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As ambições geopolíticas das grandes potências conduzem sempre a uma corrida armamentista. O desenvolvimento de novas tecnologias militares deu a um ou outro país uma vantagem sobre os outros. Assim, aos trancos e barrancos, a humanidade se aproximou do surgimento de armas terríveis - bomba nuclear. A partir de que data começou o relatório da era atômica, quantos países do nosso planeta têm potencial nuclear e qual a diferença fundamental? bomba de hidrogênio da nuclear? Você pode encontrar a resposta para essas e outras perguntas lendo este artigo.

Qual é a diferença entre uma bomba de hidrogênio e uma bomba nuclear?

Qualquer arma nuclear baseado em reação intranuclear, cujo poder é capaz de destruir quase instantaneamente um grande número de unidades vivas, bem como equipamentos e todos os tipos de edifícios e estruturas. Consideremos a classificação das ogivas nucleares em serviço em alguns países:

• Bomba nuclear (atômica). Durante a reação nuclear e a fissão do plutônio e do urânio, a energia é liberada em escala colossal. Normalmente, uma ogiva contém duas cargas de plutônio da mesma massa, que explodem uma da outra.
• Bomba de hidrogênio (termonuclear). A energia é liberada com base na fusão de núcleos de hidrogênio (daí o nome). A intensidade da onda de choque e a quantidade de energia liberada excedem várias vezes a energia atômica.

O que é mais poderoso: uma bomba nuclear ou de hidrogênio?

Enquanto os cientistas se questionavam sobre como utilizar a energia atômica obtida no processo de fusão termonuclear do hidrogênio para fins pacíficos, os militares já haviam realizado mais de uma dezena de testes. Acontece que cobrar em alguns megatons de uma bomba de hidrogênio são milhares de vezes mais poderosos que uma bomba atômica. É até difícil imaginar o que teria acontecido a Hiroshima (e ao próprio Japão) se houvesse hidrogénio na bomba de 20 quilotons lançada sobre ela.

Considere a poderosa força destrutiva que resulta da explosão de uma bomba de hidrogênio de 50 megatons:

• Bola de fogo: diâmetro 4,5 -5 quilômetros de diâmetro.
• onda sonora: A explosão pode ser ouvida a 800 quilômetros de distância.
• Energia: a partir da energia liberada, uma pessoa pode sofrer queimaduras na pele, estando a até 100 quilômetros do epicentro da explosão.
• cogumelo nuclear: a altura é superior a 70 km de altura, o raio da tampa é de cerca de 50 km.

Bombas atômicas com tal poder nunca foram detonadas antes. Existem indicadores da bomba lançada sobre Hiroshima em 1945, mas seu tamanho foi significativamente inferior à descarga de hidrogênio descrita acima:

• Bola de fogo: diâmetro de cerca de 300 metros.
• cogumelo nuclear: altura 12 km, raio do limite - cerca de 5 km.
• Energia: a temperatura no centro da explosão atingiu 3.000°C.

Agora no arsenal das potências nucleares estão nomeadamente bombas de hidrogénio. Além de estarem à frente em suas características de " irmãozinhos", eles são muito mais baratos de produzir.

O princípio de funcionamento de uma bomba de hidrogênio

Vejamos passo a passo, estágios de detonação de bombas de hidrogênio:

1. Detonação de carga. A carga está em um invólucro especial. Após a detonação, os nêutrons são liberados e a alta temperatura necessária para iniciar a fusão nuclear na carga principal é criada.
2. Fissão de lítio. Sob a influência de nêutrons, o lítio se divide em hélio e trítio.
3. Fusão. O trítio e o hélio desencadeiam uma reação termonuclear, como resultado da qual o hidrogênio entra no processo e a temperatura dentro da carga aumenta instantaneamente. Ocorre uma explosão termonuclear.

O princípio de funcionamento de uma bomba atômica

1. Detonação de carga. A bomba contém vários isótopos (urânio, plutônio, etc.), que se decompõem sob o campo de detonação e capturam nêutrons.
2. Processo de avalanche. A destruição de um átomo inicia o decaimento de vários outros átomos. Existe um processo em cadeia que leva à destruição grande quantidade núcleos.
3. Reação nuclear. Em muito pouco tempo, todas as partes da bomba formam um todo e a massa da carga começa a exceder a massa crítica. Uma enorme quantidade de energia é liberada, após a qual ocorre uma explosão.

O perigo da guerra nuclear

Mesmo em meados do século passado, o perigo de uma guerra nuclear era improvável. Dois países tinham armas atômicas em seu arsenal - a URSS e os EUA. Os líderes das duas superpotências estavam bem conscientes do perigo da utilização de armas de destruição maciça, e a corrida armamentista foi provavelmente conduzida como um confronto “competitivo”.

É claro que houve momentos de tensão em relação aos poderes, mas o bom senso sempre prevaleceu sobre as ambições.

A situação mudou no final do século XX. Não só os países desenvolvidos tomaram posse do “bastão nuclear” Europa Ocidental, mas também representantes da Ásia.

Mas, como você provavelmente sabe, " clube nuclear"consiste em 10 países. Extraoficialmente, acredita-se que ogivas nucleares tem Israel e possivelmente o Irã. Embora estes últimos, após a imposição de sanções económicas, tenham abandonado o desenvolvimento do programa nuclear.

Depois do primeiro bomba atômica, cientistas da URSS e dos EUA começaram a pensar em armas que não causassem tamanha destruição e contaminação dos territórios inimigos, mas que atuassem especificamente no corpo humano. A ideia surgiu sobre criação de uma bomba de nêutrons.

O princípio de funcionamento é interação do fluxo de nêutrons com carne viva e equipamento militar . Os isótopos mais radioativos produzidos destroem instantaneamente uma pessoa, e tanques, transportadores e outras armas tornam-se fontes de forte radiação por um curto período de tempo.

Uma bomba de nêutrons explode a uma distância de 200 metros do nível do solo e é especialmente eficaz durante um ataque de tanque inimigo. A blindagem do equipamento militar, com 250 mm de espessura, é capaz de reduzir várias vezes os efeitos de uma bomba nuclear, mas é impotente contra a radiação gama de uma bomba de nêutrons. Vamos considerar os efeitos de um projétil de nêutrons com potência de até 1 quiloton na tripulação de um tanque:

Como você entende, a diferença entre uma bomba de hidrogênio e uma bomba atômica é enorme. A diferença na reação de fissão nuclear entre essas cargas faz com que uma bomba de hidrogênio é centenas de vezes mais destrutiva que uma bomba atômica.

Ao usar uma bomba termonuclear de 1 megaton, tudo num raio de 10 quilômetros será destruído. Não só os edifícios e equipamentos sofrerão, mas também todos os seres vivos.

Os chefes dos países nucleares deveriam lembrar-se disto e usar a ameaça “nuclear” apenas como uma ferramenta de dissuasão e não como uma arma ofensiva.

Vídeo sobre as diferenças entre as bombas atômica e de hidrogênio

Este vídeo descreverá detalhadamente e passo a passo o princípio de funcionamento de uma bomba atômica, bem como as principais diferenças em relação à bomba de hidrogênio:

BOMBA DE HIDROGÊNIO, arma de grande poder destrutivo (da ordem de megatons por Equivalente a TNT), cujo princípio de funcionamento se baseia na reação de fusão termonuclear de núcleos leves. A fonte da energia da explosão são processos semelhantes aos que ocorrem no Sol e em outras estrelas.

Em 1961, ocorreu a explosão mais poderosa de uma bomba de hidrogênio já registrada.

Na manhã do dia 30 de outubro às 11h32. sobre Novaya Zemlya, na área da Baía de Mityushi, a uma altitude de 4.000 m acima da superfície terrestre, uma bomba de hidrogênio com capacidade de 50 milhões de toneladas de TNT explodiu.

União Soviética testou o termostato mais potente da história dispositivo nuclear. Mesmo na versão “meia” (e a potência máxima de tal bomba é de 100 megatons), a energia da explosão foi dez vezes maior do que a potência total de todos os explosivos usados ​​​​por todas as partes beligerantes durante a Segunda Guerra Mundial (incluindo o atômico bombas lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki). A onda de choque da explosão circulou três vezes globo, pela primeira vez - em 36 horas e 27 minutos.

O flash de luz foi tão forte que, apesar da contínua cobertura de nuvens, foi visível até mesmo do posto de comando na vila de Belushya Guba (quase 200 km de distância do epicentro da explosão). A nuvem em forma de cogumelo atingiu uma altura de 67 km. No momento da explosão, enquanto a bomba caía lentamente sobre um enorme pára-quedas de uma altura de 10.500 até o ponto de detonação calculado, o porta-aviões Tu-95 com a tripulação e seu comandante, major Andrei Egorovich Durnovtsev, já estava no zona segura. O comandante estava retornando ao seu campo de aviação como tenente-coronel, Herói da União Soviética. Numa aldeia abandonada - a 400 km do epicentro - as casas de madeira foram destruídas e as de pedra perderam telhados, janelas e portas. A muitas centenas de quilômetros do local de teste, como resultado da explosão, as condições de passagem das ondas de rádio mudaram por quase uma hora e as comunicações de rádio foram interrompidas.

A bomba foi desenvolvida por V.B. Adamsky, Yu.N. Smirnov, A.D. Sakharov, Yu.N. Babaev e Yu.A. Trutnev (pelo qual Sakharov recebeu a terceira medalha de Herói Trabalho Socialista). A massa do “dispositivo” era de 26 toneladas; um bombardeiro estratégico Tu-95 especialmente modificado foi usado para transportá-lo e soltá-lo.

A “superbomba”, como A. Sakharov a chamou, não cabia no compartimento de bombas da aeronave (seu comprimento era de 8 metros e seu diâmetro era de cerca de 2 metros), então a parte não motorizada da fuselagem foi cortada e foram instalados um mecanismo de elevação especial e um dispositivo para prender a bomba; ao mesmo tempo, durante o vôo ainda sobressaía mais da metade. Todo o corpo da aeronave, até mesmo as pás das hélices, foi coberto com uma tinta branca especial que a protegia do flash de luz durante uma explosão. O corpo da aeronave de laboratório que o acompanhava foi coberto com a mesma tinta.

Os resultados da explosão da carga, que recebeu o nome de “Tsar Bomba” no Ocidente, foram impressionantes:

* O “cogumelo” nuclear da explosão atingiu uma altura de 64 km; o diâmetro de sua tampa chegava a 40 quilômetros.

A bola de fogo da explosão atingiu o solo e quase atingiu a altura do lançamento da bomba (ou seja, o raio da bola de fogo da explosão foi de aproximadamente 4,5 quilômetros).

* A radiação causou queimaduras de terceiro grau a uma distância de até cem quilômetros.

* No pico da radiação, a explosão atingiu 1% da energia solar.

* A onda de choque resultante da explosão deu três voltas ao redor do globo.

* A ionização da atmosfera causou interferência de rádio a centenas de quilômetros do local de teste durante uma hora.

* Testemunhas sentiram o impacto e conseguiram descrever a explosão a uma distância de milhares de quilômetros do epicentro. Além disso, a onda de choque manteve, até certo ponto, seu poder destrutivo a uma distância de milhares de quilômetros do epicentro.

* A onda acústica atingiu a Ilha Dixon, onde as janelas das casas foram quebradas pela onda de choque.

O resultado político deste teste foi a demonstração da União Soviética da sua posse de armas ilimitadas de destruição em massa - a megatonelagem máxima de uma bomba testada pelos Estados Unidos naquela altura era quatro vezes inferior à da Tsar Bomba. Na verdade, o aumento da potência de uma bomba de hidrogênio é conseguido simplesmente aumentando a massa do material de trabalho, de modo que, em princípio, não haja fatores que impeçam a criação de uma bomba de hidrogênio de 100 ou 500 megatons. (Na verdade, a Tsar Bomba foi projetada para um equivalente a 100 megatons; a potência de explosão planejada foi cortada pela metade, segundo Khrushchev, “para não quebrar todos os vidros de Moscou”). Com este teste, a União Soviética demonstrou a capacidade de criar uma bomba de hidrogénio de qualquer potência e um meio de entregar a bomba ao ponto de detonação.

Reações termonucleares. O interior do Sol contém uma quantidade gigantesca de hidrogênio, que está em estado de compressão ultra-alta a uma temperatura de aprox. 15.000.000 K. Em temperaturas e densidades plasmáticas tão altas, os núcleos de hidrogênio experimentam colisões constantes entre si, alguns dos quais terminam em sua fusão e, finalmente, na formação de núcleos de hélio mais pesados. Tais reações, chamadas fusão termonuclear, são acompanhadas pela liberação de enormes quantidades de energia. Segundo as leis da física, a liberação de energia durante a fusão termonuclear se deve ao fato de que durante a formação de um núcleo mais pesado, parte da massa dos núcleos leves incluídos em sua composição é convertida em uma quantidade colossal de energia. É por isso que o Sol, tendo uma massa gigantesca, perde aprox. 100 bilhões de toneladas de matéria e liberam energia, graças às quais a vida na Terra se tornou possível.

Isótopos de hidrogênio. O átomo de hidrogênio é o mais simples de todos os átomos existentes. Consiste em um próton, que é seu núcleo, em torno do qual gira um único elétron. Estudos cuidadosos da água (H 2 O) mostraram que ela contém quantidades insignificantes de água “pesada” contendo o “isótopo pesado” do hidrogênio - deutério (2 H). O núcleo de deutério consiste em um próton e um nêutron - uma partícula neutra com massa próxima à de um próton.

Existe um terceiro isótopo de hidrogênio - o trítio, cujo núcleo contém um próton e dois nêutrons. O trítio é instável e sofre decaimento radioativo espontâneo, transformando-se em um isótopo de hélio. Traços de trítio foram encontrados na atmosfera terrestre, onde é formado a partir da interação dos raios cósmicos com as moléculas do gás que constituem o ar. O trítio é produzido artificialmente em um reator nuclear pela irradiação do isótopo lítio-6 com uma corrente de nêutrons.

Desenvolvimento da bomba de hidrogênio. Preliminares análise teórica mostraram que a fusão termonuclear é mais facilmente realizada em uma mistura de deutério e trítio. Tomando isso como base, no início de 1950, cientistas norte-americanos começaram a implementar um projeto para criar uma bomba de hidrogênio (HB). Os primeiros testes de um modelo de dispositivo nuclear foram realizados no local de testes de Enewetak na primavera de 1951; a fusão termonuclear foi apenas parcial. Um sucesso significativo foi alcançado em 1º de novembro de 1951 ao testar um enorme dispositivo nuclear, cujo poder de explosão era de 4? Equivalente a 8 Mt TNT.

A primeira bomba aérea de hidrogênio foi detonada na URSS em 12 de agosto de 1953, e em 1º de março de 1954, os americanos detonaram uma bomba aérea mais poderosa (aproximadamente 15 Mt) no Atol de Bikini. Desde então, ambas as potências realizaram explosões de armas avançadas de megatons.

A explosão no Atol de Bikini foi acompanhada pela liberação de uma grande quantidade de substâncias radioativas. Alguns deles caíram a centenas de quilômetros do local da explosão no navio pesqueiro japonês "Lucky Dragon", enquanto outros cobriram a ilha de Rongelap. Dado que a fusão termonuclear produz hélio estável, a radioactividade da explosão de uma bomba de hidrogénio puro não deveria ser superior à de um detonador atómico de uma reacção termonuclear. No entanto, no caso em consideração, a precipitação radioactiva prevista e real diferiu significativamente em quantidade e composição.

O mecanismo de ação de uma bomba de hidrogênio. A sequência de processos que ocorrem durante a explosão de uma bomba de hidrogênio pode ser representada da seguinte forma. Primeiro, a carga iniciadora da reação termonuclear (uma pequena bomba atômica) localizada dentro do invólucro HB explode, resultando em um flash de nêutrons e criando a alta temperatura necessária para iniciar a fusão termonuclear. Os nêutrons bombardeiam uma inserção feita de deutereto de lítio - um composto de deutério com lítio (é usado um isótopo de lítio com número de massa 6). O lítio-6 é dividido em hélio e trítio sob a influência de nêutrons. Assim, o fusível atômico cria os materiais necessários para a síntese diretamente na própria bomba.

Então começa uma reação termonuclear em uma mistura de deutério e trítio, a temperatura dentro da bomba aumenta rapidamente, envolvendo cada vez mais mais hidrogênio. Com um novo aumento na temperatura, uma reação entre os núcleos de deutério, característica de uma bomba de hidrogênio puro, poderia começar. Todas as reações, é claro, ocorrem tão rapidamente que são percebidas como instantâneas.

Fissão, fusão, fissão (superbomba). Na verdade, em uma bomba, a sequência de processos descritos acima termina na fase de reação do deutério com o trítio. Além disso, os projetistas da bomba optaram por não usar a fusão nuclear, mas sim a fissão nuclear. A fusão dos núcleos de deutério e trítio produz hélio e nêutrons rápidos, cuja energia é alta o suficiente para causar a fissão nuclear do urânio-238 (principal isótopo do urânio, muito mais barato que o urânio-235 usado nas bombas atômicas convencionais). Os nêutrons rápidos dividem os átomos da camada de urânio da superbomba. A fissão de uma tonelada de urânio cria energia equivalente a 18 Mt. A energia não vai apenas para explosão e geração de calor. Cada núcleo de urânio se divide em dois “fragmentos” altamente radioativos. Os produtos de fissão incluem 36 diferentes elementos químicos e quase 200 isótopos radioativos. Tudo isso constitui a precipitação radioativa que acompanha as explosões das superbombas.

Graças ao design único e ao mecanismo de ação descrito, armas deste tipo podem ser tão poderosas quanto desejado. É muito mais barato que bombas atômicas do mesmo poder.

A bomba atômica e a bomba de hidrogênio são armas poderosas que utilizam reações nucleares como fonte de energia explosiva. Os cientistas desenvolveram pela primeira vez a tecnologia de armas nucleares durante a Segunda Guerra Mundial.

Bombas atômicas em guerra real Eles foram usados ​​apenas duas vezes, ambas pelos Estados Unidos contra o Japão no final da Segunda Guerra Mundial. A guerra foi seguida por um período de proliferação nuclear e, durante a Guerra Fria, os Estados Unidos e a União Soviética lutaram pelo domínio na corrida armamentista nuclear global.

O que é uma bomba de hidrogênio, como funciona, o princípio de funcionamento de uma carga termonuclear e quando foram realizados os primeiros testes na URSS estão escritos abaixo.

Como funciona uma bomba atômica?

Depois que os físicos alemães Otto Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassmann descobriram o fenômeno da fissão nuclear em Berlim em 1938, surgiu a possibilidade de criar armas de poder extraordinário.

Quando um átomo de material radioativo se divide em átomos mais leves, ocorre uma liberação repentina e poderosa de energia.

A descoberta da fissão nuclear abriu a possibilidade de utilização da tecnologia nuclear, incluindo armas.

Uma bomba atômica é uma arma que obtém sua energia explosiva apenas de uma reação de fissão.

O princípio de funcionamento de uma bomba de hidrogénio ou carga termonuclear baseia-se numa combinação de fissão nuclear e fusão nuclear.

A fusão nuclear é outro tipo de reação em que átomos mais leves se combinam para liberar energia. Por exemplo, como resultado de uma reação de fusão nuclear, um átomo de hélio é formado a partir de átomos de deutério e trítio, liberando energia.

Projeto Manhattan

Projeto Manhattan - codinome Projeto americano para desenvolver uma bomba atômica prática durante a Segunda Guerra Mundial. O Projeto Manhattan foi iniciado como uma resposta aos esforços de cientistas alemães que trabalhavam em armas utilizando tecnologia nuclear desde a década de 1930.

Em 28 de dezembro de 1942, o presidente Franklin Roosevelt autorizou a criação do Projeto Manhattan para reunir vários cientistas e oficiais militares que trabalhavam na pesquisa nuclear.

Grande parte do trabalho foi realizado em Los Alamos, Novo México, sob a direção do físico teórico J. Robert Oppenheimer.

Em 16 de julho de 1945, em um local remoto desértico perto de Alamogordo, Novo México, a primeira bomba atômica, equivalente em potência a 20 quilotons de TNT, foi testada com sucesso. A explosão da bomba de hidrogênio criou uma enorme nuvem em forma de cogumelo com cerca de 150 metros de altura e inaugurou a era atômica.

A única foto da primeira explosão atômica do mundo, tirada pelo físico americano Jack Aebi

Bebê e homem gordo

Os cientistas de Los Alamos desenvolveram dois tipos diferentes de bombas atômicas em 1945 - uma arma à base de urânio chamada "Baby" e uma arma à base de plutônio chamada "Fat Man".

Embora a guerra na Europa tenha terminado em Abril, combate na região do Pacífico continuaram entre as forças japonesas e norte-americanas.

No final de julho, o presidente Harry Truman apelou à rendição do Japão na Declaração de Potsdam. A declaração prometia “destruição rápida e completa” se o Japão não se rendesse.

Em 6 de agosto de 1945, os Estados Unidos lançaram sua primeira bomba atômica de um bombardeiro B-29 chamado Enola Gay na cidade japonesa de Hiroshima.

A explosão de "Baby" correspondeu a 13 quilotons de TNT, destruiu oito quilômetros quadrados da cidade e matou instantaneamente 80 mil pessoas. Mais tarde, dezenas de milhares de pessoas morreriam devido à exposição à radiação.

Os japoneses continuaram a lutar e os Estados Unidos lançaram uma segunda bomba atômica três dias depois na cidade de Nagasaki. A explosão do Fat Man matou cerca de 40.000 pessoas.

Citando o poder destrutivo da "nova e mais brutal bomba", o imperador japonês Hirohito anunciou a rendição do seu país em 15 de agosto, encerrando a Segunda Guerra Mundial.

Guerra fria

EM anos pós-guerra os Estados Unidos foram o único país com armas nucleares. No início, a URSS não tinha desenvolvimentos científicos e matérias-primas suficientes para criar ogivas nucleares.

Mas, graças aos esforços dos cientistas soviéticos, os dados de inteligência e as fontes regionais de urânio descobertas em Europa Oriental, Em 29 de agosto de 1949, a URSS testou sua primeira bomba nuclear. O dispositivo da bomba de hidrogênio foi desenvolvido pelo Acadêmico Sakharov.

Das armas atómicas às armas termonucleares

Os Estados Unidos responderam em 1950 lançando um programa para desenvolver armas termonucleares mais avançadas. A corrida armamentista da Guerra Fria começou e os testes e pesquisas nucleares tornaram-se alvos em grande escala para vários países, especialmente os Estados Unidos e a União Soviética.

este ano, os Estados Unidos detonaram uma bomba termonuclear com rendimento de 10 megatons de TNT

1955 – A URSS responde com o seu primeiro teste termonuclear – apenas 1,6 megatons. Mas os principais sucessos do complexo militar-industrial soviético estavam por vir. Só em 1958, a URSS testou 36 bombas nucleares de várias classes. Mas nada que a União Soviética tenha experimentado se compara à Bomba do Czar.

Teste e primeira explosão de uma bomba de hidrogênio na URSS

Na manhã de 30 de outubro de 1961, um bombardeiro soviético Tu-95 decolou do campo de aviação Olenya, na Península de Kola, no extremo norte da Rússia.

O avião era uma versão especialmente modificada que entrou em serviço há vários anos – um enorme monstro quadrimotor encarregado de transportar o arsenal nuclear soviético.

Versão modificada do TU-95 "Bear", especialmente preparada para o primeiro teste da Bomba Czar de hidrogênio na URSS

O Tu-95 carregava uma enorme bomba de 58 megatons, um dispositivo grande demais para caber dentro do compartimento de bombas da aeronave, onde essas munições normalmente eram transportadas. A bomba de 8 m de comprimento tinha cerca de 2,6 m de diâmetro e pesava mais de 27 toneladas e ficou na história com o nome Tsar Bomba - “Tsar Bomba”.

A Tsar Bomba não era uma bomba nuclear comum. Foi o resultado de intensos esforços dos cientistas soviéticos para criar as armas nucleares mais poderosas.

Tupolev atingiu o seu ponto-alvo - Novaya Zemlya, um arquipélago escassamente povoado no Mar de Barents, acima das bordas congeladas do norte da URSS.

A Tsar Bomba explodiu às 11h32, horário de Moscou. Os resultados dos testes de uma bomba de hidrogênio na URSS demonstraram toda a gama de fatores prejudiciais desse tipo de arma. Antes de responder à pergunta sobre o que é mais poderoso, uma bomba atômica ou de hidrogênio, você deve saber que a potência desta última é medida em megatons, enquanto para as bombas atômicas é medida em quilotons.

Radiação luminosa

Num piscar de olhos, a bomba criou uma bola de fogo de sete quilômetros de largura. A bola de fogo pulsou com a força de sua própria onda de choque. O flash pôde ser visto a milhares de quilômetros de distância – no Alasca, na Sibéria e no norte da Europa.

Onda de choque

As consequências da explosão da bomba de hidrogênio em Novaya Zemlya foram catastróficas. Na aldeia de Severny, a cerca de 55 km do Marco Zero, todas as casas foram completamente destruídas. Foi relatado que em território soviético, a centenas de quilômetros da zona de explosão, tudo foi danificado - casas foram destruídas, telhados caíram, portas foram danificadas, janelas foram destruídas.

O alcance de uma bomba de hidrogênio é de várias centenas de quilômetros.

Dependendo da potência de carga e fatores prejudiciais.

Os sensores registraram a onda de choque enquanto ela circundava a Terra, não uma, nem duas, mas três vezes. A onda sonora foi registrada perto da Ilha Dikson, a uma distância de cerca de 800 km.

Pulso eletromagnético

As comunicações de rádio em todo o Ártico foram interrompidas por mais de uma hora.

Radiação penetrante

A tripulação recebeu uma certa dose de radiação.

Contaminação radioativa da área

A explosão da Tsar Bomba em Novaya Zemlya revelou-se surpreendentemente “limpa”. Os testadores chegaram ao ponto de explosão duas horas depois. O nível de radiação neste local não representava um grande perigo - não mais do que 1 mR/hora num raio de apenas 2-3 km. As razões foram as características de design da bomba e a explosão a uma distância suficientemente grande da superfície.

Radiação térmica

Apesar de o porta-aviões, revestido com uma tinta especial refletora de luz e calor, ter voado 45 km no momento da explosão da bomba, ele retornou à base com danos térmicos significativos na pele. Numa pessoa desprotegida, a radiação causaria queimaduras de terceiro grau a uma distância de até 100 km.

	O cogumelo após a explosão é visível a uma distância de 160 km, o diâmetro da nuvem no momento da fotografia é de 56 km
	Flash da explosão da Tsar Bomba, com cerca de 8 km de diâmetro

O princípio de funcionamento de uma bomba de hidrogênio

Dispositivo de bomba de hidrogênio.

O estágio primário atua como um gatilho. A reação de fissão do plutônio no gatilho inicia uma reação de fusão termonuclear no estágio secundário, na qual a temperatura dentro da bomba atinge instantaneamente 300 milhões de °C. Ocorre uma explosão termonuclear. O primeiro teste de uma bomba de hidrogénio chocou a comunidade mundial com o seu poder destrutivo.

Vídeo de uma explosão em um local de testes nucleares

Como os físicos soviéticos fizeram a bomba de hidrogênio, quais prós e contras essa terrível arma carregava, leia na seção “História da Ciência”.

Após a Segunda Guerra Mundial, ainda era impossível falar sobre o verdadeiro início da paz - duas grandes potências mundiais entraram numa corrida armamentista. Uma das facetas deste conflito foi o confronto entre a URSS e os EUA na criação de armas nucleares. Em 1945, os Estados Unidos, os primeiros a entrar secretamente na corrida, lançaram bombas nucleares sobre o tristemente cidades famosas Hiroxima e Nagasaki. A União Soviética também trabalhou na criação de armas nucleares e, em 1949, testou a primeira bomba atômica, cuja substância funcional era o plutônio. Mesmo durante o seu desenvolvimento, a inteligência soviética descobriu que os Estados Unidos tinham passado a desenvolver uma bomba mais poderosa. Isto levou a URSS a começar a produzir armas termonucleares.

Os oficiais de inteligência não conseguiram descobrir quais resultados os americanos alcançaram e as tentativas dos cientistas nucleares soviéticos não tiveram sucesso. Portanto, decidiu-se criar uma bomba cuja explosão ocorreria pela síntese de núcleos leves, e não pela fissão de núcleos pesados, como na bomba atômica. Na primavera de 1950, começaram os trabalhos de criação de uma bomba, que mais tarde recebeu o nome de RDS-6s. Entre seus desenvolvedores estava o futuro laureado Prêmio Nobel mundo Andrei Sakharov, que propôs a ideia de design de carga em 1948, mas depois se opôs testes nucleares.

Andrey Sakharov

Vladimir Fedorenko/Wikimedia Commons

Sakharov propôs cobrir o núcleo de plutónio com várias camadas de luz e elementos pesados, nomeadamente urânio e deutério - um isótopo de hidrogénio. Posteriormente, porém, foi proposta a substituição do deutério pelo deutereto de lítio - isso simplificou significativamente o projeto da carga e sua operação. Uma vantagem adicional foi que o lítio, após bombardeio com nêutrons, produz outro isótopo de hidrogênio - o trítio. Quando o trítio reage com o deutério, libera muito mais energia. Além disso, o lítio também desacelera melhor os nêutrons. Esta estrutura da bomba deu-lhe o apelido de “Sloika”.

Um certo desafio foi que a espessura de cada camada e sua quantidade final também foram muito importantes para o sucesso do teste. Pelos cálculos, de 15% a 20% da energia liberada durante a explosão veio de reações termonucleares e outros 75-80% da fissão dos núcleos de urânio-235, urânio-238 e plutônio-239. Também foi assumido que a potência de carga seria de 200 a 400 quilotons; o resultado prático estava no limite superior das previsões;

No Dia X, 12 de agosto de 1953, a primeira bomba de hidrogênio soviética foi testada em ação. O local de testes de Semipalatinsk onde ocorreu a explosão estava localizado na região leste do Cazaquistão. O teste dos RDS-6 foi precedido por uma tentativa em 1949 (naquela época foi realizada no local do teste uma explosão terrestre de uma bomba com capacidade de 22,4 quilotons). Apesar da localização isolada do local de testes, a população da região experimentou em primeira mão a beleza dos testes nucleares. Pessoas que viveram relativamente perto do local de teste durante décadas, até ao encerramento do local de teste em 1991, foram expostas à radiação, e áreas a muitos quilómetros do local de teste foram contaminadas com produtos de decomposição nuclear.

A primeira bomba de hidrogênio soviética RDS-6s

Wikimedia Commons

Uma semana antes do teste do RDS-6, segundo testemunhas oculares, os militares deram dinheiro e comida às famílias que moravam próximas ao local do teste, mas não houve evacuação ou informações sobre os próximos acontecimentos. O solo radioativo foi removido do próprio local de teste e as estruturas próximas e postos de observação foram restaurados. Decidiu-se detonar a bomba de hidrogênio na superfície da Terra, apesar de a configuração permitir seu lançamento de um avião.

Os testes anteriores de cargas atómicas foram surpreendentemente diferentes daquilo que os cientistas nucleares registaram após o teste de sopro de Sakharov. A produção de energia da bomba, que os críticos chamam não de bomba termonuclear, mas de bomba atômica termonuclear reforçada, foi 20 vezes maior do que a das cargas anteriores. Isso foi perceptível a olho nu em óculos de sol: apenas poeira permaneceu dos edifícios sobreviventes e restaurados após o teste da bomba de hidrogênio.

A bomba de hidrogénio ou termonuclear tornou-se a pedra angular da corrida armamentista entre os EUA e a URSS. As duas superpotências discutiram durante vários anos sobre quem se tornaria o primeiro proprietário de um novo tipo de arma destrutiva.

Projeto de arma termonuclear

No início da Guerra Fria, testar uma bomba de hidrogênio era o argumento mais importante para a liderança da URSS na luta contra os Estados Unidos. Moscovo queria alcançar a paridade nuclear com Washington e investiu enormes quantias de dinheiro na corrida armamentista. No entanto, o trabalho na criação de uma bomba de hidrogénio começou não graças a um financiamento generoso, mas por causa de relatórios de agentes secretos na América. Em 1945, o Kremlin soube que os Estados Unidos se preparavam para criar uma nova arma. Foi uma superbomba, cujo projeto se chamava Super.

A fonte de informações valiosas foi Klaus Fuchs, funcionário do Laboratório Nacional de Los Alamos, nos EUA. Ele forneceu à União Soviética informações específicas sobre o desenvolvimento secreto americano de uma superbomba. Em 1950, o projeto Super foi jogado no lixo, pois ficou claro para os cientistas ocidentais que tal novo esquema de armas não poderia ser implementado. O diretor deste programa foi Edward Teller.

Em 1946, Klaus Fuchs e John desenvolveram as ideias para o projeto Super e patentearam sistema próprio. O princípio da implosão radioativa era fundamentalmente novo nele. Na URSS, esse esquema começou a ser considerado um pouco mais tarde - em 1948. Em geral, podemos dizer que no estágio inicial foi totalmente baseado em informações americanas recebidas pela inteligência. Mas, ao continuar a pesquisa baseada nesses materiais, os cientistas soviéticos estavam visivelmente à frente de seus colegas ocidentais, o que permitiu à URSS obter primeiro e depois a mais poderosa bomba termonuclear.

Em 17 de dezembro de 1945, em uma reunião de um comitê especial criado no âmbito do Conselho dos Comissários do Povo da URSS, os físicos nucleares Yakov Zeldovich, Isaac Pomeranchuk e Julius Hartion elaboraram um relatório “Uso de energia nuclear de elementos leves”. Este artigo examinou a possibilidade de usar uma bomba de deutério. Este discurso marcou o início do programa nuclear soviético.

Em 1946, foram realizadas pesquisas teóricas no Instituto de Física Química. Os primeiros resultados deste trabalho foram discutidos numa das reuniões do Conselho Científico e Técnico da Primeira Direcção Principal. Dois anos depois, Lavrentiy Beria instruiu Kurchatov e Khariton a analisar materiais sobre o sistema von Neumann, que foram entregues à União Soviética graças a agentes secretos no Ocidente. Os dados destes documentos deram um impulso adicional à investigação que levou ao nascimento do projecto RDS-6.

"Evie Mike" e "Castelo Bravo"

Em 1º de novembro de 1952, os americanos testaram o primeiro dispositivo termonuclear do mundo. Ainda não era uma bomba, mas já era a mais importante. componente. A explosão ocorreu no Atol Enivotek, no Oceano Pacífico. e Stanislav Ulam (cada um deles, na verdade, o criador da bomba de hidrogênio) desenvolveu recentemente um projeto de dois estágios, que os americanos testaram. O aparelho não poderia ser usado como arma, pois era produzido com deutério. Além disso, distinguia-se pelo seu enorme peso e dimensões. Tal projétil simplesmente não poderia ser lançado de um avião.

A primeira bomba de hidrogênio foi testada por cientistas soviéticos. Depois que os Estados Unidos souberam do uso bem-sucedido dos RDS-6, ficou claro que era necessário diminuir a distância com os russos na corrida armamentista o mais rápido possível. O teste americano ocorreu em 1º de março de 1954. O Atol de Bikini, nas Ilhas Marshall, foi escolhido como local de teste. Os arquipélagos do Pacífico não foram escolhidos por acaso. Quase não havia população aqui (e as poucas pessoas que viviam nas ilhas próximas foram despejadas na véspera do experimento).

A explosão mais destrutiva da bomba de hidrogênio dos americanos ficou conhecida como Castle Bravo. A potência de carga acabou sendo 2,5 vezes maior do que o esperado. A explosão levou à contaminação radioativa de uma grande área (muitas ilhas e o Oceano Pacífico), o que levou a um escândalo e à revisão do programa nuclear.

Desenvolvimento de RDS-6s

O projeto da primeira bomba termonuclear soviética foi denominado RDS-6s. O plano foi escrito pelo notável físico Andrei Sakharov. Em 1950, o Conselho de Ministros da URSS decidiu concentrar os trabalhos na criação de novas armas no KB-11. De acordo com esta decisão, um grupo de cientistas liderado por Igor Tamm dirigiu-se ao fechado Arzamas-16.

Especialmente para isso projeto grandioso O local de teste de Semipalatinsk foi preparado. Antes do início do teste da bomba de hidrogênio, vários instrumentos de medição, filmagem e registro foram instalados ali. Além disso, em nome dos cientistas, apareceram quase dois mil indicadores. A área afetada pelo teste da bomba de hidrogênio incluiu 190 estruturas.

O experimento de Semipalatinsk foi único não apenas por causa do novo tipo de arma. Foram utilizadas entradas exclusivas projetadas para amostras químicas e radioativas. Apenas uma poderosa onda de choque poderia abri-los. Instrumentos de gravação e filmagem foram instalados em estruturas fortificadas especialmente preparadas na superfície e em bunkers subterrâneos.

Despertador

Em 1946, Edward Teller, que trabalhava nos EUA, desenvolveu um protótipo dos RDS-6. Chama-se Despertador. O projeto deste aparelho foi originalmente proposto como uma alternativa ao Super. Em abril de 1947, uma série de experimentos começou no laboratório de Los Alamos destinados a estudar a natureza dos princípios termonucleares.

Os cientistas esperavam a maior liberação de energia do Despertador. No outono, Teller decidiu usar deutereto de lítio como combustível para o dispositivo. Os investigadores ainda não tinham utilizado esta substância, mas esperavam que ela melhorasse a eficiência. Curiosamente, Teller já notou nos seus memorandos a dependência do programa nuclear. desenvolvimento adicional computadores. Essa técnica foi necessária para que os cientistas fizessem cálculos mais precisos e complexos.

O Alarm Clock e o RDS-6 tinham muito em comum, mas também diferiam em muitos aspectos. A versão americana não era tão prática quanto a soviética devido ao seu tamanho. Tamanhos grandes herdou do projeto Super. No final, os americanos tiveram que abandonar este desenvolvimento. Últimas pesquisas ocorreu em 1954, após o que ficou claro que o projeto não era lucrativo.

Explosão da primeira bomba termonuclear

Primeiro em história humana O teste da bomba de hidrogênio ocorreu em 12 de agosto de 1953. De manhã, um clarão brilhante apareceu no horizonte, cegando mesmo através dos óculos de proteção. A explosão do RDS-6 acabou sendo 20 vezes mais poderosa que uma bomba atômica. O experimento foi considerado bem-sucedido. Os cientistas conseguiram um importante avanço tecnológico. Pela primeira vez, o hidreto de lítio foi usado como combustível. Num raio de 4 quilômetros do epicentro da explosão, a onda destruiu todos os edifícios.

Os testes subsequentes da bomba de hidrogênio na URSS foram baseados na experiência adquirida com o uso dos RDS-6. Esta arma destrutiva não era apenas a mais poderosa. Uma vantagem importante da bomba foi a sua compactação. O projétil foi colocado em um bombardeiro Tu-16. O sucesso permitiu que os cientistas soviéticos ultrapassassem os americanos. Naquela época, nos Estados Unidos, havia um dispositivo termonuclear do tamanho de uma casa. Não era transportável.

Quando Moscovo anunciou que a bomba de hidrogénio da URSS estava pronta, Washington contestou esta informação. O principal argumento dos americanos foi o fato de que a bomba termonuclear deveria ser fabricada de acordo com o esquema Teller-Ulam. Foi baseado no princípio da implosão de radiação. Este projeto será implementado na URSS dois anos depois, em 1955.

O físico Andrei Sakharov deu a maior contribuição para a criação dos RDS-6. A bomba de hidrogênio foi ideia sua - foi ele quem propôs as soluções técnicas revolucionárias que possibilitaram a conclusão com sucesso dos testes no local de testes de Semipalatinsk. O jovem Sakharov tornou-se imediatamente um académico da Academia de Ciências da URSS, um Herói do Trabalho Socialista e laureado com o Prémio Estaline. Outros cientistas também receberam prêmios e medalhas: Yuli Khariton, Kirill Shchelkin, Yakov Zeldovich, Nikolai Dukhov, etc. Em 1953, um teste de bomba de hidrogênio mostrou que Ciência soviética pode superar o que até recentemente parecia ficção e fantasia. Portanto, imediatamente após a explosão bem-sucedida dos RDS-6, começou o desenvolvimento de projéteis ainda mais poderosos.

RDS-37

Em 20 de novembro de 1955, ocorreram os próximos testes de uma bomba de hidrogênio na URSS. Desta vez foi em dois estágios e correspondeu ao esquema Teller-Ulam. A bomba RDS-37 estava prestes a ser lançada de um avião. Porém, quando decolou, ficou claro que os testes teriam que ser realizados em situação de emergência. Ao contrário dos meteorologistas, o tempo piorou visivelmente, fazendo com que nuvens densas cobrissem o campo de treinamento.

Pela primeira vez, especialistas foram forçados a pousar um avião com uma bomba termonuclear a bordo. Durante algum tempo houve uma discussão no Posto de Comando Central sobre o que fazer a seguir. Foi considerada uma proposta para lançar uma bomba nas montanhas próximas, mas esta opção foi rejeitada por ser muito arriscada. Enquanto isso, o avião continuou a circular perto do local de teste, ficando sem combustível.

Zeldovich e Sakharov receberam a palavra final. Uma bomba de hidrogênio que explodisse fora do local de teste teria levado ao desastre. Os cientistas compreenderam toda a extensão do risco e a sua própria responsabilidade, mas ainda assim deram uma confirmação por escrito de que o avião seria seguro para aterrar. Finalmente, o comandante da tripulação do Tu-16, Fyodor Golovashko, recebeu o comando para pousar. A aterrissagem foi muito tranquila. Os pilotos mostraram todas as suas habilidades e não entraram em pânico numa situação crítica. A manobra foi perfeita. O Posto de Comando Central deu um suspiro de alívio.

O criador da bomba de hidrogénio, Sakharov, e a sua equipa sobreviveram aos testes. A segunda tentativa estava marcada para 22 de novembro. Neste dia tudo correu sem situações de emergência. A bomba foi lançada de uma altura de 12 quilômetros. Enquanto o projétil caía, o avião conseguiu se mover para uma distância segura do epicentro da explosão. Poucos minutos depois, o cogumelo nuclear atingiu uma altura de 14 quilômetros e seu diâmetro era de 30 quilômetros.

A explosão não ocorreu sem incidentes trágicos. A onda de choque quebrou vidros a uma distância de 200 quilômetros, causando vários feridos. Uma menina que morava numa aldeia vizinha também morreu quando o teto desabou sobre ela. Outra vítima foi um soldado que estava em uma área de detenção especial. O soldado adormeceu no abrigo e morreu sufocado antes que seus camaradas pudessem retirá-lo.

Desenvolvimento da Bomba do Czar

Em 1954, os melhores físicos nucleares do país, sob a liderança, começaram a desenvolver a bomba termonuclear mais poderosa da história da humanidade. Andrei Sakharov, Viktor Adamsky, Yuri Babaev, Yuri Smirnov, Yuri Trutnev, etc. também participaram deste projeto. Devido ao seu poder e tamanho, a bomba ficou conhecida como “Tsar Bomba”. Os participantes do projeto lembraram mais tarde que esta frase apareceu depois ditado famoso Khrushchev sobre a “Mãe de Kuzka” na ONU. Oficialmente, o projeto foi denominado AN602.

Ao longo de sete anos de desenvolvimento, a bomba passou por várias reencarnações. A princípio, os cientistas planejaram usar componentes do urânio e da reação de Jekyll-Hyde, mas depois essa ideia teve que ser abandonada devido ao perigo de contaminação radioativa.

Teste em Novaya Zemlya

Por algum tempo, o projeto Tsar Bomba ficou congelado, já que Khrushchev estava indo para os EUA, e em guerra fria houve uma breve pausa. Em 1961, o conflito entre os países reacendeu-se e Moscou voltou a se lembrar das armas termonucleares. Khrushchev anunciou os próximos testes em outubro de 1961, durante o XXII Congresso do PCUS.

No dia 30, um Tu-95B com bomba a bordo decolou de Olenya e rumou para Nova Terra. O avião demorou duas horas para chegar ao seu destino. Outra bomba de hidrogênio soviética foi lançada a uma altitude de 10,5 mil metros acima do local de testes nucleares de Sukhoi Nos. A cápsula explodiu ainda no ar. Surgiu uma bola de fogo que atingiu um diâmetro de três quilômetros e quase tocou o solo. Segundo cálculos dos cientistas, a onda sísmica da explosão atravessou o planeta três vezes. O impacto foi sentido a mil quilômetros de distância, e tudo o que vivia a cem quilômetros de distância poderia sofrer queimaduras de terceiro grau (isso não aconteceu, pois a área era desabitada).

Naquela época, a bomba termonuclear mais poderosa dos EUA era quatro vezes menos poderosa que a Tsar Bomba. A liderança soviética ficou satisfeita com o resultado da experiência. Moscou conseguiu o que queria com a próxima bomba de hidrogênio. O teste demonstrou que a URSS tinha armas muito mais poderosas que os Estados Unidos. Posteriormente, o recorde destrutivo da “Tsar Bomba” nunca foi quebrado. A explosão mais poderosa da bomba de hidrogênio foi um marco importante na história da ciência e da Guerra Fria.

Armas termonucleares de outros países

O desenvolvimento britânico da bomba de hidrogênio começou em 1954. O gerente do projeto foi William Penney, que já havia participado do Projeto Manhattan nos EUA. Os britânicos tinham migalhas de informação sobre a estrutura das armas termonucleares. Os aliados americanos não compartilharam esta informação. Em Washington, referiram-se à lei da energia atómica aprovada em 1946. A única exceção para os britânicos foi a permissão para observar os testes. Eles também usaram aeronaves para coletar amostras deixadas pelas explosões de projéteis americanos.

A princípio, Londres decidiu limitar-se à criação de uma bomba atômica muito poderosa. Assim começaram os testes do Orange Messenger. Durante eles, os mais poderosos dos não- bombas termonucleares na história da humanidade. Sua desvantagem era o custo excessivo. Em 8 de novembro de 1957, foi testada uma bomba de hidrogênio. A história da criação do dispositivo britânico de dois estágios é um exemplo de progresso bem-sucedido nas condições de atraso de duas superpotências que discutiam entre si.

A bomba de hidrogênio apareceu na China em 1967, na França em 1968. Assim, hoje existem cinco estados no clube dos países possuidores de armas termonucleares. Informações sobre a bomba de hidrogênio em Coréia do Norte. O chefe da RPDC afirmou que os seus cientistas conseguiram desenvolver tal projéctil. Durante os testes, sismólogos de diversos países registraram atividade sísmica causada por explosão nuclear. Mas ainda não há informações concretas sobre a bomba de hidrogénio na RPDC.