Водородной бомбы, которая также называется термоядерной оружием или водородной бомбы, это оружие, которое получает свое взрывное устройство и разрушительную силу от ядерного синтеза. Ключевое отличие «грязной бомбы» от атомной в том, что она не создает новой радиоактивности (например, из почвы в эпицентре взрыва). Взрыв термоядерных или водородных бомб способен вызвать яркий шар огня с температурой, сравнимой с температурой центра Солнца.
«Ничего подобного у США не было»: какую роль в истории СССР сыграло появление водородного оружия
Но не все понимают, чем отличаются ядерная бомба от термоядерной, атомная от водородной. Lada Granta вернула себе «автомат»«Новости с колёс» №2839. Если сравнивать мощность двух типов ядерного оружия, то термоядерная (водородная) бомба даёт намного большую выходную энергию, чем ядерная (атомная). Советский термоядерный проект стартовал позже – в 1949 г., когда готовилось первое испытание обычной ядерной бомбы. Разница в реакции ядерного деления между этими зарядами, делает водородную бомбу разрушительнее атомной в сотни раз. Поэтому главное отличие ядерной и термоядерной бомбы заключаются в принципе достижения взрыва.
Золотая ракета
- Содержание
- Как устроена водородная бомба: принцип и мощность
- Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики
- В чем отличия между атомной и водородной бомбой, какой взрыв мощнее
- Популярные
Взрывная молва: как выглядели первые атомные бомбы
В водородной бомбе вместо радиоактивного распада используется реакция ядерного синтеза. Водородная бомба (термоядерное оружие) — вид ядерного оружия, основанного на использовании энергии реакции ядерного синтеза легких элементов в более тяжелые. От обычной атомной бомбы нейтронная отличается дополнительным блоком, начиненным изотопом бериллия. В принципе, водородная бомба основана на легком ядерном синтезе, также известном как термоядерный синтез. это два различных типа ядерных боеприпасов, которые имеют разные принципы работы и поразительные характеристики. В водородной бомбе используется энергия не только от деления ядра, но и от последующего термоядерного синтеза, что значительно усиливает мощность взрыва.
В чем разница между атомной и ядерной бомбой?
Основное отличие между атомной и водородной бомбой заключается в том, как они создают свою разрушительную силу. Если сравнивать выделяемую энергию между ядерным делением и ядерном синтезе, то водородная бомба мощнее в 3 раза атомной. Атомная, водородная, термоядерная и нейтронная бомбы — в чем фактическая разница между этими видами ядерного оружия?
Разница между водородной бомбой и атомной бомбой
Советские же учёные разработали именно бомбу - законченное устройство, пригодное к практическому военному применению. Самая крупная когда-либо взорванная водородная бомба - советская 58-мегатонная «царь-бомба », взорванная 30 октября 1961 года на полигоне архипелага Новая Земля. Никита Хрущёв впоследствии публично пошутил, что первоначально предполагалось взорвать 100-мегатонную бомбу, но заряд уменьшили, «чтобы не побить все стёкла в Москве». Конструктивно бомба действительно была рассчитана на 100 мегатонн и этой мощности можно было добиться заменой свинцового на урановый.
Бомба была взорвана на высоте 4000 метров над полигоном «Новая Земля». Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила ; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала.
США [ ] Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру осенью 1941 года , в самом начале Манхэттенского проекта. Значительную часть своей работы в ходе Манхэттенского проекта Теллер посвятил работе над проектом бомбы синтеза, в некоторой степени пренебрегая собственно атомной бомбой. Его ориентация на трудности и позиция «адвоката дьявола» в обсуждениях проблем заставили Оппенгеймера увести Теллера и других «проблемных» физиков на запасной путь.
Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта синтеза сделал сотрудник Теллера Станислав Улам. Для инициирования термоядерного синтеза Улам предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы. Эти предложения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость.
Исходя из этого, Теллер предположил, что рентгеновское и гамма-излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию обжатие и инициировать термоядерную реакцию. Позднее Теллер, его сторонники и противники обсуждали вклад Улама в теорию, лежащую в основе этого механизма. Взрыв «Джордж» В 1951 году была проведена серия испытаний под общим наименованием Операция «Парник» англ.
Operation Greenhouse , в ходе которой отрабатывались вопросы миниатюризации ядерных зарядов при увеличении их мощности. Одним из испытаний в этой серии стал взрыв под кодовым наименованием «Джордж» англ. George , в котором было взорвано экспериментальное устройство, представлявшее собой ядерный заряд в виде тора с небольшим количеством жидкого водорода, помещённым в центре.
Основная часть мощности взрыва была получена именно за счёт водородного синтеза, что подтвердило на практике общую концепцию двухступенчатых устройств. К 1960 году на вооружение были приняты боеголовки мегатонного класса W47, развёрнутые на подводных лодках, оснащённых баллистическими ракетами Поларис. Боеголовки имели массу 320 кг и диаметр 50 см.
Более поздние испытания показали низкую надёжность боеголовок, установленных на ракеты Поларис, и необходимость их доработок. А 16 января 1963 года, в самый разгар холодной войны, Никита Хрущёв заявил миру о том, что Советский союз обладает в своём арсенале новым оружием массового поражения. За полтора года до этого в СССР был произведён самый мощный взрыв водородной бомбы в мире — на Новой Земле был взорван заряд мощностью свыше 50 мегатонн.
Во многом именно это заявление советского лидера заставило мир осознать угрозу дальнейшей эскалации гонки ядерных вооружений: уже 5 августа 1963 г. История создания Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества — но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления.
США и СССР вели разработки термоядерного оружия начиная с 40-х годов, практически одновременно испытав первые термоядерные устройства в начале 50-х. В 1952 году на атолле Эниветок США осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны что в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки , а в 1953 году в СССР было испытано устройство мощностью 400 килотонн. Конструкции первых термоядерных устройств были плохо приспособленными для реального боевого использования.
К примеру, устройство, испытанное США в 1952 году, представляло собой наземное сооружение высотой с 2-этажный дом и весом свыше 80 тонн. Жидкое термоядерное горючее хранилось в нём с помощью огромной холодильной установки. Поэтому в дальнейшем серийное производство термоядерного оружия осуществлялось с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6.
В 1954 году США испытали устройство на его основе на атолле Бикини, а в 1955 году на Семипалатинском полигоне была испытана новая советская термоядерная бомба. В 1957 году испытания водородной бомбы провели в Великобритании. В октябре 1961 года в СССР на Новой Земле была взорвана термоядерная бомба мощностью 58 мегатонн — самая мощная бомба из когда-либо испытанных человечеством, вошедшая в историю под названием «Царь-бомба».
Дальнейшее развитие было направлено на уменьшение размеров конструкции водородных бомб, чтобы обеспечить их доставку к цели баллистическими ракетами. Уже в 60-е годы массу устройств удалось уменьшить до нескольких сотен килограммов, а к 70-м годам баллистические ракеты могли нести свыше 10 боеголовок одновременно — это ракеты с разделяющимися головными частями, каждая из частей может поражать свою собственную цель. На сегодняшний день термоядерным арсеналом обладают США, Россия и Великобритания, испытания термоядерных зарядов были проведены также в Китае в 1967 году и во Франции в 1968 году.
Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии — благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно.
Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития. Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим.
В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий. Эти условия обеспечивают следующим образом.
Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн — его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий.
Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву. Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы — т. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности.
Наша статья посвящена истории создания и общим принципам синтеза такого устройства, как иногда называемой водородной. Вместо выделения энергии взрыва при расщеплении ядер тяжелых элементов, вроде урана, она генерирует даже большее ее количество путем слияния ядер легких элементов например, изотопов водорода в один тяжелый например, гелий. Почему предпочтительнее слияние ядер?
При термоядерной реакции, заключающейся в слиянии ядер участвующих в ней химических элементов, генерируется значительно больше энергии на единицу массы физического устройства, чем в чистой атомной бомбе, реализующей ядерную реакцию деления. В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления. При этом многие нейтроны, освобождающиеся из делящихся ядер, будут вызывать деление других ядер в массе топлива, которые также выделяют дополнительные нейтроны, что приводит к цепной реакции.
Слияние или синтез ядер охватывает всю массу заряда бомбы и длится, пока нейтроны могут находить еще не вступившее в реакцию термоядерное горючее. Поэтому масса и взрывная мощность такой бомбы теоретически неограниченны. Такое слияние может продолжаться теоретически бесконечно.
Действительно, термоядерная бомба является одним из потенциальных устройств конца света, которое может уничтожить всю человеческую жизнь. Что такое реакция слияния ядер? Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий.
Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления.
Схематически эта реакция показана на рисунке ниже. Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении.
Неважно, какая бомба самая мощная - любая из них наносит не сопоставимый ни с чем разрушительный удар, поражающий все живое. Водородная бомба Водородная бомба - еще одно страшное ядерное оружие. Соединение урана и плутония порождает не только энергию, но и температуру, которая повышается до миллиона градусов. Изотопы водорода соединяются в гелиевые ядра, что создает источник колоссальной энергии. Водородная бомба самая мощная - это неоспоримый факт.
Достаточно всего лишь представить, что взрыв ее равен взрывам 3000 атомных бомб в Хиросиме. Взрыв такого боеприпаса сопоставим с процессами, которые наблюдается внутри Солнца и звезд. Быстрые нейтроны с огромной скоростью расщепляют урановые оболочки самой бомбы. Выделяется не только тепло, но и радиоактивные осадки. Насчитывают до 200 изотопов.
Производство такого ядерного оружия дешевле, чем атомного, а его действие может быть усилено во сколько угодно раз. Это самая мощная взорванная бомба, которую испытали в Советском Союзе 12 августа 1953 года. Последствия взрыва Результат взрыва водородной бомбы носит тройной характер. Самое первое, что происходит - наблюдается мощнейшая взрывная волна. Ее мощность зависит от высоты проводимого взрыва и типа местности, а также степени прозрачности воздуха.
Могут образовываться большие огненные ураганы, которые не успокаиваются в течение нескольких часов. И все же вторичное и наиболее опасное последствие, которое может вызвать самая мощная термоядерная бомба - это радиоактивное излучение и заражение окружающей местности на длительное время. Радиоактивные остатки после взрыва водородной бомбы При взрыве огненный шар содержит в себе множество очень маленьких радиоактивных частиц, которые задерживаются в атмосферном слое земли и надолго там остаются. При соприкосновении с землей этот огненный шар создает раскаленную пыль, состоящую из частиц распада. Сначала оседает крупная, а затем более легкая, которая при помощи ветра разносится на сотни километров.
Эти частицы можно разглядеть невооруженным глазом, например, такую пыль можно заметить на снегу. Она приводит к летальному исходу, если кто-либо окажется поблизости.
Простое помещение дейтрида лития рядом с атомной бомбой-запалом приведёт к разбросу его без существенного выделения энергии, поэтому он окружается оболочками тяжёлого металла, не допускающими быстрого разлёта. Основная схема для современных бомб более сложна, и включает в себя металлический цилиндр, в котором находится стержень из дейтрида лития с плутониевым сердечником, окружённый слоем пластмассы. Сбоку от цилиндра находится атомная бомба-"триггер", причём дейтрид лития прикрыт металлической крышкой. Взрыв бомбы приводит к испарению пластмассы, давление которой сжимает дейтрид лития в 1000 раз, а плутониевый стержень примерно вчетверо.
Сжатие и нагрев инициируют термоядерную реакцию, а плутониевый стержень играет роль "запальной свечи", продуцируя нейтроны для превращения лития в тритий. Металлический корпус может быть из вольфрама, и не добавляет ни энергии взрыву, ни радиоактивного заражения, а может быть из необогащённого или слабообогащённого урана, что увеличивает мощность взрыва и создаёт мощное заражение "грязная бомба" - впрочем, так именуют и радиологическую бомбу, в которой реакции деления или синтеза нет, а просто разбрасываются обычным химическим взрывом изотопы.
Ударная волна после взрыва три раза обогнула земной шар. Несмотря на успешное испытание, бомба на вооружение не поступила ; тем не менее, создание и испытание сверхбомбы имели большое политическое значение, продемонстрировав, что СССР решил задачу достижения практически любого уровня мегатоннажа ядерного арсенала. США [ ] Идея бомбы с термоядерным синтезом, инициируемым атомным зарядом, была предложена Энрико Ферми его коллеге Эдварду Теллеру осенью 1941 года , в самом начале Манхэттенского проекта. Значительную часть своей работы в ходе Манхэттенского проекта Теллер посвятил работе над проектом бомбы синтеза, в некоторой степени пренебрегая собственно атомной бомбой. Его ориентация на трудности и позиция «адвоката дьявола» в обсуждениях проблем заставили Оппенгеймера увести Теллера и других «проблемных» физиков на запасной путь. Первые важные и концептуальные шаги к осуществлению проекта синтеза сделал сотрудник Теллера Станислав Улам. Для инициирования термоядерного синтеза Улам предложил сжимать термоядерное топливо до начала его нагрева, используя для этого факторы первичной реакции расщепления, а также разместить термоядерный заряд отдельно от первичного ядерного компонента бомбы.
Эти предложения позволили перевести разработку термоядерного оружия в практическую плоскость. Исходя из этого, Теллер предположил, что рентгеновское и гамма-излучение, порождённые первичным взрывом, могут передать достаточно энергии во вторичный компонент, расположенный в общей оболочке с первичным, чтобы осуществить достаточную имплозию обжатие и инициировать термоядерную реакцию. Позднее Теллер, его сторонники и противники обсуждали вклад Улама в теорию, лежащую в основе этого механизма. Взрыв «Джордж» В 1951 году была проведена серия испытаний под общим наименованием Операция «Парник» англ. Operation Greenhouse , в ходе которой отрабатывались вопросы миниатюризации ядерных зарядов при увеличении их мощности. Одним из испытаний в этой серии стал взрыв под кодовым наименованием «Джордж» англ. George , в котором было взорвано экспериментальное устройство, представлявшее собой ядерный заряд в виде тора с небольшим количеством жидкого водорода, помещённым в центре. Основная часть мощности взрыва была получена именно за счёт водородного синтеза, что подтвердило на практике общую концепцию двухступенчатых устройств. К 1960 году на вооружение были приняты боеголовки мегатонного класса W47, развёрнутые на подводных лодках, оснащённых баллистическими ракетами Поларис.
Боеголовки имели массу 320 кг и диаметр 50 см. Более поздние испытания показали низкую надёжность боеголовок, установленных на ракеты Поларис, и необходимость их доработок. А 16 января 1963 года, в самый разгар холодной войны, Никита Хрущёв заявил миру о том, что Советский союз обладает в своём арсенале новым оружием массового поражения. За полтора года до этого в СССР был произведён самый мощный взрыв водородной бомбы в мире — на Новой Земле был взорван заряд мощностью свыше 50 мегатонн. Во многом именно это заявление советского лидера заставило мир осознать угрозу дальнейшей эскалации гонки ядерных вооружений: уже 5 августа 1963 г. История создания Теоретическая возможность получения энергии путём термоядерного синтеза была известна ещё до Второй мировой войны, но именно война и последующая гонка вооружений поставили вопрос о создании технического устройства для практического создания этой реакции. Известно, что в Германии в 1944 году велись работы по инициированию термоядерного синтеза путём сжатия ядерного топлива с использованием зарядов обычного взрывчатого вещества — но они не увенчались успехом, так как не удалось получить необходимых температур и давления. США и СССР вели разработки термоядерного оружия начиная с 40-х годов, практически одновременно испытав первые термоядерные устройства в начале 50-х. В 1952 году на атолле Эниветок США осуществили взрыв заряда мощностью 10,4 мегатонны что в 450 раз больше мощности бомбы, сброшенной на Нагасаки , а в 1953 году в СССР было испытано устройство мощностью 400 килотонн.
Конструкции первых термоядерных устройств были плохо приспособленными для реального боевого использования. К примеру, устройство, испытанное США в 1952 году, представляло собой наземное сооружение высотой с 2-этажный дом и весом свыше 80 тонн. Жидкое термоядерное горючее хранилось в нём с помощью огромной холодильной установки. Поэтому в дальнейшем серийное производство термоядерного оружия осуществлялось с использованием твёрдого топлива — дейтерида лития-6. В 1954 году США испытали устройство на его основе на атолле Бикини, а в 1955 году на Семипалатинском полигоне была испытана новая советская термоядерная бомба. В 1957 году испытания водородной бомбы провели в Великобритании. В октябре 1961 года в СССР на Новой Земле была взорвана термоядерная бомба мощностью 58 мегатонн — самая мощная бомба из когда-либо испытанных человечеством, вошедшая в историю под названием «Царь-бомба». Дальнейшее развитие было направлено на уменьшение размеров конструкции водородных бомб, чтобы обеспечить их доставку к цели баллистическими ракетами. Уже в 60-е годы массу устройств удалось уменьшить до нескольких сотен килограммов, а к 70-м годам баллистические ракеты могли нести свыше 10 боеголовок одновременно — это ракеты с разделяющимися головными частями, каждая из частей может поражать свою собственную цель.
На сегодняшний день термоядерным арсеналом обладают США, Россия и Великобритания, испытания термоядерных зарядов были проведены также в Китае в 1967 году и во Франции в 1968 году. Принцип действия водородной бомбы Действие водородной бомбы основано на использовании энергии, выделяющейся при реакции термоядерного синтеза лёгких ядер. Именно эта реакция протекает в недрах звёзд, где под действием сверхвысоких температур и гигантского давления ядра водорода сталкиваются и сливаются в более тяжёлые ядра гелия. Во время реакции часть массы ядер водорода превращается в большое количество энергии — благодаря этому звёзды и выделяют огромное количество энергии постоянно. Учёные скопировали эту реакцию с использованием изотопов водорода — дейтерия и трития, что и дало название «водородная бомба». Изначально для производства зарядов использовались жидкие изотопы водорода, а впоследствии стал использоваться дейтерид лития-6, твёрдое вещество, соединение дейтерия и изотопа лития. Дейтерид лития-6 является основным компонентом водородной бомбы, термоядерным горючим. В нём уже хранится дейтерий, а изотоп лития служит сырьём для образования трития. Для начала реакции термоядерного синтеза требуется создать высокие температуру и давление, а также выделить из лития-6 тритий.
Эти условия обеспечивают следующим образом. Оболочку контейнера для термоядерного горючего делают из урана-238 и пластика, рядом с контейнером размещают обычный ядерный заряд мощностью несколько килотонн — его называют триггером, или зарядом-инициатором водородной бомбы. Во время взрыва плутониевого заряда-инициатора под действием мощного рентгеновского излучения оболочка контейнера превращается в плазму, сжимаясь в тысячи раз, что создаёт необходимое высокое давление и огромную температуру. Одновременно с этим нейтроны, испускаемые плутонием, взаимодействуют с литием-6, образуя тритий. Ядра дейтерия и трития взаимодействуют под действием сверхвысоких температуры и давления, что и приводит к термоядерному взрыву. Если сделать несколько слоёв урана-238 и дейтерида лития-6, то каждый из них добавит свою мощность ко взрыву бомбы — т. Благодаря этому водородную бомбу можно сделать почти любой мощности, причём она будет гораздо дешевле обычной ядерной бомбы такой же мощности. Наша статья посвящена истории создания и общим принципам синтеза такого устройства, как иногда называемой водородной. Вместо выделения энергии взрыва при расщеплении ядер тяжелых элементов, вроде урана, она генерирует даже большее ее количество путем слияния ядер легких элементов например, изотопов водорода в один тяжелый например, гелий.
Почему предпочтительнее слияние ядер? При термоядерной реакции, заключающейся в слиянии ядер участвующих в ней химических элементов, генерируется значительно больше энергии на единицу массы физического устройства, чем в чистой атомной бомбе, реализующей ядерную реакцию деления. В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления. При этом многие нейтроны, освобождающиеся из делящихся ядер, будут вызывать деление других ядер в массе топлива, которые также выделяют дополнительные нейтроны, что приводит к цепной реакции. Слияние или синтез ядер охватывает всю массу заряда бомбы и длится, пока нейтроны могут находить еще не вступившее в реакцию термоядерное горючее. Поэтому масса и взрывная мощность такой бомбы теоретически неограниченны. Такое слияние может продолжаться теоретически бесконечно. Действительно, термоядерная бомба является одним из потенциальных устройств конца света, которое может уничтожить всю человеческую жизнь. Что такое реакция слияния ядер?
Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий. Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления. Схематически эта реакция показана на рисунке ниже. Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении. Так вот, энергия в 1 МэВ примерно в 2,3 миллиона раз больше, чем выделяется при сгорании 1 кг нефти. А ведь речь идет только о двух атомах.
Можете представить, как высоки были ставки во второй половине 40-х годов прошлого века, когда в США и СССР развернулись работы, результатом которых стала термоядерная бомба. Как все начиналось Еще летом 1942 г. В США сторонником этого подхода, и даже, можно сказать, его апологетом, был уже упомянутый выше Эдвард Теллер.
Атомная и водородная бомбы,какая мощнее? И в чём их отличие?
- ТОП-5 создателей ядерного оружия
- ВС РФ применили самый мощный неядерный боеприпас за всё время СВО - что представляет собой ОДАБ
- Стереотипы о ядерном оружии | Пикабу
- Что такое водородная бомба и ядерная?
- «Сердце» взрыва
- Ядерный взрыв - есть ли защита от атомной бомбы и можно ли выжить - Новые Известия
Чем отличается атомная бомба от ядерной?
Испытания термоядерной бомбы , окончания Второй Мировой Войны, началась гонка между Америкой и СССР и мировое сообщество поняло, что мощнее ядерная или водородная бомба. Разрушительная сила атомного оружия начала привлекать каждую из сторон. США первыми сделали и испытали ядерную бомбу. Но вскоре стало понятно, что она не может иметь больших размеров. Поэтому было решено попробовать сделать термоядерную боеголовку. Тут снова же преуспела Америка. Советы решили не проигрывать в гонке и испытали компактную, но мощную ракету, которую можно перевозить даже на обычном самолете Ту-16. Тогда все поняли, чем отличается ядерная бомба от водородной.
Для примера, первая американская термоядерная боеголовка была такой высокой, как трехэтажный дом. Ее нельзя было доставить небольшим транспортом. Но потом по разработкам СССР размеры были уменьшены. Если проанализировать , можно сделать вывод, что эти ужасные разрушения были не такими уж и большими. В тротиловом эквиваленте сила удара была всего несколько десятком килотонн. Поэтому здания были уничтожены только в двух городах, а в остальной части страны услышали звук ядерной бомбы. Если это была бы водородная ракета, всю Японию бы разрушили полностью всего одной боеголовкой.
Ядерная бомба со слишком сильным зарядом может взорваться непроизвольно. Начнется цепная реакция и произойдет взрыв. Рассматривая, чем отличаются ядерная атомная и водородная бомбы, стоит отметить данный пункт. Ведь термоядерную боеголовку можно сделать какой угодно мощности, не боясь самопроизвольного подрыва. Это заинтересовало Хрущева, который приказал сделать самую мощную водородную боеголовку в мире и таким образом приблизиться к выигрышу гонки. Ему показалось оптимальным 100 мегатонн. Советские ученые поднатужились и у них получилось вложиться в 50 мегатонн.
Испытания начались на острове Новая Земля, где был военный полигон. До сих пор Царь-бомбу называют крупнейшим зарядом, взорванным на планете. Огненный шар от применения такой боеголовки, как универсальный уничтожитель руническая ядерная бомба в Японии, был виден только в городах. А вот от водородной ракеты он поднялся на 5 километров в диаметре. Гриб из пыли, радиации и сажи вырос на 67 километров. По подсчетам ученых, его шапка в диаметре составляла сотню километров. Только представьте себе, что бы было, если бы взрыв произошел в городской черте.
Современные опасности использования водородной бомбы Отличие атомной бомбы от термоядерной мы уже рассмотрели. А теперь представьте, какими бы были последствия взрыва, если бы ядерная бомба, сброшенная на Хиросиму и Нагасаки, была водородной с тематическим эквивалентом. От Японии не осталось бы и следа. По заключениям испытаний, ученые сделали вывод о последствиях термоядерной бомбы. Некоторые думают, что водородная боеголовка является более чистой, то есть фактически не радиоактивной. Это связано с тем, что люди слышат название «водо» и недооценивают ее плачевное влияние на окружающую среду. Как мы уже разобрались, водородная боеголовка основана на огромном количестве радиоактивных веществ.
Ракету без уранового заряда сделать можно, но пока на практике этого не применялось. Сам процесс будет очень сложным и затратным. Поэтому реакция синтеза разбавляется ураном и получается огромная мощность взрыва. Они нанесут вред здоровью даже тем, кто находится в десятках тысяч километров от эпицентра. При подрыве создается огромный огненный шар. Все, что попадает в радиус его действия, уничтожается. Выжженная земля может быть необитаемой десятилетиями.
На обширной территории совершенно точно ничего не вырастет. И зная силу заряда, по определенной формуле можно рассчитать теоретически зараженную площадь. Также стоит упомянуть о таком эффекте, как ядерная зима. Это понятие даже страшнее разрушенных городов и сотен тысяч человеческих жизней. Будет уничтожено не только место сброса, но и фактически весь мир. Сначала статус обитаемой потеряет только одна территория. Но в атмосферу произойдет выброс радиоактивного вещества, которое снизит яркость солнца.
Это все смешается с пылью, дымом, сажей и создаст пелену. Она разнесется по всей планете. Урожаи на полях будут уничтожены на несколько десятилетий вперед. Такой эффект спровоцирует голод на Земле. Население сразу сократится в несколько раз. И выглядит ядерная зима более чем реально. Ведь в истории человечества, а конкретнее, в 1816 году, был известен подобный случай после мощнейшего извержения вулкана.
На планете тогда был год без лета. Скептики, которые не верят в подобное стечение обстоятельств, могут переубедить себя расчетами ученых: Когда на Земле произойдет похолодание на градус, этого не заметит никто.
Однако в реальности после войны в Заливе ежедневное выгорание 3 млн. Таким образом, ядерная зима невозможна даже в том случае, если ядерные арсеналы снова вырастут до уровня 1980-х. Экзотические варианты в стиле размещения ядерных зарядов в угольных шахтах с целью "сознательного" создания условий для возникновения ядерной зимы тоже неэффективны - поджечь угольный пласт, не обрушив при этом шахту, малореально, и в любом случае задымление окажется "низковысотным". Тем не менее, работы на тему ядерной зимы с ещё более "оригинальными" моделями продолжают публиковаться, однако... Последний всплеск интереса к ним странным образом совпал с инициативой Обамы по всеобщему ядерному разоружению. Второй вариант "косвенного" апокалипсиса - глобальное радиоактивное заражение.
Посмотрим на то, что потенциально должно её создать. Ядерные боеприпасы мощностью в мегатонны и сотни килотонн - водородные термоядерные. Основная часть их энергии выделяется за счёт реакции синтеза, в ходе которой радионуклиды не возникают. Однако такие боеприпасы всё же содержат делящиеся материалы. В двухфазном термоядерном устройстве собственно ядерная часть выступает только в качестве триггера, запускающего реакцию термоядерного синтеза. В случае с мегатонной боеголовкой - это маломощный плутониевый заряд мощностью в примерно в 1 килотонну. Для сравнения - плутониевая бомба, упавшая на Нагасаки, имела эквивалент в 21 кт, при этом в ядерном взрыве сгорело лишь 1,2 кг делящегося вещества из 5, остальная плутониевая "грязь" с периодом полураспада в 28 тысяч лет просто рассеялась по окрестностям, внеся дополнительный вклад в радиоактивное заражение. Более распространены, однако, трёхфазные боеприпасы, где зона синтеза, "заряженная" дейтеридом лития, заключена в урановую оболочку, в которой происходит "грязная" реакция деления, усиливающая взрыв.
Она может быть сделана даже из непригодного для обычных ядерных боеприпасов урана-238. Однако из-за весовых ограничений в современных стратегических боеприпасах предпочитают использовать ограниченное количество более эффективного урана-235. Тем не менее, даже в этом случае количество радионуклидов, выделившихся при воздушном взрыве мегатонного боеприпаса, превысит уровень Нагасаки не в 50, как следовало бы, исходя из мощности, а в 10 раз. При этом из-за преобладания короткоживущих изотопов интенсивность радиоактивного излучения быстро падает - снижаясь через 7 часов в 10 раз, 49 часов - в 100, 343 часа - в 1000 раз. Далее, отнюдь нет необходимости ждать, пока радиоактивность снизится до пресловутых 15-20 микрорентген в час - люди без каких-либо последствий столетиями живут на территориях, где естественный фон превышает стандарты в сотни раз. В итоге, например, панические прогнозы, раздававшиеся после хиросимской бомбардировки "растительность сможет появиться только через 75 лет, а через 60-90 - сможет жить человек" , скажем так мягко, не оправдались. Выжившее население не эвакуировалось, однако не вымерло полностью и не мутировало. Между 1945-м и 1970-м среди переживших бомбардировку количество лейкемий превысило норму менее чем в два раза 250 случаев против 170 в контрольной группе.
Заглянем на Семипалатинский полигон. Всего на нём было произведено 26 наземных наиболее грязных и 91 воздушный ядерный взрыв. Впечатляющие выбросы обеспечил и "мирный" ядерный взрыв, с помощью которого было создано озеро Чаган. Как выглядит результат?
При этом концепция ядерной зимы была уже проверена экспериментально. Перед "Бурей в пустыне" Саган утверждал, что выбросы нефтяной сажи от горящих скважин приведут к достаточно сильному похолоданию в глобальных масштабах - "году без лета" по образцу 1816-го, когда каждую ночь в июне-июле температура падала ниже нуля даже в США. Среднемировые температуры упали на 2,5 градуса, следствием стал глобальный голод. Однако в реальности после войны в Заливе ежедневное выгорание 3 млн. Таким образом, ядерная зима невозможна даже в том случае, если ядерные арсеналы снова вырастут до уровня 1980-х. Экзотические варианты в стиле размещения ядерных зарядов в угольных шахтах с целью "сознательного" создания условий для возникновения ядерной зимы тоже неэффективны - поджечь угольный пласт, не обрушив при этом шахту, малореально, и в любом случае задымление окажется "низковысотным". Тем не менее, работы на тему ядерной зимы с ещё более "оригинальными" моделями продолжают публиковаться, однако... Последний всплеск интереса к ним странным образом совпал с инициативой Обамы по всеобщему ядерному разоружению. Второй вариант "косвенного" апокалипсиса - глобальное радиоактивное заражение. Посмотрим на то, что потенциально должно её создать. Ядерные боеприпасы мощностью в мегатонны и сотни килотонн - водородные термоядерные. Основная часть их энергии выделяется за счёт реакции синтеза, в ходе которой радионуклиды не возникают. Однако такие боеприпасы всё же содержат делящиеся материалы. В двухфазном термоядерном устройстве собственно ядерная часть выступает только в качестве триггера, запускающего реакцию термоядерного синтеза. В случае с мегатонной боеголовкой - это маломощный плутониевый заряд мощностью в примерно в 1 килотонну. Для сравнения - плутониевая бомба, упавшая на Нагасаки, имела эквивалент в 21 кт, при этом в ядерном взрыве сгорело лишь 1,2 кг делящегося вещества из 5, остальная плутониевая "грязь" с периодом полураспада в 28 тысяч лет просто рассеялась по окрестностям, внеся дополнительный вклад в радиоактивное заражение. Более распространены, однако, трёхфазные боеприпасы, где зона синтеза, "заряженная" дейтеридом лития, заключена в урановую оболочку, в которой происходит "грязная" реакция деления, усиливающая взрыв. Она может быть сделана даже из непригодного для обычных ядерных боеприпасов урана-238. Однако из-за весовых ограничений в современных стратегических боеприпасах предпочитают использовать ограниченное количество более эффективного урана-235. Тем не менее, даже в этом случае количество радионуклидов, выделившихся при воздушном взрыве мегатонного боеприпаса, превысит уровень Нагасаки не в 50, как следовало бы, исходя из мощности, а в 10 раз. При этом из-за преобладания короткоживущих изотопов интенсивность радиоактивного излучения быстро падает - снижаясь через 7 часов в 10 раз, 49 часов - в 100, 343 часа - в 1000 раз. Далее, отнюдь нет необходимости ждать, пока радиоактивность снизится до пресловутых 15-20 микрорентген в час - люди без каких-либо последствий столетиями живут на территориях, где естественный фон превышает стандарты в сотни раз. В итоге, например, панические прогнозы, раздававшиеся после хиросимской бомбардировки "растительность сможет появиться только через 75 лет, а через 60-90 - сможет жить человек" , скажем так мягко, не оправдались. Выжившее население не эвакуировалось, однако не вымерло полностью и не мутировало. Между 1945-м и 1970-м среди переживших бомбардировку количество лейкемий превысило норму менее чем в два раза 250 случаев против 170 в контрольной группе. Заглянем на Семипалатинский полигон.
То есть фактически мощность водородной бомбы была в 111 раз больше самой мощной в мире атомной бомбы. Слева — грибовидное облако водородной бомбы, а справа — грибовидное облако атомной бомбы Почему же если потенциальная энергия ядерного деления урана-235 и ядерного синтеза дейтерид лития-6 отличается всего в 3 раза на деле разница при взрыве оказывается колоссальной? Все дело в различной критической массе ядерного топлива , а также в различии процессов высвобождения энергии. В ядерной бомбе процесс начинается после детонации заряда, расположенного внутри атомной бомбы, в которой находится уран или плутоний. После мини-взрыва, который приводит к детонации, изотопы начинают распадаться, захватывая нейтроны. Начинается цепной процесс деления атомных ядер. После разрушения структуры атомов происходит ядерное возбуждение энергии с момента, когда ядерный заряд достигнет критической отметки. Это и приводит к ядерному взрыву. Водородная бомба основана на совершенно ином процессе высвобождения энергии. Для начала в водородной бомбе начинается процесс расщепления тяжелых ядер дейтерида лития-6, который распадается на тритий и гелий. И только потом происходит процесс термоядерного синтеза, что приводит к резкому нагреву боевого заряда с последующим мощнейшим взрывом. Теоретически максимальный верхний предел мощности атомной бомбы, которую люди в настоящий момент могут изготовить, составляет около 800 000 тонн в тротиловом эквиваленте. Но такую бомбу никто не делает, так как мощность в 500 000 тонн — уже вершина безумия. Кстати, ядерное топливо уран-235, который используется в атомной бомбе, делится не полностью.
Атомная, водородная, нейтронная… Чем отличаются и как работают
Сущностное отличие ядерной и термоядерной бомб. Ядерной (атомной) бомбой принято называть такое устройство взрывного типа, где основная доля высвобождаемой энергии при взрыве выделяется за счёт ядерной реакции деления, а водородной (термоядерной). Конечно, обывателям не обязательно знать, чем отличается атомная бомба от водородной, потому что они несут огромную опасность в любом случае. В свою очередь, в водородной бомбе энергия высвобождается в результате реакции термоядерного синтеза тяжёлого водорода — дейтерия и трития — и получения более тяжёлых элементов. ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ, в отличие от обычного оружия, оказывает разрушающее действие за счет ядерной, а не механической или химической энергии.
Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной
В случае военных действий применение водородной бомбы приведет к немедленному радиоактивному загрязнению территории в радиусе ок. это два различных типа ядерных боеприпасов, которые имеют разные принципы работы и поразительные характеристики. Применявшиеся для этого водородные бомбы считались сравнительно "чистыми" от радиации и были намного удобнее обычной, химической взрывчатки. Принцип работы атомной и водородной бомб. Конструкция ядерного заряда. Ещё дополнительное отличие её от чисто атомной бомбы — это "чистота" взрыва. В результате взрыва водородной бомбы выделяется гораздо меньше радиоактивных веществ, чем в результате взрыва атомной бомбы.
Последние материалы
- Атомные бомбы - предшественники термоядерного оружия
- Атомный и ядерный взрыв в чем разница. Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы
- «В чем отличие атомной, ядерной и водородной бомб друг от друга?» — Яндекс Кью
- Свет и удар
- Чем ядерный взрыв отличается от термоядерного?
- Что такое бомба?