Strålning från explosionen av en vätebomb. Skaparna av vätebomben

Innehållet i artikeln

H-BOMB, ett vapen med stor destruktiv kraft (i storleksordningen megaton i TNT-ekvivalent), vars funktionsprincip är baserad på den termonukleära fusionsreaktionen av lätta kärnor. Explosionens energikälla är processer som liknar de som sker på solen och andra stjärnor.

termonukleära reaktioner.

Solens inre innehåller en gigantisk mängd väte, som är i ett tillstånd av superhög kompression vid en temperatur på ca. 15 000 000 K. Vid en så hög temperatur och plasmadensitet upplever vätekärnor ständiga kollisioner med varandra, varav några slutar i att de smälter samman och i slutändan bildar tyngre heliumkärnor. Sådana reaktioner, som kallas termonukleär fusion, åtföljs av frigörandet av en enorm mängd energi. Enligt fysikens lagar beror energifrigöringen vid termonukleär fusion på att när en tyngre kärna bildas omvandlas en del av massan av de lätta kärnorna som ingår i dess sammansättning till en kolossal mängd energi. Det är därför solen, som har en gigantisk massa, förlorar ca. 100 miljarder ton materia och frigör energi, tack vare vilket liv på jorden blev möjligt.

Isotoper av väte.

Väteatomen är den enklaste av alla existerande atomer. Den består av en proton, som är dess kärna, runt vilken en enda elektron kretsar. Noggranna studier av vatten (H 2 O) har visat att det innehåller försumbara mängder "tungt" vatten innehållande den "tunga isotopen" av väte - deuterium (2 H). Deuteriumkärnan består av en proton och en neutron, en neutral partikel med en massa nära en protons.

Det finns en tredje isotop av väte, tritium, som innehåller en proton och två neutroner i sin kärna. Tritium är instabilt och genomgår spontant radioaktivt sönderfall och förvandlas till en isotop av helium. Spår av tritium har hittats i jordens atmosfär, där det bildas som ett resultat av samspelet mellan kosmiska strålar och gasmolekyler som utgör luften. Tritium erhålls artificiellt i en kärnreaktor genom att bestråla litium-6-isotopen med ett neutronflöde.

Utveckling av vätebomben.

En preliminär teoretisk analys visade att termonukleär fusion enklast utförs i en blandning av deuterium och tritium. Med detta som grund började amerikanska forskare i början av 1950-talet genomföra ett projekt för att skapa en vätebomb (HB). De första testerna av en kärnkraftsmodell utfördes på Eniwetok-testplatsen våren 1951; termonukleär fusion var endast partiell. Betydande framgång uppnåddes den 1 november 1951 i testningen av en massiv kärnkraftsanordning, vars explosionskraft var 4 x 8 Mt i TNT-ekvivalent.

Den första vätebomben detonerades i Sovjetunionen den 12 augusti 1953 och den 1 mars 1954 detonerade amerikanerna en kraftigare (cirka 15 Mt) luftbomb på Bikini-atollen. Sedan dess har båda makterna detonerat avancerade megatonvapen.

Explosionen vid Bikini Atoll åtföljdes av frisläppandet av en stor mängd radioaktiva ämnen. Några av dem föll hundratals kilometer från platsen för explosionen på det japanska fiskefartyget Lucky Dragon, medan andra täckte ön Rongelap. Eftersom termonukleär fusion producerar stabilt helium, bör radioaktiviteten i explosionen av en ren vätebomb inte vara mer än den för en atomdetonator av en termonukleär reaktion. Men i det aktuella fallet skilde sig det förutspådda och faktiska radioaktiva nedfallet avsevärt i mängd och sammansättning.

Vätebombens verkningsmekanism.

Sekvensen av processer som inträffar under explosionen av en vätebomb kan representeras enligt följande. Först exploderar den termonukleära reaktionsinitiatorladdningen (en liten atombomb) inuti HB-skalet, vilket resulterar i en neutronblixt och skapar den höga temperatur som krävs för att initiera termonukleär fusion. Neutroner bombarderar en insats gjord av litiumdeuterid, en förening av deuterium med litium (en litiumisotop med masstalet 6 används). Litium-6 delas av neutroner till helium och tritium. Således skapar atomsäkringen de material som behövs för syntes direkt i själva bomben.

Sedan börjar en termonukleär reaktion i en blandning av deuterium och tritium, temperaturen inuti bomben stiger snabbt, vilket involverar mer och mer väte i fusionen. Med ytterligare temperaturhöjning kunde en reaktion mellan deuteriumkärnor börja, vilket är karakteristiskt för en ren vätebomb. Alla reaktioner går förstås så snabbt att de uppfattas som momentana.

Division, syntes, division (superbomb).

Faktum är att i bomben slutar sekvensen av processer som beskrivits ovan vid steget för reaktionen av deuterium med tritium. Vidare föredrog bombdesignerna att inte använda fusionen av kärnor, utan deras klyvning. Fusion av deuterium- och tritiumkärnor producerar helium och snabba neutroner, vars energi är tillräckligt stor för att orsaka klyvning av uran-238 kärnor (huvudisotopen för uran, mycket billigare än uran-235 som används i konventionella atombomber). Snabba neutroner delar atomerna i superbommens uranskal. Klyvningen av ett ton uran skapar en energi motsvarande 18 Mt. Energi går inte bara till explosion och utsläpp av värme. Varje urankärna delas upp i två mycket radioaktiva "fragment". Fission-produkter inkluderar 36 olika kemiska grundämnen och nästan 200 radioaktiva isotoper. Allt detta utgör det radioaktiva nedfallet som följer med explosionerna av superbomber.

På grund av den unika designen och den beskrivna verkningsmekanismen kan vapen av denna typ göras så kraftfulla som önskas. Det är mycket billigare än atombomber av samma kraft.

Konsekvenser av explosionen.

Chockvåg och termisk effekt.

Den direkta (primära) effekten av en superbombexplosion är trefaldig. Den mest uppenbara av de direkta effekterna är en chockvåg av enorm intensitet. Styrkan i dess nedslag, beroende på bombens kraft, explosionens höjd över marken och terrängens karaktär, minskar med avståndet från explosionens epicentrum. Den termiska effekten av en explosion bestäms av samma faktorer, men dessutom beror den också på luftens genomskinlighet - dimma minskar kraftigt avståndet från vilket en termisk blixt kan orsaka allvarliga brännskador.

Enligt beräkningar, i händelse av en explosion i atmosfären av en 20 megaton bomb, kommer människor att förbli vid liv i 50 % av fallen om de 1) tar sin tillflykt till ett underjordiskt skydd av armerad betong på ett avstånd av cirka 8 km från epicentrum för explosionen (EW), 2) finns i vanliga stadsbyggnader på ett avstånd av ca . 15 km från EW, 3) låg i det fria på ett avstånd av ca. 20 km från EV. Under förhållanden med dålig sikt och på ett avstånd av minst 25 km, om atmosfären är klar, för människor i öppna områden, ökar sannolikheten att överleva snabbt med avståndet från epicentrum; på ett avstånd av 32 km är dess beräknade värde mer än 90%. Det område över vilket den penetrerande strålningen som genereras under explosionen orsakar död, är relativt liten även i fallet med en superbomb med hög avkastning.

Eldboll.

Beroende på sammansättningen och massan av det brännbara materialet som är involverat i eldklotet kan det bildas gigantiska självuppehållande eldstormar som rasar i många timmar. Den farligaste (om än sekundära) konsekvensen av explosionen är dock radioaktiv förorening av miljön.

Ramla ut.

Hur de bildas.

När en bomb exploderar fylls det resulterande eldklotet med en enorm mängd radioaktiva partiklar. Vanligtvis är dessa partiklar så små att när de väl kommer in i den övre atmosfären kan de förbli där under lång tid. Men om eldklotet kommer i kontakt med jordens yta, allt som finns på den, förvandlas det till glödhett damm och aska och drar in dem i en eldig tornado. I lågans virvel blandar de sig och binder med radioaktiva partiklar. Radioaktivt stoft, förutom det största, sedimenterar inte direkt. Finare damm förs bort av det resulterande explosionsmolnet och faller gradvis ut när det rör sig medvind. Direkt på platsen för explosionen kan radioaktivt nedfall vara extremt intensivt - främst grovt damm som lägger sig på marken. Hundratals kilometer från platsen för explosionen och på längre avstånd faller små, men fortfarande synliga askpartiklar till marken. Ofta bildar de ett snöliknande täcke, dödligt för alla som råkar vara i närheten. Även mindre och osynliga partiklar, innan de lägger sig på marken, kan vandra i atmosfären i månader och till och med år och gå runt jorden många gånger. När de faller ut är deras radioaktivitet avsevärt försvagad. Den farligaste är strålningen av strontium-90 med en halveringstid på 28 år. Dess fall observeras tydligt över hela världen. Den sätter sig på löv och gräs och går in i näringskedjor, inklusive människor. Som en konsekvens av detta har märkbara, men ännu inte farliga, mängder strontium-90 hittats i benen hos invånarna i de flesta länder. Ansamlingen av strontium-90 i mänskliga ben är mycket farlig på lång sikt, eftersom det leder till bildandet av maligna bentumörer.

Långvarig kontaminering av området med radioaktivt nedfall.

Vid stridshandlingar kommer användningen av en vätebomb att leda till omedelbar radioaktiv kontaminering av territoriet inom en radie av ca. 100 km från explosionens epicentrum. I händelse av en superbombexplosion kommer ett område på tiotusentals kvadratkilometer att förorenas. Ett sådant enormt område av förstörelse med en enda bomb gör det till en helt ny typ av vapen. Även om superbomben inte träffar målet, d.v.s. inte kommer att träffa föremålet med chock-termiska effekter, penetrerande strålning och radioaktivt nedfall som följer med explosionen kommer att göra det omgivande området olämpligt för boende. Sådan nederbörd kan fortsätta i många dagar, veckor och till och med månader. Beroende på deras antal kan strålningsintensiteten nå dödliga nivåer. Ett relativt litet antal superbomber räcker för att helt täcka ett stort land med ett lager av radioaktivt damm som är dödligt för allt levande. Sålunda markerade skapandet av superbomben början på en era då det blev möjligt att göra hela kontinenter obeboeliga. Även långt efter att direkt exponering för radioaktivt nedfall har upphört kommer det fortfarande att finnas en fara på grund av den höga radiotoxiciteten hos isotoper som strontium-90. Med mat som odlas på jordar som är förorenade med denna isotop kommer radioaktivitet in i människokroppen.

Hur sovjetiska fysiker tillverkade vätebomben, vilka för- och nackdelar detta fruktansvärda vapen bar, läs i avsnittet Science History.

Efter andra världskriget var det fortfarande omöjligt att tala om själva fredens början – de två stora världsmakterna gick in i en kapprustning. En av aspekterna av denna konflikt var konfrontationen mellan Sovjetunionen och USA i skapandet av kärnvapen. 1945 släppte USA, de första som tyst gick in i loppet, kärnvapenbomber över de ökända städerna Hiroshima och Nagasaki. I Sovjetunionen pågick även ett arbete med att skapa kärnvapen och 1949 testade man den första atombomben, arbetsämnet i vilken var plutonium. Även under dess utveckling Sovjetisk underrättelsetjänst fick reda på att USA gick över till utvecklingen av en kraftigare bomb. Detta fick Sovjetunionen att engagera sig i tillverkningen av termonukleära vapen.

Underrättelseofficerarna kunde inte ta reda på vilka resultat amerikanerna hade uppnått, och de sovjetiska kärnkraftsforskarnas försök misslyckades. Därför beslutades det att skapa en bomb, vars explosion skulle inträffa på grund av sammansmältningen av lätta kärnor, och inte klyvningen av tunga, som i en atombomb. Våren 1950 påbörjades arbetet med att skapa en bomb, som senare fick namnet RDS-6s. Bland dess utvecklare var den framtida Nobels fredspristagare Andrei Sakharov, som föreslog idén om en laddningsdesign redan 1948, men senare motsatte sig kärnvapenprov.

Andrey Sacharov

Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons

Sacharov föreslog att plutoniumkärnan skulle täckas med flera lager av lätta och tunga grundämnen, nämligen uran och deuterium, en isotop av väte. Därefter föreslogs det dock att ersätta deuterium med litiumdeuterid - detta förenklade kraftigt designen av laddningen och dess funktion. En ytterligare fördel var att från litium, efter att ha bombarderats med neutroner, erhålls en annan isotop av väte, tritium. Genom att reagera med deuterium frigör tritium mycket mer energi. Dessutom saktar litium också ner neutroner bättre. Denna struktur av bomben gav henne smeknamnet "Puff".

En viss svårighet var att tjockleken på varje lager och deras slutliga antal också var mycket viktiga för ett lyckat test. Enligt beräkningar kom från 15 % till 20 % av energiutsläppet under explosionen från termonukleära reaktioner och ytterligare 75-80 % från klyvningen av uran-235, uran-238 och plutonium-239 kärnor. Det antogs också att utbytet av avgiften kommer att vara från 200 till 400 kiloton, det praktiska resultatet var vid den övre gränsen för prognoser.

På X-dagen den 12 augusti 1953 testades den första sovjetiska vätebomben i aktion. Testplatsen i Semipalatinsk där explosionen inträffade låg i regionen östra Kazakstan. RDS-6s-testet föregicks av ett försök 1949 (då genomfördes en markexplosion av en 22,4 kiloton bomb på testplatsen). Trots testplatsens isolerade position upplevde regionens befolkning skönheten med kärnvapenprovning på egen hand. Människor som bodde relativt nära testplatsen i decennier, fram till stängningen av testplatsen 1991, utsattes för strålning och territorier många kilometer från testplatsen var förorenade med kärnklyvningsprodukter.

Den första sovjetiska vätebomben RDS-6

Wikimedia Commons

En vecka före RDS-6s-testet, enligt eyewitnesses, militären gav pengar och mat till familjerna till de som bor nära testtomten, men det fanns ingen evakuering och ingen information om kommande händelser. Den radioaktiva jorden avlägsnades från själva testplatsen och de närmaste strukturerna och observationsposterna restaurerades. Det beslutades att detonera vätebomben på jordens yta, trots att konfigurationen gjorde att den kunde släppas från ett flygplan.

Tidigare tester av atomladdningar skilde sig slående från vad som registrerades av kärnkraftsforskare efter att ha testat Sacharovpuffen. Bombens energiutbyte, som kritiker inte kallar en termonukleär bomb, utan en termonukleär-förstärkt atombomb, visade sig vara 20 gånger större än tidigare laddningar. Detta märktes för blotta ögat i solglasögon: bara damm fanns kvar från de överlevande och restaurerade byggnaderna efter testet av vätebomben.

Den 30 oktober 1961 exploderade Sovjetunionen den kraftigaste bomben i världshistorien: en 58 megaton vätebomb ("Tsar Bomba") detonerades vid en testplats på ön Novaja Zemlja. Nikita Chrusjtjov skämtade om att den 100 megaton långa bomben ursprungligen var tänkt att detoneras, men laddningen minskade för att inte krossa alla fönster i Moskva.

Explosion AN602 enligt klassificeringen var en låg luftexplosion med extra hög effekt. Hans resultat var imponerande:

Explosionens eldklot nådde en radie på cirka 4,6 kilometer. Teoretiskt sett kunde den växa till jordens yta, men detta förhindrades av en reflekterad stötvåg som krossade och kastade bollen från marken.
Ljusstrålningen kan potentiellt orsaka tredje gradens brännskador på avstånd upp till 100 kilometer.
Atmosfärisk jonisering orsakade radiostörningar även hundratals kilometer från testplatsen i cirka 40 minuter
Den påtagliga seismiska vågen från explosionen cirklade runt jorden tre gånger.
Vittnen kände av nedslaget och kunde beskriva explosionen på ett avstånd av tusen kilometer från dess centrum.
Nukleär svampexplosion steg till en höjd av 67 kilometer; diametern på dess tvåskiktiga "hatt" nådde (nära det övre skiktet) 95 kilometer.
Ljudvåg, som genererades av explosionen, nådde Dikson Island på ett avstånd av cirka 800 kilometer. Källor rapporterar dock inte om någon förstörelse eller skada på strukturer, inte ens i de som ligger mycket närmare (280 km) till deponin, den urbana bosättningen Amderma och bosättningen Belushya Guba.
Den radioaktiva kontamineringen av experimentfältet med en radie på 2-3 km i epicentrets område var inte mer än 1 mR/timme, testarna dök upp på platsen för epicentret 2 timmar efter explosionen. Radioaktiv kontaminering utgjorde liten eller ingen fara för testdeltagarna

Alla kärnvapenexplosioner producerade av världens länder i en video:

Skaparen av atombomben, Robert Oppenheimer, sa på dagen för det första testet av hans idéskapande: "Om hundratusentals solar steg på en gång på himlen, skulle deras ljus kunna jämföras med strålglansen från den Högste Herren . .. Jag är Döden, den stora förstöraren av världar, som dödar allt levande". Dessa ord var ett citat från Bhagavad Gita, som den amerikanske fysikern läste i originalet.

Fotografer från Lookout Mountain står midjedjupt i damm som höjts av stötvågen efter en kärnvapenexplosion (foto från 1953).

Utmaningens namn: Paraply
Datum: 8 juni 1958

Effekt: 8 kiloton

En kärnvapenexplosion under vattnet utfördes under Operation Hardtack. Nedlagda fartyg användes som mål.

Testnamn: Chama (som en del av Dominic-projektet)
Datum: 18 oktober 1962
Plats: Johnston Island
Kapacitet: 1,59 megaton

Testnamn: Ek
Datum: 28 juni 1958
Plats: Eniwetok Lagoon i Stilla havet
Kapacitet: 8,9 megaton

Resultatet Knothole-projekt, Annie test. Datum: 17 mars 1953; projekt: Upshot-Knothole; test: Annie; Plats: Knothole, Nevada Proving Ground, Sektor 4; effekt: 16 kt. (Foto: Wikicommons)

Utmaningens namn: Castle Bravo
Datum: 1 mars 1954
Plats: Bikini Atoll
Explosionstyp: på ytan
Kapacitet: 15 megaton

Explosionen av vätebomben Castle Bravo var den kraftigaste explosionen som någonsin utförts av USA. Explosionens kraft visade sig vara mycket högre än de ursprungliga prognoserna på 4-6 megaton.

Utmaningens namn: Castle Romeo
Datum: 26 mars 1954
Plats: På en pråm i Bravo Crater, Bikini Atoll
Explosionstyp: på ytan
Kapacitet: 11 megaton

Explosionens kraft visade sig vara 3 gånger mer än de ursprungliga prognoserna. Romeo var det första testet som gjordes på en pråm.

Projekt Dominic, Test Aztec

Provnamn: Priscilla (som en del av Plumbbob-försöksserien)
Datum: 1957

Effekt: 37 kiloton

Det är precis så processen att frigöra en enorm mängd strålnings- och termisk energi under en atomexplosion i luften över öknen ser ut. Här kan du också se militär utrustning, som om ett ögonblick kommer att förstöras av en stötvåg, präglad i form av en krona som omgav explosionens epicentrum. Du kan se hur stötvågen reflekterades från jordens yta och håller på att smälta samman med eldklotet.

Testnamn: Grable (som en del av Operation Upshot Knothole)
Datum: 25 maj 1953
Plats: Nevada Nuclear Test Site
Effekt: 15 kiloton

På en testplats i Nevadaöknen tog fotografer från Lookout Mountain Center 1953 ett fotografi av ett ovanligt fenomen (en ring av eld i en kärnsvamp efter en explosion av en projektil från en kärnvapenkanon), vars natur har länge sysselsatt forskarnas sinnen.

Upshot-Knothole-projekt, Rake test. Som en del av detta test detonerades en 15 kilotons atombomb, avfyrad av en 280 mm atomkanon. Testet ägde rum den 25 maj 1953 på testplatsen i Nevada. (Foto: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office)

Ett svampmoln bildat av atomexplosionen av Truckee-testet som utfördes som en del av Project Dominic.

Project Buster, testhund.

Projekt "Dominic", testa "Yeso". Rättegång: Ja; datum: 10 juni 1962; projekt: Dominic; plats: 32 km söder om Julön; testtyp: B-52, atmosfärisk, höjd - 2,5 m; effekt: 3,0 mt; laddningstyp: atomär. (Wikicommons)

Testnamn: YESO
Datum: 10 juni 1962
Plats: Julön
Effekt: 3 megaton

Testa "Licorn" i Franska Polynesien. Bild #1. (Pierre J./Franska armén)

Testnamn: "Unicorn" (fr. Licorne)
Datum: 3 juli 1970
Plats: atollen i Franska Polynesien
Effekt: 914 kiloton

Testa "Licorn" i Franska Polynesien. Bild #2. (Foto: Pierre J./Franska armén)

Testa "Licorn" i Franska Polynesien. Bild #3. (Foto: Pierre J./Franska armén)

Testsajter har ofta hela team av fotografer som arbetar för att få bra bilder. På bilden: en kärnvapenprovsprängning i Nevadas öken. Till höger finns de missilplymer som forskare använder för att bestämma chockvågens egenskaper.

Testa "Licorn" i Franska Polynesien. Bild #4. (Foto: Pierre J./Franska armén)

Project Castle, testa Romeo. (Foto: zvis.com)

Hardtack-projekt, paraplytest. Utmaning: Paraply; datum: 8 juni 1958; projekt: Hardtack I; Plats: Eniwetok Atoll Lagoon testtyp: under vatten, djup 45 m; effekt: 8kt; laddningstyp: atomär.

Projekt Redwing, Seminole test. (Foto: Kärnvapenarkiv)

Riya test. Atmosfäriskt test av en atombomb i Franska Polynesien i augusti 1971. Som en del av detta test, som ägde rum den 14 augusti 1971, detonerades en termonukleär stridsspets, kodnamnet "Riya", med en kapacitet på 1000 kt. Explosionen inträffade på Mururoa-atollens territorium. Den här bilden är tagen från ett avstånd av 60 km från noll. Foto: Pierre J.

Svampmoln från en kärnvapenexplosion över Hiroshima (vänster) och Nagasaki (höger). I slutskedet av andra världskriget inledde USA två atomanfall mot Hiroshima och Nagasaki. Den första explosionen inträffade den 6 augusti 1945 och den andra den 9 augusti 1945. Detta var den enda gången som kärnvapen användes för militära ändamål. På order av president Truman, den 6 augusti 1945, släppte den amerikanska armén "Baby"-atombomben på Hiroshima, följt av kärnvapenexplosionen av "Fat Man"-bomben på Nagasaki den 9 augusti. Mellan 90 000 och 166 000 människor dog i Hiroshima inom 2-4 månader efter kärnvapenexplosionerna, och mellan 60 000 och 80 000 dog i Nagasaki. (Foto: Wikicommons)

Upshot-Knothole-projekt. Deponi i Nevada, 17 mars 1953. Explosionsvågen totalförstörde byggnad nr 1, belägen på ett avstånd av 1,05 km från nollstrecket. Tidsskillnaden mellan första och andra skottet är 21/3 sekund. Kameran placerades i ett skyddsfodral med en väggtjocklek på 5 cm.Enda ljuskällan i det här fallet det var en kärnvapenexplosion. (Foto: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office)

Project Ranger, 1951. Namnet på testet är okänt. (Foto: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office)

Trinity test.

Trinity var kodnamnet för det första kärnvapenprovet. Detta test utfördes av den amerikanska armén den 16 juli 1945 i ett område cirka 56 kilometer sydost om Socorro, New Mexico, vid White Sands Missile Range. För testet användes en plutoniumbomb av implosionstyp, med smeknamnet "Thing". Efter detonationen inträffade en explosion med en effekt motsvarande 20 kiloton TNT. Datumet för detta test anses vara början på atomäran. (Foto: Wikicommons)

Utmaningens namn: Mike
Datum: 31 oktober 1952
Plats: Elugelab ("Flora") Island, Enewita Atoll
Effekt: 10,4 megaton

Enheten som detonerade i Mikes test, kallad "korven", var den första riktiga "väte"-bomben i megatonklassen. Svampmolnet nådde en höjd av 41 km med en diameter på 96 km.

Explosionen "MET", utförd som en del av Operation "Teepot". Det är anmärkningsvärt att MET-explosionen var jämförbar i kraft med Fat Man-plutoniumbomben som släpptes på Nagasaki. 15 april 1955, 22 ct. (Wiki media)

En av de kraftigaste explosionerna av en termonukleär vätebomb på USA:s räkning är Operation Castle Bravo. Laddningseffekten var 10 megaton. Explosionen ägde rum den 1 mars 1954 i Bikini Atoll, Marshallöarna. (Wiki media)

Operation Castle Romeo är en av de mest kraftfulla termonukleära bombexplosioner som utförts av USA. Bikinitaollen, 27 mars 1954, 11 megaton. (Wiki media)

Baker-explosionen, som visar den vita ytan av vattnet som störs av luftchockvågen och toppen av den ihåliga spraypelaren som bildade det halvklotformade Wilson-molnet. I bakgrunden ses Bikinitatollens kust, juli 1946. (Wiki media)

Explosionen av den amerikanska termonukleära (väte) bomben "Mike" med en kapacitet på 10,4 megaton. 1 november 1952 (Wiki media)

Operation Greenhouse är den femte serien av amerikanska kärnvapenprov och den andra av dem 1951. Under operationen testades konstruktioner av kärnladdningar med termonukleär fusion för att öka energiutbytet. Dessutom studerades explosionens inverkan på strukturer, inklusive bostadshus, fabriksbyggnader och bunkrar. Operationen utfördes på kärnvapenprovplatsen i Stilla havet. Alla enheter sprängdes på höga metalltorn, vilket simulerade en luftexplosion. Explosion av "George", 225 kiloton, 9 maj 1951. (Wiki media)

Ett svampmoln som har en vattenpelare istället för ett dammben. Till höger är ett hål synligt på pelaren: slagskeppet Arkansas blockerade sprayen. Testa "Baker", laddningskapacitet - 23 kiloton TNT, 25 juli 1946. (Wiki media)

Ett 200-meters moln över Frenchman Flats territorium efter MET-explosionen som en del av Operation Tipot, 15 april 1955, 22 kt. Denna projektil hade en sällsynt uran-233 kärna. (Wiki media)

Kratern bildades när en 100 kilotons sprängvåg sprängdes under 635 fot av öken den 6 juli 1962 och fördrev 12 miljoner ton jord.

Tid: 0s. Avstånd: 0m. Initiering av explosionen av en kärnsprängkapsel.
Tid: 0,0000001c. Avstånd: 0m Temperatur: upp till 100 miljoner °C. Början och förloppet av kärn- och termonukleära reaktioner i en laddning. Med sin explosion skapar en kärnsprängkapslar förutsättningar för starten av termonukleära reaktioner: den termonukleära förbränningszonen passerar genom en stötvåg i laddningsämnet med en hastighet av cirka 5000 km / s (106 - 107 m / s) Cirka 90% av neutronerna som frigörs under reaktionerna absorberas av bombämnet, resterande 10% flyger ut.

Tid: 10-7c. Avstånd: 0m. Upp till 80 % eller mer av reaktantens energi omvandlas och frigörs i form av mjuk röntgen och hård UV-strålning med stor energi. Röntgenstrålarna bildar en värmebölja som värmer upp bomben, försvinner och börjar värma den omgivande luften.

Tid:< 10−7c. Расстояние: 2м Temperatur: 30 miljoner°C. Slutet på reaktionen, början på expansionen av bombämnet. Bomben försvinner omedelbart ur sikte och en starkt lysande sfär (eldklot) dyker upp i dess ställe och döljer spridningen av laddningen. Sfärens tillväxthastighet de första metrarna är nära ljusets hastighet. Ämnets densitet sjunker här till 1 % av den omgivande luftens densitet på 0,01 sekunder; temperaturen sjunker till 7-8 tusen °C på 2,6 sekunder, den hålls i ~5 sekunder och minskar ytterligare när den eldiga sfären stiger; trycket efter 2-3 sekunder sjunker till något under atmosfärstrycket.

Tid: 1,1x10-7c. Avstånd: 10m Temperatur: 6 miljoner °C. Expansionen av den synliga sfären upp till ~10 m beror på glöden av joniserad luft under röntgenstrålningen av kärnreaktioner, och sedan genom strålningsdiffusionen av den uppvärmda luften själv. Energin hos strålningskvanterna som lämnar den termonukleära laddningen är sådan att deras fria väg innan de fångas upp av luftpartiklar är i storleksordningen 10 m och är initialt jämförbar med storleken på en sfär; fotoner springer snabbt runt hela sfären, tar ett medelvärde av dess temperatur och flyger ut ur den med ljusets hastighet, och joniserar fler och fler luftlager, därav samma temperatur och nästan ljustillväxthastighet. Vidare, från fångst till fångst, förlorar fotoner energi och deras väglängd minskar, sfärens tillväxt saktar ner.

Tid: 1,4x10−7c. Avstånd: 16m Temperatur: 4 miljoner °C. I allmänhet, från 10−7 till 0,08 sekunder, fortsätter den första fasen av sfärens glöd med en snabb temperatursänkning och en uteffekt på ~ 1 % av strålningsenergin, mestadels i form av UV-strålar och den ljusaste ljusstrålning som kan skada synen för en avlägsen observatör utan att bilda brännskador på huden. Belysningen av jordytan vid dessa ögonblick på avstånd upp till tiotals kilometer kan vara hundra eller fler gånger större än solen.

Tid: 1,7x10-7c. Avstånd: 21m Temperatur: 3 miljoner °C. Bombångor i form av klubbor, täta klumpar och strålar av plasma, som en kolv, komprimerar luft framför dem och bildar en stötvåg inuti sfären - en inre stöt som skiljer sig från en konventionell stötvåg i icke-adiabatisk, nästan isotermiska egenskaper och vid samma tryck flera gånger högre densitet: komprimerar luften med en stöt omedelbart utstrålar det mesta av energin genom bollen, som fortfarande är genomskinlig för strålning.
Vid de första tiotals metrarna har de omgivande föremålen innan eldsfären träffar dem, på grund av sin för höga hastighet, inte tid att reagera på något sätt - de värms till och med praktiskt taget inte upp, och en gång inuti sfären under strålningen flussmedel avdunstar de omedelbart.

Temperatur: 2 miljoner °C. Hastighet 1000 km/s. Med tillväxten av sfären och temperaturfallet minskar fotonflödets energi och densitet, och deras räckvidd (cirka en meter) räcker inte längre för nära-ljushastigheterna för eldfrontens expansion. Den uppvärmda luftvolymen började expandera och en ström av dess partiklar bildas från explosionens centrum. En termisk våg vid stilla luft vid sfärens gräns saktar ner. Den expanderande uppvärmda luften inuti sfären kolliderar med den stationära luften nära dess gräns, och någonstans från 36-37 m uppträder en densitetsökningsvåg - en framtida extern luftchockvåg; innan dess hann vågen inte dyka upp på grund av ljussfärens enorma tillväxthastighet.

Tid: 0,000001s. Avstånd: 34m Temperatur: 2 miljoner °C. Den interna vågen och bombångorna är belägna i ett lager på 8-12 m från explosionsplatsen, trycktoppen är upp till 17 000 MPa på ett avstånd av 10,5 m, densiteten är ~ 4 gånger luftdensiteten, hastigheten är ~ 100 km/s. Varmluftsområde: tryck vid gränsen 2 500 MPa, inom området upp till 5 000 MPa, partikelhastighet upp till 16 km/s. Bombångsubstansen börjar släpa efter det inre. hoppa när mer och mer luft i den är involverad i rörelse. Täta blodproppar och strålar håller farten.

Tid: 0,000034c. Avstånd: 42m Temperatur: 1 miljon °C. Förhållandena i epicentrum av explosionen av den första sovjetiska vätebomben (400 kt på en höjd av 30 m), som bildade en krater med en diameter på ca 50 m och 8 m djup. 15 m från epicentrum eller 5-6 m från basen av tornet med laddningen fanns en armerad betongbunker med väggar 2 m tjocka. För att placera vetenskaplig utrustning ovanpå, täckt med en stor jordhög 8 m tjock , den förstördes.

Temperatur: 600 tusen ° C. Från detta ögonblick upphör chockvågens natur att bero på de initiala förhållandena för en kärnexplosion och närmar sig den typiska för en kraftig explosion i luft, d.v.s. sådana vågparametrar kunde observeras vid explosionen av en stor massa konventionella sprängämnen.

Tid: 0,0036s. Avstånd: 60m Temperatur: 600 tusen ° C. Den inre chocken, som har passerat hela den isotermiska sfären, kommer ikapp och smälter samman med den yttre, ökar dess densitet och bildar den så kallade. ett starkt hopp är en enda front av stötvågen. Tätheten av materia i sfären sjunker till 1/3 atmosfärisk.

Tid: 0,014c. Avstånd: 110m Temperatur: 400 tusen ° C. En liknande chockvåg vid epicentrum av explosionen av den första sovjetiska atombomben med en kraft på 22 kt på en höjd av 30 m genererade en seismisk förskjutning som förstörde en imitation av tunnelbanetunnlar med olika typer av fästen på djupen 10 och 20 m 30 m, djur i tunnlar på 10, 20 och 30 m djup dog . En oansenlig skålformad fördjupning ca 100 m i diameter dök upp på ytan. Liknande förhållanden var vid epicentrum av Trinity-explosionen på 21 kt på en höjd av 30 m, en tratt 80 m i diameter och 2 m djup bildades.

Tid: 0,004s. Avstånd: 135m
Temperatur: 300 tusen ° C. Den maximala höjden för en luftsprängning är 1 Mt för bildandet av en märkbar tratt i marken. Fronten på stötvågen är krökt av nedslagen från bombens ångklumpar:

Tid: 0,007 s. Avstånd: 190m Temperatur: 200k°C. På en slät och så att säga glänsande framsida, oud. vågor bildar stora blåsor och ljusa fläckar (sfären verkar koka). Materiadensiteten i en isoterm sfär med en diameter på ~150 m faller under 10 % av atmosfärens densitet.
Icke-massiva föremål avdunstar några meter innan branden anländer. sfärer ("Reptrick"); människokroppen från sidan av explosionen kommer att ha tid att förkolna, och helt förångas redan med ankomsten av stötvågen.

Tid: 0,01s. Avstånd: 214m Temperatur: 200k°C. En liknande luftchockvåg av den första sovjetiska atombomben på ett avstånd av 60 m (52 m från epicentrum) förstörde spetsarna på stammarna som ledde till de simulerade tunnelbanetunnlarna under epicentret (se ovan). Varje huvud var en kraftfull kasematt av armerad betong, täckt med en liten jordvall. Fragment av huvuden föll ner i stammarna, de senare krossades sedan av en seismisk våg.

Tid: 0,015s. Avstånd: 250m Temperatur: 170 tusen ° C. Stötvågen förstör kraftigt stenar. Stötvågshastigheten är högre än ljudets hastighet i metall: teoretisk draghållfasthet ytterdörr i ett härbärge; tanken kollapsar och brinner ut.

Tid: 0,028c. Avstånd: 320m Temperatur: 110 tusen ° C. En person sprids av en ström av plasma (chockvågshastighet = ljudets hastighet i benen, kroppen kollapsar till damm och bränns omedelbart ut). Fullständig förstörelse av de mest hållbara markstrukturerna.

Tid: 0,073c. Avstånd: 400m Temperatur: 80 tusen ° C. Oregelbundenheter på sfären försvinner. Ämnets densitet sjunker i mitten till nästan 1 %, och vid kanten av isotermerna. sfärer med en diameter på ~320 m till 2 % atmosfärisk. På detta avstånd, inom 1,5 s, värms upp till 30 000 °C och faller till 7000 °C, ~5 s håller sig vid ~6 500 °C och sjunkande temperatur på 10-20 s när eldklotet går upp.

Tid: 0,079c. Avstånd: 435m Temperatur: 110 tusen ° C. Fullständig förstörelse av motorvägar med asfalt och betongbeläggning. Temperatur minimum av stötvågsstrålning, slutet av den första glödfasen. Ett skydd av tunnelbanetyp fodrat med gjutjärnsrör och monolitisk armerad betong och nedgrävt med 18 m beräknas kunna motstå en explosion (40 kt) på en höjd av 30 m på ett minsta avstånd av 150 m (chockvågstryck av storleksordningen 5 MPa) utan förstörelse, 38 kt RDS-2 på ett avstånd av 235 m (tryck ~1,5 MPa), fick mindre deformationer och skador. Vid temperaturer i kompressionsfronten under 80 tusen ° C uppstår inte längre nya NO2-molekyler, kvävedioxidskiktet försvinner gradvis och upphör att avskärma den inre strålningen. Stötsfären blir gradvis genomskinlig och genom den, liksom genom mörkt glas, syns under en tid klubbor av bombångor och en isotermisk sfär; i allmänhet liknar den eldiga sfären fyrverkerier. Sedan, när transparensen ökar, ökar intensiteten av strålningen och detaljerna i den uppblossande sfären blir så att säga osynliga. Processen liknar slutet av eran av rekombination och ljusets födelse i universum flera hundra tusen år efter Big Bang.

Tid: 0,1 s. Avstånd: 530m Temperatur: 70 tusen ° C. Separation och förflyttning framåt från fronten av stötvågen från gränsen för den eldiga sfären, dess tillväxthastighet minskar märkbart. Den andra fasen av glöden börjar, mindre intensiv, men två storleksordningar längre, med frigörandet av 99% av explosionsstrålningsenergin främst i det synliga och IR-spektrumet. Vid de första hundratals metrarna har en person inte tid att se explosionen och dör utan lidande (en persons visuella reaktionstid är 0,1 - 0,3 s, reaktionstiden på en brännskada är 0,15 - 0,2 s).

Tid: 0,15 s. Avstånd: 580m Temperatur: 65k°C. Strålning ~100 000 Gy. Förkolnade benfragment kvarstår från en person (chockvågens hastighet är i storleksordningen av ljudets hastighet i mjuka vävnader: en hydrodynamisk chock som förstör celler och vävnader passerar genom kroppen).

Tid: 0,25 s. Avstånd: 630m Temperatur: 50 tusen ° C. Penetrerande strålning ~40 000 Gy. En person förvandlas till förkolnat skräp: en chockvåg orsakar traumatiska amputationer som kommer upp på en bråkdel av en sekund. en eldig sfär förkolnar kvarlevorna. Fullständig förstörelse av tanken. Fullständig förstörelse av underjordiska kabelledningar, vattenledningar, gasledningar, avlopp, brunnar. Destruktion av underjordiska armerade betongrör med en diameter på 1,5 m, med en väggtjocklek på 0,2 m. Förstörelse av den välvda betongdammen i HPP. Stark förstörelse av långvariga befästningar av armerad betong. Mindre skador på underjordiska tunnelbanekonstruktioner.

Tid: 0,4 s. Avstånd: 800m Temperatur: 40 tusen ° C. Värmer upp föremål upp till 3000 °C. Penetrerande strålning ~20 000 Gy. Fullständig förstörelse av alla skyddande strukturer civilförsvar(skyddsrum) förstörelse av skyddsanordningarna för tunnelbanans ingångar. Förstörelse av gravitationsbetongdammen i vattenkraftverket Pillboxes blir oförmögen att bekämpa på ett avstånd av 250 m.

Tid: 0,73c. Avstånd: 1200m Temperatur: 17 tusen ° C. Strålning ~5000 Gy. Vid en explosionshöjd av 1200 m, uppvärmningen av ytluften vid epicentret före ankomsten av slag. vågor upp till 900°C. Man - 100% död på grund av stötvågens verkan. Destruktion av skyddsrum konstruerade för 200 kPa ( typ A-III eller klass 3). Fullständig förstörelse av armerad betongbunkrar av prefabricerad typ på ett avstånd av 500 m under förhållanden med en markexplosion. Fullständig förstörelse av järnvägsspår. Den maximala ljusstyrkan för den andra fasen av sfärens glöd vid denna tidpunkt släppte den ut ~ 20% av ljusenergin

Tid: 1,4c. Avstånd: 1600m Temperatur: 12k°C. Värmer upp föremål upp till 200°C. Strålning 500 Gr. Talrika brännskador på 3-4 grader upp till 60-90% av kroppsytan, allvarlig strålningsskada, i kombination med andra skador, dödlighet omedelbart eller upp till 100% den första dagen. Tanken kastas tillbaka ~ 10 m och skadas. Fullständig förstörelse av broar av metall och armerad betong med en spännvidd på 30-50 m.

Tid: 1,6 s. Avstånd: 1750m Temperatur: 10 tusen ° C. Strålning ok. 70 gr. Besättningen på stridsvagnen dör inom 2-3 veckor av extremt allvarlig strålsjuka. Fullständig förstörelse av betong, armerad betong monolitiska (låghus) och seismiskt resistenta byggnader 0,2 MPa, inbyggda och fristående skyddsrum klassade till 100 kPa (typ A-IV eller klass 4), skyddsrum i källare i multi- våningsbyggnader.

Tid: 1,9c. Avstånd: 1900m Temperatur: 9 tusen ° C Farlig skada på en person av en stötvåg och avstötning upp till 300 m med en initial hastighet på upp till 400 km / h, varav 100-150 m (0,3-0,5 av vägen) är fri flygning , och resten av avståndet är många rikoschetter runt marken. Strålning på cirka 50 Gy är en blixtsnabb form av strålsjuka [, 100% dödlighet inom 6-9 dagar. Destruktion av inbyggda skyddsrum konstruerade för 50 kPa. Stark förstörelse av jordbävningsbeständiga byggnader. Tryck 0,12 MPa och över - all tät och försållad stadsutveckling förvandlas till fasta blockeringar (individuella blockeringar smälter samman till en kontinuerlig blockering), blockeringshöjden kan vara 3-4 m. Den eldiga sfären når vid denna tidpunkt maximala mått(D ~ 2 km), krossas underifrån av en stötvåg som reflekteras från marken och börjar stiga; den isotermiska sfären i den kollapsar och bildar ett snabbt uppåtgående flöde i epicentret - svampens framtida ben.

Tid: 2,6c. Avstånd: 2200m Temperatur: 7,5 tusen ° C. Allvarlig skada på en person av en stötvåg. Strålning ~ 10 Gy - extremt allvarlig akut strålsjuka, enligt en kombination av skador, 100% dödlighet inom 1-2 veckor. Säker vistelse i en tank, i en befäst källare med golv av armerad armerad betong och i de flesta skyddsrum G. O. Destruction lastbilar. 0,1 MPa - designtryck av stötvågen för design av strukturer och skyddsanordningar av underjordiska strukturer av grunda tunnelbanelinjer.

Tid: 3,8c. Avstånd: 2800m Temperatur: 7,5 tusen ° C. Strålning 1 Gy - under fredliga förhållanden och snabb behandling, ofarlig strålningsskada, men med åtföljande ohälsosamma tillstånd och allvarlig fysisk och psykisk stress, frånvaron Sjukvård, näring och normal vila, upp till hälften av offren dör endast av strålning och relaterade sjukdomar, och mycket mer när det gäller mängden skador (plus skador och brännskador). Tryck mindre än 0,1 MPa - tätorter med tät bebyggelse förvandlas till fasta blockeringar. Fullständig förstörelse av källare utan förstärkning av strukturer 0,075 MPa. Den genomsnittliga förstörelsen av jordbävningsbeständiga byggnader är 0,08-0,12 MPa. Allvarliga skador på prefabricerade pillboxar av armerad betong. Detonation av pyroteknik.

Tid: 6c. Avstånd: 3600m Temperatur: 4,5 tusen ° C. Genomsnittlig skada på en person av en stötvåg. Strålning ~ 0,05 Gy - dosen är inte farlig. Människor och föremål lämnar "skuggor" på trottoaren. Fullständig förstörelse av administrativa flervåningsram (kontors)byggnader (0,05-0,06 MPa), skydd av den enklaste typen; stark och fullständig förstörelse av massiva industrifastigheter. Nästan all stadsutveckling har förstörts med bildandet av lokala blockeringar (ett hus - ett blockering). Fullständig förstörelse bilar, fullständig förstörelse av skogen. En elektromagnetisk puls på ~3 kV/m träffar okänsliga elektriska apparater. Förstörelse liknar en jordbävning på 10 poäng. Sfären förvandlades till en eldig kupol, som en bubbla som svävar upp och drar en kolonn av rök och damm från jordens yta: en karakteristisk explosiv svamp växer med en initial vertikal hastighet på upp till 500 km / h. Vindhastigheten nära ytan till epicentrum är ~100 km/h.

Tid: 10c. Avstånd: 6400m Temperatur: 2k°C. I slutet av den effektiva tiden för den andra glödfasen frigjordes ~80% av den totala energin av ljusstrålning. De återstående 20% är säkert upplysta i ungefär en minut med en kontinuerlig minskning av intensiteten och går gradvis vilse i molnets puffar. Destruktion av skyddsrum av den enklaste typen (0,035-0,05 MPa). Under de första kilometerna kommer en person inte att höra bruset från explosionen på grund av skadan på hörseln av stötvågen. Avvisande av en person av en stötvåg på ~20 m med en initial hastighet på ~30 km/h. Fullständig förstörelse av flervåningshus i tegel, panelhus, allvarlig förstörelse av lager, måttlig förstörelse av ramadministrativa byggnader. Förstörelsen liknar en jordbävning på 8 poäng. Säker i nästan vilken källare som helst.
Glödet från den brinnande kupolen upphör att vara farlig, det förvandlas till ett brinnande moln, som växer i volym när det stiger; glödande gaser i molnet börjar rotera i en torusformad virvel; heta explosionsprodukter är lokaliserade i den övre delen av molnet. Flödet av dammig luft i kolonnen rör sig dubbelt så snabbt som "svampen" stiger, passerar molnet, passerar genom, divergerar och liksom slingrar sig upp på den, som på en ringformad spole.

Tid: 15c. Avstånd: 7500m. Lätt skada på en person av en stötvåg. Tredje gradens brännskador på utsatta delar av kroppen. Fullständig förstörelse av trähus, stark förstörelse av flervåningsbyggnader i tegel 0,02-0,03 MPa, genomsnittlig förstörelse av tegellager, armerad betong i flera våningar, panelhus; svag förstörelse av administrativa byggnader 0,02-0,03 MPa, massiva industribyggnader. Bilbränder. Förstörelse liknar en jordbävning på 6 magnitud, en orkan med 12 magnitud. upp till 39 m/s. "Svampen" har vuxit upp till 3 km över explosionens centrum (svampens verkliga höjd är större med höjden av stridsspetsexplosionen, med ca 1,5 km), den har en "kjol" av vattenånga kondensat i en ström av varm luft, som dras som en solfjäder av ett moln in i atmosfären i de kalla övre lagren.

Tid: 35c. Avstånd: 14 km. Andra gradens brännskador. Papper antänds, mörk presenning. En zon med kontinuerliga bränder, i områden med täta brännbara byggnader, en brandstorm, en tornado är möjliga (Hiroshima, "Operation Gomorrah"). Svag förstörelse av panelbyggnader. Avveckling av flygplan och missiler. Förstörelsen liknar en jordbävning på 4-5 poäng, en storm på 9-11 poäng V = 21 - 28,5 m/s. "Svamp" har vuxit till ~5 km eldiga moln skiner allt svagare.

Tid: 1 min. Avstånd: 22 km. Första gradens brännskador - döden är möjlig i strandkläder. Förstörelse av förstärkt glas. Rycka upp stora träd. Zonen för individuella bränder: ”svampen” har stigit till 7,5 km, molnet slutar avge ljus och har nu en rödaktig nyans på grund av kväveoxiderna den innehåller, som kommer att sticka ut skarpt från andra moln.

Tid: 1,5 min. Avstånd: 35 km. Den maximala förstöringsradien för oskyddad känslig elektrisk utrustning genom en elektromagnetisk puls. Nästan allt vanligt och en del av det armerade glaset i fönstren gick sönder - faktiskt i en frostig vinter, plus möjligheten till skärskador av flygande fragment. "Svamp" klättrade upp till 10 km, klättringshastighet ~ 220 km/h. Ovanför tropopausen utvecklas molnet övervägande i bredd.
Tid: 4min. Avstånd: 85 km. Blossen är som en stor onaturligt ljus sol nära horisonten, kan orsaka brännskador på näthinnan, en värmeström i ansiktet. Stötvågen som kom efter 4 minuter kan fortfarande slå en person omkull och bryta enskilda rutor i fönstren. "Svamp" klättrade över 16 km, klättringshastighet ~ 140 km / h

Tid: 8 min. Distans: 145 km. Blixten syns inte bortom horisonten, men ett starkt sken och ett eldigt moln syns. Den totala höjden på "svampen" är upp till 24 km, molnet är 9 km högt och 20-30 km i diameter, med sin breda del "lutar det" mot tropopausen. Svampmolnet har vuxit till sin maximala storlek och observeras i ungefär en timme eller mer, tills det blåses bort av vindarna och blandas med det vanliga molnet. Nederbörd med relativt stora partiklar faller ut ur molnet inom 10-20 timmar och bildar ett nästan radioaktivt spår.

Tid: 5,5-13 timmar Distans: 300-500km. Den bortre gränsen för zonen för måttlig infektion (zon A). Strålningsnivån vid zonens yttre gräns är 0,08 Gy/h; total stråldos 0,4-4 Gy.

Tid: ~10 månader. Den effektiva halvtiden för radioaktiva ämnen som sätter sig i de nedre skikten av den tropiska stratosfären (upp till 21 km), nedfallet sker också huvudsakligen på medelbreddgrader på samma halvklot där explosionen gjordes.

Monument till det första testet av Trinity-atombomben. Detta monument uppfördes vid White Sands 1965, 20 år efter Trinity-testet. Monumentets minnestavla lyder: "På denna plats ägde världens första test av atombomben den 16 juli 1945 rum." En annan plakett nedan visar att platsen har utsetts till ett nationellt historiskt landmärke. (Foto: Wikicommons)

Den 16 januari 1963, på höjden av det kalla kriget, meddelade Nikita Chrusjtjov för världen att Sovjetunionen har ett nytt vapen i sin arsenal massförstörelse- en vätebomb.
Ett och ett halvt år tidigare utfördes den kraftigaste explosionen av en vätebomb i världen i Sovjetunionen - en laddning med en kapacitet på över 50 megaton sprängdes i Novaya Zemlya. På många sätt var det detta uttalande av den sovjetiska ledaren som gjorde världen medveten om hotet om en ytterligare upptrappning av kärnvapenkapprustningen: redan den 5 augusti 1963 undertecknades ett avtal i Moskva som förbjöd kärnvapenprov i atmosfären. , yttre rymden och under vatten.

Skapelsens historia

Den teoretiska möjligheten att få energi genom termonukleär fusion var känd redan före andra världskriget, men det var kriget och den efterföljande kapprustningen som väckte frågan om att skapa teknisk anordning för det praktiska skapandet av denna reaktion. Det är känt att i Tyskland 1944 pågick ett arbete för att initiera termonukleär fusion genom att komprimera kärnbränsle med hjälp av konventionella laddningar. explosiv- men de var inte framgångsrika, eftersom det inte var möjligt att få de nödvändiga temperaturerna och trycken. USA och Sovjetunionen har utvecklat termonukleära vapen sedan 1940-talet, efter att ha testat de första termonukleära enheterna nästan samtidigt i början av 1950-talet. 1952, på Enewetok-atollen, genomförde USA en explosion av en laddning med en kapacitet på 10,4 megaton (vilket är 450 gånger kraften hos bomben som släpptes på Nagasaki), och 1953 en anordning med en kapacitet på 400 kiloton testades i Sovjetunionen.
Designen av de första termonukleära enheterna var illa lämpade för verklig stridsanvändning. Till exempel var en anordning som testades av USA 1952 en struktur ovan jord så hög som en 2-våningsbyggnad och vägde över 80 ton. Flytande termonukleärt bränsle lagrades i den med hjälp av en enorm kylenhet. Därför utfördes massproduktionen av termonukleära vapen i framtiden med fast bränsle - litium-6-deuterid. 1954 testade USA en enhet baserad på den på Bikini-atollen, och 1955 testades en ny sovjetisk termonukleär bomb på testplatsen i Semipalatinsk. 1957 testades en vätebomb i Storbritannien. I oktober 1961 detonerades en termonukleär bomb med en kapacitet på 58 megaton i Sovjetunionen på Novaja Zemlja - den mest kraftfull bomb någonsin upplevt av mänskligheten, som gick till historien under namnet "Tsar Bomba".

Ytterligare utveckling syftade till att minska storleken på designen av vätebomber för att säkerställa deras leverans till målet med ballistiska missiler. Redan på 60-talet reducerades massan av enheter till flera hundra kilo, och på 70-talet kunde ballistiska missiler bära mer än 10 stridsspetsar samtidigt - det här är missiler med flera stridsspetsar, var och en av delarna kan träffa sitt eget mål . Hittills har USA, Ryssland och Storbritannien termonukleära arsenaler, tester av termonukleära laddningar utfördes även i Kina (1967) och Frankrike (1968).

Hur vätebomben fungerar

En vätebombs verkan är baserad på användningen av energi som frigörs under reaktionen av termonukleär fusion av lätta kärnor. Det är denna reaktion som äger rum i stjärnornas inre, där vätekärnor, under inverkan av ultrahöga temperaturer och gigantiska tryck, kolliderar och smälter samman till tyngre heliumkärnor. Under reaktionen omvandlas en del av massan av vätekärnor till Ett stort antal energi - tack vare detta avger stjärnor en enorm mängd energi konstant. Forskare kopierade denna reaktion med väteisotoper - deuterium och tritium, vilket gav namnet "vätebomb". Till en början användes flytande isotoper av väte för att producera laddningar, och senare användes litium-6-deuterid, en fast förening av deuterium och en isotop av litium.

Litium-6-deuterid är huvudkomponenten i vätebomben, termonukleärt bränsle. Den lagrar redan deuterium, och litiumisotopen fungerar som ett råmaterial för bildandet av tritium. För att starta en fusionsreaktion är det nödvändigt att skapa höga temperaturer och tryck, samt att isolera tritium från litium-6. Dessa villkor tillhandahålls enligt följande.

Blixten från AN602-bombexplosionen omedelbart efter separationen av stötvågen. I det ögonblicket var bollens diameter cirka 5,5 km, och efter några sekunder ökade den till 10 km.

Skalet på behållaren för termonukleärt bränsle är gjord av uran-238 och plast, bredvid behållaren placeras en konventionell kärnladdning med en kapacitet på flera kiloton - det kallas en trigger, eller en laddningsinitiator för en vätebomb. Under explosionen av den initierande plutoniumladdningen, under påverkan av kraftfull röntgenstrålning, förvandlas behållarens skal till plasma, krymper tusentals gånger, vilket skapar det nödvändiga höga trycket och den enorma temperaturen. Samtidigt interagerar neutroner som emitteras av plutonium med litium-6 och bildar tritium. Kärnorna av deuterium och tritium interagerar under påverkan av ultrahög temperatur och tryck, vilket leder till en termonukleär explosion.

Ljuset som avges från explosionens blixt kan orsaka tredje gradens brännskador på ett avstånd av upp till hundra kilometer. Den här bilden är tagen från ett avstånd av 160 km.
Om du gör flera lager av uran-238 och litium-6 deuterid, kommer var och en av dem att lägga sin kraft till bombexplosionen - det vill säga en sådan "puff" låter dig öka explosionens kraft nästan obegränsat. Tack vare detta kan en vätebomb tillverkas av nästan vilken kraft som helst, och den blir mycket billigare än en konventionell kärnvapenbomb av samma kraft.

Den seismiska vågen som orsakades av explosionen cirklade runt jordklotet tre gånger. Höjden på kärnsvampen nådde 67 kilometer i höjd och diametern på dess "keps" - 95 km. Ljudvågen nådde Dixon Island, som ligger 800 km från testplatsen.

Testar vätebomben RDS-6S, 1953

Under arrangemanget av platsen för kärnvapenprov på kärnvapenprovplatsen i Semipalatinsk, den 12 augusti 1953, var jag tvungen att överleva explosionen av den första vätebomben på jordklotet med en kapacitet på 400 kiloton, explosionen inträffade plötsligt. Marken skakade som vatten under oss. Jordytans våg passerade och lyfte oss till en höjd av mer än en meter. Och vi var på ett avstånd av cirka 30 kilometer från epicentrum för explosionen. En uppsjö av luftvågor kastade oss till marken. Jag rullade den i flera meter, som chips. Det hördes ett vilt dån. Blixten blixtrade bländande. De ingav djurskräck.

När vi, observatörerna av denna mardröm, reste sig, hängde en kärnvapensvamp över oss. Värme utgick från honom och sprakande hördes. Som förtrollad tittade jag in i benet på en gigantisk svamp. Plötsligt flög ett plan fram till honom och började göra monstruösa svängar. Jag trodde att det var en hjältepilot som tog prover på radioaktiv luft. Sedan dök planet ner i svampens skaft och försvann... Det var fantastiskt och läskigt.

Det fanns verkligen plan, stridsvagnar och annan utrustning på övningsfältet. Men senare förfrågningar visade att inte ett enda flygplan tog luftprover från svampmolnet. Var det en hallucination? Mysteriet löstes senare. Jag insåg att det var en skorstenseffekt av gigantiska proportioner. Det fanns inga flygplan eller stridsvagnar på fältet efter explosionen. Men experter trodde att de avdunstat från den höga temperaturen. Jag tror att de helt enkelt drogs in i den eldiga svampen. Mina observationer och intryck bekräftades av andra bevis.

Den 22 november 1955 gjordes en ännu kraftigare explosion. Laddningen av vätebomben var 600 kiloton. Vi förberedde en plats för denna nya explosion 2,5 kilometer från epicentrum för den tidigare kärnvapenexplosionen. Den smälta radioaktiva jordskorpan begravdes omedelbart i skyttegravar grävda av bulldozers; de förberedde ett nytt parti utrustning som skulle brinna i lågan från en vätebomb. Chefen för konstruktionen av Semipalatinsk-testplatsen var R. E. Ruzanov. Han lämnade en uttrycksfull beskrivning av denna andra explosion.

Invånarna i "Bereg" (bostadscampus för testare), nu staden Kurchatov, uppväcktes vid 5-tiden på morgonen. Det var kallt -15°C. Alla fördes till stadion. Fönster och dörrar till husen lämnades öppna.

Vid den utsatta tiden dök ett gigantiskt plan upp, åtföljt av jaktplan.

Explosionens utbrott uppstod oväntat och skrämmande. Hon var ljusare än solen. Solen har bleknat. Det har försvunnit. Molnen är borta. Himlen blev svart och blå. Det kom ett slag av fruktansvärd kraft. Han nådde stadion med testarna. Stadion låg 60 kilometer från epicentret. Trots detta slog luftvågen ner människor till marken och kastade dem tiotals meter mot läktaren. Tusentals människor slogs ner. Det hördes ett vilt rop från dessa folkmassor. Kvinnor och barn skrek. Hela stadion var fylld av stön från skador och smärta som omedelbart skrämde folk. Stadion med testare och invånare i staden drunknade i damm. Staden var också osynlig från dammet. Horisonten, där soptippen låg, kokade i klubbor av lågor. Benet på atomsvampen verkade också koka. Hon rörde på sig. Det verkade som att ett kokande moln var på väg att närma sig stadion och täcka oss alla. Det syntes tydligt hur stridsvagnar, flygplan, delar av förstörda strukturer speciellt byggda på övningsfältets fält började dras in i molnet från marken och försvinna i det.Tanken borrade sig i mitt huvud: vi kommer också att dras in i molnet. detta moln! Alla greps av domningar och fasa.

Plötsligt bröt stammen av kärnsvampen loss från det kokande molnet ovanför. Molnet steg högre och benet satte sig på marken. Först då kom folk till sans. Alla rusade till husen. Det fanns inga fönster och dörrar, tak, tillhörigheter i dem. Allt var utspritt. De som skadades under testerna samlades i hast och skickades till sjukhuset ...

En vecka senare viskade officerare som anlände från testplatsen i Semipalatinsk om detta monstruösa spektakel. Om lidandet som människor fick utstå. Om stridsvagnar som flyger i luften. När jag jämförde dessa berättelser med mina observationer insåg jag att jag bevittnade ett fenomen som kan kallas skorstenseffekten. Bara i gigantisk skala.

Enorma termiska massor under väteexplosionen bröt sig loss från jordens yta och rörde sig mot svampens centrum. Denna effekt uppstod på grund av de monstruösa temperaturerna som en kärnvapenexplosion gav. I det inledande skedet av explosionen var temperaturen 30 000 grader Celsius, i stammen på en kärnsvamp var den minst 8 000 grader. En enorm, monstruös sugkraft uppstod och drog in i explosionens epicentrum alla föremål som fanns på platsen. Därför var planet som jag observerade under den första kärnvapenexplosionen inte en hallucination. Han drogs helt enkelt in i benet på svampen och han gjorde otroliga vändningar där ...

Processen som jag observerade vid explosionen av vätebomben är mycket farlig. Inte bara hans hög temperatur, men också effekten av sug av gigantiska massor som jag förstod, oavsett om det var jordens luft- eller vattenskal.

Min beräkning 1962 visade att om en kärnsvamp penetrerade atmosfären till en stor höjd, kunde den orsaka en planetarisk katastrof. När svampen stiger till en höjd av 30 kilometer kommer processen att suga upp jordens vatten-luftmassor i rymden. Vakuumet kommer att börja fungera som en pump. Jorden kommer att förlora sina luft- och vattenskal tillsammans med biosfären. Mänskligheten kommer att gå under.

Jag beräknade att för denna apokalyptiska process räcker det med en atombomb på bara 2 tusen kiloton, det vill säga bara tre gånger kraften från den andra väteexplosion. Detta är det enklaste manskapade scenariot för mänsklighetens död.

En gång förbjöds jag att prata om det. Idag anser jag det som min plikt att tala direkt och öppet om hotet mot mänskligheten.

Jorden har samlat på sig enorma lager av kärnvapen. Kärnkraftverkens reaktorer fungerar över hela världen. De kan bli offer för terrorister. Explosionen av dessa föremål kan nå kapaciteter som är större än 2 000 kiloton. Potentiellt har scenariot med civilisationens död redan förberetts.

Vad följer härifrån? Det är nödvändigt att skydda kärnkraftsanläggningar från eventuell terrorism så noggrant att de är helt otillgängliga för honom. I annat planetkatastrofen är oundviklig.

Sergey Alekseenko

byggdeltagare

Semipolatinsk kärnkraft