История создания и принцип действия атомной бомбы

Первые испытания бомбы

Испытание атомной бомбы, взрыв

Ядерная программа США получила название «Манхэттенский проект». Действовать начала с 17 сентября 1943 года. Первые испытания атомной бомбы в рамках данной программы прошли 16 июля 1945 года под кодовым названием «Тринити».

24 сентября 1951 года были проведены испытания РДС-2. Их уже можно было доставить до точек запуска так, чтобы они доставали до США. 18 октября была испытана РДС-3, доставляемая бомбардировщиком.

Дальнейшие испытания перешли к термоядерному синтезу. Первые испытания подобной бомбы в США прошли 1 ноября 1952 года. В СССР такая боеголовка была испытана уже через 8 месяцев.

«Ядерный клуб» мира

Ядерный клуб – условное обозначение нескольких государств, владеющих ядерным оружием. Сегодня такое вооружение есть:

  • в США (с 1945)
  • в России (первоначально СССР, с 1949)
  • Великобритании (с 1952)
  • Франции (с 1960)
  • Китае (с 1964)
  • Индии (с 1974)
  • Пакистане (с 1998)
  • КНДР (с 2006)

Имеющим ядерное оружие также считается Израиль, хотя руководство страны не комментирует его наличие. Кроме того, на территории государств – членов НАТО (Германии, Италии, Турции, Бельгии, Нидерландов, Канады) и союзников (Японии, Южной Кореи, несмотря на официальный отказ) располагается ядерное оружие США.

Казахстан, Украина, Белоруссия, которые владели частью ядерного вооружения после распада СССР, в 90-х годах передали его России, ставшей единственным наследником советского ядерного арсенала.

Атомное оружие – самый мощный инструмент глобальной политики, который твердо вошел в арсенал взаимоотношений между государствами. С одной стороны, оно является эффективным средством устрашения, с другой – весомым аргументом для предотвращения военного конфликта и укрепления мира между державами, владеющими этим оружием. Это – символ целой эпохи в истории человечества и международных отношений, с которым надо обращаться очень разумно.

Инцидент «Вела»

Один взрыв так и остался «без авторства». Это так называемый инцидент Вела. В 1979 году американские спутники «Вела», спроектированные специально для наблюдения за ядерными взрывами во время холодной войны, зафиксировали в Индийском океане несколько вспышек излучения, характерных для ядерного взрыва.

По разным версиям, это могло быть падением метеорита или совместное испытание ядерного оружия ЮАР и Израилем. Официальная версия расследования утверждает, что все же случился ядерный взрыв мощностью в 2-3 килотонны. Кому и что понадобилось взрывать в Индийском океане — остается загадкой.

Первые испытания бомбы

Испытание атомной бомбы, взрыв

Ядерная программа США получила название «Манхэттенский проект». Действовать начала с 17 сентября 1943 года. Первые испытания атомной бомбы в рамках данной программы прошли 16 июля 1945 года под кодовым названием «Тринити».

24 сентября 1951 года были проведены испытания РДС-2. Их уже можно было доставить до точек запуска так, чтобы они доставали до США. 18 октября была испытана РДС-3, доставляемая бомбардировщиком.

Дальнейшие испытания перешли к термоядерному синтезу. Первые испытания подобной бомбы в США прошли 1 ноября 1952 года. В СССР такая боеголовка была испытана уже через 8 месяцев.

Устройство ядерной бомбы

Конструкция атомной бомбы состоит из целого ряда различных компонентов, среди которых выделяют два основных:

  • корпус,
  • система автоматики.

Автоматика вместе с ядерным зарядом располагается в корпусе, который защищает их от различных воздействий (механического, теплового и др.). Система автоматики контролирует, чтобы взрыв произошел в строго установленное время. Она состоит из следующих элементов:

  • аварийный подрыв;
  • устройство предохранения и взведения;
  • источник питания;
  • датчики подрыва и подрыва заряда.

Доставка атомных бомб осуществляется с помощью зенитных, баллистических и крылатых ракет. При этом ядерные боеприпасы могут быть элементом фугаса, торпеды, авиабомбы и др.

Системы детонирования для ядерных бомб бывают разными. Самым простым является инжекторное устройство, при котором толчком для взрыва становится попадание в цель и последующее образование сверхкритической массы.

Еще одной характеристикой атомного оружия является размер калибра: малый, средний, крупный. Чаще всего мощность взрыва характеризуют в тротиловом эквиваленте. Малый калибр ядерного оружия подразумевает мощность заряда в несколько тысяч тонн тротила. Средний калибр равен уже десяткам тысяч тонн тротила, крупный – измеряется миллионами.

Цепные ядерные реакции

Одного удара нейтрона достаточно для расщепления менее стабильного атома U-235, создания атомов меньших элементов (чаще всего бария и криптона) и высвобождения тепла и гамма-излучения (самой мощной и смертоносной формы радиоактивности).

Эта цепная реакция происходит, когда “запасные” нейтроны из этого атома вылетают с достаточной силой, чтобы расщепить другие атомы U-235, с которыми они соприкасаются. В теории необходимо расщепить только один атом U-235, который будет выпускать нейтроны, которые будут расщеплять другие атомы, которые будут выпускать нейтроны … и так далее. Эта прогрессия не арифметическая; он геометрический и происходит в миллионную долю секунды.

Минимальная сумма для начала цепной реакции, как описано выше, называется сверхкритической массы. Для чисто U-235, 110 фунтов (50 килограмм). Однако Уран никогда не бывает достаточно чистым, поэтому в действительности потребуется больше, например, U-235, U-238 и плутоний.

Баллистическая и имплозивная схема

Для того, чтобы снаряд с радиоактивными веществами не просто упал, а взорвался, разработаны 2 схемы:

  • пушечная (или баллистическая)
  • имплозивная

Баллистическая схема использовалась на начальных этапах производства ядерного оружия. Она является более опасной, нежели имплозивная. Суть ее в следующем: есть два блока из радиоактивного вещества, которое уже начало делиться. Каждый из этих блоков к началу процесса находится в докритическом состоянии (т.е. на грани взрыва). Один из таких блоков неподвижен и называется «мишенью», а второй выстреливается в него и называется «пулей». При столкновении этих блоков и происходит взрыв. Малейшая неточность в расчетах могла привести к преждевременному взрыву. Именно такая атомная бомба стала причиной разрушения японского города Хиросима.

Имплозивная схема «на пальцах» представляет из себя следующее: есть объем (корпус, колба, как угодно), в центре которого размещено делящееся вещество. На внутренней поверхности этой «колбы» расположены заряды. Когда эти заряды взрываются, образуется волна, направленная внутрь, к центру «колбы». Взрывная волна «сдавливает» радиоактивное вещество, в результате чего запускается необратимая цепная реакция, ведущая к взрыву. Эта схема также зарекомендовала себя не с лучшей стороны.

Современные разработки основаны не на сферической имплозии (описанной выше), а на двухточечной. Дополнительные заряды взрываются в элипсоподобной полости в двух точках. Сжатие радиоактивного вещества происходит в продольном направлении.

Доставляется ядерное оружие в виде боеголовок, снарядов, ракет на соответствующем транспорте, например, военных поездах, бомбардировщиках и даже подводных лодках.

Какие бывают ядерные взрывы?

Существует две основные классификации ядерных взрывов:

  • по мощности;
  • по месторасположению (точке расположения заряда) в момент взрыва.

Для оценки этого параметра используется тротиловый эквивалент. Он показывает, сколько нужно взорвать тринитротолуола, чтобы получить сопоставимую энергию. Согласно этой классификации, бывают следующие виды ядерных взрывов:

  • сверхмалые;
  • малые;
  • средние;
  • большие;
  • сверхбольшие.

При сверхмалом (до 1 кТ) взрыве образуется огненный шар диаметром не более 200 метров и грибовидное облако с высотой 3,5 км. Сверхбольшие – имеют мощность более 1 мТ, их огненный шар превышает 2 км, а высота облака – 8,5 км.

Различные виды ядерных взрывов

Не менее важной особенностью является месторасположение ядерного заряда перед взрывом, а также среда, в которой он происходит. Исходя из этого, различают следующие виды ядерных взрывов:

  • Атмосферный. Его центр может находиться на высоте от нескольких метров до десятков, а то и сотен километров над поверхностью земли. В последнем случае он относится к категории высотных (от 15 до 100 км). Воздушный ядерный взрыв имеет сферическую форму вспышки;
  • Космический. Для попадания в эту категорию, он должен иметь высоту больше 100 км;
  • Наземный. К этой группе относятся не только взрывы на поверхности земли, но и на высоте несколько метров над ней. Они проходят как с выбросом грунта, так и без него;
  • Подземный. После подписания Договора о запрете испытаний ЯО в атмосфере, на земле, под водой и в космосе (1963 год) подобный тип стал единственно возможным при испытаниях ядерных зарядов. Он проводится на разной глубине, от нескольких десятков до сотен метров. Под толщей земли образуется полость или столб обрушения, сила ударной волны значительно ослабляется (зависит от глубины);
  • Надводный. В зависимости от высоты он может быть бесконтактным и контактным. В последнем случае происходит образование подводной ударной волны;
  • Подводный. Его глубина бывает разной, от десятков до многих сотен метров. Исходя из этого, имеет свои особенности: наличие или отсутствие «султана», характер радиоактивного заражения и др.

Последствия применения такой бомбы

Разрушения в Нагасаки после атомной бомбардировки

«Идеальные» последствия применения ядерного оружия были зафиксированы уже при сбросе бомбы на Хиросиму. Заряд взорвался на высоте 200 метров, что вызвало сильную ударную волну. Во многих домах были опрокинуты печки, отапливаемые углем, что привело к пожарам даже за пределами зоны поражения.

За световой вспышкой пошел тепловой удар, длившийся считаные секунды. Однако его мощности хватило, чтобы в радиусе 4 км расплавить черепицу и кварц, а также распылить телеграфные столбы.

За тепловой волной последовала ударная. Скорость ветра достигала 800 км/ч, его порыв разрушил практически все постройки в городе. Из 76 тыс. зданий, частично уцелело около 6 тыс., остальные были разрушены полностью.

Тепловая волна, а также поднявшийся пар и пепел вызвали сильный конденсат в атмосфере. Через несколько минут пошел дождь с черными от пепла каплями. Их попадание на кожу вызывало сильные неизлечимые ожоги.

За секунды было убито около 70 тыс. человек. Еще столько же впоследствии погибло от полученных ран и ожогов.

Через 3 дня еще одна бомба была сброшена на Нагасаки с аналогичными последствиями.

Создание атомной бомбы в России

Последствия бомбардировок и история жителей японских городов потрясли И. Сталина. Стало понятно, что создание собственного ядерного оружия – это вопрос национальной безопасности. 20 августа 1945 года в России начал свою работу комитет по атомной энергии, который возглавил Л. Берия.

Исследования по ядерной физике велись в СССР еще с 1918 года. В 1938 году при Академии наук была создана комиссия по атомному ядру. Но с началом войны были прекращены практически все работы в этом направлении.

В 1943 году советские разведчики передали из Англии закрытые научные труды по атомной энергии, из которых было видно, что создание атомной бомбы продвинулось далеко вперед. В это же время с помощью резидентов в США были внедрены надежные агенты в несколько центров американских ядерных исследований. Они передавали информацию по атомной бомбе советским ученым.

Техническое задание на разработку двух вариантов атомной бомбы составил их создатель и один из научных руководителей Ю. Харитон. 1 июня 1946 года задание было подписано. В соответствии с ним планировалось создание РДС («реактивного двигателя специального») с индексом 1 и 2:

  1. РДС-1 – бомба с зарядом из плутония, который предполагалось подрывать путем сферического обжатия. Его устройство передала русская разведка.
  2. РДС-2 – пушечная бомба с двумя частями уранового заряда, которые должны сближаться в стволе пушки до создания критической массы.

В истории знаменитого РДС самую распространенную расшифровку – «Россия делает сама» – придумал заместитель Ю. Харитона по научной работе К. Щeлкин. Эти слова очень точно передавали суть работ.

Информация о том, что СССР овладел секретами ядерного оружия, вызвало в США стремление к быстрейшему началу превентивной войны. В июле 1949 появился план «Троян», по которому боевые действия планировалось начать 1 января 1950 года. Затем дата нападения была перенесена на 1 января 1957 года с тем условием, чтобы в войну вступили все страны НАТО.

Сведения, поступившие по каналам разведки, ускорили работу советских ученых. По мнению западных специалистов, в России ядерное оружие могло быть создано не раньше 1954-1955 года. Однако испытание первой атомной бомбы произошло в СССР в конце августа 1949 года.

На полигоне в Семипалатинске 29 августа 1949 года было подорвано ядерное устройство РДС-1 – первая советская атомная бомба, которую изобрел коллектив ученых, возглавляемый И. Курчатовым и Ю. Харитоном. Этот взрыв имел мощность 22 Кт. Конструкция заряда принадлежала американскому «Толстяку», а электронная начинка была создана советскими учеными.

План «Троян», согласно которому американцы собирались сбросить атомные бомбы на 70 городов СССР, был сорван из-за вероятности ответного удара. Событие на Семипалатинском полигоне сообщило миру о том, что советская атомная бомба положила конец американской монополии на владение новым оружием. Это изобретение полностью разрушило милитаристский план США и НАТО и предупредило развитие Третьей мировой войны. Началась новая история – эпоха мира во всем мире, существующего под угрозой тотального уничтожения.

Поражающие факторы

Ключевое определение боеприпасов, принцип действия которых основан на механизме деления атомного ядра, звучит как «средство массового поражения», то есть оружия, убивающего большое количество людей в течение небольшого промежутка времени.

Взрыв, вызванный применением ядерного оружия, и его поражающие факторы, уничтожают не только живую силу противника и гражданское население, но и военную и специальную технику, промышленные и жилые сооружения, объекты инфраструктуры и жизнеобеспечения.

Итак, чем убивает атомная бомба:

  • ударная волна;
  • проникающая радиация;
  • световое излучение;
  • радиоактивное заражение.

Понимание степени опасности уничтожающих факторов, возникающих при подрыве ядерного боеприпаса, лежит в плоскости четкого определения их боевых возможностей:

  1. Основным фактором, поражающим выбранный объект или территорию, считают ударную волну. Именно ее воздействие вызывает самые масштабные разрушения сооружений и зданий. Люди, попавшие в область распространяемого со сверхзвуковой скоростью резко сжатого воздуха, получают травмы различной степени тяжести, в том числе связанные с поражением внутренних органов.
  2. Поток нейтронов и интенсивного гамма-излучения, сформированных в результате ядерной реакции, называют термином «проникающая радиация». Этот фактор, воздействующий на все живые организмы, существующие на Земле, нарушает жизнедеятельность внутренних органов, включая костный мозг, что приводит к неминуемой смерти.
  3. Поток лучистой энергии, включающий инфракрасное и ультрафиолетовое излучение видимого спектра, образующийся в результате взаимодействия раскаленного воздуха с продуктами взрыва, называют световым излучением. Время действия этого фактора небольшое (не более 18−20 секунд), но степень его опасности усиливается практически мгновенным распространением.
  4. Радиоактивное заражение, вызванное выпадающими из облака, образованного взрывом ядерного боеприпаса, веществами с высоким уровнем радиоактивности. Опасность этого фактора заключается в продолжительности его действия. Возможность поражения человека, находящегося на зараженной территории, сохраняется на протяжении нескольких местностей.

Следует отметить, что уровень опасности того, или иного поражающего фактора находится в прямой зависимости от нескольких условий. Это в первую очередь вид взрыва, то есть его размещение в пространстве относительно объекта

Следующим по важности аспектом специалисты-радиологи считают особенности климатических условий в момент взрыва и в первые часы после него

Средства доставки

Атомные боеголовки могут доставлять до цели практически современные ракеты, которые позволяют разместить внутри боеприпас.

Существует разделение средств доставки по следующим группам:

  • тактические (средства поражения воздушных, морских и космических целей), предназначены для уничтожения военной техники и человеческого ресурса противника на линии фронта и в ближайшем тылу;
  • стратегические — поражение стратегических целей (в частности, административных единиц и промышленных предприятий, находящихся в тылу противника);
  • оперативно-тактические уничтожение целей, которые находятся в диапазоне оперативной глубины.

Взрыв атомной бомбы и механизм его действия

Взрыв атомной бомбы является одним из самых удивительных, загадочных и страшных процессов.

Ядра некоторых изотопов радиоактивных элементов способны распадаться, при этом захватывая нейтрон. После этого выделяется ещё два или три нейтрона. Разрушение ядра одного атома при идеальных условиях может привести к распаду ещё двух или трех.

Происходит лавинообразный процесс разрушения все большего числа ядер с высвобождением гигантского количества энергии разрыва атомных связей. При взрыве огромные энергии высвобождаются за сверхмалый промежуток времени. Происходит это в одной точке. Поэтому взрыв атомной бомбы является настолько мощным и разрушительным.

Первое ядерное испытание было проведено в июле 1945 года в США, недалеко от Алмогордо. В августе того же года американцы применили это оружие против японских городов Хиросима и Нагасаки. Взрыв атомной бомбы в городе привел к ужасным разрушениям и гибели большей части населения. 

Запасы ядерного оружия в мире

Запасы ядерного оружия в мире

Основные запасы ядерного оружия сосредоточены у России и США. Помимо них, атомные бомбы есть у следующих стран:

  • Великобритания — с 1952 года;
  • Франция — с 1960;
  • Китай — с 1964;
  • Индия — с 1974;
  • Пакистан — с 1998;
  • КНДР — с 2008.

Бомбы США есть на территории стран, входящих в состав НАТО: Германия, Бельгия, Нидерланды, Италия, Турция и Канада. Они есть и у союзников США — Японии и Южной Кореи, хотя официально страны отказались от расположения ядерного оружия на своей территории.

После распада СССР ядерное оружие непродолжительное время было у Украины, Казахстана и Белоруссии. Однако позже оно было передано России, что сделало ее единственной наследницей СССР по части ядерного вооружения.

Количество атомных бомб в мире менялось на протяжении второй половины XX – начала XXI века:

  • 1947 — 32 боеголовки, все у США;
  • 1952 — около тысячи бомб у США и 50 — у СССР;
  • 1957 — более 7 тыс. боеголовок, ядерное оружие появляется у Великобритании;
  • 1967 — 30 тыс. бомб, включая вооружение Франции и Китая;
  • 1977 — 50 тыс., включая боеголовки Индии;
  • 1987 — около 63 тыс., — наибольшая концентрация ядерного вооружения;
  • 1992 — менее 40 тыс. боеголовок;
  • 2010 — около 20 тыс.;
  • 2018 — около 15 тыс.

Следует учитывать, что в данные подсчеты не включается тактическое ядерное оружие. Таковое обладает меньшей степенью поражения и разнообразие в носителях и применении. Значительные запасы подобного оружия сосредоточены у России и США.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector