliau jis buvo perduotas Rusijai, todėl ji tapo vienintele SSRS paveldėtoja branduolinių ginklų atžvilgiu.

Atominių bombų skaičius pasaulyje pasikeitė antroje XX pusėje - pradžios XXI amžius:

• 1947 – 32 kovinės galvutės, visos JAV;
• 1952 – apie tūkstantis bombų iš JAV ir 50 iš SSRS;
• 1957 – JK pasirodė daugiau nei 7 tūkstančiai kovinių galvučių, branduolinių ginklų;
• 1967 - 30 tūkstančių bombų, įskaitant Prancūzijos ir Kinijos ginklus;
• 1977 – 50 tūkst., įskaitant indėnų kovines galvutes;
• 1987 – apie 63 tūkst. – didžiausia branduolinių ginklų koncentracija;
• 1992 - mažiau nei 40 tūkstančių kovinių galvučių;
• 2010 – apie 20 tūkst.;
• 2018 – apie 15 tūkst

Reikėtų nepamiršti, kad taktiniai branduoliniai ginklai į šiuos skaičiavimus neįtraukti. Tai turi mažesnį žalos laipsnį ir įvairias laikiklius bei pritaikymo galimybes. Didelės tokių ginklų atsargos yra sutelktos Rusijoje ir JAV.

Jei turite klausimų - palikite juos komentaruose po straipsniu. Mes arba mūsų lankytojai mielai į juos atsakys.