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Unser Artikel widmet sich der Schöpfungsgeschichte und Allgemeine Grundsätze Synthese eines solchen Geräts, manchmal auch Wasserstoff genannt. Anstatt explosive Energie freizusetzen, indem die Kerne schwerer Elemente wie Uran gespalten werden, wird noch mehr Energie erzeugt, indem die Kerne leichter Elemente (z. B. Wasserstoffisotope) zu einem schweren Element (z. B. Helium) verschmolzen werden.

Warum ist die Kernfusion vorzuziehen?

Bei einer thermonuklearen Reaktion, die aus der Verschmelzung der daran beteiligten Kerne besteht chemische Elemente Pro Masseneinheit eines physikalischen Geräts wird deutlich mehr Energie erzeugt als bei einer reinen Atombombe, die eine Kernspaltungsreaktion ausführt.

In einer Atombombe verbindet sich spaltbarer Kernbrennstoff unter dem Einfluss der Detonationsenergie konventioneller Sprengstoffe schnell in einem kleinen kugelförmigen Volumen, wo seine sogenannte kritische Masse entsteht und die Spaltungsreaktion beginnt. In diesem Fall führen viele von spaltbaren Kernen freigesetzte Neutronen zur Spaltung anderer Kerne in der Brennstoffmasse, die ebenfalls zusätzliche Neutronen freisetzen, was zu einer Kettenreaktion führt. Es deckt nicht mehr als 20 % des Treibstoffs ab, bevor die Bombe explodiert, oder vielleicht viel weniger, wenn die Bedingungen nicht ideal sind: wie bei den Atombomben, die Little Kid auf Hiroshima und Fat Man abgeworfen hat und die Nagasaki getroffen haben, Effizienz (wenn man so einen Begriff überhaupt nennen kann). (auf sie angewendet) betrugen nur 1,38 % bzw. 13 %.

Die Fusion (oder Fusion) von Kernen umfasst die gesamte Masse der Bombenladung und dauert so lange, wie Neutronen thermonuklearen Brennstoff finden können, der noch nicht reagiert hat. Daher sind Masse und Sprengkraft einer solchen Bombe theoretisch unbegrenzt. Eine solche Fusion könnte theoretisch auf unbestimmte Zeit andauern. Tatsächlich ist die thermonukleare Bombe eines der potenziellen Weltuntergangsgeräte, die alles menschliche Leben zerstören könnten.

Was ist eine Kernfusionsreaktion?

Der Brennstoff für die thermonukleare Fusionsreaktion sind die Wasserstoffisotope Deuterium oder Tritium. Der erste unterscheidet sich vom gewöhnlichen Wasserstoff dadurch, dass sein Kern neben einem Proton auch ein Neutron enthält und der Tritiumkern bereits zwei Neutronen hat. In natürlichem Wasser gibt es ein Deuteriumatom pro 7.000 Wasserstoffatome, allerdings außerhalb der Menge. In einem Glas Wasser enthalten, kann durch eine thermonukleare Reaktion die gleiche Wärmemenge gewonnen werden wie bei der Verbrennung von 200 Litern Benzin. Bei einem Treffen im Jahr 1946 mit Politikern, dem Vater des Amerikaners Wasserstoffbombe Edward Teller wies darauf hin, dass Deuterium pro Gramm Gewicht mehr Energie produziert als Uran oder Plutonium, aber zwanzig Cent pro Gramm kostet, verglichen mit mehreren hundert Dollar pro Gramm Spaltbrennstoff. Tritium kommt in freier Form in der Natur überhaupt nicht vor und ist daher deutlich teurer als Deuterium Marktpreis allerdings Zehntausende Dollar pro Gramm größte Zahl Energie wird genau bei der Fusionsreaktion von Deuterium- und Tritiumkernen freigesetzt, bei der der Kern eines Heliumatoms entsteht und ein Neutron freigesetzt wird, das überschüssige Energie von 17,59 MeV abführt

D + T → 4 He + n + 17,59 MeV.

Diese Reaktion ist in der folgenden Abbildung schematisch dargestellt.

Ist es viel oder wenig? Wie Sie wissen, lernt man alles durch Vergleichen. Die Energie von 1 MeV ist also etwa 2,3 Millionen Mal größer als die Energie, die bei der Verbrennung von 1 kg Öl freigesetzt wird. Folglich wird bei der Fusion von nur zwei Kernen aus Deuterium und Tritium so viel Energie freigesetzt, wie bei der Verbrennung von 2,3∙10 6 ∙17,59 = 40,5∙10 6 kg Öl. Aber wir reden darüber nur etwa zwei Atome. Sie können sich vorstellen, wie hoch der Einsatz in der zweiten Hälfte der 40er Jahre des letzten Jahrhunderts war, als in den USA und der UdSSR mit den Arbeiten begonnen wurde, die zu einer thermonuklearen Bombe führten.

Wie alles begann

Bereits im Sommer 1942, zu Beginn der Umsetzung des zu schaffenden Projekts Atombombe In den Vereinigten Staaten (dem Manhattan-Projekt) und später in einem ähnlichen sowjetischen Programm, lange bevor die Uranspaltungsbombe gebaut wurde, wurde die Aufmerksamkeit einiger Teilnehmer dieser Programme auf ein Gerät gelenkt, das die viel stärkere thermonukleare Fusionsreaktion nutzen konnte. In den USA war der oben erwähnte Edward Teller ein Befürworter dieses Ansatzes und man könnte sogar sagen, sein Apologet. In der UdSSR wurde diese Richtung von Andrei Sacharow, einem zukünftigen Akademiker und Dissidenten, entwickelt.

Für Teller war seine Faszination für die Kernfusion während der Jahre, in denen die Atombombe gebaut wurde, eher ein schlechter Dienst. Als Teilnehmer des Manhattan-Projekts forderte er beharrlich eine Umleitung der Mittel zur Umsetzung eigene Ideen, dessen Ziel eine Wasserstoff- und thermonukleare Bombe war, was der Führung nicht gefiel und zu Spannungen in den Beziehungen führte. Da zu diesem Zeitpunkt die thermonukleare Forschungsrichtung nicht unterstützt wurde, verließ Teller nach der Entwicklung der Atombombe das Projekt und nahm es auf Lehrtätigkeiten sowie Untersuchungen von Elementarteilchen.

Der Ausbruch des Kalten Krieges und vor allem die Entwicklung und erfolgreiche Erprobung der sowjetischen Atombombe im Jahr 1949 boten dem glühenden Antikommunisten Teller jedoch eine neue Chance, seine Ziele zu verwirklichen wissenschaftliche Ideen. Er kehrt in das Labor von Los Alamos zurück, wo die Atombombe hergestellt wurde, und beginnt zusammen mit Stanislav Ulam und Cornelius Everett mit den Berechnungen.

Das Prinzip einer thermonuklearen Bombe

Damit die Kernfusionsreaktion beginnen kann, muss die Bombenladung sofort auf eine Temperatur von 50 Millionen Grad erhitzt werden. Das von Teller vorgeschlagene thermonukleare Bombenschema nutzt zu diesem Zweck die Explosion einer kleinen Atombombe, die sich im Wasserstoffgehäuse befindet. Man kann argumentieren, dass es in den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts drei Generationen in der Entwicklung ihres Projekts gab:

• Tellers Variante, bekannt als „klassischer Super“;
• komplexere, aber auch realistischere Designs mehrerer konzentrischer Kugeln;
• die endgültige Version des Teller-Ulam-Designs, das die Grundlage aller heute aktiven thermonuklearen Waffensysteme bildet.

Die thermonuklearen Bomben der UdSSR, deren Entwicklung von Andrei Sacharow vorangetrieben wurde, durchliefen ähnliche Entwicklungsphasen. Er durchlief offenbar völlig unabhängig und unabhängig von den Amerikanern (was man von der sowjetischen Atombombe, die durch die gemeinsame Anstrengung von in den USA tätigen Wissenschaftlern und Geheimdienstoffizieren geschaffen wurde, nicht sagen kann) alle oben genannten Entwurfsphasen.

Die ersten beiden Generationen hatten die Eigenschaft, dass sie über eine Abfolge ineinandergreifender „Schichten“ verfügten, von denen jede einen Aspekt der vorherigen verstärkte und in einigen Fällen etablierte Rückmeldung. Es gab keine klare Trennung zwischen der primären Atombombe und der sekundären thermonuklearen Bombe. Im Gegensatz dazu unterscheidet das Teller-Ulam-Diagramm der thermonuklearen Bombe scharf zwischen einer Primärexplosion, einer Sekundärexplosion und, falls erforderlich, einer zusätzlichen Explosion.

Das Gerät einer thermonuklearen Bombe nach dem Teller-Ulam-Prinzip

Viele seiner Details sind immer noch geheim, aber es ist ziemlich sicher, dass alle derzeit verfügbaren thermonuklearen Waffen auf dem von Edward Telleros und Stanislaw Ulam entwickelten Gerät basieren, bei dem eine Atombombe (d. h. die Primärladung) zur Erzeugung von Strahlung komprimiert wird und erhitzt Fusionsbrennstoff. Andrei Sacharow entwickelte in der Sowjetunion offenbar unabhängig ein ähnliches Konzept, das er die „dritte Idee“ nannte.

Der Aufbau einer thermonuklearen Bombe in dieser Version ist in der folgenden Abbildung schematisch dargestellt.

Es hatte eine zylindrische Form mit einer annähernd kugelförmigen primären Atombombe an einem Ende. Die sekundäre thermonukleare Ladung bestand in den ersten, noch nicht industriellen Proben aus flüssigem Deuterium, wenig später wurde es fest chemische Verbindung namens Lithiumdeuterid.

Tatsache ist, dass die Industrie seit langem Lithiumhydrid LiH für den ballonfreien Wasserstofftransport verwendet. Die Entwickler der Bombe (diese Idee wurde erstmals in der UdSSR umgesetzt) ​​schlugen lediglich vor, anstelle von gewöhnlichem Wasserstoff ihr Isotop Deuterium zu nehmen und es mit Lithium zu kombinieren, da es viel einfacher sei, eine Bombe mit einer festen thermonuklearen Ladung herzustellen.

Die Form der Sekundärladung war ein Zylinder, der in einem Behälter mit einer Hülle aus Blei (oder Uran) untergebracht war. Zwischen den Ladungen befindet sich ein Neutronenschutzschild. Der Raum zwischen den Wänden des Behälters mit thermonuklearem Brennstoff und dem Bombenkörper ist mit Spezialkunststoff, meist Polystyrolschaum, gefüllt. Der Bombenkörper selbst besteht aus Stahl oder Aluminium.

Diese Formen haben sich in neueren Designs wie dem unten gezeigten geändert.

Darin ist die Primärladung abgeflacht, wie bei einer Wassermelone oder einem American-Football-Ball, und die Sekundärladung ist kugelförmig. Solche Formen passen viel effizienter in das Innenvolumen konischer Raketensprengköpfe.

Thermonukleare Explosionssequenz

Wenn eine primäre Atombombe detoniert, entsteht in den ersten Momenten dieses Prozesses eine starke Röntgenstrahlung (Neutronenfluss), die teilweise vom Neutronenschild blockiert und von der Innenverkleidung des Gehäuses, das die Sekundärladung umgibt, reflektiert wird , so dass die Röntgenstrahlen über ihre gesamte Länge symmetrisch einfallen

An Anfangsstadien Bei einer thermonuklearen Reaktion werden Neutronen einer Atomexplosion von einem Kunststofffüllstoff absorbiert, um eine zu schnelle Erwärmung des Brennstoffs zu verhindern.

Durch Röntgenstrahlung entsteht zunächst ein dichter Kunststoffschaum, der den Raum zwischen Gehäuse und Sekundärladung ausfüllt und sich schnell in einen Plasmazustand verwandelt, der die Sekundärladung erhitzt und komprimiert.

Darüber hinaus verdampft die Röntgenstrahlung die die Sekundärladung umgebende Oberfläche des Behälters. Die symmetrisch zu dieser Ladung verdampfende Substanz des Behälters erhält einen bestimmten Impuls, der von ihrer Achse aus gerichtet ist, und die Schichten der Sekundärladung erhalten gemäß dem Gesetz der Impulserhaltung einen zur Achse des Geräts gerichteten Impuls. Das Prinzip ist hier das gleiche wie bei einer Rakete, nur wenn man sich vorstellt, dass der Raketentreibstoff symmetrisch um seine Achse verteilt wird und der Körper nach innen komprimiert wird.

Durch eine solche Kompression des thermonuklearen Brennstoffs verringert sich sein Volumen um das Tausendfache und die Temperatur erreicht das Niveau, bei dem die Kernfusionsreaktion beginnt. Eine thermonukleare Bombe explodiert. Die Reaktion geht mit der Bildung von Tritiumkernen einher, die mit zunächst in der Sekundärladung vorhandenen Deuteriumkernen verschmelzen.

Die ersten Sekundärladungen wurden um einen Stabkern aus Plutonium, umgangssprachlich „Kerze“ genannt, aufgebaut, der eine Kernspaltungsreaktion auslöste, d die Kernfusionsreaktion. Man geht heute davon aus, dass effizientere Kompressionssysteme die „Kerze“ eliminiert haben, was eine weitere Miniaturisierung des Bombendesigns ermöglicht.

Operation Ivy

So wurden die Tests amerikanischer thermonuklearer Waffen auf den Marshallinseln im Jahr 1952 bezeichnet, bei denen die erste thermonukleare Bombe gezündet wurde. Es hieß Ivy Mike und wurde nach dem Teller-Ulam-Standarddesign gebaut. Seine sekundäre thermonukleare Ladung wurde in einen zylindrischen Behälter gegeben, bei dem es sich um einen thermisch isolierten Dewar-Kolben mit thermonuklearem Brennstoff in Form von flüssigem Deuterium handelte, entlang dessen Achse eine „Kerze“ aus 239-Plutonium verlief. Der Dewar wiederum war mit einer mehr als fünf Tonnen schweren Schicht aus 238-Uran bedeckt, die bei der Explosion verdampfte und so für eine symmetrische Kompression des thermonuklearen Brennstoffs sorgte. Der Behälter mit den Primär- und Sekundärladungen wurde in ein 80 Zoll breites und 244 Zoll langes Stahlgehäuse mit 10 bis 12 Zoll dicken Wänden gestellt größtes Beispiel gefälschte Produkte vor dieser Zeit. Die Innenfläche des Gehäuses war mit Blei- und Polyethylenplatten ausgekleidet, um die Strahlung nach der Explosion der Primärladung zu reflektieren und ein Plasma zu erzeugen, das die Sekundärladung erhitzt. Das gesamte Gerät wog 82 Tonnen. Eine Ansicht des Geräts kurz vor der Explosion ist auf dem Foto unten zu sehen.

Der erste Test einer thermonuklearen Bombe fand am 31. Oktober 1952 statt. Die Explosionskraft betrug 10,4 Megatonnen. Attol Eniwetok, wo es hergestellt wurde, wurde vollständig zerstört. Der Moment der Explosion ist auf dem Foto unten dargestellt.

Die UdSSR gibt eine symmetrische Antwort

Die thermonukleare Meisterschaft der USA dauerte nicht lange. Am 12. August 1953 wurde die erste sowjetische thermonukleare Bombe RDS-6, die unter der Leitung von Andrei Sacharow und Juli Khariton entwickelt wurde, auf dem Testgelände in Semipalatinsk getestet. Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, dass die Amerikaner dies in Enewetok tatsächlich nicht getan haben eine Bombe zünden, sondern eine Art gebrauchsfertige Munition, sondern eher ein Laborgerät, umständlich und sehr unvollkommen. Trotz der geringen Leistung von nur 400 kg testeten sowjetische Wissenschaftler eine vollständig fertige Munition mit thermonuklearem Brennstoff in Form von festem Lithiumdeuterid und nicht wie die Amerikaner in flüssigem Deuterium. Übrigens ist zu beachten, dass in Lithiumdeuterid nur das 6-Li-Isotop verwendet wird (dies liegt an den Besonderheiten thermonuklearer Reaktionen) und in der Natur mit dem 7-Li-Isotop gemischt ist. Daher wurden spezielle Produktionsanlagen gebaut, um Lithiumisotope zu trennen und nur 6 Li auszuwählen.

Leistungsgrenze erreicht

Was folgte, war ein Jahrzehnt des kontinuierlichen Wettrüstens, in dem die Schlagkraft der thermonuklearen Munition kontinuierlich zunahm. Schließlich flog am 30. Oktober 1961 in der UdSSR über dem Testgelände Nowaja Semlja in einer Höhe von etwa 4 km die stärkste thermonukleare Bombe, die jemals gebaut und getestet wurde, im Westen als „Zarenbombe“ bekannt „, wurde explodiert.

Diese dreistufige Munition wurde eigentlich als 101,5-Megatonnen-Bombe entwickelt, aber der Wunsch, die radioaktive Kontamination des Gebiets zu reduzieren, zwang die Entwickler dazu, die dritte Stufe mit einer Sprengkraft von 50 Megatonnen aufzugeben und die Auslegungsleistung des Geräts auf 51,5 Megatonnen zu reduzieren . Gleichzeitig betrug die Explosionskraft der primären Atomladung 1,5 Megatonnen, und die zweite thermonukleare Stufe sollte weitere 50 Megatonnen ergeben. Die tatsächliche Explosionskraft betrug bis zu 58 Megatonnen auf dem Foto unten.

Die Folgen waren beeindruckend. Trotz der sehr beachtlichen Höhe der Explosion von 4000 m erreichte der unglaublich helle Feuerball mit seiner Unterkante fast die Erde und stieg mit seiner Oberkante auf eine Höhe von mehr als 4,5 km. Der Druck unterhalb der Berststelle war sechsmal höher als der Spitzendruck der Hiroshima-Explosion. Der Lichtblitz war so hell, dass er trotz des bewölkten Wetters in einer Entfernung von 1000 Kilometern sichtbar war. Einer der Testteilnehmer sah durch eine dunkle Brille einen hellen Blitz und spürte die Auswirkungen des thermischen Impulses noch in einer Entfernung von 270 km. Unten ist ein Foto vom Moment der Explosion zu sehen.

Es zeigte sich, dass die Leistung einer thermonuklearen Ladung tatsächlich keine Grenzen kennt. Schließlich reichte es aus, die dritte Stufe zu absolvieren, und die berechnete Leistung wurde erreicht. Es ist jedoch möglich, die Stufenzahl noch weiter zu erhöhen, da das Gewicht der Tsar Bomba nicht mehr als 27 Tonnen betrug. Das Aussehen dieses Geräts ist auf dem Foto unten dargestellt.

Nach diesen Tests wurde vielen Politikern und Militärs sowohl in der UdSSR als auch in den USA klar, dass das nukleare Wettrüsten seine Grenzen erreicht hatte und gestoppt werden musste.

Das moderne Russland hat das Atomwaffenarsenal der UdSSR geerbt. Auch heute noch dienen Russlands thermonukleare Bomben als Abschreckung für diejenigen, die eine globale Hegemonie anstreben. Hoffen wir, dass sie nur abschreckend wirken und niemals explodieren.

Die Sonne als Fusionsreaktor

Es ist bekannt, dass die Temperatur der Sonne, genauer gesagt ihres Kerns, die 15.000.000 °K erreicht, aufgrund des kontinuierlichen Auftretens thermonuklearer Reaktionen aufrechterhalten wird. Allerdings spricht alles, was wir dem vorherigen Text entnehmen konnten, für die Brisanz solcher Prozesse. Warum explodiert die Sonne dann nicht wie eine thermonukleare Bombe?

Tatsache ist, dass bei einem enormen Anteil von Wasserstoff an der Sonnenmasse, der 71 % erreicht, der Anteil seines Isotops Deuterium, dessen Kerne nur an der thermonuklearen Fusionsreaktion teilnehmen können, vernachlässigbar ist. Tatsache ist, dass Deuteriumkerne selbst durch die Verschmelzung zweier Wasserstoffkerne entstehen, und zwar nicht nur durch eine Verschmelzung, sondern durch den Zerfall eines der Protonen in ein Neutron, Positron und Neutrino (sogenannter Beta-Zerfall). was ein seltenes Ereignis ist. In diesem Fall sind die entstehenden Deuteriumkerne ziemlich gleichmäßig über das Volumen des Sonnenkerns verteilt. Aufgrund seiner enormen Größe und Masse sind einzelne und seltene Zentren thermonuklearer Reaktionen relativ geringer Leistung sozusagen über den gesamten Sonnenkern verteilt. Die bei diesen Reaktionen freigesetzte Wärme reicht eindeutig nicht aus, um das gesamte Deuterium in der Sonne sofort zu verbrennen, aber sie reicht aus, um es auf eine Temperatur zu erhitzen, die Leben auf der Erde gewährleistet.

Die Wasserstoff- oder thermonukleare Bombe wurde zum Grundstein des Wettrüstens zwischen den USA und der UdSSR. Die beiden Supermächte stritten mehrere Jahre lang darüber, wer der erste Besitzer einer neuen Art zerstörerischer Waffe werden würde.

Projekt für thermonukleare Waffen

Am Anfang Kalter Krieg Der Test einer Wasserstoffbombe war das wichtigste Argument für die Führung der UdSSR im Kampf gegen die USA. Moskau wollte nukleare Parität mit Washington erreichen und investierte enorme Summen in das Wettrüsten. Die Arbeiten zur Entwicklung einer Wasserstoffbombe begannen jedoch nicht dank großzügiger Finanzierung, sondern aufgrund von Berichten von Geheimagenten in Amerika. Im Jahr 1945 erfuhr der Kreml, dass die Vereinigten Staaten die Entwicklung einer neuen Waffe vorbereiteten. Es war eine Superbombe, deren Projekt Super hieß.

Quelle wertvoller Informationen war Klaus Fuchs, ein Mitarbeiter des Los Alamos National Laboratory in den USA. Er versorgte die Sowjetunion mit konkreten Informationen über die geheime amerikanische Entwicklung einer Superbombe. 1950 wurde das Super-Projekt auf den Müll geworfen, als westlichen Wissenschaftlern klar wurde, dass ein solches neues Waffenkonzept nicht umgesetzt werden konnte. Der Regisseur dieses Programms war Edward Teller.

1946 entwickelten Klaus Fuchs und John die Ideen für das Super-Projekt und ließen es patentieren eigenes System. Das Prinzip der radioaktiven Implosion war darin grundlegend neu. In der UdSSR wurde etwas später - im Jahr 1948 - über dieses Schema nachgedacht. Im Allgemeinen kann man sagen, dass es in der Anfangsphase vollständig auf amerikanischen Informationen basierte, die der Geheimdienst erhalten hatte. Doch durch die Fortsetzung der Forschung auf der Grundlage dieser Materialien waren sowjetische Wissenschaftler ihren westlichen Kollegen deutlich voraus, was es der UdSSR ermöglichte, zunächst die erste und dann die stärkste thermonukleare Bombe zu erhalten.

Am 17. Dezember 1945 verfassten die Kernphysiker Jakow Seldowitsch, Isaak Pomerantschuk und Julius Hartion auf einer Sitzung eines Sonderausschusses des Rates der Volkskommissare der UdSSR einen Bericht zum Thema „Nutzung der Kernenergie leichter Elemente“. In diesem Artikel wurde die Möglichkeit des Einsatzes einer Deuteriumbombe untersucht. Diese Rede markierte den Beginn des sowjetischen Atomprogramms.

Im Jahr 1946 wurde am Institut für Chemische Physik theoretische Forschung betrieben. Die ersten Ergebnisse dieser Arbeit wurden auf einer der Sitzungen des Wissenschaftlich-Technischen Rates in der Ersten Hauptdirektion besprochen. Zwei Jahre später beauftragte Lawrenti Beria Kurchatov und Khariton mit der Analyse von Materialien über das von-Neumann-System, die dank Geheimagenten im Westen an die Sowjetunion geliefert wurden. Daten aus diesen Dokumenten gaben der Forschung, die zur Geburt des RDS-6-Projekts führte, zusätzliche Impulse.

„Evie Mike“ und „Castle Bravo“

Am 1. November 1952 testeten die Amerikaner das erste thermonukleare Gerät der Welt. Es war noch keine Bombe, aber bereits ihre wichtigste Komponente. Die Explosion ereignete sich auf dem Enivotek-Atoll im Pazifischen Ozean. und Stanislav Ulam (jeder von ihnen tatsächlich der Erfinder der Wasserstoffbombe) hatte kürzlich ein zweistufiges Design entwickelt, das die Amerikaner testeten. Das Gerät konnte nicht als Waffe verwendet werden, da es mit Deuterium hergestellt wurde. Darüber hinaus zeichnete es sich durch sein enormes Gewicht und seine enormen Abmessungen aus. Ein solches Projektil konnte einfach nicht aus einem Flugzeug abgeworfen werden.

Die erste Wasserstoffbombe wurde von sowjetischen Wissenschaftlern getestet. Nachdem die USA vom erfolgreichen Einsatz der RDS-6 erfahren hatten, wurde klar, dass es notwendig war, die Lücke zu den Russen im Wettrüsten so schnell wie möglich zu schließen. Der amerikanische Test fand am 1. März 1954 statt. Als Teststandort wurde das Bikini-Atoll auf den Marshallinseln ausgewählt. Die pazifischen Archipele wurden nicht zufällig ausgewählt. Hier gab es fast keine Bevölkerung (und die wenigen Menschen, die auf den nahegelegenen Inseln lebten, wurden am Vorabend des Experiments vertrieben).

Die zerstörerischste Wasserstoffbombenexplosion der Amerikaner wurde als Castle Bravo bekannt. Die Ladeleistung war 2,5-mal höher als erwartet. Die Explosion führte zu einer Strahlenbelastung eines großen Gebiets (viele Inseln und den Pazifischen Ozean), was zu einem Skandal und einer Revision des Atomprogramms führte.

Entwicklung von RDS-6

Das Projekt der ersten sowjetischen thermonuklearen Bombe hieß RDS-6. Der Plan wurde vom herausragenden Physiker Andrei Sacharow verfasst. 1950 beschloss der Ministerrat der UdSSR, die Arbeit auf die Entwicklung neuer Waffen im KB-11 zu konzentrieren. Dieser Entscheidung zufolge begab sich eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Igor Tamm zum stillgelegten Arzamas-16.

Speziell dafür grandioses Projekt Das Testgelände Semipalatinsk wurde vorbereitet. Vor Beginn des Wasserstoffbombentests waren dort zahlreiche Mess-, Film- und Aufzeichnungsgeräte installiert. Darüber hinaus erschienen dort im Auftrag von Wissenschaftlern fast zweitausend Indikatoren. Das vom Wasserstoffbombentest betroffene Gebiet umfasste 190 Bauwerke.

Das Semipalatinsk-Experiment war nicht nur wegen des neuen Waffentyps einzigartig. Es wurden einzigartige Einlässe für chemische und radioaktive Proben verwendet. Nur eine starke Schockwelle könnte sie öffnen. Aufnahme- und Filmgeräte wurden in speziell vorbereiteten befestigten Strukturen an der Oberfläche und in unterirdischen Bunkern installiert.

Wecker

Bereits 1946 entwickelte Edward Teller, der in den USA arbeitete, einen Prototyp des RDS-6. Es heißt Wecker. Das Projekt für dieses Gerät wurde ursprünglich als Alternative zum Super vorgeschlagen. Im April 1947 begann im Labor von Los Alamos eine Reihe von Experimenten zur Untersuchung der Natur thermonuklearer Prinzipien.

Wissenschaftler erwarteten die größte Energiefreisetzung vom Wecker. Im Herbst beschloss Teller, Lithiumdeuterid als Treibstoff für das Gerät zu verwenden. Die Forscher hatten diesen Stoff noch nicht eingesetzt, erwarteten aber, dass er die Effizienz verbessern würde. Interessanterweise wies Teller bereits in seinen Memos auf die Abhängigkeit des Atomprogramms hin Weiterentwicklung Computer. Diese Technik war für Wissenschaftler notwendig, um genauere und komplexere Berechnungen durchführen zu können.

Wecker und RDS-6 hatten viele Gemeinsamkeiten, unterschieden sich aber auch in vielerlei Hinsicht. Die amerikanische Version war aufgrund ihrer Größe nicht so praktisch wie die sowjetische. Große Größen es wurde vom Super-Projekt geerbt. Letztlich mussten die Amerikaner diese Entwicklung aufgeben. Neueste Forschung fand 1954 statt, danach wurde klar, dass das Projekt unrentabel war.

Explosion der ersten thermonuklearen Bombe

Zuerst drin Menschheitsgeschichte Der Wasserstoffbombentest fand am 12. August 1953 statt. Am Morgen erschien am Horizont ein heller Blitz, der selbst durch eine Schutzbrille blendete. Die Explosion des RDS-6 erwies sich als 20-mal stärker als die einer Atombombe. Das Experiment galt als erfolgreich. Wissenschaftlern gelang ein wichtiger technologischer Durchbruch. Erstmals wurde Lithiumhydrid als Kraftstoff eingesetzt. Im Umkreis von 4 Kilometern um das Epizentrum der Explosion zerstörte die Welle alle Gebäude.

Nachfolgende Tests der Wasserstoffbombe in der UdSSR basierten auf den Erfahrungen mit den RDS-6. Diese zerstörerische Waffe war nicht nur die mächtigste. Ein wichtiger Vorteil der Bombe war ihre Kompaktheit. Das Projektil wurde in einem Tu-16-Bomber platziert. Der Erfolg ermöglichte es sowjetischen Wissenschaftlern, den Amerikanern einen Schritt voraus zu sein. In den Vereinigten Staaten gab es damals ein thermonukleares Gerät von der Größe eines Hauses. Es war nicht transportierbar.

Als Moskau verkündete, dass die Wasserstoffbombe der UdSSR bereit sei, bestritt Washington diese Information. Das Hauptargument der Amerikaner war die Tatsache, dass die thermonukleare Bombe nach dem Teller-Ulam-Schema hergestellt werden sollte. Es basierte auf dem Prinzip der Strahlungsimplosion. Dieses Projekt wird zwei Jahre später, im Jahr 1955, in der UdSSR umgesetzt.

Den größten Beitrag zur Entwicklung des RDS-6 leistete der Physiker Andrei Sacharow. Die Wasserstoffbombe war seine Idee – er war es, der die revolutionären technischen Lösungen vorschlug, die es ermöglichten, Tests auf dem Testgelände Semipalatinsk erfolgreich abzuschließen. Der junge Sacharow wurde sofort Akademiker an der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, Held der sozialistischen Arbeit und Träger des Stalin-Preises. Auch andere Wissenschaftler erhielten Auszeichnungen und Medaillen: Juli Khariton, Kirill Schtschelkin, Jakow Seldowitsch, Nikolai Duchow usw. Das zeigte 1953 ein Wasserstoffbombentest Sowjetische Wissenschaft kann überwinden, was bis vor Kurzem als Fiktion und Fantasie erschien. Daher begann unmittelbar nach der erfolgreichen Explosion der RDS-6 mit der Entwicklung noch leistungsstärkerer Projektile.

RDS-37

Am 20. November 1955 fanden in der UdSSR die nächsten Tests einer Wasserstoffbombe statt. Diesmal war es zweistufig und entsprach dem Teller-Ulam-Schema. Die RDS-37-Bombe sollte gerade aus einem Flugzeug abgeworfen werden. Beim Start wurde jedoch klar, dass die Tests in einer Notsituation durchgeführt werden mussten. Entgegen den Vorhersagen der Meteorologen verschlechterte sich das Wetter zusehends, so dass dichte Wolken das Trainingsgelände bedeckten.

Zum ersten Mal mussten Experten ein Flugzeug mit einer thermonuklearen Bombe an Bord landen. Im Zentralkommandoposten gab es einige Zeit lang eine Diskussion darüber, was als nächstes zu tun sei. Es wurde überlegt, eine Bombe in den nahegelegenen Bergen abzuwerfen, diese Option wurde jedoch als zu riskant abgelehnt. Währenddessen kreiste das Flugzeug weiter in der Nähe des Testgeländes, da ihm der Treibstoff ausging.

Seldowitsch und Sacharow erhielten das letzte Wort. Eine Wasserstoffbombe, die außerhalb des Testgeländes explodierte, hätte zu einer Katastrophe geführt. Die Wissenschaftler waren sich des vollen Ausmaßes des Risikos und ihrer eigenen Verantwortung bewusst und bestätigten dennoch schriftlich, dass das Flugzeug sicher landen könne. Schließlich erhielt der Kommandeur der Tu-16-Besatzung, Fjodor Golowaschko, den Befehl zur Landung. Die Landung verlief sehr reibungslos. Die Piloten zeigten ihr ganzes Können und gerieten in einer kritischen Situation nicht in Panik. Das Manöver war perfekt. Die Zentrale Kommandostelle atmete erleichtert auf.

Der Erfinder der Wasserstoffbombe, Sacharow, und sein Team überlebten die Tests. Der zweite Versuch war für den 22. November geplant. An diesem Tag verlief alles ohne Notsituationen. Die Bombe wurde aus einer Höhe von 12 Kilometern abgeworfen. Während die Granate einschlug, gelang es dem Flugzeug, sich in sichere Entfernung vom Epizentrum der Explosion zu bewegen. Wenige Minuten später erreichte der Atompilz eine Höhe von 14 Kilometern und sein Durchmesser betrug 30 Kilometer.

Die Explosion verlief nicht ohne tragische Zwischenfälle. Die Druckwelle zerschmetterte Glas in einer Entfernung von 200 Kilometern und verursachte mehrere Verletzte. Ein Mädchen aus einem Nachbardorf starb ebenfalls, als die Decke über ihr einstürzte. Ein weiteres Opfer war ein Soldat, der sich in einem Sonderlager befand. Der Soldat schlief im Unterstand ein und erstickte, bevor seine Kameraden ihn herausziehen konnten.

Entwicklung der Zarenbomba

Im Jahr 1954 begannen die besten Kernphysiker des Landes unter der Führung mit der Entwicklung der stärksten thermonuklearen Bombe in der Geschichte der Menschheit. An diesem Projekt beteiligten sich auch Andrei Sacharow, Viktor Adamski, Juri Babajew, Juri Smirnow, Juri Trutnew usw. Aufgrund ihrer Kraft und Größe wurde die Bombe als „Zarenbombe“ bekannt. Die Projektteilnehmer erinnerten sich später daran, dass dieser Satz danach aufgetaucht sei berühmtes Sprichwort Chruschtschow über „Kuzkas Mutter“ bei der UN. Offiziell hieß das Projekt AN602.

Im Laufe der siebenjährigen Entwicklung erlebte die Bombe mehrere Reinkarnationen. Zunächst planten Wissenschaftler die Verwendung von Komponenten aus Uran und der Jekyll-Hyde-Reaktion, später musste diese Idee jedoch aufgrund der Gefahr einer radioaktiven Kontamination aufgegeben werden.

Test auf Novaya Zemlya

Das Tsar-Bomba-Projekt war für einige Zeit eingefroren, da Chruschtschow in die Vereinigten Staaten ging, und es gab eine kurze Pause im Kalten Krieg. 1961 flammte der Konflikt zwischen den Ländern erneut auf und Moskau erinnerte sich erneut an thermonukleare Waffen. Chruschtschow kündigte die bevorstehenden Tests im Oktober 1961 während des XXII. Kongresses der KPdSU an.

Am 30. startete eine Tu-95B mit einer Bombe an Bord in Olenja und nahm Kurs auf Nowaja Semlja. Das Flugzeug brauchte zwei Stunden, um sein Ziel zu erreichen. Eine weitere sowjetische Wasserstoffbombe wurde in einer Höhe von 10,5 Tausend Metern über dem Atomtestgelände Suchoi Nos abgeworfen. Die Granate explodierte noch in der Luft. Es entstand ein Feuerball, der einen Durchmesser von drei Kilometern erreichte und fast den Boden berührte. Nach Berechnungen der Wissenschaftler überquerte die seismische Welle der Explosion den Planeten dreimal. Der Aufprall war noch tausend Kilometer entfernt zu spüren, und alles, was in einer Entfernung von hundert Kilometern lebte, konnte Verbrennungen dritten Grades erleiden (dies geschah nicht, da das Gebiet unbewohnt war).

Zu dieser Zeit war die stärkste thermonukleare Bombe der USA viermal schwächer als die Zarenbombe. Die sowjetische Führung war mit dem Ergebnis des Experiments zufrieden. Moskau bekam mit der nächsten Wasserstoffbombe, was es wollte. Der Test zeigte, dass die UdSSR über viel stärkere Waffen verfügte als die Vereinigten Staaten. Anschließend wurde der zerstörerische Rekord der „Zarenbombe“ nie gebrochen. Die stärkste Wasserstoffbombenexplosion war ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Wissenschaft und des Kalten Krieges.

Thermonukleare Waffen anderer Länder

Die britische Entwicklung der Wasserstoffbombe begann 1954. Projektleiter war William Penney, der zuvor am Manhattan-Projekt in den USA beteiligt war. Die Briten verfügten über Informationskrümel über die Struktur thermonuklearer Waffen. Amerikanische Verbündete gaben diese Informationen nicht weiter. In Washington verwies man auf das 1946 verabschiedete Atomgesetz. Die einzige Ausnahme für die Briten war die Erlaubnis, den Tests beizuwohnen. Sie nutzten auch Flugzeuge, um Proben zu sammeln, die bei amerikanischen Granatenexplosionen zurückgeblieben waren.

Zunächst beschloss London, sich auf die Entwicklung einer sehr starken Atombombe zu beschränken. So begannen die Versuche mit Orange Messenger. Dabei wurde die stärkste nicht-thermonukleare Bombe in der Geschichte der Menschheit abgeworfen. Sein Nachteil waren die hohen Kosten. Am 8. November 1957 wurde eine Wasserstoffbombe getestet. Die Geschichte der Entwicklung des britischen zweistufigen Geräts ist ein Beispiel für den erfolgreichen Fortschritt unter den Bedingungen des Rückstands zweier Supermächte, die untereinander stritten.

Die Wasserstoffbombe erschien 1967 in China und 1968 in Frankreich. Somit gehören heute fünf Staaten zum Klub der Länder, die über thermonukleare Waffen verfügen. Informationen zur Wasserstoffbombe in Nordkorea. Der Chef der DVRK erklärte, dass seine Wissenschaftler in der Lage seien, ein solches Projektil zu entwickeln. Während der Tests, Seismologen verschiedene Länder aufgezeichnete seismische Aktivität, die durch eine nukleare Explosion verursacht wurde. Es gibt jedoch noch keine konkreten Informationen über die Wasserstoffbombe in der DVRK.

Die Atombombe und die Wasserstoffbombe sind mächtige Waffe, das Kernreaktionen als Quelle explosiver Energie nutzt. Während des Zweiten Weltkriegs entwickelten Wissenschaftler erstmals Atomwaffentechnologie.

Atombomben wurden in tatsächlichen Kriegen nur zweimal eingesetzt, beide Male von den Vereinigten Staaten gegen Japan am Ende des Zweiten Weltkriegs. Auf den Krieg folgte eine Phase der nuklearen Verbreitung, und während des Kalten Krieges kämpften die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion um die Vorherrschaft im globalen atomaren Wettrüsten.

Was ist eine Wasserstoffbombe, wie funktioniert sie, das Funktionsprinzip einer thermonuklearen Ladung und wann wurden die ersten Tests in der UdSSR durchgeführt – darüber lesen Sie weiter unten.

Wie funktioniert eine Atombombe?

Nachdem die deutschen Physiker Otto Hahn, Lise Meitner und Fritz Strassmann 1938 in Berlin das Phänomen der Kernspaltung entdeckten, wurde es möglich, Waffen von außergewöhnlicher Kraft herzustellen.

Wenn ein Atom radioaktiven Materials in leichtere Atome zerfällt, kommt es zu einer plötzlichen, starken Energiefreisetzung.

Die Entdeckung der Kernspaltung eröffnete die Möglichkeit, Nukleartechnologie, einschließlich Waffen, einzusetzen.

Eine Atombombe ist eine Waffe, die ihre Sprengenergie ausschließlich aus einer Spaltungsreaktion bezieht.

Das Funktionsprinzip einer Wasserstoffbombe oder thermonuklearen Ladung basiert auf einer Kombination aus Kernspaltung und Kernfusion.

Die Kernfusion ist eine andere Art von Reaktion, bei der sich leichtere Atome verbinden, um Energie freizusetzen. Beispielsweise entsteht bei einer Kernfusionsreaktion aus Deuterium- und Tritiumatomen ein Heliumatom, das Energie freisetzt.

Manhattan-Projekt

Manhattan-Projekt – Codename Amerikanisches Projekt im Zweiten Weltkrieg eine praktische Atombombe zu entwickeln. Das Manhattan-Projekt wurde als Reaktion auf die Bemühungen deutscher Wissenschaftler ins Leben gerufen, die seit den 1930er Jahren an Waffen mit Nukleartechnologie arbeiteten.

Am 28. Dezember 1942 genehmigte Präsident Franklin Roosevelt die Gründung des Manhattan-Projekts, um verschiedene Wissenschaftler und Militärbeamte zusammenzubringen, die an der Kernforschung arbeiten.

Ein Großteil der Arbeit wurde in Los Alamos, New Mexico, unter der Leitung des theoretischen Physikers J. Robert Oppenheimer durchgeführt.

Am 16. Juli 1945 wurde in einem abgelegenen Wüstenort in der Nähe von Alamogordo, New Mexico, die erste Atombombe mit einer Stärke von 20 Kilotonnen TNT erfolgreich getestet. Die Explosion der Wasserstoffbombe erzeugte eine riesige, etwa 150 Meter hohe, pilzförmige Wolke und läutete das Atomzeitalter ein.

Das einzige Foto der ersten Atomexplosion der Welt, aufgenommen vom amerikanischen Physiker Jack Aebi

Baby und dicker Mann

Wissenschaftler in Los Alamos hatten bis 1945 zwei verschiedene Arten von Atombomben entwickelt – eine Waffe auf Uranbasis namens „Baby“ und eine Waffe auf Plutoniumbasis namens „Fat Man“.

Während der Krieg in Europa im April endete, Kampf V Pazifikregion Der Konflikt zwischen japanischen und US-Streitkräften dauerte an.

Ende Juli forderte Präsident Harry Truman in der Potsdamer Erklärung die Kapitulation Japans. Die Erklärung versprach eine „schnelle und vollständige Zerstörung“, falls Japan nicht kapitulieren sollte.

Am 6. August 1945 warfen die Vereinigten Staaten ihre erste Atombombe von einem B-29-Bomber namens Enola Gay auf die japanische Stadt Hiroshima ab.

Die Explosion des „Baby“ entsprach 13 Kilotonnen TNT-Äquivalent, fünf Quadratmeilen der Stadt dem Erdboden gleichgemacht und auf der Stelle 80.000 Menschen getötet. Zehntausende Menschen würden später an der Strahlenbelastung sterben.

Die Japaner kämpften weiter und die Vereinigten Staaten warfen drei Tage später eine zweite Atombombe über der Stadt Nagasaki ab. Bei der Fat-Man-Explosion kamen etwa 40.000 Menschen ums Leben.

Unter Berufung auf die zerstörerische Kraft der „neuen und brutalsten Bombe“ verkündete der japanische Kaiser Hirohito am 15. August die Kapitulation seines Landes und beendete damit den Zweiten Weltkrieg.

Kalter Krieg

IN Nachkriegsjahre die Vereinigten Staaten waren das einzige Land mit Atomwaffen. Zunächst verfügte die UdSSR nicht über genügend wissenschaftliche Entwicklungen und Rohstoffe, um Atomsprengköpfe herzustellen.

Aber dank der Bemühungen sowjetischer Wissenschaftler wurden Geheimdienstdaten und regionale Uranquellen in entdeckt Osteuropa, Am 29. August 1949 testete die UdSSR ihre erste Atombombe. Das Wasserstoffbombengerät wurde vom Akademiemitglied Sacharow entwickelt.

Von Atomwaffen bis hin zu thermonuklearen Waffen

Die Vereinigten Staaten reagierten 1950 mit dem Start eines Programms zur Entwicklung fortschrittlicherer thermonuklearer Waffen. Das Wettrüsten im Kalten Krieg begann, und Atomtests und -forschung wurden für mehrere Länder, insbesondere die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion, zu groß angelegten Zielen.

In diesem Jahr zündeten die Vereinigten Staaten eine thermonukleare Bombe mit einer Sprengkraft von 10 Megatonnen TNT

1955 – Die UdSSR reagierte mit ihrem ersten thermonuklearen Test – nur 1,6 Megatonnen. Aber die wichtigsten Erfolge des sowjetischen militärisch-industriellen Komplexes standen bevor. Allein im Jahr 1958 testete die UdSSR 36 Atombomben verschiedener Klassen. Aber nichts, was die Sowjetunion erlebte, ist mit der Zarenbombe vergleichbar.

Test und erste Explosion einer Wasserstoffbombe in der UdSSR

Am Morgen des 30. Oktober 1961 startete ein sowjetischer Tu-95-Bomber vom Flugplatz Olenya auf der Kola-Halbinsel im hohen Norden Russlands.

Bei dem Flugzeug handelte es sich um eine speziell modifizierte Version, die vor einigen Jahren in Dienst gestellt worden war – ein riesiges viermotoriges Monster, dessen Aufgabe es war, das sowjetische Atomarsenal zu transportieren.

Modifizierte Version des TU-95 „Bear“, speziell vorbereitet für den ersten Test der Wasserstoff-Zarenbombe in der UdSSR

Die Tu-95 trug eine riesige 58-Megatonnen-Bombe, ein Gerät, das zu groß war, um in den Bombenschacht des Flugzeugs zu passen, wo solche Munition normalerweise transportiert wurde. Die 8 m lange Bombe hatte einen Durchmesser von etwa 2,6 m und wog mehr als 27 Tonnen und blieb unter dem Namen Tsar Bomba – „Zar Bomba“ – in der Geschichte.

Die Zarenbombe war keine gewöhnliche Atombombe. Es war das Ergebnis intensiver Bemühungen sowjetischer Wissenschaftler, die stärksten Atomwaffen zu entwickeln.

Tupolew erreichte seinen Zielpunkt – Nowaja Semlja, einen dünn besiedelten Archipel in der Barentssee, über dem Eis nördliche Regionen UdSSR.

Die „Tsar Bomba“ explodierte um 11:32 Uhr Moskauer Zeit. Die Ergebnisse der Tests einer Wasserstoffbombe in der UdSSR zeigten die gesamte Bandbreite der schädlichen Faktoren dieses Waffentyps. Bevor Sie die Frage beantworten, was stärker ist, eine Atombombe oder eine Wasserstoffbombe, sollten Sie wissen, dass die Kraft der letzteren in Megatonnen gemessen wird, während sie bei Atombomben in Kilotonnen gemessen wird.

Lichtstrahlung

Im Handumdrehen erzeugte die Bombe einen sieben Kilometer breiten Feuerball. Der Feuerball pulsierte aufgrund der Kraft seiner eigenen Schockwelle. Der Blitz war Tausende von Kilometern entfernt zu sehen – in Alaska, Sibirien und Nordeuropa.

Schockwelle

Die Folgen der Explosion der Wasserstoffbombe auf Nowaja Semlja waren katastrophal. Im Dorf Severny, etwa 55 km vom Ground Zero entfernt, wurden alle Häuser vollständig zerstört. Es wurde berichtet, dass auf sowjetischem Territorium, Hunderte Kilometer von der Explosionszone entfernt, alles beschädigt wurde – Häuser wurden zerstört, Dächer stürzten ein, Türen wurden beschädigt, Fenster wurden zerstört.

Die Reichweite einer Wasserstoffbombe beträgt mehrere hundert Kilometer.

Abhängig von der Ladeleistung und schädlichen Faktoren.

Die Sensoren zeichneten die Druckwelle auf, als sie die Erde nicht einmal, nicht zweimal, sondern dreimal umkreiste. Die Schallwelle wurde in der Nähe von Dikson Island in einer Entfernung von etwa 800 km aufgezeichnet.

Elektromagnetischer Impuls

Die Funkkommunikation in der gesamten Arktis war für mehr als eine Stunde unterbrochen.

Durchdringende Strahlung

Die Besatzung erhielt eine bestimmte Strahlendosis.

Radioaktive Kontamination des Gebiets

Die Explosion der Zarenbombe auf Novaya Zemlya erwies sich als überraschend „sauber“. Zwei Stunden später trafen die Tester am Explosionsort ein. Die Strahlenbelastung an diesem Ort stellte keine große Gefahr dar – nicht mehr als 1 mR/Stunde in einem Umkreis von nur 2-3 km. Die Gründe waren die Konstruktionsmerkmale der Bombe und die Explosion in ausreichend großer Entfernung von der Oberfläche.

Wärmestrahlung

Obwohl das mit einer speziellen licht- und wärmereflektierenden Farbe beschichtete Trägerflugzeug zum Zeitpunkt der Bombenexplosion 45 km weit flog, kehrte es mit erheblichen thermischen Schäden an der Außenhaut zum Stützpunkt zurück. Bei einem ungeschützten Menschen würde die Strahlung in einer Entfernung von bis zu 100 km zu Verbrennungen dritten Grades führen.

	Der Pilz ist nach der Explosion in einer Entfernung von 160 km sichtbar, der Durchmesser der Wolke zum Zeitpunkt der Aufnahme beträgt 56 km
	Blitz der Explosion der Tsar Bomba mit einem Durchmesser von etwa 8 km

Das Funktionsprinzip einer Wasserstoffbombe

Wasserstoffbombengerät.

Die Primärstufe fungiert als Schalter – Auslöser. Die Plutoniumspaltungsreaktion im Auslöser löst in der Sekundärstufe eine thermonukleare Fusionsreaktion aus, bei der die Temperatur im Inneren der Bombe augenblicklich 300 Millionen °C erreicht. Es kommt zu einer thermonuklearen Explosion. Der erste Test einer Wasserstoffbombe schockierte die Weltgemeinschaft mit ihrer zerstörerischen Kraft.

Video einer Explosion auf einem Atomtestgelände

Das verkündete Nikita Chruschtschow am 16. Januar 1963, auf dem Höhepunkt des Kalten Krieges, der Welt die Sowjetunion hat in seinem Arsenal eine neue Massenvernichtungswaffe – die Wasserstoffbombe.
Eineinhalb Jahre zuvor wurde in der UdSSR die stärkste Wasserstoffbombenexplosion der Welt durchgeführt – eine Ladung mit einer Kapazität von über 50 Megatonnen wurde auf Nowaja Semlja gezündet. In vielerlei Hinsicht diese Aussage Sowjetischer Führer machte die Welt auf die Gefahr einer weiteren Eskalation des atomaren Wettrüstens aufmerksam: Bereits am 5. August 1963 wurde in Moskau ein Abkommen unterzeichnet, das Atomwaffentests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser verbot.

Geschichte der Schöpfung

Die theoretische Möglichkeit der Energiegewinnung durch Kernfusion war bereits vor dem Zweiten Weltkrieg bekannt, doch erst der Krieg und das anschließende Wettrüsten stellten die Frage nach der Schaffung eines technischen Geräts zur praktischen Umsetzung dieser Reaktion. Es ist bekannt, dass in Deutschland im Jahr 1944 daran gearbeitet wurde, die Kernfusion durch Komprimieren von Kernbrennstoff mit Ladungen konventioneller Sprengstoffe einzuleiten – diese waren jedoch erfolglos, da die erforderlichen Temperaturen und Drücke nicht erreicht werden konnten. Die USA und die UdSSR entwickeln seit den 40er Jahren thermonukleare Waffen und testeten fast gleichzeitig in den frühen 50er Jahren die ersten thermonuklearen Geräte. 1952 zündeten die Vereinigten Staaten auf dem Eniwetak-Atoll eine Sprengladung mit einer Sprengkraft von 10,4 Megatonnen (das ist 450-mal stärker als die auf Nagasaki abgeworfene Bombe), und 1953 testete die UdSSR eine Sprengladung mit einer Sprengkraft von 400 Kilotonnen .
Die Konstruktionen der ersten thermonuklearen Geräte waren für den tatsächlichen Kampfeinsatz schlecht geeignet. Beispielsweise handelte es sich bei dem 1952 von den Vereinigten Staaten getesteten Gerät um eine bodengestützte Struktur von der Höhe eines zweistöckigen Gebäudes und einem Gewicht von über 80 Tonnen. Darin wurde mithilfe einer riesigen Kühleinheit flüssiger thermonuklearer Brennstoff gelagert. Daher wurde die Serienproduktion thermonuklearer Waffen künftig mit festem Brennstoff – Lithium-6-Deuterid – durchgeführt. 1954 testeten die Vereinigten Staaten ein darauf basierendes Gerät im Bikini-Atoll, und 1955 wurde eine neue sowjetische thermonukleare Bombe auf dem Testgelände Semipalatinsk getestet. 1957 wurden in Großbritannien Tests einer Wasserstoffbombe durchgeführt. Im Oktober 1961 wurde in der UdSSR auf Nowaja Semlja eine thermonukleare Bombe mit einer Kapazität von 58 Megatonnen gezündet – die stärkste jemals von der Menschheit getestete Bombe, die unter dem Namen „Zar Bomba“ in die Geschichte einging.

Die Weiterentwicklung zielte darauf ab, die Baugröße von Wasserstoffbomben zu verkleinern, um deren Abgabe an das Ziel durch ballistische Raketen sicherzustellen. Bereits in den 60er Jahren wurde die Masse der Geräte auf mehrere hundert Kilogramm und in den 70er Jahren reduziert ballistische Raketen könnte über 10 Sprengköpfe gleichzeitig tragen – dabei handelt es sich um Raketen mit mehreren Sprengköpfen, wobei jeder Teil sein eigenes Ziel treffen kann. Heute verfügen die USA, Russland und Großbritannien über thermonukleare Arsenale; Tests von thermonuklearen Ladungen wurden auch in China (1967) und in Frankreich (1968) durchgeführt.

Das Funktionsprinzip einer Wasserstoffbombe

Die Wirkung einer Wasserstoffbombe basiert auf der Nutzung der Energie, die bei der thermonuklearen Fusionsreaktion leichter Kerne freigesetzt wird. Diese Reaktion findet in den Tiefen von Sternen statt, wo unter dem Einfluss ultrahoher Temperaturen und enormem Druck Wasserstoffkerne kollidieren und zu schwereren Heliumkernen verschmelzen. Bei der Reaktion wird ein Teil der Masse an Wasserstoffkernen umgewandelt große Zahl Energie – dadurch geben Sterne ständig große Energiemengen ab. Wissenschaftler kopierten diese Reaktion mithilfe der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium, was ihr den Namen „Wasserstoffbombe“ gab. Zur Ladungserzeugung wurden zunächst flüssige Wasserstoffisotope und später Lithium-6-Deuterid, eine feste Verbindung aus Deuterium und einem Lithiumisotop, verwendet.

Lithium-6-Deuterid ist der Hauptbestandteil der Wasserstoffbombe, dem thermonuklearen Brennstoff. Es speichert bereits Deuterium und das Lithiumisotop dient als Rohstoff für die Bildung von Tritium. Um eine thermonukleare Fusionsreaktion zu starten, müssen hohe Temperaturen und Drücke erzeugt sowie Tritium von Lithium-6 getrennt werden. Diese Bedingungen werden wie folgt bereitgestellt.


Die Explosion der AN602-Bombe unmittelbar nach der Trennung der Schockwelle. Zu diesem Zeitpunkt betrug der Durchmesser der Kugel etwa 5,5 km und nach einigen Sekunden vergrößerte er sich auf 10 km.

Die Hülle des Behälters für thermonuklearen Brennstoff besteht aus Uran-238 und Kunststoff, neben dem Behälter ist eine konventionelle Kernladung mit einer Leistung von mehreren Kilotonnen platziert – sie wird als Auslöser oder Initiatorladung einer Wasserstoffbombe bezeichnet. Bei der Explosion der Plutonium-Initiatorladung unter dem Einfluss starker Röntgenstrahlung verwandelt sich die Hülle des Behälters in Plasma und verdichtet sich tausendfach, wodurch der nötige hohe Druck und die enorme Temperatur entstehen. Gleichzeitig interagieren die von Plutonium emittierten Neutronen mit Lithium-6 und bilden Tritium. Deuterium- und Tritiumkerne interagieren unter dem Einfluss ultrahoher Temperatur und Druck, was zu einer thermonuklearen Explosion führt.


Die Lichtemission der Explosion könnte in einer Entfernung von bis zu hundert Kilometern zu Verbrennungen dritten Grades führen. Dieses Foto wurde aus einer Entfernung von 160 km aufgenommen.
Wenn Sie mehrere Schichten aus Uran-238 und Lithium-6-Deuterid herstellen, fügt jede von ihnen der Bombenexplosion ihre eigene Kraft hinzu – das heißt, ein solcher „Puff“ ermöglicht es Ihnen, die Kraft der Explosion nahezu unbegrenzt zu erhöhen. Dadurch kann eine Wasserstoffbombe mit nahezu jeder Energie hergestellt werden und ist viel billiger als eine herkömmliche Atombombe derselben Energie.


Die durch die Explosion verursachte seismische Welle umkreiste dreimal den Globus. Die Höhe des Kernpilzes erreichte eine Höhe von 67 Kilometern und der Durchmesser seiner „Kappe“ betrug 95 Kilometer. Die Schallwelle erreichte Dixon Island, 800 km vom Teststandort entfernt.

Test der Wasserstoffbombe RDS-6S, 1953

Während des Baus der Website für Atomtests Am 12. August 1953 musste ich auf dem Atomtestgelände Semipalatinsk die Explosion des ersten überleben Globus Bei einer Wasserstoffbombe mit einer Sprengkraft von 400 Kilotonnen erfolgte die Explosion plötzlich. Die Erde bebte unter uns wie Wasser. Eine Welle der Erdoberfläche zog vorbei und hob uns auf eine Höhe von mehr als einem Meter. Und wir waren etwa 30 Kilometer vom Epizentrum der Explosion entfernt. Eine Flut von Luftwellen warf uns zu Boden. Ich habe mehrere Meter darüber gerollt, wie Holzspäne. Es gab ein wildes Brüllen. Blitze zuckten blendend. Sie lösten tierischen Terror aus.

Als wir, die Beobachter dieses Albtraums, aufstanden, hing ein Atompilz über uns. Wärme ging von ihm aus und es war ein knackendes Geräusch zu hören. Ich blickte verzaubert auf den Stiel eines riesigen Pilzes. Plötzlich flog ein Flugzeug auf ihn zu und begann, monströse Wendungen zu machen. Ich dachte, es wäre ein Heldenpilot, der radioaktive Luftproben nimmt. Dann tauchte das Flugzeug in den Pilzstamm ein und verschwand ... Es war erstaunlich und beängstigend.

Auf dem Übungsgelände befanden sich tatsächlich Flugzeuge, Panzer und andere Ausrüstung. Doch spätere Nachforschungen ergaben, dass kein einziges Flugzeug Luftproben von dem Atompilz entnahm. War das wirklich eine Halluzination? Das Rätsel wurde später gelöst. Mir wurde klar, dass es sich hierbei um einen Kamineffekt gigantischen Ausmaßes handelte. Nach der Explosion befanden sich weder Flugzeuge noch Panzer auf dem Feld. Experten gingen jedoch davon aus, dass sie aufgrund der hohen Temperatur verdampften. Ich glaube, dass sie einfach in den Feuerpilz gesaugt wurden. Meine Beobachtungen und Eindrücke wurden durch andere Beweise bestätigt.

Am 22. November 1955 kam es zu einer noch heftigeren Explosion. Die Ladung der Wasserstoffbombe betrug 600 Kilotonnen. Wir haben den Standort für diese neue Explosion 2,5 Kilometer vom Epizentrum der vorherigen Atomexplosion entfernt vorbereitet. Die geschmolzene radioaktive Erdkruste wurde sofort in von Bulldozern ausgehobenen Gräben vergraben; Sie bereiteten eine neue Ladung Ausrüstung vor, die in der Flamme einer Wasserstoffbombe brennen sollte. Der Leiter des Baus des Testgeländes Semipalatinsk war R. E. Ruzanov. Er hinterließ eine eindrucksvolle Beschreibung dieser zweiten Explosion.

Die Bewohner von „Bereg“ (Wohnstadt der Tester), der heutigen Stadt Kurtschatow, wurden um 5 Uhr morgens geweckt. Es war -15°C. Alle wurden ins Stadion gebracht. Fenster und Türen in den Häusern blieben offen.

Zur verabredeten Stunde erschien ein riesiges Flugzeug, begleitet von Jägern.

Der Ausbruch der Explosion erfolgte unerwartet und beängstigend. Sie war heller als die Sonne. Die Sonne ist schwächer geworden. Es ist verschwunden. Die Wolken sind verschwunden. Der Himmel wurde schwarz und blau. Es gab einen Schlag von schrecklicher Kraft. Er erreichte mit den Testern das Stadion. Das Stadion war 60 Kilometer vom Epizentrum entfernt. Trotzdem warf die Luftwelle die Menschen zu Boden und schleuderte sie Dutzende Meter weit in Richtung der Tribüne. Tausende Menschen wurden getötet. Es gab einen wilden Schrei aus dieser Menge. Frauen und Kinder schrien. Das gesamte Stadion war erfüllt von Stöhnen vor Verletzungen und Schmerzen, was die Menschen sofort schockierte. Das Stadion mit Testern und Bewohnern der Stadt versank im Staub. Die Stadt war auch vor dem Staub unsichtbar. Der Horizont, an dem sich das Übungsgelände befand, brodelte in Flammenwolken. Auch das Bein des Atompilzes schien zu kochen. Sie bewegte sich. Es schien, als würde sich eine kochende Wolke dem Stadion nähern und uns alle bedecken. Es war deutlich zu sehen, wie Panzer, Flugzeuge und Teile zerstörter Gebäude, die speziell auf dem Übungsgelände errichtet wurden, vom Boden aus in die Wolke gezogen wurden und darin verschwanden. Der Gedanke bohrte sich in meinen Kopf: Auch wir werden in diese Wolke hineingezogen ! Taubheit und Entsetzen überkamen alle.

Plötzlich löste sich der Stamm eines Kernpilzes aus der kochenden Wolke darüber. Die Wolke stieg höher und das Bein sank zu Boden. Erst dann kamen die Menschen zur Besinnung. Alle eilten zu den Häusern. Es gab keine Fenster, Türen, Dächer oder Gegenstände. Alles war verstreut. Die bei den Tests Verletzten wurden eilig eingesammelt und ins Krankenhaus gebracht ...

Eine Woche später sprachen Beamte, die vom Testgelände in Semipalatinsk eintrafen, flüsternd über dieses monströse Spektakel. Über das Leid, das die Menschen ertragen mussten. Über Panzer, die in der Luft fliegen. Als ich diese Geschichten mit meinen Beobachtungen verglich, wurde mir klar, dass ich Zeuge eines Phänomens geworden war, das man als Kamineffekt bezeichnen kann. Nur im gigantischen Ausmaß.

Bei der Wasserstoffexplosion wurden riesige thermische Massen von der Erdoberfläche abgerissen und in Richtung der Mitte des Pilzes bewegt. Dieser Effekt entstand aufgrund der enormen Temperaturen, die durch eine nukleare Explosion erzeugt wurden. Im Anfangsstadium der Explosion betrug die Temperatur 30.000 Grad Celsius. Im Bein des Atompilzes waren es mindestens 8.000 Grad Celsius. Es entstand eine enorme, ungeheure Sogkraft, die alle auf dem Testgelände stehenden Gegenstände in das Epizentrum der Explosion zog. Daher war das Flugzeug, das ich während der ersten Atomexplosion sah, keine Halluzination. Er wurde einfach in den Stiel des Pilzes gezogen und machte dort unglaubliche Wendungen ...

Der Vorgang, den ich bei der Explosion einer Wasserstoffbombe beobachtet habe, ist sehr gefährlich. Nicht nur durch seine hohe Temperatur, sondern auch durch den Effekt, den ich unter der Absorption gigantischer Massen verstand, sei es die Luft- oder Wasserhülle der Erde.

Meine Berechnung im Jahr 1962 zeigte, dass ein Atompilz, der die Atmosphäre in großer Höhe durchdringt, eine Planetenkatastrophe verursachen könnte. Wenn der Pilz eine Höhe von 30 Kilometern erreicht, beginnt der Prozess, die Wasser- und Luftmassen der Erde in den Weltraum zu saugen. Das Vakuum beginnt wie eine Pumpe zu arbeiten. Die Erde wird ihre Luft- und Wasserhülle sowie die Biosphäre verlieren. Die Menschheit wird zugrunde gehen.

Ich habe berechnet, dass für diesen apokalyptischen Prozess eine Atombombe von nur zweitausend Kilotonnen ausreicht, also nur die dreifache Kraft der Sekunde Wasserstoffexplosion. Dies ist das einfachste von Menschenhand geschaffene Szenario für den Tod der Menschheit.

Einmal war es mir verboten, darüber zu sprechen. Heute betrachte ich es als meine Pflicht, direkt und offen über die Bedrohung der Menschheit zu sprechen.

Auf der Erde wurden riesige Reserven an Atomwaffen angesammelt. Reaktoren funktionieren Kernkraftwerke auf der ganzen Welt. Sie können zur Beute von Terroristen werden. Die Explosion dieser Objekte kann eine Kraft von mehr als 2.000 Kilotonnen erreichen. Möglicherweise ist das Szenario des Untergangs der Zivilisation bereits vorbereitet.

Was folgt daraus? Es ist notwendig, Nuklearanlagen so sorgfältig vor möglichem Terrorismus zu schützen, dass sie für ihn völlig unzugänglich sind. Andernfalls ist eine planetarische Katastrophe unvermeidlich.

Sergey Alekseenko

Bauteilnehmer

Kernkraftwerk Semipolatinsk