Статья о том, как атомная бомба и водородная бомба отличаются друг от друга и как работают, исследуя их основные принципы действия.
Термоядерная бомба: устройство. Первая термоядерная бомба. Испытание термоядерной бомбы
Теоретическая возможность получения энергии путем термоядерного синтеза была известна еще до Второй мировой войны. Также известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путем сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества, но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления. Принцип их работы немного отличается: если к взрыву атомной бомбы приводит распад ядра, то водородная бомба взрывается благодаря синтезу элементов с выделением колоссального количества энергии. Именно эта реакция протекает в недрах звезд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжелые ядра гелия. Полученного количества энергии достаточно для того, чтобы запустить цепную реакцию, вовлекая в нее весь возможный водород. Именно поэтому звезды не гаснут, а взрыв водородной бомбы обладает такой разрушительной силой. Ученые скопировали эту реакцию с использованием жидких изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». В последствии стал использоваться дейтерид лития-6, твердое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития, которое по своим химическим свойствам является аналогом водорода. Таким образом дейтерид лития-6 является горючим бомбы и, по сути, оказывается более «чистым», чем уран-235 или плутоний, используемые в атомных бомбах и вызывающие мощнейшую радиацию.
Однако для того, чтобы сама водородная реакция запустилась, что-то должно очень сильно и резко повысить температуры внутри снаряда, для чего используется обычный ядерный заряд. А вот контейнер для термоядерного топлива делают из радиоактивного урана-238, чередуя его со слоями дейтерия, отчего первые советские бомбы такого типа назывались «слойками». Именно из-за них все живое, оказавшееся даже на расстоянии сотен километров от взрыва и уцелевшее при взрыве, может получить дозу облучения, которая приведет к тяжелым заболеваниям и летальному исходу. Почему при взрыве образуется «гриб»? На самом деле облако грибовидной формы — обыкновенное физическое явление. Такие облака образуются при обычных взрывах достаточной мощности, при извержениях вулканов, сильных пожарах и падениях метеоритов. Горячий воздух всегда поднимается выше холодного, однако тут его нагрев происходит настолько быстро и так мощно, что он видимым столбом поднимается вверх, закручивается в кольцеобразный вихрь и тянет за собой «ножку» — столб пыли и дыма с поверхности земли. Поднимаясь, воздух постепенно охлаждается, становясь похожим на обычное облако из-за конденсации паров воды.
Однако это еще не все. Гораздо опаснее для человека ударная взрывная волна, расходящаяся по поверхности земли от эпицентра взрыва по окружности радиусом, достигающим 700 км, и радиоактивные осадки, выпадающие из того самого грибовидного облака. В день на полигонах могли производиться по три-четыре эксперимента, в ходе которых изучалась динамика взрыва, поражающие способности, потенциальный ущерб противника. Первый опытный образец был взорван 27 августа 1949 года, а последнее испытание ядерного оружия в СССР произвели 25 декабря 1962-го. Все испытания проходили в основном на двух полигонах — на Семипалатинском полигоне или «Сияпе», расположенном на территории Казахстана, и на Новой земле, архипелаге в Северном Ледовитом океане. Там осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны, что в 450 раз превышало мощность бомбы «Толстяк», сброшенной на Нагасаки. Впрочем, называть это устройство бомбой в прямом смысле слова нельзя. Это была конструкция с трехэтажный дом, заполненная жидким дейтерием.
А вот первое термоядерное оружие в СССР было испытано в августе 1953 года на Семипалатинском полигоне. Это была уже настоящая бомба, сброшенная с самолета. Проект был разработан в 1949 году еще до испытания первой советской ядерной бомбы Андреем Сахаровым и Юлием Харитоном. Курчатова 30 октября 1961 года на полигоне «Сухой Нос» на архипелаге Новая земля. Измеренная мощность взрыва составила 58,6 мегатонны, что многократно превышало все опытные взрывы, произведенные на территории СССР или США. Изначально планировалось, что бомба будет еще больше и мощнее, однако не существовало ни одного самолета, который мог бы поднять больший вес в воздух. Огненный шар взрыва достиг радиуса примерно 4,6 километра. Теоретически он мог бы вырасти до поверхности земли, однако этому воспрепятствовала отраженная ударная волна, поднявшая низ шара и отбросившая его от поверхности.
Ядерный гриб взрыва поднялся на высоту 67 километров для сравнения: современные пассажирские самолеты летают на высоте 8-11 километров. Ощутимая волна атмосферного давления, возникшая в результате взрыва, три раза обогнула земной шар, распространившись всего за несколько секунд, а звуковая волна докатилась до острова Диксон на расстоянии около 800 километров от эпицентра взрыва расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга. Радиацией было заражено все на расстоянии двух-трех километров. Немного истории После того, как мир увидел разрушительную силу ядерного оружия, в августе 1945 года, СССР начало гонку, которая продолжалась до момента его распада. США первыми создали, испытали и применили ядерное оружие, первыми произвели подрыв водородной бомбы, но на счет СССР можно записать первое изготовление компактной водородной бомбы, которую можно доставить противнику на обычном Ту-16. Первая бомба США была размером с трехэтажный дом, от водородной бомбы такого размер мало толку. Советы получили такое оружие уже в 1952, в то время как первая «адекватная» бомба Штатов была принята на вооружение лишь в 1954. Если оглянуться назад и проанализировать взрывы в Нагасаки и Хиросиме, то можно прийти к выводу, что они не были такими уж мощными.
Две бомбы в сумме разрушили оба города и убили по разным данным до 220 000 человек. Ковровые бомбардировки Токио в день могли уносить жизни 150-200 000 человек и без всякого ядерного оружия. Это связано с малой мощностью первых бомб — всего несколько десятков килотонн в тротиловом эквиваленте. Водородные же бомбы испытывали с прицелом на преодоление 1 мегатонны и более. Первая Советская бомба была испытана с заявкой на 3 Мт, но в итоге испытывали 1. Немного истории Испытания термоядерной бомбы После взрыва в Хиросиме и Нагасаки, окончания Второй Мировой Войны, началась гонка между Америкой и СССР и мировое сообщество поняло, что мощнее ядерная или водородная бомба. Разрушительная сила атомного оружия начала привлекать каждую из сторон. США первыми сделали и испытали ядерную бомбу.
Авиационная бомба повышенной мощности - самая мощная вакуумная бомба в мире, которая не относится к ядерному оружию. Она может уничтожить противника, но при этом не пострадают дома и техника, а продуктов распада не будет. Каков принцип ее работы? Сразу после сбрасывания с бомбардировщика срабатывает детонатор на некотором расстоянии от земли. Корпус разрушается и распыляется огромнейшее облако.
При смешивании с кислородом оно начинает проникать куда угодно - в дома, бункеры, убежища. Выгорание кислорода образует везде вакуум. При сбрасывании этой бомбы получается сверхзвуковая волна и образуется очень высокая температура. Отличие вакуумной бомбы американской от российской Различия состоят в том, что последняя может уничтожать противника, находящегося даже в бункере, при помощи соответствующей боеголовки. Во время взрыва в воздухе боеголовка падает и сильно ударяется об землю, зарываясь на глубину до 30 метров.
После взрыва образуется облако, которое, увеличиваясь в размерах, может проникать в убежища и уже там взрываться. Американские же боеголовки начиняются обыкновенным тротилом, поэтому разрушают здания. Вакуумная бомба уничтожает определенный объект, так как обладает меньшим радиусом. Неважно, какая бомба самая мощная - любая из них наносит несопоставимый ни с чем разрушительный удар, поражающий все живое. Водородная бомба Водородная бомба - еще одно страшное ядерное оружие.
Соединение урана и плутония порождает не только энергию, но и температуру, которая повышается до миллиона градусов. Изотопы водорода соединяются в гелиевые ядра, что создает источник колоссальной энергии. Водородная бомба самая мощная - это неоспоримый факт. Достаточно всего лишь представить, что взрыв ее равен взрывам 3000 атомных бомб в Хиросиме. Взрыв такого боеприпаса сопоставим с процессами, которые наблюдается внутри Солнца и звезд.
Быстрые нейтроны с огромной скоростью расщепляют урановые оболочки самой бомбы. Выделяется не только тепло, но и радиоактивные осадки.
Гений теоретической физики А. Эйнштейн поставил свою подпись под письмом в 1939 г. В результате еще до начала Второй мировой войны в США было принято решение приступить к разработке атомного оружия. Первое испытание нового оружия было проведено 16 июля 1945 года в северной части штата Нью-Мексико. Меньше чем через месяц на японские города Хиросима и Нагасаки 6 и 9 августа 1945 г. Человечество вступило в новую эру — теперь оно было способно уничтожить само себя за несколько часов.
Американцы впали в настоящую эйфорию от результатов тотального и молниеносного разгрома мирных городов. Догнали и перегнали В Советском Союзе тоже не сидели сложа руки. Правда, присутствовало некоторое отставание, вызванное решением более неотложных дел — шла Вторая мировая война, основное бремя которой лежало на стране Советов. Однако американцы недолго носили желтую майку лидера. Уже 29 августа 1949 года на полигоне под г. Семипалатинском был впервые испытан атомный заряд советского образца, созданный в ударные сроки русскими атомщиками под руководством академика Курчатова. Реклама И пока расстроенные «ястребы» из Пентагона пересматривали свои амбициозные планы по уничтожению «оплота мировой революции», Кремль нанес упреждающий удар — в 1953 году 12 августа были проведены испытания новой разновидности ядерного оружия. Там же, в районе г.
Это зафиксировали пролетевшие рядом судна. На Земле во время взрыва часть людей увидела вспышку в небе и облако в виде гриба ядерного взрыва, а некоторые почувствовали и ударную волну на себе. А вот как взрыв описывал начальник испытательного полигона на Новой Земле Гавриил Кудрявцев: «Нижняя часть ядерного шара не доставала поверхности, но из-за гор в районе Маточкина Шара мы увидели огромный черный столб, поднимавшийся вверх, как бы пытаясь соединиться с огненными шаром. Ядерное облако при своем подъеме разрывалось на части воздушными потоками.
Мы почувствовали слабые колебания земли под своими ногами, чего раньше почти не замечали. Я услышал громоподобные мощные звуки от самого взрыва, а затем и отраженные продолжительные звуки от новоземельских гор. Все это походило на артиллерийскую канонаду из гаубичных орудий, расположенных рядом с нами, или на серию взрывов крупных авиационных бомб». Собственно, этого СССР и добивался.
То есть, если атомную бомбу первую создали американцы, то водородную - в СССР. Как раз по сахаровской концепции. Эта была бомба, которую можно масштабировать до любой мощности взрыва. И когда было проведено испытание, все убедились, насколько она мощная.
Осознав, что СССР способен создать любой мощности оружие, американцы пришли к выводу, что у них нет защиты от удара возмездия с нашей стороны, который может уничтожить США. Это было оружие тектоническое, которое может нести разрушение на планетарном уровне.
Основные принципы работы у водородной бомбы и ядерного оружия
- В чем разница между атомной и ядерной бомбой? |
- Атомная бомба и ядерная бомба: два разных понятия
- Термоядерная бомба и ядерная отличия
- Смотрите также
- Чем отличаются обычная, ядерная, атомная, термоядерная и водородная бомбы
- Атомное оружие — Wiki. Lesta Games
Атомная, водородная и нейтронная бомбы
Все это было сделано для того, чтобы избежать возможных катастрофических последствий. Испытания решено было проводить на полигоне архипелага Новая Земля. Сама бомба была длиной около 8 метров и весом в 26,5 тонн. Однако такой размер просто не помещался в самолет Ту-95, с которого ее должны были сбросить. После сброса она спускалась вниз на 16 парашютах, чтобы дать возможность самолетам уйти из зоны поражения. Подрыв бомбы произошел на высоте около 4 тысяч метров над землей.
Взрыв «Царь-бомбы» составил около 58 мегатонн в тротиловом эквиваленте. До этого все ядерные снаряды, созданные американцами, по словам экспертов, были менее 30 мегатонн. Сейсмическая волна от ее взрыва в итоге три раза обогнула Землю, а вспышка была видна на расстоянии более 1000 километров. Немного дошло до Великобритании, - делится ученый. Но серьезных повреждений на поверхности Земли не было.
Уровень радиации - стандартный. Это зафиксировали пролетевшие рядом судна. На Земле во время взрыва часть людей увидела вспышку в небе и облако в виде гриба ядерного взрыва, а некоторые почувствовали и ударную волну на себе.
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.
В силу своей разрушительной силы ядерное оружие стало предметом многочисленных международных соглашений, направленных на контроль и ограничение его распространения.
В результате этого среда оказывается состоящей лишь из протонов и движущихся независимо от них электронов. Скорость теплового движения частиц достигает таких величин, что ядра дейтерия могут сближаться и благодаря действию мощных ядерных сил соединяться друг с другом, образуя ядра гелия. Результатом этого процесса и становится выделения энергии. Принципиальная схема водородной бомбы такова. Дейтерий и тритий в жидком состоянии помещаются в резервуар с теплонепроницаемой оболочкой, которая служит для длительного сохранения дейтерия и трития в сильно охлажденном состоянии для поддержания из жидкостного агрегатного состояния. Теплонепроницаемая оболочка может содержать 3 слоя, состоящих из твердого сплава, твердой углекислоты и жидкого азота.
Вблизи резервуара с изотопами водорода помещается атомный заряд. При подрыве атомного заряда изотопы водорода нагреваются до высоких температур, создаются условия для протекания термоядерной реакции и взрыва водородной бомбы. Однако, в процессе создания водородных бомб было установлено, что непрактично использовать изотопы водорода, так как в таком случае бомба приобретает слишком большой вес более 60 т. Второй проблемой, с которой столкнулись разработчики водородной бомбы была радиоактивность трития, которая делала невозможным его длительное хранение. В ходе исследования 2 вышеуказанные проблемы были решены. Жидкие изотопы водорода были заменены твердым химическим соединением дейтерия с литием-6. Это позволило значительно уменьшить размеры и вес водородной бомбы. Кроме того, гидрид лития был использован вместо трития, что позволило размещать термоядерные заряды на истребителях бомбардировщиках и баллистических ракетах.
Создание водородной бомбы не стало концом развития термоядерного оружия, появлялись все новые и новые его образцы, была создана водородно- урановая бомба, а также некоторые ее разновидности — сверхмощные и, наоборот, малокалиберные бомбы. Последним этапом совершенствования термоядерного оружия стало создания так называемой «чистой» водородной бомбы. Водородная бомба Первые разработки этой модификации термоядерной бомбы появились еще в 1957 году, на волне пропагандистских заявлений США о создании некоего «гуманного» термоядерного оружия, которое не несет столько вреда для будущих поколений, сколько обычная термоядерная бомба.
В то время как атомная бомба плохая, водородная бомба еще хуже.
Он способен нанести гораздо больший урон, чем атомная бомба. Самая мощная водородная бомба, разработанная до настоящего времени, имеет мощность взрыва 15000 килотонн, что в тысячу раз хуже, чем у первой атомной бомбы. Технически говоря, нет предела взрывной мощности водородной бомбы, что делает ее еще более опасной. Оба являются типами ядерного оружия, также широко известного как оружие массового уничтожения.
Оба способны к великому разрушению; однако они отличаются тем, как они реагируют, чтобы вызвать это упомянутое разрушение. Атомная бомба представляет собой тип ядерного оружия на основе деления, что в основном означает, что она использует реакцию деления для создания тепла и энергии. Здесь энергия создается путем сборки обогащенного урана или плутония в сверхкритическую массу, а затем либо путем стрельбы одним куском материала с докритическими параметрами в другой, который называется методом пушки, либо путем сжатия с использованием взрывных линз докритической сферы материала с использованием химических взрывчатых веществ во много раз превышает его первоначальную плотность, которая известна как метод взрыва. Метод взрыва используется только для плутония и не работает с ураном.
Для урана метод оружия более популярен. Рекомендуем Разница между условным сроком и условно-досрочным освобождением Основное различие: условное наказание относится к условию, когда преступник отбывает наказание в обществе, а не в тюрьме, тогда как условно-досрочное освобождение можно охарактеризовать как условное досрочное освобождение из тюрьмы и служение в обществе.
60 лет назад водородная бомба помогла СССР достичь ядерного паритета с США
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. Нейтронная бомба - это маломощная термоядерная бомба с увеличенным нейтронным выходом по некоторым сведениям - на дейтерии и тритии, а не на дейтриде лития и без плутониевого стержня.
Но вскоре выяснилось, что атомный взрыв недостаточно горяч, и не обеспечивает необходимых условий для «горения» дейтерия. Для начала реакций синтеза требовалось введение в смесь трития. Реакция дейтерия с тритием должна была обеспечить повышение температуры до условий дейтериево-дейтериевого синтеза.
Но тритий, ввиду своей радиоактивности период полураспада всего 12 лет в природе практически не встречается и его приходится получать искусственным путем в реакторах деления. Это делало его на порядок дороже оружейного плутония. Кроме того каждые 12 лет половина полученного трития просто исчезала в результате радиоактивного распада. Применение газообразных дейтерия и трития в качестве ядерного топлива было невозможно и приходилось применять сжи- женный газ, что делало взрывные устройства малопригодными для практического приме- нения. Исследования проблем «классического супера» продолжалось в США до конца 1950г. Исследования зашли в тупик. В апреле 1946г. Через какое-то время после совещания он передал материалы, связанные с этими рабо- тами, представителям советской разведки и они попали к нашим физикам.
В начале 1950г. Фукс был арестован и этот источник информации «иссяк». В конце августа 1946г. Теллер выдвинул идею, альтернативную «классическому суперу», которую он назвал «Alarm Clock». Сахаровым под названием «слойка», а в США никогда не реализовывался. Идея заклю- чалась в окружении ядра делящейся атомной бомбы слоем термоядерного горючего из смеси дейтерия с тритием. Излучение от атомного взрыва способно сжать 7-16 слоев горючего, перемежающегося со слоями делящегося материала и нагреть его примерно до такой же температуры, как и само делящиеся ядро. Это опять же требовало исполь- зования очень дорогого и неудобного трития.
Термоядерное топливо окружала оболочка из урана-238 которая на первом этапе выполняла роль теплоизолятора, не давая энер- гии выйти за пределы капсулы с топливом. Без нее горючие, состоящие из легких элементов было бы абсолютно прозрачно для теплового излучения, и не прогрелось бы до высоких температур. Непрозрачный уран, поглощая эту энергию, возвращал часть ее обратно в топливо. Кроме того, они увеличивают сжатие горючего путем сдерживания его теплового расширения. На втором этапе, уран подвергался распаду за счет нейтро- нов, появившихся при синтезе, выделяя дополнительную энергию. В сентябре 1947г. Теллер предложил использовать новое термоядерное горючее - дейтерид лития-6 являющееся при нормальных условиях твердым веществом. Литий поглощая нейтрон делился на гелий и тритий с выделением дополнительной энергии, что еще больше повышало температуру, помогая начаться синтезу.
Идею «слойки», использовали и британские физики при создании при создании своей первой бомбы. Но будучи тупиковой ветвью развития термоядерных систем эта схема отмерла. Перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость позволила предложенная в 1951г. Для инициирования термоядерного синтеза предполагалось сжимать термоядерное топливо, используя излучение от первичной реакции расщепления, а не ударную волну т. Эта модель американской водородной бомбы получила название Улама-Теллера. На практике все происходит следующим образом. Компоненты бомбы помещаются в цилиндрический корпус с триггером на одном конце. Термоядерное топливо в виде ци- линдра или эллипсоида помещается в корпус из очень плотного материала — урана, свинца или вольфрама.
Внутри цилиндра аксиально помещен стержень из Pu-239 или U-235, 2-3 см. Все оставшееся пространство корпуса заполняется пласт- массой. При подрыве триггера испускаемые рентгеновские лучи нагревают урановый корпус бомбы он начинает расширяться и охлаждаться путем уноса массы абляции. Явление уноса, подобно струе кумулятивного заряда направленного внутрь капсулы, развивает огромное давление на термоядерное горючие. Два других источника давления движение плазмы после срабатывания первичного заряда корпус капсулы как и всё устройство представляет собой ионизированную плазму и давление рентгеновских фотонов не оказывают значительного влияния на обжатие. При обжатии стержня из делящегося материала он переходит в надкритическое состояние. Быстрые нейтроны, образующиеся при делении триггера и замедленные дейтеридом лития до тепловых скоростей начинают цепную реакцию в стержне. Происходит еще один атомный взрыв действующий наподобие «запальной свечи» и вызывающий еще большее увеличивает дав- ления и температуры в центре капсулы, делая их достаточными для разжигания термо- ядерной реакции.
Урановый корпус мешает выходу теплового излучения за его пределы, значительно увеличивая эффективность горения. Температуры, возникающие в ходе термоядерной реакции многократно превышают образующиеся при цепном делении до 300 млн. Все это происходит примерно за несколько сотен нано- секунд. Описанная выше последовательность процессов на этом заканчивается, если корпус заряда изготовлен из вольфрама или свинца. Однако если изготовить его из U-238 то образующиеся при синтезе быстрые нейтроны, вызывают деление ядер U-238. Деление одной тонны U-238 дает энергию, эквивалентную 18 Мт. При этом обраэуется много радиоактивных продуктов деления. Все это и составляет радиоактивные осадки, сопровождающие взрыв водородной бомбы.
Чисто термоядерные заряды создают значи- тельно меньшее заражение обусловленное только взрывом триггера. Для дальнейшего увеличения величины заряда можно использовать энергию второй ступени для сжатия третьей. На каждой стадии в таких устройствах возможно усиление мощности в 10-100 раз. Модель требовала большого количества трития, и для его производства американцы построили новые реакторы. Работы шли в большой спешке, ведь Советский Союз к тому времени уже создал атомную бомбу. Штатам оставалось только надеяться, что СССР пошел по украденному Фуксом тупиковому пути который был арестован в Англии в январе 1950г. И эти надежды оправдались. Первые термоядерные устройства были взорваны в ходе операции Greenhouse Оран- жерея на атолле Эниветок Маршалловы острова.
Операция включала четыре испытания. В ходе первых двух «Dog» и «Easy» в апреле1951г. Это был чисто исследовательский эксперимент по изучению термоядерного горения дейтерия. Устройство представляло собой ядерный заряд в виде тора 2,6м. Выход энергии от синтеза в этом устройстве очень невелик по сравнению с выходом энергии от деления ядер урана. В нем в качестве термоядерного топлива использова- лась смесь дейтерия с тритием, охлажденная до жидкого состояния, и находящаяся внутри ядра из обогащенного урана. Устройство создавалось для испытания принципа увеличения мощности атомного заряда за счет дополнительных нейтронов возникающих в реакции синтеза. Эти нейтроны, попадая в зону реакции деления, увеличивали их интенсивность увеличивалась доля ращепившихся ядер урана а следовательно и силу взрыва.
Для ускорения разработок в июле 1952г. Лоуренса в Калифорнии. Это было первое устройство, созданное по принципу Теллера-Улама. Весило оно около 80т. Термоядерное горю- чее дейтерий — тритий находилось в жидком состоянии при температуре, близкой к абсолютному нулю в дьюаровском сосуде по центру которого проходил плутониевый стр- ежень. Сам сосуд окружал корпус-толкатель из природного урана, массой более 5т. Целиком сборка помещалась в огромную стальную оболочку, 2м. Эксперимент стал промежуточным шагом амери- канских физиков на пути к созданию транспортабельного водородного оружия.
В этом плане впереди оказались советские ученые, использовавшие дейтерид Li6 уже в первой советской термоядерная бомбе испытанной в августе 1953г. Американский же завод по производ- ству Li6 в Ок-Ридже был пущен в эксплуатацию только к середине 1953г. После операции «Ivy Mike» оба ядерных центра в Лос- Аламосе и Калифорнии приступили к спешной разработке более компактных зарядов с использованием дейтерида лития, которые возможно было бы применять в боевых усло- виях. В 1954г. Однако для скорейшего оснащения вооруженных сил новым ору- жием три типа устройств, были сразу, без испытаний, изготовлены малой серией по 5 изделий. Одним из них стла бомба EC-16 ее испытание под именем «Jughead» планиро- валось провести в ходе операции «Castle». Это была транспортабельная версия криогенной системы «Mike» масса бомбы 19т. Но после первых успеш- ных испытаний устройств с дейтеридом лития EC-16 моментально устарела и даже не испытывалась.
Такое горючие применялось в США впервые поэтому мощность взрыва сильно превысила ожидаемую в 4-8Мт. Причина неожиданно высокой мощности состояла в Li7 который по ожиданиям должен был быть достаточно инертным, но в действительности при поглощении быстрых нейтронов атом Li7 тоже делился на тритий и гелий. Этот «незапланированный» тритий и обеспечил 2-х крат- ное усиление мощности. Кратер от взрыва получился 2км. Масса устройства составляла 10. Успешный результат первого испытаня привел к отказу от криогенных проектов «Jughead» EC-16 и «Ramrod» криогенного близнеца устройства «Morgenstern». Из-за дефицита обогащенного Li6 в следующем испытани «Castle Romeo» исполь- зовался заряд из природного 7. Термоядерное устройство под именем «Runt I» было взорвано 26 Марта 1954г.
Одновременно это было контрольное испытание термоядерной бомбы получившей обозначение EC-17. Мощность взрыва составила 11Мт. Как и в случае с «Bravo», выделившаяся мощность намного превысила ожидаемые 1. Масса устройства - 18т. Энерговыделение — 6,9 Мт. Взрыв оставил на дне лагуны кратер 100м. Масса устройства — 12,5 т. Испытание было неудачным.
Вместо планировавшейся 1Мт. Это произошло из-за того, что нейтронный поток от триггера достиг второй ступени, пред- варительно разогрев ее и помешав эффективному обжатию. Остальные изделия, испытан- ные в «Castle», содержали бор-10, служащий хорошим поглотителем нейтронов и снижа- ющим эффект предварительного разогрева термоядерного топлива. Это дало прибавку мощности в 2. Мощность взрыва составила 13. Масса «Runt II» 17,8т. Вклю- чение в график испытания этого заряда произошло из-за чрезвычайного успеха «Castle Romeo» и исключения испытаний устройств «Ramrod» и «Jughead». По сравнению с весом остальных зарядов, эта бомба выглядит совсем небольшой масса - 2.
Первона- чально она разрабатывалось как чисто атомная бомба с мощностью в диапазоне сотен килотонн в которой применялось радиационное обжатие одного атомного заряда другим. Идея была сохранена но в проект добавили термоядерное горючее для увеличения мощ- ности. Проект выиграл в весе, но применение в нем дорогого и отсутствующего на тот момент в должных количествах материала - высокообогащенного лития сдерживало его производство до 1955г. Таким образом на вооружение США уже в 1954г поступили в ограниченном коли- честве первые термоядерные бомбы. Это были огромные и тяжелые мастодонты ЕС-14 «Alarm Clock» масса 14т. Эти заряды изготовлены сериями по 5 шт. Термоядерная бомба Mk. Взять ее в полет мог только B-36.
Для ее эксплуатации требовались специальные машины, средства и приспособления. Подве- сить ее в самолет могли лишь на одной авиабазе, что было крайне неудобно и снижало гибкость применения этого оружия. Поэтому все пять Mk. После операции «Castle» было развернуто серийное производство новых термоя- дерных зарядов, начавших поступать на вооружение в 1955г. Серийная версия «Zombie» «Castle Nectar» - Mk. В 1955- 1957гг. В 1955 — 56гг. Наследник «Castle Yankee» - Mk.
В 1954-55 гг. В 1956г. Энерговыделение составило 3. Важное отличие этого заряда от испытанных ранее то, что он был сразу конструктивно оформлен в виде авиабомбы и впервые в США было произведено бом- бометание термоядерного устройства с самолета. Самая мощная американская бомба была разработана по программе B-41. Работы начались в 1955г.
И когда было проведено испытание, все убедились, насколько она мощная. Осознав, что СССР способен создать любой мощности оружие, американцы пришли к выводу, что у них нет защиты от удара возмездия с нашей стороны, который может уничтожить США. Это было оружие тектоническое, которое может нести разрушение на планетарном уровне. После этого американцы, по словам Юлина, стали более серьезно относиться к вопросам ограничения ядерных вооружений: - Стало понятно, что нас стало невыгодно пугать ядерной дубинкой, ведь у нас она оказалась мощнее. Не сразу, а спустя годы появился Договор об ограничении стратегических наступательных вооружений. И сейчас суммарная мощность ядерных зарядов на Земле примерно раз в 10 — 15 меньше, чем была на момент распада СССР. Конкретно Чем отличается атомная бомба от водородной? То есть, тяжелый атом распадается на более легкие атомы, и выделяется большое количество энергии. Термоядерная бомба она же водородная использует слияние изотопов легких элементов. В этом случае само выделение энергии получается больше, чем при делении. И то, и другое оружие ядерное, но в них разные принципы и разное количество выделяемой энергии. Вопрос - ребром Почему «Кузькина мать»? Как считается, свое название «Кузькина мать» бомба получила после слов Никиты Хрущева, который в 1959 году сказал вице-президенту США Ричарду Никсону: «В нашем распоряжении имеются средства, которые будут иметь для вас тяжелые последствия. Мы вам покажем Кузькину мать!
Также США являются единственным государством, которое применяло ядерное оружие в боевых условиях, сбросив бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки. По данным SIPRI, к началу 2022 года США обладали крупнейшим арсеналом ядерного оружия на боевом дежурстве — 1774 боеголовки на ракетах и базах оперативных сил. США обладают полноценной ядерной триадой с воздушным, сухопутным и морским компонентом. Эксплуатируемая с 1970-х годов ракета может нести ядерные заряды W78 и W87. Основой воздушного компонента остаются бомбардировщики B-52H и B-2 Spirit, способные нести термоядерные бомбы B61 и B83. В октябре стало известно, что в США планируют отказаться от бомб B83 из-за растущих расходов на техническое обслуживание, а бомбардировщик B-2 хотят заменить перспективным B-21 Raider, который покажут в декабре. Сколько ядерного оружия в России? Еще одним государством, обладающим полноценной ядерной триадой, является Россия. В состав воздушного компонента ядерной триады России входят стратегические бомбардировщики-ракетоносцы Ту-160 и Ту-95МС.
Водородная (термоядерная) бомба: испытания оружия массового поражения
Такие условия могут быть созданы при подрыве ядерного заряда и некоторого каскада реакций, которые я не буду описывать. В результате начинается реакция слияния с выделением трития, который ещё лучше подходит для термоядерных реакций, также выделяется дополнительно литий, гелий и ещё больше энергии, чем при делении ядер. Также мощность термоядерной бомбы ограничена, разве что, больной фантазией конструктора. Стоит также отметить, что термоядерная реакция не создает дополнительного радиационного заражения территории, а повышенная мощность зарядов "разбрасывает" остатки реакции деления на большую площадь, чем обычная атомная бомба.
Возникает цепная реакция, ведущая к разрушению всех атомов, находящихся в бомбе. Начинается ядерная реакция. Весь заряд бомбы превращается в единое целое, и его масса переходит свою критическую отметку. Причем вся эта вакханалия длится очень недолго и сопровождается мгновенным выделением огромного количества энергии, что в конечном итоге и приводит к грандиозному взрыву. Кстати, эта особенность атомного однофазного заряда — быстро набирать критическую массу — не позволяет бесконечно увеличивать мощность данного вида боеприпаса.
Заряд может быть мощностью сотни килотонн, но чем ближе он к мегатонному уровню, тем меньше его эффективность. Он просто не успеет полностью расщепиться: произойдет взрыв и часть заряда так и останется неиспользованной — ее разметает взрывом. Эта проблема была решена в следующем виде атомного боеприпаса — в водородной бомбе, которая также называется термоядерной. В водородной бомбе происходит несколько другой процесс высвобождения энергии. Он основан на работе с изотопами водорода — дейтерия тяжелый водород и трития. Сам процесс делится на две части или, как принято говорить, является двухфазным. Первая фаза — это когда главным поставщиком энергии является реакция расщепления тяжелых ядер дейтерида лития на гелий и тритий. Вторая фаза — запускается термоядерный синтез на основе гелия и трития, что приводит к мгновенному нагреву внутри боевого заряда и, как следствие, вызывает мощный взрыв.
Благодаря двухфазной системе термоядерный заряд может быть какой угодно мощности.
Протоны положительно заряжены, электроны — отрицательно, а нейтроны вообще не имеют заряда. Отношение протон-электрон всегда один к одному, поэтому атом в целом имеет нейтральный заряд. Например, атом углерода имеет шесть протонов и шесть электронов. Частицы удерживаются вместе фундаментальной силой — сильным ядерным взаимодействием. Свойства атома могут значительно меняться в зависимости от того, сколько различных частиц в нем содержится. Если изменить количество протонов, у вас будет уже другой химический элемент. Если же изменить количество нейтронов, вы получите изотоп того же элемента, что у вас в руках.
Большинство атомных ядер стабильны, но некоторые из них неустойчивы радиоактивны. Эти ядра спонтанно излучают частицы, которые ученые называют радиацией. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Бета-распад: нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино. Выброшенный электрон является бета-частицей. Спонтанное деление: ядро распадается на несколько частей и выбрасывает нейтроны, а также излучает импульс электромагнитной энергии — гамма-луч. Именно последний тип распада используется в ядерной бомбе. Свободные нейтроны, выброшенные в результате деления, начинают цепную реакцию, которая высвобождает колоссальное количество энергии.
Из чего делают ядерные бомбы? Их могут делать из урана-235 и плутония-239. Наиболее распространенный 238U не поддерживает цепную реакцию: на это способен лишь 235U. Поэтому уран приходится искусственно обогащать. Для этого смесь урановых изотопов разделяют на две части так, чтобы в одной из них оказалось больше 235U. Обычно при разделении изотопов остается много обедненного урана, не способного вступить в цепную реакцию — но есть способ заставить его это сделать. Дело в том, что плутоний-239 в природе не встречается. Зато его можно получить, бомбардируя нейтронами 238U.
Как измеряется их мощность? Она измеряется в килотоннах кт и мегатоннах Мт. Мощность сверхмалых ядерных боеприпасов составляет менее 1 кт, в то время как сверхмощные бомбы дают более 1 Мт. Мощность советской «Царь-бомбы» составляла по разным данным от 57 до 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте, мощность термоядерной бомбы, которую в начале сентября испытала КНДР, составила около 100 килотонн. Кто создал ядерное оружие?
Атомная бомба работает путем атомного деления или расщепления атомного ядра, а водородная бомба работает путем атомного синтеза или объединения атомных ядер. По принципу деление делает радиоактивные элементы расщепляемыми от больших атомов до более мелких, в то время как слияние объединяет небольшие атомы для создания больших, что приводит к тому, что водородная бомба высвобождает больше энергии, чем атомная бомба. Энергия, выделяемая атомной бомбой, в миллионы раз больше, чем выброшенная в химических реакциях, тогда как водородная бомба может выпустить в три-четыре раза больше атомной бомбы. Считается, что атомные бомбы имеют тонну TNT до 500 000 тонн тротила, поэтому мы можем грубо оценить, насколько опасна водородная бомба. Атомные бомбы задерживаются взрывом от детонационного устройства TNT. Это приводит к тому, что радиоактивные элементы Уран-235 и Плутоний-239 сталкиваются друг с другом в большом количестве энергии. Это приводит к цепной реакции, когда больше атомов разрушается, и энергия высвобождается. С другой стороны, водородная бомба начинается с фактического присутствия атомной бомбы. Радиоактивные элементы соединены плотно вместе так же, как ядерное деление, вызывающее ядерный синтез. По продукту атомная бомба производит высокорадиоактивные частицы после того, как энергия была выпущена, когда радиоактивные частицы водородной бомбы запускаются после взрыва. Мы с уверенностью можем представить себе масштабы разрушений как для атомной бомбы, так и для водородной бомбы, просто напомнив о бомбардировке Хиросимы и Нагасаки в 1945 году.
Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики
| Атомная, водородная и нейтронная бомбы | Атомная, водородная, термоядерная и нейтронная бомбы — в чем фактическая разница между этими видами ядерного оружия? |
| Термоядерное оружие — Википедия | Рассматривая, чем отличаются ядерная атомная и водородная бомбы, стоит отметить данный пункт. |
| Атомное оружие — Wiki. Lesta Games | Ядерная (атомная) и термоядерная (водородная) бомбы очень похожи друг на друга. Обе бомбы являются оружием массового поражения и основываются на ядерной реакции, приводящей к высвобождению колоссальной энергии. |
Атомный и ядерный взрыв в чем разница. Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы
Если сравнивать выделяемую энергию между ядерным делением и ядерном синтезе, то водородная бомба мощнее в 3 раза атомной. Разница между атомной и водородной бомбой. Новость декабря — успешные испытания Северной Кореей водородной бомбы. Разница между атомной и водородной бомбой.
Сборник ответов на ваши вопросы
Гораздо более мощная водородная бомба (термоядерная бомба), впервые испытанная в 1952 г., состоит из атомной бомбы, которая во время взрыва создает температуру, достаточно высокую для того, чтобы вызвать ядерный синтез в близлежащем твердом слое, обычно. Чем отличается атомная бомба от водородной. Атомная бомба — это один из видов ядерного оружия, которое базируется на процессе деления атомных ядер. Вслед за "чистой водородной бомбой" в 58 мегатонн, которую сбросили с самолета над Новой Землей 30 октября 61-го, на том же Северном полигоне и в том же году испытали еще не менее десяти мощных термоядерных бомб и боеголовок мегатонного класса. Если сравнивать выделяемую энергию между ядерным делением и ядерном синтезе, то водородная бомба мощнее в 3 раза атомной. Если в урановой бомбе идет реакция деления, то в водородной реакция слияния — в этом суть того, чем отличается водородная бомба от атомной.
Чем водородная бомба отличается от атомной?
| Термоядерное оружие — Википедия | Атомная бомба и водородная бомбы являются мощным оружием, которое использует ядерные реакции в качестве источника взрывной энергии. Ученые впервые разработали технологию ядерного оружия в ходе Второй мировой войны. |
| В чем разница между ядерной и термоядерной бомбой? | Атомная война приведёт к превращению значительной части планеты в ядерную пустыню, а подвергшаяся ядерным ударам территория будет бесполезна для победителя из-за радиоактивного заражения. |
Сборник ответов на ваши вопросы
Основное различие между водородной бомбой и атомной бомбой состоит в том, что атомная бомба использовала ядерное деление для создания энергетического взрыва, тогда как водородная бомба использует ядерный синтез. термоядерные (термоядерные бомбы, водородные бомбы) — более современное оружие, в котором принцип действия «атомной бомбы» усиливается термоядерным синтезом. Термоядерная бомба основана на реакции ядерного синтеза. Статья о том, как атомная бомба и водородная бомба отличаются друг от друга и как работают, исследуя их основные принципы действия.