Первое в мире испытание атомного оружия

Виды взрывов

Физический процесс, при котором в течение короткого промежутка времени происходит освобождение огромного количества энергии, называют ядерным взрывом. В зависимости от целей и задач, преследуемых использованием ядерного боеприпаса, различают несколько основных видов взрыва. Классификация видов ядерных взрывов и их характеристик, выглядит следующим образом:

1. Высотный. Применяется для поражения космических и воздушных целей, а также для создания активных помех средствам радиотехнического контроля обстановки. Боеприпас подрывается выше границы тропосферы, то есть на высоте более 10 000 метров.
2. Воздушный. Этот вид ядерного взрыва направлен на поражение наземных и воздушных объектов и производится на высоте, не превышающей 10 километров.
3. Наземный или надводный взрыв производится с целью уничтожения складских и портовых сооружений, подземных бункеров и разрушения укрепленных надводных и наземных объектов.
4. Подводный (подземный) взрыв. Производится посредством подрыва заранее заложенного боеприпаса или при помощи боеголовок, проникающих в толщу воды или грунта. Направлен на уничтожение портовых и гидротехнических объектов, разрушения плотин, устройств горных завалов. Основным поражающим фактором ядерного взрыва этого вида являются гравитационные волны, разрушающие береговую инфраструктуру.

Таким образом, существующая классификация взрывов атомных боеприпасов, позволяет определять их зависимость от выполнения конкретных задач.

Создание атомной бомбы

Годом создания атомной бомбы стал 1896 год. Именно тогда французский физик А. Беккерель открыл радиоактивность урана. Впоследствии цепная реакция урана стала рассматриваться как источник огромной энергии и легла в основу разработки самого опасного оружия в мире. 

На протяжении нескольких последующих десятилетий учеными были обнаружены альфа, бета и гамма лучи. Тогда же было открыто большое количество радиоактивных изотопов, сформулирован закон радиоактивного распада и заложено начало исследования ядерной изомерии.

В 1940-х ученые обнаружили нейрон и позитрон и впервые провели расщепление ядра атома урана, сопровождающееся поглощением нейронов. Именно это открытие стало переломным моментом в истории.

В 1939 году французский физик Фредерик Жолио-Кюри запатентовал первую в мире ядерную бомбу.

В

Радиация

Вместе со световым излучением возникает проникающая радиация. Это — потоки гамма-лучевых компонентов, способных ионизировать любое вещество, в том числе живую плоть. Попадая в клетки тканей человеческого тела, они негативно действуют на атомы, из которых те состоят. Это приводит к быстрой гибели и дальнейшей нежизнеспособности целых органов и систем, что влечет за собой мучительную смерть. Но даже если человек находится на достаточно удаленном расстоянии от эпицентра взрыва и проникающей радиации, он все равно окажется в месте, где распространится ядерное загрязнение.

В книге К. Зигбана, «Альфа, бета и гамма-спектроскопия. Методы ядерной спектрометрии», говорится, что в некоторых боезарядах может использоваться наведенная радиоактивность. То есть, после удара ядерной бомбы в грунте специально образуются вещества, способные излучать радиацию. Но главную опасность для людей и животных, оказавшихся весьма далеко от эпицентра такого взрыва, является возникновение радиоактивных облаков, которые на значительное расстояние разносит ветер. В результате радиоактивные частицы затем выпадают с осадками, загрязняют землю, озера и реки. Ну, а далее вместе с дыханием и использованием растительных культур и воды, радиация проникает в живой организм и вызывает лучевую болезнь различной степени тяжести.

Из истории данного вопроса

Конец XIX и первая четверть XX столетия стали для ядерной физики периодом невиданных прорывов и удивительных свершений. Уже к середине 30-х годов ученые сделали практически все теоретические открытия, позволяющие создать ядерный заряд. В начале 30-х впервые было расщеплено атомное ядро, а в 1934 году венгерский физик Силард запатентовал конструкцию ядерного реактора.

В 1938 году трое немецких ученых – Фриц Штрассман, Отто Ган и Лиза Мейтнер – открыли процесс расщепления урана при бомбардировке нейтронами. Это была последняя остановка на пути к Хиросиме, вскоре французский физик Фредерик Жолио-Кюри получил патент на конструкцию урановой бомбы. В 1941 году Ферми закончил теорию цепной ядерной реакции.

Роберт Оппенгеймер — отец американской ядерной бомбы

В это время мир неумолимо скатывался к новой глобальной войне, поэтому изыскания ученых, направленные на создание оружия невиданной сокрушительной силы, не могли остаться незамеченными. Большой интерес к подобным исследованиям проявляло руководство гитлеровской Германии. Обладая великолепной научной школой, эта страна вполне могла первой создать ядерное оружие. Подобная перспектива сильно тревожила ведущих ученых, большинство из которых были настроены крайне антигермански. В августе 1939 года Альберт Эйнштейн по просьбе своего друга Силарда написал письмо президенту США, где указывал на опасность появления у Гитлера ядерной бомбы. Результатом этой переписки стал сначала «Урановый комитет», а затем и «Манхеттенский проект», который и привел к созданию американского ядерного оружия. В 1945 году США имели уже три бомбы: плутониевую «Штучку» (Gadget) и «Толстяка» (Fat boy), а также уранового «Малыша» (Little boy). «Родителями» американского ЯО считаются ученые Ферми и Оппенгеймер.

В 1949 году ЯО появилось у Советского Союза. В 1952 году американцы впервые провели испытания первого устройства, в основе работы которого лежали реакции ядерного синтеза, а не распада. Вскоре термоядерная бомба была создана и в СССР.

В 1954 году американцы взорвали устройство, эквивалентом 15 мегатонн тринитротолуола. Но самый мощный ядерный взрыв в истории состоялся несколькими годами позже – на Новой Земле подорвали пятидесятимегатонную «Царь-бомбу».

К счастью, и в СССР, и в США быстро поняли, к чему способна привести масштабная ядерная война. Поэтому в 1967 году сверхдержавы подписали Договор о нераспространении ЯО. Позже был выработан еще ряд соглашений, касающихся данной области: ОСВ-I и ОСВ-II, СНВ-I и СНВ-II, др.

Советская «Царь-бомба» АН 602 мощностью 58 мегатонн, взорванная 30 октября 1961 года на Новой Земле

Это интересно: Частная пожарная охрана: описываем все нюансы

Взрыв ядерной бомбы

Авария продолжалась больше двух лет, способов тушения было использовано множество, но ничего не помогало. Никто не знал, что делать. Был предложен последний вариант — взрыв ядерной бомбы. Идея была одобрена, был разработан снаряд, причем работы по его созданию велись с максимально возможной скоростью.

Была сделана продольная скважина, в которую поместили ядерный заряд на глубину 1,5 км. Осенью 1966 года произвели подрыв, сила которого составляла 30 кт. Для сравнения — взрыв ядерного снаряда в Хиросиме был силой в 18 кт.

Watch this video on YouTube

Все получилось — не прошло и 30 секунд, как ужасающий огненный столб погас. Скважину пережало слоями породы. Решение было принято удачное, подобным образом впоследствии ликвидировали еще несколько пожаров.

Всего газовый пожар на месторождении Урта-Булак тушили 1074 дня.

Первые испытания ядерной бомбы

Как показывает история, наибольшую заинтересованность в атомном оружии первыми проявили США. В конце 1941 года в стране были выделены огромные средства и ресурсы на ядерное вооружение. Результатом проведенных работ стали первые испытания атомной бомбы с взрывным устройством «Gadget», которые прошли 16 июля 1945 года на территории пустыни в американском штате Нью-Мексико.

Для США наступило время действовать. Для победного окончания второй мировой войны было решено разгромить союзника гитлеровской Германии – Японию. В Пентагоне были выбраны цели для первых ядерных ударов, на которых США хотели продемонстрировать, насколько мощным оружием они обладают.

6 августа того же года первая атомная бомба, названная американцами «Малыш», была сброшена на японский город Хиросима, а 9 августа бомба с названием «Толстяк» упала на Нагасаки.

Попадание в Хиросиме было признано идеальным: ядерное устройство взорвалось на высоте 200 метров от цели. Взрывной волной были опрокинуты печки в домах японцев, отапливаемые углем. Это привело к многочисленным пожарам в местах, удаленных от эпицентра.

За первоначальной вспышкой последовало действие тепловой волны, которое длилось секунды, но его мощность, захватив радиус в 4 км, расплавила черепицу и кварц в гранитных плитах, испепелила телеграфные столбы. Вслед за тепловой волной пришла ударная. Скорость ветра составила 800 км/час, а его порыв распространился на тот же радиус и снес практически все. Из 76 тысяч зданий 70 тысяч были полностью повреждены.

Через несколько минут пошел странный дождь из крупных капель черного цвета. Он был вызван конденсатом, образовавшимся в более холодных слоях атмосферы из пара и пепла.

Люди, попавшие под действие огненного шара на расстоянии 800 метров, были сожжены и превратились в пыль. У некоторых обгоревшая кожа была сорвана ударной волной. Капли черного радиоактивного дождя оставляли неизлечимые ожоги.

Оставшиеся в живых заболели неизвестным ранее заболеванием. У них началась тошнота, рвота, лихорадка, приступы слабости. В крови резко упал уровень белых телец. Это были первые признаки лучевой болезни.

Через 3 дня после проведения бомбардировки Хиросимы была сброшена бомба на Нагасаки. Она имела такую же мощность и вызвала аналогичные последствия.

Две атомные бомбы за секунды уничтожили сотни тысяч человек. Первый город был практически стерт ударной волной с лица земли. Больше половины мирных жителей (порядка 240 тысяч человек) погибли сразу от полученных ран. Многие люди подверглись облучению, которое привело к лучевой болезни, раку, бесплодию. В Нагасаки в первые дни было убито 73 тысячи человек, а через некоторое время в сильных муках умерло еще 35 тысяч жителей.

Молодой, но перспективный

Необходимость скорейшего создания советского ядерного оружия стала очевидна, когда в 1942 году из донесений разведки выяснилось, что ученые в США далеко продвинулись в ядерных исследованиях. Косвенно говорило об этом и полное прекращение научных публикаций по данной тематике ещё в 1940. Все указывало на то, что работы по на созданию самой мощной в мире бомбы идут полным ходом.

28 сентября 1942 года Сталин подписал секретный документ «Об организации работ по урану».

Бомба_12

Игорь Васильевич Курчатов

Фото: пресс-служба НИЦ «Курчатовский институт»

Руководство советским атомным проектом поручили молодому и энергичному физику Игорю Курчатову, который, как позже вспоминал его друг и соратник академик Анатолий Александров, «уже давно воспринимался как организатор и координатор всех работ в области ядерной физики». Однако сам масштаб тех работ, о которых упомянул ученый, был тогда еще невелик — в то время в СССР, в специально созданной в 1943 году Лаборатории № 2 (ныне Курчатовский институт) разработкой ядерного оружия занимались лишь 100 человек, тогда как в США над аналогичным проектом трудилось около 50 тыс. специалистов.

Поэтому работа в Лаборатории № 2 велась авральными темпами, которые требовали как поставок и создания новейших материалов и оборудования (и это в военное время!), так и изучения данных разведки, которой удавалось заполучить часть информации об американских исследованиях.

— Разведка помогла ускорить работу и приблизительно на год сократить наши усилия, — отметил советник директора НИЦ «Курчатовский институт» Андрей Гагаринский. — В «отзывах» Курчатова о разведматериалах Игорь Васильевич по существу давал разведчикам задания, о чем именно хотелось бы узнать ученым.

Конец монополии

Точное время проведения испытаний ученые рассчитали таким образом, чтобы ветер унес образовавшееся в результате взрыва радиоактивное облако в сторону малообитаемых территорий, и воздействие вредных осадков на людей и домашний скот оказалось минимальным. В результате таких вычислений исторический взрыв наметили на утро 29 августа 1949 года.

–– На юге вспыхнуло зарево и появился красный полукруг, похожий на взошедшее солнце, –– вспоминает Николай Власов. –– А через три минуты после того, как зарево угасло, а облако растворилось в предрассветной дымке, до нас дошел раскатистый грохот взрыва, похожий на отдаленный гром могучей грозы.

Бомба_14

Взрыв атомной бомбы РДС-1. 29 августа 1949 года

Фото: Музей ядерного оружия РФЯЦ-ВННИЭФ

Приехав на место срабатывания РДС-1, (см. справку) ученые могли оценить все разрушения, которые за ним последовали. По их словам, от центральной башни не осталось никаких следов, стены ближайших домов рухнули, а вода в бассейне полностью испарилась от высокой температуры.

Но эти разрушения, как это ни парадоксально, помогли установить глобальное равновесие в мире. Создание первой советской атомной бомбы положило конец монополии США на ядерное оружие. Это позволило установить паритет стратегических вооружений, который до сих пор удерживает страны от военного применения оружия, способного уничтожить всю цивилизацию.

Александр Колдобский, заместитель директора Института международных отношений НИЯУ «МИФИ», ветеран атомной энергетики и промышленности:

Килотонная зажигалка

Начинается всё с первой ступени — так называемого триггера. Это простой атомный заряд(ну, может не совсем простой), а в нём уже всё стартует одновременным подрывом заряда обычной взрывчатки, хитрым образом обёрнутого вокруг делящегося вещества.

В древние времена атомной эры было важно, чтобы детонаторы сработали строго одновременно, с минимальным рассогласованием — в пределах десятков наносекунд. Иначе будет небольшой обычный взрыв с быстро погасшей ядерной реакцией(так называемаяшипучка»)

Он изгадит все окрестности впустую израсходованным плутонием и прочей радиоактивной поганью. В конце концов придумали хитрый вариант подрыва, так называемыйлебедь». В нём синхронность некритична, и можно не утыкивать всю поверхность детонаторами.

Схема водородной бомбы

Специально обученная взрывчатка взрывается и давит на тампер(толкатель — тяжёлую оболочку триггера). Онпадает» внутрь через пустоту, в центре которой, окружённое бериллиевым отражателем нейтронов, висит самое интересное: маленький шарик плутония-239. Тампер обжимает шарик, доводя давление до нескольких миллионов атмосфер, и переводит его в надкритическое состояние.

Внимание: с момента запуска детонаторов уже прошло несколько десятков микросекунд, а меж тем никакой ядерной реакции ещё нет. Но сейчас будет

Кино замедлилось окончательно, дальше всё пойдет значительно быстрее.

В момент обжатия плутониевого ядрышка срабатываетзапал»: стартовый источник начинает гнать в ядро нейтроны.

Вот она, отметканоль»: с этого момента и начинается всё веселье.

Пошли первые деления плутония, ещё под действием внешнего потока нейтронов. Несколько дополнительных наносекунд, и в толще плутония загуляла следующая волна нейтронов, ужесобственных».

Давление в центре уже шкалит за миллиард атмосфер, температура уверенно движется к 100 миллионам градусов Кельвина. А что происходит снаружи этого маленького шарика? Там же обычный взрыв вроде был? Так он и есть. Висит, извините за такой глагол, держит всю эту конструкцию через тампер, чтобы сразу никуда не убежало, но силы его на исходе.

Тут всё заканчивается: через одну десятимиллионную долю секунды с моментаноль»(0,1 микросекунды, но все цифры очень приблизительны) реакция в плутонии завершена.

Термоядерный плуг для великих строек капитализма

Теллер некоторое время пытался продвигать свою гигабомбу, но понял бесперспективность предприятия. К тому же после его участия в травле Оппенгеймера научное сообщество глубоко презирало Теллера, и никто не подал бы голос в поддержку идеи оружия для осуществления геноцида целых стран. Такой монстр не заинтересовал даже ястребов из Стратегического авиационного командования, а Эйзенхауэр попросту закрыл разработку всех проектовот 60 мегатонн».

На ту же тему NAWAPA: как провалился самый амбициозный инфраструктурный проект США

ПосемуСтрейнджлав во плоти» увлёкся другими идеями. Например, продвижением идей опасности глобального потепления, помощи израильской атомной программе и проектомПлаушер»:Плуг».

Он предполагал мирное использование атомных и термоядерных взрывов — наподобие советской госпрограммыЯдерные взрывы для народного хозяйства». Размах идей был традиционным для Теллера. Почему бы не сделать на Аляске новую искусственную бухту? Всего-то и надо — взорвать пару небольших подземных устройства мощностью по 2,4 мегатонны. И ещё три поменьше, чтобы прорыть проход. И отлично.

Оказалось, что экономического и даже военного смысла в такой бухте не очень много. А радиационное заражение водоёма и окрестностей будет таким, что работать там придётся в костюмах РХБЗ. Впрочем, проект попытались реализовать, и для проверки не придумали ничего лучше, чем привезти на Аляску заражённую землю из Невады. Провести проверки и прикопать.

Когда местные жители стали слишком часто умирать от рака, история всплыла и получилосьочень неудобно». Впрочем,заодно» были получены ценные научные данные о социально-экономических эффектах радиоактивного заражения коренных народов Крайнего Севера…

Теллер был очень раздосадован провалом и предложил новую идею: давайте добывать нефть из битуминозных песков канадской Атабаски посредством термоядерных взрывов?Проклятые радиофобы и пацифисты» из канадского правительства изумились и отказались.

Доктор Стрейнджлав» не угомонился, хоть и пережил сердечный приступ из-за критики атомной энергетики после аварии АЭС Три-Майл-Айленд. В 1980-м он выступил с идеей размещения атомного и лазерного оружия в космосе. Именно так началась   Стратегическая оборонная инициатива» — но об этом уже не сейчас.

Три-Майл-Айленд после аварии

А могли бы реально создать десятигигатонную бомбу?

В принципе, да. Только не бомбу, а гораздо более крупное устройство.

Смысла в этом не было ни малейшего. Мощность боеприпасов в начале атомной эры наращивали по двум причинам.

Во-первых, из-за неуверенности в успешности прорыва всё более мощной ПВО вероятного противника — чтобы хоть кто-то прорвался и достал цель парой десятков мегатонн, после чего о ней можно было бы забыть. Во-вторых, межконтинентальные баллистические ракеты первых поколений имели очень сомнительную точность. Особенно это актуально было для СССР, который к началу 60-х опасно отставал от США в средствах доставки.

Царь-Бомба»

Тогда, в начале 60-х, американцы приняли на вооружение бомбу Mk-41 на 25 мегатонн и изготовили таких пять сотен. СССР ответил испытаниямиЦарь-Бомбы» на 58 мегатонн.

Как только от авиабомб перешли к ракетамвоздух-земля», которые можно было пускать издалека, а межконтинентальные боеголовки научились приземляться в десятках метров от целей, — оружие мегатонного класса стало покидать арсеналы. Сейчас на вооружении, главным образом, стоят боеголовки регулируемой мощности до сотен килотонн.

Рассказывали, что у Теллера в кабинете висела доска со списком возможных боеприпасов и средств доставки. Финальным пунктом значилось устройство необозначенной запредельной мощности, а средством доставки был обозначен собственный задний двор.

Всё равно хватило бы всем.

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.

Безальтернативный полигон

О необходимости поиска нового полигона для испытаний ядерного оружия руководство СССР задумалось еще в 1953 году, практически одновременно с тем, как под Семипалатинском прошли испытания первой советской водородной бомбы – изделия РДС-6с мощностью 400 килотонн. Соображения были простыми: площадка под Семипалатинском располагалась в окружении достаточно населенных территорий, и повышение мощности испытываемых зарядов неизбежно вело к повышению негативных последствий для населения. Кроме того, сухопутный полигон позволял проводить испытания не во всех средах.

Поэтому в 1953 году руководство Минобороны по команде сверху сформировало специальную комиссию, главной задачей которой был выбор новой, дополнительной площадки для проведения ядерных испытаний. Требования были жесткими: удаленность от крупных населенных территорий и коммуникаций, а также от возможных линий воздушного и морского транспорта, плюс возможность организации ядерных взрывов в воздухе и под водой. Возглавил комиссию командующий Беломорской военной флотилией контр-адмирал Николай Сергеев. Этот выбор со всей очевидностью свидетельствовал, что иного варианта, кроме поиска удаленных архипелагов в акватории Северного Ледовитого океана, у советских военных нет. Балтика, Черное море и Каспий были слишком «населенными», а Тихий океан к тому времени воспринимался как ядерный полигон США.

При этом место нового полигона должно было находиться не слишком далеко от обладающих развитой инфраструктурой портов и оставаться доступным в течение всего года, а не только во время летней навигации. По этим причинам отпали, например, Новосибирские острова и архипелаг Северная земля

Шпицберген находился в распоряжении не только СССР, но и Норвегии, которая наверняка не дала бы согласия на организацию полигона в важном для нее регионе добычи каменного угля

Была идея провести разовое испытание близ Кольского полуострова – на острове Нокуев, но против этого выступил главком ВМФ адмирал флота Николай Кузнецов. После этого выбор фактически свелся к одному-единственному архипелагу – Новой Земле. Она отвечала всем критериям военных: население не больше 400 человек, удобная транспортная доступность из северных портов – Архангельска и Мурманска, отсутствие развитой промышленности (а значит, расходов, связанных с ее потерей) и удаленность от международных воздушных и морских линий. Рассмотрев на специальном заседании выводы, представленные комиссией контр-адмирала Николая Сергеева, правительство СССР приняло решение создавать новый ядерный полигон на Новой Земле.

Бомба Судного дня

По воспоминаниям коллег, ещё в 1942 году Теллер задумывался о термоядерной супербомбе мощностью порядка 100 мегатонн. После 15-мегатонного взрываКасл Браво» в марте 1954-го на многострадальном атолле Бикини стало ясно, что наука и военная промышленность США освоили тяжёлое термоядерное оружие.

На ту же тему Мгновение до апокалипсиса: что происходит внутри термоядерной бомбы

По общему мнению, теперь следовало сосредоточиться на миниатюризации боеприпасов и точности средств доставки. Теллер был не против — но ему хотелось выйти и заверхний порог».

Летом 1954 года Теллер участвовал в заседании Генерального совещательного комитета Комиссии по атомной энергии США. Он был зол. Одно из его устройств на испытанияхКасл» не сработало, проект сходного закрыли. Требовалась свежая идея.

— Господа, а почему бы не сделать устройство мощностью в десять гигатонн? Одним таким устройством можно сжечь, скажем, Калифорнию. Или Германию. Или Великобританию вместе с Ирландией. Или обе Кореи сразу. Просто, быстро, эффективно и удобно.

Присутствующие разработчики ядерного оружия были людьми не из слабонервных, но их предложение доктора Теллера повергло в тихий шок. Во-первых, радиоактивное заражение от такого взрыва будет эпохальным. Во-вторых, жертвы одного удара будут исчисляться десятками миллионов. В третьих, физика такого взрыва может преподнести самые мрачные сюрпризы.

Доктор Израиль Раби, старый враг изобретателя, пытавшийся вместе с Ферми предотвратить разработку термоядерного оружия США, прокомментировал:Это дешёвый пиар, его не стоит принимать всерьёз». За глаза он позже добавил, чтобез Теллера этот мир был бы лучше».

Теллер в 54-м

Все присутствующие понимали — технически создатьвыжигатель стран» мощностью 666 тысяч Хиросим, считая её за 15 килотонн, возможно. Вопрос в ресурсах и политической воле. Зная Теллера, можно было быть уверенными — он говорил совершенно серьёзно.

Всерьёз задуматься о таком не решились даже самые бешеные ястребы Вашингтона. Им вполне хватало достигнутых мощностей. К тому же, Сталин был мёртв, и пугавший Белый дом и Пентагон призрак подготовки к завоеванию Евразии быстро рассеивался.

Что происходит при ядерном взрыве?

После начала реакции в течение короткого периода времени и в очень ограниченном объеме выделяется значительное количество тепловой и лучистой энергии. В результате в центре ядерного взрыва до огромных значений возрастает температура и давление. Издалека эта фаза воспринимается, как очень яркая светящаяся точка. На этом этапе большая часть энергии превращается в электромагнитное излучение, в основном в рентгеновской части спектра. Оно называют первичным.

Окружающий воздух нагревается и вытесняется с точки взрыва со сверхзвуковой скоростью. Формируется облако и образуется ударная волна, которая от него отрывается. Это происходит примерно через 0,1 мсек после начала реакции. По мере остывания облако увеличивается и начинает подниматься, увлекая за собой зараженные частицы грунта и воздух. В эпицентре образуется воронка от ядерного взрыва.

Ядерные реакции, происходящие в это время, становятся источником целого ряда различных излучений, от гамма-лучей и нейтронов до высокоэнергетических электронов и атомных ядер. Так возникает проникающая радиация ядерного взрыва – один из главных поражающих факторов ЯО. Кроме того, это излучение воздействует на атомы окружающего вещества, превращая их в радиоактивные изотопы, которые заражают местность.

Не существующий в природе

Ученые Лаборатории № 2 перевезли из только что освобожденного Ленинграда циклотрон, который был запущен еще в 1937 году, — тогда он стал первым в Европе. Эта установка была необходима для нейтронного облучения урана. Так удалось накопить начальное количество не существующего в природе плутония, который впоследствии стал основным материалом для первой советской атомной бомбы РДС-1.

Бомба_11

Графитовая кладка первого в Евразии ядерного реактора Ф-1, запущенного академиком Игорем Курчатовым в декабре 1946 года. 1971 год

Фото: ТАСС/Олег Кузьмин

Затем производство данного элемента удалось наладить с помощью первого в Евразии атомного реактора Ф-1 на уран-графитовых блоках, который был сооружен в Лаборатории № 2 в кратчайшие сроки (всего за 16 месяцев) и пущен 25 декабря 1946 года под руководством Игоря Курчатова.

Промышленных же объемов выпуска плутония физики добились после постройки реактора под литерой А в городе Озерске Челябинской области (также ученые называли его «Аннушка») — на проектную мощность установка вышла 22 июня 1948 года, что уже вплотную приблизило проект по созданию ядерного заряда.

Взрывы на выброс

Это создание каналов, водохранилищ, гаваней и так далее. В чем экономичность таких работ? В небольшом шарике сосредоточена огромная энергия. И получается, что на единицу объема стоимость ядерного взрыва намного меньше, чем у обычной взрывчатки. При этом заряд сделан таким образом, что при увеличении мощности стоимость его не растет. Низкая стоимость заложения снаряда: для обычной взрывчатки нужно создавать штольни, строить сооружения. Для заложения ядерного заряда можно использовать обычные исследовательские скважины. Обычно стоимость заряда меньше, чем бурение скважины.

Чаган

Первым в СССР экспериментом по использованию энергии ядерного взрыва в мирных целях был подземный взрыв на выброс в 1965 году на берегу речки Чаган в 80 км к западу от Семипалатинска для создания водоема большой вместимости. Мощность заряда 140 килотонн. Глубина заложения заряда 180 м. В результате взрыва образовалась воронка диаметром 520 м и глубиной 90 м.

Вверх на огромную высоту взлетели куски гранита весом в десятки тонн, после чего образовался всем хорошо знакомый гриб, поднимающийся вверх и сносимый ветром. Обломки скальных пород и земля перекрыли русло реки Чаган, и образовалась гигантская воронка диаметром 400 м и глубиной 100 м. «Такого красивого зрелища от ядерного взрыва я ранее не видел, хотя и повидал немало ядерных взрывов в воздухе», – вспоминал впоследствии Иван Турчин, один из опытнейших испытателей Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики.

после :

По замыслам советских ученых, такие воронки от ядерных взрывов должны были в скором времени покрыть территорию засушливых среднеазиатских районов – только для Казахстана требовалось создать примерно сорок водоемов общим объемом до 120–140 млн. м3. Исследование показало, что для аккумуляции весенних стоков в долинах рек можно создать емкости в виде глубоких воронок, каждая из которых способна вместить до 3–5 млн. м3 воды при незначительном зеркале испарения. Задержанная с помощью воронок вода могла быть использована для нужд энергетики, орошения и предотвращения засоления Каспийского, Аральского и Азовского морей.

На протяжении нескольких лет в озеро Чаган было заселено 36 видов рыб (в том числе даже амазонские пираньи). Почти все эти виды были нехарактерны для местной фауны, и 90 % организмов погибло. У оставшихся в живых было отмечено аномальное количество мутаций и изменение внешнего вида у потомства (например, пресноводный рак чрезвычайно увеличился в размерах). В 1974 году опытную станцию закрыли.

Радиоактивное загрязнение воды озера на конец 90–х гг. оценивалось в 300 пикокюри/литр (предельно допустимый уровень загрязнения воды по суммарной радиоактивности альфа–частиц составляет 15 пикокюри/литр). До сих пор озеро используется для водопоя скота.

Так выглядит земля через 20 лет после проведения подземного ядерного взрыва в 20 км от его эпицентра

Куэльпор

В начале семидесятых годов ученые запланировали подземную разработку месторождений северной части Хибин (районы Куэльпор и Партомчорр). Руды здесь относительно бедные. Чтобы их освоение оказалось экономически выгодным, потребовались новые технологии. И тогда специалисты одного из оборонных НИИ предложили вести отбойку руды с помощью ядерных взрывов. Экспериментальные взрывы на руднике Куэльпор были проведены в 1972 и 1984 годах. Они получили кодовые названия «Днепр-1» и «Днепр-2».

Ядерное взрывное устройство с энерговыделением 2,1 кт было применено для дробления руды. Это был взрыв «Днепр–1», произведенный в Мурманской области в 1972 г. Чтобы максимально снизить загрязнение руды продуктами взрыва, взрывное устройство было размещено за пределами подвергаемого дроблению блока руды, то есть на границе рудного тела и покрывающих пород. Заряд был дополнительно экранирован слоем карбида бора. Полученные экспериментальные данные подтвердили расчетную эффективность использования ядерных взрывов для дробления рудных тел.

В Мурманской области в 1984 г. был произведен еще один взрыв для отбойки руды («Днепр–2»), но это уже был групповой взрыв двух ЯВУ с энерговыделением 1,8 кт каждый. В этом эксперименте был использован эффект столкновения ударных волн, что существенно увеличивало выход руды.

Гора, образовавшаяся в результате взрыва

За более чем 20-летний период наблюдения за состоянием вод на объекте «Днепр» не было зафиксировано случаев превышения допустимой концентрации в рудничной воде стронция-90, цезия-137 и плутония-239

Главные принципы защиты

Представленные виды взрывов ядерного оружия и их основные поражающие факторы предполагают различный подход к организации эффективной защиты от их смертельного влияния. Основными принципами, формирующими такую защиту, следует считать:

• минимизировать воздействия ударной волны способны естественные и искусственные углубления на местности: траншеи, окопы, подземные и подвальные сооружения, убежища и т. п. ;
• преграды, формирующие тень, туман, сильные атмосферные осадки (снег, дождь, град), искусственные задымления (запыления) могут защитить людей и объекты от воздействия светового излучения;
• возведенные противорадиационные укрытия, перекрытые щели способны достаточно эффективно защитить человека от проникающей радиации, уменьшая интенсивность гамма-излучения;
• ограничение, вплоть до полного исключения, нахождения на открытой местности, подвергшейся ядерной атаке.

К сожалению, опыт, необходимый в процессе организации защиты от ядерной бомбы, приобретен человечеством после трагедии, состоявшейся 06.08.1945 в японском городе Хиросиме. Таким образом, руководство Соединенных Штатов Америки объявило миру о том, что он начинает существовать в новых условиях, определяемых наличием современного оружия массового поражения. Причем знакомство мирового сообщества с ядерной бомбой не было кратким.