Termonuklearno oružje. Car bomba - SSSR termonuklearna bomba

Ljudska upotreba nuklearnih materijala

1939. godine njemački naučnik O. Hahn otkrio je fenomen posebnog radioaktivnog raspada jezgara uranijuma pod djelovanjem neutrona. Bombardiranje jezgara uranijuma-235 neutronima uzrokuje njihovo rascjepljivanje na dva fragmenta, čiji je omjer mase približno 2:3. Među fisijskim fragmentima postoje elementi od cinka do terbija sa serijskim brojevima od 30 do 65 i masenim brojevima od 70 do 160. Fisijski fragmenti jezgara uranijuma su nestabilni i prolaze kroz niz beta raspada, da bi se na kraju pretvorili u stabilna jezgra.

karakteristična karakteristika takvih lanaca je postepeno povećanje vremena poluraspada u smjeru od početka lanca do njegovog kraja. Višak energije fisijskih fragmenata odnose neutroni i gama kvanti (gama zraci). Prilikom fisije jezgri uranijuma obično se emituju 2-3 neutrona, s manjom vjerovatnoćom mogu postojati opcije sa oslobađanjem jednog, četiri ili čak pet neutrona. Prosječna energija fisionih neutrona je oko 2 MeV. Prosječan broj gama kvanta koje emituju pobuđena jezgra fragmenata je oko 8. Svaki od njih nosi energiju u količini od 0,9 MeV.

Emitirani neutroni, zauzvrat, mogu bombardirati druga jezgra uranijuma i tako nastaviti proces njihove fisije. Omjer broja neutrona u bilo kojoj generaciji prema broju neutrona u prethodnoj generaciji naziva se faktor umnožavanja neutrona. U realnim uslovima, deo ovih neutrona će biti apsorbovan nečistoćama u uranijumu-235, a neki će preći granice mase uranijuma. Ali dovoljno je da se broj neutrona u svakom ciklusu poveća za više od 1 puta (faktor multiplikacije je veći od 1), kako se razvija proces fisionog lanca. Fisijom atoma sadržanih u 1 gramu uranijuma-235 oslobađa se energija koja je ekvivalentna sagorijevanju 3.000 tona uglja ili 2.000 tona nafte. Da bi došlo do lančane reakcije potrebna je određena masa uranijuma, što se tzv kritičan.

U to vrijeme, njemački naučnici nisu uspjeli doći lančana reakcija fisije jezgri urana, ali je otkriće O. Gana predodredilo početak ere upotrebe atomske energije od strane čovjeka.

2. decembra 1942. godine na sportskom terenu Univerziteta u Čikagu grupa atomskih fizičara predvođena velikim italijanskim naučnikom E. Fermijem lansirala je prvu atomski kotao, u kojem samoodrživa kontrolisana atomska reakcija.

Ovom uspehu prethodilo je skoro pola veka istraživanja u oblasti teorijske i eksperimentalne fizike, sprovedena pod rukovodstvom P. Curiea, M. Sklodovskaya - Curie, E. Rutherforda, N. Bohra, A. Einsteina, M. Plancka , F. Joliot - Curie, I. Joliot - Curie, L. Meitner, O. Hahn, D. Chadwick, V. Heisenberg, I.V. Kurchatov i drugi istaknuti atomski naučnici.

Rezultati koje je sprovela Fermi grupa lančana reakcija su od samog početka stavljene na ratne temelje, odnosno hitno stvaranje atomskog oružja u Sjedinjenim Državama kako bi se prednjačio Hitler, čiji su fizičari radili u istom pravcu.

Godine 1944. u Sjedinjenim Državama, pod vodstvom E. Fermija, stvorena je i testirana atomska bomba, au augustu 1945. atomskom bombardovanju podvrgnuti su japanski gradovi Hirošima i Nagasaki. Tada je stradala trećina stanovništva ovih gradova. U narednim godinama, mnogi su umrli od radijacijske bolesti, leukemije i drugih bolesti povezanih s izlaganjem radioaktivnim tvarima.

25. decembra 1946. godine, pod vodstvom I. V. Kurchatova, lansiran je prvi sovjetski kontrolirani uranijum-grafitni reaktor, u kojem je plutonijum za oružje koristi se kao nuklearno punjenje umjesto uranijuma-235 u proizvodnji atomskog oružja. Prva sovjetska atomska bomba testirana je 29. avgusta 1949. godine.

U atomskoj eksploziji, proizvodi fisije i ostaje dio nepodijeljenih atoma uranijuma-235 ili plutonijuma-239, koji se oslobađaju u atmosferu tokom eksplozije na zemlji.

Nakon toga, u SSSR-u je stvorena i testirana hidrogenska bomba 1953., čije se djelovanje zasniva na termonuklearna reakcija interakcije deuterijuma i tricijuma:

Ova reakcija se odvija trenutno (3 x 10 -6 sekundi), ali je potrebna vrlo visoka temperatura za početak, što se može postići samo atomskom eksplozijom. Kao rezultat toga, u hidrogenskoj bombi koja sadrži mješavinu deuterija i tritijuma, atomsko punjenje plutonijuma služi kao detonator.

Fisija uranijuma-235, plutonijum-239, a posebno termonuklearna reakcija, oslobađa veliki broj neutrona. Potonji bombardiraju okolne tvari, pretvarajući ih u radioaktivne (indukovana radioaktivnost). Osim toga, velika količina proizvoda fisije se emituje u atmosferu. Najvažniji od njih - cezijum-137 i stroncijum-90.

Rice. 9. Šema atomske bombe.

1 - punjenje uranijuma-235 ili plutonijuma-239; 2 - konvencionalni eksploziv (osigurač za spajanje komada uranijuma radi postizanja kritične mase); 3 - metalni omotač visoke gustine(I.V. Saveliev, 1987).

Naš članak je posvećen povijesti stvaranja i opšti principi sinteza takvog uređaja koji se ponekad naziva vodonik. Umjesto da oslobađa eksplozivnu energiju fisijom jezgara teških elemenata poput uranijuma, on je proizvodi još više spajanjem jezgara lakih elemenata (poput izotopa vodonika) u jednu tešku (poput helijuma).

Zašto je nuklearna fuzija poželjnija?

U termonuklearnoj reakciji, koja se sastoji u fuziji jezgara kemijskih elemenata koji su u njoj uključeni, generira se mnogo više energije po jedinici mase fizičkog uređaja nego u čistoj atomskoj bombi koja provodi reakciju nuklearne fisije.

U atomskoj bombi fisiono nuklearno gorivo brzo se, pod dejstvom energije detonacije konvencionalnog eksploziva, kombinuje u maloj sfernoj zapremini, gde se stvara njegova takozvana kritična masa i počinje reakcija fisije. U ovom slučaju, mnogi neutroni oslobođeni iz fisijskih jezgara će uzrokovati fisiju drugih jezgara u masi goriva, koje također oslobađaju dodatne neutrone, što dovodi do lančane reakcije. Pokriva ne više od 20% goriva prije eksplozije bombe, ili možda mnogo manje ako uslovi nisu idealni: na primjer, u atomskim bombama Baby, bačenim na Hirošimu, i Fat Man, koji je pogodio Nagasaki, efikasnost (ako takav termin se uopšte može primeniti na njih) bili su samo 1,38%, odnosno 13%.

Fuzija (ili fuzija) jezgara pokriva cijelu masu naboja bombe i traje sve dok neutroni mogu pronaći termonuklearno gorivo koje još nije reagovalo. Stoga su masa i eksplozivna moć takve bombe teoretski neograničene. Takvo spajanje bi teoretski moglo trajati neograničeno. Zaista, termo nuklearna bomba je jedan od potencijalnih uređaja sudnjeg dana koji bi mogao uništiti sav ljudski život.

Šta je reakcija nuklearne fuzije?

Gorivo za reakciju fuzije je izotop vodika deuterijum ili tricijum. Prvi se od običnog vodika razlikuje po tome što se u njegovom jezgru, pored jednog protona, nalazi i neutron, a u jezgru tritijuma već postoje dva neutrona. U prirodnoj vodi, jedan atom deuterija čini 7.000 atoma vodika, ali izvan njegove količine. sadržane u čaši vode, moguće je dobiti istu količinu topline kao rezultat termonuklearne reakcije, kao pri sagorijevanju 200 litara benzina. Na sastanku s političarima 1946. godine, otac američke hidrogenske bombe, Edward Teller, naglasio je da deuterijum daje više energije po gramu težine nego uranijum ili plutonijum, ali košta dvadeset centi po gramu u poređenju sa nekoliko stotina dolara po gramu fisionog goriva. Tricij se u prirodi uopće ne pojavljuje u slobodnom stanju, stoga je mnogo skuplji od deuterijuma, s tržišnom cijenom od desetine hiljada dolara po gramu, međutim, najveća količina energije se oslobađa upravo u fuziji deuterijuma i jezgre tricijuma, u kojima se formira jezgro atoma helijuma i oslobađa neutron noseći višak energije od 17,59 MeV

D + T → 4 He + n + 17,59 MeV.

Ova reakcija je shematski prikazana na donjoj slici.

Da li je to puno ili malo? Kao što znate, sve se zna u poređenju. Dakle, energija od 1 MeV je oko 2,3 miliona puta veća od one koja se oslobađa pri sagorevanju 1 kg nafte. Shodno tome, fuzijom samo dva jezgra deuterija i tricijuma oslobađa se onoliko energije koliko se oslobađa pri sagorevanju 2,3∙10 6 ∙17,59 = 40,5∙10 6 kg ulja. Ali govorimo samo o dva atoma. Možete zamisliti koliki su ulozi bili u drugoj polovini 40-ih godina prošlog stoljeća, kada su počeli radovi u SAD-u i SSSR-u, čiji je rezultat bila termonuklearna bomba.

Kako je sve počelo

Još u ljeto 1942., na početku projekta atomske bombe u Sjedinjenim Državama (Projekat Manhattan) i kasnije u sličnom sovjetskom programu, mnogo prije nego što je napravljena bomba zasnovana na fisiji uranijuma, pažnju nekih učesnika ovih Programi su nacrtani na uređaj, koji može koristiti mnogo snažniju reakciju termonuklearne fuzije. U SAD-u je pobornik ovakvog pristupa, pa čak i, moglo bi se reći, njegov apologeta, bio već spomenuti Edward Teller. U SSSR-u je ovaj pravac razvio Andrej Saharov, budući akademik i disident.

Za Tellera je njegova fascinacija termonuklearnom fuzijom tokom godina stvaranja atomske bombe igrala prilično medvjeđu uslugu. Kao član Manhattan projekta, uporno je pozivao na preusmjeravanje sredstava za implementaciju vlastitih ideja, čija je svrha bila hidrogenska i termonuklearna bomba, što se nije svidjelo rukovodstvu i izazvalo napetost u odnosima. Budući da u to vrijeme termonuklearni smjer istraživanja nije bio podržan, nakon stvaranja atomske bombe, Teller je napustio projekat i preuzeo nastavne aktivnosti, kao i proučavanje elementarnih čestica.

Međutim, izbijanje Hladnog rata, a prije svega stvaranje i uspješno testiranje sovjetske atomske bombe 1949. godine, postalo je nova šansa za žestokog antikomunistu Tellera da ostvari svoje naučne ideje. Vraća se u laboratoriju u Los Alamosu, gdje je stvorena atomska bomba, i zajedno sa Stanislavom Ulamom i Corneliusom Everetom započinje proračune.

Princip termonuklearne bombe

Da biste pokrenuli reakciju nuklearne fuzije, morate momentalno zagrijati punjenje bombe na temperaturu od 50 miliona stepeni. Shema termonuklearne bombe koju je predložio Teller koristi eksploziju male atomske bombe, koja se nalazi unutar vodikovog kućišta. Može se tvrditi da su u razvoju njenog projekta 40-ih godina prošlog veka bile tri generacije:

• varijanta Teller, poznata kao "klasični super";
• složenije, ali i realnije konstrukcije više koncentričnih sfera;
• konačna verzija Teller-Ulamovog dizajna, koja je osnova svih sistema termonuklearnog oružja koji su danas u funkciji.

Termonuklearne bombe SSSR-a, u čijem je ishodištu stajao Andrej Saharov, takođe su prošle kroz slične faze projektovanja. On je, očigledno, sasvim neovisno i neovisno o Amerikancima (što se ne može reći za sovjetsku atomsku bombu, stvorenu zajedničkim naporima znanstvenika i obavještajnih službenika koji su radili u Sjedinjenim Državama) prošao sve gore navedene faze dizajna.

Prve dvije generacije imale su svojstvo da su imale niz međusobno povezanih "slojeva", od kojih je svaki pojačavao neki aspekt prethodne, au nekim slučajevima je uspostavljena povratna informacija. Nije postojala jasna podjela između primarne atomske bombe i sekundarne termonuklearne bombe. Nasuprot tome, Teller-Ulamov dizajn termonuklearne bombe jasno razlikuje primarnu eksploziju, sekundarnu eksploziju i, ako je potrebno, dodatnu eksploziju.

Uređaj termonuklearne bombe po Teller-Ulam principu

Mnogi od njegovih detalja su još uvijek povjerljivi, ali postoji razumna sigurnost da svo termonuklearno oružje koje je sada dostupno koristi kao prototip uređaja koji su kreirali Edward Telleros i Stanislav Ulam, u kojem se atomska bomba (tj. primarno punjenje) koristi za stvaranje radijacije. , komprimira i zagrijava fuzijsko gorivo. Andrej Saharov u Sovjetskom Savezu očigledno je samostalno došao do sličnog koncepta, koji je nazvao "trećom idejom".

Šematski, uređaj termonuklearne bombe u ovoj izvedbi prikazan je na donjoj slici.

Bio je cilindričan, sa otprilike sferičnom primarnom atomskom bombom na jednom kraju. Sekundarni termonuklearni naboj u prvim, još uvijek neindustrijskim uzorcima, bio je od tekućeg deuterijuma, nešto kasnije postao je čvrst od kemijskog spoja zvanog litijum deuterid.

Činjenica je da se litijum hidrid LiH dugo koristi u industriji za transport vodonika bez balona. Programeri bombe (ova ideja je prvi put korištena u SSSR-u) jednostavno su predložili da se umjesto običnog vodonika uzme njen izotop deuterijuma i da se kombinira s litijumom, jer je mnogo lakše napraviti bombu sa čvrstim termonuklearnim nabojem.

Oblik sekundarnog punjenja bio je cilindar smješten u posudu s olovnom (ili uranijumskom) školjkom. Između punjenja je štit od neutronske zaštite. Prostor između stijenki kontejnera s termonuklearnim gorivom i tijela bombe ispunjen je posebnom plastikom, najčešće stiroporom. Tijelo bombe je napravljeno od čelika ili aluminija.

Ovi oblici su se promijenili u novijim dizajnima kao što je onaj prikazan na slici ispod.

U njemu je primarni naboj spljošten, poput lubenice ili lopte američkog fudbala, a sekundarni naboj je sferičan. Takvi se oblici mnogo efikasnije uklapaju u unutrašnju zapreminu bojevih glava konusnih projektila.

Slijed termonuklearne eksplozije

Kada detonira primarna atomska bomba, tada u prvim trenucima ovog procesa nastaje snažno rendgensko zračenje (neutronski tok), koje je djelomično blokirano neutronskim štitom, a reflektira se od unutrašnje obloge kućišta koja okružuje sekundarni naboj, tako da rendgenski zraci padaju simetrično na njega cijelom njegovom dužinom.

Tokom početnih faza fuzijske reakcije, neutrone iz atomske eksplozije apsorbira plastično punjenje kako bi se spriječilo prebrzo zagrijavanje goriva.

X-zrake uzrokuju pojavu inicijalno guste plastične pjene koja ispunjava prostor između kućišta i sekundarnog naboja, koja brzo prelazi u stanje plazme koja zagrijava i komprimira sekundarni naboj.

Osim toga, rendgenski zraci isparavaju površinu posude koja okružuje sekundarni naboj. Supstanca posude, koja simetrično isparava u odnosu na ovaj naboj, dobiva određeni impuls usmjeren od svoje ose, a slojevi sekundarnog naboja, prema zakonu održanja količine gibanja, primaju impuls usmjeren prema osi uređaja. . Ovdje je princip isti kao i kod rakete, samo ako zamislimo da je raketno gorivo raspršeno simetrično od svoje ose, a tijelo komprimirano prema unutra.

Kao rezultat takve kompresije termonuklearnog goriva, njegov volumen se smanjuje hiljadama puta, a temperatura dostiže nivo početka reakcije nuklearne fuzije. Eksplodira termonuklearna bomba. Reakcija je praćena stvaranjem jezgri tricija, koja se spajaju sa jezgrama deuterija koja su prvobitno bila prisutna u sekundarnom naboju.

Prva sekundarna naboja izgrađena su oko šipke od plutonijuma, neformalno nazvane "svijeća", koja je ušla u reakciju nuklearne fisije, odnosno izvršena je još jedna, dodatna atomska eksplozija kako bi se temperatura još više podigla kako bi se zajamčila početak reakcije nuklearne fuzije. Sada se vjeruje da su efikasniji sistemi kompresije eliminirali "svijeću", omogućavajući dalju minijaturizaciju dizajna bombe.

Operacija Ivy

Tako su nazvana testiranja američkog termonuklearnog oružja na Maršalovim ostrvima 1952. godine, tokom kojih je detonirana prva termonuklearna bomba. Zvala se Ivy Mike i izgrađena je prema tipičnoj Teller-Ulam šemi. Njegovo sekundarno termonuklearno punjenje stavljeno je u cilindrični kontejner, koji je bio termički izolirana Dewar posuda s termonuklearnim gorivom u obliku tekućeg deuterijuma, duž čije osi je prolazila "svijeća" od 239-plutonijuma. Dewar je, zauzvrat, bio prekriven slojem 238-uranija, težim više od 5 metričkih tona, koji je ispario tokom eksplozije, osiguravajući simetričnu kompresiju fuzionog goriva. Kontejner s primarnim i sekundarnim punjenjem bio je smješten u čelično kućište širine 80 inča i dužine 244 inča sa zidovima debljine 10-12 inča, što je bio najveći primjer kovanog proizvoda do tada. Unutrašnja površina kućišta bila je obložena listovima olova i polietilena kako bi se reflektiralo zračenje nakon eksplozije primarnog naboja i stvorila plazma koja zagrijava sekundarno punjenje. Cijeli je uređaj težio 82 tone. Pogled na uređaj neposredno prije eksplozije prikazan je na fotografiji ispod.

Prvi test termonuklearne bombe obavljen je 31. oktobra 1952. Snaga eksplozije bila je 10,4 megatona. Attol Eniwetok, na kojem je proizveden, potpuno je uništen. Trenutak eksplozije prikazan je na fotografiji ispod.

SSSR daje simetričan odgovor

Termonuklearni primat SAD nije dugo trajao. Dana 12. augusta 1953. na poligonu u Semipalatinsku testirana je prva sovjetska termonuklearna bomba RDS-6, razvijena pod vodstvom Andreja Saharova i Julija Kharitona, već laboratorijski uređaj, glomazan i vrlo nesavršen. Sovjetski naučnici su, unatoč maloj snazi ​​od samo 400 kg, testirali potpuno gotovu municiju s termonuklearnim gorivom u obliku čvrstog litijum deuterida, a ne tekućeg deuterijuma, kao Amerikanci. Inače, treba napomenuti da se u sastavu litij deuterida koristi samo izotop 6 Li (to je zbog posebnosti prolaska termonuklearnih reakcija), a u prirodi se miješa sa izotopom 7 Li. Zbog toga su izgrađeni posebni objekti za odvajanje litijumskih izotopa i selekciju samo 6 Li.

Dostizanje granice snage

Nakon toga uslijedila je decenija neprekidne trke u naoružanju, tokom koje je snaga termonuklearne municije kontinuirano rasla. Konačno, 30. oktobra 1961. u SSSR-u preko poligona Nova Zemlja u vazduhu na visini od oko 4 km, detonirana je najmoćnija termonuklearna bomba koja je ikada napravljena i testirana, na Zapadu poznata kao "Car Bomba".

Ova trostepena municija zapravo je razvijena kao bomba od 101,5 megatona, ali želja da se smanji radioaktivna kontaminacija teritorije primorala je programere da odustanu od treće faze kapaciteta 50 megatona i smanje procijenjeni prinos uređaja na 51,5 megatona. megatona. Istovremeno, 1,5 megatona je bila snaga eksplozije primarnog atomskog naboja, a druga termonuklearna faza je trebala dati još 50. Stvarna snaga eksplozije bila je do 58 megatona.Izgled bombe prikazan je na fotografiji ispod .

Njegove posljedice su bile impresivne. Uprkos veoma značajnoj visini eksplozije od 4000 m, neverovatno sjajna vatrena lopta je svojim donjim rubom skoro stigla do Zemlje, a gornjim rubom se podigla na visinu od više od 4,5 km. Pritisak ispod tačke pucanja bio je šest puta veći od vršnog pritiska prilikom eksplozije u Hirošimi. Bljesak svjetlosti bio je toliko jak da se mogao vidjeti na udaljenosti od 1000 kilometara, uprkos oblačnom vremenu. Jedan od učesnika testa vidio je blistav bljesak sunčane naočale i osjetio efekte termalnog pulsa čak i na udaljenosti od 270 km. Fotografija trenutka eksplozije prikazana je ispod.

Istovremeno se pokazalo da snaga termonuklearnog naboja zaista nema granica. Uostalom, bilo je dovoljno da se završi treća faza i projektni kapacitet bi bio postignut. Ali možete povećati broj koraka dalje, jer težina Car Bomba nije bila veća od 27 tona. Izgled ovog uređaja prikazan je na fotografiji ispod.

Nakon ovih testova, mnogim političarima i vojsci postalo je jasno kako u SSSR-u tako iu SAD-u da je granica trke došla nuklearno oružje i to treba zaustaviti.

Moderna Rusija je naslijedila nuklearnog arsenala SSSR. Danas ruske termonuklearne bombe nastavljaju da služe kao odvraćanje onima koji traže svetsku hegemoniju. Nadajmo se da će igrati svoju ulogu samo kao sredstvo odvraćanja i nikada neće biti razneseno.

Sunce kao fuzijski reaktor

Poznato je da se temperatura Sunca, tačnije njegovog jezgra, koja dostiže 15.000.000 °K, održava zahvaljujući kontinuiranom toku termonuklearnih reakcija. Međutim, sve što smo mogli naučiti iz prethodnog teksta govori o eksplozivnoj prirodi ovakvih procesa. Zašto onda sunce ne eksplodira kao termonuklearna bomba?

Činjenica je da je s ogromnim udjelom vodika u sastavu solarne mase, koji dostiže 71%, udio njegovog izotopa deuterija, čije jezgre mogu sudjelovati samo u reakciji termonuklearne fuzije, zanemariv. Činjenica je da same jezgre deuterija nastaju kao rezultat fuzije dvije jezgre vodika, i to ne samo fuzije, već raspadom jednog od protona na neutron, pozitron i neutrino (tzv. beta raspad) , što je rijedak događaj. U ovom slučaju, rezultirajuće jezgre deuterija su raspoređene prilično ravnomjerno po volumenu solarnog jezgra. Stoga su, sa svojom ogromnom veličinom i masom, pojedinačni i rijetki centri termonuklearnih reakcija relativno male snage, takoreći rašireni po cijelom jezgru Sunca. Toplota koja se oslobađa tokom ovih reakcija očito nije dovoljna da trenutno sagori sav deuterijum na Suncu, ali je dovoljna da se zagreje do temperature koja osigurava život na Zemlji.

Sjeverna Koreja prijeti SAD testiranjem super-moćne hidrogenske bombe pacifik. Japan, koji bi mogao stradati od testova, nazvao je planove Sjeverne Koreje apsolutno neprihvatljivim. Predsjednici Donald Trump i Kim Jong-un psuju u intervjuima i govore o otvorenom vojnom sukobu. Za one koji se ne razumiju u nuklearno oružje, ali žele biti u toj temi, "Futurist" je sastavio vodič.

Kako radi nuklearno oružje?

Poput običnog štapa dinamita, nuklearna bomba koristi energiju. Samo što se ne oslobađa u toku primitivne hemijske reakcije, već u složenim nuklearnim procesima. Postoje dva glavna načina za izdvajanje nuklearne energije iz atoma. AT nuklearna fisija jezgro atoma se neutronom razdvaja na dva manja fragmenta. Nuklearna fuzija - proces kojim Sunce stvara energiju - uključuje kombinovanje dva manja atoma kako bi se formirao veći. U bilo kojem procesu, fisiji ili fuziji, oslobađaju se velike količine toplinske energije i zračenja. U zavisnosti od toga da li se koristi nuklearna fisija ili fuzija, bombe se dijele na nuklearni (atomski) i termonuklearni .

Možete li detaljnije objasniti nuklearnu fisiju?

Eksplozija atomske bombe iznad Hirošime (1945.)

Kao što se sjećate, atom se sastoji od tri vrste subatomskih čestica: protona, neutrona i elektrona. Središte atoma se zove jezgro , sastoji se od protona i neutrona. Protoni su pozitivno nabijeni, elektroni negativno, a neutroni uopće nemaju naboj. Odnos proton-elektron je uvijek jedan prema jedan, tako da atom kao cjelina ima neutralan naboj. Na primjer, atom ugljika ima šest protona i šest elektrona. Čestice zajedno drži fundamentalna sila - jaka nuklearna sila .

Svojstva atoma mogu se jako razlikovati ovisno o tome koliko različitih čestica sadrži. Ako promijenite broj protona, imat ćete drugačiji kemijski element. Ako promijenite broj neutrona, dobićete izotop isti element koji imate u svojim rukama. Na primjer, ugljik ima tri izotopa: 1) ugljik-12 (šest protona + šest neutrona), stabilan oblik elementa koji se često pojavljuje, 2) ugljik-13 (šest protona + sedam neutrona), koji je stabilan, ali rijedak, i 3) ugljenik -14 (šest protona + osam neutrona), koji je redak i nestabilan (ili radioaktivan).

Većina atomskih jezgara je stabilna, ali neka su nestabilna (radioaktivna). Ova jezgra spontano emituju čestice koje naučnici nazivaju zračenjem. Ovaj proces se zove radioaktivnog raspada . Postoje tri vrste propadanja:

Alfa raspad : Jezgro izbacuje alfa česticu - dva protona i dva neutrona povezana zajedno. beta raspad : neutron se pretvara u proton, elektron i antineutrino. Izbačeni elektron je beta čestica. Spontana podjela: jezgro se raspada na nekoliko dijelova i emituje neutrone, a emituje i impuls elektromagnetna energija- gama zrake. To je potonji tip raspada koji se koristi u nuklearnoj bombi. Počinju slobodni neutroni koji se emituju fisijom lančana reakcija koji oslobađa ogromnu količinu energije.

Od čega se prave nuklearne bombe?

Mogu se napraviti od uranijuma-235 i plutonijuma-239. Uranijum se u prirodi javlja kao mešavina tri izotopa: 238U (99,2745% prirodnog uranijuma), 235U (0,72%) i 234U (0,0055%). Najčešći 238 U ne podržava lančanu reakciju: za to je sposobno samo 235 U. Za postizanje maksimalne snage eksplozije potrebno je da sadržaj 235 U u "punjenju" bombe bude najmanje 80%. Dakle, uranijum pada veštački obogatiti . Da biste to učinili, mješavina izotopa uranijuma podijeljena je na dva dijela tako da jedan od njih sadrži više od 235 U.

Obično, kada se izotopi razdvoje, postoji mnogo osiromašenog uranijuma koji ne može pokrenuti lančanu reakciju – ali postoji način da to učini. Činjenica je da se plutonijum-239 ne pojavljuje u prirodi. Ali može se dobiti bombardiranjem 238 U neutronima.

Kako se mjeri njihova snaga?

Snaga nuklearnog i termonuklearnog naboja mjeri se u TNT ekvivalentu - količini trinitrotoluena koja se mora detonirati da bi se dobio sličan rezultat. Mjeri se u kilotonima (kt) i megatonima (Mt). Snaga ultra-malog nuklearnog oružja je manja od 1 kt, dok super-moćne bombe daju više od 1 Mt.

Snaga sovjetske Car Bomba, prema različitim izvorima, kretala se od 57 do 58,6 megatona TNT-a, snaga termonuklearne bombe koju je DNRK testirala početkom septembra bila je oko 100 kilotona.

Ko je stvorio nuklearno oružje?

Američki fizičar Robert Openheimer i general Leslie Groves

1930-ih, talijanski fizičar Enrico Fermi pokazao da se elementi bombardovani neutronima mogu pretvoriti u nove elemente. Rezultat ovog rada bilo je otkriće spori neutroni , kao i otkrivanje novih elemenata koji nisu zastupljeni u periodnom sistemu. Ubrzo nakon Fermijevog otkrića, njemački naučnici Otto Hahn i Fritz Strassmann bombardovao uran neutronima, što je rezultiralo stvaranjem radioaktivnog izotopa barijuma. Zaključili su da neutroni male brzine uzrokuju da se jezgro uranijuma razbije na dva manja dijela.

Ovo djelo je uzbudilo umove cijelog svijeta. Na Univerzitetu Princeton Niels Bohr radio sa John Wheeler razviti hipotetički model procesa fisije. Oni su sugerisali da uranijum-235 podleže fisiji. Otprilike u isto vrijeme, drugi naučnici su otkrili da je proces fisije proizveo još više neutrona. To je navelo Bora i Wheelera da postave važno pitanje: mogu li slobodni neutroni nastali fisijom pokrenuti lančanu reakciju koja bi oslobodila ogromnu količinu energije? Ako je tako, onda bi se moglo stvoriti oružje nezamislive moći. Njihove pretpostavke potvrdio je francuski fizičar Frederic Joliot-Curie . Njegov zaključak je bio poticaj za razvoj nuklearnog oružja.

Na stvaranju atomskog oružja radili su fizičari Njemačke, Engleske, SAD-a i Japana. Prije izbijanja Drugog svjetskog rata Albert Einstein pisao predsedniku Sjedinjenih Država Franklin Roosevelt da nacistička Njemačka planira pročistiti uranijum-235 i stvoriti atomsku bombu. Sada se pokazalo da je Njemačka bila daleko od lančane reakcije: radili su na "prljavoj", visoko radioaktivnoj bombi. Kako god bilo, američka vlada je uložila sve svoje napore u stvaranje atomske bombe u najkraćem mogućem roku. Pokrenut je projekat Manhattan, koji je vodio američki fizičar Robert Openheimer i general Leslie Groves . Na njemu su učestvovali istaknuti naučnici koji su emigrirali iz Evrope. Do ljeta 1945. a atomsko oružje baziran na dvije vrste fisionih materijala - uranijum-235 i plutonijum-239. Jedna bomba, plutonijumska "Stvar", detonirana je tokom testiranja, a još dve, uranijumska "Kid" i plutonijumska "Debeli čovek", bačene su na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki.

Kako funkcioniše termonuklearna bomba i ko ju je izumeo?

Termonuklearna bomba je zasnovana na reakciji nuklearna fuzija . Za razliku od nuklearne fisije, koja se može odvijati i spontano i prisilno, nuklearna fuzija je nemoguća bez opskrbe vanjskom energijom. Atomska jezgra su pozitivno nabijena, pa se međusobno odbijaju. Ova situacija se zove Kulonova barijera. Da bi se savladala odbojnost, potrebno je ove čestice raspršiti do ludih brzina. To se može učiniti na vrlo visokim temperaturama - reda veličine nekoliko miliona kelvina (otuda i naziv). Postoje tri vrste termonuklearnih reakcija: samoodržive (odvijaju se u unutrašnjosti zvijezda), kontrolirane i nekontrolirane ili eksplozivne - koriste se u hidrogenskim bombama.

Ideju o termonuklearnoj fuzionoj bombi pokrenutoj atomskim nabojem predložio je Enrico Fermi svom kolegi. Edward Teller davne 1941. godine, na samom početku Manhattan projekta. Međutim, u to vrijeme ova ideja nije bila tražena. Tellerov razvoj se poboljšao Stanislav Ulam , čime je ideja o termonuklearnoj bombi izvodljiva u praksi. 1952. godine, prva termonuklearna eksplozivna naprava testirana je na atolu Enewetok tokom operacije Ivy Mike. Međutim, to je bio laboratorijski uzorak, neprikladan za borbu. Godinu dana kasnije Sovjetski savez detonirala je prvu termonuklearnu bombu na svijetu, sastavljenu prema dizajnu fizičara Andrej Saharov i Julia Khariton . Uređaj je ličio na tortu sa slojevima, pa je strašno oružje dobilo nadimak "Sloika". U toku daljeg razvoja, najviše moćna bomba na Zemlji, "Car Bomba" ili "Kuzkinova majka". U oktobru 1961. testiran je na arhipelagu Novaja zemlja.

Od čega se prave termonuklearne bombe?

Ako ste to mislili vodonik a termonuklearne bombe su različite stvari, pogrešili ste. Ove riječi su sinonimi. Vodik (ili bolje rečeno, njegovi izotopi - deuterijum i tricij) je potreban za izvođenje termonuklearne reakcije. Međutim, postoji poteškoća: da bi se detonirala hidrogenska bomba, prvo je potrebno postići visoku temperaturu tijekom konvencionalne nuklearne eksplozije - tek tada će atomska jezgra početi reagirati. Stoga, u slučaju termonuklearne bombe, dizajn igra važnu ulogu.

Dvije šeme su široko poznate. Prvi je "puff" Saharova. U središtu je bio nuklearni detonator, koji je bio okružen slojevima litij deuterida pomiješanog s tricijem, koji su bili prošarani slojevima obogaćenog uranijuma. Ovaj dizajn je omogućio postizanje snage unutar 1 Mt. Druga je američka Teller-Ulam šema, gdje su nuklearna bomba i izotopi vodika bili odvojeno locirani. Izgledalo je ovako: odozdo - posuda s mješavinom tekućeg deuterija i tricijuma, u čijem se središtu nalazila "svjećica" - plutonijumska šipka, a odozgo - konvencionalno nuklearno punjenje, i sve to u školjka od teškog metala (na primjer, osiromašeni uranijum). Brzi neutroni proizvedeni tokom eksplozije izazivaju reakcije atomske fisije u uranijumskoj ljusci i dodaju energiju ukupnoj energiji eksplozije. Dodavanje dodatnih slojeva litijum-uranijum-238 deuterida omogućava vam stvaranje projektila neograničene snage. Godine 1953. sovjetski fizičar Viktor Davidenko slučajno je ponovio Teller-Ulamovu ideju, a na temelju nje Saharov je smislio višestepenu shemu koja je omogućila stvaranje oružja neviđene snage. Po ovoj šemi radila je Kuzkina majka.

Koje još bombe postoje?

Ima i neutronskih, ali to je generalno zastrašujuće. Zapravo, neutronska bomba- Ovo je termonuklearna bomba male snage, čije 80% energije eksplozije čini zračenje (neutronsko zračenje). Izgleda kao obično nuklearno punjenje niskog prinosa, kojem se dodaje blok s izotopom berilijuma - izvorom neutrona. Kada nuklearno oružje eksplodira, počinje termonuklearna reakcija. Ovu vrstu oružja razvio je američki fizičar Samuel Cohen . Vjerovalo se da neutronsko oružje uništava sav život čak i u skloništima, međutim, domet uništenja takvog oružja je mali, budući da atmosfera raspršuje tokove brzih neutrona, a udarni val je jači na velikim udaljenostima.

Ali šta je sa kobaltnom bombom?

Ne, sine, fantastično je. Nijedna država zvanično nema kobaltne bombe. Teoretski, radi se o termonuklearnoj bombi s kobaltnom školjkom, koja osigurava jaku radioaktivnu kontaminaciju područja čak i uz relativno slabu nuklearnu eksploziju. 510 tona kobalta može zaraziti cijelu površinu Zemlje i uništiti sav život na planeti. fizičar Leo Szilard , koji je opisao ovaj hipotetički dizajn 1950. godine, nazvao ga je "Mašina Sudnjeg dana".

Šta je hladnije: nuklearna bomba ili termonuklearna?

Model "Car-bombe" u punoj veličini

Hidrogenska bomba je mnogo naprednija i tehnološki naprednija od atomske bombe. Njegova eksplozivna snaga daleko nadmašuje atomsku i ograničena je samo brojem dostupnih komponenti. U termonuklearnoj reakciji, za svaki nukleon (tzv. sastavne jezgre, protone i neutrone) oslobađa se mnogo više energije nego u nuklearnoj reakciji. Na primjer, tokom fisije jezgra uranijuma, jedan nukleon iznosi 0,9 MeV (megaelektronvolt), a tokom sinteze jezgra helijuma iz jezgara vodonika oslobađa se energija jednaka 6 MeV.

Kao bombe dostavitido cilja?

Isprva su izbačeni iz aviona, ali sredstva vazdušna odbrana stalno se usavršavao, a isporuka nuklearnog oružja na ovaj način se pokazala nemudrim. Sa rastom proizvodnje raketna tehnologija sva prava na isporuku nuklearnog oružja prenijeta su na balističke i krstareće rakete različitih baza. Dakle, bomba više nije bomba, već bojeva glava.

Postoji mišljenje da je sjevernokorejska hidrogenska bomba prevelika da bi se postavila na raketu - pa ako DNRK odluči oživjeti prijetnju, bit će odvezena brodom do mjesta eksplozije.

Koje su posljedice nuklearnog rata?

Hirošima i Nagasaki su samo mali dio moguće apokalipse. Na primjer, dobro poznata hipoteza "nuklearne zime", koju su iznijeli američki astrofizičar Carl Sagan i sovjetski geofizičar Georgij Golitsin. Pretpostavlja se da će eksplozijom nekoliko nuklearnih bojevih glava (ne u pustinji ili vodi, već u naselja) bit će mnogo požara, a u atmosferu će se izbaciti velika količina dima i čađi, što će dovesti do globalnog zahlađenja. Hipoteza je kritizirana poređenjem efekta s vulkanskom aktivnošću, koja ima mali utjecaj na klimu. Osim toga, neki naučnici primjećuju da je vjerovatnije da će doći do globalnog zagrijavanja nego do zahlađenja – međutim, obje strane se nadaju da to nikada nećemo saznati.

Da li je nuklearno oružje dozvoljeno?

Nakon trke u naoružanju u 20. veku, zemlje su se predomislile i odlučile da ograniče upotrebu nuklearnog oružja. UN su usvojile sporazume o neširenju nuklearnog oružja i zabrani nuklearnih proba (potonje nisu potpisale mlade nuklearne sile Indija, Pakistan i DNRK). U julu 2017. godine usvojen je novi sporazum o zabrani nuklearnog oružja.

"Svaka država potpisnica se obavezuje da nikada, ni pod kojim okolnostima, neće razvijati, testirati, proizvoditi, proizvoditi, na drugi način nabaviti, posjedovati ili skladištiti nuklearno oružje ili druge nuklearne eksplozivne naprave", stoji u prvom članku ugovora.

Međutim, dokument neće stupiti na snagu dok ga 50 država ne ratificira.

Nova generacija mogla bi drastično sniziti prag primjenjivosti nuklearnog oružja i narušiti postojeću stratešku ravnotežu

U julu 2006. godine, tokom operacija protiv militanata libanskog Hezbolaha, izraelska vojska je koristila takozvane anti-bunkerske bombe. Istovremeno, tragovi obogaćenog uranijuma pronađeni su u uzorcima tla uzetim iz lijevka za bombe. Istovremeno je utvrđeno da radioaktivni raspad fisijskih fragmenata nije bio praćen gama zračenjem i stvaranjem izotopa cezijuma137, a nivo zračenja koji je bio visok unutar lijevka se smanjio za oko polovicu na udaljenosti od nekoliko metara od njih.

Odsustvo produkata eksplozije sa dugim periodom raspadanja, kao i neznatna radioaktivna kontaminacija područja, sugeriraju da bi se u južnom Libanu mogla koristiti takozvana "čista" termonuklearna municija.

Poznato je da postojeća termonuklearna naboja ne daju uočljivu lokalizaciju (vremenski i prostorno) razmjera radioaktivne kontaminacije okoliša, budući da je rad njihove sekundarne jedinice pokrenut reakcijom fisije teških jezgara, tj. posljedica čega je upravo dugotrajna radioaktivna kontaminacija područja.

Do sada je ova potonja okolnost garantovala visok prag za upotrebu bilo koje vrste postojećeg nuklearnog oružja, uključujući nuklearno oružje niskog i ultra-niskog učinka. Sada, ako rezultati nezavisnih ispitivanja odgovaraju stvarnosti, možemo govoriti o pojavi nove termonuklearne municije, čije prisustvo u službi drastično snižava psihološki prag za upotrebljivost nuklearnog oružja.

Istovremeno, "čista" termonuklearna municija trenutno ne podliježe ograničenjima nijednog od postojećih međunarodnih ugovora i formalno postaje, u smislu upotrebe, na istom nivou kao konvencionalna. precizno oružje(WTO), značajno nadmašujući potonju u smislu destruktivne moći.

Među stručnjacima još uvijek nema konsenzusa o tome koliko su Sjedinjene Države i druge vodeće strane države napredovale u procesu razvoja "čiste" termonuklearne municije.

U međuvremenu, indirektna potvrda činjenice da je, u uslovima stroge tajnosti, rad na njihovom stvaranju već u punom jeku u Sjedinjenim Državama, rezultati su praktičnih aktivnosti sadašnje američke administracije na reformi svojih strateških ofanzivnih snaga (SNA ).

O planovima za stvaranje nove generacije termonuklearnog oružja svjedoče i stalni napori Velike Britanije usmjereni na promjenu postojeće strukture svojih strateških nuklearnih snaga (SNF) i postavljanje nove istraživačke infrastrukture za istraživanje fuzije.

Američko rukovodstvo je prvo među vodećim stranim državama shvatilo da je i sadašnje „prljavo“ strateško nuklearno oružje i konvencionalno STO, o čemu se mnogo govorilo u raspravama o potrebi brzog prelaska na koncept „nenuklearnog“. odvraćanje“, sada ne dozvoljavaju rješavanje svih zadataka, dodijeljenih strateškim snagama.

To se prije svega tiče garantovanog uništavanja neprijateljskih strateških visoko zaštićenih i teško zatrpanih ciljeva, kao i neutralizacije hemijskih i bioloških komponenti oružja za masovno uništenje (WMD).

Nova američka nuklearna strategija

Analiza nove nuklearne strategije koju su Sjedinjene Američke Države usvojile 2002. pokazuje da je "čistom" termonuklearnom oružju pripisana uloga kamena temeljca obećavajuće američke strateške trijade.

Također se izuzetno dobro uklapa u nedavno usvojeni koncept "preventivnih" nuklearnih udara u Sjedinjenim Državama, prema kojem su Oružane snage SAD-a dobile pravo da koriste nuklearno oružje čak iu miru.

Glavne odredbe nove američke nuklearne strategije izložene su u Pregledu nuklearnog položaja koji je podnet Kongresu SAD u januaru 2002. (u daljem tekstu „Pregled...“ radi kratkoće).

U ovom konceptu, potreba za razvojem i stavljanjem u upotrebu nove generacije nuklearnog oružja je obrazložena na sljedeći način.

„... Moderni nuklearni arsenal, koji još uvijek odražava potrebe hladnoratovskog perioda, karakterizira niska preciznost ispaljivanja, ograničene mogućnosti ponovnog ciljanja, velika snaga punjača nuklearnih bojevih glava, silos, kopnene i morske balističke rakete s individualno ciljanim bojevim glavama , niska sposobnost gađanja dubokih ciljeva“, stoga „...nuklearna strategija zasnovana isključivo na sposobnostima strateških ofanzivnih nuklearnih snaga ne može osigurati odvraćanje potencijalnih protivnika s kojima će se Sjedinjene Države morati suočiti u 21. stoljeću“.

Nadalje, u "Pregledu..." formulirani su glavni zahtjevi za nuklearno oružje nove generacije: "...davanje modernim nuklearnim snagama novih sposobnosti treba osigurati: poraz objekata koji predstavljaju prijetnju, kao što su visoko zaštićeni i zakopane mete, nosači hemijskog i biološkog oružja; otkrivanje i uništavanje mobilnih i pokretnih ciljeva; poboljšanje preciznosti gađanja; ograničavanje kolateralne štete pri upotrebi nuklearnog oružja."

U "Pregledu..." se takođe navodi da je "obezbeđivanje takvih sposobnosti kroz intenzivno istraživanje i razvoj i postavljanje novih sistema naoružanja hitan uslov za stvaranje nove trijade".

Kao što se može vidjeti, u predstavljenom konceptu razvoja nuklearnih snaga SAD, jedan od ključnih zahtjeva za nove vrste nuklearnog oružja je ograničenje kolateralne štete prilikom njihove upotrebe.

Budući da u "čistoj" termonuklearnoj municiji reakcija fuzije mora biti pokrenuta alternativnim izvorom energije za reakciju fisije, ključna točka u njihovom razvoju je zamjena postojećeg atomskog "osigurača" snažnim i kompaktnim "detonatorom".

U ovom slučaju, potonji mora imati dovoljno energije da pokrene reakciju termonuklearne fuzije, te da se po svojim težinskim i veličinskim karakteristikama „uklopi“ u glavne dijelove postojećih dostavnih vozila.

Može se očekivati ​​da će glavni štetni faktori Novo nuklearno oružje biće trenutno gama-neutronsko zračenje, udarni talas, kao i svetlosno zračenje. U tom slučaju će prodorno zračenje, koje je posljedica radioaktivnog raspada fisionih fragmenata, biti relativno neznatno.

Brojni stručnjaci smatraju da će, prije svega, novo termonuklearno oružje biti korišteno za opremanje visokopreciznih vođenih projektila i avionske bombe. Istovremeno, njegov kapacitet može varirati od jedinica do stotina ili više tona TNT ekvivalenta.

To će omogućiti korištenje "čistog" termonuklearnog oružja za selektivno uništavanje neprijateljskih ciljeva koji se nalaze kako na otvorenim područjima (uključujući mobilne sisteme balističkih raketa), tako i u FUEC-u, bez straha od dugotrajne radioaktivne kontaminacije područja.

Zbog izostanka radioaktivnih padavina, kopnene jedinice moći će da djeluju na teritoriji koja je pogođena nuklearnim oružjem, prema procjenama, za 48 sati.

Kada se nove vrste municije koriste za uništavanje TZSZZ, uključujući skladišta za nuklearno, hemijsko i biološko oružje, neutronsko i gama zračenje koje nastane neposredno u trenutku eksplozije gotovo će u potpunosti apsorbirati slojevi tla u blizini mjesta eksplozije.

By stručno mišljenje, da bi se uništio TBSC koji se nalazi na dubini većoj od 300 metara, bit će potrebno stvoriti termonuklearnu municiju kapaciteta od oko 100 kt ili više.

Po mišljenju američkih stručnjaka, upotreba "čiste" termonuklearne municije kao bojevih glava za rakete presretače (BC PR) takođe bi trebalo da značajno poveća efikasnost nacionalnog sistema protivraketne odbrane koji se stvara.

Očekuje se da će takva municija imati dovoljno široke ubojne sposobnosti da garantuje neutralizaciju bojevih glava neprijateljskih balističkih projektila opremljenih oružjem za masovno uništenje. Istovremeno, detonacija bojeve glave protivraketne odbrane iznad njene teritorije, čak i na maloj nadmorskoj visini, neće dovesti do značajnije radioaktivne kontaminacije životne sredine.

Nova struktura Amerike strateške snage

Razmotrimo sada detaljnije promjene koje bi se trebale dogoditi direktno u strukturi američkog SNA.

Trenutno se američka SNA trijada sastoji od interkontinentalnih balističkih projektila (ICBM), podmornica s balističkim projektilima na nuklearni pogon (SSBN) i strateških aviona bombardera (SBA), koji su naoružani sa oko 6.000 "prljavih" nuklearnih bojevih glava (YaBZ).

Nova američka nuklearna strategija predviđa stvaranje umjesto nje kvalitativno drugačije strateške trijade, koja će uključivati:

• nuklearno i nenuklearno strateško ofanzivno oružje;
• aktivno i pasivno strateško odbrambeno oružje;
• ažurirana vojna, istraživačka i industrijska infrastruktura.

Navedene komponente nove trijade moraju biti kombinovane u jedinstvenu celinu unapređenim sistemom komunikacija, komandovanja i kontrole, obaveštajnog i adaptivnog planiranja.

Prva (udarna) komponenta nove strateške trijade će se pak sastojati od dve male trijade: trijade „globalnih udarnih“ snaga i stare trijade redukovane SNS.

Planirano je da se "globalne udarne" snage rasporede na bazi aviona SBA (uključujući dio trenutne avijacije američke SNA), višenamjenskih nuklearnih podmornica (NPS) i površinskih brodova koji nose krstareće rakete iz mora (SLCM), kao i dijelovi ICBM-a i SLBM-ova iz SNA.

Očekuje se da će snage "globalnih udara" biti naoružane STO u konvencionalnoj i nuklearnoj ("čisto" nuklearno oružje) opremi.

Postojeća SNA trijada prema Ugovoru o smanjenju potencijala za stratešku ofanzivu doživjet će radikalno smanjenje. Do 2012. imat će 17.002.200 operativno raspoređenih nuklearnih bojevih glava u službi. Preostali YaBZ će biti prebačeni u aktivnu ili pasivnu rezervu.

Operativna kontrola obje udarne komponente nove strateške trijade trenutno je povjerena Zajedničkoj strateškoj komandi (USC) Oružanih snaga SAD.

Na osnovu zadataka koji su dodijeljeni USC i Združenim komandama (JC) Oružanih snaga SAD u isturenim zonama, može se pretpostaviti da će snage "globalnih udara" biti korištene za brzo izvođenje preventivnih udara na strateškog neprijatelja. ciljeva bilo gde u svetu, kao i za borbena dejstva u regionalnih sukoba.

Nuklearne snage stare trijade SNA, koje će zadržati postojeće vrste strateškog nuklearnog naoružanja, nastavit će izvršavati zadatke strateškog nuklearnog odvraćanja. U slučaju suštinske promjene vojno-političke situacije, oni će se koristiti za izvođenje "anti-silnih" ili "antivrijednih" nuklearnih raketnih udara na najvažnije strateške ciljeve neprijatelja, za koje se prvenstveno smatraju Rusija i Kina. biti.

Druga komponenta američke strateške trijade također će se sastojati od dvije komponente: udarne (aktivne) snage dizajnirane da brzo unište neprijateljske raketne sisteme u svojim pozicionim područjima, kao i snage protivraketne odbrane za presretanje lansiranih balističkih projektila i njihovih bojevih glava (pasivne snage) .

Godine 2003. SAD su otkazale Sporazum o ograničenju sistema protivraketnu odbranu. Ova okolnost im omogućava da započnu neograničen razvoj, testiranje i postavljanje protivraketnih sistema bilo koje klase sa raspoređivanjem njihovih komponenti kako na teritoriji Sjedinjenih Država, tako i u inostranstvu.

Nova termonuklearna municija organski se "uklapa" u planove za stvaranje treće komponente američke strateške trijade - ažurirane odbrambene infrastrukture.

Prema planovima američkog vodstva, dizajniran je za brz razvoj, testiranje, proizvodnju i stavljanje u službu naprednih ofanzivnih i odbrambenih sistema, uključujući nuklearne, kao odgovor na sve novonastale prijetnje.

Trenutno je u Sjedinjenim Državama raspoređena moćna testna baza za proučavanje problema termonuklearne fuzije u tri različita područja. Nema sumnje da će se ova baza koristiti ne samo za industrijski razvoj termonuklearne energije, već i za stvaranje novih termonuklearnih nuklearnih punjenja.

Dakle, u Livermorskoj laboratoriji. Lawrence (Kalifornija) za simulaciju nuklearnih testova, stvoreno je najmoćnije svjetsko postrojenje za lasersku fuziju (LTU) NIF (National Ignition Facility), sposobno da realizuje temperature i pritiske uočene u prirodi samo u centru zvijezda. Ukupni troškovi instalacije procjenjuju se na 3,3 milijarde dolara do 2008.

Za iste svrhe, Nacionalna laboratorija Los Alamos (Novi Meksiko) i Laboratorija za istraživanje ratnog vazduhoplovstva (Baza vazduhoplovnih snaga Kirtland) zajednički koriste instalaciju MTF (Magnetizovana fuzija meta).

U interesu proučavanja fizičkih procesa visoke gustine energije, Nacionalna laboratorija Sandia (Albuquerque) modernizuje moćni generator električnih impulsa, tzv. "Zmachine".

Stvaranje novih vrsta nuklearnog oružja nemoguće je bez nuklearnog testiranja. Iz tog razloga, Bushova administracija je odbila da ponovo podnese Sporazum o sveobuhvatnoj zabrani nuklearnih proba američkom Senatu na ratifikaciju.

Budući da su, dakle, izvan pravnog okvira ovog sporazuma, Sjedinjene Države su sebi osigurale mogućnost da provedu bilo koji program nuklearnih testiranja u bilo koje vrijeme koje im odgovara.

Paralelno sa provođenjem naučnih istraživanja, Sjedinjene Države aktivno provode mjere za smanjenje sa 36 na 12 mjeseci vremena za spremnost poligona u Nevadi za nastavak podzemnih nuklearnih eksplozija.

Strategija za preventivne nuklearne udare

Godine 2005. Sjedinjene Države su napravile važne promjene u svojoj nuklearnoj strategiji.

U skladu sa konceptom "preventivnih udara", koji je poznatiji kao "Bušova doktrina", američka vojska je dobila pravo da preventivno izvodi udare u mirnodopskim uslovima. nuklearni udari zemlje koje mogu predstavljati prijetnju nacionalnoj sigurnosti Sjedinjenih Država ili njihovih saveznika.

Posebno treba naglasiti da ova doktrina predviđa i mogućnost vraćanja američkom ratnom zrakoplovstvu i mornarici (prije svega površinskim ratnim brodovima i podmornicama) nosača taktičkog nuklearnog oružja uklonjenih 1991. godine.

Treba dodati da je skoro završeno raspoređivanje strateškog udarnog sistema baziranog na nuklearnim podmornicama (SSGN) tipa Ohajo, opremljenih krstarećim raketama Tomahawk Block IV, koje su optimalno sredstvo za isporuku novog nuklearnog oružja na ciljeve. Sjedinjene Države.

Po svojim karakteristikama rada, Tomahawk Block IV SLCM je najnaprednija krstareća raketa ove klase. Maksimalni domet njegov let je sada 2800 km. Raketa je sposobna da luta u području cilja 2 sata radi pretraživanja ili dodatnog izviđanja. Opremanjem SLCM-a satelitskim komunikacijskim kanalom moguće je i ponovno ciljanje projektila u letu.

Svaki SSGN klase Ohio može da primi do 154 SLCM-a.

2006. Velika Britanija (slijedom SAD) krenula je u radikalnu reviziju svoje doktrine nuklearnog odvraćanja.

Trenutno su britanske strateške nuklearne snage bazirane na četiri podmornice sa raketama klase Vanguard, od kojih je svaka opremljena sa 16 balističkih projektila Trident-2 s više bojevih glava. Čini se da su trenutne britanske strateške nuklearne snage zastarjeli model suprotstavljanja modernoj nuklearnoj prijetnji i više su u skladu sa realnošću Hladnog rata nego danas. Alternativna opcija Postojeći sistem Vanguard bit će oružani sistem raspoređen na bazi podmornica opremljenih nuklearnim krstarećim projektilima. Ističe se da u skladu sa Ugovorom o neširenju nuklearnog oružja bojeve glave za krstareće rakete mora razviti sama Velika Britanija, a ne nabaviti ih od Sjedinjenih Država.

Velika Britanija je već počela pretvarati svoje višenamjenske nuklearne podmornice u Tomahawk SLCM nosače modifikacije Block IV.

Nuklearna podmornica "Trafalgar" postala je prvi čamac u britanskoj mornarici sposoban da lansira ove rakete. Čamac je instaliran najnoviji sistem Tomahawk SLCM upravljanje vatrom (TTWCS), razvijen od strane američke kompanije Lockheed Martin, i TSN (Tomahawk Strike Network) dvosmjerni satelitski komunikacijski sistem, dizajniran za ponovno ciljanje SLCM ove modifikacije u letu.

Predstavljena verzija razvoja strateških nuklearnih snaga Velike Britanije nije nešto novo. Još sredinom 1970-ih. Britansko ministarstvo obrane proučavalo je pitanje usvajanja američkih SLCM tipa Tomahawk u nuklearnu opremu u službu svojih strateških nuklearnih snaga. Međutim, 1979. godine, iz više razloga, britanska vlada je odustala od ove opcije u korist trenutnih SSBN-ova klase Wangard sa SLBM-ovima Trident-2.

Paralelno s razvojem nove doktrine nuklearnog odvraćanja u Velikoj Britaniji, provode se brojni programi za razvoj nuklearne infrastrukture, koja bi mogla biti potrebna za stvaranje nuklearnog oružja dizajniranog za opremanje nove komponente britanskih strateških nuklearnih snaga.

Istovremeno, Velika Britanija (kao i SAD) koncentriše svoje napore na stvaranje testne baze za proučavanje problema termonuklearne fuzije. S tim u vezi, očekuje se da će se, nakon Sjedinjenih Država, "čista" termonuklearna municija uskoro pojaviti u službi ažuriranih britanskih strateških nuklearnih snaga.

U ljeto 2005. godine, na sastanku Odabranog odbora za obranu Donjeg doma britanskog parlamenta, najavljeno je proširenje istraživačkog centra za razvoj nuklearnog oružja u Velikoj Britaniji. U gradu Aldermaston (Berkšir) počela je izgradnja LTU-a vrijednog oko milijardu funti, a do 2008. godine najavljeno je dodatno zapošljavanje više od 1.000 stručnjaka za ovaj centar.

Prema pisanju štampe, nakon puštanja u rad novog LTU "Orion" trebalo bi da obezbedi rekonstrukciju fizičkih procesa koji se dešavaju u uslovima nuklearne reakcije. Ne izlazeći iz okvira Sporazuma o sveobuhvatnoj zabrani nuklearnih testova, čiji je UK potpisnica, LTU će se također koristiti za testiranje elemenata YaBZ-a koji se razvija.

Stoga se može pretpostaviti da će se Velika Britanija u bliskoj budućnosti fokusirati na stvaranje nove strateške nuklearne "dijade", koja će se sastojati od četiri SSBN-a klase Vanguard sa SLBM-ovima Trident-2 i nekoliko SSBN-ova klase Trafalgar opremljenih Tomahawk SLCM-ovima. sa "čistom" termonuklearnom municijom.

SSBN tipa Vanguard će biti u službi unaprijeđenih britanskih strateških nuklearnih snaga najmanje do 2020.2025. godine, kada ističe vijek trajanja balističkih projektila Trident2.

Procjenjuje se da bi na stvaranje nove strateške "dijade" Britanija mogla potrošiti oko 20 milijardi funti.

U zaključku treba istaći jednu važnu okolnost. U slučaju uspješnog razvoja nove generacije nuklearnog oružja, Sjedinjene Države i Velika Britanija će steći značajnu vojno-tehničku nadmoć u oblasti strateškog naoružanja. Sadašnje "prljavo" strateško nuklearno oružje, prema uglavnom postaje nepotrebno za njih.

S tim u vezi, potrebno je biti spreman na činjenicu da bi SAD i Velika Britanija, oslanjajući se na tezu o prijetnji svjetske civilizacije od "prljavog" nuklearnog oružja, mogle pokrenuti inicijativu za njegovu potpunu zabranu. Istovremeno, naoružani nuklearnih zemalja trebalo bi ostati samo "čisto" termonuklearno oružje, u kojem bi se ~99% energije trebalo osloboditi u reakcijama fuzije.

Jasno je da je termonuklearna municija, koja sada čini osnovu strateškog naoružanja nuklearne sile, neće zadovoljiti tako visoke zahtjeve.

Dakle, korištenjem kontroliranog međunarodne organizacije, SAD i UK mogu staviti ispred ostalih učesnika nuklearni klub svojevrsna naučna i tehnička barijera. To može predstavljati, na primjer, međunarodne obaveze da se razviju i stavljaju u službu isključivo termonuklearne bojeve glave s fragmentacijskom aktivnošću manjom od jedan posto.

To će zahtijevati od drugih nuklearnih država da hitno stvore moćnu bazu za istraživanje, proizvodnju i testiranje, velike finansijske i vremenske troškove.

Istovremeno, postojeća vojno-tehnička rezerva u oblasti „čistog“ termonuklearnog naoružanja omogućiće SAD i Velikoj Britaniji da steknu jednostrane vojno-političke prednosti na prilično dug period.

Na ovaj način:

1. Sjedinjene Države i Velika Britanija aktivno razvijaju novu generaciju nuklearnog oružja, čija upotreba omogućava da se osigura ograničenje kolateralne štete. S tim u vezi započeli su radikalnu reformu strukture i sastava svojih strateških nuklearnih snaga, kao i oblika i metoda borbene upotrebe ovih snaga.
2. Novo nuklearno oružje je izvan pravnog okvira svih postojećih međunarodnih ugovora koji se odnose na razvoj, testiranje, širenje ili upotrebu nuklearnog oružja.
3. Usvajanje nove generacije nuklearnog oružja omogućava značajno snižavanje praga upotrebe nuklearnog oružja i praktično eliminisanje razlike između njega i STO opšte namene u pogledu borbene upotrebe.
4. Ruska Federacija treba hitno poduzeti adekvatne mjere za jačanje domaćih kapaciteta za odvraćanje.

Jedna vrsta nuklearnog oružja je termonuklearno oružje koji su mnogi od nas poznatiji kao H-bomba. Takva bomba ima ogroman destruktivni efekat. Princip rada ove vrste oružja zasniva se na oslobađanju ogromne količine energije tokom sinteze lakih hemijskih elemenata u teže. Danas, termonuklearno oružje dolazi u obliku bojevih glava krstarećih projektila, bojevih glava balističkih projektila i zračnih bombi.

Istorija stvaranja termonuklearnog oružja

Mnoge zemlje svijeta bavile su se istraživanjima u oblasti termonuklearnog oružja, ali glavne su bile Velika Britanija, a to se dogodilo otprilike u isto vrijeme od 40-ih godina 20. stoljeća.

Ideja o stvaranju termonuklearne bombe pripada Stanislavu Ulamu i Edwardu Talleru, koji su o tome počeli govoriti još 1941. godine.

Prvi projekat razvoja termonuklearnog oružja nazvan je "Classic Super". Ovaj projekat je započeo Taller, koji je 1942. godine uklonjen iz stvaranja atomske bombe i prebačen na proučavanje stvaranja novog oružja - hidrogenske bombe. Naučnik je 1945. godine već predstavio gotovo gotov projekat, prema kojem je trebalo da se dogodi termonuklearna reakcija kada se tečni deuterijum zapali od toplote atomskog naboja. Međutim, naučnici su se suočili sa dva problema koja su morali da reše: kako zapaliti deuterijum i da li će se reakcija sagorevanja održavati sama od sebe dok se ne dogodi termonuklearna reakcija. Naučnici nisu mogli pronaći rješenje za ove probleme i zbog toga je “super” projekat zatvoren.

Dok je još radio na stvaranju projekta Classic Super 1946. godine, Taller je smislio još jedan projekat, nazvan Budilnik. Međutim, ovaj projekat nije dobio odgovarajuću pažnju i rad na njemu u Sjedinjenim Državama nije obavljen. Istovremeno sa pojavom "budilnika" u Sovjetskom Savezu, počinje rad na sličnom projektu "Sloyka". A.D. radio je na stvaranju prve termonuklearne bombe u SSSR-u. Saharov, koji je predložio da se primarni atomski naboj okruži naizmjeničnim slojevima fisivnog i zapaljivog termonuklearnog materijala. Posao nije bio uzaludan, kao rezultat toga, pojavila se prva prijenosna termonuklearna bomba na svijetu, u kojoj je kao termonuklearno gorivo korišten Li6D, litijum-6 deuterid, koji je u martu 1949. predložio V. L. Ginzburg. Sloika se pokazao kao održiv projekat, ali je mogao napraviti bombe samo ograničene snage, pa su naučnici nastavili svoja istraživanja.

Istraživanja su nastavljena u Sjedinjenim Državama, gdje je započet razvoj projekta Taller-Ulam. Od kraja 50. do početka 51. godine 20. stoljeća Stanislav Ulam je razmišljao o rješenju za poboljšanje fisije nuklearnih naboja i došao do zaključka da je moguće povećati snagu termonuklearnog oružja povećanjem kompresiju fisionog materijala, a to se može postići kompresijom jednog atomskog naboja drugim. Provedena su ispitivanja, kao rezultat kojih je bilo moguće dobiti zasebnu kapsulu za drugu fazu punjenja iz kontejnera s termonuklearnim gorivom. Tuller je sumnjao da bi zbog kompresije materijala bilo moguće zapaliti gorivo, ali Ulamovi proračuni su pokazali suprotno i Amerika je bila spremna da počne praviti bombu u praksi. Uprkos ideji stvaranja kapsule za fuzijsko gorivo, Ulam nije znao kako da je pravilno iskoristi za stvaranje bombe, a Taller je preuzeo rješenje za ovaj problem. Primetio je da se tokom reakcije fisije oslobađa mala količina kinetičke energije i mnogo zračenja, dok zračenje deluje efikasnije od mehaničke kompresije. Ova Tallerova ideja je sada poznata kao šema radijacijske implozije. Kompresovano gorivo 1000 puta i zagrijano na 1.000.000 stepeni i dalje neće izazvati termonuklearno sagorevanje, pa je odlučeno da se u centar postavi plutonijumski štap, koji će preći u kritično stanje, a tokom fisije će izazvati željeno povećanje temperature. Ovo je bio cilj na putu ka stvaranju termonuklearnog oružja neograničene snage.

Naučnici SSSR-a 1954-1955 također su došli na ideju primjene kompresije uz pomoć implozije zračenja.

Testiranje termonuklearnog oružja

Prvo testiranje termonuklearnog oružja izvele su Sjedinjene Američke Države 1. novembra 1952. godine. Punjenje je detonirano na atolu Eniwetok u Tihom okeanu. Nije to bila bomba, već laboratorijski uzorak koji je izgledao kao nekakva struktura. Ali testirana je prva gotova hidrogenska bomba - bomba RDS-6, proizvedena u SSSR-u. Testiranja uređaja spremnog za upotrebu obavljena su na poligonu u Semipalatinsku 12. avgusta 1953. godine.

Najveća hidrogenska bomba ikad testirana bila je hidrogenska bomba od 50 megatona, koja je tzv "car bomba". Njegovo testiranje je obavljeno na poligonu koji se nalazi na arhipelagu Novaja zemlja 30. oktobra 1961. godine. U početku je planirano testiranje bombe od 100 megatona, ali je tada odlučeno da se snaga testnog oružja smanji za polovicu. Bomba je detonirana na visini od 4 kilometra, nakon čega je eksplozijski talas tri puta obišao globus. Testovi su bili uspješni, ali oružje nije usvojeno, ali su ti testovi jasno dali do znanja Americi da Sovjetski Savez može stvoriti termonuklearne bombe bilo koje megatonaže.

1958. godine, iznad obale Džordžije (SAD), sudario se lovac F-86 sa bombarderom B-47. Potonji je morao da izvrši hitno ispuštanje hidrogenske bombe MARK 15 u okean. Bomba još nije pronađena.

Iznad Španije 17. januara 1966. avion-cisterna i bombarder B-52 sudarili su se sa pet hidrogenske bombe. Tri bombe pronađene su odmah nakon nesreće, a dvije tek nakon dva mjeseca potrage.

29. avgusta 2007. dogodio se incident u Sjedinjenim Državama - 6 krstarećih projektila sa termonuklearnim glavama greškom je ubačeno u bombarder B-52H i prevezeno iz Severne Dakote u Luizijanu. Za slučajni prenos saznalo se tek nakon 36 sati, a sve to vrijeme oružje nije bilo čuvano. Situacija je izazvala glasan skandal i velike promjene u Zračne snage zemlje.