Разрушительная сила водородной бомбы основывается на использовании энергии реакции ядерного синтеза легких элементов в более тяжелые. Однако между Солнцем и атомной бомбой была существенная разница, которая казалась непреодолимым препятствием на пути осуществления ядерного синтеза на Земле.
Об Атомном оружиии
- Самая мощная бомба в мире сильнее ядерной
- Атомная бомба и Водородная бомба: что сильнее? | Plushkin
- Термоядерное оружие: защита суверенитета или угроза человечеству
- Водородная бомба
- Сборник ответов на ваши вопросы
- Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики
Водородная бомба
термоядерное оружие колоссальной разрушительной силы, использующее в качестве источника энергии синтез тяжёлых ядер дейтерия и трития. Самые мощные бомбы давно имеют ядерную «начинку» и по поражающему воздействию на порядок обошли своих пороховых «товарищей». На протяжении десятилетий разные государства провели тысячи ядерных и термоядерных взрывов.
Что такое ядерное оружие и сколько его у России. Простыми словами
При этом само ядро состоит из положительных протонов и нейтральных нейтронов: Чаще всего число положительных протонов и отрицательных электронов совпадает, и атом остается электрически нейтральным. Но нас интересуют прежде всего нейтроны. Дело в том, что число нейтронов в атоме одного и того же вещества может быть разным. Атомный номер вещества в таблице Менделеева будет один и тот же, а вот массовые числа — разные. Чем больше нейтронов будет иметь ядро, тем, масса будет больше. Такие вещества с «нестандартным» количеством нейтронов называются изотопами. Изотопы встречаются в природе.
Некоторые из них весьма стабильны. А другие изотопы называемые радиоактивными крайне нестабильны и склонны к распаду — когда изначально тяжелые ядра вещества теряют свои частицы, испуская их в окружающее пространство с выделением энергии. При этом излучение ядер может быть трех типов: альфа-лучи, бета-лучи и гамма-лучи. Последние — самые опасные, так как они способны выбивать электроны из атомов живых клеток, что приводит к их гибели лучевая болезнь. Важным свойством ядер изотопов является их способность к расщеплению под воздействием потоков нейтронов. При этом процессе выделяется энергия, а также новые нейтроны, которые действуют на соседние атомы, которые опять-таки распадаются, выделяя энергию и новые нейтроны.
Этот процесс лавинообразно нарастает и называется цепной реакцией. Так и работает атомная бомба, выделяя в процессе расщепления ядер чудовищную энергию и смертельное излучение. Почему же в природе не происходит цепной реакции? Дело в том, что для этого требуется, чтобы масса вещества превысила некую критическую величину — критическую массу. Если масса вещества меньше критической массы, то испускаемых им нейтронов будет не хватать для запуска цепного процесса. Теперь рассмотрим конструкцию атомной бомбы в самом простом варианте.
AGM-86 — крылатая ракета, почти одногодка и сестра Томагавкам, но класса воздух-земля. Используя преимущества крылатых ракет, способна нести ядерный заряд на сверхмалых высотах с круговым вероятным отклонением в 80 м. Изготовлена по технологии стелс из радиопоглощающих материалов и малозаметна в радиолокационном и ИК диапазонах.
Снята с вооружения, но находится в резерве. Великобритания и Франция В свете нынешней ситуации тоже не против напомнить, что они тоже ядерные. Хотя арсенал англосаксов заметно скуднее американского, тем не менее — это 3-е Франция и 5-е Великобритания места в ядерном рейтинге.
А особую опасность для нас представляет куда более близкое расположение этого оружия к нам США на европейских базах располагают только компонентой воздушного базирования, и то она сильно сокращалась последние годы. Великобритания Обладает лишь одним компонентом триады — морским. На вооружении стоят подводные лодки класса Вэнгард 4 крейсера.
Подводные крейсера оснащены 16 ракетами типа Трайдент 2, аналогичным американским, читайте выше. Всего стратегические ядерные силы страны насчитывают 118 боеголовок. В остальном страна развивает тактическое ядерное оружие, такое как противолодочные бомбы и крылатые ракеты.
На море будут использоваться ракеты М51, оснащённые головкой TNA c разделяющийся частью на 6-10 боеголовок по 100-150 кт, в зависимости от модификации. Дальность полёта — до 9000 км и КВО около 200 метров. В принципе, ничего необычного.
Базируются ракеты на подводных лодках по 16. Это легкие истребители, поэтому относить ли эту ракету к стратегическим вооружениям — большой вопрос. Сами французы считают их достратегическими, при этом относят к комплексу ядерного сдерживания.
Вдобавок к этому, кобальт-60 дает сильное проникающее гамма-излучение. Непосредственно после взрыва гамма-излучение у обычной атомной бомбы выше, чем у кобальтовой: в 15 000 раз выше в первый час, в 35 раз выше в первую неделю, в 5 раз выше в первый месяц. Зато уже через год излучение остаточного кобальта будет в 8 раз выше, чем излучение обычного ядерного заряда, а через 5 лет — в 150 раз выше. Излучение кобальта-60 существенно снизится только через 75 лет после взрыва. В качестве более «гуманной» альтернативы кобальту мог бы служить цинк-65, чья радиоактивность будет гораздо выше на начальном этапе и, соответственно, спадет быстрее. Но затравочный изотоп цинк-64 составляет лишь примерно половину природного цинка, поэтому для военного применения цинк пришлось бы им обогащать. Гамма-излучение у цинка-65 также слабее, чем у кобальта-60. Сразу после взрыва радиоактивность цинка-65 будет примерно вдвое выше, чем у кобальта-60, затем эти изотопы сравняются по смертоносности через 8 месяцев, а через пять лет радиоактивность у кобальта-60 будет в 110 раз выше, чем у цинка-65. Вот как Силард характеризовал метеорологические аспекты проблемы. Радиация может эффективно распространяться.
Во-первых, для этого необходимо, чтобы радиоактивные частицы осаждались медленно, а для этого они должны быть мельче домашней пыли. Сложно рассчитать, какого размера окажутся те частицы, в которые соберется кобальт-60, но вполне возможно, что это будет именно мельчайшая пыль. Затем, подхваченные воздушными массами, эти частицы наполнят всю атмосферу, из которой смогут выводиться тремя способами: С дождем, если дождевые капли будут формироваться вокруг таких частиц как вокруг обычных пылинок; В результате аккреции, то есть, если в районах с низкой турбулентностью атмосферы мелкие частицы кобальта будут постепенно слепляться в более крупные и выпадать под действием силы тяжести, без дождя; Стремительно выпадать в городах, смешиваясь с промышленными выбросами и смогом.
А нескольких водородных бомб вполне достаточно, чтобы превратить в зону пустыни огромные территории. Ядерное оружие подразделяется на 2 основных типа: атомное и водородное термоядерное. В атомном оружии выделение энергии происходит за счет реакции деления ядер атомов тяжелых элементов урана или плутония.
В водородном оружии энергия выделяется в результате образования или синтеза ядер атомов гелия из атомов водорода. Термоядерное оружие Современное термоядерное оружие относится к стратегическому оружию, которое может применяться авиацией для разрушения в тылу противника важнейших промышленных, военных объектов, крупных городов как цивилизационных центров. Наиболее известным типом термоядерного оружия являются термоядерные водородные бомбы, которые могут доставляться к цели самолетами. Термоядерными зарядами могут начиняться также боевые части ракет различного назначения, в том числе межконтинентальных баллистических ракет. Впервые подобная ракета была испытана в СССР еще в 1957 году, в настоящее время на вооружения Ракетных Войск Стратегического Назначения состоят ракеты нескольких типов, базирующиеся на мобильных пусковых установках, в шахтных пусковых установках, на подводных лодках. Атомная бомба В основе действия термоядерного оружия лежит использование термоядерной реакции с водородом или его соединениями.
В этих реакциях, протекающих при сверхвысоких температурах и давлении, энергия выделяется за счет образования ядер гелия из ядер водорода, или из ядер водорода и лития. Для образования гелия используется, в основном, тяжелый водород — дейтерий, ядра которого имеют необычную структуру — один протон и один нейтрон. При нагревании дейтерия до температур в несколько десятков миллионов градусов его атому теряют свои электронные оболочки при первых же столкновениях с другими атомами. 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.
Какая бомба мощнее, атомная или водородная?
Взрыв водородной бомбы эквивалентен мегатонне тротила, гораздо более мощный, чем у атомной бомбы. Мощнейшая в истории человечества водородная бомба была взорвана на полигоне Новая Земля примерно за 1,5 года до официального заявления Хрущёва о наличии у СССР 100-мегатонной водородной бомбы. Взрыв термоядерных или водородных бомб способен вызвать яркий шар огня с температурой, сравнимой с температурой центра Солнца. Водородные бомбы, также известные как термоядерные бомбы, намного мощнее атомных бомб и основаны на другом типе ядерной реакции, называемой синтезом. Основное преимущество водородной бомбы над ядерной, это то, что ядерную бомбу нельзя сделать больше определенной мощности, а водородную можно). В водородной бомбе применяется не чистый водород, а дейтерид лития-6, содержащий в себе изотоп водорода дейтерий и изотоп лития, служащий для выделения еще одного изотопа водорода – трития.
Никто не спрячется: что будет после ядерной войны?
Взрыв термоядерных или водородных бомб способен вызвать яркий шар огня с температурой, сравнимой с температурой центра Солнца. В прошлом Северная Корея уже взрывала атомные бомбы, но водородная бомба может изменить все правила игры. термоядерные (термоядерные бомбы, водородные бомбы) — более современное оружие, в котором принцип действия «атомной бомбы» усиливается термоядерным синтезом. Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной.
Водородная бомба и ядерная бомба отличия
Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной. И водородная, и атомная бомбы работают с помощью ядерной физики, но одна из них в 1000 раз мощнее и производит гораздо меньше радиоактивных осадков. (Учитывая ненаучность эпитетов «атомная» и «водородная» и мощный англо-русский контекст, для краткости в дальнейшем буду использовать выражения «A-бомба» и «H-бомба», помня, что советские газетчики в своих карикатурах рисовали на бомбах буквы «A» и «H» без пояснений.). Самая мощная термоядерная бомба в мире. Взрыв термоядерных или водородных бомб способен вызвать яркий шар огня с температурой, сравнимой с температурой центра Солнца. Водородная бомба, также известная как термоядерная, использует ядерную реакцию слияния, которая основана на ядерном расщеплении.
Инфографика: отличия атомной и водородной бомб
Великобритания имеет относительно небольшой, но современный ядерный арсенал. Их самая мощная бомба, боеголовка водородной бомбы, имеет расчетную мощность в несколько сотен килотонн. Что по количеству Что касается количества ядерных боеголовок, то лидер в мире — США. У Вашингтона свыше 1700 ядерных зарядов, которые расположены не только в США, но и на территории стран-союзниц. У России около 1200 боеголовок.
Впрочем, что касается суммарной мощности, то, скорее всего, тут с США полный паритет. Около 350 боеголовок у Китая, примерно 300 — у Франции, а у Великобритании — 225. Известно, что в последние годы Пекин активно наращивал свой ядерный потенциал, так что, можно полагать, что на самом деле у него их уже больше.
Это была вторая из двух самых мощных атомных бомб, которые когда-либо использовались. Лос-Аламосская лаборатория разработала это оружие и произвела его в 1945-1949 годах. Вес бомбы 4670 килограмм, длина 128 см, и диаметром 60 сантиметров. Взрывная сила этой бомбы 21 килотонн. Это было единственное ядерное оружие, в котором использовалось криогенное жидкое дейтериевое термоядерное топливо. Первые испытания были завершены в декабре 1953 года.
Диаметр МК-16 составлял 1,56 метра, длина 7,54 метра, а вес 19050 кг. Мощность взрыва был 6-8 мегатонн тротила.
Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики Водородная бомба против атомной. Как мы все знаем, водородные бомбы используют принцип действия, основанный на ядерном синтезе, а атомные бомбы используют ядерное деление. Если сравнивать энергию, которая образуется при ядерном делении и ядерном синтезе, то в теории разрыв будет не таким огромным, как думают многие. Это примерно равно энергии взрыва 20 тыс. Из 1 кг дейтерида лития-6 после полного синтеза выделяется энергия, эквивалентная взрыву 60 тыс. Как видите, разница между энергией атомного деления и ядерного синтеза отличается всего в три раза.
Хотя разница в теории невелика, в действительности это все равно что сравнивать рай и ад. Самая мощная атомная бомба, когда-либо созданная людьми, — это атомная бомба мощностью, эквивалентной 450 000 тонн тротила, которая была взорвана в ходе операции «Плющ» в США в 1955 году. Самой мощной водородной бомбой стала царь-бомба, которая была испытана нашей страной во времена Советского Союза в 1961 году. Взрыв этой бомбы поразил всех экспертов в мире. Ее мощность составила 50 миллионов тонн в тротиловом эквиваленте. То есть фактически мощность водородной бомбы была в 111 раз больше самой мощной в мире атомной бомбы. Слева — грибовидное облако водородной бомбы, а справа — грибовидное облако атомной бомбы Почему же если потенциальная энергия ядерного деления урана-235 и ядерного синтеза дейтерид лития-6 отличается всего в 3 раза на деле разница при взрыве оказывается колоссальной? Все дело в различной критической массе ядерного топлива , а также в различии процессов высвобождения энергии.
Но, сама сила взрыва ограничена массой вещества, которое успело распасться. То есть, как только нейтроны распадутся, то реакция продолжительность взрыва затухнет. А вот водородная термоядерная бомба работает по принципу синтеза.
Разрушители планеты: самые страшные ядерные бомбы в истории
Вес бомбы 4670 килограмм, длина 128 см, и диаметром 60 сантиметров. Взрывная сила этой бомбы 21 килотонн. Это было единственное ядерное оружие, в котором использовалось криогенное жидкое дейтериевое термоядерное топливо. Первые испытания были завершены в декабре 1953 года. Диаметр МК-16 составлял 1,56 метра, длина 7,54 метра, а вес 19050 кг. Мощность взрыва был 6-8 мегатонн тротила. B-53 разработан в двух версиях, в которых B53-Y1 и B53-У2 в комплекте. Она сконструирована примерно с 1958 до 1961.
Жолио-Кюри в 1939 году доказывает, что деление атома приводит к цепной реакции, сопровождающейся мощным выделением энергии. 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.
Размеры «Царь-Бомбы»: длина — 8 метров, диаметр — 2 метра, вес - 24 тонны, взрывная мощность - 58 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Взрыв самой мощной в мире бомбы АН602 Ее испытания прошли 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Взрыв произвели в воздухе на расстоянии 4000 метров над Новой Землёй.
Ни один из существующих на тот момент самолётов не смог бы справиться с этой задачей, поэтому специально для производства взрыва был построен самолёт Ту 95-В. Диаметр огненного шара был более девяти километров. Удар смогли ощутить все жители планеты, так как сейсмическая волна, образовавшаяся в результате взрыва, трижды обогнула Землю. Гриб от взрыва атомной бомбы Последствия этого взрыва были более чем внушающими — на поверхности острова не осталось ни одной возвышенности, поверхность стала ровной как каток. В деревне, которая находилась на расстоянии четырёхсот километров от эпицентра, полностью разрушились все деревянные постройки, а каменные дома остались без крыш. Гриб, выросший в месте взрыва, достиг в высоту 60-67 км, а диаметр его шапки был равен примерно 95 км. Впечатляет радиус поражения бомбы — он равен 4600 м. Страшно представить, к каким разрушениям могло привести применение этого «гиганта» Советским Союзом, если бы взрыв был произведен против одной из стран.
Взрыва бомбы АН602 высотой примерно в 60 километров с расстояния около 160 километров Считается, что испытания этой бомбы подтолкнули многие страны к подписанию договора о прекращении испытаний ядерного оружия под водой, в космосе и атмосфере, также появились ограничения по мощности создаваемого ядерного оружия.
Есть показатели бомбы сброшенной на Хиросиму в 1945 году, но своими размерами она значительно уступала водородному разряду описанному выше: Огненный шар: диаметр около 300 метров. Ядерный гриб: высота 12 км, радиус шапки — около 5 км. Сейчас на вооружении ядерных держав стоят именно водородные бомбы.
Кроме того, что они опережают по своим характеристикам своих «малых братьев», они значительно дешевле в производстве. Принцип действия водородной бомбы Разберем пошагово, этапы приведения в действие водородных бомб: Детонация заряда. Заряд находится в специальной оболочке. После детонации идет выброс нейтронов и создается высокая температура, требуемая для начала ядерного синтеза в главном заряде.
Расщепление лития. Под воздействием нейтронов, литий расщепляется на гелий и тритий. Термоядерный синтез. Тритий и гелий запускают термоядерную реакцию, вследствие чего в процесс вступает водород, и температура внутри заряда мгновенно возрастает.
Происходит термоядерный взрыв.