Radiação após a explosão de uma bomba de hidrogênio. Bomba de hidrogênio (termonuclear): testes de armas de destruição em massa


As usinas de energia nuclear operam com base no princípio de liberar e aprisionar a energia nuclear. Este processo deve ser controlado. A energia liberada é convertida em eletricidade. Uma bomba atômica causa uma reação em cadeia completamente incontrolável, e a enorme quantidade de energia liberada causa uma destruição monstruosa. Urânio e plutônio não são elementos tão inofensivos da tabela periódica, eles levam a catástrofes globais.

Para entender qual é a bomba atômica mais poderosa do planeta, vamos aprender mais sobre tudo. O hidrogênio e as bombas atômicas pertencem à indústria de energia nuclear. Se você combinar dois pedaços de urânio, mas cada um tiver uma massa abaixo da massa crítica, essa "união" excederá em muito a massa crítica. Cada nêutron participa de uma reação em cadeia, pois divide o núcleo e libera mais 2-3 nêutrons, que provocam novas reações de decaimento.

A força de nêutrons está completamente fora do controle humano. Em menos de um segundo, centenas de bilhões de decaimentos recém-formados não apenas liberam uma enorme quantidade de energia, mas também se tornam fontes da radiação mais forte. Esta chuva radioativa cobre a terra, campos, plantas e todos os seres vivos em uma espessa camada. Se falamos de desastres em Hiroshima, podemos ver que 1 grama explosivo causou a morte de 200 mil pessoas.


Acredita-se que a bomba de vácuo, criada por as últimas tecnologias, pode competir com a nuclear. O fato é que, em vez do TNT, é usada aqui uma substância gasosa, várias dezenas de vezes mais potente. A bomba aérea de alto rendimento é a bomba de vácuo não nuclear mais poderosa do mundo. Pode destruir o inimigo, mas ao mesmo tempo casas e equipamentos não serão danificados e não haverá produtos de decomposição.

Qual é o princípio de seu trabalho? Imediatamente após cair de um bombardeiro, um detonador dispara a alguma distância do solo. O casco desmorona e uma enorme nuvem se dispersa. Quando misturado com oxigênio, começa a penetrar em qualquer lugar - em casas, bunkers, abrigos. A queima de oxigênio forma um vácuo em todos os lugares. Quando esta bomba é lançada, uma onda supersônica é produzida e um aquecer.


A diferença entre uma bomba de vácuo americana e uma russa

As diferenças são que este último pode destruir o inimigo, mesmo no bunker, com a ajuda de uma ogiva apropriada. Durante a explosão no ar, a ogiva cai e atinge o solo com força, cavando a uma profundidade de 30 metros. Após a explosão, forma-se uma nuvem que, aumentando de tamanho, pode penetrar nos abrigos e ali explodir. As ogivas americanas, por outro lado, são preenchidas com TNT comum, e é por isso que destroem edifícios. bomba de vácuo destrói um determinado objeto, pois tem um raio menor. Não importa qual bomba é a mais poderosa - qualquer uma delas desfere um golpe destrutivo incomparável que afeta todos os seres vivos.


bomba H

A bomba de hidrogênio é outra terrível arma nuclear. A combinação de urânio e plutônio gera não apenas energia, mas também uma temperatura que chega a um milhão de graus. Os isótopos de hidrogênio se combinam em núcleos de hélio, o que cria uma fonte de energia colossal. A bomba de hidrogênio é a mais poderosa - isso é um fato indiscutível. Basta imaginar que sua explosão é igual às explosões de 3.000 bombas atômicas em Hiroshima. Tanto nos EUA quanto na ex-URSS, podem-se contar 40.000 bombas de várias capacidades - nucleares e de hidrogênio.

A explosão dessa munição é comparável aos processos observados no interior do Sol e das estrelas. Nêutrons rápidos dividem as conchas de urânio da própria bomba com grande velocidade. Não apenas o calor é liberado, mas também a precipitação radioativa. Existem até 200 isótopos. A produção de tais armas nucleares é mais barata que as armas nucleares e seu efeito pode ser aumentado quantas vezes desejar. Esta é a bomba detonada mais poderosa que foi testada na União Soviética em 12 de agosto de 1953.

Consequências da explosão

O resultado da explosão Bomba de hidrogênioé triplo. A primeira coisa que acontece é que uma poderosa onda de explosão é observada. Seu poder depende da altura da explosão e do tipo de terreno, bem como do grau de transparência do ar. Podem se formar grandes furacões de fogo que não se acalmam por várias horas. No entanto, o secundário e mais consequência perigosa que a bomba termonuclear mais poderosa pode causar é a radiação radioativa e a contaminação da área circundante por muito tempo.


Resíduo radioativo da explosão de uma bomba de hidrogênio

Durante a explosão, a bola de fogo contém muitas partículas radioativas muito pequenas que ficam presas na camada atmosférica da terra e permanecem lá por muito tempo. Ao entrar em contato com o solo, essa bola de fogo cria uma poeira incandescente, composta por partículas de decomposição. Primeiro se instala um grande, depois outro mais leve, que, com a ajuda do vento, se espalha por centenas de quilômetros. Essas partículas podem ser vistas a olho nu, por exemplo, essa poeira pode ser vista na neve. É fatal se alguém estiver por perto. As menores partículas podem permanecer na atmosfera por muitos anos e assim “viajar”, ​​dando várias voltas ao redor do planeta. Sua emissão radioativa se tornará mais fraca quando caírem na forma de precipitação.

No caso de uma guerra nuclear usando uma bomba de hidrogênio, as partículas contaminadas levarão à destruição da vida em um raio de centenas de quilômetros do epicentro. Se uma superbomba for usada, uma área de vários milhares de quilômetros será contaminada, o que tornará a Terra completamente inabitável. Acontece que a bomba mais poderosa do mundo criada pelo homem é capaz de destruir continentes inteiros.

Bomba termonuclear "mãe de Kuzkin". Criação

A bomba AN 602 recebeu vários nomes - "Tsar Bomba" e "Mãe de Kuzkin". Foi desenvolvido na União Soviética em 1954-1961. Ele tinha o dispositivo explosivo mais poderoso de toda a existência da humanidade. O trabalho em sua criação foi realizado por vários anos em um laboratório altamente classificado chamado Arzamas-16. Uma bomba de hidrogênio de 100 megatons é 10.000 vezes mais poderosa do que a bomba lançada sobre Hiroshima.

Sua explosão é capaz de varrer Moscou da face da terra em questão de segundos. O centro da cidade evaporaria facilmente no verdadeiro sentido da palavra, e tudo o mais poderia se transformar em escombros. A bomba mais poderosa do mundo teria destruído Nova York com todos os arranha-céus. Depois disso, uma cratera lisa derretida de vinte quilômetros teria permanecido. Com tal explosão, não teria sido possível escapar descendo o metrô. Todo o território num raio de 700 quilômetros seria destruído e infectado com partículas radioativas.


A explosão da "bomba do czar" - ser ou não ser?

No verão de 1961, os cientistas decidiram testar e observar a explosão. A bomba mais poderosa do mundo deveria explodir em um local de teste localizado no extremo norte da Rússia. A enorme área do polígono ocupa todo o território da ilha de Novaya Zemlya. A escala da derrota seria de 1.000 quilômetros. A explosão poderia ter infectado centros industriais como Vorkuta, Dudinka e Norilsk. Os cientistas, tendo compreendido a escala do desastre, levantaram a cabeça e perceberam que o teste foi cancelado.

Não havia lugar para testar a famosa e incrivelmente poderosa bomba em nenhum lugar do planeta, apenas a Antártida permaneceu. Mas também não conseguiu realizar uma explosão no continente gelado, já que o território é considerado internacional e é simplesmente irreal obter permissão para tais testes. Eu tive que reduzir a carga desta bomba em 2 vezes. A bomba, no entanto, foi detonada em 30 de outubro de 1961 no mesmo local - na ilha de Novaya Zemlya (a uma altitude de cerca de 4 quilômetros). Durante a explosão, foi observado um monstruoso e enorme cogumelo atômico, que subiu até 67 quilômetros, e a onda de choque circulou o planeta três vezes. Aliás, no museu "Arzamas-16", na cidade de Sarov, você pode assistir a um cinejornal da explosão em uma excursão, embora digam que esse espetáculo não é para os fracos de coração.

O conteúdo do artigo

H-BOMB, uma arma de grande poder destrutivo (da ordem de megatons em equivalente TNT), cujo princípio de funcionamento se baseia na reação de fusão termonuclear de núcleos leves. A fonte de energia da explosão são processos semelhantes aos que ocorrem no Sol e outras estrelas.

reações termonucleares.

O interior do Sol contém uma quantidade gigantesca de hidrogênio, que está em um estado de compressão superalta a uma temperatura de aprox. 15.000.000 K. A uma temperatura e densidade de plasma tão altas, os núcleos de hidrogênio experimentam colisões constantes entre si, algumas das quais terminam em sua fusão e, finalmente, na formação de núcleos de hélio mais pesados. Tais reações, chamadas de fusão termonuclear, são acompanhadas pela liberação de uma enorme quantidade de energia. De acordo com as leis da física, a liberação de energia durante a fusão termonuclear se deve ao fato de que, quando um núcleo mais pesado é formado, parte da massa dos núcleos leves incluídos em sua composição é convertida em uma quantidade colossal de energia. É por isso que o Sol, tendo uma massa gigantesca, perde aprox. 100 bilhões de toneladas de matéria e libera energia, graças à qual a vida na Terra se tornou possível.

Isótopos de hidrogênio.

O átomo de hidrogênio é o mais simples de todos os átomos existentes. Consiste em um próton, que é seu núcleo, em torno do qual gira um único elétron. Estudos cuidadosos da água (H 2 O) mostraram que ela contém quantidades insignificantes de água "pesada" contendo o "isótopo pesado" do hidrogênio - deutério (2 H). O núcleo do deutério consiste em um próton e um nêutron, uma partícula neutra com massa próxima à do próton.

Existe um terceiro isótopo de hidrogênio, o trítio, que contém um próton e dois nêutrons em seu núcleo. O trítio é instável e sofre decaimento radioativo espontâneo, transformando-se em um isótopo de hélio. Traços de trítio foram encontrados na atmosfera da Terra, onde é formado como resultado da interação de raios cósmicos com moléculas de gás que compõem o ar. O trítio é obtido artificialmente em um reator nuclear irradiando o isótopo de lítio-6 com um fluxo de nêutrons.

Desenvolvimento da bomba de hidrogênio.

Uma análise teórica preliminar mostrou que a fusão termonuclear é mais facilmente realizada em uma mistura de deutério e trítio. Com base nisso, cientistas americanos no início dos anos 1950 começaram a implementar um projeto para criar uma bomba de hidrogênio (HB). Os primeiros testes de um dispositivo nuclear modelo foram realizados no local de testes de Eniwetok na primavera de 1951; a fusão termonuclear foi apenas parcial. Um sucesso significativo foi alcançado em 1º de novembro de 1951, no teste de um enorme dispositivo nuclear, cujo poder de explosão era equivalente a 4 x 8 Mt em TNT.

A primeira bomba aérea de hidrogênio foi detonada na URSS em 12 de agosto de 1953 e, em 1º de março de 1954, os americanos detonaram uma bomba aérea mais poderosa (cerca de 15 Mt) no Atol de Bikini. Desde então, ambas as potências têm detonado armas avançadas de megatons.

A explosão no Atol de Bikini foi acompanhada por uma ejeção um grande número substancias radioativas. Alguns deles caíram a centenas de quilômetros do local da explosão no navio de pesca japonês Lucky Dragon, enquanto outros cobriram a ilha de Rongelap. Como a fusão termonuclear produz hélio estável, a radioatividade na explosão de uma bomba puramente de hidrogênio não deve ser maior do que a de um detonador atômico de uma reação termonuclear. No entanto, no caso em consideração, a precipitação radioativa prevista e real diferiu significativamente em quantidade e composição.

O mecanismo de ação da bomba de hidrogênio.

A sequência de processos que ocorrem durante a explosão de uma bomba de hidrogênio pode ser representada da seguinte forma. Primeiro, a carga do iniciador da reação termonuclear (uma pequena bomba atômica) dentro do invólucro HB explode, resultando em um flash de nêutrons e criando a alta temperatura necessária para iniciar a fusão termonuclear. Os nêutrons bombardeiam uma inserção feita de deutério de lítio, um composto de deutério com lítio (é usado um isótopo de lítio com número de massa 6). O lítio-6 é dividido por nêutrons em hélio e trítio. Assim, o fusível atômico cria os materiais necessários para a síntese diretamente na própria bomba.

Então começa uma reação termonuclear em uma mistura de deutério e trítio, a temperatura dentro da bomba sobe rapidamente, envolvendo cada vez mais hidrogênio na fusão. Com um novo aumento de temperatura, poderia começar uma reação entre os núcleos de deutério, característica de uma bomba puramente de hidrogênio. Todas as reações, é claro, ocorrem tão rapidamente que são percebidas como instantâneas.

Divisão, síntese, divisão (superbomba).

De fato, na bomba, a sequência de processos descritos acima termina na etapa da reação do deutério com o trítio. Além disso, os projetistas de bombas preferiram usar não a fusão de núcleos, mas sua fissão. A fusão dos núcleos de deutério e trítio produz hélio e nêutrons rápidos, cuja energia é grande o suficiente para causar a fissão dos núcleos de urânio-238 (principal isótopo do urânio, muito mais barato que o urânio-235 usado nas bombas atômicas convencionais). Nêutrons rápidos dividem os átomos do invólucro de urânio da superbomba. A fissão de uma tonelada de urânio gera uma energia equivalente a 18 Mt. A energia não vai apenas para a explosão e a liberação de calor. Cada núcleo de urânio é dividido em dois "fragmentos" altamente radioativos. Os produtos de fissão incluem 36 diferentes elementos químicos e cerca de 200 isótopos radioativos. Tudo isso compõe a precipitação radioativa que acompanha as explosões das superbombas.

Devido ao design exclusivo e ao mecanismo de ação descrito, armas desse tipo podem ser tão poderosas quanto desejado. É muito mais barato do que bombas atômicas do mesmo poder.

Consequências da explosão.

Onda de choque e efeito térmico.

O impacto direto (primário) da explosão de uma superbomba é triplo. O mais óbvio dos efeitos diretos é uma onda de choque de tremenda intensidade. A força de seu impacto, dependendo da potência da bomba, da altura da explosão acima do solo e da natureza do terreno, diminui com a distância do epicentro da explosão. O efeito térmico de uma explosão é determinado pelos mesmos fatores, mas, além disso, também depende da transparência do ar - o nevoeiro reduz drasticamente a distância em que um flash térmico pode causar queimaduras graves.

Segundo os cálculos, em caso de explosão na atmosfera de uma bomba de 20 megatons, as pessoas permanecerão vivas em 50% dos casos se 1) se refugiarem em um abrigo subterrâneo de concreto armado a uma distância de cerca de 8 km do epicentro da explosão (EW), 2) estão em prédios urbanos comuns a uma distância de aprox. . 15 km do EW, 3) estavam ao ar livre a uma distância de aprox. 20 km de VE. Em condições de pouca visibilidade e a uma distância de pelo menos 25 km, se a atmosfera estiver limpa, para pessoas em áreas abertas, a probabilidade de sobrevivência aumenta rapidamente com a distância do epicentro; a uma distância de 32 km, seu valor calculado é superior a 90%. A área sobre a qual a radiação penetrante gerada durante a explosão causa morte, é relativamente pequeno mesmo no caso de uma superbomba de alto rendimento.

Bola fogo.

Dependendo da composição e massa do material combustível envolvido na bola de fogo, gigantescas tempestades de fogo autossustentáveis ​​podem se formar, durando muitas horas. No entanto, a consequência mais perigosa (embora secundária) da explosão é a contaminação radioativa do meio ambiente.

Cair.

Como são formados.

Quando uma bomba explode, a bola de fogo resultante é preenchida com uma grande quantidade de partículas radioativas. Normalmente, essas partículas são tão pequenas que, uma vez que chegam à atmosfera superior, podem permanecer lá por muito tempo. Mas se a bola de fogo entrar em contato com a superfície da Terra, tudo o que está nela se transforma em poeira e cinzas incandescentes e os atrai para um tornado de fogo. No vórtice da chama, eles se misturam e se ligam a partículas radioativas. A poeira radioativa, exceto a maior, não se deposita imediatamente. A poeira mais fina é carregada pela nuvem de explosão resultante e cai gradualmente à medida que se move na direção do vento. Diretamente no local da explosão, a precipitação radioativa pode ser extremamente intensa - principalmente poeira grossa que se deposita no solo. A centenas de quilômetros do local da explosão e a distâncias maiores, pequenas, mas ainda visíveis, partículas de cinzas caem no solo. Freqüentemente, eles formam uma cobertura semelhante à neve, mortal para qualquer um que esteja por perto. Partículas ainda menores e invisíveis, antes de se depositarem no solo, podem vagar na atmosfera por meses e até anos, dando várias voltas ao redor do globo. No momento em que caem, sua radioatividade é significativamente enfraquecida. A mais perigosa é a radiação do estrôncio-90 com meia-vida de 28 anos. Sua queda é claramente observada em todo o mundo. Instalando-se na folhagem e na grama, ele entra nas cadeias alimentares, incluindo os humanos. Como consequência disso, quantidades perceptíveis, embora ainda não perigosas, de estrôncio-90 foram encontradas nos ossos dos habitantes da maioria dos países. O acúmulo de estrôncio-90 em ossos humanos é muito perigoso a longo prazo, pois leva à formação de tumores ósseos malignos.

Contaminação prolongada da área com precipitação radioativa.

Em caso de hostilidades, o uso de uma bomba de hidrogênio levará à contaminação radioativa imediata do território em um raio de aprox. 100 km do epicentro da explosão. No caso de explosão de uma superbomba, uma área de dezenas de milhares de quilômetros quadrados será contaminada. Uma área tão grande de destruição com uma única bomba o torna um tipo de arma completamente novo. Mesmo que a superbomba não atinja o alvo, ou seja, não atingirá o objeto com efeitos de choque térmico, radiação penetrante e precipitação radioativa que acompanha a explosão tornará a área circundante inadequada para habitação. Essa precipitação pode continuar por muitos dias, semanas e até meses. Dependendo de seu número, a intensidade da radiação pode atingir níveis mortais. Um número relativamente pequeno de superbombas é suficiente para cobrir completamente um grande país com uma camada de poeira radioativa mortal para todos os seres vivos. Assim, a criação da superbomba marcou o início de uma era em que se tornou possível tornar continentes inteiros inabitáveis. Mesmo muito tempo depois de cessada a exposição direta à precipitação radioativa, ainda haverá perigo devido à alta radiotoxicidade de isótopos como o estrôncio-90. Com alimentos cultivados em solos contaminados com este isótopo, a radioatividade entrará no corpo humano.

H-BOMB
uma arma de grande poder destrutivo (da ordem de megatons em equivalente TNT), cujo princípio de funcionamento se baseia na reação de fusão termonuclear de núcleos leves. A fonte de energia da explosão são processos semelhantes aos que ocorrem no Sol e outras estrelas.
reações termonucleares. O interior do Sol contém uma quantidade gigantesca de hidrogênio, que está em um estado de compressão superalta a uma temperatura de aprox. 15.000.000 K. A uma temperatura e densidade de plasma tão altas, os núcleos de hidrogênio experimentam colisões constantes entre si, algumas das quais terminam em sua fusão e, finalmente, na formação de núcleos de hélio mais pesados. Tais reações, chamadas de fusão termonuclear, são acompanhadas pela liberação de uma enorme quantidade de energia. De acordo com as leis da física, a liberação de energia durante a fusão termonuclear se deve ao fato de que, quando um núcleo mais pesado é formado, parte da massa dos núcleos leves incluídos em sua composição é convertida em uma quantidade colossal de energia. É por isso que o Sol, tendo uma massa gigantesca, perde aprox. 100 bilhões de toneladas de matéria e libera energia, graças à qual a vida na Terra se tornou possível.
Isótopos de hidrogênio. O átomo de hidrogênio é o mais simples de todos os átomos existentes. Consiste em um próton, que é seu núcleo, em torno do qual gira um único elétron. Estudos cuidadosos da água (H2O) mostraram que ela contém quantidades insignificantes de água "pesada" contendo o "isótopo pesado" do hidrogênio - deutério (2H). O núcleo do deutério consiste em um próton e um nêutron, uma partícula neutra com massa próxima à do próton. Existe um terceiro isótopo de hidrogênio, o trítio, que contém um próton e dois nêutrons em seu núcleo. O trítio é instável e sofre decaimento radioativo espontâneo, transformando-se em um isótopo de hélio. Traços de trítio foram encontrados na atmosfera da Terra, onde é formado como resultado da interação de raios cósmicos com moléculas de gás que compõem o ar. O trítio é obtido artificialmente em um reator nuclear irradiando o isótopo de lítio-6 com um fluxo de nêutrons.
Desenvolvimento da bomba de hidrogênio. Uma análise teórica preliminar mostrou que a fusão termonuclear é mais facilmente realizada em uma mistura de deutério e trítio. Com base nisso, cientistas americanos no início dos anos 1950 começaram a implementar um projeto para criar uma bomba de hidrogênio (HB). Os primeiros testes de um dispositivo nuclear modelo foram realizados no local de testes de Eniwetok na primavera de 1951; a fusão termonuclear foi apenas parcial. Um sucesso significativo foi alcançado em 1º de novembro de 1951, ao testar um enorme dispositivo nuclear, cujo poder de explosão era equivalente a 4e8 Mt em TNT. A primeira bomba aérea de hidrogênio foi detonada na URSS em 12 de agosto de 1953 e, em 1º de março de 1954, os americanos detonaram uma bomba aérea mais poderosa (cerca de 15 Mt) no Atol de Bikini. Desde então, ambas as potências têm detonado armas avançadas de megatons. A explosão no Atol de Bikini foi acompanhada pela liberação de uma grande quantidade de substâncias radioativas. Alguns deles caíram a centenas de quilômetros do local da explosão no navio de pesca japonês Lucky Dragon, enquanto o outro cobriu a Ilha Rongelap. Como a fusão termonuclear produz hélio estável, a radioatividade na explosão de uma bomba puramente de hidrogênio não deve ser maior do que a de um detonador atômico de uma reação termonuclear. No entanto, no caso em consideração, a precipitação radioativa prevista e real diferiu significativamente em quantidade e composição.
O mecanismo de ação da bomba de hidrogênio. A sequência de processos que ocorrem durante a explosão de uma bomba de hidrogênio pode ser representada da seguinte forma. Primeiro, o iniciador de carga de uma reação termonuclear (uma pequena bomba atômica) localizado dentro do invólucro HB explode, resultando em um flash de nêutrons e criando a alta temperatura necessária para iniciar a fusão termonuclear. Os nêutrons bombardeiam uma inserção feita de deutério de lítio - um composto de deutério com lítio (é usado um isótopo de lítio com número de massa 6). O lítio-6 é dividido por nêutrons em hélio e trítio. Assim, o fusível atômico cria os materiais necessários para a síntese diretamente na própria bomba. Então começa uma reação termonuclear em uma mistura de deutério e trítio, a temperatura dentro da bomba sobe rapidamente, envolvendo cada vez mais hidrogênio na fusão. Com um novo aumento de temperatura, poderia começar uma reação entre os núcleos de deutério, característica de uma bomba puramente de hidrogênio. Todas as reações, é claro, ocorrem tão rapidamente que são percebidas como instantâneas.
Divisão, síntese, divisão (superbomba). De fato, na bomba, a sequência de processos descritos acima termina na etapa da reação do deutério com o trítio. Além disso, os projetistas de bombas preferiram usar não a fusão de núcleos, mas sua fissão. A fusão dos núcleos de deutério e trítio produz hélio e nêutrons rápidos, cuja energia é grande o suficiente para causar a fissão dos núcleos de urânio-238 (principal isótopo do urânio, muito mais barato que o urânio-235 usado nas bombas atômicas convencionais). Nêutrons rápidos dividem os átomos do invólucro de urânio da superbomba. A fissão de uma tonelada de urânio gera uma energia equivalente a 18 Mt. A energia não vai apenas para a explosão e a liberação de calor. Cada núcleo de urânio se divide em dois "fragmentos" altamente radioativos. Os produtos da fissão incluem 36 elementos químicos diferentes e quase 200 isótopos radioativos. Tudo isso compõe a precipitação radioativa que acompanha as explosões das superbombas. Devido ao design exclusivo e ao mecanismo de ação descrito, armas desse tipo podem ser tão poderosas quanto desejado. É muito mais barato do que bombas atômicas do mesmo poder.
Consequências da explosão. Onda de choque e efeito térmico. O impacto direto (primário) da explosão de uma superbomba é triplo. O mais óbvio dos efeitos diretos é uma onda de choque de tremenda intensidade. A força de seu impacto, dependendo da potência da bomba, da altura da explosão acima do solo e da natureza do terreno, diminui com a distância do epicentro da explosão. O efeito térmico de uma explosão é determinado pelos mesmos fatores, mas, além disso, também depende da transparência do ar - o nevoeiro reduz drasticamente a distância em que um flash térmico pode causar queimaduras graves. Segundo os cálculos, em caso de explosão na atmosfera de uma bomba de 20 megatons, as pessoas permanecerão vivas em 50% dos casos se 1) se refugiarem em um abrigo subterrâneo de concreto armado a uma distância de cerca de 8 km do epicentro da explosão (EW), 2) estão em prédios urbanos comuns a uma distância de aprox. . 15 km do EW, 3) estavam ao ar livre a uma distância de aprox. 20 km de VE. Em condições de pouca visibilidade e a uma distância de pelo menos 25 km, se a atmosfera estiver limpa, para pessoas em áreas abertas, a probabilidade de sobrevivência aumenta rapidamente com a distância do epicentro; a uma distância de 32 km, seu valor calculado é superior a 90%. A área em que a radiação penetrante que ocorre durante a explosão causa um resultado letal é relativamente pequena, mesmo no caso de uma superbomba de alto rendimento.
Bola fogo. Dependendo da composição e massa do material combustível envolvido na bola de fogo, gigantescas tempestades de fogo autossustentáveis ​​podem se formar, durando muitas horas. No entanto, a consequência mais perigosa (embora secundária) da explosão é a contaminação radioativa do meio ambiente.
Cair. Como são formados.
Quando uma bomba explode, a bola de fogo resultante é preenchida com uma grande quantidade de partículas radioativas. Normalmente, essas partículas são tão pequenas que, uma vez que chegam à atmosfera superior, podem permanecer lá por muito tempo. Mas se a bola de fogo entrar em contato com a superfície da Terra, tudo o que está nela se transforma em poeira e cinzas incandescentes e os atrai para um tornado de fogo. No vórtice da chama, eles se misturam e se ligam a partículas radioativas. A poeira radioativa, exceto a maior, não se deposita imediatamente. A poeira mais fina é carregada pela nuvem de explosão resultante e cai gradualmente à medida que se move na direção do vento. Diretamente no local da explosão, a precipitação radioativa pode ser extremamente intensa - principalmente poeira grossa que se deposita no solo. A centenas de quilômetros do local da explosão e a distâncias maiores, pequenas, mas ainda visíveis, partículas de cinzas caem no solo. Freqüentemente, eles formam uma cobertura semelhante à neve, mortal para qualquer um que esteja por perto. Partículas ainda menores e invisíveis, antes de se depositarem no solo, podem vagar na atmosfera por meses e até anos, dando várias voltas ao redor do globo. No momento em que caem, sua radioatividade é significativamente enfraquecida. A mais perigosa é a radiação do estrôncio-90 com meia-vida de 28 anos. Sua queda é claramente observada em todo o mundo. Instalando-se na folhagem e na grama, ele entra nas cadeias alimentares, incluindo os humanos. Como consequência disso, quantidades perceptíveis, embora ainda não perigosas, de estrôncio-90 foram encontradas nos ossos dos habitantes da maioria dos países. O acúmulo de estrôncio-90 em ossos humanos é muito perigoso a longo prazo, pois leva à formação de tumores ósseos malignos.
Contaminação prolongada da área com precipitação radioativa. Em caso de hostilidades, o uso de uma bomba de hidrogênio levará à contaminação radioativa imediata do território em um raio de aprox. 100 km do epicentro da explosão. No caso de explosão de uma superbomba, uma área de dezenas de milhares de quilômetros quadrados será contaminada. Uma área tão grande de destruição com uma única bomba o torna um tipo de arma completamente novo. Mesmo que a superbomba não atinja o alvo, ou seja, não atingirá o objeto com efeitos de choque térmico, radiação penetrante e precipitação radioativa que acompanha a explosão tornará a área circundante inadequada para habitação. Essa precipitação pode continuar por muitos dias, semanas e até meses. Dependendo de seu número, a intensidade da radiação pode atingir níveis mortais. Um número relativamente pequeno de superbombas é suficiente para cobrir completamente um grande país com uma camada de poeira radioativa mortal para todos os seres vivos. Assim, a criação da superbomba marcou o início de uma era em que se tornou possível tornar continentes inteiros inabitáveis. Mesmo muito tempo depois de cessada a exposição direta à precipitação radioativa, ainda haverá perigo devido à alta radiotoxicidade de isótopos como o estrôncio-90. Com alimentos cultivados em solos contaminados com este isótopo, a radioatividade entrará no corpo humano.
Veja também
Fusão nuclear;
ARMA NUCLEAR ;
GUERRA NUCLEAR.
LITERATURA
Operação de armas nucleares. M., 1960 Explosão nuclear no espaço, na terra e no subsolo. M., 1970

Enciclopédia Collier. - Sociedade Aberta. 2000 .

Veja o que é a "BOMBA DE HIDROGÊNIO" em outros dicionários:

    Nome obsoleto para uma bomba nuclear de grande poder destrutivo, cuja ação se baseia no aproveitamento da energia liberada durante a reação de fusão de núcleos leves (ver Reações termonucleares). A primeira bomba de hidrogênio foi testada na URSS (1953) ... Grande Dicionário Enciclopédico

    As armas termonucleares são um tipo de arma de destruição em massa, cujo poder destrutivo se baseia no aproveitamento da energia da reação da fusão nuclear de elementos leves em elementos mais pesados ​​(por exemplo, a fusão de dois núcleos de deutério (hidrogênio pesado ) átomos em um ... ... Wikipedia

    Bomba nuclear de grande poder destrutivo, cuja ação se baseia no aproveitamento da energia liberada durante a reação de fusão de núcleos leves (ver Reações termonucleares). A primeira carga termonuclear (com capacidade de 3 Mt) foi detonada em 1º de novembro de 1952 nos EUA. ... ... dicionário enciclopédico

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

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

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

    Bomba explosiva de grande poder destrutivo. Ação V. b. com base na reação termonuclear. Veja armas nucleares... Grande Enciclopédia Soviética

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H-BOMB, uma arma de grande poder destrutivo (da ordem de megatons em equivalente TNT), cujo princípio de funcionamento se baseia na reação de fusão termonuclear de núcleos leves. A fonte de energia da explosão são processos semelhantes aos que ocorrem no Sol e outras estrelas.

reações termonucleares.

O interior do Sol contém uma quantidade gigantesca de hidrogênio, que está em um estado de compressão superalta a uma temperatura de aprox. 15.000.000 K. A uma temperatura e densidade de plasma tão altas, os núcleos de hidrogênio experimentam colisões constantes entre si, algumas das quais terminam em sua fusão e, finalmente, na formação de núcleos de hélio mais pesados. Tais reações, chamadas de fusão termonuclear, são acompanhadas pela liberação de uma enorme quantidade de energia. De acordo com as leis da física, a liberação de energia durante a fusão termonuclear se deve ao fato de que, quando um núcleo mais pesado é formado, parte da massa dos núcleos leves incluídos em sua composição é convertida em uma quantidade colossal de energia. É por isso que o Sol, tendo uma massa gigantesca, perde aprox. 100 bilhões de toneladas de matéria e libera energia, graças à qual a vida na Terra se tornou possível.

Isótopos de hidrogênio.

O átomo de hidrogênio é o mais simples de todos os átomos existentes. Consiste em um próton, que é seu núcleo, em torno do qual gira um único elétron. Estudos cuidadosos da água (H 2 O) mostraram que ela contém quantidades insignificantes de água "pesada" contendo o "isótopo pesado" do hidrogênio - deutério (2 H). O núcleo do deutério consiste em um próton e um nêutron, uma partícula neutra com massa próxima à do próton.

Existe um terceiro isótopo de hidrogênio, o trítio, que contém um próton e dois nêutrons em seu núcleo. O trítio é instável e sofre decaimento radioativo espontâneo, transformando-se em um isótopo de hélio. Traços de trítio foram encontrados na atmosfera da Terra, onde é formado como resultado da interação de raios cósmicos com moléculas de gás que compõem o ar. O trítio é obtido artificialmente em um reator nuclear irradiando o isótopo de lítio-6 com um fluxo de nêutrons.

Desenvolvimento da bomba de hidrogênio.

Uma análise teórica preliminar mostrou que a fusão termonuclear é mais facilmente realizada em uma mistura de deutério e trítio. Com base nisso, cientistas americanos no início dos anos 1950 começaram a implementar um projeto para criar uma bomba de hidrogênio (HB). Os primeiros testes de um dispositivo nuclear modelo foram realizados no local de testes de Eniwetok na primavera de 1951; a fusão termonuclear foi apenas parcial. Um sucesso significativo foi alcançado em 1º de novembro de 1951, no teste de um enorme dispositivo nuclear, cujo poder de explosão era equivalente a 4 x 8 Mt em TNT.

A primeira bomba aérea de hidrogênio foi detonada na URSS em 12 de agosto de 1953 e, em 1º de março de 1954, os americanos detonaram uma bomba aérea mais poderosa (cerca de 15 Mt) no Atol de Bikini. Desde então, ambas as potências têm detonado armas avançadas de megatons.

A explosão no Atol de Bikini foi acompanhada pela liberação de uma grande quantidade de substâncias radioativas. Alguns deles caíram a centenas de quilômetros do local da explosão no navio de pesca japonês Lucky Dragon, enquanto outros cobriram a ilha de Rongelap. Como a fusão termonuclear produz hélio estável, a radioatividade na explosão de uma bomba puramente de hidrogênio não deve ser maior do que a de um detonador atômico de uma reação termonuclear. No entanto, no caso em consideração, a precipitação radioativa prevista e real diferiu significativamente em quantidade e composição.

O mecanismo de ação da bomba de hidrogênio.

A sequência de processos que ocorrem durante a explosão de uma bomba de hidrogênio pode ser representada da seguinte forma. Primeiro, a carga do iniciador da reação termonuclear (uma pequena bomba atômica) dentro do invólucro HB explode, resultando em um flash de nêutrons e criando a alta temperatura necessária para iniciar a fusão termonuclear. Os nêutrons bombardeiam uma inserção feita de deutério de lítio, um composto de deutério com lítio (é usado um isótopo de lítio com número de massa 6). O lítio-6 é dividido por nêutrons em hélio e trítio. Assim, o fusível atômico cria os materiais necessários para a síntese diretamente na própria bomba.

Então começa uma reação termonuclear em uma mistura de deutério e trítio, a temperatura dentro da bomba sobe rapidamente, envolvendo cada vez mais hidrogênio na fusão. Com um novo aumento de temperatura, poderia começar uma reação entre os núcleos de deutério, característica de uma bomba puramente de hidrogênio. Todas as reações, é claro, ocorrem tão rapidamente que são percebidas como instantâneas.

Divisão, síntese, divisão (superbomba).

De fato, na bomba, a sequência de processos descritos acima termina na etapa da reação do deutério com o trítio. Além disso, os projetistas de bombas preferiram usar não a fusão de núcleos, mas sua fissão. A fusão dos núcleos de deutério e trítio produz hélio e nêutrons rápidos, cuja energia é grande o suficiente para causar a fissão dos núcleos de urânio-238 (principal isótopo do urânio, muito mais barato que o urânio-235 usado nas bombas atômicas convencionais). Nêutrons rápidos dividem os átomos do invólucro de urânio da superbomba. A fissão de uma tonelada de urânio gera uma energia equivalente a 18 Mt. A energia não vai apenas para a explosão e a liberação de calor. Cada núcleo de urânio é dividido em dois "fragmentos" altamente radioativos. Os produtos da fissão incluem 36 elementos químicos diferentes e quase 200 isótopos radioativos. Tudo isso compõe a precipitação radioativa que acompanha as explosões das superbombas.

Devido ao design exclusivo e ao mecanismo de ação descrito, armas desse tipo podem ser tão poderosas quanto desejado. É muito mais barato do que bombas atômicas do mesmo poder.

Consequências da explosão.

Onda de choque e efeito térmico.

O impacto direto (primário) da explosão de uma superbomba é triplo. O mais óbvio dos efeitos diretos é uma onda de choque de tremenda intensidade. A força de seu impacto, dependendo da potência da bomba, da altura da explosão acima do solo e da natureza do terreno, diminui com a distância do epicentro da explosão. O efeito térmico de uma explosão é determinado pelos mesmos fatores, mas, além disso, também depende da transparência do ar - o nevoeiro reduz drasticamente a distância em que um flash térmico pode causar queimaduras graves.

Segundo os cálculos, em caso de explosão na atmosfera de uma bomba de 20 megatons, as pessoas permanecerão vivas em 50% dos casos se 1) se refugiarem em um abrigo subterrâneo de concreto armado a uma distância de cerca de 8 km do epicentro da explosão (EW), 2) estão em prédios urbanos comuns a uma distância de aprox. . 15 km do EW, 3) estavam ao ar livre a uma distância de aprox. 20 km de VE. Em condições de pouca visibilidade e a uma distância de pelo menos 25 km, se a atmosfera estiver limpa, para pessoas em áreas abertas, a probabilidade de sobrevivência aumenta rapidamente com a distância do epicentro; a uma distância de 32 km, seu valor calculado é superior a 90%. A área em que a radiação penetrante que ocorre durante a explosão causa um resultado letal é relativamente pequena, mesmo no caso de uma superbomba de alto rendimento.

Bola fogo.

Dependendo da composição e massa do material combustível envolvido na bola de fogo, gigantescas tempestades de fogo autossustentáveis ​​podem se formar, durando muitas horas. No entanto, a consequência mais perigosa (embora secundária) da explosão é a contaminação radioativa do meio ambiente.

Cair.

Como são formados.

Quando uma bomba explode, a bola de fogo resultante é preenchida com uma grande quantidade de partículas radioativas. Normalmente, essas partículas são tão pequenas que, uma vez que chegam à atmosfera superior, podem permanecer lá por muito tempo. Mas se a bola de fogo entrar em contato com a superfície da Terra, tudo o que está nela se transforma em poeira e cinzas incandescentes e os atrai para um tornado de fogo. No vórtice da chama, eles se misturam e se ligam a partículas radioativas. A poeira radioativa, exceto a maior, não se deposita imediatamente. A poeira mais fina é carregada pela nuvem de explosão resultante e cai gradualmente à medida que se move na direção do vento. Diretamente no local da explosão, a precipitação radioativa pode ser extremamente intensa - principalmente poeira grossa que se deposita no solo. A centenas de quilômetros do local da explosão e a distâncias maiores, pequenas, mas ainda visíveis, partículas de cinzas caem no solo. Freqüentemente, eles formam uma cobertura semelhante à neve, mortal para qualquer um que esteja por perto. Partículas ainda menores e invisíveis, antes de se depositarem no solo, podem vagar na atmosfera por meses e até anos, dando várias voltas ao redor do globo. No momento em que caem, sua radioatividade é significativamente enfraquecida. A mais perigosa é a radiação do estrôncio-90 com meia-vida de 28 anos. Sua queda é claramente observada em todo o mundo. Instalando-se na folhagem e na grama, ele entra nas cadeias alimentares, incluindo os humanos. Como consequência disso, quantidades perceptíveis, embora ainda não perigosas, de estrôncio-90 foram encontradas nos ossos dos habitantes da maioria dos países. O acúmulo de estrôncio-90 em ossos humanos é muito perigoso a longo prazo, pois leva à formação de tumores ósseos malignos.

Contaminação prolongada da área com precipitação radioativa.

Em caso de hostilidades, o uso de uma bomba de hidrogênio levará à contaminação radioativa imediata do território em um raio de aprox. 100 km do epicentro da explosão. No caso de explosão de uma superbomba, uma área de dezenas de milhares de quilômetros quadrados será contaminada. Uma área tão grande de destruição com uma única bomba o torna um tipo de arma completamente novo. Mesmo que a superbomba não atinja o alvo, ou seja, não atingirá o objeto com efeitos de choque térmico, radiação penetrante e precipitação radioativa que acompanha a explosão tornará a área circundante inadequada para habitação. Essa precipitação pode continuar por muitos dias, semanas e até meses. Dependendo de seu número, a intensidade da radiação pode atingir níveis mortais. Um número relativamente pequeno de superbombas é suficiente para cobrir completamente um grande país com uma camada de poeira radioativa mortal para todos os seres vivos. Assim, a criação da superbomba marcou o início de uma era em que se tornou possível tornar continentes inteiros inabitáveis. Mesmo muito tempo depois de cessada a exposição direta à precipitação radioativa, ainda haverá perigo devido à alta radiotoxicidade de isótopos como o estrôncio-90. Com alimentos cultivados em solos contaminados com este isótopo, a radioatividade entrará no corpo humano.