Atoomenergie komt niet alleen vrij bij de splitsing van atoomkernen van zware elementen, maar ook bij de combinatie (synthese) van lichte kernen tot zwaardere.

Zo vormen de kernen van waterstofatomen, wanneer gecombineerd, de kernen van heliumatomen en komt er meer energie vrij per gewichtseenheid splijtstof dan tijdens de splijting van uraniumkernen.

Deze kernfusiereacties die plaatsvinden bij zeer hoge temperaturen, gemeten in tientallen miljoenen graden, worden thermonucleaire reacties genoemd. Een wapen dat is gebaseerd op het gebruik van energie die onmiddellijk vrijkomt als gevolg van een thermonucleaire reactie, wordt genoemd thermonucleaire wapens.

Thermonucleaire wapens die waterstofisotopen als lading gebruiken (nucleair explosief) worden vaak genoemd waterstof wapens.

De fusiereactie tussen waterstofisotopen - deuterium en tritium - verloopt bijzonder succesvol.

Lithiumdeuterium (een verbinding van deuterium met lithium) kan ook worden gebruikt als lading voor een waterstofbom.

Deuterium, of zware waterstof, komt van nature voor in sporenhoeveelheden in zwaar water. Gewoon water bevat ongeveer 0,02% zwaar water als onzuiverheid. Om 1 kg deuterium te verkrijgen, is het noodzakelijk om minstens 25 ton water te verwerken.

Tritium, of superzware waterstof, komt praktisch nooit in de natuur voor. Het wordt kunstmatig verkregen door bijvoorbeeld lithium te bestralen met neutronen. Hiervoor kunnen neutronen worden gebruikt die vrijkomen in kernreactoren.

Praktisch apparaat waterstofbom je kunt je voorstellen op de volgende manier: naast een waterstoflading die zware en superzware waterstof bevat (d.w.z. deuterium en tritium), zijn er twee hemisferen van uranium of plutonium (atoomlading) die ver van elkaar verwijderd zijn.

Voor de convergentie van deze hemisferen worden ladingen van een conventioneel explosief (TNT) gebruikt. De TNT-ladingen exploderen gelijktijdig en brengen de halve bollen van de atoomlading samen. Op het moment van hun verbinding vindt er een explosie plaats, waardoor voorwaarden worden gecreëerd voor een thermonucleaire reactie, en bijgevolg zal er ook een explosie van een waterstoflading plaatsvinden. De reactie van een waterstofbomexplosie doorloopt dus twee fasen: de eerste fase is de splijting van uranium of plutonium, de tweede is de fusiefase, waarin heliumkernen en vrije neutronen met hoge energie worden gevormd. Op dit moment zijn er plannen voor de bouw van een driefasige thermonucleaire bom.

In een driefasenbom is de schaal gemaakt van uranium-238 (natuurlijk uranium). In dit geval doorloopt de reactie drie fasen: de eerste fase van splijting (uranium of plutonium voor ontploffing), de tweede - een thermonucleaire reactie in lithiumhydriet en de derde fase - de splijtingsreactie van uranium-238. De splijting van uraniumkernen wordt veroorzaakt door neutronen, die tijdens de fusiereactie in de vorm van een krachtige stroom vrijkomen.

De fabricage van de granaat uit uranium-238 maakt het mogelijk om de kracht van de bom te vergroten ten koste van de meest toegankelijke nucleaire grondstoffen. Volgens de buitenlandse pers zijn er al bommen getest met een capaciteit van 10-14 miljoen ton of meer. Het wordt duidelijk dat dit niet de limiet is. Verdere verbetering van kernwapens gaat zowel langs de lijn van het maken van bommen met een bijzonder hoog vermogen, als langs de lijn van het ontwikkelen van nieuwe ontwerpen die het mogelijk maken om het gewicht en het kaliber van bommen te verminderen. Ze werken met name aan het maken van een bom die volledig op synthese is gebaseerd. Er zijn bijvoorbeeld berichten in de buitenlandse pers over de mogelijkheid om een ​​nieuwe methode te gebruiken om thermonucleaire bommen tot ontploffing te brengen, gebaseerd op het gebruik van schokgolven van conventionele explosieven.

De energie die vrijkomt bij de ontploffing van een waterstofbom kan duizenden malen groter zijn dan de energie van een atoombomexplosie. De straal van vernietiging kan echter niet zo vaak groter zijn dan de straal van vernietiging veroorzaakt door de explosie van een atoombom.

De actieradius van de schokgolf tijdens een luchtexplosie van een waterstofbom met een TNT-equivalent van 10 miljoen ton is groter dan de actieradius van een schokgolf die ontstaat tijdens de explosie van een atoombom met een TNT-equivalent van 20.000 ton met ongeveer 8 keer, terwijl de kracht van de bom 500 keer groter is, d.w.z. met de derdemachtswortel van 500. Dienovereenkomstig neemt het vernietigingsgebied ook toe met ongeveer 64 keer, d.w.z. in verhouding tot de derdemachtswortel van de bomkracht factor in het kwadraat verhogen.

Volgens buitenlandse auteurs kan bij een nucleaire explosie met een capaciteit van 20 miljoen ton het gebied van volledige vernietiging van conventionele grondstructuren volgens Amerikaanse experts 200 km 2 bereiken, de zone van aanzienlijke vernietiging - 500 km 2 en gedeeltelijk - tot 2580 km 2.

Dit betekent, concluderen buitenlandse experts, dat de ontploffing van één bom met zo'n kracht genoeg is om een ​​moderne grote stad te vernietigen. Zoals u weet, is het gebied bezet door Parijs 104 km2, Londen - 300 km2, Chicago - 550 km2, Berlijn - 880 km2.

De omvang van de schade en vernietiging van een nucleaire explosie met een capaciteit van 20 miljoen ton kan schematisch worden weergegeven, in de volgende vorm:

Het gebied van dodelijke doses initiële straling binnen een straal van maximaal 8 km (op een gebied tot 200 km 2);

Het gebied dat wordt beïnvloed door lichtstraling (brandwonden)] binnen een straal van maximaal 32 km (over een gebied van ongeveer 3000 km 2).

Schade aan woongebouwen (gebroken glas, afgebrokkeld pleisterwerk, enz.) kan zelfs op een afstand van maximaal 120 km van de plaats van de explosie worden waargenomen.

De gegeven gegevens uit open buitenlandse bronnen zijn indicatief, ze zijn verkregen tijdens het testen van kernwapens van lager vermogen en door berekeningen. Afwijkingen van deze gegevens in een of andere richting zijn afhankelijk van Verschillende factoren, en voornamelijk op het terrein, de aard van de ontwikkeling, meteorologische omstandigheden, vegetatiebedekking, enz.

Het is voor een groot deel mogelijk om de straal van vernietiging te veranderen door kunstmatig bepaalde omstandigheden te creëren die het effect van de impact van de schadelijke factoren van de explosie verminderen. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om het schadelijke effect van lichtstraling te verminderen, het gebied waar mensen kunnen verbranden en voorwerpen kunnen ontsteken te verkleinen door een rookgordijn te creëren.

Voerde experimenten uit in de Verenigde Staten met het creëren van rookgordijnen tijdens nucleaire explosies in 1954-1955. toonde aan dat bij de dichtheid van het gordijn (oliemist) verkregen bij een verbruik van 440-620 l olie per 1 km 2, het effect van lichtstraling van een nucleaire explosie, afhankelijk van de afstand tot het epicentrum, kan worden verzwakt door 65-90%.

Andere soorten rook verzwakken ook het schadelijke effect van lichtstraling, die niet alleen niet minderwaardig is, maar in sommige gevallen olienevels overtreft. Met name industriële rook, die het zicht in de atmosfeer vermindert, kan de effecten van lichtstraling in dezelfde mate verminderen als olienevel.

Het schadelijke effect van nucleaire explosies kan sterk worden verminderd door verspreide nederzettingen te bouwen, bosaanplantingen aan te leggen, enz.

Van bijzonder belang is de sterke afname van de straal van schade aan mensen, afhankelijk van het gebruik van bepaalde beschermingsmiddelen. Zo is bekend dat zelfs op een relatief kleine afstand van het epicentrum van de explosie een veilige beschutting tegen de effecten van lichtstraling en doordringende straling een beschutting is met een 1,6 m dikke aarden deklaag of een 1 m betonlaag .

asiel lichte soort verkleint de straal van het getroffen gebied zes keer in vergelijking met een open locatie, en het getroffen gebied wordt vertienvoudigd. Bij gebruik van overdekte slots wordt de straal van mogelijke schade met 2 keer verkleind.

Daarom, wanneer maximaal gebruik alle beschikbare methoden en middelen van bescherming, is het mogelijk om de impact van de schadelijke factoren van kernwapens aanzienlijk te verminderen en daarmee de menselijke en materiële verliezen tijdens het gebruik ervan te verminderen.

Sprekend over de omvang van de vernietiging die kan worden veroorzaakt door explosies van krachtige kernwapens, moet in gedachten worden gehouden dat de schade niet alleen zal worden toegebracht door de werking van een schokgolf, lichtstraling en doordringende straling, maar ook door de werking van radioactieve stoffen die vallen langs het pad van de wolk gevormd tijdens de explosie , die niet alleen gasvormige explosieproducten omvat, maar ook vaste deeltjes van verschillende groottes, zowel in gewicht als in grootte. Speciaal een groot aantal van radioactief stof wordt gevormd tijdens explosies op de grond.

De hoogte van de opkomst van de wolk en de grootte ervan hangen grotendeels af van de kracht van de explosie. Volgens de buitenlandse pers bereikte de top van de wolk bij het testen van nucleaire ladingen met een capaciteit van enkele miljoenen tonnen TNT, die in 1952-1954 door de Verenigde Staten in de Stille Oceaan werden uitgevoerd, een hoogte van 30-40 km .

In de eerste minuten na de explosie heeft de wolk de vorm van een bal en strekt zich na verloop van tijd uit in de richting van de wind en bereikt een enorme omvang (ongeveer 60-70 km).

Ongeveer een uur na de explosie van een bom met een TNT-equivalent van 20 duizend ton, bereikt het volume van de wolk 300 km 3, en met een bomexplosie van 20 miljoen ton kan het volume 10 duizend km 3 bereiken.

Bewegend in de richting van de stroom van luchtmassa's, kan een atoomwolk een strook bezetten met een lengte van enkele tientallen kilometers.

Vanuit de wolk tijdens zijn beweging, na te zijn opgestegen in de bovenste lagen van de ijle atmosfeer, begint na een paar minuten radioactief stof op de grond te vallen, dat onderweg een gebied van enkele duizenden vierkante kilometers besmet.

In het begin vallen de zwaarste stofdeeltjes eruit, die binnen enkele uren de tijd hebben om te bezinken. De belangrijkste massa grof stof valt in de eerste 6-8 uur na de explosie.

Ongeveer 50% van de (grootste) deeltjes radioactief stof vallen binnen de eerste 8 uur na de explosie naar buiten. Deze neerslag wordt vaak lokaal genoemd in plaats van algemeen, alomtegenwoordig.

Kleinere stofdeeltjes blijven op verschillende hoogtes in de lucht en vallen ongeveer twee weken na de explosie op de grond. Gedurende deze tijd kan de wolk verschillende keren de wereld rond gaan, waarbij hij een brede strook vastlegt parallel aan de breedtegraad waarop de explosie plaatsvond.

Deeltjes van kleine afmetingen (tot 1 micron) blijven binnen bovenste lagen atmosfeer, die zich gelijkmatiger over de wereld verspreidt en de komende jaren uitvalt. Volgens wetenschappers gaat de neerslag van fijn radioactief stof ongeveer tien jaar lang overal door.

Het grootste gevaar voor de bevolking is radioactief stof dat in de eerste uren na de explosie valt, aangezien het niveau van radioactieve besmetting zo hoog is dat het dodelijke verwondingen kan veroorzaken aan mensen en dieren die zich op het grondgebied langs het pad van de radioactieve stof bevinden. wolk.

De grootte van het gebied en de mate van vervuiling van het gebied als gevolg van de neerslag van radioactief stof hangen grotendeels af van de meteorologische omstandigheden, het terrein, de hoogte van de explosie, de omvang van de bomlading, de aard van de bodem , enz. De meeste een belangrijke factor, die de grootte van het besmettingsgebied bepaalt, de configuratie ervan, is de richting en kracht van de wind die heerst in het gebied van de explosie op verschillende hoogten.

Om de mogelijke richting van de beweging van wolken te bepalen, is het noodzakelijk om te weten in welke richting en met welke snelheid de wind op verschillende hoogten waait, beginnend vanaf een hoogte van ongeveer 1 km en eindigend met 25-30 km. Daartoe moet de meteorologische dienst continu waarnemingen en metingen van de wind uitvoeren met behulp van radiosondes op verschillende hoogten; bepaal op basis van de verkregen gegevens in welke richting de radioactieve wolk zich het meest waarschijnlijk zal verplaatsen.

Tijdens de ontploffing van een waterstofbom, geproduceerd door de Verenigde Staten in 1954 in het centrale deel van de Stille Oceaan (op Bikini-atol), had het besmette gebied de vorm van een langgerekte ellips, die zich 350 km benedenwinds en 30 km tegen de wind in uitstrekte. wind. De maximale breedte van de strook was ongeveer 65 km. volledige oppervlakte gevaarlijke infectie bereikte ongeveer 8 duizend km 2.

Zoals bekend is als gevolg van deze explosie het Japanse vissersvaartuig Fukuryumaru, dat zich op dat moment op een afstand van ongeveer 145 km bevond, besmet met radioactief stof. De 23 vissers die op dit schip zaten, raakten gewond en een van hen was dodelijk.

De neerslag van radioactief stof na de explosie op 1 maart 1954 trof ook 29 Amerikaanse werknemers en 239 inwoners van de Marshalleilanden, die allemaal gewond raakten op een afstand van meer dan 300 km van de plaats van de explosie. Andere schepen die binnen waren Stille Oceaan op een afstand van wel 1500 km van Bikini, en een deel van de vis nabij de Japanse kust.

De vervuiling van de atmosfeer door de producten van de explosie werd aangegeven door de regens die in mei aan de Pacifische kust en in Japan vielen, waarbij een sterk verhoogde radioactiviteit werd gedetecteerd. De gebieden waar in mei 1954 radioactieve neerslag werd geregistreerd, beslaan ongeveer een derde van het gehele grondgebied van Japan.

De bovenstaande gegevens over de omvang van de schade die de bevolking kan worden toegebracht bij de explosie van atoombommen van groot kaliber, tonen aan dat nucleaire ladingen met een hoog rendement (miljoenen tonnen TNT) kunnen worden beschouwd als een radiologisch wapen, dat wil zeggen een wapen die meer radioactieve explosieproducten aantast dan inslaggolven, lichtstraling en doordringende straling die op het moment van de explosie inwerken.

Daarom tijdens de voorbereiding van nederzettingen en voorzieningen nationale economie voor de civiele bescherming is het noodzakelijk om overal maatregelen te treffen om de bevolking, dieren, voedsel, veevoer en water te beschermen tegen besmetting door explosieproducten van nucleaire ladingen die langs het pad van de radioactieve wolk kunnen vallen.

Tegelijkertijd moet in gedachten worden gehouden dat als gevolg van de neerslag van radioactieve stoffen niet alleen het oppervlak van de bodem en objecten, maar ook de lucht, vegetatie, water in open reservoirs, enz. Verontreinigd zullen zijn. De lucht zal zowel tijdens de bezinkingsperiode van radioactieve deeltjes als in de daaropvolgende tijd verontreinigd zijn, vooral langs wegen tijdens verkeer of bij winderig weer, wanneer de bezonken stofdeeltjes weer in de lucht zullen opstijgen.

Bijgevolg kunnen onbeschermde mensen en dieren worden getroffen door radioactief stof dat samen met de lucht de luchtwegen binnendringt.

Gevaarlijk is ook voedsel en water dat is verontreinigd met radioactief stof, dat bij inslikken ernstige ziekten kan veroorzaken, soms met dodelijk. Zo zullen mensen in het gebied van neerslag van radioactieve stoffen gevormd tijdens een nucleaire explosie niet alleen worden getroffen als gevolg van externe straling, maar ook wanneer besmet voedsel, water of lucht het lichaam binnendringt. Bij het organiseren van bescherming tegen schade door producten van een nucleaire explosie, moet er rekening mee worden gehouden dat de mate van infectie langs het spoor van wolkenbeweging afneemt met de afstand tot de plaats van de explosie.

Daarom is het gevaar waaraan de bevolking in het gebied van de infectiezone wordt blootgesteld niet hetzelfde op verschillende afstanden van de plaats van de explosie. De gevaarlijkste zijn de gebieden dicht bij de plaats van de explosie en de gebieden langs de as van de wolkenbeweging ( middelste stuk strepen langs het spoor van wolkenbeweging).

De ongelijkmatigheid van radioactieve besmetting langs het pad van wolkenbeweging is tot op zekere hoogte natuurlijk. Met deze omstandigheid moet rekening worden gehouden bij het organiseren en uitvoeren van activiteiten ter bescherming tegen straling van de bevolking.

Er moet ook rekening mee worden gehouden dat er enige tijd verstrijkt vanaf het moment van explosie tot het moment van uit de wolk van radioactieve stoffen vallen. Deze tijd is langer hoe verder van de plaats van explosie en kan in enkele uren worden berekend. De bevolking van gebieden die ver van de plaats van de explosie verwijderd zijn, krijgt voldoende tijd om passende beschermende maatregelen te nemen.

In het bijzonder, afhankelijk van de tijdige voorbereiding van waarschuwingsmiddelen en het nauwkeurige werk van de relevante civiele beschermingseenheden, kan de bevolking binnen ongeveer 2-3 uur op de hoogte worden gesteld van het gevaar.

Gedurende deze tijd is het, met voorafgaande voorbereiding van de bevolking en hoge organisatie, mogelijk een aantal maatregelen uit te voeren die voldoende betrouwbare bescherming bieden tegen radioactieve schade aan mens en dier. De keuze van bepaalde maatregelen en beschermingsmethoden zal worden bepaald door de specifieke omstandigheden van de situatie. Echter algemene principes moet worden bepaald en in overeenstemming hiermee worden vooraf civiele beschermingsplannen ontwikkeld.

Men kan ervan uitgaan dat het, onder bepaalde voorwaarden, als het meest rationele moet worden erkend om allereerst ter plekke beschermende maatregelen te nemen, met alle middelen en middelen. methoden die zowel beschermen tegen het binnendringen van radioactieve stoffen in het lichaam als tegen externe straling.

Zoals bekend, zijn schuilplaatsen (aangepast aan de vereisten van antinucleaire bescherming, evenals gebouwen met massieve muren gebouwd van dichte materialen (baksteen, cement, gewapend beton, enz.), waaronder kelders, dugouts, kelders, overdekte slots en gewone woongebouwen.

Bij het evalueren van de beschermende eigenschappen van gebouwen en constructies, kan men zich laten leiden door de volgende geschatte gegevens: een houten huis verzwakt het effect van radioactieve straling afhankelijk van de dikte van de muren met 4-10 keer, een stenen huis - met 10-50 keer, kelders en kelders in houten huizen - met 50-100 keer, een opening met een overlapping van een laag aarde 60-90 cm - 200-300 keer.

Bijgevolg moeten civiele beschermingsplannen voorzien in het gebruik, indien nodig, in de eerste plaats van sterkere structuren beschermende uitrusting; na ontvangst van een signaal van gevaar voor letsel, moet de bevolking onmiddellijk haar toevlucht zoeken in deze gebouwen en daar blijven tot verdere actie wordt aangekondigd.

Hoe lang mensen in beschutte gebieden verblijven, hangt vooral af van de mate waarin het gebied waarin de bevolking zich bevindt besmet raakt en de snelheid waarmee het stralingsniveau in de loop van de tijd afneemt.

Dus bijvoorbeeld in nederzettingen die op aanzienlijke afstand van de plaats van de explosie liggen, waar de totale stralingsdoses die onbeschermde mensen zullen ontvangen in korte tijd veilig kunnen worden, is het aan te raden dat de bevolking dit keer wacht in schuilkelders.

In gebieden met een hoge radioactieve besmetting, waar de totale dosis die onbeschermde mensen kunnen krijgen hoog zal zijn en de vermindering ervan onder deze omstandigheden langdurig zal zijn, zal langdurig verblijf in opvangcentra moeilijk worden voor mensen. Daarom moet het in dergelijke gebieden als het meest rationeel worden beschouwd om de bevolking eerst ter plaatse te beschermen en ze vervolgens te evacueren naar ongeladen gebieden. Het begin van de evacuatie en de duur ervan hangt af van de plaatselijke omstandigheden: het niveau van radioactieve besmetting, de beschikbaarheid van voertuigen, communicatiemiddelen, de tijd van het jaar, de afgelegen ligging van de verblijfplaatsen van de evacués, enz.

Zo kan het gebied van radioactieve besmetting volgens het spoor van een radioactieve wolk voorwaardelijk worden verdeeld in twee zones met verschillende principes bescherming van de bevolking.

De eerste zone omvat het gebied waar de stralingsniveaus na 5-6 dagen na de explosie hoog blijven en langzaam afnemen (met ongeveer 10-20% per dag). De evacuatie van de bevolking uit dergelijke gebieden kan pas beginnen nadat het stralingsniveau is gedaald tot een zodanig niveau dat mensen tijdens het verzamelen en verplaatsen in de besmette zone geen totale dosis van meer dan 50 r zullen krijgen.

De tweede zone omvat gebieden waar het stralingsniveau gedurende de eerste 3-5 dagen na de explosie afneemt tot 0,1 röntgen/uur.

De evacuatie van de bevolking uit deze zone is niet aan te raden, aangezien deze tijd kan worden afgewacht in schuilkelders.

De succesvolle implementatie van maatregelen om de bevolking in alle gevallen te beschermen is ondenkbaar zonder zorgvuldige stralingsverkenning en -observatie en constante monitoring van het stralingsniveau.

Sprekend over de bescherming van de bevolking tegen radioactieve schade in de nasleep van de beweging van een wolk gevormd tijdens een nucleaire explosie, moet eraan worden herinnerd dat het alleen mogelijk is om schade te voorkomen of te verminderen met een duidelijke organisatie van een reeks maatregelen , waaronder:

• organisatie van een waarschuwingssysteem dat de bevolking tijdig waarschuwt voor de meest waarschijnlijke bewegingsrichting van de radioactieve wolk en het gevaar voor letsel. Voor deze doeleinden moeten alle beschikbare communicatiemiddelen worden gebruikt - telefoon, radiostations, telegraaf, radio-uitzendingen, enz.;
• voorbereiding van civiele verdedigingsformaties voor verkenning, zowel in steden als op het platteland;
• onderdak van mensen in schuilplaatsen of andere gebouwen die bescherming bieden tegen radioactieve straling (kelders, kelders, spleten, enz.);
• het uitvoeren van de evacuatie van de bevolking en dieren uit het gebied van stabiele besmetting met radioactief stof;
• voorbereiding van formaties en instellingen van de medische dienst van de civiele bescherming voor acties om hulp te bieden aan de getroffenen, voornamelijk behandeling, sanering, wateronderzoek en etenswaren voor besmetting met radioactieve stoffen door u;
• vroege implementatie van maatregelen om voedsel te beschermen in magazijnen, in handelsnetwerk, bij ondernemingen Catering, evenals bronnen van watervoorziening door besmetting met radioactief stof (afdichten van opslagfaciliteiten, voorbereiden van containers, geïmproviseerde materialen voor het beschermen van producten, voorbereiden van middelen voor het ontsmetten van voedsel en verpakkingen, uitrusten met dosimetrische apparaten);
• het uitvoeren van maatregelen ter bescherming van dieren en het verlenen van hulp aan dieren bij schade.

Voorzien betrouwbare bescherming dieren, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat ze worden gehouden in collectieve boerderijen, staatsboerderijen, indien mogelijk in kleine groepen volgens brigades, boerderijen of nederzettingen schuilplaatsen hebben.

Het moet ook voorzien in de aanleg van extra reservoirs of putten, die reservebronnen voor watervoorziening kunnen worden in geval van verontreiniging van het water van permanente bronnen.

Magazijnen waarin veevoer wordt opgeslagen zijn ook van groot belang vee gebouwen die zoveel mogelijk moet worden afgesloten.

Om waardevolle fokdieren te beschermen, is het nodig om te beschikken over individuele beschermingsmiddelen, die ter plekke kunnen worden gemaakt van geïmproviseerde materialen (oogbanden, zakken, dekens, enz.), evenals gasmaskers (indien beschikbaar).

Voor ontsmetting van gebouwen en veterinaire behandeling van dieren moet vooraf rekening worden gehouden met de ontsmettingseenheden, sproeiers, sproeiers, vloeistofverspreiders en andere mechanismen en containers die op de boerderij beschikbaar zijn, met behulp waarvan desinfectie en veterinaire behandeling kunnen worden uitgevoerd. voerde uit;

Organisatie en voorbereiding van formaties en instellingen voor het uitvoeren van werkzaamheden aan de ontsmetting van constructies, terreinen, voertuigen, kleding, uitrusting en andere eigendommen van de civiele bescherming, waarvoor vooraf maatregelen zijn genomen om gemeentelijke uitrusting, landbouwmachines, mechanismen en apparaten aan te passen voor deze doeleinden. Afhankelijk van de beschikbaarheid van apparatuur, moeten geschikte formaties worden gecreëerd en getraind - detachementen, teams, groepen, eenheden, enz.

H-bom

thermonucleair wapen- een type massavernietigingswapen, waarvan de vernietigende kracht is gebaseerd op het gebruik van de energie van de reactie van kernfusie van lichte elementen tot zwaardere (bijvoorbeeld de fusie van twee kernen van deuterium (zware waterstof) atomen tot één kern van een heliumatoom), waarbij een enorme hoeveelheid energie vrijkomt. Met dezelfde schadelijke factoren als kernwapens, hebben thermonucleaire wapens een veel grotere explosiekracht. Theoretisch wordt het alleen beperkt door het aantal beschikbare componenten. Opgemerkt moet worden dat radioactieve besmetting door een thermonucleaire explosie veel zwakker is dan door een atomaire explosie, vooral in relatie tot de kracht van de explosie. Dit gaf aanleiding om thermonucleaire wapens "schoon" te noemen. Deze term, die in de Engelstalige literatuur verscheen, raakte eind jaren '70 in onbruik.

algemene beschrijving

Een thermonucleair explosief kan worden gebouwd met behulp van vloeibaar deuterium of gasvormig gecomprimeerd deuterium. Maar het verschijnen van thermonucleaire wapens werd alleen mogelijk dankzij een verscheidenheid aan lithiumhydride - lithium-6-deuteride. Dit is een verbinding van de zware isotoop van waterstof - deuterium en de isotoop van lithium met massagetal 6.

Lithium-6-deuteride - stevig, waarmee u deuterium (waarvan de normale toestand onder normale omstandigheden een gas is) bij positieve temperaturen kunt opslaan, en bovendien is de tweede component, lithium-6, een grondstof voor het verkrijgen van de meest schaarse waterstofisotoop, tritium. Eigenlijk is 6 Li de enige industriële bron van tritium:

Vroege Amerikaanse thermonucleaire munitie maakte ook gebruik van natuurlijk lithiumdeuteride, dat voornamelijk een lithiumisotoop bevat met een massagetal van 7. Het dient ook als een bron van tritium, maar hiervoor moeten de neutronen die bij de reactie betrokken zijn een energie hebben van 10 MeV en hoger.

Om de neutronen en de temperatuur te creëren die nodig zijn om een ​​thermonucleaire reactie op gang te brengen (ongeveer 50 miljoen graden), ontploft eerst een kleine atoombom in een waterstofbom. De explosie gaat gepaard met een sterke stijging van de temperatuur, electromagnetische straling, evenals de opkomst van een krachtige neutronenflux. Door de reactie van neutronen met een isotoop van lithium ontstaat tritium.

De aanwezigheid van deuterium en tritium op hoge temperatuur de explosie van een atoombom brengt een thermonucleaire reactie op gang (234), die de belangrijkste vrijgave van energie geeft bij de explosie van een waterstof (thermonucleaire) bom. Als het bomlichaam is gemaakt van natuurlijk uranium, dan veroorzaken snelle neutronen (die 70% van de energie die vrijkomt tijdens de reactie wegvoeren (242)) een nieuwe ongecontroleerde kettingsplijtingsreactie erin. Er is een derde fase van de explosie van de waterstofbom. Op deze manier ontstaat een thermonucleaire explosie van praktisch onbeperkte kracht.

Een bijkomende schadelijke factor is de neutronenstraling die optreedt ten tijde van de ontploffing van een waterstofbom.

Thermonucleair munitieapparaat

Thermonucleaire munitie bestaat zowel in de vorm van luchtbommen ( waterstof of thermonucleaire bom), en kernkoppen voor ballistische en kruisraketten.

Verhaal

USSR

Het eerste Sovjetproject van een thermonucleair apparaat leek op gelaagde taart, in verband waarmee het de codenaam "Sloyka" kreeg. Het ontwerp werd ontwikkeld in 1949 (nog voordat de eerste Sovjet-atoombom werd getest) door Andrey Sacharov en Vitaly Ginzburg, en had een andere ladingsconfiguratie dan het nu beroemde gesplitste Teller-Ulam-ontwerp. In de lading wisselden lagen splijtbaar materiaal af met lagen fusiebrandstof - lithiumdeuteride vermengd met tritium ("Sacharovs eerste idee"). De fusielading rond de splijtingslading verhoogde het algehele vermogen van het apparaat niet effectief ( moderne apparaten type "Teller-Ulam" kan een vermenigvuldigingsfactor tot 30 keer geven). Bovendien werden de gebieden van splijting en fusieladingen afgewisseld met conventionele explosieven - de initiator van de primaire splijtingsreactie, die de vereiste massa van conventionele explosieven verder verhoogde. Het eerste apparaat van het type Sloika werd getest in 1953 en kreeg in het Westen de naam "Jo-4" (de eerste Sovjet kernproeven kreeg codenamen van de Amerikaanse bijnaam van Joseph (Joseph) Stalin "Uncle Joe"). De kracht van de explosie was gelijk aan 400 kiloton met een efficiëntie van slechts 15 - 20%. Berekeningen toonden aan dat de expansie van niet-gereageerd materiaal een vermogenstoename van meer dan 750 kiloton verhindert.

Na de Evie Mike-test van november 1952 door de Verenigde Staten, die de haalbaarheid van megatonbommen aantoonde, Sovjet Unie aan een ander project begonnen. Zoals Andrei Sacharov in zijn memoires vermeldde, werd het "tweede idee" in november 1948 door Ginzburg naar voren gebracht en voorgesteld om lithiumdeuteride in de bom te gebruiken, die, wanneer bestraald met neutronen, tritium vormt en deuterium vrijgeeft.

Eind 1953 stelde natuurkundige Viktor Davidenko voor om de primaire (splijting) en secundaire (fusie) ladingen in afzonderlijke volumes te plaatsen, waarmee het Teller-Ulam-schema werd herhaald. De volgende grote stap werd voorgesteld en ontwikkeld door Sacharov en Yakov Zel'dovich in het voorjaar van 1954. Het omvatte het gebruik van röntgenstralen van een splijtingsreactie om lithiumdeuteride samen te persen vóór fusie ("beam implosion"). Sacharovs "derde idee" werd getest tijdens tests van de RDS-37 met een capaciteit van 1,6 megaton in november 1955. Verdere ontwikkeling van dit idee bevestigde de praktische afwezigheid van fundamentele beperkingen op de kracht van thermonucleaire ladingen.

De Sovjet-Unie demonstreerde dit door te testen in oktober 1961, toen een bom van 50 megaton, afgeleverd door een Tu-95 bommenwerper, tot ontploffing kwam op Nova Zembla. Het rendement van het apparaat was bijna 97% en was aanvankelijk ontworpen voor een capaciteit van 100 megaton, die vervolgens werd gehalveerd door een wilskrachtige beslissing van het projectmanagement. Het was het krachtigste thermonucleaire apparaat dat ooit op aarde is ontwikkeld en getest. Zo krachtig dat het praktisch gebruik als wapen verloor alle betekenis, zelfs rekening houdend met het feit dat het al was getest in de vorm van een kant-en-klare bom.

VS

Het idee van een fusiebom geïnitieerd door een atoomlading werd al in 1941 door Enrico Fermi voorgesteld aan zijn collega Edward Teller, helemaal aan het begin van het Manhattan-project. Teller wijdde veel van zijn werk aan het Manhattan-project aan het werken aan het fusiebomproject, en verwaarloosde tot op zekere hoogte de atoombom. Zijn focus op moeilijkheden en zijn "advocaat van de duivel" -positie in discussies over problemen zorgden ervoor dat Oppenheimer Teller en andere "probleem" -natuurkundigen naar een zijspoor leidde.

De eerste belangrijke en conceptuele stappen in de richting van de implementatie van het syntheseproject werden gezet door Teller's medewerker Stanislav Ulam. Om thermonucleaire fusie op gang te brengen, stelde Ulam voor om de thermonucleaire brandstof samen te persen voordat deze begint te verwarmen, hiervoor gebruikmakend van de factoren van de primaire splijtingsreactie, en ook om de thermonucleaire lading gescheiden te plaatsen van de primaire nucleaire component van de bom. Deze voorstellen maakten het mogelijk om de ontwikkeling van thermonucleaire wapens te vertalen naar een praktisch vlak. Op basis hiervan suggereerde Teller dat de röntgen- en gammastraling die door de primaire explosie wordt gegenereerd, voldoende energie zou kunnen overbrengen naar de secundaire component, die zich in een gemeenschappelijke schaal met de primaire component bevindt, om voldoende implosie (compressie) uit te voeren en een thermonucleaire reactie op gang te brengen. . Later bespraken Teller, zijn voor- en tegenstanders de bijdrage van Ulam aan de theorie achter dit mechanisme.

Waarvan de vernietigende kracht bij een explosie door niemand te stoppen is. Wat is de krachtigste bom ter wereld? Om deze vraag te beantwoorden, moet je de kenmerken van bepaalde bommen begrijpen.

Wat is een bom?

Kerncentrales werken volgens het principe van het vrijgeven en ketenen van kernenergie. Dit proces moet worden beheerst. De vrijgekomen energie wordt omgezet in elektriciteit. Een atoombom veroorzaakt een kettingreactie die totaal oncontroleerbaar is, en de enorme hoeveelheid energie die vrijkomt veroorzaakt monsterlijke vernietiging. Uranium en plutonium zijn niet zo onschuldige elementen van het periodiek systeem, ze leiden tot wereldwijde catastrofes.

Atoombom

Om te begrijpen wat de krachtigste atoombom ter wereld is, zullen we meer over alles leren. Waterstof en atoombommen behoren tot de kernenergie-industrie. Als je twee stukken uranium combineert, maar elk een massa heeft die lager is dan de kritische massa, dan zal deze "eenheid" de kritische massa aanzienlijk overschrijden. Elk neutron neemt deel aan een kettingreactie, omdat het de kern splitst en nog 2-3 neutronen vrijgeeft, die nieuwe vervalreacties veroorzaken.

Neutronenkracht is volledig buiten menselijke controle. In minder dan een seconde geven honderden miljarden nieuw gevormde vervalsingen niet alleen een enorme hoeveelheid energie vrij, maar worden ze ook bronnen van de sterkste straling. Deze radioactieve regen bedekt de aarde, velden, planten en alle levende wezens in een dikke laag. Als we het hebben over de rampen in Hiroshima, kunnen we zien dat 1 gram de dood van 200 duizend mensen veroorzaakte.

Werkingsprincipe en voordelen van vacuümbom

Er wordt aangenomen dat de vacuümbom, gemaakt door de nieuwste technologieën, kan concurreren met kernenergie. Het feit is dat het in plaats van TNT gebruikt gasvormige substantie, die enkele tientallen keren krachtiger is. De luchtbom met hoog rendement is de krachtigste niet-nucleaire vacuümbom ter wereld. Het kan de vijand vernietigen, maar tegelijkertijd zullen huizen en uitrusting niet worden beschadigd en zullen er geen vervalproducten zijn.

Wat is het principe van zijn werk? Onmiddellijk na het vallen van een bommenwerper vuurt een ontsteker op enige afstand van de grond af. De romp stort in en een enorme wolk verspreidt zich. Wanneer het wordt gemengd met zuurstof, begint het overal door te dringen - in huizen, bunkers, schuilplaatsen. Door de verbranding van zuurstof ontstaat overal een vacuüm. Wanneer deze bom valt, wordt een supersonische golf geproduceerd en ontstaat er een zeer hoge temperatuur.

Het verschil tussen een Amerikaanse vacuümbom en een Russische

De verschillen zijn dat deze laatste de vijand, zelfs in de bunker, kan vernietigen met behulp van een geschikte kernkop. Tijdens de explosie in de lucht valt de kernkop en raakt de grond hard, gravend tot een diepte van 30 meter. Na de explosie wordt een wolk gevormd die, in omvang toenemend, schuilplaatsen kan binnendringen en daar kan ontploffen. Amerikaanse kernkoppen daarentegen zijn gevuld met gewone TNT en vernietigen daarom gebouwen. Vacuümbom vernietigt een bepaald object, omdat het een kleinere straal heeft. Het maakt niet uit welke bom de krachtigste is - elk van hen levert een onvergelijkbare vernietigende slag die alle levende wezens treft.

H-bom

De waterstofbom is een ander verschrikkelijk kernwapen. De combinatie van uranium en plutonium levert niet alleen energie op, maar ook een temperatuur die oploopt tot een miljoen graden. Waterstofisotopen combineren zich tot heliumkernen, die een bron van kolossale energie vormen. De waterstofbom is de krachtigste - dit is een onbetwistbaar feit. Het is voldoende om je voor te stellen dat de explosie gelijk is aan de explosies van 3000 atoombommen in Hiroshima. Zowel in de VS als voormalige USSR je kunt 40 duizend bommen tellen met verschillende capaciteiten - nucleair en waterstof.

De explosie van dergelijke munitie is vergelijkbaar met de processen die worden waargenomen in de zon en de sterren. Snelle neutronen splijten met grote snelheid de uraniumgranaten van de bom zelf. Er komt niet alleen warmte vrij, maar ook radioactieve neerslag. Er zijn tot 200 isotopen. De productie van dergelijke kernwapens is goedkoper dan kernwapens en hun effect kan zo vaak als gewenst worden vergroot. Dit is de krachtigste ontplofte bom die op 12 augustus 1953 in de Sovjet-Unie werd getest.

Gevolgen van de explosie

Het resultaat van de ontploffing van de waterstofbom is drievoudig. Het allereerste dat gebeurt, is dat er een krachtige explosiegolf wordt waargenomen. Zijn kracht hangt af van de hoogte van de explosie en het type terrein, evenals de mate van transparantie van de lucht. Er kunnen zich grote vurige orkanen vormen die enkele uren niet kalmeren. En toch is het secundaire en gevaarlijkste gevolg dat de krachtigste thermonucleaire bom kan veroorzaken, radioactieve straling en langdurige besmetting van de omgeving.

Radioactief residu van de ontploffing van een waterstofbom

Tijdens de explosie bevat de vuurbal veel zeer kleine radioactieve deeltjes die in de atmosferische laag van de aarde worden opgesloten en daar lange tijd blijven. Bij contact met de grond creëert deze vuurbal gloeiend stof, bestaande uit deeltjes van verval. Eerst komt er een grote tot rust, en dan een lichtere, die zich met behulp van de wind over honderden kilometers verspreidt. Deze deeltjes zijn met het blote oog te zien, dergelijk stof is bijvoorbeeld te zien in de sneeuw. Ze leidt naar dodelijke afloop als er iemand in de buurt is. De kleinste deeltjes kunnen vele jaren in de atmosfeer blijven en zo "reizen", meerdere keren rond de hele planeet vliegen. Hun radioactieve emissie zal zwakker worden tegen de tijd dat ze uitvallen in de vorm van neerslag.

Zijn explosie is in staat om Moskou binnen enkele seconden van de aardbodem te vegen. Het stadscentrum zou gemakkelijk in de ware zin van het woord verdampen en al het andere zou in het kleinste puin kunnen veranderen. De krachtigste bom ter wereld zou New York met alle wolkenkrabbers hebben weggevaagd. Daarna zou een twintig kilometer lange gesmolten gladde krater zijn overgebleven. Met zo'n explosie zou het niet mogelijk zijn geweest om te ontsnappen door de metro af te dalen. Het hele grondgebied binnen een straal van 700 kilometer zou worden vernietigd en besmet met radioactieve deeltjes.

De explosie van de "tsaarbom" - te zijn of niet te zijn?

In de zomer van 1961 besloten wetenschappers de explosie te testen en te observeren. De krachtigste bom ter wereld zou ontploffen op een testlocatie in het uiterste noorden van Rusland. Het enorme gebied van de veelhoek beslaat het hele grondgebied van het eiland Nova Zemlya. De omvang van de nederlaag zou 1000 kilometer bedragen. De explosie had industriële centra als Vorkuta, Dudinka en Norilsk kunnen besmetten. Wetenschappers, die de omvang van de ramp hadden begrepen, namen hun hoofd op en realiseerden zich dat de test was geannuleerd.

Er was nergens op de planeet een plaats om de beroemde en ongelooflijk krachtige bom te testen, alleen Antarctica bleef over. Maar het slaagde er ook niet in om een ​​explosie uit te voeren op het ijzige continent, aangezien het gebied als internationaal wordt beschouwd en het simpelweg onrealistisch is om toestemming te krijgen voor dergelijke tests. Ik moest de lading van deze bom 2 keer verminderen. Desalniettemin werd de bom op 30 oktober 1961 op dezelfde plaats tot ontploffing gebracht - op het eiland Nova Zembla (op een hoogte van ongeveer 4 kilometer). Tijdens de explosie werd een monsterlijke enorme atoompaddestoel waargenomen, die tot 67 kilometer rees, en de schokgolf cirkelde drie keer rond de planeet. Trouwens, in het museum "Arzamas-16", in de stad Sarov, kun je tijdens een excursie een journaal van de explosie bekijken, hoewel ze zeggen dat dit spektakel niet voor angsthazen is.

Kerncentrales werken volgens het principe van het vrijgeven en ketenen van kernenergie. Dit proces moet worden beheerst. De vrijgekomen energie wordt omgezet in elektriciteit. Een atoombom veroorzaakt een kettingreactie die totaal oncontroleerbaar is, en de enorme hoeveelheid energie die vrijkomt veroorzaakt monsterlijke vernietiging. Uranium en plutonium zijn niet zo onschuldige elementen van het periodiek systeem, ze leiden tot wereldwijde catastrofes.

Om te begrijpen wat de krachtigste atoombom ter wereld is, zullen we meer over alles leren. Waterstof en atoombommen behoren tot de kernenergie-industrie. Als je twee stukken uranium combineert, maar elk een massa heeft die lager is dan de kritische massa, dan zal deze "eenheid" de kritische massa aanzienlijk overschrijden. Elk neutron neemt deel aan een kettingreactie, omdat het de kern splitst en nog 2-3 neutronen vrijgeeft, die nieuwe vervalreacties veroorzaken.

Neutronenkracht is volledig buiten menselijke controle. In minder dan een seconde geven honderden miljarden nieuw gevormde vervalsingen niet alleen een enorme hoeveelheid energie vrij, maar worden ze ook bronnen van de sterkste straling. Deze radioactieve regen bedekt de aarde, velden, planten en alle levende wezens in een dikke laag. Als we het hebben over rampen in Hiroshima, kunnen we zien dat 1 gram explosief de dood van 200 duizend mensen veroorzaakte.

Er wordt aangenomen dat een vacuümbom, gemaakt met behulp van de nieuwste technologie, kan concurreren met een nucleaire bom. Feit is dat in plaats van TNT hier een gassubstantie wordt gebruikt, die enkele tientallen keren krachtiger is. De luchtbom met hoog rendement is de krachtigste niet-nucleaire vacuümbom ter wereld. Het kan de vijand vernietigen, maar tegelijkertijd zullen huizen en uitrusting niet worden beschadigd en zullen er geen vervalproducten zijn.

Wat is het principe van zijn werk? Onmiddellijk na het vallen van een bommenwerper vuurt een ontsteker op enige afstand van de grond af. De romp stort in en een enorme wolk verspreidt zich. Wanneer het wordt gemengd met zuurstof, begint het overal door te dringen - in huizen, bunkers, schuilplaatsen. Door de verbranding van zuurstof ontstaat overal een vacuüm. Wanneer deze bom valt, wordt een supersonische golf geproduceerd en ontstaat er een zeer hoge temperatuur.

Het verschil tussen een Amerikaanse vacuümbom en een Russische

De verschillen zijn dat deze laatste de vijand, zelfs in de bunker, kan vernietigen met behulp van een geschikte kernkop. Tijdens de explosie in de lucht valt de kernkop en raakt de grond hard, gravend tot een diepte van 30 meter. Na de explosie wordt een wolk gevormd die, in omvang toenemend, schuilplaatsen kan binnendringen en daar kan ontploffen. Amerikaanse kernkoppen daarentegen zijn gevuld met gewone TNT en vernietigen daarom gebouwen. Vacuümbom vernietigt een bepaald object, omdat het een kleinere straal heeft. Het maakt niet uit welke bom de krachtigste is - elk van hen levert een onvergelijkbare vernietigende slag die alle levende wezens treft.

H-bom

De waterstofbom is een ander verschrikkelijk kernwapen. De combinatie van uranium en plutonium levert niet alleen energie op, maar ook een temperatuur die oploopt tot een miljoen graden. Waterstofisotopen combineren zich tot heliumkernen, die een bron van kolossale energie vormen. De waterstofbom is de krachtigste - dit is een onbetwistbaar feit. Het is voldoende om je voor te stellen dat de explosie gelijk is aan de explosies van 3000 atoombommen in Hiroshima. Zowel in de VS als in de voormalige USSR kan men 40.000 bommen tellen met verschillende capaciteiten - nucleair en waterstof.

De explosie van dergelijke munitie is vergelijkbaar met de processen die worden waargenomen in de zon en de sterren. Snelle neutronen splijten met grote snelheid de uraniumgranaten van de bom zelf. Er komt niet alleen warmte vrij, maar ook radioactieve neerslag. Er zijn tot 200 isotopen. De productie van dergelijke kernwapens is goedkoper dan kernwapens en hun effect kan zo vaak als gewenst worden vergroot. Dit is de krachtigste ontplofte bom die op 12 augustus 1953 in de Sovjet-Unie werd getest.

Gevolgen van de explosie

Het resultaat van de ontploffing van de waterstofbom is drievoudig. Het allereerste dat gebeurt, is dat er een krachtige explosiegolf wordt waargenomen. Zijn kracht hangt af van de hoogte van de explosie en het type terrein, evenals de mate van transparantie van de lucht. Er kunnen zich grote vurige orkanen vormen die enkele uren niet kalmeren. En toch is het secundaire en gevaarlijkste gevolg dat de krachtigste thermonucleaire bom kan veroorzaken, radioactieve straling en langdurige besmetting van de omgeving.

Radioactief residu van de ontploffing van een waterstofbom

Tijdens de explosie bevat de vuurbal veel zeer kleine radioactieve deeltjes die in de atmosferische laag van de aarde worden opgesloten en daar lange tijd blijven. Bij contact met de grond creëert deze vuurbal gloeiend stof, bestaande uit deeltjes van verval. Eerst komt er een grote tot rust, en dan een lichtere, die zich met behulp van de wind over honderden kilometers verspreidt. Deze deeltjes zijn met het blote oog te zien, dergelijk stof is bijvoorbeeld te zien in de sneeuw. Het is dodelijk als er iemand in de buurt is. De kleinste deeltjes kunnen vele jaren in de atmosfeer blijven en zo "reizen", meerdere keren rond de hele planeet vliegen. Hun radioactieve emissie zal zwakker worden tegen de tijd dat ze uitvallen in de vorm van neerslag.

In het geval van een nucleaire oorlog met een waterstofbom zullen de besmette deeltjes leiden tot de vernietiging van het leven binnen een straal van honderden kilometers van het epicentrum. Als er een superbom wordt gebruikt, wordt een gebied van enkele duizenden kilometers besmet, waardoor de aarde volledig onbewoonbaar wordt. Het blijkt dat de krachtigste bom ter wereld die door de mens is gemaakt, in staat is hele continenten te vernietigen.

Thermonucleaire bom "Kuzkin's moeder". Creatie

De AN 602-bom kreeg verschillende namen - "Tsar Bomba" en "Kuzkin's Mother". Het werd ontwikkeld in de Sovjet-Unie in 1954-1961. Het had het krachtigste explosief in het hele bestaan ​​van de mensheid. Het werk aan de creatie ervan werd gedurende meerdere jaren uitgevoerd in een zeer geheim laboratorium genaamd Arzamas-16. Een waterstofbom van 100 megaton is 10.000 keer krachtiger dan de bom die op Hiroshima is gevallen.

Zijn explosie is in staat om Moskou binnen enkele seconden van de aardbodem te vegen. Het stadscentrum zou gemakkelijk in de ware zin van het woord verdampen en al het andere zou in het kleinste puin kunnen veranderen. De krachtigste bom ter wereld zou New York met alle wolkenkrabbers hebben weggevaagd. Daarna zou een twintig kilometer lange gesmolten gladde krater zijn overgebleven. Met zo'n explosie zou het niet mogelijk zijn geweest om te ontsnappen door de metro af te dalen. Het hele grondgebied binnen een straal van 700 kilometer zou worden vernietigd en besmet met radioactieve deeltjes.

De explosie van de "tsaarbom" - te zijn of niet te zijn?

In de zomer van 1961 besloten wetenschappers de explosie te testen en te observeren. De krachtigste bom ter wereld zou ontploffen op een testlocatie in het uiterste noorden van Rusland. Het enorme gebied van de veelhoek beslaat het hele grondgebied van het eiland Nova Zemlya. De omvang van de nederlaag zou 1000 kilometer bedragen. De explosie had industriële centra als Vorkuta, Dudinka en Norilsk kunnen besmetten. Wetenschappers, die de omvang van de ramp hadden begrepen, namen hun hoofd op en realiseerden zich dat de test was geannuleerd.

Er was nergens op de planeet een plaats om de beroemde en ongelooflijk krachtige bom te testen, alleen Antarctica bleef over. Maar het slaagde er ook niet in om een ​​explosie uit te voeren op het ijzige continent, aangezien het gebied als internationaal wordt beschouwd en het simpelweg onrealistisch is om toestemming te krijgen voor dergelijke tests. Ik moest de lading van deze bom 2 keer verminderen. Desalniettemin werd de bom op 30 oktober 1961 op dezelfde plaats tot ontploffing gebracht - op het eiland Nova Zembla (op een hoogte van ongeveer 4 kilometer). Tijdens de explosie werd een monsterlijke enorme atoompaddestoel waargenomen, die tot 67 kilometer rees, en de schokgolf cirkelde drie keer rond de planeet. Trouwens, in het museum "Arzamas-16", in de stad Sarov, kun je tijdens een excursie een journaal van de explosie bekijken, hoewel ze zeggen dat dit spektakel niet voor angsthazen is.

Veel van onze lezers associëren de waterstofbom met de atoombom, alleen veel krachtiger. In feite is dit een fundamenteel nieuw wapen dat onevenredig grote intellectuele inspanningen vergde voor zijn creatie en werkt op fundamenteel verschillende fysieke principes.

"Puf"

moderne bom

Het enige dat de atoombom en de waterstofbom gemeen hebben, is dat beide de kolossale energie vrijmaken die verborgen zit in de atoomkern. Dat kan op twee manieren: zware kernen, zoals uranium of plutonium, splitsen in lichtere (splijtingsreactie) of de lichtste waterstofisotopen laten fuseren (fusiereactie). Als resultaat van beide reacties is de massa van het resulterende materiaal altijd kleiner dan de massa van de oorspronkelijke atomen. Maar de massa kan niet spoorloos verdwijnen - ze verandert in energie volgens de beroemde formule van Einstein E=mc2.

Een bom

Om een ​​atoombom te maken, is een noodzakelijke en voldoende voorwaarde om splijtbaar materiaal in voldoende hoeveelheden te verkrijgen. Het werk is nogal arbeidsintensief, maar niet erg intellectueel, en staat dichter bij de mijnindustrie dan bij de hoge wetenschap. De belangrijkste middelen bij het maken van dergelijke wapens gaan naar de bouw van gigantische uraniummijnen en verrijkingsfabrieken. Het bewijs van de eenvoud van het apparaat is het feit dat er niet eens een maand verstreek tussen het verkrijgen van het plutonium dat nodig was voor de eerste bom en de eerste Sovjet-atoomexplosie.

Laten we ons kort herinneren aan het werkingsprincipe van zo'n bom, bekend uit de cursus natuurkunde op school. Het is gebaseerd op de eigenschap van uranium en sommige transuraniumelementen, zoals plutonium, om tijdens het verval meer dan één neutron vrij te geven. Deze elementen kunnen zowel spontaan als onder invloed van andere neutronen vervallen.

Het vrijgekomen neutron kan het radioactieve materiaal verlaten, of het kan botsen met een ander atoom, waardoor een nieuwe splijtingsreactie ontstaat. Wanneer een bepaalde concentratie van een stof (kritische massa) wordt overschreden, begint het aantal pasgeboren neutronen dat verdere splijting van de atoomkern veroorzaakt het aantal rottende kernen te overschrijden. Het aantal rottende atomen begint te groeien als een lawine, waardoor nieuwe neutronen ontstaan, dat wil zeggen dat er een kettingreactie plaatsvindt. Voor uranium-235 is de kritische massa ongeveer 50 kg, voor plutonium-239 5,6 kg. Dat wil zeggen, een plutoniumbal die iets minder dan 5,6 kg weegt, is slechts een warm stuk metaal en er bestaat slechts een paar nanoseconden iets meer massa.

Eigenlijk is de werking van de bom eenvoudig: we nemen twee halve bollen uranium of plutonium, elk iets minder dan de kritische massa, plaatsen ze op een afstand van 45 cm, bedekken ze met explosieven en exploderen. Uranium of plutonium wordt gesinterd tot een stuk superkritische massa en een kernreactie begint. Alle. Er is een andere manier om een ​​kernreactie te starten - een stuk plutonium samenpersen met een krachtige explosie: de afstand tussen de atomen zal afnemen en de reactie zal beginnen met een lagere kritische massa. Alle moderne atoomontstekers werken volgens dit principe.

De problemen van de atoombom beginnen vanaf het moment dat we de kracht van de explosie willen vergroten. Een simpele toename van splijtbaar materiaal is onmisbaar - zodra de massa een kritieke massa bereikt, ontploft het. Er werden verschillende ingenieuze plannen bedacht om bijvoorbeeld een bom niet uit twee delen te maken, maar uit vele, waardoor de bom begon te lijken op een gestripte sinaasappel, en hem vervolgens met één explosie tot één stuk samen te voegen, maar toch met een kracht van meer dan 100 kiloton werden de problemen onoverkomelijk.

h-bom

Maar de brandstof voor kernfusie heeft geen kritische massa. Hier is de zon, gevuld met thermonucleaire brandstof, die boven ons hangt, er zitten al miljarden in jaren gaan voorbij thermonucleaire reactie - en er ontploft niets. Bovendien komt bij de fusiereactie van bijvoorbeeld deuterium en tritium (zware en superzware isotoop van waterstof) 4,2 keer meer energie vrij dan wanneer dezelfde massa uranium-235 wordt verbrand.

De vervaardiging van de atoombom was meer experimenteel dan theoretisch. De creatie van een waterstofbom vereiste de opkomst van volledig nieuwe fysische disciplines: de fysica van plasma op hoge temperatuur en superhoge drukken. Voordat we begonnen met het ontwerpen van een bom, was het nodig om de aard van de verschijnselen die alleen in de kern van sterren voorkomen, grondig te begrijpen. Hier konden geen experimenten helpen - alleen theoretische natuurkunde en hogere wiskunde waren de instrumenten van onderzoekers. Het is geen toeval dat een gigantische rol in de ontwikkeling van thermonucleaire wapens juist toebehoort aan wiskundigen: Ulam, Tikhonov, Samarsky, enz.

klassieke topper

Tegen het einde van 1945 stelde Edward Teller het eerste waterstofbomontwerp voor, de "klassieke super" genoemd. Om de monsterlijke druk en temperatuur te creëren die nodig was om de fusiereactie te starten, moest het een conventionele atoombom gebruiken. De "klassieke super" zelf was een lange cilinder gevuld met deuterium. Er was ook een tussenliggende "ontstekingskamer" met een deuterium-tritiummengsel - de synthesereactie van deuterium en tritium begint bij een lagere druk. Naar analogie met een vuur moest deuterium de rol spelen van brandhout, een mengsel van deuterium en tritium - een glas benzine en een atoombom - lucifers. Zo'n schema werd een "pijp" genoemd - een soort sigaar met aan het ene uiteinde een atoomaansteker. Volgens hetzelfde schema begonnen Sovjetfysici een waterstofbom te ontwikkelen.

De wiskundige Stanislav Ulam bewees Teller echter met een gewone rekenliniaal dat het optreden van een fusiereactie van zuiver deuterium in een "super" nauwelijks mogelijk is, en dat het mengsel zo'n hoeveelheid tritium zou vereisen dat het voor de productie ervan nodig zou zijn om de productie van plutonium voor wapens in de Verenigde Staten praktisch te bevriezen.

Suiker bladerdeeg

Halverwege 1946 stelde Teller een ander plan voor de waterstofbom voor: de "wekker". Het bestond uit afwisselende bolvormige lagen van uranium, deuterium en tritium. Tijdens een nucleaire explosie van de centrale lading plutonium werden de nodige druk en temperatuur gecreëerd om een ​​thermonucleaire reactie in andere lagen van de bom op gang te brengen. Voor de "wekker" was echter een krachtige atomaire initiator vereist, en de Verenigde Staten (en inderdaad de USSR) ondervonden problemen met de productie van uranium en plutonium voor wapens.

In de herfst van 1948 bedacht Andrei Sacharov een soortgelijk plan. In de Sovjet-Unie heette het ontwerp "sloika". Voor de USSR, die niet genoeg tijd had om uranium-235 en plutonium-239 voor wapens te produceren, was de Sacharov-bladerdeeg een wondermiddel. En dat is waarom.

In een gewone atoombom is natuurlijk uranium-238 niet alleen nutteloos (de energie van neutronen tijdens het verval is niet voldoende om kernsplijting op gang te brengen), maar ook schadelijk, omdat het gretig secundaire neutronen absorbeert, waardoor de kettingreactie wordt vertraagd. Daarom is uranium voor wapens 90% uranium-235 isotoop. De neutronen die het resultaat zijn van thermonucleaire fusie zijn echter 10 keer energieker dan splijtingsneutronen, en natuurlijk uranium-238 bestraald met dergelijke neutronen begint uitstekend te splijten. De nieuwe bom maakte het mogelijk om uranium-238 als explosief te gebruiken, dat voorheen als afvalproduct werd beschouwd.

Het hoogtepunt van de Sacharov-puff was ook het gebruik van een kristallijne substantie met wit licht, lithiumdeutride 6LiD, in plaats van het acuut tekortschietende tritium.

Zoals hierboven vermeld, ontbrandt een mengsel van deuterium en tritium veel gemakkelijker dan puur deuterium. Hier houden echter de voordelen van tritium op en blijven alleen de nadelen over: in de normale toestand is tritium een ​​gas dat opslagproblemen veroorzaakt; tritium is radioactief en verandert tijdens het verval in stabiel helium-3, dat actief de broodnodige snelle neutronen verslindt, wat de houdbaarheid van de bom beperkt tot een paar maanden.

Het niet-radioactieve lithiumdeutride verandert bij bestraling met langzame splijtingsneutronen - de gevolgen van de explosie van een atoomontsteker - in tritium. Zo produceert de straling van de primaire atoomexplosie in een oogwenk voldoende tritium voor een verdere thermonucleaire reactie, en deuterium is vanaf het allereerste begin aanwezig in lithiumdeuterium.

Het was zo'n bom, RDS-6's, die op 12 augustus 1953 met succes werd getest op de toren van het testterrein van Semipalatinsk. De kracht van de explosie was 400 kiloton, en de geschillen zijn nog niet gestopt of het een echte thermonucleaire explosie was of een superkrachtige atoomexplosie. De reactie van thermonucleaire fusie in de Sacharov-bladerdeeg was inderdaad goed voor niet meer dan 20% totale kracht aanval. De belangrijkste bijdrage aan de explosie werd geleverd door de vervalreactie van uranium-238 bestraald met snelle neutronen, waardoor de RDS-6's het tijdperk van de zogenaamde "vuile" bommen inluidden.

Feit is dat de belangrijkste radioactieve besmetting alleen de vervalproducten zijn (in het bijzonder strontium-90 en cesium-137). In wezen was de "sloika" van Sacharov een gigantische atoombom, slechts in geringe mate versterkt door een thermonucleaire reactie. Het is geen toeval dat slechts één explosie van de "sloika" 82% strontium-90 en 75% cesium-137 produceerde, die gedurende de hele geschiedenis van het bestaan ​​​​van de testlocatie van Semipalatinsk in de atmosfeer terechtkwamen.

amerikaanse bommen

Het waren echter de Amerikanen die de eerste waterstofbom tot ontploffing brachten. Op 1 november 1952 werd het Mike-fusie-apparaat met een opbrengst van 10 megaton met succes getest op het Elugelab-atol in de Stille Oceaan. Je kunt een Amerikaans apparaat van 74 ton een bom noemen met grote moeite. "Mike" was een omvangrijk apparaat ter grootte van huis met twee verdiepingen, gevuld met vloeibaar deuterium bij een temperatuur dicht bij het absolute nulpunt (de Sacharov "puff" was een volledig transporteerbaar product). Het hoogtepunt van "Mike" was echter niet de grootte, maar het ingenieuze principe van het comprimeren van thermonucleaire explosieven.

Bedenk dat het belangrijkste idee van de waterstofbom is om voorwaarden te creëren voor fusie (superhoge druk en temperatuur) door middel van een nucleaire explosie. In het bladerdeegschema bevindt de nucleaire lading zich in het midden en daarom drukt het het deuterium niet zozeer samen, maar verspreidt het het naar buiten - een toename van de hoeveelheid thermonucleair explosief leidt niet tot een toename van het vermogen - het doet het gewoon niet tijd hebben om te ontploffen. Dit is precies wat de maximale kracht van dit plan beperkt - 's werelds krachtigste "puff" Orange Herald, opgeblazen door de Britten op 31 mei 1957, gaf slechts 720 kiloton.

Het zou ideaal zijn als de atoomontsteker binnenin zou kunnen exploderen, waardoor thermonucleaire explosieven zouden worden samengeperst. Maar hoe doe je dat? Edward Teller kwam met een briljant idee: thermonucleaire brandstof niet comprimeren door mechanische energie en neutronenflux, maar door straling van de primaire atoomontsteker.

In het nieuwe ontwerp van Teller bevond het initiërende atoomknooppunt zich op afstand van het thermonucleaire blok. Toen de atoomlading werd afgevuurd, overtrof de röntgenstraling de schokgolf en verspreidde zich langs de wanden van het cilindrische lichaam, verdampte en veranderde de polyethyleen binnenbekleding van het bomlichaam in plasma. Het plasma straalde op zijn beurt zachtere röntgenstralen uit, die werden geabsorbeerd door de buitenste lagen van de binnenste uranium-238 "pusher" -cilinder. De lagen begonnen explosief te verdampen (dit fenomeen wordt ablatie genoemd). Gloeiend uraniumplasma kan worden vergeleken met de stralen van een superkrachtige raketmotor, waarvan de stuwkracht met deuterium in de cilinder wordt geleid. De uraniumcilinder stortte in, de druk en temperatuur van deuterium bereikten een kritiek niveau. Dezelfde druk comprimeerde de centrale plutoniumbuis tot een kritieke massa en deze ontplofte. De explosie van de plutoniumlont drukte van binnenuit tegen het deuterium, waardoor het thermonucleaire explosief, dat ontplofte, extra werd samengedrukt en verhit. De intense neutronenflux splijt de uranium-238-kernen in de duwer, waardoor een secundaire vervalreactie ontstaat. Dit alles had tijd om te gebeuren voordat de explosiegolf van de primaire nucleaire explosie de thermonucleaire eenheid bereikte. De berekening van al deze gebeurtenissen die in miljardsten van een seconde plaatsvinden, vereiste de inspanning van de geest van de sterkste wiskundigen ter wereld. De makers van "Mike" ervoeren geen afschuw van de explosie van 10 megaton, maar onbeschrijfelijk genot - ze slaagden er niet alleen in de processen te begrijpen die in de echte wereld alleen in de kernen van sterren plaatsvinden, maar testten ook experimenteel hun theorieën door hun kleine ster op aarde.

Bravo

De Amerikanen presteerden beter dan de Russen wat betreft de schoonheid van hun ontwerp, maar slaagden er niet in hun apparaat compact te maken: ze gebruikten onderkoeld vloeibaar deuterium in plaats van Sacharovs lithiumdeutride in poedervorm. In Los Alamos reageerden ze met enige afgunst op de Sacharov-puff: “in plaats van een enorme koe met een emmer rauwe melk gebruiken de Russen een pak melkpoeder.” Beide partijen slaagden er echter niet in geheimen voor elkaar te verbergen. Op 1 maart 1954 testten de Amerikanen in de buurt van het Bikini-atol de Bravo-bom van 15 megaton op lithiumdeutride, en op 22 november 1955 explodeerde de eerste Sovjet tweetraps thermonucleaire bom RDS-37 met een capaciteit van 1,7 megaton. de testsite van Semipalatinsk, waarbij bijna de helft van de testsite werd gesloopt. Sindsdien heeft het ontwerp van de thermonucleaire bom kleine wijzigingen ondergaan (er verscheen bijvoorbeeld een uraniumschild tussen de initiërende bom en de hoofdlading) en is het canoniek geworden. En in de wereld zijn er niet meer zulke grootschalige mysteries van de natuur, die door zo'n spectaculair experiment zouden kunnen worden opgelost. Is dat de geboorte van een supernova.