Stråling etter eksplosjonen av en hydrogenbombe. Hydrogen (termonukleær) bombe: tester av masseødeleggelsesvåpen


Kjernekraftverk opererer etter prinsippet om å frigjøre og sjakle kjernekraft. Denne prosessen må kontrolleres. Den frigjorte energien omdannes til elektrisitet. En atombombe forårsaker en kjedereaksjon som er fullstendig ukontrollerbar, og den enorme mengden energi som frigjøres forårsaker monstrøse ødeleggelser. Uran og plutonium er ikke så ufarlige elementer i det periodiske systemet, de fører til globale katastrofer.

For å forstå hva som er den kraftigste atombomben på planeten, vil vi lære mer om alt. Hydrogen og atombomber tilhører atomkraftindustrien. Hvis du kombinerer to stykker uran, men hver vil ha en masse under den kritiske massen, vil denne "foreningen" i stor grad overstige den kritiske massen. Hvert nøytron deltar i en kjedereaksjon, fordi det splitter kjernen og frigjør 2-3 flere nøytroner, som forårsaker nye forfallsreaksjoner.

Nøytronkraft er fullstendig utenfor menneskelig kontroll. På mindre enn et sekund frigjør hundrevis av milliarder av nydannede forfall ikke bare en enorm mengde energi, men blir også kilder til den sterkeste strålingen. Dette radioaktive regnet dekker jorden, åkrer, planter og alle levende ting i et tykt lag. Hvis vi snakker om katastrofer i Hiroshima, kan vi se at 1 gram eksplosiv forårsaket døden til 200 tusen mennesker.


Det antas at vakuumbomben, skapt av de nyeste teknologiene, kan konkurrere med atomkraft. Faktum er at i stedet for TNT, brukes her et gassstoff som er flere titalls ganger kraftigere. Høyytelsesluftbomben er den kraftigste ikke-atomvåpen vakuumbomben i verden. Det kan ødelegge fienden, men samtidig vil ikke hus og utstyr bli skadet, og det vil ikke være noen forfallsprodukter.

Hva er prinsippet for dets arbeid? Umiddelbart etter å ha sluppet fra et bombefly skyter en detonator i et stykke fra bakken. Skroget kollapser og en enorm sky blir spredt. Når det blandes med oksygen, begynner det å trenge inn hvor som helst - inn i hus, bunkere, tilfluktsrom. Forbrenningen av oksygen danner et vakuum overalt. Når denne bomben slippes, produseres en supersonisk bølge og en veldig varme.


Forskjellen mellom en amerikansk vakuumbombe og en russisk

Forskjellene er at sistnevnte kan ødelegge fienden, selv i bunkeren, ved hjelp av et passende stridshode. Under eksplosjonen i luften faller stridshodet og treffer bakken hardt og graver seg ned til 30 meters dybde. Etter eksplosjonen dannes det en sky som, økende i størrelse, kan trenge inn i tilfluktsrom og eksplodere der. Amerikanske stridshoder er derimot fylt med vanlig TNT, som er grunnen til at de ødelegger bygninger. vakuumbombeødelegger et bestemt objekt, da det har en mindre radius. Det spiller ingen rolle hvilken bombe som er den kraftigste - enhver av dem gir et uforlignelig ødeleggende slag som påvirker alle levende ting.


H-bombe

Hydrogenbomben er nok et forferdelig atomvåpen. Kombinasjonen av uran og plutonium genererer ikke bare energi, men også en temperatur som stiger til en million grader. Hydrogenisotoper kombineres til heliumkjerner, som skaper en kilde til kolossal energi. Hydrogenbomben er den kraftigste - dette er et udiskutabelt faktum. Det er nok bare å forestille seg at eksplosjonen er lik eksplosjonene av 3000 atombomber i Hiroshima. Både i USA og i det tidligere Sovjetunionen kan man telle 40 000 bomber med ulik kapasitet - atomkraft og hydrogen.

Eksplosjonen av slik ammunisjon er sammenlignbar med prosessene som observeres inne i solen og stjernene. Raske nøytroner splitter uranskallene til selve bomben med stor hastighet. Ikke bare varme frigjøres, men også radioaktivt nedfall. Det er opptil 200 isotoper. Produksjonen av slike atomvåpen er billigere enn atomvåpen, og effekten kan økes så mange ganger man ønsker. Dette er den kraftigste detonerte bomben som ble testet i Sovjetunionen 12. august 1953.

Konsekvenser av eksplosjonen

Resultatet av eksplosjonen hydrogenbombe er tredelt. Det aller første som skjer er at en kraftig eksplosjonsbølge blir observert. Kraften avhenger av høyden på eksplosjonen og typen terreng, samt graden av gjennomsiktighet av luften. Det kan dannes store flammende orkaner som ikke roer seg på flere timer. Likevel den sekundære og mest farlig konsekvens som den kraftigste termonukleære bomben kan forårsake er radioaktiv stråling og forurensning av området rundt i lang tid.


Radioaktive rester fra eksplosjonen av en hydrogenbombe

Under eksplosjonen inneholder ildkulen mange svært små radioaktive partikler som er fanget i jordens atmosfæriske lag og forblir der i lang tid. Ved kontakt med bakken skaper denne ildkulen glødende støv, bestående av partikler av forfall. Først legger en stor seg, og deretter en lettere, som ved hjelp av vinden sprer seg over hundrevis av kilometer. Disse partiklene kan sees med det blotte øye, for eksempel kan slikt støv sees på snøen. Det er dødelig hvis noen er i nærheten. De minste partiklene kan oppholde seg i atmosfæren i mange år og "reise" og fly rundt hele planeten flere ganger. Deres radioaktive utslipp vil bli svakere når de faller ut i form av nedbør.

I tilfelle en atomkrig med en hydrogenbombe vil de forurensede partiklene føre til ødeleggelse av liv innenfor en radius på hundrevis av kilometer fra episenteret. Hvis en superbombe brukes, vil et område på flere tusen kilometer bli forurenset, noe som vil gjøre jorden helt ubeboelig. Det viser seg at den kraftigste bomben i verden skapt av mennesker er i stand til å ødelegge hele kontinenter.

Termonukleær bombe "Kuzkins mor". Opprettelse

AN 602-bomben fikk flere navn - "Tsar Bomba" og "Kuzkins mor". Den ble utviklet i Sovjetunionen i 1954-1961. Den hadde den kraftigste eksplosive enheten for hele menneskehetens eksistens. Arbeidet med opprettelsen ble utført i flere år i et høyt klassifisert laboratorium kalt Arzamas-16. En 100 megatonn hydrogenbombe er 10 000 ganger kraftigere enn bomben som ble sluppet over Hiroshima.

Eksplosjonen er i stand til å tørke Moskva av jordens overflate i løpet av sekunder. Sentrum ville lett fordampe i ordets rette forstand, og alt annet kunne bli til den minste steinspruten. Den kraftigste bomben i verden ville ha utslettet New York med alle skyskraperne. Etter det ville et tjue kilometer langt smeltet glatt krater ha stått igjen. Med en slik eksplosjon ville det ikke vært mulig å rømme ved å gå ned T-banen. Hele territoriet innenfor en radius på 700 kilometer ville bli ødelagt og infisert med radioaktive partikler.


Eksplosjonen av "tsarbomben" - å være eller ikke være?

Sommeren 1961 bestemte forskere seg for å teste og observere eksplosjonen. Den kraftigste bomben i verden skulle eksplodere på et teststed helt nord i Russland. Det enorme området av polygonen okkuperer hele territoriet til øya Novaya Zemlya. Omfanget av nederlaget skulle være 1000 kilometer. Eksplosjonen kunne ha etterlatt industrisentre som Vorkuta, Dudinka og Norilsk infisert. Forskere, etter å ha forstått omfanget av katastrofen, tok opp hodet og innså at testen ble kansellert.

Det var ikke noe sted å teste den berømte og utrolig kraftige bomben noe sted på planeten, bare Antarktis gjensto. Men den klarte heller ikke å gjennomføre en eksplosjon på det iskalde kontinentet, siden territoriet anses som internasjonalt og det rett og slett er urealistisk å få tillatelse til slike tester. Jeg måtte redusere ladningen av denne bomben med 2 ganger. Bomben ble likevel detonert 30. oktober 1961 samme sted – på øya Novaja Zemlja (i en høyde av ca. 4 kilometer). Under eksplosjonen ble en monstrøs enorm atomsopp observert, som steg opp til 67 kilometer, og sjokkbølgen sirklet planeten tre ganger. Forresten, i museet "Arzamas-16", i byen Sarov, kan du se en nyhetsserie av eksplosjonen på en ekskursjon, selv om de sier at dette opptoget ikke er for sarte sjeler.

Innholdet i artikkelen

H-BOMB, et våpen med stor destruktiv kraft (i størrelsesorden megatonn i TNT-ekvivalent), hvis operasjonsprinsipp er basert på den termonukleære fusjonsreaksjonen til lette kjerner. Energikilden til eksplosjonen er prosesser som ligner på de som skjer på solen og andre stjerner.

termonukleære reaksjoner.

Det indre av Solen inneholder en gigantisk mengde hydrogen, som er i en tilstand av superhøy kompresjon ved en temperatur på ca. 15 000 000 K. Ved en så høy temperatur og plasmatetthet opplever hydrogenkjerner konstante kollisjoner med hverandre, hvorav noen ender i sammenslåing og til slutt dannelsen av tyngre heliumkjerner. Slike reaksjoner, kalt termonukleær fusjon, er ledsaget av frigjøring av en enorm mengde energi. I følge fysikkens lover skyldes energifrigjøringen under termonukleær fusjon det faktum at når en tyngre kjerne dannes, blir en del av massen til de lette kjernene inkludert i sammensetningen omdannet til en kolossal mengde energi. Det er derfor Solen, som har en gigantisk masse, mister ca. 100 milliarder tonn materie og frigjør energi, takket være hvilket liv på jorden ble mulig.

Isotoper av hydrogen.

Hydrogenatomet er det enkleste av alle eksisterende atomer. Den består av ett proton, som er dens kjerne, som et enkelt elektron kretser rundt. Nøye studier av vann (H 2 O) har vist at det inneholder ubetydelige mengder "tungt" vann som inneholder den "tunge isotopen" av hydrogen - deuterium (2 H). Deuteriumkjernen består av et proton og et nøytron, en nøytral partikkel med en masse nær den til et proton.

Det er en tredje isotop av hydrogen, tritium, som inneholder ett proton og to nøytroner i kjernen. Tritium er ustabilt og gjennomgår spontant radioaktivt forfall, og blir til en isotop av helium. Spor av tritium er funnet i jordens atmosfære, hvor det dannes som et resultat av samspillet mellom kosmiske stråler og gassmolekyler som utgjør luften. Tritium oppnås kunstig i en atomreaktor ved å bestråle litium-6 isotopen med en nøytronfluks.

Utvikling av hydrogenbomben.

En foreløpig teoretisk analyse viste at termonukleær fusjon lettest utføres i en blanding av deuterium og tritium. Med dette som grunnlag begynte amerikanske forskere på begynnelsen av 1950-tallet å implementere et prosjekt for å lage en hydrogenbombe (HB). De første testene av en modell kjernefysisk enhet ble utført på Eniwetok-teststedet våren 1951; termonukleær fusjon var bare delvis. Betydelig suksess ble oppnådd 1. november 1951, da man testet en massiv kjernefysisk enhet, hvis eksplosjonskraft var 4 x 8 Mt i TNT-ekvivalent.

Den første hydrogen-luftbomben ble detonert i USSR 12. august 1953, og 1. mars 1954 detonerte amerikanerne en kraftigere (ca. 15 Mt) luftbombe på Bikini-atollen. Siden den gang har begge maktene detonert avanserte megatonvåpen.

Eksplosjonen ved Bikini-atollen ble ledsaget av et utkast et stort antall radioaktive stoffer. Noen av dem falt hundrevis av kilometer fra eksplosjonsstedet på det japanske fiskefartøyet Lucky Dragon, mens andre dekket øya Rongelap. Siden termonukleær fusjon produserer stabilt helium, bør radioaktiviteten i eksplosjonen av en ren hydrogenbombe ikke være mer enn den til en atomdetonator av en termonukleær reaksjon. I det aktuelle tilfellet skilte imidlertid det forutsagte og faktiske radioaktive nedfallet seg betydelig i mengde og sammensetning.

Virkningsmekanismen til hydrogenbomben.

Sekvensen av prosesser som skjer under eksplosjonen av en hydrogenbombe kan representeres som følger. Først eksploderer den termonukleære reaksjonsinitiatorladningen (en liten atombombe) inne i HB-skallet, noe som resulterer i en nøytronflash og skaper den høye temperaturen som er nødvendig for å starte termonukleær fusjon. Nøytroner bombarderer en innsats laget av litiumdeuterid, en forbindelse av deuterium med litium (en litiumisotop med massetall på 6 brukes). Litium-6 deles av nøytroner i helium og tritium. Dermed skaper atomsikringen materialene som er nødvendige for syntese direkte i selve bomben.

Så starter en termonukleær reaksjon i en blanding av deuterium og tritium, temperaturen inne i bomben stiger raskt, og involverer mer og mer hydrogen i fusjonen. Med ytterligere temperaturøkning kunne en reaksjon mellom deuteriumkjerner begynne, noe som er karakteristisk for en ren hydrogenbombe. Alle reaksjoner går selvsagt så raskt at de oppleves som øyeblikkelige.

Divisjon, syntese, divisjon (superbombe).

Faktisk, i bomben, slutter sekvensen av prosesser beskrevet ovenfor på stadiet av reaksjonen av deuterium med tritium. Videre foretrakk bombedesignerne å bruke ikke fusjon av kjerner, men deres fisjon. Fusjon av deuterium- og tritiumkjerner produserer helium og raske nøytroner, hvis energi er stor nok til å forårsake fisjon av uran-238-kjerner (hovedisotopen til uran, mye billigere enn uran-235 som brukes i konvensjonelle atombomber). Raske nøytroner splitter atomene i superbombens uranskall. Spaltningen av ett tonn uran skaper en energi tilsvarende 18 Mt. Energi går ikke bare til eksplosjon og frigjøring av varme. Hver urankjerne er delt i to høyradioaktive "fragmenter". Fisjonsprodukter inkluderer 36 forskjellige kjemiske elementer og nesten 200 radioaktive isotoper. Alt dette utgjør det radioaktive nedfallet som følger med eksplosjonene av superbomber.

På grunn av det unike designet og den beskrevne virkningsmekanismen, kan våpen av denne typen lages så kraftige som ønskelig. Det er mye billigere enn atombomber med samme kraft.

Konsekvenser av eksplosjonen.

Sjokkbølge og termisk effekt.

Den direkte (primære) virkningen av en superbombeeksplosjon er tredelt. Den mest åpenbare av de direkte effektene er en sjokkbølge av enorm intensitet. Styrken på dens påvirkning, avhengig av bombens kraft, høyden på eksplosjonen over bakken og terrengets natur, avtar med avstanden fra eksplosjonens episenter. Den termiske effekten av en eksplosjon bestemmes av de samme faktorene, men i tillegg avhenger den også av luftens gjennomsiktighet - tåke reduserer kraftig avstanden som et termisk blitz kan forårsake alvorlige brannskader.

I følge beregninger, i tilfelle en eksplosjon i atmosfæren til en 20 megatonn bombe, vil folk forbli i live i 50 % av tilfellene hvis de 1) søker tilflukt i et underjordisk armert betongskjul i en avstand på ca. 8 km fra eksplosjonens episenter (EW), 2) er i vanlige urbane bygninger i en avstand på ca. 15 km fra EW, 3) lå i det fri i en avstand på ca. 20 km fra EV. Under forhold med dårlig sikt og i en avstand på minst 25 km, hvis atmosfæren er klar, for mennesker i åpne områder, øker sannsynligheten for å overleve raskt med avstanden fra episenteret; i en avstand på 32 km er den beregnede verdien mer enn 90%. Området som den gjennomtrengende strålingen som genereres under eksplosjonen forårsaker død, er relativt liten selv når det gjelder en superbombe med høy avkastning.

Brannkule.

Avhengig av sammensetningen og massen til det brennbare materialet som er involvert i ildkulen, kan det dannes gigantiske selvopprettholdende ildstormer som raser i mange timer. Den farligste (om enn sekundære) konsekvensen av eksplosjonen er imidlertid radioaktiv forurensning av miljøet.

Falle ut.

Hvordan de er dannet.

Når en bombe eksploderer, blir den resulterende ildkulen fylt med en enorm mengde radioaktive partikler. Vanligvis er disse partiklene så små at når de først kommer inn i den øvre atmosfæren, kan de forbli der i lang tid. Men hvis ildkulen kommer i kontakt med jordens overflate, alt som er på den, blir den til rødglødende støv og aske og trekker dem inn i en brennende tornado. I flammevirvelen blander de seg og binder seg med radioaktive partikler. Radioaktivt støv, bortsett fra det største, legger seg ikke umiddelbart. Finere støv blir ført bort av den resulterende eksplosjonsskyen og faller gradvis ut når det beveger seg nedover vinden. Direkte på eksplosjonsstedet kan radioaktivt nedfall være ekstremt intenst - hovedsakelig grovt støv som legger seg på bakken. Hundrevis av kilometer fra eksplosjonsstedet og på lengre avstander faller små, men fortsatt synlige askepartikler til bakken. De danner ofte et snølignende teppe som er dødelig for alle i nærheten. Enda mindre og usynlige partikler, før de legger seg på bakken, kan vandre i atmosfæren i måneder og til og med år, og gå rundt kloden mange ganger. Når de faller ut, er radioaktiviteten deres betydelig svekket. Den farligste er strålingen av strontium-90 med en halveringstid på 28 år. Fallet er tydelig observert over hele verden. Setter seg på løvverk og gress og går inn i næringskjeder, inkludert mennesker. Som en konsekvens av dette er det funnet merkbare, men ennå ikke farlige mengder strontium-90 i beinene til innbyggerne i de fleste land. Akkumulering av strontium-90 i menneskelige bein er svært farlig på lang sikt, da det fører til dannelse av ondartede beinsvulster.

Langvarig forurensning av området med radioaktivt nedfall.

Ved fiendtligheter vil bruk av hydrogenbombe føre til umiddelbar radioaktiv forurensning av territoriet innenfor en radius på ca. 100 km fra episenteret for eksplosjonen. I tilfelle en superbombeeksplosjon vil et område på titusenvis av kvadratkilometer bli forurenset. Et så stort område med ødeleggelse med en enkelt bombe gjør det til en helt ny type våpen. Selv om superbomben ikke treffer målet, dvs. vil ikke treffe objektet med sjokk-termiske effekter, gjennomtrengende stråling og radioaktivt nedfall som følger med eksplosjonen vil gjøre området rundt uegnet for beboelse. Slik nedbør kan fortsette i mange dager, uker og til og med måneder. Avhengig av antall, kan intensiteten av stråling nå dødelige nivåer. Et relativt lite antall superbomber er nok til å fullstendig dekke et stort land med et lag radioaktivt støv som er dødelig for alle levende ting. Dermed markerte opprettelsen av superbomben begynnelsen på en epoke da det ble mulig å gjøre hele kontinenter ubeboelige. Selv lenge etter at direkte eksponering for radioaktivt nedfall har opphørt, vil det fortsatt være en fare på grunn av den høye radiotoksisiteten til isotoper som strontium-90. Med mat dyrket på jord som er forurenset med denne isotopen, vil radioaktivitet komme inn i menneskekroppen.

H-BOMB
et våpen med stor destruktiv kraft (i størrelsesorden megatonn i TNT-ekvivalent), hvis operasjonsprinsipp er basert på den termonukleære fusjonsreaksjonen til lette kjerner. Energikilden til eksplosjonen er prosesser som ligner på de som skjer på solen og andre stjerner.
termonukleære reaksjoner. Det indre av Solen inneholder en gigantisk mengde hydrogen, som er i en tilstand av superhøy kompresjon ved en temperatur på ca. 15 000 000 K. Ved en så høy temperatur og plasmatetthet opplever hydrogenkjerner konstante kollisjoner med hverandre, hvorav noen ender i sammenslåing og til slutt dannelsen av tyngre heliumkjerner. Slike reaksjoner, kalt termonukleær fusjon, er ledsaget av frigjøring av en enorm mengde energi. I følge fysikkens lover skyldes energifrigjøringen under termonukleær fusjon det faktum at når en tyngre kjerne dannes, blir en del av massen til de lette kjernene inkludert i sammensetningen omdannet til en kolossal mengde energi. Det er derfor Solen, som har en gigantisk masse, mister ca. 100 milliarder tonn materie og frigjør energi, takket være hvilket liv på jorden ble mulig.
Isotoper av hydrogen. Hydrogenatomet er det enkleste av alle eksisterende atomer. Den består av ett proton, som er dens kjerne, som et enkelt elektron kretser rundt. Nøye studier av vann (H2O) har vist at det inneholder ubetydelige mengder "tungt" vann som inneholder den "tunge isotopen" av hydrogen - deuterium (2H). Deuteriumkjernen består av et proton og et nøytron, en nøytral partikkel med en masse nær den til et proton. Det er en tredje isotop av hydrogen, tritium, som inneholder ett proton og to nøytroner i kjernen. Tritium er ustabilt og gjennomgår spontant radioaktivt forfall, og blir til en isotop av helium. Spor av tritium er funnet i jordens atmosfære, hvor det dannes som et resultat av samspillet mellom kosmiske stråler og gassmolekyler som utgjør luften. Tritium oppnås kunstig i en atomreaktor ved å bestråle litium-6 isotopen med en nøytronfluks.
Utvikling av hydrogenbomben. En foreløpig teoretisk analyse viste at termonukleær fusjon lettest utføres i en blanding av deuterium og tritium. Med dette som grunnlag begynte amerikanske forskere på begynnelsen av 1950-tallet å implementere et prosjekt for å lage en hydrogenbombe (HB). De første testene av en modell kjernefysisk enhet ble utført på Eniwetok-teststedet våren 1951; termonukleær fusjon var bare delvis. Betydelig suksess ble oppnådd 1. november 1951, da man testet en massiv kjernefysisk enhet, hvis eksplosjonskraft var 4e8 Mt i TNT-ekvivalent. Den første hydrogen-luftbomben ble detonert i USSR 12. august 1953, og 1. mars 1954 detonerte amerikanerne en kraftigere (ca. 15 Mt) luftbombe på Bikini-atollen. Siden den gang har begge maktene detonert avanserte megatonvåpen. Eksplosjonen på Bikini-atollen ble ledsaget av utslipp av en stor mengde radioaktive stoffer. Noen av dem falt hundrevis av kilometer fra eksplosjonsstedet på det japanske fiskefartøyet Lucky Dragon, mens den andre dekket Rongelap-øya. Siden termonukleær fusjon produserer stabilt helium, bør radioaktiviteten i eksplosjonen av en ren hydrogenbombe ikke være mer enn den til en atomdetonator av en termonukleær reaksjon. I det aktuelle tilfellet skilte imidlertid det forutsagte og faktiske radioaktive nedfallet seg betydelig i mengde og sammensetning.
Virkningsmekanismen til hydrogenbomben. Sekvensen av prosesser som skjer under eksplosjonen av en hydrogenbombe kan representeres som følger. Først eksploderer ladningsinitiatoren til en termonukleær reaksjon (en liten atombombe) som ligger inne i HB-skallet, som et resultat av at det oppstår en nøytronflash og den høye temperaturen som er nødvendig for å starte termonukleær fusjon skapes. Nøytroner bombarderer en innsats laget av litiumdeuterid - en forbindelse av deuterium med litium (en litiumisotop med massetall på 6 brukes). Litium-6 deles av nøytroner i helium og tritium. Dermed skaper atomsikringen materialene som er nødvendige for syntese direkte i selve bomben. Så starter en termonukleær reaksjon i en blanding av deuterium og tritium, temperaturen inne i bomben stiger raskt, og involverer mer og mer hydrogen i fusjonen. Med ytterligere temperaturøkning kunne en reaksjon mellom deuteriumkjerner begynne, noe som er karakteristisk for en ren hydrogenbombe. Alle reaksjoner går selvsagt så raskt at de oppleves som øyeblikkelige.
Divisjon, syntese, divisjon (superbombe). Faktisk, i bomben, slutter sekvensen av prosesser beskrevet ovenfor på stadiet av reaksjonen av deuterium med tritium. Videre foretrakk bombedesignerne å bruke ikke fusjon av kjerner, men deres fisjon. Fusjon av deuterium- og tritiumkjerner produserer helium og raske nøytroner, hvis energi er stor nok til å forårsake fisjon av uran-238-kjerner (hovedisotopen til uran, mye billigere enn uran-235 som brukes i konvensjonelle atombomber). Raske nøytroner splitter atomene i superbombens uranskall. Spaltningen av ett tonn uran skaper en energi tilsvarende 18 Mt. Energi går ikke bare til eksplosjon og frigjøring av varme. Hver urankjerne deler seg i to høyradioaktive "fragmenter". Fisjonsprodukter inkluderer 36 forskjellige kjemiske elementer og nesten 200 radioaktive isotoper. Alt dette utgjør det radioaktive nedfallet som følger med eksplosjonene av superbomber. På grunn av det unike designet og den beskrevne virkningsmekanismen, kan våpen av denne typen lages så kraftige som ønskelig. Det er mye billigere enn atombomber med samme kraft.
Konsekvenser av eksplosjonen. Sjokkbølge og termisk effekt. Den direkte (primære) virkningen av en superbombeeksplosjon er tredelt. Den mest åpenbare av de direkte effektene er en sjokkbølge av enorm intensitet. Styrken på dens påvirkning, avhengig av bombens kraft, høyden på eksplosjonen over bakken og terrengets natur, avtar med avstanden fra eksplosjonens episenter. Den termiske effekten av en eksplosjon bestemmes av de samme faktorene, men i tillegg avhenger den også av luftens gjennomsiktighet - tåke reduserer kraftig avstanden som et termisk blitz kan forårsake alvorlige brannskader. I følge beregninger, i tilfelle en eksplosjon i atmosfæren til en 20 megatonn bombe, vil folk forbli i live i 50 % av tilfellene hvis de 1) søker tilflukt i et underjordisk armert betongskjul i en avstand på ca. 8 km fra eksplosjonens episenter (EW), 2) er i vanlige urbane bygninger i en avstand på ca. 15 km fra EW, 3) lå i det fri i en avstand på ca. 20 km fra EV. Under forhold med dårlig sikt og i en avstand på minst 25 km, hvis atmosfæren er klar, for mennesker i åpne områder, øker sannsynligheten for å overleve raskt med avstanden fra episenteret; i en avstand på 32 km er den beregnede verdien mer enn 90%. Området der den penetrerende strålingen som oppstår under eksplosjonen forårsaker et dødelig utfall er relativt lite, selv når det gjelder en superbombe med høy ytelse.
Brannkule. Avhengig av sammensetningen og massen til det brennbare materialet som er involvert i ildkulen, kan det dannes gigantiske selvopprettholdende ildstormer som raser i mange timer. Den farligste (om enn sekundære) konsekvensen av eksplosjonen er imidlertid radioaktiv forurensning av miljøet.
Falle ut. Hvordan de er dannet.
Når en bombe eksploderer, blir den resulterende ildkulen fylt med en enorm mengde radioaktive partikler. Vanligvis er disse partiklene så små at når de først kommer inn i den øvre atmosfæren, kan de forbli der i lang tid. Men hvis ildkulen kommer i kontakt med jordens overflate, alt som er på den, blir den til rødglødende støv og aske og trekker dem inn i en brennende tornado. I flammevirvelen blander de seg og binder seg med radioaktive partikler. Radioaktivt støv, bortsett fra det største, legger seg ikke umiddelbart. Finere støv blir ført bort av den resulterende eksplosjonsskyen og faller gradvis ut når det beveger seg nedover vinden. Direkte på eksplosjonsstedet kan radioaktivt nedfall være ekstremt intenst - hovedsakelig grovt støv som legger seg på bakken. Hundrevis av kilometer fra eksplosjonsstedet og på lengre avstander faller små, men fortsatt synlige askepartikler til bakken. De danner ofte et snølignende teppe som er dødelig for alle i nærheten. Enda mindre og usynlige partikler, før de legger seg på bakken, kan vandre i atmosfæren i måneder og til og med år, og gå rundt kloden mange ganger. Når de faller ut, er radioaktiviteten deres betydelig svekket. Den farligste er strålingen av strontium-90 med en halveringstid på 28 år. Fallet er tydelig observert over hele verden. Setter seg på løvverk og gress og går inn i næringskjeder, inkludert mennesker. Som en konsekvens av dette er det funnet merkbare, men ennå ikke farlige mengder strontium-90 i beinene til innbyggerne i de fleste land. Akkumulering av strontium-90 i menneskelige bein er svært farlig på lang sikt, da det fører til dannelse av ondartede beinsvulster.
Langvarig forurensning av området med radioaktivt nedfall. Ved fiendtligheter vil bruk av hydrogenbombe føre til umiddelbar radioaktiv forurensning av territoriet innenfor en radius på ca. 100 km fra episenteret for eksplosjonen. I tilfelle en superbombeeksplosjon vil et område på titusenvis av kvadratkilometer bli forurenset. Et så stort område med ødeleggelse med en enkelt bombe gjør det til en helt ny type våpen. Selv om superbomben ikke treffer målet, dvs. vil ikke treffe objektet med sjokk-termiske effekter, gjennomtrengende stråling og radioaktivt nedfall som følger med eksplosjonen vil gjøre området rundt uegnet for beboelse. Slik nedbør kan fortsette i mange dager, uker og til og med måneder. Avhengig av antall, kan intensiteten av stråling nå dødelige nivåer. Et relativt lite antall superbomber er nok til å fullstendig dekke et stort land med et lag radioaktivt støv som er dødelig for alle levende ting. Dermed markerte opprettelsen av superbomben begynnelsen på en epoke da det ble mulig å gjøre hele kontinenter ubeboelige. Selv lenge etter at direkte eksponering for radioaktivt nedfall har opphørt, vil det fortsatt være en fare på grunn av den høye radiotoksisiteten til isotoper som strontium-90. Med mat dyrket på jord som er forurenset med denne isotopen, vil radioaktivitet komme inn i menneskekroppen.
se også
Kjernefysisk fusjon;
ATOMVÅPEN ;
KRIGS atomvåpen.
LITTERATUR
Drift av atomvåpen. M., 1960 Atomeksplosjon i verdensrommet, på jorden og under jorden. M., 1970

Collier Encyclopedia. – Åpent samfunn. 2000 .

Se hva "HYDROGEN BOMB" er i andre ordbøker:

    Et foreldet navn på en atombombe med stor destruktiv kraft, hvis handling er basert på bruk av energi som frigjøres under fusjonsreaksjonen til lette kjerner (se Termonukleære reaksjoner). Den første hydrogenbomben ble testet i USSR (1953) ... Stor encyklopedisk ordbok

    Termonukleære våpen er en type masseødeleggelsesvåpen, hvis destruktive kraft er basert på bruken av energien til reaksjonen fra kjernefysisk fusjon av lette elementer til tyngre (for eksempel fusjon av to kjerner av deuterium (tungt hydrogen) ) atomer til ett ... ... Wikipedia

    En atombombe med stor destruktiv kraft, hvis handling er basert på bruk av energi som frigjøres under fusjonsreaksjonen til lette kjerner (se Termonukleære reaksjoner). Den første termonukleære ladningen (med en kapasitet på 3 Mt) ble detonert 1. november 1952 i USA. ... ... encyklopedisk ordbok

    H-bombe- vandenilinė bomba statusas T sritis chemija apibrėžtis Termobranduolinė bomba, kurios užtaisas - deuteris ir tritis. atitikmenys: engl. H-bombe; hydrogenbombe rus. hydrogenbombe ryšiai: sinonimas – H bomba … Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

    H-bombe- vandenilinė bomba statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hydrogenbombe vok. Wasserstoffbombe, f rus. hydrogenbombe, f pranc. bombe a hydrogène, f … Fizikos terminų žodynas

    H-bombe- vandenilinė bomba statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Bomba, kurios branduolinis užtaisas – vandenilio izotopai: deuteris ir tritis. atitikmenys: engl. H-bombe; hydrogenbombe vok. Wasserstoffbombe, f rus. hydrogenbombe f... Ekologijos terminų aiskinamasis žodynas

    Eksplosiv bombe med stor destruktiv kraft. Handling V. b. basert på termonukleær reaksjon. Se atomvåpen... Stor sovjetisk leksikon

Innholdet i artikkelen

H-BOMB, et våpen med stor destruktiv kraft (i størrelsesorden megatonn i TNT-ekvivalent), hvis operasjonsprinsipp er basert på den termonukleære fusjonsreaksjonen til lette kjerner. Energikilden til eksplosjonen er prosesser som ligner på de som skjer på solen og andre stjerner.

termonukleære reaksjoner.

Det indre av Solen inneholder en gigantisk mengde hydrogen, som er i en tilstand av superhøy kompresjon ved en temperatur på ca. 15 000 000 K. Ved en så høy temperatur og plasmatetthet opplever hydrogenkjerner konstante kollisjoner med hverandre, hvorav noen ender i sammenslåing og til slutt dannelsen av tyngre heliumkjerner. Slike reaksjoner, kalt termonukleær fusjon, er ledsaget av frigjøring av en enorm mengde energi. I følge fysikkens lover skyldes energifrigjøringen under termonukleær fusjon det faktum at når en tyngre kjerne dannes, blir en del av massen til de lette kjernene inkludert i sammensetningen omdannet til en kolossal mengde energi. Det er derfor Solen, som har en gigantisk masse, mister ca. 100 milliarder tonn materie og frigjør energi, takket være hvilket liv på jorden ble mulig.

Isotoper av hydrogen.

Hydrogenatomet er det enkleste av alle eksisterende atomer. Den består av ett proton, som er dens kjerne, som et enkelt elektron kretser rundt. Nøye studier av vann (H 2 O) har vist at det inneholder ubetydelige mengder "tungt" vann som inneholder den "tunge isotopen" av hydrogen - deuterium (2 H). Deuteriumkjernen består av et proton og et nøytron, en nøytral partikkel med en masse nær den til et proton.

Det er en tredje isotop av hydrogen, tritium, som inneholder ett proton og to nøytroner i kjernen. Tritium er ustabilt og gjennomgår spontant radioaktivt forfall, og blir til en isotop av helium. Spor av tritium er funnet i jordens atmosfære, hvor det dannes som et resultat av samspillet mellom kosmiske stråler og gassmolekyler som utgjør luften. Tritium oppnås kunstig i en atomreaktor ved å bestråle litium-6 isotopen med en nøytronfluks.

Utvikling av hydrogenbomben.

En foreløpig teoretisk analyse viste at termonukleær fusjon lettest utføres i en blanding av deuterium og tritium. Med dette som grunnlag begynte amerikanske forskere på begynnelsen av 1950-tallet å implementere et prosjekt for å lage en hydrogenbombe (HB). De første testene av en modell kjernefysisk enhet ble utført på Eniwetok-teststedet våren 1951; termonukleær fusjon var bare delvis. Betydelig suksess ble oppnådd 1. november 1951, da man testet en massiv kjernefysisk enhet, hvis eksplosjonskraft var 4 x 8 Mt i TNT-ekvivalent.

Den første hydrogen-luftbomben ble detonert i USSR 12. august 1953, og 1. mars 1954 detonerte amerikanerne en kraftigere (ca. 15 Mt) luftbombe på Bikini-atollen. Siden den gang har begge maktene detonert avanserte megatonvåpen.

Eksplosjonen på Bikini-atollen ble ledsaget av utslipp av en stor mengde radioaktive stoffer. Noen av dem falt hundrevis av kilometer fra eksplosjonsstedet på det japanske fiskefartøyet Lucky Dragon, mens andre dekket øya Rongelap. Siden termonukleær fusjon produserer stabilt helium, bør radioaktiviteten i eksplosjonen av en ren hydrogenbombe ikke være mer enn den til en atomdetonator av en termonukleær reaksjon. I det aktuelle tilfellet skilte imidlertid det forutsagte og faktiske radioaktive nedfallet seg betydelig i mengde og sammensetning.

Virkningsmekanismen til hydrogenbomben.

Sekvensen av prosesser som skjer under eksplosjonen av en hydrogenbombe kan representeres som følger. Først eksploderer den termonukleære reaksjonsinitiatorladningen (en liten atombombe) inne i HB-skallet, noe som resulterer i en nøytronflash og skaper den høye temperaturen som er nødvendig for å starte termonukleær fusjon. Nøytroner bombarderer en innsats laget av litiumdeuterid, en forbindelse av deuterium med litium (en litiumisotop med massetall på 6 brukes). Litium-6 deles av nøytroner i helium og tritium. Dermed skaper atomsikringen materialene som er nødvendige for syntese direkte i selve bomben.

Så starter en termonukleær reaksjon i en blanding av deuterium og tritium, temperaturen inne i bomben stiger raskt, og involverer mer og mer hydrogen i fusjonen. Med ytterligere temperaturøkning kunne en reaksjon mellom deuteriumkjerner begynne, noe som er karakteristisk for en ren hydrogenbombe. Alle reaksjoner går selvsagt så raskt at de oppleves som øyeblikkelige.

Divisjon, syntese, divisjon (superbombe).

Faktisk, i bomben, slutter sekvensen av prosesser beskrevet ovenfor på stadiet av reaksjonen av deuterium med tritium. Videre foretrakk bombedesignerne å bruke ikke fusjon av kjerner, men deres fisjon. Fusjon av deuterium- og tritiumkjerner produserer helium og raske nøytroner, hvis energi er stor nok til å forårsake fisjon av uran-238-kjerner (hovedisotopen til uran, mye billigere enn uran-235 som brukes i konvensjonelle atombomber). Raske nøytroner splitter atomene i superbombens uranskall. Spaltningen av ett tonn uran skaper en energi tilsvarende 18 Mt. Energi går ikke bare til eksplosjon og frigjøring av varme. Hver urankjerne er delt i to høyradioaktive "fragmenter". Fisjonsprodukter inkluderer 36 forskjellige kjemiske elementer og nesten 200 radioaktive isotoper. Alt dette utgjør det radioaktive nedfallet som følger med eksplosjonene av superbomber.

På grunn av det unike designet og den beskrevne virkningsmekanismen, kan våpen av denne typen lages så kraftige som ønskelig. Det er mye billigere enn atombomber med samme kraft.

Konsekvenser av eksplosjonen.

Sjokkbølge og termisk effekt.

Den direkte (primære) virkningen av en superbombeeksplosjon er tredelt. Den mest åpenbare av de direkte effektene er en sjokkbølge av enorm intensitet. Styrken på dens påvirkning, avhengig av bombens kraft, høyden på eksplosjonen over bakken og terrengets natur, avtar med avstanden fra eksplosjonens episenter. Den termiske effekten av en eksplosjon bestemmes av de samme faktorene, men i tillegg avhenger den også av luftens gjennomsiktighet - tåke reduserer kraftig avstanden som et termisk blitz kan forårsake alvorlige brannskader.

I følge beregninger, i tilfelle en eksplosjon i atmosfæren til en 20 megatonn bombe, vil folk forbli i live i 50 % av tilfellene hvis de 1) søker tilflukt i et underjordisk armert betongskjul i en avstand på ca. 8 km fra eksplosjonens episenter (EW), 2) er i vanlige urbane bygninger i en avstand på ca. 15 km fra EW, 3) lå i det fri i en avstand på ca. 20 km fra EV. Under forhold med dårlig sikt og i en avstand på minst 25 km, hvis atmosfæren er klar, for mennesker i åpne områder, øker sannsynligheten for å overleve raskt med avstanden fra episenteret; i en avstand på 32 km er den beregnede verdien mer enn 90%. Området der den penetrerende strålingen som oppstår under eksplosjonen forårsaker et dødelig utfall er relativt lite, selv når det gjelder en superbombe med høy ytelse.

Brannkule.

Avhengig av sammensetningen og massen til det brennbare materialet som er involvert i ildkulen, kan det dannes gigantiske selvopprettholdende ildstormer som raser i mange timer. Den farligste (om enn sekundære) konsekvensen av eksplosjonen er imidlertid radioaktiv forurensning av miljøet.

Falle ut.

Hvordan de er dannet.

Når en bombe eksploderer, blir den resulterende ildkulen fylt med en enorm mengde radioaktive partikler. Vanligvis er disse partiklene så små at når de først kommer inn i den øvre atmosfæren, kan de forbli der i lang tid. Men hvis ildkulen kommer i kontakt med jordens overflate, alt som er på den, blir den til rødglødende støv og aske og trekker dem inn i en brennende tornado. I flammevirvelen blander de seg og binder seg med radioaktive partikler. Radioaktivt støv, bortsett fra det største, legger seg ikke umiddelbart. Finere støv blir ført bort av den resulterende eksplosjonsskyen og faller gradvis ut når det beveger seg nedover vinden. Direkte på eksplosjonsstedet kan radioaktivt nedfall være ekstremt intenst - hovedsakelig grovt støv som legger seg på bakken. Hundrevis av kilometer fra eksplosjonsstedet og på lengre avstander faller små, men fortsatt synlige askepartikler til bakken. De danner ofte et snølignende teppe som er dødelig for alle i nærheten. Enda mindre og usynlige partikler, før de legger seg på bakken, kan vandre i atmosfæren i måneder og til og med år, og gå rundt kloden mange ganger. Når de faller ut, er radioaktiviteten deres betydelig svekket. Den farligste er strålingen av strontium-90 med en halveringstid på 28 år. Fallet er tydelig observert over hele verden. Setter seg på løvverk og gress og går inn i næringskjeder, inkludert mennesker. Som en konsekvens av dette er det funnet merkbare, men ennå ikke farlige mengder strontium-90 i beinene til innbyggerne i de fleste land. Akkumulering av strontium-90 i menneskelige bein er svært farlig på lang sikt, da det fører til dannelse av ondartede beinsvulster.

Langvarig forurensning av området med radioaktivt nedfall.

Ved fiendtligheter vil bruk av hydrogenbombe føre til umiddelbar radioaktiv forurensning av territoriet innenfor en radius på ca. 100 km fra episenteret for eksplosjonen. I tilfelle en superbombeeksplosjon vil et område på titusenvis av kvadratkilometer bli forurenset. Et så stort område med ødeleggelse med en enkelt bombe gjør det til en helt ny type våpen. Selv om superbomben ikke treffer målet, dvs. vil ikke treffe objektet med sjokk-termiske effekter, gjennomtrengende stråling og radioaktivt nedfall som følger med eksplosjonen vil gjøre området rundt uegnet for beboelse. Slik nedbør kan fortsette i mange dager, uker og til og med måneder. Avhengig av antall, kan intensiteten av stråling nå dødelige nivåer. Et relativt lite antall superbomber er nok til å fullstendig dekke et stort land med et lag radioaktivt støv som er dødelig for alle levende ting. Dermed markerte opprettelsen av superbomben begynnelsen på en epoke da det ble mulig å gjøre hele kontinenter ubeboelige. Selv lenge etter at direkte eksponering for radioaktivt nedfall har opphørt, vil det fortsatt være en fare på grunn av den høye radiotoksisiteten til isotoper som strontium-90. Med mat dyrket på jord som er forurenset med denne isotopen, vil radioaktivitet komme inn i menneskekroppen.