Ядерное оружие

Ударная волна и атомный гриб

При отрыве ударной волны от огненного шара меняются характеристики излучающего слоя и резко возрастает мощность излучения в оптической части спектра (так называемый первый максимум). Далее конкурируют процессы высвечивания и изменения прозрачности окружающего воздуха, что приводит к реализации и второго максимума, менее мощного, но значительно более длительного — настолько, что выход световой энергии больше, чем в первом максимуме.


Вблизи взрыва все окружающее испаряется, подальше — плавится, но и еще дальше, где тепловой поток уже недостаточен для плавления твердых тел, грунт, скалы, дома текут, как жидкость, под чудовищным, разрушающим все прочностные связи напором газа, раскаленного до нестерпимого для глаз сияния.

Наконец, ударная волна уходит далеко от точки взрыва, где остается рыхлое и ослабевшее, но расширившееся во много раз облако из конденсировавшихся, обратившихся в мельчайшую и очень радиоактивную пыль паров того, что побывало плазмой заряда, и того, что в свой страшный час оказалось близко к месту, от которого следовало бы держаться как можно дальше. Облако начинает подниматься вверх. Оно остывает, меняя свой цвет, «надевает» белую шапку сконденсировавшейся влаги, за ним тянется пыль с поверхности земли, образуя «ножку» того, что принято называть «атомным грибом».

Схема «Слойка»

Первая в мире настоящая водородная бомба РДС-6С была испытана в СССР на Семипалатинском полигоне 12 августа 1953 года. В отличие от американской конструкции советский термоядерный заряд можно было на самолёте доставлять на территорию противника. Его разработала группа физиков под руководством Андрея Дмитриевича Сахарова и Юлия Борисовича Харитона при использовании схемы «Слойка». В её внешней оболочке находилось обычное взрывчатое вещество (тротил), в середине между слоями — термоядерное горючее, а в центре — ядерный заряд. Взрывчатое вещество запускали с помощью электродетонаторов, в результате чего происходило сжатие бомбы, ядерный заряд в центре взрывался и смешивался с термоядерным горючим. Начиналась реакция неуправляемого синтеза, то есть термоядерный взрыв. Мощность этого взрыва составила 400 килотонн — в 20 раз выше энерговыделения первой американской атомной бомбы. В радиусе четырёх километров вокруг эпицентра образовалась зона сплошных разрушений, всё было выжжено, а земля и скалы спеклись в сплошное стекло.

Метки: СССР, Тайны 20 века, оружие, США, бомба, Курчатов, уран, реактор, плутоний

Состав клуба

По имеющимся официальным данным ядерным оружием в настоящее время обладают следующие страны:

1.США

2.Россия

3.Великобритания

4.Франция 

5.Китай 

6.Индия 

7.Пакистан

8.КНДР 

9.Израиль

Статус «старых» ядерных держав (США, Россия, Великобритания, Франция и Китай), в качестве единственных «легитимных» членов ядерного клуба, на международно-правовом уровне следует из положений Договора о нераспространении ядерного оружия 1968 г. — в пункте 3 статьи IX этого документа указано: «Для целей настоящего Договора государством, обладающим ядерным оружием, является государство, которое произвело и взорвало ядерное оружие или другое ядерное взрывное устройство до 1 января 1967 года» . В связи с этим ООН и указанные пять «старых» ядерных держав (они же — великие державы как постоянные члены Совета Безопасности ООН) считают появление последних четырёх «молодых» (и всех возможных будущих) членов Ядерного клуба международно незаконным.

Украина обладала 3-им (после России и США) ядерным арсеналом, однако добровольно отказалась от него под международные гарантии безопасности.

Казахстан на момент распада Советского Союза был 4-ым по количеству ядерных боеголовок и занимал 2 место в мире — 21% мировых запасов урана, но в результате соглашения, подписанного между Биллом Клинтоном (США) и Нурсултаном Назарбаевым (Казахстан), добровольно отказался от ядерного вооружения.

Небольшой ядерный арсенал был у ЮАР (созданный как и его носители — боевые баллистические ракеты предположительно при израильской помощи), но все шесть ядерных зарядов были добровольно уничтожены (и прекращена ракетная программа) после крушения режима апартеида. В 1994 г. Казахстан, а в 1996 г. Украина и Беларусь, на территории которых находилась часть ядерного вооружения СССР, после распада Советского Союза передали его в Российскую Федерацию с подписанием в 1992 году Лиссабонского протокола.

Все ядерные державы, кроме Израиля и ЮАР, проводили серии испытаний созданного ими оружия и объявляли об этом. Однако существуют неподтверждённые сведения о том, что ЮАР провела несколько испытаний своего или совместного с израильским ядерного оружия в конце 1970-х — начале 1980-х гг. в районе острова Буве.

Существуют также предположения, что в связи с нехваткой U (его производство обеспечивает лишь 28 % объёма его потребления (а остальное извлекается из старых ядерных боеголовок) ядерный арсенал Израиля перерабатывается в топливо для АЭС.

Иран обвиняют в том, что это государство, под видом создания независимой ядерной энергетики, на самом деле стремится и близко подошёл к обладанию ядерным оружием. Аналогичные обвинения, которые, как выяснилось, оказались дезинформацией, предъявлялись ранее Ираку правительствами Израиля, США, Великобритании и некоторых других стран, что послужило поводом для военных действий против Ирака с их стороны. В настоящее время в работах по созданию технологии производства ядерного оружия ими также подозреваются Сирия и Мьянма.

В разные годы также появлялась информация о наличии военных ядерных программ у Бразилии, Ливии, Аргентины, Египта, Алжира, Саудовской Аравии, Южной Кореи, Тайваня, Швеции, Румынии (в советский период).

Потенциальную возможность стать членами Ядерного клуба имеют вышеперечисленные и ещё несколько десятков государств, имеющих исследовательские ядерные реакторы. Данная возможность сдерживается, вплоть до санкций и угроз санкций со стороны ООН и великих держав, международными режимами нераспространения ядерного оружия и запрещения ядерных испытаний.

Договор о нераспространении ядерного оружия 1968 г. не подписали только именно «молодые» ядерные державы Израиль, Индия, Пакистан. КНДР свое подписание дезавуировала до официального объявления о создании ядерного оружия. Ираном, Сирией и Мьянмой данный Договор подписан.

Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний 1996 г. не подписали «молодые» ядерные державы Индия, Пакистан, КНДР и подписали, но не ратифицировали другие ядерные державы США, КНР, а также подозревающийся Иран и Египет, Индонезия, Колумбия. Сирия и Мьянма данный Договор подписали и ратифицировали.

Последствия применения такой бомбы

«Идеальные» последствия применения ядерного оружия были зафиксированы уже при сбросе бомбы на Хиросиму. Заряд взорвался на высоте 200 метров, что вызвало сильную ударную волну. Во многих домах были опрокинуты печки, отапливаемые углем, что привело к пожарам даже за пределами зоны поражения.

За световой вспышкой пошел тепловой удар, длившийся считаные секунды. Однако его мощности хватило, чтобы в радиусе 4 км расплавить черепицу и кварц, а также распылить телеграфные столбы.

За тепловой волной последовала ударная. Скорость ветра достигала 800 км/ч, его порыв разрушил практически все постройки в городе. Из 76 тыс. зданий, частично уцелело около 6 тыс., остальные были разрушены полностью.

Тепловая волна, а также поднявшийся пар и пепел вызвали сильный конденсат в атмосфере. Через несколько минут пошел дождь с черными от пепла каплями. Их попадание на кожу вызывало сильные неизлечимые ожоги.

За секунды было убито около 70 тыс. человек. Еще столько же впоследствии погибло от полученных ран и ожогов.

Через 3 дня еще одна бомба была сброшена на Нагасаки с аналогичными последствиями.

Последствия обогащения

Для получения ядерной энергии путем деления особый интерес представляют ядра изотопов урана с атомным весом 233 и 235 (233U и 235U) и плутония — 239 (239Pu), делящиеся под воздействием нейтронов. Связь частиц во всех ядрах обусловлена сильным взаимодействием, особо эффективным на малых расстояниях. В крупных ядрах тяжелых элементов эта связь слабее, поскольку электростатические силы отталкивания между протонами как бы «разрыхляют» ядро. Распад ядра тяжелого элемента под действием нейтрона на два быстро летящих осколка сопровождается высвобождением большого количества энергии, испусканием гамма-квантов и нейтронов — в среднем 2,46 нейтрона на одно распавшееся урановое ядро и 3,0 — на одно плутониевое. Благодаря тому что при распаде ядер число нейтронов резко возрастает, реакция деления может мгновенно охватить все ядерное горючее. Так происходит при достижении «критической массы», когда начинается цепная реакция деления, приводящая к атомному взрыву.

1 — корпус 2 — взрывной механизм 3 — обычное взрывчатое вещество 4 — электродетонатор 5 — нейтронный отражатель 6 — ядерное горючее (235U) 7 — источник нейтронов 8 — процесс обжатия ядерного горючего направленным внутрь взрывом

В зависимости от способа получения критической массы различают атомные боеприпасы пушечного и имплозивного типа. В простом боеприпасе пушечного типа две массы 235U, каждая из которых меньше критической, соединяются с помощью заряда обычного взрывчатого вещества (ВВ) путем выстрела из своеобразной внутренней пушки. Ядерное горючее можно разделить и на большее число частей, которые будут соединяться взрывом окружающего их ВВ. Такая схема сложнее, но позволяет достигать больших мощностей заряда.

В боеприпасе имплозивного типа уран 235U или плутоний 239Pu обжимается взрывом расположенного вокруг них обычного взрывчатого вещества. Под действием взрывной волны плотность урана или плутония резко повышается и «надкритическая масса» достигается при меньшем количестве делящегося материала. Для более эффективного протекания цепной реакции горючее в боеприпасах обоих типов окружают нейтронным отражателем, например на основе бериллия, а для инициирования реакции в центре заряда располагают источник нейтронов.

Изотопа 235U, необходимого для создания ядерного заряда, в природном уране содержится всего 0,7%, остальное — стабильный изотоп 238U. Для получения достаточного количества разделяющегося материала производят обогащение природного урана, и это было одной из самых сложных в техническом плане задач при создании атомной бомбы. Плутоний получают искусственно — он накапливается в промышленных ядерных реакторах, за счет превращения 238U в 239Pu под действием потока нейтронов.

Клуб взаимного устрашения Взрыв советской ядерной бомбы 29 августа 1949 года сообщил всем об окончании американской ядерной монополии. Но ядерная гонка только разворачивалась, к ней очень скоро присоединились новые участники.

3 октября 1952 года взрывом собственного заряда заявила о вступлении в «ядерный клуб» Великобритания, 13 февраля 1960 года — Франция, а 16 октября 1964 года — Китай.


Политическое воздействие ядерного оружия как средства взаимного шантажа хорошо известно. Угроза быстрого нанесения противнику мощного ответного ядерного удара была и остается главным сдерживающим фактором, вынуждающим агрессора искать другие пути ведения военных действий

Это проявилось и в специфическом характере третьей мировой войны, осторожно именовавшейся «холодной»

Официальная «ядерная стратегия» хорошо отражала и оценку общей военной мощи. Так, если вполне уверенное в своей силе государство СССР в 1982 году объявило о «неприменении ядерного оружия первым», то ельцинская Россия вынуждена была объявить о возможности применения ядерного оружия даже против «неядерного» противника. «Ракетно-ядерный щит» и сегодня остался главной гарантией от внешней опасности и одной из основных опор самостоятельной политики. США в 2003 году, когда агрессия против Ирака была уже решенным делом, от болтовни о «несмертельном» оружии перешли к угрозе «возможного использования тактического ядерного оружия». Другой пример. Уже в первые годы XXI века «ядерный клуб» пополнили Индия и Пакистан. И почти сразу последовало резкое обострение противостояния на их границе.

Эксперты МАГАТЭ и пресса давно утверждают, что Израиль «в состоянии» произвести несколько десятков ядерных боеприпасов. Израильтяне же предпочитают загадочно улыбаться — сама возможность наличия ядерного оружия остается мощным средством давления даже в региональных конфликтах.

История ядерного оружия

История ядерного оружия началась в 1898 году с открытия радиации супругами Кюри. После того, как мир узнал о радиоактивном излучении было сделано еще несколько немаловажных открытий, в том числе исследования Резерфорда (он открыл электроны) и Эрнеста Уолтона и Джона Кокрофта, которые в 1934 году смогли расщепить «неделимый» атом на составляющие.

Результатом череды исследований стало получение патента на новейший вид оружия – атомную бомбу. Он был оформлен в 1934 году Лео Силардом. Так Америка официально была допущена до производства и испытания первых ядерных снарядов. Впервые взрыв бомбы на основе плутония был произведен на полигоне в американском штате Нью-Мексико. Первый опыт был самым страшным, ведь ученые не были до конца уверены в правильности расчетов. Тогда по предположениям ученых взрыв ядерного снаряда мог вызвать гибель всей планеты. Но, несмотря на все опасения, испытания под кодовым названием Тринити, прошли успешно.

Тогда никто и подумать не мог, что это была всего-лишь тренировка перед более масштабными и по истине бесчеловечными действиями. Имея под рукой оружие нового поколения, руководство Америки принимает решение о включении атомных снарядов в разряд разрешенного оружия на случай военных действий. Испытания на живых людях в реальных условиях не заставили себя долго ждать. Уже в августе 1945 года американские атомные бомбы «Малыш» и «Толстяк» унесли жизни сотен тысяч жителей японских городов Нагасаки и Хиросимы.

Холодная война

См. также: Ядерная гонка

В первые годы после окончания второй мировой войны США были единственным «ядерным государством» в мире. Руководство США предполагало, что Советский Союз очень далёк от создания собственной бомбы. Тем временем США пытались извлечь как можно больше пользы из своего временного превосходства. В частности, имели место попытки оказания давления на Сталина по таким вопросам, как Берлин и Чехословакия. В этой ситуации советский лидер сделал вывод о том, что только из-за этого США не рискнут развернуть новую войну против советского государства.

Тем временем в СССР активнейшим образом велись разработки по созданию собственной атомной бомбы. Во время войны исследования ограничивались из-за нехватки урана, но поставки из Восточной Европы теперь решали эту проблему. Для физиков создали все условия, чтобы максимально ускорить темп работ. 3 декабря 1944 года «наблюдение за развитием работ по урану» постановлением ГКО СССР было возложено на заместителя председателя ГКО Л. П. Берия.

В США полагали, что у СССР не будет атомного оружия как минимум до середины 50-х. Однако 29 августа работа советских физиков-ядерщиков закончилась успехом. Бомбу РДС-1, взорванную в этот день, на Западе называли в честь Сталина: «Джо-1». Началась ядерная гонка.

Кроме атомной бомбы для испытания 29 августа 1949 г., в СССР к концу 1949 г. были изготовлены ещё две бомбы РДС-1, а в 1950 г. — ещё девять. Однако все эти бомбы представляли собой экспериментальные устройства, а у СССР на тот момент не было средств доставки. В январе-феврале 1951 г. было изготовлено ещё четыре атомные бомбы. Таким образом, у СССР к 1 марта 1951 г. имелось 15 атомных бомб типа РДС-1. К концу 1951 г. было изготовлено в общей сложности 29 атомных бомб РДС-1, в том числе первые три серийно изготовленные атомные бомбы.

29 августа 1951 г. было принято решение Совета Министров СССР о начале строительства первых войсковых складов — ядерных баз, предназначенных для хранения и подготовки к применению атомных бомб. Их было всего четыре: на севере Крыма, на западе Украины, в Белоруссии и на северо-западе России. Строительство двух первых баз хранения ядерного оружия было завершено в 1955 г. В 1956 г. была введена в строй центральная база хранения ядерного оружия.

18 октября 1951 года первая советская авиационная атомная бомба (РДС-3 с ядерным зарядом «501-М») была впервые испытана путём сброса её с самолёта (Ту-4) Эту бомбу стали готовить к принятию на вооружение (была принята в 1954 году) В 1952-м и 1953 годах проведены успешные лётные контрольные испытания (ЛКИ) авиабомбы РДС-3.

Вкладывались колоссальные средства в совершенствование качества оружия и увеличение его количества. Обе нации быстро приступили к разработке термоядерного оружия. США взорвали такое устройство 1 ноября . Вновь удивив всех, Советский Союз произвёл термоядерный взрыв всего через 8 месяцев. Советская водородная бомба РДС-6с была полностью продуктом собственной разработки, так как шпионаж в США результатов не принёс. А самое главное — она была именно первой бомбой в габаритах бомбового отсека самолёта, а не стационарным сооружением размером с двухэтажный дом, как в США.

Активно велись разработки и по средствам доставки ядерного оружия, в первую очередь ими были стратегические бомбардировщики. В этой области США начали работать с явной форой, но появление реактивных самолётов-перехватчиков свело американское преимущество на нет. В начале 50-х ВВС США были представлены реактивные бомбардировщики B-47 и B-52, способные проникнуть в воздушное пространство СССР.

Копия ракеты «Восток»(модификация Р-7) в Москве на ВДНХ

Во второй половине 50-х в СССР была разработана первая межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) Р-7. 4 октября эта ракета вывела в космос первый искусственный спутник Земли. Первая американская МБР была запущена 31 октября .

Президент соглашается

Американское правительство сдержало своё слово и начало целенаправленную бомбардировку японских военных позиций. Авиационные удары не приносили желаемого результата, и президент США Гарри Трумэн принимает решение о вторжении американских войск на территорию Японии. Однако военное командование отговаривает своего президента от такого решения, мотивируя это тем, что вторжение американцев повлечёт за собой большое количество жертв.

По предложению Генри Льюиса Стимсона и Дуайта Дэвида Эйзенхауэра было решено применить более эффективный способ окончания войны. Большой сторонник атомной бомбы, секретарь президента США Джеймс Фрэнсис Бирнс, считал, что бомбардировка японских территорий окончательно прекратит войну и поставит США в доминирующее положение, что положительно скажется в дальнейшем ходе событий послевоенного мира. Таким образом, президента США Гарри Трумэна убедили, что это единственно правильный вариант.

Понятие о боеприпасах объемного взрыва

Появившиеся в 1960-х годах боеприпасы объемного взрыва и в этом веке останутся одними из самых разрушительных неядерных боеприпасов.

Принцип их действия довольно прост: инициирующий заряд подрывает емкость с горючим веществом, которое мгновенно в смеси с воздухом образует аэрозольное облако, это облако подрывается вторым детонирующим зарядом. Примерно тот же эффект получается при взрыве бытового газа.

Современный боеприпас объемного взрыва чаще всего представляет собой цилиндр (его длина в 2–3 раза больше диаметра), наполненный горючим веществом для распыления на оптимальной высоте над поверхностью.

После отделения боеприпаса от носителя на высоте 30-50 м раскрывается тормозной парашют, расположенный в хвостовой части бомбы и включается в работу радиовысотомер. На высоте 7-9 м происходит взрыв заряда обычного ВВ. При этом происходит разрушение тонкостенного корпуса бомбы и возгонка жидкого ВВ (рецептура не приводится). Через 100-140 миллисекунд взрывается инициирующий детонатор, находящийся в капсуле, прикрепленной к парашюту и происходит взрыв топливно-воздушной смеси.

Помимо мощного разрушительного эффекта боеприпасы объемного взрыва производят колоссальный психологический эффект. Например, во время операции «Буря в пустыне» английский спецназ, выполнявший задание в тылу иракских войск, случайно стал свидетелем применения американцами бомбы объемного взрыва. Действие заряда произвело на обычно невозмутимых англичан такое действие, что они вынуждены были прервать радиомолчание и выдать в эфир информацию о том, что союзники применили ядерное оружие.

Боеприпасы объемного взрыва по силе ударной волны в 5-8 раз превосходят обычную взрывчатку и обладают колоссальной поражающей способностью, однако они в настоящее время не могут заменить обычную взрывчатку, все обычные снаряды, авиабомбы и ракеты по следующим причинам:

  • во-первых, боеприпасы объемного взрыва имеют только один поражающий фактор — ударную волну. Осколочным, кумулятивным действием по цели они не обладают и обладать не могут;
  • во-вторых, бризантность (т. е. способность дробить, разрушать преграду) облака топливно-воздушной смеси весьма низка, т. к. в них используется взрыв типа «горение», в то время, как в очень многих случаях требуется взрыв типа «детонация» и способность взрывчатки раздробить уничтожаемый элемент. При взрыве типа «детонация» предмет в зоне взрыва разрушается, дробится на части т. к. скорость образования продуктов взрыва очень высока. При взрыве типа «горение» предмет в зоне взрыва в силу того, что образование продуктов взрыва происходит медленнее, не разрушается, а отбрасывается. Разрушение его в этом случае вторично, т. е. происходит в процессе отбрасывания за счет соударения с другими предметами, землей и т. п;
  • в-третьих, для объемного взрыва необходим большой свободный объем и свободный кислород, который не требуется для взрыва обычных ВВ (он содержится в самом ВВ в связанном виде). То есть явление объемного взрыва невозможно в безвоздушном пространстве, в воде, в грунте;
  • в-четвертых, на работу боеприпаса объемного взрыва большое влияние оказывают погодные условия. При сильном ветре, проливном дожде топливно-воздушное облако или не формируется вовсе, или же сильно рассеивается;
  • в-пятых, невозможно и нецелесообразно создание боеприпасов объемного взрыва малых калибров (менее 100-кг бомбы и менее 220-мм снаряды).

Нейтронное инициирование

Внимательные читатели могут с карандашом в руках прикинуть энерговыделение при взрыве. При времени нахождения сборки в сверхкритическом состоянии порядка микросекунд, возрасте нейтронов порядка пикосекунд и коэффициенте размножения менее 2 выделяется около гигаджоуля энергии, что эквивалентно… 250 кг тротила. А где же кило- и мегатонны?

Нейтроны — медленные и быстрые

В неделящемся веществе, «отскакивая» от ядер, нейтроны передают им часть своей энергии, тем большую, чем легче (ближе им по массе) ядра. Чем в большем числе столкновений поучаствовали нейтроны, тем более они замедляются, и, наконец, приходят в тепловое равновесие с окружающим веществом — термализуются (это занимает миллисекунды). Скорость тепловых нейтронов — 2200 м/с (энергия 0,025 эВ). Нейтроны могут ускользнуть из замедлителя, захватываются его ядрами, но с замедлением их способность вступать в ядерные реакции существенно возрастает, поэтому нейтроны, которые «не потерялись», с лихвой компенсируют убыль численности. Так, если шар делящегося вещества окружить замедлителем, многие нейтроны покинут замедлитель или будут поглощены в нем, но будут и такие, которые вернутся в шар («отразятся») и, потеряв свою энергию, с гораздо большей вероятностью вызовут акты деления. Если шар окружить слоем бериллия толщиной 25 мм, то, можно сэкономить 20 кг U235 и все равно достичь критического состояния сборки. Но за такую экономию платят временем: каждое последующее поколение нейтронов, прежде чем вызвать деление, должно сначала замедлиться. Эта задержка уменьшает число поколений нейтронов, рождающихся в единицу времени, а значит, энерговыделение затягивается. Чем меньше делящегося вещества в сборке, тем больше требуется замедлителя для развития цепной реакции, а деление идет на все более низкоэнергетичных нейтронах. В предельном случае, когда критичность достигается только на тепловых нейтронах, например — в растворе солей урана в хорошем замедлителе — воде, масса сборок — сотни граммов, но раствор просто периодически вскипает. Выделяющиеся пузырьки пара уменьшают среднюю плотность делящегося вещества, цепная реакция прекращается, а, когда пузырьки покидают жидкость — вспышка делений повторяется (если закупорить сосуд, пар разорвет его — но это будет тепловой взрыв, лишенный всех типичных «ядерных» признаков).

Дело в том, что цепь делений в сборке начинается не с одного нейтрона: в нужную микросекунду их впрыскивают в сверхкритическую сборку миллионами. В первых ядерных зарядах для этого использовались изотопные источники, расположенные в полости внутри плутониевой сборки: полоний-210 в момент сжатия соединялся с бериллием и своими альфа-частицами вызывал нейтронную эмиссию. Но все изотопные источники слабоваты (в первом американском изделии генерировалось менее миллиона нейтронов за микросекунду), а полоний уж очень скоропортящийся — всего за 138 суток снижает свою активность вдвое. Поэтому на смену изотопам пришли менее опасные (не излучающие в невключенном состоянии), а главное — излучающие более интенсивно нейтронные трубки (см. врезку): за несколько микросекунд (столько длится формируемый трубкой импульс) рождаются сотни миллионов нейтронов. А вот если она не сработает или сработает не вовремя, произойдет так называемый хлопок, или «пшик» — маломощный тепловой взрыв.

Пушечная бомба


Тем не менее, бомба, сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 года, была сделана именно по вышеописанной схеме. Две ее детали, мишень и пуля, были изготовлены из высокообогащенного урана. Мишень была цилиндром диаметром 16 см и высотой тоже 16 см. В ее центре было отверстие диаметром 10 см. В соответствии с этим отверстием и была изготовлена пуля. Всего бомба содержала 64 кг урана.

Мишень была окружена оболочкой, внутренний слой которой был изготовлен из карбида вольфрама, наружный — из стали. Назначение у оболочки было двойным: удержать пулю, когда она воткнется в мишень, и отразить хотя бы часть вылетающих из урана нейтронов обратно. С учетом отражателя нейтронов 64 кг составляли 2,3 критических массы. Как же это выходило, ведь каждый из кусков был субкритическим? Дело в том, что, вынимая из цилиндра среднюю часть, мы уменьшаем его среднюю плотность и значение критической массы повышается. Таким образом, масса этой части может превышать критическую массу для сплошного куска металла. А вот увеличить массу пули таким образом невозможно, ведь она должна быть сплошной.

И мишень, и пуля были собраны из кусочков: мишень из нескольких колец малой высоты, а пуля из шести шайб. Причина проста — заготовки из урана должны были быть небольшими по размеру, ведь при изготовлении (отливке, прессовании) заготовки общее количество урана не должно приближаться к критической массе. Пуля была заключена в тонкостенную оболочку из нержавеющей стали, с крышкой из карбида вольфрама, как у оболочки мишени.

Для того чтобы направить пулю в центр мишени, решили использовать ствол обычной зенитной пушки калибра 76,2 мм. Вот почему бомбу такого типа называют иногда бомбой пушечной сборки. Ствол был расточен изнутри до 100 мм, чтобы в него вошел столь необычный снаряд. Длина ствола составляла 180 см. В его зарядную камеру загружался обычный бездымный порох, который выстреливал пулю со скоростью примерно в 300 м/с. А другой конец ствола запрессовали в отверстие в оболочке мишени.

У этой конструкции была масса недостатков.

Она была чудовищно опасной: после того как порох был загружен в зарядную камеру, любая авария, которая могла его воспламенить, привела бы к взрыву бомбы на полную мощность. Из-за этого зарядка пироксилина происходила уже в воздухе, когда самолет подлетал к цели.

При аварии самолета урановые детали могли соединиться и без пороха, просто от сильного удара о землю. Чтобы избежать этого, диаметр пули был на долю миллиметра больше диаметра канала в стволе.

Если бы бомба упала в воду, то из-за замедления нейтронов в воде реакция могла бы начаться даже и без соединения частей. Правда, при этом ядерный взрыв маловероятен, но произошел бы тепловой взрыв, с распылением урана на большую территорию и радиоактивным заражением.

Длина бомбы такой конструкции превышала два метра, и это фактически непреодолимо. Ведь критическое состояние достигалось, и реакция начиналась, когда до остановки пули было еще добрых полметра!

Наконец, эта бомба была очень расточительной: прореагировать в ней успевало меньше 1% урана!

Достоинство же у пушечной бомбы было ровно одно: она не могла не сработать. Ее даже не собирались испытывать! А вот плутониевую бомбу американцы должны были испытать: уж слишком нова и сложна была ее конструкция.

Как работает ядерная бомба?

В основе действия атомных зарядов находится энергия ядер. Она выделяется в процессе цепной реакции. Процесс заключается в делении тяжелых или синтезе легких ядер. Выделение значительного объема энергии в минимальное время на маленьком участке пространства сделало атомный заряд оружием ужасной разрушительной силы.

В ходе протекания ядерного подрыва создается:

  1. Центр. Место, где собственно происходит взрыв.

  2. Эпицентр. Представляет собой проекцию рассматриваемого процесса на окружающее пространство.

Во время атомного взрыва выделяет колоссальный объем энергии. Это приводит к серьезнейшим последствиям. При проекции ее на грунт создаются мощные сейсмические толчки. Причем они распространяются на огромные расстояния. Взрыв наносит невероятный урон окружающей среде. Причем вред наносится территориям, находящихся на значительном расстоянии.


Атомные заряды создают сразу несколько видов поражающего действия. Каждый из них наносит урон огромной силы. После совершения атомного взрыва пространство вокруг поражается:

  • электромагнитным импульсом;

  • проникающей радиацией;

  • ударной волной;

  • радиоактивным заражением;

  • световым излучением.

Подрыв ядерного заряда создает вспышку, возникающую в результате высвобождения значительного объема тепла и света. По уровню мощности упомянутая вспышка во множество раз превосходит яркость лучей солнца. Она представляет опасность на расстоянии нескольких километров.

Радиация также несет в себе угрозу для всего живого. В течении одной минуты ее мощность максимальная. В этот момент она уничтожает всю окружающую биологическую жизнь.

Ударная волна несет разрушение огромной силы. Она способна не только уничтожить любые строения, но и изменить рельеф окружающей местности. Ради ударной волны изначально и разрабатывалось это страшное оружие.

Проникающая радиация несет смерть любым формам жизни. Она вызывает возникновение лучевой болезни у людей. Последняя приводит к тяжелым последствиям для здоровья человека. Тяжелая форма этой болезни приводит к мучительной смерти.

Электромагнитный импульс воздействует на электронику, выводя ее из строя. Этот эффект позволяет в считанные минуты уничтожить работу многих объектов и техники.

Создание ядерного заряда в Советском Союзе

Исследования, необходимые для изготовления атомного оружия в нашей стране начали вестись в 40-х годах прошлого столетия. Тогда Игорь Курчатов собрал огромное число ученых для осуществления исследований в данной области. Сначала атомный проект в «стране советов» курировал Молотов. Но после осуществления подрыва бомб в японских городах был сформирован Специальный Комитет. Управлять им стал Лаврентий Берия. Это учреждение и стало управлять разработкой ядерного заряда.

Советская атомная бомба маркировалась, как «РДС-1». Она разрабатывалась в двух разновидностях. Первая была рассчитана на применение плутония, а другая урана-235. Разработка атомного заряда происходила, в том числе, исходя из сведений об плутониевой бомбе, сооруженной в США. Основные данные передал советской стороне немецкий ученый Фукс. Предоставленная им информация существенно ускорила прогресс в исследованиях.

Как проходило испытание первого атомного заряда в Советском Союзе?

В шесть утра готовую бомбу подняли на испытательную башню. В результате того, что погода стала портиться Курчатов решил перенести подрыв на один час раньше изначально назначенного времени.

В семь часов утра началось испытание. Произошел взрыв разрушительной силы. Спустя двадцать минут к месту испытания была отправлена разведка. Ее задача состояла в изучении обстановки в месте подрыва атомного заряда. Полученные сведения ошеломили всех присутствующих. Все стоявшие постройки были разрушены до основания. Грунт заражен и превратился в сплошную корку. Мощность смертоносного оружия составляла двадцать две килотонны.

Вывод

Создание атомных зарядов было естественным следствием научно-технического прогресса. Военно-политическая обстановка в мире лишь ускорила этот процесс. Испытание ядерного заряда в СССР стало началом новой эпохи. Создание ядерного заряда изменило существующий баланс сил на всей планете.


С этим читают