Чем водородная бомба отличается от атомной? Водородная, или термоядерная, бомба является наиболее продвинутой и технологичной бомбой, мощность взрыва которой намного превосходит атомную и ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов.
В чём разница между атомной и водородной бомбой?
Отличие в том, что в бомбе на уране или плутонии, используется энергия деления ядер урана-235 или плутония-239. А в водородной бомбе используют энергию синтеза ядер дейтерия и трития вместо дейтерия и трития иногда используют дейтрид лития.
Ученый возражал против дальнейшей гонки вооружений, считая ее разорительной для страны. Позже Сахаров стал еще и активным сторонником прекращения испытания ядерного оружия, способствовал подписанию в 1963 году Московского договора о запрещении испытаний в трех средах. Стараясь все дальше отходить от вопросов разработки нового вооружения, академик продолжал научную работу как физик-теоретик. Он оставался до последних дней жизни сотрудником ФИАНа, написал в разные годы труды по магнитной гидродинамике, элементарным частицам, астрофизике, гравитации, космологии, управляемому термоядерному синтезу, физике плазмы и так далее. Его справедливо можно назвать одним из основоположников идеи использования управляемого термоядерного синтеза для промышленных целей. Еще в 1951 году Тамм и Сахаров разработали теоретическую основу термоядерного реактора, где плазма имела бы форму тора ее называли "магнитной бутылкой" и удерживалась магнитным полем.
Развитие исследования С тех пор прошло 70 лет, и идея Тамма — Сахарова получила дальнейшее развитие, воплотившись под руководством Льва Арцимовича в установку "Токамак" только в ней для удержания плазмы используется электрический ток. Работа оказалась не только технически сложной, но и чрезвычайно затратной, поэтому ученые США, Азии, Европы, включая Россию, объединились в рамках международного научного проекта ИТЭР, чтобы получить возможность осуществить управляемую термоядерную реакцию синтеза. Показать ещё Если научная сторона деятельности Андрея Сахарова вызывает уважение и восхищение специалистов, то общественная сторона все-таки представляется неоднозначной. Он все больше и больше погружался в правозащитную деятельность в СССР, которая была изрядно политизирована, став в конце 1960-х годов одним из ее лидеров. Академик писал и подписывал письма в поддержку разных диссидентов, охотно давал интервью западным журналистам, где критиковал советский строй, лидеров страны и так далее.
Вещество начинает делиться после достижения критической массы. Это может происходить двумя способами — за счет сжатия некритической массы веществ с применением взрывчатки или при помощи выстрела одной составляющей некритической массы в другую. Веществом, которое способно к делению, выступает плутоний или уран. Объем энергии, которая высвобождается от реакции, составляет от 1 тонны до 500 килотонн. Также этот вид оружия является источником радиации. Она считается результатом разделения тяжелых фрагментов на мелкие. Описание водородной бомбы Этот вид устройства взрывается под влиянием огромной энергии, которая продуцируется ядерным синтезом. Это обусловлено выработкой изотопов водорода. Ими являются дейтерий и тритий. В основе механизма функционирования такого устройства лежит применение энергии, которая продуцируется в процессе термоядерного синтеза. Она, в частности, протекает в звездных недрах. Там под влиянием крайне высоких температур и огромного давления происходит столкновение ядер водорода, которые сливаются в компоненты гелия — они тяжелее. В ходе реакции некоторая масса водорода трансформируется в огромный поток энергии. Исследователи выполнили копирование этой реакции с применением изотопов водорода.
В селении Северном в 55 километрах от эпицентра взрыва все дома оказались полностью разрушены. Сообщалось, что в советских районах в сотнях километров от зоны взрывы были повреждения всех сортов — дома обрушились, крыши просели, стекла вылетели, двери разбились. Радиосвязь не работала в течение часа. Один советский оператор, который был свидетелем детонации, рассказал следующее: «Облака под самолетом и на расстоянии от него осветила мощная вспышка. Море света разошлось под люком и даже облака начали светиться и стали прозрачными. В этот момент наш самолет оказался между двух слоев облаков и внизу, в расщелине, расцветал огромный, яркий, оранжевый шар. Шар был мощным и величественным, как Юпитер. Медленно и тихо он крался вверх. Пробив толстый слой облаков, он продолжал расти. Казалось, он засосал всю Землю. Зрелище было фантастическим, нереальным, сверхъестественным». Это в 1500 раз больше, чем высвободили обе бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, и в 10 раз мощнее всех боеприпасов, израсходованных во время Второй мировой войны. Датчики зарегистрировали взрывную волну бомбы, которая обошла Землю не один, не два раза, а три. Такой взрыв невозможно удержать в секрете. У США был шпионский самолет в нескольких десятках километров от взрыва. В нем было специальное оптическое устройство, bhangemeter, полезное для расчета силы удаленных ядерных взрывов. Данные этого самолета — под кодовым названием Speedlight — использовались Группой оценки иностранных вооружений для расчета результатов этого тайного испытания. Единственное светлое пятно в этом грибном облаке заключалось в том, что поскольку огненный шар не соприкоснулся с Землей, радиации было поразительно мало. Все могло быть иначе. Изначально Царь-бомба задумывалась в два раза мощнее. Он был ветераном советской программы по разработке атомных бомб с самого начала и стал частью команды, которая создала первые атомные бомбы для СССР. Сахаров начал работу над многослойным устройством деления-синтеза-деления, бомбой, которая создает дополнительную энергию из ядерных процессов в ее ядре. Это включало обертывание дейтерия — стабильного изотопа водорода — слоем необогащенного урана. Уран должен был улавливать нейтроны с горящего дейтерия и также начинать реакцию. Сахаров называл ее «слойкой». Этот прорыв позволил СССР создать первую водородную бомбу, устройство куда более мощное, чем были атомные бомбы за несколько лет до этого. Хрущев поручил Сахарову придумать бомбу, которая была мощнее всех остальных, уже испытанных к тому моменту. Советскому Союзу нужно было показать, что он может опередить США в гонке ядерных вооружений, по словам Филиппа Койла, бывшего руководителя испытаниями ядерного оружия в США при президенте Билле Клинтоне. Он провел 30 лет, помогая создавать и испытывать атомное оружие. И затем провели множество испытаний в атмосфере еще до того, как русские провели свое первое». Царь-бомба в первую очередь предназначалась для того, чтобы заставить мир остановиться и признать Советский Союз как равного», говорит Койл. Первоначальный дизайн — трехслойная бомба с урановыми слоями, разделяющими каждую ступень — имела бы выход в 100 мегатонн. В 3000 раз больше, чем бомбы Хиросимы и Нагасаки. Советский Союз уже к тому времени испытывали большие устройства в атмосфере, эквивалентные нескольким мегатоннам, но эта бомба стала бы просто гигантской по сравнению с теми. Некоторые ученые начали полагать, что она слишком большая. С такой огромной силой не было бы никакой гарантии, что гигантская бомба не упадет в болото на севере СССР, оставив после себя огромное облако радиоактивных осадков. Именно этого опасался, отчасти, Сахаров, говорит Франк фон Хиппель, физик и глава отдела общественных и международных отношений Принстонского университета. До начала испытаний слои урана, которые должны были разогнать бомбу до невероятной мощи, были заменены слоями свинца, что уменьшило интенсивность ядерной реакции. Советский Союз создал такое мощное оружие, что ученые не пожелали проверять его на полной мощности. И этим проблемы с этим разрушительным устройством не ограничивались. Бомбардировщики Ту-95, созданные для переноса ядерного оружия Советского Союза, были предназначены для перевозки гораздо более легкого оружия. Царь-бомба была такой большой, что ее нельзя было разместить на ракете, и такой тяжелой, что самолеты, перевозящие ее, не смогли бы доставить ее до цели и остаться с нужным количеством топлива для возвращения. Да и вообще, будь бомба такой мощной, как ее задумывали, самолеты могли бы не возвращаться. Даже ядерного оружия может быть слишком много, говорит Койл, который сейчас работает ведущим сотрудником Центра по контролю над вооружением в Вашингтоне. Фон Хиппель соглашается. Направление движения изменилось — в сторону увеличения точности ракет и количества боеголовок». Царь-бомба привела и к другим последствиям. Она вызвала столько опасений — в пять раз больше, чем любое другое испытание до нее — что привела к табу на атмосферные испытания ядерного оружия в 1963 году. Фон Хиппель говорит, что Сахаров был особенно обеспокоен количеством радиоактивного углерода-14, который выбрасывался в атмосферу — изотопом с особенно длительным периодом полураспада. Частично он смягчался углеродом от ископаемого топлива в атмосфере. Сахаров беспокоился, что бомба, которая будет больше испытанной, не оттолкнется под действием собственной взрывной волны — как Царь-бомба — и вызовет глобальные радиоактивные осадки, распространит токсичную грязь по всей планете. Сахаров стал ярым сторонником запрета на частичные испытания 1963 года и откровенным критиком ядерного распространения. А в конце 1960-х годов — и противоракетной обороны, которая, как он справедливо полагал, подстегнет новую гонку ядерных вооружений.
Последствия взрыва водородной бомбы
Атомная энергия — это сложная и увлекательная тема, которая часто вызывает путаницу среди людей. В этой статье мы разъясним разницу между атомной и ядерной бомбами. Атомная бомба и ядерная бомба: два разных понятия Атомная бомба — это один из видов ядерного оружия. Ее разрушительная сила основана на делении ядер - процессе, при котором ядро атома распадается на два или более мелких ядра с выделением огромного количества энергии.
Термин "атомная бомба" является общим термином для обозначения любого оружия, в котором для выделения энергии используются ядерные реакции. Таким образом, все атомные бомбы, по определению, являются ядерными, но не все ядерные бомбы являются атомными. Практически все ядерное оружие проходит испытания, но только атомные бомбы имеют известное боевое применение.
Первыми и пока единственными, кто применил это оружие массового поражения, были Соединенные Штаты Америки во время Второй мировой войны. Были применены только атомные бомбы "Малыш" и "Толстяк", сброшенные на Хиросиму и Нагасаки соответственно. Радиус взрыва этих устройств составлял около 1,6 км, в результате чего погибло в общей сложности около 160-200 тыс.
Это остается единственным случаем применения ядерного оружия в боевых условиях.
Обе эти бомбы используют радиоактивные элементы урана и плутония для создания ядерной энергии, но отличаются тем, как используются эти элементы. Водородная бомба также известна как «термоядерные» бомбы и генерирует энергию от бомбы деления для сжатия и термоплавкого топлива. Атомная бомба работает путем атомного деления или расщепления атомного ядра, а водородная бомба работает путем атомного синтеза или объединения атомных ядер. По принципу деление делает радиоактивные элементы расщепляемыми от больших атомов до более мелких, в то время как слияние объединяет небольшие атомы для создания больших, что приводит к тому, что водородная бомба высвобождает больше энергии, чем атомная бомба. Энергия, выделяемая атомной бомбой, в миллионы раз больше, чем выброшенная в химических реакциях, тогда как водородная бомба может выпустить в три-четыре раза больше атомной бомбы. Считается, что атомные бомбы имеют тонну TNT до 500 000 тонн тротила, поэтому мы можем грубо оценить, насколько опасна водородная бомба. Атомные бомбы задерживаются взрывом от детонационного устройства TNT. Это приводит к тому, что радиоактивные элементы Уран-235 и Плутоний-239 сталкиваются друг с другом в большом количестве энергии.
Это приводит к цепной реакции, когда больше атомов разрушается, и энергия высвобождается. С другой стороны, водородная бомба начинается с фактического присутствия атомной бомбы. Радиоактивные элементы соединены плотно вместе так же, как ядерное деление, вызывающее ядерный синтез.
Взрыв произошел в 27 метрах под водой. Почти все присутствующие корабли разнесло на кусочки, но даже те, которые сохранились, не подлежали ремонту из-за сильного радиационного фона.
Фотоснимки Baker выглядят необычно по сравнению со снимками других бомб, ведь взрыв происходил под водой — в глубине еле виднелась вспышка. Масштаб поднятой волны можно оценить по заметным на переднем плане кораблям. Самое известное фото отображает то место, где находился линкор весом 27 тысяч тонн. В 1945 году в США имело место первое в мире масштабное испытание ядерного оружия. Гигантский взрыв мощностью 21 Кт стал символом начала ядерной эпохи.
Первоначальная идея создания ядерного оружия обсуждалась еще в 1930-х годах, когда физика развивалась семимильными шагами, а одновременно с этим в Европе расцветал немецкий фашизм. Власти многих стран мира отчаянно пытались найти новый мощный вид оружия, которых сможет защитить их от потенциального врага. Перед запуском выдвигалось множество прогнозов — от того, что бомба вообще не взорвется до того, что ее мощность будет равна 18 Кт что почти оправдалось. Кто-то говорил, что будет уничтожен целый штат Нью-Мексико и даже вся планета Земля. Последняя теория имела под собой мнение, что взрыв подожжет кислород в воздухе, и атмосфера будет непоправимо повреждена.
Ученые изо всех сил старались унять эту панику. Бомба мощностью 21 Кт, сброшенная на Нагасаки в 1945 году. В ее основе лежала имплозивная технология подрыва. Конструкция представляла из себя ядро из плутония массой 6 килограммов, окруженное тяжелой оболочкой, изготовленной из урана-238, который отражает нейроны. Снаружи имелась еще одна оболочка, алюминиевая, целью которой являлось равномерное распределение сжатия.
Наконец, внутри ядра был монтирован 2-сантиметровый шар из бериллия, служащий первоначальным источником нейтронов. После окончания войны власти США, в полной мере оценив мощь такого типа бомб получившего название Mark-III , заказали еще 200 штук для своего вооружения. В общей сложности за 4 послевоенных года успели произвести 120 устройств, затем их посчитали морально устаревшими и заменили на более современный тип — Mark-IV. В дальнейшем нейтронное инициирование больше практически нигде не применялось, будучи признано недостаточно эффективным. Урановая бомба мощностью примерно 13-18 Кт, изготовленная в рамках Манхэттенского проекта.
Это первая в мире атомная бомба, которую использовали в целях нападения — сбросили на город Хиросима в 1945 году. Размер устройства составлял 3 метра в длину, 0,71 метра — в толщину, а вес — 4 000 кг. Малыш был пушечной бомбой, такая технология работает безотказно, в отличие от имплозивной, а также довольно проста в изготовлении. Внутри было помещено 64 кг чистого урана, добытого в США, Канаде и Конго, из них около 700 граммов непосредственно принимало участие в реакции. Взрыв не спровоцировал сильного загрязнения окружающей среды , потому что произошел в 600 метрах над поверхностью земли, к тому же, уран, не принимавший участие в реакции, не является объектом сильного радиационного излучения.
Многие страны мира уже отказались от самой идеи производства и хранения атомного оружия. Будем надеяться, что этот шаг пойдет на пользу планете, и в скором времени их примеру последуют и другие государства, ведь война — это страшно, но ядерная война — еще страшнее. Видео Атомное оружие — самое страшное и величественное изобретение человечества. Сила разрушительной ядерной волны настолько велика, что может стереть с лица земли не только всё живое, но даже самые надёжные сооружения и постройки. Только одних ядерных запасов в России достаточно для того, чтобы полностью уничтожить нашу планету.
И неудивительно, так как страна обладает самым богатым запасом атомного оружия, после США. Советская «Кузькина мать» или «Царь-бомба», испытанная в 1961 году стала мощнейшим атомным оружием всех времён. В ТОП-10 вошли самые мощные ядерные бомбы в мире. Многие из них применялись в испытательных целях, но принесли непоправимый вред экологии. Другие стали оружием в урегулировании военных конфликтов.
Мощность 18 килотонн Little boy «Малыш» — первая ядерная бомба, которую применили не в испытательных целях. Именно она способствовала окончанию войны между Японией и США. Little boy с мощностью 18 килотонн стал причиной гибели 140 тысяч жителей Хиросиму. Устройство длиной в 3 метра и диаметром 70 см. Жертвами ядерного оружия стали жители города Нагасаки.
Взрыв мощностью 21килотонна, унёс жизни 80 тысяч людей сразу, а ещё 35 тысяч погибли от облучения. Это самое мощное оружие за всё существование человечества, которое было применено в военных целях. Мощность 21 килотонна Штучка — первая бомба, положившая начало испытаний ядерного оружия. Волна ударного взрыва составляла 21 килотонну и поднялась облаком ввысь на 11 километров. Первый в истории человечества ядерный взрыв произвёл на учёных ошеломляющее впечатление.
Белые клубы дыма диаметром практически в два километра стремительно поднимались вверх и образовали форму гриба. Baker Мощность 21 килотонна Baker Бейкер — одна из трёх атомных бомб, участвовавшая в операции Crossroads «Перекрёстки в 1946 году. Испытания проводились для выявления воздействия атомных снарядов на морские суда и подопытных животных. На глубине 27 метров был произведён взрыв мощностью в 23 килотонны, который вытеснил на поверхность порядка двух миллионов тонн воды и образовал столб более полукилометра в высоту. Радиоактивный остров Бикини, где проходили испытания, стал не пригоден для жизни и считался необитаемым вплоть до 2010 года.
Мощность 955 килотонн » — самая мощная атомная бомба, испытанная Францией в 1971 году. Снаряд с мощностью 955 килотонн тротилового эквивалента был подорван на атолле Муруроа, который является полигоном ядерных взрывов. Там проходило испытание более 200 снарядов ядерного оружия, вплоть до 1998 года. Мощность 11 мегатонн — один из самых мощных взрывов , произведённых США. Операция была принята к исполнению 27 марта 1954 года.
Взрыв был произведён на барже в открытом океане, так как остерегались, что бомба может разрушить близ находящийся остров. Мощность взрыва составила 11 мегатонн, вместо ожидаемых 4 мегатонн. Это объясняется тем, что в качестве термоядерного горючего был применён дешёвый материал. Мощность 12 мегатонн Устройство Mike Иви Майк не представляло изначально никакой ценности и было использовано в качестве экспериментальной бомбы. Высота ядерного облака оценивалась в 37 км, а диаметр шляпки облака составил около 161 км.
Сила ядерной волны «Майка» оценивалась в 12 мегатонн тротилового эквивалента. Мощности снаряда было достаточно, чтобы стереть с лица земли небольшие островки Элугелаб, где проводилось испытание. На их месте осталась лишь воронка диаметром в 2 километра и глубиной 50 метров. Радиоактивно заражённые осколки от рифов разлетелись на 50 км от эпицентра взрыва. Мощность 13,5 мегатонн — второй по мощности ядерный взрыв, произведённый американскими испытателями.
Ожидалось, что первоначальная мощность устройства составит не более 10 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Как оказалось, ядерный взрыв имел большую силу и оценивался в 13,5 мегатонн. Высота ножки ядерного гриба составила 40 км, а шляпка составляла 16 км. Радиационное облако уже через четыре дня достигло Мехико, которое расположено в 11 000 км от места проводимой операции.
Это касается его нейтронов и протонов. Электроны тут не задействуются. Вещество начинает делиться после достижения критической массы. Это может происходить двумя способами — за счет сжатия некритической массы веществ с применением взрывчатки или при помощи выстрела одной составляющей некритической массы в другую. Веществом, которое способно к делению, выступает плутоний или уран. Объем энергии, которая высвобождается от реакции, составляет от 1 тонны до 500 килотонн. Также этот вид оружия является источником радиации. Она считается результатом разделения тяжелых фрагментов на мелкие. Описание водородной бомбы Этот вид устройства взрывается под влиянием огромной энергии, которая продуцируется ядерным синтезом. Это обусловлено выработкой изотопов водорода. Ими являются дейтерий и тритий. В основе механизма функционирования такого устройства лежит применение энергии, которая продуцируется в процессе термоядерного синтеза. Она, в частности, протекает в звездных недрах. Там под влиянием крайне высоких температур и огромного давления происходит столкновение ядер водорода, которые сливаются в компоненты гелия — они тяжелее.
Атомная бомба и водородная бомба
Ядерный синтез — процесс, с помощью которого Солнце вырабатывает энергию — включает объединение двух меньших атомов с образованием более крупного. В любом процессе, делении или слиянии выделяются большие количества тепловой энергии и излучения. В зависимости от того, используется деление ядер или их синтез, бомбы делятся на ядерные атомные и термоядерные. А можно поподробнее про ядерное деление? Взрыв атомной бомбы над Хиросимой 1945 г Как вы помните, атом состоит из трех типов субатомных частиц: протонов, нейтронов и электронов.
Центр атома, называемый ядром, состоит из протонов и нейтронов. Протоны положительно заряжены, электроны — отрицательно, а нейтроны вообще не имеют заряда. Отношение протон-электрон всегда один к одному, поэтому атом в целом имеет нейтральный заряд. Например, атом углерода имеет шесть протонов и шесть электронов.
Частицы удерживаются вместе фундаментальной силой — сильным ядерным взаимодействием. Свойства атома могут значительно меняться в зависимости от того, сколько различных частиц в нем содержится. Если изменить количество протонов, у вас будет уже другой химический элемент. Если же изменить количество нейтронов, вы получите изотоп того же элемента, что у вас в руках.
Большинство атомных ядер стабильны, но некоторые из них неустойчивы радиоактивны. Эти ядра спонтанно излучают частицы, которые ученые называют радиацией. Этот процесс называется радиоактивным распадом. Бета-распад: нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино.
Выброшенный электрон является бета-частицей. Спонтанное деление: ядро распадается на несколько частей и выбрасывает нейтроны, а также излучает импульс электромагнитной энергии — гамма-луч. Именно последний тип распада используется в ядерной бомбе. Свободные нейтроны, выброшенные в результате деления, начинают цепную реакцию, которая высвобождает колоссальное количество энергии.
Из чего делают ядерные бомбы? Их могут делать из урана-235 и плутония-239. Наиболее распространенный 238U не поддерживает цепную реакцию: на это способен лишь 235U. Поэтому уран приходится искусственно обогащать.
Для этого смесь урановых изотопов разделяют на две части так, чтобы в одной из них оказалось больше 235U. Обычно при разделении изотопов остается много обедненного урана, не способного вступить в цепную реакцию — но есть способ заставить его это сделать. Дело в том, что плутоний-239 в природе не встречается.
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. Для Теллера его увлечение термоядерным синтезом в годы создания атомной бомбы сыграло скорее медвежью услугу. Будучи участником Манхэтенского проекта, он настойчивые призывал к перенаправлению средств на реализацию собственных идей, целью которых была водородная и термоядерная бомба, что не понравилось руководству и вызвало напряженность в отношениях. Поскольку в то время термоядерное направление исследований не было поддержано, то после создания атомной бомбы Теллер покинул проект и занялся преподавательской деятельностью, а также исследованиями элементарных частиц. Однако начавшаяся холодная война, а больше всего создание и успешное испытание советской атомной бомбы в 1949 г. Он возвращается в Лос-Аламосскую лабораторию, где создавалась атомная бомба, и совместно со Станиславом Уламом и Корнелиусом Эвереттом приступает к расчетам.
Принцип термоядерной бомбы Для того чтобы началась реакция слияния ядер, нужно мгновенно нагреть заряд бомбы до температуры в 50 миллионов градусов. Схема термоядерной бомбы, предложенная Теллером, использует для этого взрыв небольшой атомной бомы, которая находится внутри корпуса водородной. Можно утверждать, что было три поколения в развитии ее проекта в 40-х годах прошлого века: вариант Теллера, известный как "классический супер"; более сложные, но и более реальные конструкции из нескольких концентрических сфер; окончательный вариант конструкции Теллера-Улама, которая является основой всех работающих поныне систем термоядерного оружия. Он, по-видимому, вполне самостоятельно и независимо от американцев чего нельзя сказать о советской атомной бомбе, созданной совместными усилиями ученых и разведчиков, работавших в США прошел все вышеперечисленные этапы проектирования. Первые два поколения обладали тем свойством, что они имели последовательность сцепленных "слоев", каждый из которых усиливал некоторый аспект предыдущего, и в некоторых случаях устанавливалась обратная связь. Там не было четкого разделения между первичной атомной бомбой и вторичной термоядерной.
В отличие от этого, схема термоядерной бомбы разработки Теллера-Улама резко различает первичный взрыв, вторичный, и при необходимости, дополнительный. Устройство термоядерной бомбы по принципу Теллера-Улама Многие его детали по-прежнему остаются засекреченными, но есть достаточная уверенность, что все имеющееся ныне термоядерное оружие использует в качестве прототипа устройство, созданное Эдвардом Теллерос и Станиславом Уламом, в котором атомная бомба т. Андрей Сахаров в Советском Союзе, по-видимому, независимо придумал аналогичную концепцию, которую он назвал "третьей идеей". Схематически устройство термоядерной бомбы в этом варианте показано на рисунке ниже. Она имела цилиндрическую форму, с примерно сферической первичной атомной бомбой на одном конце. Вторичный термоядерный заряд в первых, еще непромышленных образцах, был из жидкого дейтерия, несколько позднее он стал твердым из химического соединения под названием дейтерид лития.
Дело в том, что в промышленности давно используется гидрид лития LiH для безбалонной транспортировки водорода. Разработчики бомбы эта идея сначала была использована в СССР просто предложили брать вместо обычного водорода его изотоп дейтерий и соединять с литием, поскольку с твердым термоядерным зарядом выполнить бомбу гораздо проще. По форме вторичный заряд представлял собой цилиндр, помещенный в контейнер со свинцовой или урановой оболочкой. Между зарядами находится щит нейтронной защиты. Пространство, между стенками контейнера с термоядерным топливом и корпусом бомбы заполнено специальным пластиком, как правило, пенополистиролом. Сам корпус бомбы выполнен из стали или алюминия.
Эти формы изменились в последних конструкциях, таких как показанная на рисунке ниже. В ней первичный заряд сплюснут, как арбуз или мяч в американском футболе, а вторичный заряд - сферический. Такие формы гораздо более эффективно вписываются во внутренний объем конических ракетных боеголовок. Последовательность термоядерного взрыва Когда первичная атомная бомба детонирует, то в первые мгновения этого процесса генерируется мощное рентгеновское излучение поток нейтронов , которое частично блокируется щитом нейтронной защиты, и отражается от внутренней облицовки корпуса, окружающего вторичный заряд, так что рентгеновские лучи симметрично падают на него по всей его длине. На начальных этапах термоядерной реакции нейтроны от атомного взрыва поглощаются пластиковым заполнителем, чтобы не допустить чересчур быстрого разогрева топлива. Рентгеновские лучи вызвают появление вначале плотной пластиковой пены, заполняющей пространство между корпусом и вторичным зарядом, которая быстро переходит в состояние плазмы, нагревающей и сжимающей вторичный заряд.
Кроме того, рентгеновские лучи испаряют поверхность контейнера, окружающего вторичный заряд. Симметрично испаряющееся относительно этого заряда вещество контейнера приобретает некоторый импульс, направленный от его оси, а слои вторичного заряда согласно закону сохранения количества движения получают импульс, направленный к оси устройства. Принцип здесь тот же, что и в ракете, только если представить, что ракетное топливо разлетается симметрично от ее оси, а корпус сжимается внутрь. В результате такого сжатия термоядерного топлива, его объем уменьшается в тысячи раз, а температура достигает уровня начала реакции слияния ядер. Происходит взрыв термоядерной бомбы. Реакция сопровождается образованием ядер трития, которые сливаются с ядрами дейтерия, изначально имеющимися в составе вторичного заряда.
Первые вторичные заряды были построены вокруг стержневого сердечника из плутония, неофициально называемого "свечой", который вступал в реакцию ядерного деления, т. В настоящее время считается, что более эффективные системы сжатия устранили «свечу», позволяя дальнейшую миниатюризацию конструкции бомбы. Операция Плющ Так назвались испытания американского термоядерного оружия на Маршалловых островах в 1952 г. Она называлась Плющ Майк и была построена по типовой схеме Теллера-Улама. Ее вторичный термоядерный заряд был помещен в цилиндрический контейнер, представляющий собой термически изолированный сосуд Дьюара с термоядерным топливом в виде жидкого дейтерия, вдоль оси которого проходила «свеча» из 239-плутония. Дьюар, в свою очередь, был покрыт слоем 238-урана весом более 5 метрических тонн, который в процессе взрыва испарялся, обеспечивая симметричное сжатие термоядерного топлива.
Контейнер с первичным и вторичным зарядами был помещен в стальной корпус 80 дюймов шириной и 244 дюйма длиной со стенками в 10-12 дюймов толщиной, что было крупнейшим примером кованого изделия до того времени. Внутренняя поверхность корпуса был выстлана листами свинца и полиэтилена для отражения излучения после взрыва первичного заряда и создания плазмы, разогревающей вторичный заряд. Все устройство весило 82 тонны. Вид устройства незадолго до взрыва показан на фото ниже. Первое испытание термоядерной бомбы состоялось 31 октября 1952 г. Мощность взрыва составила 10,4 мегатонны.
Аттол Эниветок, на котором он был произведен, был полностью разрушен. Момент взрыва показан на фото ниже. Из описания выше становится ясно, что американцами на Эниветоке была взорвана собственно не бомба, как вид готового к применению боеприпаса, а скорее лабораторное устройство, громоздкое и весьма несовершенное. Советские же ученые, несмотря на небольшую мощность всего 400 кг, испытали вполне законченный боеприпас с термоядерным топливом в виде твердого дейтерида лития, а не жидкого дейтерия, как у американцев. Кстати, следует отметить, что в составе дейтерида лития используется только изотоп 6 Li это связано с особенностями прохождения термоядерных реакций , а в природе он находится в смеси с изотопом 7 Li. Поэтому были построены специальные производства для разделения изотопов лития и отбора только 6 Li.
Достижение предельной мощности Затем последовало десятилетие непрерывной гонки вооружений, в течение которого мощность термоядерных боеприпасов непрерывно возрастала. Наконец, 30. Этот трехступенчатый боеприпас разрабатывался на самом деле как 101,5-мегатонная бомба, но стремление снизить радиоактивное заражение территории заставило разработчиков отказаться от третьей ступени мощностью в 50 мегатонн и снизить расчетную мощность устройства до 51,5 мегатонн. При этом 1,5 мегатонны составляла мощность взрыва первичного атомного заряда, а вторая термоядерная ступень должна была дать еще 50.
За счет этого взрыв получается сильнее. Детонация такого оружия включает ряд этапов.
Вначале происходит детонация атомного устройства, что приводит к появлению температуры, составляющей несколько миллионов градусов. Это помогает получить так много энергии, что два ядра способны соединиться. Вторая стадия получила название синтеза. Также отличия заключаются в параметрах мощности. По этому показателю водородная разновидность в сотни тысяч раз выше атомной. Взрывную силу второй считают в килотоннах.
При этом мощность водородного устройства считается в мегатоннах. В тротиловом эквиваленте это соответствует миллиону тонн. Атомная и водородная бомбы — это известные разновидности ядерного оружия. При этом многие люди считают, что это одно и то же. На самом деле данные устройства характеризуются целым рядом отличий. Они касаются процесса детонации и показателей мощности.
Свидетели того события почувствовали удар и «раскаты грома» от него на расстоянии тысячи километров. Пульт управления первой атомной бомбой. Так СССР доказал всем, что наращивание мощи бомб возможно, но абсолютно бессмысленно. Кстати, Никита Хрущев долго сопротивлялся снижению силы заряда, и лишь доводы Сахарова о том, что мы сильно навредим прежде всего себе, а затем — скандинавским странам, в конце концов пересилили. Бывают ли «чистые» бомбы? Параллельно с созданием сокрушительных ядерных зарядов для обороны страны ученые думали о том, как использовать их энергию в мирных целях. Ликвидировать радиоактивность или сильно уменьшить мощность заряда? Взрыв этой бомбы оказался чище аналогичного американского взрыва, произведенного в 1962 году. Наш, мощностью 170 килотонн, был осуществлен в январе 1965-го в пойме реки Чаган, что в ста километрах от Семипалатинска. На берегу образовавшегося озера построили ГЭС, которая до сих пор обеспечивает местных жителей водой.
Ну а после, когда весенний паводок заполнил воронку взрыва, и появилось озеро Чаган, я лично в нем купался… Академик показывает мне образцы известняка, привезенные с берега того самого озера. Он хранит их у себя в доме в обычном шкафу. В конце 60-х — начале 70-х годов Юрий Алексеевич работал над преодолением американской системы ПРО противоракетной обороны. Позже, в 80-е годы, у американцев появились рентгеновские лазеры для поражения космических объектов с Земли программа СОИ , и Трутнев снова активно включился в процесс для получения у нас аналогичных результатов. Результаты, которые Михаил Горбачев позже назвал «асимметричным ответом», были потрясающими, и ядерщики до сих пор не раскрывают всех прежних научных секретов. На мой вопрос по поводу новых задач, которые стоят сейчас перед физиками-ядерщиками, собеседник дипломатично приводит в пример не наших военных, а северокорейских, которые «рвут китайские бомбы», запуская их ракетами на большие высоты. Зачем, спрашивается? Для вывода из строя космических спутников. Ученые, занимающиеся вопросами ядерного вооружения, изучают сейчас различное воздействие ядерных взрывов в зависимости от их направленности. О чем я его и не преминула спросить.
Накоплены большой опыт и заряды. Несмотря на уход от практического испытания в область теоретических расчетов, мы не разучились делать реальное ядерное оружие, как и его носители. Важнейшие ее дела — приборостроение, вычислительные машины — переданы не в те руки. Когда-то в области создания вычислительных машин мы шли с американцами вровень, создав первую советскую суперЭВМ на полупроводниковых транзисторах. Зеленоград был тогда назван городом, который должен был продвигать вперед это направление. А что там сделали? Они пошли совсем по другому пути. Я считаю, что вычислительные машины должны делать такие институты, как наш, мы в этом заинтересованы в высшей степени, а не в извлечении сиюминутной выгоды: купил — продал — спрятал в карман. Советского Союза нет, нас загнали в «вечную мерзлоту», а кругом сидят те, кто нас с удовольствием бы уничтожил. Мы, по моему мнению, живем только благодаря Китаю.
Если бы не Китай, нас давно бы раздолбали. Страна наша имеет 150 миллионов человек, но мало ли стран, которые имеют столько же и живут хорошо? Здесь на одной демократии далеко не уедешь. Вторая атомная бомба СССР, несущая заряд в 40 килотонн.
Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы
Водородная бомба также известна как «термоядерные» бомбы и генерирует энергию от бомбы деления для сжатия и термоплавкого топлива. В чем же разница между атомной и более совершенной водородной бомбой? Если в урановой бомбе идет реакция деления, то в водородной реакция слияния — в этом суть того, чем отличается водородная бомба от атомной. Атомная бомба работает атомным делением или расщеплением атомного ядра, в то время как водородная бомба работает атомным синтезом или объединением атомных ядер. Основное различие между атомной и водородной бомбой состоит в том, что водородная бомба управляется синтезом изотопов водорода, тогда как изотопы урана или плутония выбираются для реакции атомного деления. Основное различие между атомной и водородной бомбой состоит в том, что водородная бомба управляется синтезом изотопов водорода, тогда как изотопы урана или плутония выбираются для реакции атомного деления.
Водородная (термоядерная) бомба: испытания оружия массового поражения
| Термоядерная тайна СССР: академик раскрыл секреты создания царь-бомбы | Разница в реакции ядерного деления между этими зарядами, делает водородную бомбу разрушительнее атомной в сотни раз. |
| Последствия взрыва водородной бомбы | Плюсы и минусы | Водородная, или термоядерная, бомба является наиболее продвинутой и технологичной бомбой, мощность взрыва которой намного превосходит атомную и ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов. |
| Водородная бомба и ядерная — какие различия между двумя видами ядерных взрывов? | Основное отличие радиологического оружия от ядерного заключается в том, что последнее имеет сразу пять поражающих факторов, а грязная бомба наносит ущерб только радиационным заражением. |
| Разница между водородной бомбой и атомной бомбой — Образование и развитие | — Игорь Курчатов привлек Игоря Тамма к "атомной проблеме" и конкретно просил исследовать возможность создания водородной бомбы. |
| Принцип работы водородной бомбы » ЯУстал - Источник Хорошего Настроения | Термоядерное оружие (водородная бомба) — вид ядерного оружия, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза лёгких элементов в более тяжёлые (например, синтеза одного ядра атома гелия из двух ядер атомов дейтерия). |
Какая бомба мощнее, атомная или водородная?
Чем водородная бомба отличается от атомной? “Идея бомбы основанной на термоядерном синтезе, инициируемом атомным зарядом, была предложена его коллеге у (который и считается “отцом” термоядерной бомбы) ещё в 1941году. Чем термоядерная бомба отличается от атомной? В первую очередь тем, что в атомной бомбе взрывной эффект достигается за счет ускоренной цепной реакции деления, а в термоядерной – напротив, за счет сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза. Далеко не каждому обывателю известно, чем именно отличается атомная бомба от водородной. В водородной бомбе применяется не чистый водород, а дейтерид лития-6, содержащий в себе изотоп водорода дейтерий и изотоп лития, служащий для выделения еще одного изотопа водорода – трития.
Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной
Дело в том, что изотопы при ядерном взрыве радиоактивны, и создают загрязнение, особенно опасное при попадании вовнутрь организма с водой, едой, воздухом... При термоядерном же образуется гамма-излучение и нейтроны, последние могут, действуя на материалы бомбы, превращать их в радиактивные изотопы, но соответствующим подбором этого можно избежать. Такая водородная бомба именуется "чистой", хотя ядерный запал некоторое заражение всё же создаёт если существует неядерный запал - то и этого заражения нет. 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.
С другой стороны, водородная бомба взорвана с фактическим присутствием атомной бомбы.
Радиоактивные элементы тесно связаны между собой способом, аналогичным ядерному делению, вызывающему ядерный синтез. В результате, атомная бомба производит высокорадиоактивные частицы после высвобождения энергии, в то время как радиоактивные частицы водородной бомбы запускаются после взрыва.. Безусловно, мы можем представить себе масштабы уничтожения как атомной бомбы, так и водородной бомбы, просто вспомнив бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 году. На сегодняшний день нет никаких записей о ядерных бомбардировщиках, использованных для войны, хотя государственные оборонные программы провели значительные исследования в такой области. Чтобы подвести итог разницы между атомной и водородной бомбой, ниже указано следующее: 1. Водородная бомба считается «модернизированной» версией атомной бомбы 2.
Атомная бомба работает с помощью ядерного деления, а водородная бомба работает с помощью ядерного синтеза.
Только под "атомной" обычно понимают бомбу на уране-235 или плутонии-239. Отличие в том, что в бомбе на уране или плутонии, используется энергия деления ядер урана-235 или плутония-239.
Но боевому расчету ракетного комплекса «Пионер» на полигоне Капустин Яр в Астраханской области не до мыслей о геополитике. С пункта управления только что пришла команда начать подготовку пуска баллистической ракеты 15Ж45. Снаряд, способный нести ядерный заряд, легко преодолевает тысячи километров. Его попадание в цель — гарантия атомного апокалипсиса. Активацию «Пионера» спровоцировали донесения разведки: в сторону СССР движется ракета — вероятно, начиненная ядерным зарядом.
Мучительные, бесконечно тянущиеся секунды проверки данных и, наконец, поступающее на Капустин Яр подтверждение. По противнику необходимо нанести ответно-встречный удар — и тем самым вступить в самую страшную войну в истории человечества. Офицеры расчета, тревожно переглянувшись, оставляют сомнения. Пуск 15Ж45 произведен. В те же минуты команду на пуск баллистической ракеты Р-29М получает экипаж атомной подводной лодки К-92. Ее дежурство в акватории Баренцева моря таким образом становится боевым не на словах, а на деле. В замкнутом пространстве субмарины тоже ощущается предчувствие апокалипсиса. Параллельно кипит работа и на главном советском космодроме.
В центре управления полетами Байконура мгновенно отреагировали на звонок из штаба. Времени на раздумья у расчета стратегических ракет уже не было. Крыши двух шахтных пусковых установок медленно раздвигаются, и пара 40-тонных УР-100 взмывает в воздух. Пролетев несколько тысяч километров, все выпущенные ракеты достигают своих целей. Но апокалипсиса не случилось: в Москве и Нью-Йорке , Токио и Лондоне миллионы людей спали спокойно, а утром начали свой день так, как будто ничего не произошло. Потрясены событиями 18 июня 1982 года были только в генеральных штабах стран НАТО. Шок от успеха испытаний советского атомного оружия был колоссальным. В мировую историю этот день вошел под названием «семичасовая ядерная война» В общей сложности в тот судьбоносный день советскими войсками было выпущено девять баллистических ракет, противоракет и ракет-носителей, которые перед этим вывели в космос спутники-разведчики.
Формально цель мероприятия была простой: отработать действия разных элементов советской ядерной триады на случай удара врага. Уже спустя несколько месяцев после учений США начали работать над новой системой противоракетной обороны. План американских военных получил название «Стратегическая оборонная инициатива» СОИ. Куда больше, впрочем, она известна под своим народным названием «Звездные войны». Как раз в то время в кинотеатрах всего мира шла заключительная часть классической трилогии Джорджа Лукаса «Звездные войны. Эпизод 6: Возвращение Джедая». Конечно, строить «Звезды смерти» в Америке не собирались, но в центре стратегии тем не менее лежала идея разместить в космосе системы противоракетной обороны. Угроза применения баллистических ракет с ядерными боеголовками должна быть полностью ликвидирована.
Новая система противоракетной обороны будет надежно защищать американских граждан от советского ядерного удара», — заявил президент США Рональд Рейган в марте 1983 года. В том же 1983 году Америка решила ответить на «семичасовую ядерную войну» демонстрацией своей военной силы. Испытания, проходившие под названием «Гордый пророк», развернулись сразу на нескольких континентах. Эксперты Пентагона и аналитических центров прорабатывали сразу несколько сценариев развития событий. Один предполагал ядерный удар по Москве. По другому плану большая группировка американских наземных войск вторгалась в Восточную Европу. Впрочем, все варианты при ближайшем рассмотрении оказались провальными. Бомбардировка Москвы была обречена на отражение мощнейшим кольцом ПВО, окружавшим столицу.
Американские военные прорабатывали самые разные варианты, но итог при каждом из них оказывался одним и тем же: Москва оставалась в безопасности и наносила ответный ядерный удар Был отметен и сценарий с наземным вторжением: даже самая большая группировка из тех, что могли собрать в НАТО, по численности уступала Советской армии. Наступление против превосходящих по силам войск было признано бесперспективным. Вся американская стратегия, построенная на концепции превентивного удара по противнику, оказалась несостоятельной. По всем заключениям экспертов, варианта, при котором НАТО удалось бы избежать ответного пуска советских ракет, не существовало. Это была бы катастрофа. Полмиллиарда человек оказались бы убиты из-за первоначальных обменов ударами. Еще больше людей умерли бы впоследствии от радиации и голода. НАТО больше не было бы.
Почти все Северное полушарие стало бы непригодными для проживания на десятилетия Пол Брэкенпрофессор Йельского университета Смертельная гонка События 1982 и 1983 годов стали кульминацией процесса, который начался еще до окончания Второй мировой войны. Так в потсдамском дворце Цецилиенхоф в 07:30 вечера 24 июля 1945 года началась настоящая гонка ядерных вооружений XX века. На тот момент проект «Манхэттен» уже был на финальной стадии. Все шло к бомбардировке Японии. Он не стал просить о частной встрече и просто, как бы между делом, сообщил, что США обладают новым оружием необычайной разрушительной силы. Сказав это, Трумэн внутренне напрягся. Он не знал, как отреагирует Сталин. Но тот ответил лишь, что рад слышать такую новость, и выразил надежду, что Соединенные Штаты "удачно используют это против японцев".
И все.
Принцип работы водородной бомбы
Атомная и водородная бомба относятся к ядерному оружию, но принцип действия у них разный. “Идея бомбы основанной на термоядерном синтезе, инициируемом атомным зарядом, была предложена его коллеге у (который и считается “отцом” термоядерной бомбы) ещё в 1941году. Гидрид, применяемый в водородных бомбах, отличается своим изотопным составом.
В чем разница между атомной и водородной бомбой?
Как сообщают ученые, водородная бомба в несколько тысяч раз мощнее атомной,и отличается от нее своим строением. Если в урановой бомбе идет реакция деления, то в водородной реакция слияния — в этом суть того, чем отличается водородная бомба от атомной. Чем водородная бомба отличается от атомной? 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).