Царь-бомба была исключительно демонстрацией неограниченной мощности ядерного оружия массового поражения.
Что опаснее водородная или ядерная бомба. Разница между атомной и водородной бомбой
Ядерной же бомбой является бомба, в основе взрывной волны которой может быть как ядерный распад атомов, так и термоядерный синтез. Различие между термоядерной и атомной бомбами заключается в том, что у первой при термоядерном синтезе происходит слияние ядер атомов с выделением колоссального количества энергии, а при атомной реакции — происходит радиоактивный распад. На основе термоядерного синтеза, разработан, например, механизм действия водородной бомбы.
Вместо выделения энергии взрыва при расщеплении ядер тяжелых элементов, вроде урана, она генерирует даже большее ее количество путем слияния ядер легких элементов например, изотопов водорода в один тяжелый например, гелий. Почему предпочтительнее слияние ядер?
При термоядерной реакции, заключающейся в слиянии ядер участвующих в ней химических элементов, генерируется значительно больше энергии на единицу массы физического устройства, чем в чистой атомной бомбе, реализующей ядерную реакцию деления. В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления. При этом многие нейтроны, освобождающиеся из делящихся ядер, будут вызывать деление других ядер в массе топлива, которые также выделяют дополнительные нейтроны, что приводит к цепной реакции. Слияние или синтез ядер охватывает всю массу заряда бомбы и длится, пока нейтроны могут находить еще не вступившее в реакцию термоядерное горючее.
Поэтому масса и взрывная мощность такой бомбы теоретически неограниченны. Такое слияние может продолжаться теоретически бесконечно. Действительно, термоядерная бомба является одним из потенциальных устройств конца света, которое может уничтожить всю человеческую жизнь. Что такое реакция слияния ядер?
Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий. Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления.
Схематически эта реакция показана на рисунке ниже. Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении. Так вот, энергия в 1 МэВ примерно в 2,3 миллиона раз больше, чем выделяется при сгорании 1 кг нефти.
А ведь речь идет только о двух атомах. Можете представить, как высоки были ставки во второй половине 40-х годов прошлого века, когда в США и СССР развернулись работы, результатом которых стала термоядерная бомба. Как все начиналось Еще летом 1942 г. В США сторонником этого подхода, и даже, можно сказать, его апологетом, был уже упомянутый выше Эдвард Теллер.
Для Теллера его увлечение термоядерным синтезом в годы создания атомной бомбы сыграло скорее медвежью услугу. Будучи участником Манхэтенского проекта, он настойчивые призывал к перенаправлению средств на реализацию собственных идей, целью которых была водородная и термоядерная бомба, что не понравилось руководству и вызвало напряженность в отношениях. Поскольку в то время термоядерное направление исследований не было поддержано, то после создания атомной бомбы Теллер покинул проект и занялся преподавательской деятельностью, а также исследованиями элементарных частиц. Однако начавшаяся холодная война, а больше всего создание и успешное испытание советской атомной бомбы в 1949 г.
Он возвращается в Лос-Аламосскую лабораторию, где создавалась атомная бомба, и совместно со Станиславом Уламом и Корнелиусом Эвереттом приступает к расчетам. Принцип термоядерной бомбы Для того чтобы началась реакция слияния ядер, нужно мгновенно нагреть заряд бомбы до температуры в 50 миллионов градусов. Схема термоядерной бомбы, предложенная Теллером, использует для этого взрыв небольшой атомной бомы, которая находится внутри корпуса водородной. Можно утверждать, что было три поколения в развитии ее проекта в 40-х годах прошлого века: вариант Теллера, известный как "классический супер"; более сложные, но и более реальные конструкции из нескольких концентрических сфер; окончательный вариант конструкции Теллера-Улама, которая является основой всех работающих поныне систем термоядерного оружия.
Он, по-видимому, вполне самостоятельно и независимо от американцев чего нельзя сказать о советской атомной бомбе, созданной совместными усилиями ученых и разведчиков, работавших в США прошел все вышеперечисленные этапы проектирования. Первые два поколения обладали тем свойством, что они имели последовательность сцепленных "слоев", каждый из которых усиливал некоторый аспект предыдущего, и в некоторых случаях устанавливалась обратная связь. Там не было четкого разделения между первичной атомной бомбой и вторичной термоядерной. В отличие от этого, схема термоядерной бомбы разработки Теллера-Улама резко различает первичный взрыв, вторичный, и при необходимости, дополнительный.
Устройство термоядерной бомбы по принципу Теллера-Улама Многие его детали по-прежнему остаются засекреченными, но есть достаточная уверенность, что все имеющееся ныне термоядерное оружие использует в качестве прототипа устройство, созданное Эдвардом Теллерос и Станиславом Уламом, в котором атомная бомба т. Андрей Сахаров в Советском Союзе, по-видимому, независимо придумал аналогичную концепцию, которую он назвал "третьей идеей". Схематически устройство термоядерной бомбы в этом варианте показано на рисунке ниже. Она имела цилиндрическую форму, с примерно сферической первичной атомной бомбой на одном конце.
Вторичный термоядерный заряд в первых, еще непромышленных образцах, был из жидкого дейтерия, несколько позднее он стал твердым из химического соединения под названием дейтерид лития. Дело в том, что в промышленности давно используется гидрид лития LiH для безбалонной транспортировки водорода. Разработчики бомбы эта идея сначала была использована в СССР просто предложили брать вместо обычного водорода его изотоп дейтерий и соединять с литием, поскольку с твердым термоядерным зарядом выполнить бомбу гораздо проще. По форме вторичный заряд представлял собой цилиндр, помещенный в контейнер со свинцовой или урановой оболочкой.
Между зарядами находится щит нейтронной защиты. Пространство, между стенками контейнера с термоядерным топливом и корпусом бомбы заполнено специальным пластиком, как правило, пенополистиролом. Сам корпус бомбы выполнен из стали или алюминия. Эти формы изменились в последних конструкциях, таких как показанная на рисунке ниже.
В ней первичный заряд сплюснут, как арбуз или мяч в американском футболе, а вторичный заряд - сферический. Такие формы гораздо более эффективно вписываются во внутренний объем конических ракетных боеголовок. Последовательность термоядерного взрыва Когда первичная атомная бомба детонирует, то в первые мгновения этого процесса генерируется мощное рентгеновское излучение поток нейтронов , которое частично блокируется щитом нейтронной защиты, и отражается от внутренней облицовки корпуса, окружающего вторичный заряд, так что рентгеновские лучи симметрично падают на него по всей его длине. На начальных этапах термоядерной реакции нейтроны от атомного взрыва поглощаются пластиковым заполнителем, чтобы не допустить чересчур быстрого разогрева топлива.
Рентгеновские лучи вызвают появление вначале плотной пластиковой пены, заполняющей пространство между корпусом и вторичным зарядом, которая быстро переходит в состояние плазмы, нагревающей и сжимающей вторичный заряд. Кроме того, рентгеновские лучи испаряют поверхность контейнера, окружающего вторичный заряд. Симметрично испаряющееся относительно этого заряда вещество контейнера приобретает некоторый импульс, направленный от его оси, а слои вторичного заряда согласно закону сохранения количества движения получают импульс, направленный к оси устройства. Принцип здесь тот же, что и в ракете, только если представить, что ракетное топливо разлетается симметрично от ее оси, а корпус сжимается внутрь.
В результате такого сжатия термоядерного топлива, его объем уменьшается в тысячи раз, а температура достигает уровня начала реакции слияния ядер. Происходит взрыв термоядерной бомбы. Реакция сопровождается образованием ядер трития, которые сливаются с ядрами дейтерия, изначально имеющимися в составе вторичного заряда. Первые вторичные заряды были построены вокруг стержневого сердечника из плутония, неофициально называемого "свечой", который вступал в реакцию ядерного деления, т.
В настоящее время считается, что более эффективные системы сжатия устранили «свечу», позволяя дальнейшую миниатюризацию конструкции бомбы. Операция Плющ Так назвались испытания американского термоядерного оружия на Маршалловых островах в 1952 г. Она называлась Плющ Майк и была построена по типовой схеме Теллера-Улама. Ее вторичный термоядерный заряд был помещен в цилиндрический контейнер, представляющий собой термически изолированный сосуд Дьюара с термоядерным топливом в виде жидкого дейтерия, вдоль оси которого проходила «свеча» из 239-плутония.
Дьюар, в свою очередь, был покрыт слоем 238-урана весом более 5 метрических тонн, который в процессе взрыва испарялся, обеспечивая симметричное сжатие термоядерного топлива. Контейнер с первичным и вторичным зарядами был помещен в стальной корпус 80 дюймов шириной и 244 дюйма длиной со стенками в 10-12 дюймов толщиной, что было крупнейшим примером кованого изделия до того времени. Внутренняя поверхность корпуса был выстлана листами свинца и полиэтилена для отражения излучения после взрыва первичного заряда и создания плазмы, разогревающей вторичный заряд. Все устройство весило 82 тонны.
Вид устройства незадолго до взрыва показан на фото ниже. Первое испытание термоядерной бомбы состоялось 31 октября 1952 г. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны. Аттол Эниветок, на котором он был произведен, был полностью разрушен.
Момент взрыва показан на фото ниже. Из описания выше становится ясно, что американцами на Эниветоке была взорвана собственно не бомба, как вид готового к применению боеприпаса, а скорее лабораторное устройство, громоздкое и весьма несовершенное. Советские же ученые, несмотря на небольшую мощность всего 400 кг, испытали вполне законченный боеприпас с термоядерным топливом в виде твердого дейтерида лития, а не жидкого дейтерия, как у американцев.
Автором концепции ядерной зимы является Карл Саган , последователями которого оказались два австрийских физика и группа советского физика Александрова. По итогам их трудов появилась следующая картина ядерного апокалипсиса.
Обмен ядерными ударами приведёт к массовым лесным пожарам и пожарам в городах. При этом зачастую будет наблюдаться "огненный шторм", в реальности наблюдавшийся при крупных городских пожарах - например, лондонском 1666-го года, Чикагском 1871-го, московском 1812-го. Во время Второй мировой его жертвами стали подвергшиеся бомбардировкам Сталинград , Гамбург, Дрезден, Токио, Хиросима и ещё ряд менее крупных городов. Суть явления такова. Над зоной крупного пожара значительно нагревается воздух, и начинает подниматься вверх.
На его место приходят новые массы воздуха, вполне насыщенные поддерживающим горение кислородом. Возникает эффект "кузнечных мехов" или "дымовой трубы". В итоге пожар продолжается до тех пор, пока не выгорает всё, что может гореть - а при развивающихся в "кузнечном горне" огненного шторма температурах гореть может многое. По итогам лесных и городских пожаров в стратосферу отправятся миллионы тонн сажи, которая экранирует солнечное излучение - при взрыве 100 мегатонн солнечный поток у поверхности Земли сократится в 20 раз, 10000 мегатонн - в 40. На несколько месяцев наступит ядерная ночь, фотосинтез прекратится.
Глобальные температуры в "десятитысячном" варианте упадут минимум на 15 градусов, в среднем - на 25, в некоторых районах - на 30-50. После первых десяти дней температура начнёт медленно повышаться, но в целом продолжительность ядерной зимы составит не менее 1-1,5 года. Голод и эпидемии растянут время коллапса до 2-2,5 лет. Впечатляющая картина, не правда ли? Проблема в том, что это фейк.
Так, в случае лесных пожаров модель исходит из того, что взрыв мегатонной боеголовки немедленно вызовет пожар на площади 1000 квадратных километров. Между тем, в действительности на расстоянии в 10 км от эпицентра площадь 314 квадратных километров уже будут наблюдаться только отдельные очаги. Реальное дымообразование при лесных пожарах в 50-60 раз меньше заявленного в модели. Наконец, основная масса сажи при лесных пожарах не достигает стратосферы, и довольно быстро вымывается из нижних атмосферных слоёв. Равным образом, огненный шторм в городах требует для своего возникновения весьма специфических условий - равнинной местности и огромной массы легко возгораемых построек японские города 1945-го года - это дерево и промасленная бумага; Лондон 1666-го - это в основном дерево и оштукатуренное дерево, и то же самое относится к старым немецким городам.
Там, где не соблюдалось хотя бы одно из этих условий, огненный шторм не возникал - так, Нагасаки, застроенный в типично японском духе, но расположенный в холмистой местности, так и не стал его жертвой. В современных городах с их железобетонной и кирпичной застройкой огненный шторм не может возникнуть по чисто техническим причинам. Пылающие как свечи небоскрёбы, нарисованные буйным воображением советских физиков - не более чем фантом. Добавлю, что городские пожары 1944-45, как, очевидно, и более ранние, не приводили к значительному выбросу сажи в стратосферу - дымы поднимались только на 5-6 км граница стратосферы 10-12 км и вымывались из атмосферы за несколько дней "чёрный дождь".
Советские же учёные разработали именно бомбу — законченное устройство, пригодное к практическому военному применению. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба — советская 58-мегатонная «царь-бомба», взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв впоследствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового тампера на урановый. Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном «Новая Земля». Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар.
Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер.
Последствия взрыва водородной бомбы
Водородные и атомные бомбы относятся к атомной энергетике. Lada Granta вернула себе «автомат»«Новости с колёс» №2839. Термоя́дерное ору́жие — вид ядерного оружия, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза лёгких элементов в более тяжёлые. Рассматривая, чем отличаются ядерная атомная и водородная бомбы, стоит отметить данный пункт. Чем термоядерная бомба отличается от атомной? В первую очередь тем, что в атомной бомбе взрывной эффект достигается за счет ускоренной цепной реакции деления, а в термоядерной – напротив, за счет сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза.
Атомная бомба и ядерная бомба: два разных понятия
- «В чем отличие атомной, ядерной и водородной бомб друг от друга?» — Яндекс Кью
- Принцип работы водородной бомбы
- Разница между водородной бомбой и атомной бомбой — Образование и развитие
- Виды ядерных зарядов (ядерных бомб)
- Сборник ответов на ваши вопросы
- Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы
Атомная, водородная и нейтронная бомбы
Эта термоядерная реакция, подобная той, что можно наблюдать на звездах, высвобождает невероятный поток энергии. В атомной же энергия получается от деления атомного ядра, поэтому взрыв атомной бомбы намного слабее. Первое испытание И Советский Союз вновь опередил многих участников гонки холодной войны. Первую водородную бомбу, изготовленную под руководством гениального Сахарова, испытали на секретном полигоне Семипалатинска — и они, мягко говоря, впечатлили не только ученых, но и западных лазутчиков. Ударная волна Прямое разрушительное воздействие водородной бомбы — сильнейшая, обладающая высокой интенсивностью ударная волна. Ее мощность зависит от размера самой бомбы и той высоты, на которой произошла детонация заряда. Тепловой эффект Водородная бомба всего в 20 мегатонн размеры самой большой испытанной на данный момент бомбы — 58 мегатонн создает огромное количество тепловой энергии: бетон плавился в радиусе пяти километров от места испытания снаряда.
В водородной бомбе происходит другой процесс высвобождения энергии. Вначале происходит реакция расщепления тяжелых ядер дейтерида лития на гелий и тритий. Затем запускается термоядерный синтез на основе гелия и трития, что приводит к мгновенному нагреву внутри боевого заряда и мощному взрыву. Какая бомба мощнее? Мощность термоядерной бомбы может в сотни тысяч раз превышать мощность атомной бомбы.
Даже если супербомба не попадет в цель, то есть не поразит объект ударно-тепловым воздействием, проникающее излучение и сопровождающие взрыв радиоактивные осадки сделают окружающее пространство непригодным для обитания. Такие осадки могут продолжаться в течение многих дней, недель и даже месяцев. В зависимости от их количества интенсивность радиации может достичь смертельно опасного уровня. Сравнительно небольшого числа супербомб достаточно, чтобы полностью покрыть крупную страну слоем смертельно опасной для всего живого радиоактивной пыли. Таким образом, создание сверхбомбы ознаменовало начало эпохи, когда стало возможным сделать непригодными для обитания целые континенты. Даже спустя длительное время после прекращения прямого воздействия радиоактивных осадков будет сохраняться опасность, обусловленная высокой радиотоксичностью таких изотопов, как стронций-90. С продуктами питания, выращенными на загрязненных этим изотопом почвах, радиоактивность будет поступать в организм человека. Общее описание [ ] Термоядерное взрывное устройство может быть построено как с использованием жидкого дейтерия , так и газообразного сжатого. Но появление термоядерного оружия стало возможным только благодаря разновидности гидрида лития - дейтериду лития-6. Это соединение тяжёлого изотопа водорода - дейтерия и изотопа лития с массовым числом 6. Дейтерид лития-6 - твёрдое вещество, которое позволяет хранить дейтерий обычное состояние которого в нормальных условиях - газ при обычных условиях, и, кроме того, второй его компонент - литий-6 - это сырьё для получения самого дефицитного изотопа водорода - трития. В ранних термоядерных боеприпасах США использовался также и дейтерид природного лития, содержащего в основном изотоп лития с массовым числом 7. Термоядерная бомба, действующая по принципу Теллера - Улама, состоит из двух ступеней: триггера и контейнера с термоядерным горючим. Устройство, испытанное США в 1952 году, фактически не являлось бомбой, а представляло собой лабораторный образец, «3-этажный дом, наполненный жидким дейтерием», выполненный в виде специальной конструкции. Советские же учёные разработали именно бомбу - законченное устройство, пригодное к практическому военному применению. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба - советская 58-мегатонная «царь-бомба », взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв впоследствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового на урановый. Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном «Новая Земля». Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила ; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. США [ ] Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру осенью 1941 года , в самом начале Манхэттенского проекта. Значительную часть своей работы в ходе Манхэттенского проекта Теллер посвятил работе над проектом бомбы синтеза, в некоторой степени пренебрегая собственно атомной бомбой. Его ориентация на трудности и позиция «адвоката дьявола» в обсуждениях проблем заставили Оппенгеймера увести Теллера и других «проблемных» физиков на запасной путь. Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта синтеза сделал сотрудник Теллера Станислав Улам. Для инициирования термоядерного синтеза Улам предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы. Эти предложения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость. Исходя из этого, Теллер предположил, что рентгеновское и гамма-излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию обжатие и инициировать термоядерную реакцию. Позднее Теллер, его сторонники и противники обсуждали вклад Улама в теорию, лежащую в основе этого механизма. Взрыв «Джордж» В 1951 году была проведена серия испытаний под общим наименованием Операция «Парник» англ. Operation Greenhouse , в ходе которой отрабатывались вопросы миниатюризации ядерных зарядов при увеличении их мощности. Одним из испытаний в этой серии стал взрыв под кодовым наименованием «Джордж» англ. George , в котором было взорвано экспериментальное устройство, представлявшее собой ядерный заряд в виде тора с небольшим количеством жидкого водорода, помещённым в центре. Основная часть мощности взрыва была получена именно за счёт водородного синтеза, что подтвердило на практике общую концепцию двухступенчатых устройств. К 1960 году на вооружение были приняты боеголовки мегатонного класса W47, развёрнутые на подводных лодках, оснащённых баллистическими ракетами Поларис. Боеголовки имели массу 320 кг и диаметр 50 см. Более поздние испытания показали низкую надёжность боеголовок, установленных на ракеты Поларис, и необходимость их доработок. А 16 января 1963 года, в самый разгар холодной войны, Никита Хрущёв заявил миру о том, что Советский союз обладает в своём арсенале новым оружием массового поражения. За полтора года до этого в СССР был произведён самый мощный взрыв водородной бомбы в мире — на Новой Земле был взорван заряд мощностью свыше 50 мегатонн. Во многом именно это заявление советского лидера заставило мир осознать угрозу дальнейшей эскалации гонки ядерных вооружений: уже 5 августа 1963 г. История создания Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества — но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления. США и СССР вели разработки термоядерного оружия начиная с 40-х годов, практически одновременно испытав первые термоядерные устройства в начале 50-х. В 1952 году на атолле Эниветок США осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны что в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки , а в 1953 году в СССР было испытано устройство мощностью 400 килотонн. Конструкции первых термоядерных устройств были плохо приспособленными для реального боевого использования. К примеру, устройство, испытанное США в 1952 году, представляло собой наземное сооружение высотой с 2-этажный дом и весом свыше 80 тонн. Жидкое термоядерное горючее хранилось в нём с помощью огромной холодильной установки. Поэтому в дальнейшем серийное производство термоядерного оружия осуществлялось с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6. В 1954 году США испытали устройство на его основе на атолле Бикини, а в 1955 году на Семипалатинском полигоне была испытана новая советская термоядерная бомба. В 1957 году испытания водородной бомбы провели в Великобритании. В октябре 1961 года в СССР на Новой Земле была взорвана термоядерная бомба мощностью 58 мегатонн — самая мощная бомба из когда-либо испытанных человечеством, вошедшая в историю под названием «Царь-бомба». Дальнейшее развитие было направлено на уменьшение размеров конструкции водородных бомб, чтобы обеспечить их доставку к цели баллистическими ракетами. Уже в 60-е годы массу устройств удалось уменьшить до нескольких сотен килограммов, а к 70-м годам баллистические ракеты могли нести свыше 10 боеголовок одновременно — это ракеты с разделяющимися головными частями, каждая из частей может поражать свою собственную цель. На сегодняшний день термоядерным арсеналом обладают США, Россия и Великобритания, испытания термоядерных зарядов были проведены также в Китае в 1967 году и во Франции в 1968 году. Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии — благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития. Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом. Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн — его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву. Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы — т. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности. Наша статья посвящена истории создания и общим принципам синтеза такого устройства, как иногда называемой водородной. Вместо выделения энергии взрыва при расщеплении ядер тяжелых элементов, вроде урана, она генерирует даже большее ее количество путем слияния ядер легких элементов например, изотопов водорода в один тяжелый например, гелий. Почему предпочтительнее слияние ядер? При термоядерной реакции, заключающейся в слиянии ядер участвующих в ней химических элементов, генерируется значительно больше энергии на единицу массы физического устройства, чем в чистой атомной бомбе, реализующей ядерную реакцию деления.
В дальнейшем ядерные испытания там не проводились, поскольку повышение радиационного фона фиксировалось даже в Москве. Что касается кобальта-60, его количество и в этом случае оказалось невелико, за пределы региона он почти не просочился. Тем не менее, в наше время до предела наэлектризованной дипломатии взаимных подозрений то и дело звучат обвинения в возможной подготовке кобальтовой бомбы или аналогичных зарядов. Один из наиболее известных случаев произошел в 2015 году, когда возникла утечка презентации о «Многоцелевой океанической системе Статус-6», позже получившей название « Посейдон ». Зона поражения и характер загрязнения, которые может давать «Посейдон» позволяют предположить, что этот малозаметный «подводный дрон» не только может вызывать цунами, обрушивающееся на прибрежный город в месте подрыва, но и содержать элементы, гарантирующие долговременное загрязнение по тому же принципу, что и кобальт-60. На сайте «Naked Science» есть очень подробная и обоснованная статья , поясняющая, почему вооружение «Посейдона» кобальтовыми зарядами — маловероятный сценарий. Если коротко, длительное заражение действительно не имеет смысла, а теоретически возможный подрыв такой торпеды на глубине будет иметь катастрофические последствия. Правда, не исключается, что «Посейдон» можно использовать в качестве натриевой бомбы, начинив раствором с обычным натрием-23, который при поглощении нейтронов превращается в радиоактивный натрий-24. Натриевая бомба гораздо эффективнее кобальтовой, поскольку исходный уровень гамма-излучения у натрия-24 в 3000 раз выше, чем у кобальта-60, а период полураспада натрия-24 — всего 15 часов. Уже через 1500 часов около 2 месяцев никакой радиации от натриевой бомбы не останется, и территория будет пригодна для восстановления. Наконец, в 2018 году мировое сообщество было обеспокоено китайскими опытами в Институте современной физики в Ланьчжоу: в ускорителе проводились некие опыты по ускорению ионизированных изотопов тантала-181. Руководитель проекта Ду Гуаньхуа подтвердил, что проект проводится в рамках «критически важного государственного оборонного заказа», но подробности сообщить отказался. В этой статье я намеренно обошелся без упоминаний о фильме «Доктор Стрейнджлав, или Как я перестал бояться и полюбил бомбу» — как о самом известном и пацифистском произведении на затронутую тему.
Водородная Бомба Против Атомной Бомбы: В Чем Разница?
О том, что бывшие союзники по Антигитлеровской коалиции прорабатывают подобные планы, Москва узнала от членов знаменитой «Кембриджской пятерки» в победном 1945-м, так что следовало спешить. Сумев создать собственную атомную бомбу, советские ученые немедленно перешли к работам по ее совершенствованию и усилению, а затем взялись и за разработку более мощного вида оружия — термоядерного. Насколько спешно велись эти работы, можно судить по такому примечательному факту. Первая советская термоядерная бомба — РДС-6с, пригодная для доставки к цели на стратегическом бомбардировщике, — испытана 12 августа 1953 года. А одиннадцать дней спустя на том же Семипалатинском полигоне в испытательных целях сбросили с бомбардировщика Ту-16 первую отечественную серийную атомную бомбу РДС-4.
Догнать «Иви Майка» Чем термоядерная бомба отличается от атомной? В первую очередь тем, что в атомной бомбе взрывной эффект достигается за счет ускоренной цепной реакции деления, а в термоядерной — напротив, за счет сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза. С точки зрения теории термоядерное устройство можно сделать сколь угодно мощным даже в рамках относительно небольшого «изделия» что позднее и доказал Советский Союз, испытав свою Царь-бомбу. А водородным это оружие называют потому, что в качестве горючего для термоядерного синтеза используется изотоп водорода — дейтерий.
Над созданием термоядерного оружия и СССР, и США начали работать практически одновременно, не прекращая работ по созданию серийных атомных бомб. За счет имевшегося преимущества в опыте американцам удалось разработать свое первое термоядерное устройство — «Иви Майк» — на год раньше, чем это сделали советские ученые. Правда, эта конструкция совершенно не была похожа на пригодный к практическому использованию ядерный боеприпас. Впрочем, США и не рассматривали первое термоядерное устройство как боевое — оно создавалось исключительно в испытательных целях.
Его взрыв 1 ноября 1952 года доказал работоспособность избранной американскими учеными «двухступенчатой» схемы, при которой сначала срабатывала обычная атомная бомба, взрыв которой сжимал термоядерное топливо и поджигал его. В «холодной войне» начался новый этап. Информация о работах американцев над термоядерной бомбой и ее испытании поступала в Советский Союз очень оперативно: над ее добычей работал специальный отдел научно-технической разведки в структуре внешней разведки НКВД.
Сбоку от цилиндра находится атомная бомба-"триггер", причём дейтрид лития прикрыт металлической крышкой.
Взрыв бомбы приводит к испарению пластмассы, давление которой сжимает дейтрид лития в 1000 раз, а плутониевый стержень примерно вчетверо. Сжатие и нагрев инициируют термоядерную реакцию, а плутониевый стержень играет роль "запальной свечи", продуцируя нейтроны для превращения лития в тритий. Металлический корпус может быть из вольфрама, и не добавляет ни энергии взрыву, ни радиоактивного заражения, а может быть из необогащённого или слабообогащённого урана, что увеличивает мощность взрыва и создаёт мощное заражение "грязная бомба" - впрочем, так именуют и радиологическую бомбу, в которой реакции деления или синтеза нет, а просто разбрасываются обычным химическим взрывом изотопы. Можно также использовать кобальт, что породит крайне радиоактивный изотоп Кобальт-60.
Такая бомба предлагалась для превращения территорий в недоступные например, на советско-корейской границе во время войны в Корее , но ни использована, ни даже испытана на полигоне она не была.
Термоядерный синтез также можно применять в мирных целях, например, в работе электростанций. Реакции термоядерного синтеза в практическом отношении еще не освоены в полной мере.
Это излучение может вызывать такие заболевания, как рак, и оказывать длительное генетическое воздействие. Что такое ядерная бомба? К ядерным бомбам относятся как атомные бомбы, работающие за счет деления ядер, так и термоядерные бомбы, известные как водородные или термоядерные бомбы. Термоядерные бомбы, в отличие от атомных, используют процесс ядерного синтеза. В этом случае два или более легких ядра объединяются с образованием более тяжелого ядра, при этом выделяется еще больше энергии, чем при делении. Такие бомбы обладают невероятной мощностью и представляют собой самый разрушительный тип ядерного оружия из всех известных. Ядерные бомбы могут быть бомбами прямого деления, в которых основной целью является деление ядер, или термоядерными бомбами, в которых небольшая бомба деления создает необходимые условия для ядерного синтеза. Так, в термоядерной бомбе термоядерный синтез обычно инициируется бомбой с делением атома. Термоядерные бомбы гораздо мощнее атомных и способны нанести ущерб в еще больших масштабах.
Применение ядерных бомб имеет разрушительные последствия. Они приводят к разрушению зданий и инфраструктуры, наносят серьезный ущерб окружающей среде, оказывают долгосрочное воздействие на здоровье людей и вызывают остаточную радиоактивность, которая может сохраняться в течение многих лет.
Укрощение термояда. Как Советский Союз создал и испытал первую в мире водородную бомбу
При этом в отчете Федерации американских ученых отмечается, что запасы ядерного оружия в Китае увеличиваются. Одним из носителей ядерного и гиперзвукового оружия Китая является бомбардировщик H-6. Максимальная дальность ракеты оценивается в 14 тысяч километров. Ракета получила разделяющуюся головную часть, включающую до 12 ядерных блоков индивидуального наведения. Кто активно наращивает количество ядерного оружия? Государства, вошедшие в ядерный клуб после 1967 года, обладают относительно небольшим количеством ядерного оружия. КНДР вошла в ядерный клуб в 2006 году — в октябре стало известно об успешном проведении ядерного взрыва. Всего Пхеньян провел шесть ядерных испытаний.
Освобождение энергии в ядерной бомбе начинается после детонации заряда вещества, которое находится внутри бомбы изотопы урана или плутония. После детонации изотопы распадаются и начинают захватывать нейтроны. Идет цепной процесс — атом за атомом. После разрушения всех атомов начинается ядерная реакция. Как только масса заряда достигает критической отметки, происходит выделение огромного количества энергии, что в итоге приводит к взрыву.
Термоядерный синтез также можно применять в мирных целях, например, в работе электростанций. Реакции термоядерного синтеза в практическом отношении еще не освоены в полной мере.
Поэтому контроль над ядерным оружием и его распространение являются приоритетными вопросами в мировой политике и безопасности. Какие последствия имеет использование водородной бомбы и ядерного оружия? Использование водородной бомбы или ядерного оружия имеет катастрофические последствия для окружающей среды, живых организмов и социально-экономической сферы. Эти типы оружия обладают огромной разрушительной силой и способны нанести смертельный ущерб на огромные территории. Разрушение и радиация Одно из основных последствий использования водородной бомбы или ядерного оружия — это мгновенное разрушение инфраструктуры. Взрыв такой мощной бомбы вызывает волну ударной силы, способную снести здания и инфраструктуру на большом расстоянии от центра взрыва. Пожары, вызванные взрывом, также вносят свой вклад в разрушение городов и населенных пунктов. Однако, самое опасное последствие использования ядерного оружия — это радиация. Взрыв ядерного устройства вызывает высвобождение огромного количества радиоактивных частиц. Эти частицы могут загрязнить почву, воду и воздух, что приводит к длительному облучению окружающей среды и людей. Человеческие потери и гуманитарные последствия Использование водородной бомбы и ядерного оружия ведет к огромному количеству человеческих потерь. Взрывы этих бомб вызывают множество смертей и травмированных людей. Помимо того, что многие люди погибают от взрыва и радиации, они также могут столкнуться с долгосрочными заболеваниями и мутациями на генетическом уровне. Гуманитарные последствия такого использования оружия также включают эвакуацию и вынужденное перемещение населения, разрушение медицинских и экологических систем, а также потерю доступа к пище и воде. Все это приводит к глубокому гуманитарному кризису и длительному восстановлению после конфликта. Последствия использования водородной бомбы и ядерного оружия Разрушение инфраструктуры Разрушение городов и населенных пунктов Высвобождение радиоактивных частиц и загрязнение окружающей среды Человеческие потери и травмированные люди Долгосрочные заболевания и мутации на генетическом уровне Эвакуация и вынужденное перемещение населения Разрушение медицинских и экологических систем Потеря доступа к пище и воде Гуманитарный кризис и длительное восстановление Международные соглашения и договоры, регулирующие распространение и применение водородной бомбы и ядерного оружия Развитие ядерного оружия и его потенциальная опасность привели к необходимости создания международных соглашений и договоров, направленных на регулирование распространения и применения ядерного оружия, включая водородные бомбы. Наиболее важные из этих международных документов включают в себя следующие: Договор о нераспространении ядерного оружия НДЯО Договор о нераспространении ядерного оружия был подписан в 1968 году и вступил в силу в 1970 году. Основной целью данного договора является предотвращение распространения ядерного оружия и стимулирование ядерного разоружения. Договор содержит обязательства для государств-участников в отношении нераспространения ядерного оружия, применения ядерной энергии только в мирных целях и содействия ядерному разоружению. Договор об общем запрещении ядерных испытаний ДОЗЯИ Договор об общем запрещении ядерных испытаний был подписан в 1996 году, но до сих пор не вступил в силу.
Евгений Пожидаев: Ядерные мифы и атомная реальность
Конференция » Наука, техника, технологии» Чем отличаются атомная, водородная, термоядерная, а также нейтронная бомбы? Разница в том, что современные термоядерные боеприпасы — это не многомегатонные монстры, вроде «Царь-бомбы», а системы мощностью в сотни килотонн, как РДС-6с. Ядерная бомба большой разрушительной силы, действие которой основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции синтеза лёгких ядер (см. Термоядерные реакции).
Водородная бомба и ядерная бомба отличия
В чем же разница между атомной и более совершенной водородной бомбой? Разница в том, что современные термоядерные боеприпасы — это не многомегатонные монстры, вроде «Царь-бомбы», а системы мощностью в сотни килотонн, как РДС-6с. Конференция » Наука, техника, технологии» Чем отличаются атомная, водородная, термоядерная, а также нейтронная бомбы? водородные (термоядерные). Основная часть их энергии выделяется за счёт реакции синтеза, в ходе которой радионуклиды не возникают. водородные (термоядерные). Основная часть их энергии выделяется за счёт реакции синтеза, в ходе которой радионуклиды не возникают.
Термоядерный заряд. Отличие водородной бомбы от атомной: список различий, история создания
Ядерной (атомной) бомбой принято называть такое устройство взрывного типа, где основная доля высвобождаемой энергии при взрыве выделяется за счёт ядерной реакции деления, а водородной (термоядерной) — такое. Чем водородная бомба отличается от атомной? |. Lada Granta вернула себе «автомат»«Новости с колёс» №2839. термоядерные (термоядерные бомбы, водородные бомбы) — более современное оружие, в котором принцип действия «атомной бомбы» усиливается термоядерным синтезом.
Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики
В ядерной атомной бомбе во время взрыва энергия выделяется в результате деления тяжелых ядер плутония или урана-235 с последующим образованием более легких ядер, а в водородной процесс высвобождения энергии происходит за счет термоядерного синтеза ядер водорода. За счет чего происходит взрыв атомной бомбы? Освобождение энергии в ядерной бомбе начинается после детонации заряда вещества, которое находится внутри бомбы изотопы урана или плутония. После детонации изотопы распадаются и начинают захватывать нейтроны. Идет цепной процесс — атом за атомом.
Ведь атомная ядерная бомба основана на цепной реакции веществ.
Но, сама сила взрыва ограничена массой вещества, которое успело распасться. То есть, как только нейтроны распадутся, то реакция продолжительность взрыва затухнет.
Не все они одинаково опасны. Самую серьезную угрозу несут световое излучение, ударная волна и проникающая радиация. Как понять, что произошел ядерный взрыв? Рассмотрим внешние признаки ядерного взрыва.
Возьмем для примера воздушный ядерный взрыв - именно такие прогремели в Хиросиме и Нагасаки. Правительство США Первый признак - ярчайшая вспышка в радиусе десятков километров, которую видно даже при ярком солнце. Смотреть на нее нельзя - можно ослепнуть. Появляется огненный шар, также более яркий, чем солнце. Смотреть на него также запрещено! Шар идет вверх и становится более бледным, через несколько секунд превращаясь в клубящееся облако.
За шаром с земли поднимается столб пыли и дыма - так возникает знаменитый ядерный гриб. Слышны громкие звуки, похожие на гром. Наблюдается ударная волна - более сильная, чем при обычном взрыве. Что делать при ядерном взрыве?
В ходе реакции некоторая масса водорода трансформируется в огромный поток энергии. Исследователи выполнили копирование этой реакции с применением изотопов водорода. Именно с этим связано наименование рассматриваемого вида оружия. Вначале для изготовления зарядов применяли жидкие изотопы водорода. Но затем стали пользоваться дейтеридом лития-6. Это твердый элемент, полученный вследствие объединения дейтерия и изотопа лития. Ключевые отличия Важным отличием рассматриваемых видов вооружения считаются особенности детонации. Взрывная сила атомного вида устройства считается следствием резкого высвобождения энергетического потенциала. Оно осуществляется вследствие расщепления тяжелого химического элемента. Им может выступать плутоний. Эта реакция происходит вследствие деления. Для термоядерной бомбы характерна более совершенная детонация. За счет этого взрыв получается сильнее. Детонация такого оружия включает ряд этапов.
В чем разница между атомной и водородной бомбами
| Чем отличается атомная бомба от ядерной? | Термоядерное оружие нового поколения может резко снизить порог применимости ядерных вооружений и нарушить сложившийся стратегический баланс. |
| Никто не спрячется: что будет после ядерной войны? - | Каковы принципы действия водородной и атомной бомб и есть ли разница в последствиях? |
| Термоядерное оружие — Википедия | Разница в реакции ядерного деления между этими зарядами, делает водородную бомбу разрушительнее атомной в сотни раз. |
Виды ядерных зарядов (ядерных бомб)
- Что такое водородная бомба?
- Что включает в себя ядерное оружие
- Последние вопросы
- Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной
- «Сердце» взрыва
Принцип работы водородной бомбы
2. Чем отличаются атомная, ядерная и термоядерная бомбы? водородные (термоядерные). Основная часть их энергии выделяется за счёт реакции синтеза, в ходе которой радионуклиды не возникают. Конечно, обывателям не обязательно знать, чем отличается атомная бомба от водородной, потому что они несут огромную опасность в любом случае.