У світі є чимало різних політичних клубів. Велика, тепер уже, сімка, Велика двадцятка, БРІКС, ШОС, НАТО, Євросоюз певною мірою. Однак жоден із цих клубів не може похвалитися унікальною функцією – здатністю знищити світ таким, яким ми його знаємо. Подібними можливостями має «ядерний клуб».

На сьогоднішній день існує 9 країн, які мають ядерну зброю:

• Росія;
• Великобританія;
• Франція;
• Індія
• Пакистан;
• Ізраїль;
• КНДР.

Країни збудовані в міру появи у них арсеналу ядерної зброї. Якби список було збудовано за кількістю боєголовок, то Росія опинилася б на першому місці з її 8000 одиницями, 1600 з яких можна запускати хоч зараз. Штати відстають лише на 700 одиниць, але «під рукою» у них на 320 зарядів більше. «Ядерний клуб» — поняття суто умовне, жодного клубу насправді немає. Між країнами є низка угод щодо нерозповсюдження та скорочення запасів ядерної зброї.

Перші випробування атомної бомби, як відомо, зробила США ще 1945 року. Ця зброя була випробувана в «польових» умовах Другої Світової на жителях японських міст Хіросіма та Нагасакі. Вони діють за принципом поділу. Під час вибуху запускається ланцюгова реакція, яка провокує поділ ядер на два, із супутнім вивільненням енергії. Для цієї реакції в основному використовують уран та плутоній. З цими елементами пов'язані наші уявлення про те, з чого робляться ядерні бомби. Так як у природі уран зустрічається лише у вигляді суміші трьох ізотопів, з яких лише один здатний підтримувати подібну реакцію, необхідно збагачувати уран. Альтернативою є плутоній-239, який не зустрічається у природі, і його потрібно виготовляти з урану.

Якщо в урановій бомбі йде реакція поділу, то у водневій реакція злиття - у цьому суть того, чим відрізняється воднева бомбавід атомної. Всі ми знаємо, що сонце дає нам світло, тепло і можна сказати життя. Ті самі процеси, що відбуваються на сонці, можуть легко знищувати міста і країни. Вибух водневої бомби народжений реакцією синтезу легких ядер, так званого термоядерного синтезу. Це «диво» можливе завдяки ізотопам водню – дейтерію та тритію. Саме тому бомба і називається водневою. Також можна побачити назву « термоядерна бомба», за реакцією, що лежить в основі цієї зброї.

Після того, як світ побачив руйнівну силу ядерної зброї, у серпні 1945 року СРСР розпочав гонку, яка тривала до моменту її розпаду. США першими створили, випробували і застосували ядерну зброю, першими зробили підрив водневої бомби, але з приводу СРСР можна записати перше виготовлення компактної водневої бомби, яку можна доставити противнику звичайному Ту-16. Перша бомба США була розміром з триповерховий будинок, від водневої бомби такого розміру мало толку. Поради отримали таку зброю вже в 1952, тоді як першу «адекватну» бомбу Штатів було використано лише в 1954. Якщо озирнутися назад і проаналізувати вибухи в Нагасакі та Хіросімі, то можна дійти висновку, що вони не були такими вже потужними . Дві бомби в сумі зруйнували обидва міста та вбили за різними даними до 220 000 людей. Килимові бомбардування Токіо в день могли забирати життя 150-200 000 чоловік і без будь-якої ядерної зброї. Це пов'язано з малою потужністю перших бомб — лише кілька десятків кілотон у тротиловому еквіваленті. Водневі бомби випробовували з прицілом на подолання 1 мегатонни і більше.

Перша Радянська бомба була випробувана із заявкою на 3 Мт, але в результаті випробовували 1.6 Мт.

Найпотужніша воднева бомба була випробувана Радами у 1961 році. Її потужність досягла 58-75 Мт, при заявлених 51 Мт. «Цар» кинув світ у легкий шок, у прямому значенні. Ударна хвиля обійшла планету тричі. На полігоні (Нова Земля) не залишилося жодного височини, вибух було чути з відривом 800км. Вогненна куля досягла діаметра майже 5км, «гриб» виріс на 67км, а діаметр його шапки становив майже 100км. Наслідки такого вибуху в великому містіважко уявити. На думку багатьох експертів, саме випробування водневої бомби такої потужності (Штати мали на той момент бомби вчетверо менше за силою) стало першим кроком до підписання різних договорів щодо заборони ядерної зброї, її випробування та скорочення виробництва. Світ уперше задумався про власну безпеку, яка справді стояла під загрозою.

Як було сказано раніше, принцип дії водневої бомби ґрунтується на реакції синтезу. Термоядерний синтез - це процес злиття двох ядер в одне, з утворенням третього елемента, виділенням четвертого та енергії. Сили, що відштовхують ядра, є колосальними, тому для того, щоб атоми зблизилися досить близько для злиття, температура повинна бути просто величезною. Вчені вже котрий століття ламають голову над холодним термоядерним синтезом, намагаються скинути температуру синтезу до кімнатної, в ідеалі. І тут людству відкриється доступом до енергії майбутнього. Що ж до термоядерної реакції нині, то для її запуску, як і раніше, потрібно запалювати мініатюрне сонце тут на Землі — зазвичай у бомбах використовують урановий або плутонієвий заряд для старту синтезу.

Крім наведених вище наслідків від використання бомби в десятки мегатонн, воднева бомба, як і будь-яка ядерна зброя, має ряд наслідків від застосування. Деякі люди схильні вважати, що воднева бомба — «чистіша зброя», ніж звичайна бомба. Можливо, це пов'язано із назвою. Люди чують слово «водо» і думають, що це якось пов'язане з водою та воднем, а отже наслідки не такі плачевні. Насправді це звичайно не так, адже дія водневої бомби ґрунтується на вкрай радіоактивних речовинах. Теоретично можливо зробити бомбу без уранового заряду, але це недоцільно через складність процесу, тому чисту реакцію синтезу «розбавляють» ураном, збільшення потужності. У цьому кількість радіоактивних опадів зростає до 1000%. Все, що потрапляє в вогненну кулю, буде знищено, зона в радіусі поразки стане безлюдною для людей на десятиліття. Радіоактивні опади можуть завдати шкоди здоров'ю людей у ​​сотнях та тисячах кілометрів. Конкретні цифри, площу зараження можна розрахувати, знаючи силу заряду.

Проте руйнація міст — не найстрашніше, що може статися «завдяки» зброї масового знищення. Після ядерної війни світ не буде повністю знищено. На планеті залишаться тисячі великих міст, мільярди людей і лише невеликий відсоток територій втратить свій статус «придатний для життя». У довгостроковій перспективі весь світ опиниться під загрозою через так звану «ядерну зиму». Підрив ядерного арсеналу «клубу» може спровокувати викид в атмосферу достатньої кількості речовини (пилу, сажі, диму), щоб «зменшити» яскравість сонця. Пелена, яка може рознестись по всій планеті, знищить урожаї на кілька років уперед, провокуючи голод та неминуче скорочення населення. В історії вже був «рік без літа», після великого виверження вулкана в 1816 році, тому ядерна зима виглядає більш ніж реально. Знову ж таки залежно від того, як протікатиме війна, ми можемо отримати такі види глобальної зміни клімату:

• похолодання на 1 градус, пройде непомітно;
• ядерна осінь – похолодання на 2-4 градуси, можливі неврожаї та посилення утворення ураганів;
• аналог "року без літа" - коли температура впала значно, на кілька градусів на рік;
• малий льодовиковий період – температура може впасти на 30 – 40 градусів на значний час, супроводжуватиметься депопуляцією низки північних зон та неврожаями;
• льодовиковий період – розвиток малого льодовикового періоду, коли відбиття сонячних променів від поверхні може досягти певної критичної позначки і температура продовжить падати, відмінність лише в температурі;
• Необоротне похолодання – це дуже сумний варіант льодовикового періоду, який під впливом багатьох чинників перетворить Землю на нову планету.

Теорія ядерної зими постійно критикується, її наслідки виглядають трохи роздутими. Однак не варто сумніватися в її неминучому наступі за будь-якого глобального конфлікту із застосуванням водневих бомб.

Холодна війна давно позаду, і тому ядерну істерію можна побачити хіба що у старих голлівудських фільмах та на обкладинках раритетних журналів та коміксів. Незважаючи на це, ми можемо перебувати на порозі, хоч і не великого, але серйозного ядерного конфлікту. Все це завдяки любителю ракет та герою боротьби з імперіалістичними замашками США – Кім Чен Ыну. Воднева бомба КНДР — об'єкт поки що гіпотетичний, про її існування говорять лише непрямі докази. Звичайно, уряд Північної Кореїпостійно повідомляє про те, що їм вдалося виготовити нові бомби, поки живих ніхто не бачив. Природно Штати та їхні союзники – Японія та Південна Корея, трохи стурбовані наявністю, нехай навіть і гіпотетичною, подібної зброї у КНДР. Реалії такі, що на даний момент КНДР не має технологій для успішної атаки на США, про яку вони щороку заявляють на весь світ. Навіть атака на сусідні Японію чи Південь можуть бути не дуже успішними, якщо взагалі відбудуться, але з кожним роком небезпека виникнення нового конфлікту на корейському півострові зростає.

Атомна бомба та воднева бомби є потужною зброєю, яка використовує ядерні реакції як джерело вибухової енергії. Вчені вперше розробили технологію ядерної зброї під час Другої світової війни.

Атомні бомби у реальній війні використовувалися лише двічі, і обидва рази Сполученими Штатами проти Японії наприкінці Другої світової війни. Після війни був період поширення ядерної зброї, а під час « холодної війни» Сполучені Штати та Радянський Союз боролися за панування у глобальній гонці ядерних озброєнь.

Що таке воднева бомба, як вона влаштована, принцип дії термоядерного заряду і коли проведено перші випробування в СРСР написано нижче.

Як влаштовано атомну бомбу

Після того, як у Берліні, 1938 року, німецькі фізики Отто Хан, Ліза Мейтнер і Фріц Штрассман відкрили явище ядерного поділу, з'явилася можливість створення зброї надзвичайної потужності.

Коли атом радіоактивного матеріалу розщеплюється більш легкі атоми, відбувається раптове, потужне вивільнення енергії.

Відкриття ядерного поділу відкрило можливість використання ядерних технологій, включаючи зброю.

Атомна бомба - зброя, яка отримує свою вибухову енергію тільки від реакції розподілу.

Принцип дії водневої бомби або термоядерного заряду засновані на комбінації ядерного поділу та ядерного синтезу.

Ядерний синтез — ще один тип реакції, у якому легші атоми поєднуються для вивільнення енергії. Наприклад, в результаті реакції ядерного синтезу з атомів дейтерію та тритію утворюється атом гелію з вивільненням енергії.

Проект «Манхеттен»

Проект "Манхеттен" - кодова назва американського проекту з розробки практичної атомної бомби під час Другої світової війни. Проект «Манхеттен» розпочато як відповідь зусиллям німецьких учених, які працювали над зброєю, що використовує ядерну технологію, з 1930-х років.

28 грудня 1942 року президент Франклін Рузвельт санкціонував створення Манхеттенського проекту для об'єднання різних науковців та військових посадових осіб, які працюють над ядерними дослідженнями.

Більшість роботи було виконано в Лос-Аламосі, штат Нью-Мексико, під керівництвом фізика-теоретика Дж. Роберта Оппенгеймера.

16 липня 1945 року у віддаленому пустельному місці неподалік Аламогордо, штат Нью-Мексико, перша атомна бомба, еквівалентна за потужністю 20 кілотоннам тротилу, була успішно випробувана. Вибух водневої бомби створив величезну грибоподібну хмару заввишки близько 150 метрів і відкрив атомний вік.

Єдине фото першого у світі атомного вибуху, зроблене американським фізиком Джеком Аебі

Малюк та Товстун

Вчені з Лос-Аламосу розробили два різні типи атомних бомб до 1945 року — проект на основі урану під назвою «Малюк» та зброю на основі плутонію під назвою «Товстун».

У той час як війна в Європі закінчилася у квітні, бойові дії в Тихоокеанському регіоні продовжувалися між японськими військами та військами США.

Наприкінці липня президент Гаррі Трумен закликав до капітуляції Японії у Потсдамській декларації. Декларація обіцяла «швидке та повне знищення», якби Японія не здалася.

6 серпня 1945 року Сполучені Штати скинули свою першу атомну бомбу з бомбардувальника B-29 під назвою «Енола Гей» у японському місті Хіросіма.

Вибух «Малюка» відповідав 13 кілотоннам у тротиловому еквіваленті, зрівняв із землею п'ять квадратних миль міста та миттєво вбив 80 000 людей. Десятки тисяч людей пізніше помруть від радіаційного опромінення.

Японці продовжували боротися, і Сполучені Штати скинули другу атомну бомбу за три дні у місті Нагасакі. Вибух «Товстуна» вбив близько 40 000 людей.

Посилаючись на руйнівну силу «нової та найжорстокішої бомби», японський імператор Хірохіто оголосив про капітуляцію своєї країни 15 серпня, закінчивши Другу світову війну.

Холодна війна

У повоєнні роки Сполучені Штати були єдиною країною з ядерною зброєю. Спочатку у СРСР не вистачало наукових напрацювань та сировини для створення ядерних боєголовок.

Але завдяки зусиллям радянських учених, даним розвідки та виявленим регіональним джерелам урану в Східній Європі, 29 серпня 1949 року СРСР випробував свою першу ядерну бомбу. Улаштування водневої бомби розроблено академіком Сахаровим.

Від атомної зброї до термоядерної

Сполучені Штати відповіли в 1950 році запуском програми розробки більш досконалої термоядерної зброї. Почалися перегони озброєнь «холодної війни», а ядерні випробування та дослідження стали широкомасштабними цілями для кількох країн, особливо для Сполучених Штатів та Радянського Союзу.

цього року, США провели вибух термоядерної бомби потужністю 10 мегатонн у тротиловому еквіваленті

1955 рік - СРСР відповів своїм першим термоядерним випробуванням - всього лише 1,6 мегатонн. Але головні успіхи радянського ВПК були попереду. Тільки 1958 року СРСР випробував 36 ядерних бомб різного класу. Але ніщо з того, що випробував Радянський Союз, не зрівняється з Царем — бомбою.

Випробування та перший врив водневої бомби в СРСР

Вранці 30 жовтня 1961 року радянський бомбардувальник Ту-95 злетів з аеродрому Оленя на Кольському півостровіна крайній півночіРосії.

Літак був спеціально зміненою версією, яка з'явилася в експлуатації кілька років тому — величезний чотиримоторний монстр, якому доручено носити радянський ядерний арсенал.

Модифікована версія ТУ-95 «Ведмідь» спеціально підготовлена ​​для першого випробування водневої Цар-бомби в СРСР.

Ту-95 ніс під собою величезну 58-мегатонну бомбу, пристрій занадто великий, щоб умістити всередині бомбового відсіку літака, де такі боєприпаси зазвичай перевозилися. Бомба довжиною 8 м мала діаметр близько 2,6 м і важила понад 27 тонн і в історії залишилася з ім'ям Цар-бомба - Tsar Bomba.

Цар-бомба була звичайної ядерної бомбою. Це був результат напружених зусиль вчених СРСР створити найпотужнішу ядерну зброю.

Туполєв досяг своєї цільової точки — Нова Земля, малонаселений архіпелаг у Баренцевому морі над замерзлими північними краями СРСР.

Цар Бомба вибухнула об 11:32 за київським часом. Результати випробування водневої бомби в СРСР продемонстрували весь букет факторів даного виду зброї. Перш, ніж відповісти на питання, що потужніша, атомна або воднева бомба, слід знати, що потужність останньої їх вимірюється мегатоннами, а в атомних - кілотоннами.

Світлове випромінювання

Миттєво бомба створила вогненну кулю шириною сім кілометрів. Вогненна куля пульсувала від сили власної ударної хвилі. Спалах можна було побачити за тисячі кілометрів — на Алясці, Сибіру та Північній Європі.

Ударна хвиля

Наслідки вибуху водневої бомби в Новій Землі були катастрофічними. У селі Північний, приблизно за 55 км від Ground Zero, усі будинки були повністю зруйновані. Повідомлялося, що на радянській території за сотні кілометрів від зони вибуху було пошкоджено все — руйнувалися будинки, падали дахи, ушкоджувалися двері, руйнувалися вікна.

Радіус дії водневої бомби кілька сотень кілометрів.

Залежно від потужності заряду та вражаючих факторів.

Датчики реєстрували вибухову хвилю, що обернулася навколо Землі не один раз, не двічі, а тричі. Звукову хвилю зафіксували біля острова Діксон на відстані близько 800 км.

Електромагнітний імпульс

Більше години було порушено радіозв'язок у всій Арктиці.

Проникаюча радіація

Отримав дозу радіації екіпаж.

Радіоактивне зараження місцевості

Вибух Цар-бомби на Новій Землі виявився напрочуд «чистим». Випробувачі прибули до точки вибуху за дві години. Рівень радіації в цьому місці не становив великої небезпеки - не більше 1 мР/годину в радіусі всього 2-3 км. Причинами були особливості конструкції бомби та виконання вибуху на досить великій відстані від поверхні.

Теплове випромінювання

Незважаючи на те, що літак-носій, покритий особливою світло-і тепловідбивною фарбою, у момент підриву бомби пішов на відстань 45 км, він повернувся на базу зі значними термічними пошкодженнями обшивки. У незахищеної людини випромінювання викликало б опіки третього ступеня на відстані до 100 км.

	Гриб після вибуху видно на відстані 160 км, діаметр хмари в момент зйомки – 56 км.
	Спалах від вибуху Цар-бомби, близько 8 км у діаметрі

Принцип дії водневої бомби

Влаштування водневої бомби.

Первинний ступінь виконує роль вмикача – тригера. Реакція поділу плутонію в тригері ініціює термоядерну реакцію синтезу у вторинному ступені, коли температура всередині бомби миттєво досягає 300 мільйонів °С. Відбувається термоядерний вибух. Перше випробування водневої бомби шокувало світову спільноту своєю руйнівною силою.

Відео вибуху на ядерному полігоні

August 21st, 2015

Цар-бомба - це прізвисько водневої бомби АН602, випробування якої було проведено в Радянському Союзі 1961 року. Ця бомба була найпотужнішою з усіх колись підірваних. Її потужність була така, що спалах від вибуху було видно за 1000 км, а ядерний гриб піднявся майже на 70 км.

Цар-бомба була водневою бомбою. Її створили у лабораторії Курчатова. Потужність бомби була така, що її вистачило б на 3800 Хіросим.

Давайте згадаємо історію її створення…

На початку «атомного століття» Сполучені Штати та Радянський Союз вступили в гонку не лише за кількістю атомних бомб, а й за їхньою потужністю.

СРСР, який обзавівся атомним зброєю пізніше конкурента, прагнув вирівняти становище рахунок створення досконаліших і потужніших пристроїв.

Розробку термоядерного пристрою за кодовою назвою «Іван» було розпочато в середині 1950-х років групою фізиків під керівництвом академіка Курчатова. До групи, що займалася цим проектом, входили Андрій Сахаров, Віктор Адамський, Юрій Бабаєв, Юрій Трунов та Юрій Смирнов.

У ході досліджень учені також намагалися намацати межі максимальної потужності термоядерного вибухового пристрою.

Теоретична можливість отримання енергії шляхом термоядерного синтезу була відома ще до Другої світової війни, але саме війна та подальша гонка озброєнь поставили питання про створення технічного пристрою для практичного створення цієї реакції. Відомо, що в Німеччині в 1944 році велися роботи з ініціювання термоядерного синтезу шляхом стиснення ядерного палива з використанням зарядів звичайної вибухової речовини - але вони не мали успіху, оскільки не вдалося отримати необхідних температур і тиску. США та СРСР вели розробки термоядерної зброї починаючи з 40-х років, практично одночасно випробувавши перші термоядерні пристрої на початку 50-х. У 1952 році на атоле Еніветок США здійснили вибух заряду потужністю 10,4 мегатонни (що в 450 разів більше за потужність бомби, скинутої на Нагасакі), а в 1953 році в СРСР було випробувано пристрій потужністю 400 кілотонн.

Конструкції перших термоядерних пристроїв були погано пристосовані реального бойового використання. Наприклад, пристрій, випробуваний США в 1952 році, був наземною спорудою висотою з 2-поверховий будинок і вагою понад 80 тонн. Рідке термоядерне пальне зберігалося за допомогою величезної холодильної установки. Тому надалі серійне виробництво термоядерної зброї здійснювалося з використанням твердого палива- Дейтерида літію-6. В 1954 США випробували пристрій на його основі на атоле Бікіні, а в 1955 на Семипалатинському полігоні була випробувана нова радянська термоядерна бомба. 1957 року випробування водневої бомби провели у Великій Британії.

Проектні дослідження тривали протягом кількох років, а фінальний етап розробки «виробу 602» припав на 1961 рік і зайняв 112 днів.

Бомба АН602 мала триступінчасту конструкцію: ядерний заряд першого ступеня (розрахунковий внесок у потужність вибуху – 1,5 мегатонни) запускав термоядерну реакцію у другому ступені (внесок у потужність вибуху – 50 мегатонн), а вона, у свою чергу, ініціювала так звану ядер реакцію Джекілла-Хайда» (розподіл ядер у блоках урану-238 під дією швидких нейтронів, що утворюються в результаті реакції термоядерного синтезу) в третьому ступені (ще 50 мегатон потужності), так що загальна розрахункова потужність АН602 становила 101,5 мега.

Однак початковий варіант був відхилений, оскільки в такому вигляді вибух бомби викликав би надзвичайно потужне радіаційне забруднення (яке, однак, за розрахунками все одно серйозно поступалося б тому, що було викликане менш потужними американськими пристроями).
У результаті було вирішено не використовувати «реакцію Джекілла-Хайда» у третьому ступені бомби та замінити уранові компоненти на їх свинцевий еквівалент. Це зменшувало розрахункову потужність вибуху майже вдвічі (до 51,5 мегатонн).

Ще одним обмеженням розробників були можливості авіатехніки. Перший варіант бомби вагою 40 тонн відкинули авіаконструктори з КБ Туполєва - літак-носій не зміг би доставити подібний вантаж до мети.

У результаті сторони досягли компромісу – атомники зменшили вагу бомби вдвічі, а авіаційні конструктори готували для неї спеціальну модифікацію бомбардувальника Ту-95 – Ту-95В.

Виявилося, що помістити заряд у бомболюку не вдасться за жодних умов, тому донести АН602 до мети Ту-95В мав на спеціальній зовнішній підвісці.

Фактично літак-носій був готовий у 1959 році, проте фізикам-атомникам було надано вказівку не форсувати роботи з бомби - якраз у цей момент у світі намітилися ознаки зниження напруги у міжнародних відносинах.

На початку 1961 року, однак, ситуація знову загострилася, і проект реанімували.

Остаточна вага бомби разом із парашутною системою становила 26,5 тонн. У виробу виявилося одразу кілька назв – «Великий Іван», «Цар-Бомба» та «Кузькіна мати». Останнє приклеїлося до бомби після виступу радянського лідера Микити Хрущова перед американцями, в якому він пообіцяв їм показати «кузьчину матір».

Про те, що Радянський Союз планує найближчим часом випробувати надпотужний термоядерний заряд, в 1961 Хрущов цілком відкрито говорив іноземним дипломатам. 17 жовтня 1961 року про майбутні випробування радянський лідер заявив у доповіді на XXII з'їзді партії.

Місцем випробувань було визначено полігон «Сухий Ніс» на Новій Землі. Підготовку до вибуху було завершено в останніх числах жовтня 1961 року.

Літак-носій Ту-95В базувався на аеродромі у Ваєнзі. Тут же у спеціальному приміщенні проводилася остаточна підготовка до випробувань.

Вранці 30 жовтня 1961 року екіпаж льотчика Андрія Дурновцева отримав наказ вилетіти до району полігону та зробити скидання бомби.

Злетівши з аеродрому у Ваензі, Ту-95В за дві години досяг розрахункової точки. Бомбу на парашутній системі було скинуто з висоти 10 500 метрів, після чого льотчики одразу почали виводити машину з небезпечного району.

Об 11:33 за московським часом на висоті 4 км над метою було здійснено вибух.

Потужність вибуху помітно перевищила розрахункову (51,5 мегатонн) і становила від 57 до 58,6 мегатонн у тротиловому еквіваленті.

Принцип дії:

Дія водневої бомби ґрунтується на використанні енергії, що виділяється при реакції термоядерного синтезу легких ядер. Саме ця реакція протікає в надрах зірок, де під дією надвисоких температур та гігантського тиску ядра водню стикаються та зливаються у більш важкі ядра гелію. Під час реакції частина маси ядер водню перетворюється на велика кількістьенергії - завдяки цьому зірки і виділяють дуже багато енергії завжди. Вчені скопіювали цю реакцію з використанням ізотопів водню – дейтерію та тритію, що й дало назву «воднева бомба». Спочатку для виробництва зарядів використовувалися рідкі ізотопи водню, а згодом став використовуватися дейтерид літію-6, тверда речовина, з'єднання дейтерію та ізотопу літію.

Дейтерид літію-6 є основним компонентом водневої бомби, термоядерним пальним. У ньому вже зберігається дейтерій, а ізотоп літію служить сировиною для утворення тритію. Для початку реакції термоядерного синтезу потрібно створити високу температуру та тиск, а також виділити з літію-6 тритій. Ці умови забезпечують в такий спосіб.

Оболонку контейнера для термоядерного пального роблять з урану-238 і пластику, поруч із контейнером розміщують звичайний ядерний заряд потужністю кілька кілотонн - його називають тригером, або зарядом-ініціатором водневої бомби. Під час вибуху плутонієвого заряду-ініціатора під дією потужного рентгенівського випромінювання оболонка контейнера перетворюється на плазму, стискаючись у тисячі разів, що створює необхідне високий тискта величезну температуру. Одночасно з цим нейтрони, що випускають плутонію, взаємодіють з літієм-6, утворюючи тритій. Ядра дейтерію та тритію взаємодіють під дією надвисоких температури та тиску, що і призводить до термоядерного вибуху.

Якщо зробити кілька шарів урану-238 та дейтериду літію-6, то кожен з них додасть свою потужність до вибуху бомби – тобто така «шаровка» дозволяє нарощувати потужність вибуху практично необмежено. Завдяки цьому водневу бомбу можна зробити майже будь-якої потужності, причому вона буде набагато дешевшою за звичайну ядерну бомбу такої ж потужності.

Свідки випробування кажуть, що нічого подібного у житті їм більше спостерігати не доводилося. Ядерний гриб вибуху здійнявся на висоту 67 кілометрів, світлове випромінювання потенційно могло викликати опіки третього ступеня на відстані до 100 кілометрів.

Спостерігачі повідомляли, що в епіцентрі вибуху скелі набули напрочуд рівну форму, а земля перетворилася на якусь подобу військового плацу. Повне знищення було досягнуто на площі, що дорівнює території Парижа.

Іонізація атмосфери стала причиною перешкод радіозв'язку навіть за сотні кілометрів від полігону протягом близько 40 хвилин. Відсутність радіозв'язку переконала вчених - випробування пройшли якнайкраще. Ударна хвиля, що виникла внаслідок вибуху «Цар-бомби», тричі обігнула земну кулю. Звукова хвиля, породжена вибухом, докотилася до острова Діксон на відстані близько 800 км.

Незважаючи на сильну хмарність, свідки бачили вибух навіть на відстані тисячі кілометрів та могли його описати.

Радіоактивне зараження від вибуху виявилося мінімальним, як і планували розробники, - більше 97% потужності вибуху давала реакція термоядерного синтезу, що практично не створює радіоактивного забруднення.

Це дозволило вченим приступити до дослідження результатів випробувань на дослідному полі вже за дві години після вибуху.

Вибух «Цар-бомби» справді справив враження на весь світ. Вона виявилася потужнішою за найпотужнішу американську бомбу вчетверо.

Існувала теоретична можливість створення ще потужніших зарядів, проте від реалізації таких проектів було вирішено відмовитися.

Як не дивно, головними скептиками виявились військові. З їхньої точки зору, практичного сенсу подібна зброя не мала. Як накажете його доставляти в «лігво ворога»? Ракети в СРСР вже були, але долетіти до Америки з таким вантажем їм було не під силу.

Стратегічні бомбардувальники також були не в змозі долетіти до США з такою «поклажею». До того ж, вони ставали легкою мішенню для засобів ППО.

Вчені-атомники виявилися куди більшими ентузіастами. Висувались плани розміщення біля берегів США кількох надбомб потужністю 200–500 мегатонн, вибух яких мав викликати гігантське цунамі, яке змило б Америку в буквальному значенні слова.

Академік Андрій Сахаров, майбутній правозахисник та лауреат Нобелівської преміїсвіту, висунув інший план. «Носієм може з'явитися велика торпеда, що запускається з підводного човна. Я фантазував, що можна розробити для такої торпеди прямоточний водопаровий атомний реактивний двигун. Метою атаки з відстані кількох сотень кілометрів мають стати порти противника. Війна на морі програно, якщо знищено порти, - у цьому нас запевняють моряки. Корпус такої торпеди може бути дуже міцним, їй не будуть страшні міни та сіті загородження. Звичайно, руйнування портів - як надводним вибухом "торпеди, що вискочила" з води зі 100-мегатонним зарядом, так і підводним вибухом - неминуче пов'язане з дуже великими людськими жертвами», - писав учений у своїх спогадах.

Про свою ідею Сахаров розповів віце-адміралу Петру Фоміну. Досвідчений моряк, який очолював «атомний відділ» при Головкомі ВМФ СРСР, жахнувся від задуму вченого, назвавши проект «людожерським». За словами Сахарова, він засоромився і більше ніколи до цієї ідеї не повертався.

Вчені та військові за успішне проведення випробувань «Цар-бомби» отримали щедрі нагороди, але сама ідея надпотужних термоядерних зарядів почала йти в минуле.

Конструктори ядерної зброї зосередилися на речах менш ефектних, але набагато ефективніших.

А вибух «Цар-бомби» і досі залишається найпотужнішим із тих, що будь-коли були зроблені людством.

Цар-бомба у цифрах:

• Вага: 27 тонн
• Довжина: 8 метрів
• Діаметр: 2 метра
• Потужність: 55 мегатон у тротиловому еквіваленті
• Висота ядерного гриба: 67 км
• Діаметр основи гриба: 40 км
• Діаметр вогняної кулі: 4.6 км
• Відстань, на якій вибух викликав опіки шкіри: 100 км
• Відстань видимості вибуху: 1 000 км
• Кількість тротилу необхідна, щоб зрівнятися за потужністю з цар-бомбою: гігантський тротиловий куб зі стороною 312 метрів (висота Ейфелевої вежі)

джерела

http://www.aif.ru/society/history/1371856

http://www.aif.ru/dontknows/infographics/kak_deystvuet_vodorodnaya_bomba_i_kakovy_posledstviya_vzryva_infografika

http://lllolll.ru/tsar-bomb

І ще трохи про немирний АТОМ: ось наприклад, а ось. А було ще й таке, що й були ж ще Оригінал статті знаходиться на сайті ІнфоГлаз.рфПосилання на статтю, з якою зроблено цю копію -

Руйнівну силу якого під час вибуху нікому не зупинити. Яка найпотужніша бомба у світі? Щоб відповісти на це питання, потрібно розібратися в особливостях тих чи інших бомб.

Що таке бомба?

Атомні електростанції працюють за принципом вивільнення та сковування ядерної енергії. Цей процес обов'язково контролюється. Вивільнена енергія перетворюється на електрику. Атомна бомба призводить до того, що відбувається ланцюгова реакція, яка зовсім не піддається контролю, а величезна кількість звільненої енергії завдає жахливих руйнувань. Уран та плутоній - не такі вже й нешкідливі елементи таблиці Менделєєва, вони призводять до глобальних катастроф.

Атомна бомба

Щоб зрозуміти, яка найпотужніша атомна бомба на планеті, дізнаємося про все докладніше. Водневі та атомні бомби відносяться до атомної енергетики. Якщо об'єднати два шматочки урану, але кожен матиме масу нижче за критичну, то цей «союз» набагато перевищить критичну масу. Кожен нейтрон бере участь у ланцюговій реакції, тому що розщеплює ядро ​​і вивільняє ще 2-3 нейтрони, які викликають нові реакції розпаду.

Нейтронна сила не піддається контролю людини. Менше ніж за секунду сотні мільярдів новостворених розпадів не лише звільняють величезну кількість енергії, а й стають джерелами найсильнішої радіації. Цей радіоактивний дощ покриває товстим шаром землю, поля, рослини та все живе. Якщо говорити про лиха в Хіросімі, то можна помітити, що 1 грам спричинив загибель 200 тисяч людей.

Принцип роботи та переваги вакуумної бомби

Вважається, що вакуумна бомба, створена по новітнім технологіямможе конкурувати з ядерною. Справа в тому, що замість тротилу тут використовується газова речовина, яке потужніше у кілька десятків разів. Авіаційна бомба підвищеної потужності - найпотужніша вакуумна бомба у світі, яка не відноситься до ядерної зброї. Вона може знищити супротивника, але при цьому не постраждають будинки та техніка, а продуктів розпаду не буде.

Який принцип її роботи? Відразу після скидання з бомбардувальника спрацьовує детонатор на певній відстані від землі. Корпус руйнується і розпорошується величезна хмара. При змішуванні з киснем воно починає проникати будь-куди - у будинки, бункери, притулки. Вигоряння кисню утворює скрізь вакуум. При скиданні цієї бомби виходить надзвукова хвиля та утворюється дуже висока температура.

Відмінність вакуумної американської бомби від російської

Відмінність полягає в тому, що остання може знищувати супротивника, що знаходиться навіть у бункері, за допомогою боєголовки. Під час вибуху у повітрі боєголовка падає і сильно вдаряється об землю, зариваючись на глибину до 30 метрів. Після вибуху утворюється хмара, яка, збільшуючись у розмірах, може проникати у притулки і там вибухати. Американські боєголовки начиняються звичайним тротилом, тому руйнують будівлі. Вакуумна бомба знищує певний об'єкт, оскільки має менший радіус. Неважливо, яка бомба найпотужніша - кожна з них завдає непорівнянного ні з чим руйнівного удару, що вражає все живе.

Воднева бомба

Воднева бомба – ще одна страшна ядерна зброя. Поєднання урану та плутонію породжує не лише енергію, а й температуру, яка підвищується до мільйона градусів. Ізотопи водню поєднуються в гелієві ядра, що створює джерело колосальної енергії. Воднева бомба найпотужніша - це незаперечний факт. Достатньо лише уявити, що вибух її дорівнює вибухам 3000 атомних бомб у Хіросімі. Як у США, так і в колишньому СРСРможна нарахувати 40 тисяч бомб різної потужності – ядерних та водневих.

Вибух такого боєприпасу можна порівняти з процесами, що спостерігаються всередині Сонця та зірок. Швидкі нейтрони із величезною швидкістю розщеплюють уранові оболонки самої бомби. Виділяється як тепло, а й радіоактивні опади. Нараховують до 200 ізотопів. Виробництво такої ядерної зброї дешевше, ніж атомної, а її дія може бути посилена у скільки завгодно разів. Це найпотужніша підірвана бомба, яку випробували у Радянському Союзі 12 серпня 1953 року.

Наслідки вибуху

Результат вибуху водневої бомби має потрійний характер. Найперше, що відбувається – спостерігається найпотужніша вибухова хвиля. Її потужність залежить від висоти вибуху і типу місцевості, що проводиться, а також ступеня прозорості повітря. Можуть утворюватися великі вогняні урагани, які заспокоюються протягом кількох годин. І все ж таки вторинне і найбільш небезпечне наслідок, який може викликати найпотужніша термоядерна бомба - це радіоактивне випромінювання і зараження навколишньої місцевості на тривалий час.

Радіоактивні залишки після вибуху водневої бомби

При вибуху вогненна куля містить безліч дуже маленьких радіоактивних частинок, які затримуються в атмосферному шарі землі і надовго там залишаються. При зіткненні із землею ця вогненна куля створює розпечений пил, що складається з частинок розпаду. Спочатку осідає велика, а потім легша, яка за допомогою вітру розноситься на сотні кілометрів. Ці частки можна розглянути неозброєним оком, наприклад, такий пил можна побачити на снігу. Вона призводить до летального результату, якщо хтось опиниться поблизу. Найдрібніші частки можуть багато років перебувати в атмосфері і так «мандрувати», кілька разів облітаючи всю планету. Їхнє радіоактивне випромінювання стане слабшим до того моменту, коли вони випадуть у вигляді опадів.

Її вибух здатний за лічені секунди стерти Москву з лиця землі. Центр міста запросто випарувався б у прямому розумінні слова, а все інше могло б перетворитися на найдрібніший щебінь. Найпотужніша бомба у світі стерла б і Нью-Йорк із усіма хмарочосами. Після нього залишився б двадцятикілометровий розплавлений гладкий кратер. За такого вибуху не вдалося б врятуватися, спустившись у метро. Уся територія в радіусі 700 кілометрів отримала б руйнування та заразилася радіоактивними частинками.

Вибух «Цар-бомби» – бути чи не бути?

Влітку 1961 року вчені вирішили провести випробування та спостерігати за вибухом. Найпотужніша бомба у світі мала вибухнути на полігоні, розташованому на півночі Росії. Величезна площа полігону займає всю територію острова Нова Земля. Масштаб поразки мав становити 1000 кілометрів. При вибуху зараженими могли залишитися такі промислові центри, як Воркута, Дудінка та Норильськ. Вчені, осмисливши масштаби лиха, взялися за голови та зрозуміли, що випробування скасовується.

Місця для випробування знаменитої та неймовірно потужної бомби не було ніде на планеті, залишалася лише Антарктида. Але на крижаному континенті теж не вдалося провести вибух, оскільки територія вважається міжнародною і отримати дозвіл на подібні випробування просто нереально. Довелося знизити заряд цієї бомби вдвічі. Бомбу таки підривали 30 жовтня 1961 року у тому самому місці - на острові Нова Земля (на висоті близько 4 кілометрів). Під час вибуху спостерігався жахливий величезний атомний гриб, який піднімався вгору на 67 кілометрів, а ударна хвиля тричі обійшла планету. До речі, у музеї «Арзамас-16», у місті Саров, можна на екскурсії подивитися кінохроніку вибуху, хоча стверджують, що це видовище не для людей зі слабкими нервами.

30 жовтня 1961 року СРСР пролунав вибух найпотужнішої бомби у світовій історії: 58-мегатонна воднева бомба («Цар-бомба») була підірвана на полігоні на острові Нова Земля. Микита Хрущов пожартував, що спочатку передбачалося підірвати 100-мегатонну бомбу, але заряд зменшили, щоб не побити всі шибки в Москві.

Вибух АН602 за класифікацією був низьким повітряним вибухом надвеликої потужності. Результати його вражали:

• Вогненна куля вибуху досягла радіусу приблизно 4,6 кілометра. Теоретично він міг би вирости до поверхні землі, проте цьому перешкодила відбита ударна хвиля, що підім'яла і відкинула кулю від землі.
• Світлове випромінювання потенційно могло викликати опіки третього ступеня на відстані до 100 км.
• Іонізація атмосфери стала причиною перешкод радіозв'язку навіть за сотні кілометрів від полігону протягом близько 40 хвилин
• Відчутна сейсмічна хвиля, що виникла внаслідок вибуху, тричі обійшла земну кулю.
• Свідки відчули удар та змогли описати вибух на відстані тисячі кілометрів від його центру.
• Ядерний гриб вибуху здійнявся на висоту 67 кілометрів; діаметр його двоярусного «капелюшка» досяг (у верхнього ярусу) 95 кілометрів.
• Звукова хвиля, породжена вибухом, докотилася до острова Діксон на відстані близько 800 км. Однак про будь-які руйнування або пошкодження споруд навіть у розташованих набагато ближче (280 км) до полігону селища міського типу Амдерма та селища Білуша Губа джерела не повідомляють.
• Радіоактивне забруднення дослідного поля радіусом 2-3 км у районі епіцентру склало не більше 1 мР/год, випробувачі з'явилися на місці епіцентру через 2 години після вибуху. Радіоактивне забруднення практично не становило небезпеки для учасників випробування.

Усі ядерні вибухи, зроблені країнами світу, в одному відео:

Творець атомної бомби Роберт Оппенгеймер у день першого випробування свого дітища сказав: «Якби на небі разом зійшли сотні тисяч сонців, їхнє світло могло б зрівнятися з сяйвом, що походило від Верховного Господа… Я - є Смерть, великий руйнівник світів, який загинув усьому живому ». Ці слова були цитатою із «Бхагавад Гіти», яку американський фізик прочитав в оригіналі.

Фотографи з Лукаут Маунтейн стоять до пояса в пилу, піднятому ударною хвилею після ядерного вибуху (фото 1953 року).

Назва випробування: Umbrella
Дата: 8 червня 1958 року

Потужність: 8 кілотонн

Підводний ядерний вибух було здійснено в ході операції Hardtack. Як мішені використовувалися списані кораблі.

Назва випробування: Chama (в рамках проекту «Домінік»)
Дата: 18 жовтня 1962 року
Місце: Острів Джонстон
Потужність: 1.59 мегатонн

Назва випробування: Oak
Дата: 28 червня 1958 року
Місце: Лагуна Еніветок у Тихому океані
Потужність: 8.9 мегатонн

Проект "Апшот-Нотхол", випробування "Енні". Дата: 17 березня 1953 р.; проект: Апшот-Нотхол; випробування: Енні; місце: Нотхол, полігон у Неваді, сектор 4; Потужність: 16 кт. (Photo: Wikicommons)

Назва випробування: Castle Bravo
Дата: 1 березня 1954 року
Місце: атол Бікіні
Тип вибуху: на поверхні
Потужність: 15 мегатонн

Вибух водневої бомби Castle Bravo був найпотужнішим вибухом з усіх випробувань, що колись проводилися США. Потужність вибуху виявилася набагато більшою за початкові прогнози в 4-6 мегатонн.

Назва випробування: Castle Romeo
Дата: 26 березня 1954 року
Місце: на баржі в кратері Bravo, атол Бікіні
Тип вибуху: на поверхні
Потужність: 11 мегатонн

Потужність вибуху виявилася в 3 рази більшою за початкові прогнози. Romeo був першим випробуванням на баржі.

Проект «Домінік», випробування «Ацтек»

Назва випробування: Priscilla (в рамках серії випробувань «Plumbbob»)
Дата: 1957 рік

Потужність: 37 кілотонн

Саме так виглядає процес вивільнення величезної кількості променистої та теплової енергії при атомному вибуху в повітрі над пустелею. Тут ще можна розглянути військову техніку, яку за мить буде знищено ударною хвилею, що відображена у вигляді крони, що оточила епіцентр вибуху. Видно як ударна хвиля відбилася від земної поверхні і ось-ось зіллється з вогненною кулею.

Назва випробування: Grable (в рамках операції "Апшот-Нотхол")
Дата: 25 травня 1953 року
Місце: Ядерний полігон у Неваді
Потужність: 15 кілотонн

На випробувальному полігоні в пустелі Невада фотографами центру Лукаут Маунтейн у 1953 році було зроблено фотографію незвичайного явища (кільце вогню в ядерному грибі після вибуху снаряда з ядерної гармати), природа якого тривалий час займала уми вчених.

Проект "Апшот-Нотхол", випробування "Грабл". В рамках цього випробування було здійснено вибух атомної бомби потужністю 15 кілотонн, запущеної 280-міліметровою атомною гарматою. Випробування пройшло 25 травня 1953 на полігоні Невади. (Photo: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office)

Грибоподібна хмара, утворена внаслідок атомного вибуху випробування «Траки», що проводиться у рамках проекту «Домінік».

Проект "Бастер", випробування "Дог".

Проект "Домінік", випробування "Єсо". Випробування: Єсо; дата: 10 червня 1962; проект: Домінік; місце: 32 км на південь від острова Різдва; тип випробування: B-52, атмосферний, висота – 2,5 м; потужність: 3,0 мт; Тип заряду: атомний. (Wikicommons)

Назва випробування: YESO
Дата: 10 червня 1962 року
Місце: Острів Різдва
Потужність: 3 мегатонни

Випробування Лікорн на території Французької Полінезії. Зображення №1. (Pierre J./French Army)

Назва випробування: «Єдиноріг» (фр. Licorne)
Дата: 3 липня 1970 року
Місце: атол у Французькій Полінезії
Потужність: 914 кілотонн

Випробування Лікорн на території Французької Полінезії. Зображення №2. (Photo: Pierre J./French Army)

Випробування Лікорн на території Французької Полінезії. Зображення №3. (Photo: Pierre J./French Army)

Для отримання хороших знімківна випробувальних полігонах часто працюють цілі команди фотографів. На фото: випробувальний ядерний вибух у пустелі Невада. Справа видно ракетні шлейфи, за допомогою яких вчені визначають характеристики ударної хвилі.

Випробування Лікорн на території Французької Полінезії. Зображення №4. (Photo: Pierre J./French Army)

Проект "Кастл", випробування "Ромео". (Photo: zvis.com)

Проект «Хардтек», випробування «Амбрела». Випробування: Амбрела; дата: 8 червня 1958; проект: Хардтек I; місце: лагуна атола Еніветок; тип випробування: підводний, глибина 45 м; потужність: 8кт; Тип заряду: атомний.

Проект "Редвінг", випробування "Семінол". (Photo: Nuclear Weapons Archive)

Випробування "Рія". Атмосферне випробування атомної бомби біля Французької Полінезії у серпні 1971 року. В рамках цього випробування, яке пройшло 14 серпня 1971 року, було підірвано термоядерну боєголовку під кодовою назвою «Рія», потужністю 1000 кт. Вибух стався біля атолла Муруроа. Цей знімок було зроблено з відстані 60 км від нульової позначки. Photo: Pierre J.

Грибоподібна хмара від ядерного вибуху над Хіросимою (ліворуч) та Нагасакі (праворуч). На заключній стадії Другої світової війни, Сполучені Штати завдали 2 атомних ударів по Хіросімі та Нагасакі. Перший вибух пролунав 6 серпня 1945 року, а другий – 9 серпня 1945 року. Це був єдиний випадок, коли ядерна зброя застосовувалася у військових цілях. Згідно з наказом президента Трумена, 6 серпня 1945 року американська армія скинула ядерну бомбу «Малюк» на Хіросіму, а 9 серпня був ядерний вибух бомби «Товстун», скинутої на Нагасакі. Протягом 2-4 місяців після ядерних вибухів у Хіросімі загинуло від 90 000 до 166 000 осіб, а в Нагасакі – від 60 000 до 80 000. (Photo: Wikicommons)

Проект "Апшот-Нотхол". Полігон у Неваді, 17 березня 1953 року. Вибухова хвиля повністю зруйнувала Будівлю №1, розташовану на відстані 1,05 км від нульової позначки. Різниця між першим і другим знімком становить 21/3 секунди. Камера була поміщена у захисний футляр із товщиною стінки 5 см. Єдиним джерелом світла в даному випадку був ядерний спалах. (Photo: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office)

Проект "Рейнджер", 1951 рік. Назва випробування невідома. (Photo: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office)

Випробування "Трініті".

"Трініті" було кодовою назвою першого випробування ядерної зброї. Це випробування було проведено армією Сполучених Штатів 16 липня 1945 року, на території, розташованій приблизно за 56 км на південний схід від Сокорро, штат Нью-Мексико, на ракетному полігоні "Уайт Сендс". Для випробування використовувалася плутонієва бомба імплозивного типу, що отримала прізвисько "Штучка". Після детонації пролунав вибух потужністю еквівалентної 20 кілотоннам тротилу. Дата проведення цього випробування вважається початком атомної епохи. (Photo: Wikicommons)

Назва випробування: Mike
Дата: 31 жовтня 1952 року
Місце: Острів Elugelab («Flora»), атол Еневейта
Потужність: 10.4 мегатонни

Пристрій, висаджений під час випробування Майка і названий «ковбасою», був першою справжньою «водневою» бомбою мегатонного класу. Грибоподібна хмара досягла висоти 41 км при діаметрі 96 км.

Вибух "MET", здійснений у рамках Операції "Тіпіт". Примітно, що вибух "MET" за потужністю був порівнянний з плутонієвою бомбою "Товстун", скинутою на Нагасакі. 15 квітня 1955 року, 22 кт. (Wikimedia)

Один із найпотужніших вибухів термоядерної водневої бомби на рахунку США – операція “Кастл Браво”. Потужність заряду склала 10 мегатонн. Вибух був здійснений 1 березня 1954 року на атоле Бікіні, Маршаллові Острови. (Wikimedia)

Операція “Кастл Ромео” – один із найпотужніших вибухів термоядреної бомби, вироблених США. Атол Бікіні, 27 березня 1954 року, 11 мегатонн. (Wikimedia)

Вибух "Бейкер", показана біла поверхня води, потривоженою повітряною ударною хвилею, і верх порожнистої колони бризок, що утворила напівсферичну хмару Вільсона. На задньому плані – берег атола Бікіні, липень 1946 року. (Wikimedia)

Вибух американської термоядерної (водневої) бомби "Майк" потужністю 10,4 мегатонни. 1 листопада 1952 року. (Wikimedia)

Операція «Парник» (англ. Operation Greenhouse) – п'ята серія американських ядерних випробуваньта друга з них за 1951 рік. У ході операції випробовувалися конструкції ядерних зарядів з використанням термоядерного синтезу збільшення виходу енергії. Крім того, досліджувався вплив вибуху на споруди, включаючи житлові будинки, корпуси заводів та бункери. Операцію проводили на Тихоокеанському ядерному полігоні. Усі пристрої були підірвані на високих металевих вежах, що імітують повітряний вибух. Вибух “Джордж”, 225 кілотон, 9 травня 1951 року. (Wikimedia)

Грибоподібна хмара, у якої замість пилової ніжки водяний стовп. Праворуч на стовпі видно дірку: лінкор «Арканзас» закрив собою викид бризок. Випробування "Бейкер", потужністю заряду - 23 кілотонни в тротиловому еквіваленті, 25 липня 1946 року. (Wikimedia)

200-метрова хмара над територією Frenchman Flat після вибуху "MET" в рамках операції "Тіпіт", 15 квітня 1955, 22 кт. Цей снаряд мав рідкісні серцевини з урану-233. (Wikimedia)

Кратер був сформований, коли в 100 кілотон вибухової хвилі були підірвані під 635 футів пустелі 6 липня 1962 року, витіснивши 12 мільйонів тонн землі.

Час: 0с. Відстань: 0м.Ініціація вибуху ядерного детонатора.
Час: 0.0000001c. Відстань: 0м Температура: до 100 млн. °C. Початок і перебіг ядерних та термоядерних реакцій у заряді. Ядерний детонатор своїм вибухом створює умови для початку термоядерних реакцій: зона термоядерного горіння проходить ударною хвилею в речовині заряду зі швидкістю порядку 5000 км/с (106 - 107 м/с) Близько 90% нейтронів, що виділяються при реакціях1, поглинаються речовиною бомби, що залишилися назовні.

Час: 10-7с. Відстань: 0м.До 80% і більше енергії реагуючої речовини трансформується та виділяється у вигляді м'якого рентгенівського та жорсткого УФ випромінювання з величезною енергією. Рентгенівське випромінювання формує теплову хвилю, яка нагріває бомбу, виходить назовні та починає нагрівати навколишнє повітря.

Час:< 10−7c. Расстояние: 2м Температура: 30 млн.°C. Закінчення реакції, початок розльоту речовини бомби. Бомба відразу зникає з уваги і на її місці з'являється яскрава сфера, що світиться (вогненна куля), що маскує розліт заряду. Швидкість зростання сфери перших метрах близька до швидкості світла. Щільність речовини тут за 0,01 с падає до 1% щільності навколишнього повітря; температура за 2,6 с падає до 7-8 тис. ° C, ~ 5 секунд утримується і далі знижується з підйомом вогненної сфери; тиск через 2-3 с падає до дещо нижче атмосферного.

Час: 1.1х10-7с. Відстань: 10мТемпература: 6 млн.°C. Розширення видимої сфери до ~10 м йде рахунок свічення іонізованого повітря під рентгенівським випромінюванням ядерних реакцій, а далі за допомогою радіаційної дифузії самого нагрітого повітря. Енергія квантів випромінювання, що залишають термоядерний заряд така, що їх вільний пробіг до захоплення частинками повітря близько 10 м і спочатку можна порівняти з розмірами сфери; фотони швидко оббігають всю сферу, середня її температуру і зі швидкістю світла вилітають з неї, іонізуючи нові шари повітря, звідси однакова температура і навколосвітня швидкість зростання. Далі, від захоплення до захоплення фотони втрачають енергію і довжина їх пробігу скорочується, зростання сфери сповільнюється.

Час: 1.4х10-7с. Відстань: 16мТемпература: 4 млн. °C. Загалом від 10-7 до 0,08 секунди йде 1-я фаза світіння сфери зі швидким падінням температури і виходом ~1 % енергії випромінювання, більшою частиною у вигляді УФ-променів і яскравого світлового випромінювання, здатних пошкодити зір у далекого спостерігача без освіти опіків шкіри. Освітленість земної поверхні в ці миті на відстанях до десятків кілометрів може бути в сто і більше разів більшою за сонячну.

Час: 1.7х10-7c. Відстань: 21мТемпература: 3 млн.°C. Пари бомби у вигляді клубів, щільних згустків і струменів плазми як поршень стискають перед собою повітря і формують ударну хвилю всередині сфери - внутрішній стрибок, що відрізняється від звичайної ударної хвилі неадіабатичними, майже ізотермічними властивостями і при тих же тисках у кілька разів більшою щільністю: стискається повітря одразу випромінює більшу частинуенергії через поки прозора для випромінювань куля.
На перших десятках метрів навколишні предмети перед нальотом на них вогневої сфери через занадто велику її швидкість не встигають ніяк зреагувати - навіть практично не нагріваються, а опинившись усередині сфери під потоком випромінювання випаровуються миттєво.

Температура: 2 млн.°C. Швидкість 1000 км/с. Зі зростанням сфери та падінням температури енергія та щільність потоку фотонів знижуються та їх пробігу (порядку метра) вже не вистачає для навколосвітніх швидкостей розширення вогневого фронту. Нагрітий обсяг повітря почав розширюватись і формується потік його частинок від центру вибуху. Теплова хвиля при нерухомому повітрі на межі сфери сповільнюється. Нагріте повітря всередині сфери, що розширюється, наштовхується на нерухоме біля її кордону і десь починаючи з 36-37 м з'являється хвиля підвищення щільності - майбутня зовнішня повітряна ударна хвиля; Перш хвиля не встигала виникнути через величезної швидкості зростання світлової сфери.

Час: 0,000001c. Відстань: 34мТемпература: 2 млн.°C. Внутрішній стрибок і пари бомби знаходяться у шарі 8-12 м від місця вибуху, пік тиску до 17 000 МПа на відстані 10,5 м, щільність ~ у 4 рази більша за щільність повітря, швидкість ~100 км/с. Область гарячого повітря: тиск на межі 2.500 МПа, усередині області до 5000 МПа, швидкість частинок до 16 км/с. Речовина парів бомби починає відставати від внутрішньо. стрибка в міру того, як все більше повітря в ньому залучається до руху. Щільні згустки та струмені зберігають швидкість.

Час: 0,000034c. Відстань: 42мТемпература: 1 млн.°C. Умови в епіцентрі вибуху першої радянської водневої бомби (400кт на висоті 30 м), у якому утворилася вирва близько 50 м діаметром і 8 м глибиною. У 15 м від епіцентру або в 5-6 м від основи вежі із зарядом розташовувався залізобетонний бункер зі стінами товщиною 2 м. для розміщення наукової апаратури зверху вкритий великим насипом землі завтовшки 8 м зруйнований.

Температура: 600тыс.°C.З цього моменту характер ударної хвилі перестає залежати від початкових умов ядерного вибуху і наближається до типового для сильного вибуху повітря, тобто. такі параметри хвилі могли б спостерігатися під час вибуху великої маси звичайної вибухівки.

Час: 0,0036c. Відстань: 60мТемпература: 600тис.°C. Внутрішній стрибок, пройшовши всю ізотермічну сферу, наздоганяє та зливається із зовнішнім, підвищуючи його щільність та утворюючи т.з. сильний стрибок – єдиний фронт ударної хвилі. Щільність речовини у сфері падає до 1/3 атмосферної.

Час: 0,014c. Відстань: 110мТемпература: 400тис.°C. Аналогічна ударна хвиля в епіцентрі вибуху першої радянської атомної бомби потужністю 22 кт на висоті 30 м згенерувала сейсмічний зсув, що зруйнував імітацію тунелів метро різними типамикріплення на глибинах 10 та 20 м 30 м, тварини у тунелях на глибинах 10, 20 та 30 м загинули. На поверхні з'явилося малопомітне тарілкоподібне заглиблення діаметром близько 100 м. Подібні умови були в епіцентрі вибуху "Трініті" 21 кт на висоті 30 м, утворилася вирва діаметром 80 м і глибиною 2 м.

Час: 0,004c. Відстань: 135м
Температура: 300тис.°C. Максимальна висота повітряного вибуху 1 Мт для утворення помітної вирви у землі. Фронт ударної хвилі викривлений ударами згустків пари бомби:

Час: 0,007c. Відстань: 190мТемпература: 200тис.°C. На гладкому і ніби блискучому фронті уд. хвилі утворюються великі пухирі та яскраві плями (сфера ніби кипить). Щільність речовини в ізотермічній сфері діаметром ~150 м падає нижче 10% атмосферної.
Немасивні предмети випаровуються за кілька метрів до приходу вогнищ. сфери («Канатні трюки»); тіло людини з боку вибуху встигне обвалитися, а повністю випаровується вже з приходом ударної хвилі.

Час: 0,01c. Відстань: 214мТемпература: 200тис.°C. Аналогічна повітряна ударна хвиля першої радянської атомної бомби на відстані 60 м (52 м від епіцентру) зруйнувала оголовки стволів, які ведуть в імітації тунелів метро під епіцентром (див. вище). Кожен оголовок був потужним залізобетонним казематом, укритим невеликим ґрунтовим насипом. Уламки оголовків обвалилися в стволи, останні потім розчавлені сейсмічною хвилею.

Час: 0,015c. Відстань: 250мТемпература: 170тис.°C. Ударна хвиля сильно руйнує скельні породи. Швидкість ударної хвилі вища за швидкість звуку в металі: теоретична межа міцності вхідних дверей у притулок; танк розплющується та згоряє.

Час: 0,028c. Відстань: 320мТемпература: 110тис.°C. Людина розвіюється потоком плазми (швидкість ударної хвилі = швидкості звуку в кістках, тіло руйнується в пил і відразу згоряє). Повна руйнація найміцніших наземних споруд.

Час: 0,073c. Відстань: 400мТемпература: 80тис.°C. Нерівності у сфері зникають. Щільність речовини падає у центрі майже 1%, але в краю ізотерм. сфери діамером ~ 320 м до 2% атмосферної. у міру відходу вогняної кулі вгору.

Час: 0,079c. Відстань: 435мТемпература: 110тис.°C. Повна руйнація шосейних доріг з асфальтовим та бетонним покриттям Температурний мінімум випромінювання ударної хвилі, закінчення 1-ї фази свічення. Притулок типу метро, ​​фанерований чавунними тюбінгами та монолітним залізобетоном і заглиблений на 18 м, за розрахунком здатний витримати без руйнування вибух (40 кт) на висоті 30 м на мінімальній відстані 150 м (тиск ударної хвилі близько 5 МПа), випробувано 38 кт РДС-2 на відстані 235 м (тиск ~1,5 МПа), отримало незначні деформації, пошкодження. При температурах у фронті стиснення нижче 80тис. ° C нові молекули NO2 більше не з'являються, шар двоокису азоту поступово зникає і перестає екранувати внутрішнє випромінювання. Ударна сфера поступово стає прозорою і через неї, як через затемнене скло, якийсь час видно клуби парів бомби та ізотермічна сфера; загалом вогненна сфера схожа на феєрверк. Потім, у міру збільшення прозорості, інтенсивність випромінювання зростає і деталі ніби знову сфери, що розгорається, стають не видно. Процес нагадує закінчення ери рекомбінації та народження світла у Всесвіті через кілька сотень тисяч років після Великого вибуху.

Час: 0,1 с. Відстань: 530мТемпература: 70тис.°C. Відрив і відхід вперед фронту ударної хвилі від межі вогненної сфери, швидкість її помітно знижується. Настає 2-я фаза світіння, менш інтенсивна, але на два порядки більш тривала з виходом 99% енергії випромінювання вибуху в основному у видимому та інфрачервоному спектрі. На перших сотнях метрів людина не встигає побачити вибух і гине без мук (час зорової реакції людини 01-03 с, час реакції на опік 015-02 с).

Час: 0,15 с. Відстань: 580мТемпература: 65тис.°C. Радіація ~100000 Гр. Від людини залишаються обвуглені уламки кісток (швидкість ударної хвилі порядку швидкості звуку в м'яких тканинах: по тілу проходить руйнівний клітини та тканини (гідродинамічний удар).

Час: 0,25c. Відстань: 630мТемпература: 50тис.°C. Проникаюча радіація ~40000 Гр. Людина перетворюється на обвуглені уламки: ударна хвиля викликає травматичні ампутації, що підійшла через частку сік. вогненна сфера обгортає останки. Повна руйнація танка. Повна руйнація підземних кабельних ліній, водопроводів, газопроводів, каналізації, оглядових колодязів. Руйнування підземних з/б труб діаметром 1,5м, з товщиною стінок 0,2м. Руйнування арочної бетонної греблі ГЕС. Сильне руйнування довготривалих залізобетонних споруд. Незначні ушкодження підземних споруд метро.

Час: 0,4 с. Відстань: 800мТемпература: 40тис.°C. Підігрів об'єктів до 3000 °C. Проникаюча радіація ~20000 Гр. Повна руйнація всіх захисних споруд цивільної оборони (притулків) захисних пристроїввходів у метро. Руйнування гравітаційної бетонної греблі ГЕС ДОТи стають небоєздатними дистанції 250 м.

Час: 0,73 с. Відстань: 1200мТемпература: 17тис.°C. Радіація ~5000 грн. При висоті вибуху 1200 м нагрівання приземного повітря епіцентрі перед приходом уд. хвилі до 900°C. Людина - 100% загибель від дії ударної хвилі. Руйнування сховищ, розрахованих на 200 кПа (тип А-III або клас 3). Повна руйнація залізобетонних ДОТів збірного типу на дистанції 500 м за умов наземного вибуху. Повна руйнація залізничних колій. Максимум яскравості другої фази світіння до цього часу вона виділила ~20% світлової енергії

Час: 1,4 с. Відстань: 1600мТемпература: 12тис.°C. Нагрівання об'єктів до 200°C. Радіація 500 грн. Численні опіки 3-4 ступеня до 60-90% поверхні тіла, важке променеве ураження, що поєднуються з іншими травмами, летальність відразу або до 100% у першу добу. Танк відкидається ~ на 10 м і ушкоджується. Повне руйнування металевих та залізобетонних мостів прольотом 30 – 50 м.

Час: 1,6 с. Відстань: 1750мТемпература: 10тис.°C. Радіація прибл. 70 Гр. Екіпаж танка гине протягом 2-3 тижнів від надзвичайно важкої променевої хвороби. Повне руйнування бетонних, залізобетонних монолітних (малоповерхових) та сейсмостійких будівель 0,2 МПа, притулків вбудованих та окремостоящих, розрахованих на 100 кПа (тип А-IV або клас 4), притулків у підвальних приміщеннях багатоповерхових будівель.

Час: 1,9 с. Відстань: 1900мТемпература: 9тис. ° C Небезпечні поразки людини ударною хвилею і відкид до 300 м з початковою швидкістю до 400 км / год, з них 100-150 м (0,3-0,5 шляху) вільний політ, а решта відстані - численні рикошети про ґрунт. Радіація близько 50 Гр - блискавична форма променевої хвороби [100% летальність протягом 6-9 діб. Руйнування вбудованих сховищ, розрахованих на 50 кПа. Сильна руйнація сейсмостійких будівель. Тиск 0,12 МПа і вище - вся міська забудова щільна і розряджена перетворюється на суцільні завали (окремі завали зливаються в один суцільний), висота завалів може становити 3-4 м. Вогняна сфера в цей час досягає максимальних розмірів (D~2км), підминається знизу відбитої від землі ударною хвилею і починає підйом; ізотермічна сфера в ній хлопається, утворюючи швидкий висхідний потік в епіцентрі – майбутню ніжку гриба.

Час: 2,6c. Відстань: 2200мТемпература: 7,5тис.°C. Тяжкі поразки людини ударною хвилею. Радіація ~10 Гр - вкрай важка гостра променева хвороба, по поєднанні травм 100% летальність у межах 1-2 тижнів. Безпечне знаходження в танку, в укріпленому підвалі з посиленим з/б перекриттям і в більшості сховищ Г. О. Руйнування вантажних автомобілів. 0,1 МПа - розрахунковий тиск ударної хвилі для проектування конструкцій та захисних пристроїв підземних споруд ліній дрібного закладенняметрополітену.

Час: 3,8 с. Відстань: 2800мТемпература: 7,5тис.°C. Радіація 1 Гр - у мирних умовах та своєчасному лікуванні безпечна променева поразка, але при супутніх катастрофі антисанітарії та важких фізичних та психологічних навантаженнях, відсутності медичної допомоги, харчування та нормального відпочинку до половини постраждалих гинуть тільки від радіації та супутніх захворювань, а за сумою ушкоджень ( плюс травми та опіки) набагато більше. Тиск менше 0,1 МПа – міські райони із щільною забудовою перетворюються на суцільні завали. Повна руйнація підвалів без посилення конструкцій 0,075 МПа. Середня руйнація сейсмостійких будівель 0,08-0,12 МПа. Сильні ушкодження залізобетонних ДОТів збірного типу. Детонація піротехнічних засобів.

Час: 6c. Відстань: 3600мТемпература: 4,5тис.°C. Середні поразки людини ударною хвилею. Радіація ~0,05 Гр - доза безпечна. Люди та предмети залишають «тіні» на асфальті. Повна руйнація адміністративних багатоповерхових каркасних (офісних) будівель (0,05-0,06 МПа), укриттів найпростішого типу; сильне та повне руйнування потужних промислових споруд. Практично вся міська забудова зруйнована із заснуванням місцевих завалів (один будинок – один завал). Повна руйнація легкових автомобілівповне знищення лісу. Електромагнітний імпульс ~3 кВ/м вражає нечутливі електроприлади. Руйнування аналогічні землетрусу10 бал. Сфера перейшла в вогненний купол, як міхур, що спливає вгору, захоплюючи за собою стовп із диму та пилу з поверхні землі: росте характерний вибуховий гриб із початковою вертикальною швидкістю до 500 км/год. Швидкість вітру біля поверхні до епіцентру ~100 км/год.

Час: 10с. Відстань: 6400мТемпература: 2тис.°C. Закінчення ефективного часу другої фази світіння виділилося ~80% сумарної енергії світлового випромінювання. 20%, що залишилися, безпечно висвічуються протягом порядку хвилини з безперервним зниженням інтенсивності, поступово гублячись в клубах хмари. Руйнування укриттів найпростішого типу (0,035-0,05 МПа). На перших кілометрах людина не почує гуркоту вибуху через поразку слуху ударною хвилею. Відкидання людини ударною хвилею ~20 м із початковою швидкістю ~30 км/год. Повна руйнація багатоповерхових цегляних будинків, панельних будинків, сильна руйнація складів, середня руйнація каркасних адміністративних будівель Руйнування аналогічні землетрусу 8 балів. Безпечно майже у будь-якому підвалі.
Світіння вогняного купола перестає бути небезпечним, він перетворюється на вогненну хмару, що з підйомом зростає в об'ємі; розжарені гази у хмарі починають обертатися в торообразном вихорі; гарячі продукти вибуху локалізуються у верхній частині хмари. Потік запиленого повітря в стовпі рухається вдвічі швидше за підйом «грибу», наздоганяє хмару, проходить крізь, розходиться і ніби намотується на нього, як на кільцеподібну котушку.

Час: 15c. Відстань: 7500м. Легкі поразки людини ударною хвилею. Опіки третього ступеня відкритих частинтіла. Повна руйнація дерев'яних будинків, сильне руйнування цегляних багатоповерхових будинків 0,02-0,03 МПа; середнє руйнування цегляних складів, багатоповерхових залізобетонних, панельних будинків; слабке руйнування адміністративних будівель 0,02-0,03 МПа, потужних промислових споруд. Займистість автомобілів. Руйнування аналогічні землетрусу 6 бал., урагану 12 бал. до 39 м/с. «Гриб» виріс до 3 км над центром вибуху (справжня висота гриба більше на висоту вибуху боєголовки, приблизно на 1,5 км), у нього з'являється «спідничка» з конденсату пар води в потоці теплого повітря, що віялом затягується хмарою в холодні верхні шари атмосфери.

Час: 35c. Відстань: 14км.Опіки другого ступеня. Запалюється папір, темний брезент. Зона суцільних пожеж, в районах щільної забудови можливі вогненний шторм, смерч (Хіросіма, «Операція Гоморра»). Слабка руйнація панельних будівель. Виведення з ладу авіатехніки та ракет. Руйнування аналогічні землетрусу 4-5 балів, шторму 9-11 балів V = 21 - 28,5 м/с. «Гриб» виріс до ~5 км вогняна хмара світить все слабше.

Час: 1хв. Відстань: 22км.Опіки першого ступеня – у пляжному одязі можлива загибель. Руйнування армованого скління. Корчування великих дерев. Зона окремих пожеж. «Гриб» піднявся до 7,5 км хмара перестає випромінювати світло і тепер має червонуватий відтінок через окисли азоту, що містяться в ньому, чим різко виділятиметься серед інших хмар.

Час: 1,5 хв. Відстань: 35км. Максимальний радіус ураження незахищеної чутливої ​​електроапаратури електромагнітним імпульсом. Розбиті багато звичайних і частина армованих стекол у вікнах - актуально морозною зимою плюс можливість порізів осколками, що летять. "Гриб" піднявся до 10 км, швидкість підйому ~220 км/год. Вище тропопаузи хмара розвивається переважно завширшки.
Час: 4хв. Відстань: 85км. Спалах схожий на велике неприродно яскраве Сонце біля горизонту, може спричинити опік сітківки очей, приплив тепла до обличчя. Ударна хвиля, що підійшла через 4 хвилини, ще може збити з ніг людини і розбити окреме скло у вікнах. «Гриб» піднявся понад 16 км, швидкість підйому ~140 км/год.

Час: 8хв. Відстань: 145км.Спалах не видно за горизонтом, зате видно сильну заграву та вогняну хмару. Загальна висота «грибу» до 24 км, хмара 9 км у висоту та 20-30 км у діаметрі, своєю широкою частиною вона "спирається" на тропопаузу. Грибоподібна хмара виросла до максимальних розмірів і спостерігається ще близько години або більше, поки не розвіється вітрами і не перемішається зі звичайною хмарністю. З хмари протягом 10-20 годин випадають опади із відносно великими частинками, формуючи ближній радіоактивний слід.

Час: 5,5-13 годин Відстань: 300-500км.Далека межа зони помірного зараження (зона А). Рівень радіації зовнішньому кордоні зони 0,08 Гр/ч; сумарна доза випромінювання 0,4-4 грн.

Час: ~10 місяців.Ефективний час половинного осідання радіоактивних речовин для нижніх шарівтропічної стратосфери (до 21 км), випадання також у основному середніх широтах у тому півкулі, де здійснено вибух.

Пам'ятник першому випробуванню атомної бомби "Трініті". Цей пам'ятник було споруджено на полігоні «Уайт Сендс» у 1965 році, через 20 років після проведення випробування «Трініті». Меморіальна дошка пам'ятника каже: «На цьому місці 16 липня 1945 року пройшло перше у світі випробування атомної бомби». Ще одна меморіальна дошка, встановлена ​​нижче, свідчить про те, що це місце набуло статусу національної історичної пам'ятки. (Photo: Wikicommons)