Dispositivo bomba de hidrogênio. Testando uma bomba de hidrogênio, ela também é "mãe de Kuzkina"

Durante a construção do local para Teste nuclear Em 12 de agosto de 1953, no local de testes nucleares de Semipalatinsk, tive que sobreviver à explosão da primeira bomba de hidrogênio do globo com capacidade de 400 quilotons, a explosão ocorreu repentinamente. O chão tremeu abaixo de nós como água. A onda da superfície da Terra passou e nos elevou a uma altura de mais de um metro. E estávamos a uma distância de cerca de 30 quilômetros do epicentro da explosão. Uma enxurrada de ondas de ar nos jogou no chão. Eu rolei por vários metros, como fichas. Houve um rugido selvagem. Um relâmpago brilhou cegamente. Eles instilaram terror animal.

Quando nós, os observadores deste pesadelo, nos levantamos, um cogumelo nuclear pairava sobre nós. Calor emanava dele e crepitações foram ouvidas. Como se estivesse enfeitiçado, olhei para a perna de um cogumelo gigante. De repente, um avião voou até ele e começou a fazer curvas monstruosas. Achei que fosse um piloto heróico coletando amostras de ar radioativo. Então o avião mergulhou no caule do cogumelo e desapareceu... Foi incrível e assustador.

Realmente havia aviões, tanques e outros equipamentos no campo de treinamento. Mas investigações posteriores mostraram que nem uma única aeronave coletou amostras de ar da nuvem de cogumelo. Foi uma alucinação? O mistério foi resolvido mais tarde. Percebi que era um efeito chaminé de proporções gigantescas. Não havia aviões ou tanques no campo após a explosão. Mas os especialistas acreditavam que eles evaporaram com a alta temperatura. Eu acredito que eles foram simplesmente atraídos para o cogumelo de fogo. Minhas observações e impressões foram confirmadas por outras evidências.

Em 22 de novembro de 1955, uma explosão ainda mais poderosa foi feita. A carga da bomba de hidrogênio era de 600 quilotons. Preparamos um local para esta nova explosão a 2,5 quilômetros do epicentro da explosão nuclear anterior. A crosta radioativa derretida da terra foi imediatamente enterrada em trincheiras cavadas por tratores; eles estavam preparando um novo lote de equipamentos que deveriam queimar na chama de uma bomba de hidrogênio. O chefe da construção do local de teste de Semipalatinsk foi R. E. Ruzanov. Ele deixou uma descrição expressiva desta segunda explosão.

Moradores do "Bereg" (campus residencial de testadores), agora a cidade de Kurchatov, foram levantados às 5 horas da manhã. Estava frio -15°C. Todos foram levados ao estádio. As janelas e portas das casas foram deixadas abertas.

Na hora marcada, um avião gigante apareceu, acompanhado de caças.

A eclosão da explosão surgiu inesperada e assustadoramente. Ela era mais brilhante que o sol. O sol sumiu. Ele desapareceu. As nuvens se foram. O céu ficou preto e azul. Houve um golpe de força terrível. Ele chegou ao estádio com os testadores. O estádio estava a 60 quilômetros do epicentro. Apesar disso, a onda de ar derrubou as pessoas no chão e as jogou dezenas de metros em direção às arquibancadas. Milhares de pessoas foram derrubadas. Houve um grito selvagem dessas multidões. Mulheres e crianças gritavam. O estádio inteiro estava cheio de gemidos de ferimentos e dores que instantaneamente assustaram as pessoas. O estádio com testadores e moradores da cidade se afogou na poeira. A cidade também era invisível da poeira. O horizonte, onde ficava o aterro, fervia em porretes de chamas. A perna do cogumelo atômico também parecia estar fervendo. Ela estava se movendo. Parecia que uma nuvem fervente estava prestes a se aproximar do estádio e nos cobrir a todos. Foi visto claramente como tanques, aeronaves, partes de estruturas destruídas especialmente construídas no campo do campo de treinamento começaram a ser arrastadas para a nuvem do solo e desaparecer nela. O pensamento perfurou minha cabeça: também seremos atraídos para esta nuvem! Todos foram tomados de dormência e horror.

De repente, o caule do fungo nuclear se soltou da nuvem fervente acima. A nuvem subiu mais alto e a perna pousou no chão. Só então as pessoas caíram em si. Todos correram para as casas. Não havia janelas e portas, telhados, pertences neles. Tudo estava espalhado. Os feridos durante os testes foram recolhidos às pressas e enviados para o hospital ...

Uma semana depois, oficiais que chegaram do local de testes de Semipalatinsk sussurraram sobre esse espetáculo monstruoso. Sobre o sofrimento que as pessoas suportaram. Sobre tanques voando no ar. Comparando essas histórias com minhas observações, percebi que estava presenciando um fenômeno que pode ser chamado de efeito chaminé. Apenas em uma escala gigantesca.

Enormes massas térmicas durante a explosão de hidrogênio se separaram da superfície da Terra e se moveram em direção ao centro do fungo. Este efeito surgiu devido às temperaturas monstruosas que uma explosão nuclear deu. No estágio inicial da explosão, a temperatura era de 30.000 graus Celsius, no caule de um cogumelo nuclear, pelo menos, 8.000. Uma enorme e monstruosa força de sucção surgiu, atraindo para o epicentro da explosão quaisquer objetos que estivessem no local. Portanto, o avião que observei durante a primeira explosão nuclear não era uma alucinação. Ele foi simplesmente puxado para a perna do cogumelo e fez curvas incríveis lá ...

O processo que observei na explosão da bomba de hidrogênio é muito perigoso. Não só pela sua alta temperatura, mas também pelo efeito da absorção de massas gigantescas, que entendi, seja a concha de ar ou de água da Terra.

Meu cálculo em 1962 mostrou que se um fungo nuclear penetrasse na atmosfera a uma grande altura, poderia causar uma catástrofe planetária. Quando o cogumelo atingir uma altura de 30 quilômetros, começará o processo de sucção das massas de água-ar da Terra para o espaço. O vácuo começará a funcionar como uma bomba. A terra perderá suas conchas de ar e água junto com a biosfera. A humanidade perecerá.

Calculei que para esse processo apocalíptico bastaria uma bomba atômica de apenas 2 mil quilotons, ou seja, apenas três vezes a potência da segunda explosão de hidrogênio. Este é o cenário mais simples feito pelo homem para a morte da humanidade.

Houve uma época em que fui proibido de falar sobre isso. Hoje considero meu dever falar direta e abertamente sobre a ameaça à humanidade.

A Terra acumulou enormes estoques de armas nucleares. Os reatores estão funcionando Central nuclear em todo o mundo. Eles podem se tornar presas de terroristas. A explosão desses objetos pode atingir capacidades superiores a 2.000 quilotons. Potencialmente, o cenário da morte da civilização já está preparado.

O que se segue daqui? É necessário proteger as instalações nucleares de um possível terrorismo com tanto cuidado que elas sejam completamente inacessíveis para ele. Caso contrário, uma catástrofe planetária é inevitável.

Sergey Alekseenko

participante da construção

Nuclear de Semipolatinsk

A bomba de hidrogênio ou termonuclear tornou-se a pedra angular da corrida armamentista entre os EUA e a URSS. As duas superpotências discutem há vários anos sobre quem será o primeiro dono de um novo tipo de arma destrutiva.

projeto de armas termonucleares

No inicio guerra Fria o teste da bomba de hidrogênio foi o argumento mais importante para a liderança da URSS na luta contra os Estados Unidos. Moscou 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 hidrogênio começou não graças a um financiamento generoso, mas por causa de relatórios de agentes secretos nos Estados Unidos. Em 1945, o Kremlin soube que os Estados Unidos estavam se preparando para criar uma nova arma. Era uma super-bomba, cujo projeto se chamava Super.

A fonte de informações valiosas foi Klaus Fuchs, funcionário do Laboratório Nacional de Los Alamos, nos EUA. Ele deu à União Soviética informações específicas sobre os desenvolvimentos secretos americanos da superbomba. Em 1950, o projeto Super foi jogado no lixo, pois ficou claro para os cientistas ocidentais que esse esquema para uma nova arma não poderia ser implementado. O chefe deste programa foi Edward Teller.

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

Em 17 de dezembro de 1945, em uma reunião de um comitê especial estabelecido sob o Conselho de Comissários do Povo da URSS, os físicos nucleares Yakov Zel'dovich, Isaak Pomeranchuk e Julius Khartion fizeram um relatório "Usando a energia nuclear dos elementos leves". Este artigo considerou a possibilidade de usar uma bomba de deutério. Este discurso foi o início do programa nuclear soviético.

Em 1946, estudos teóricos da talha foram realizados 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, Lavrenty Beria instruiu Kurchatov e Khariton a analisar materiais sobre o sistema von Neumann, que foram entregues à União Soviética graças a agentes secretos no oeste. Os dados desses documentos deram um impulso adicional à pesquisa, graças à qual nasceu o projeto RDS-6.

Evie Mike e Castelo Bravo

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

O teste da primeira bomba de hidrogênio foi realizado por cientistas soviéticos. Depois que os Estados Unidos souberam do uso bem-sucedido dos RDS-6, ficou claro que era necessário fechar a lacuna com os russos na corrida armamentista o mais rápido possível. O teste americano passou em 1 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 aquelas poucas pessoas que viviam em ilhas próximas foram despejadas na véspera do experimento).

A explosão mais devastadora da bomba de hidrogênio americana 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 do Oceano Pacífico), o que levou a um escândalo e a uma revisão do programa nuclear.

Desenvolvimento de RDS-6s

O projeto da primeira garrafa térmica soviética bomba nuclear foi nomeado RDS-6s. O plano foi escrito pelo notável físico Andrei Sakharov. Em 1950, o Conselho de Ministros da URSS decidiu concentrar o trabalho na criação de novas armas no KB-11. De acordo com esta decisão, um grupo de cientistas liderados por Igor Tamm foi 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 dispositivos de medição, filmagem e gravação foram instalados lá. Além disso, em nome dos cientistas, quase dois mil indicadores apareceram lá. 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. Dispositivos 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 Estados Unidos, desenvolveu o protótipo RDS-6s. Chamava-se Despertador. Inicialmente, o projeto deste dispositivo foi proposto como uma alternativa ao Super. Em abril de 1947, toda uma série de experimentos começou no laboratório de Los Alamos para investigar a natureza dos princípios termonucleares.

Do Despertador, os cientistas esperavam a maior liberação de energia. No outono, Teller decidiu usar deutereto de lítio como combustível para o dispositivo. Os pesquisadores ainda não haviam usado essa substância, mas esperavam que ela aumentasse a eficiência. Curiosamente, Teller já observou em seus memorandos a dependência do programa nuclear em desenvolvimento adicional computadores. Esta técnica era necessária pelos cientistas para cálculos mais precisos e complexos.

Alarm Clock e RDS-6s tinham muito em comum, mas diferiam em muitos aspectos. A versão americana não era tão prática quanto a soviética devido ao seu tamanho. Tamanhos grandes ele herdou do projeto Super. No final, os americanos tiveram que abandonar esse desenvolvimento. Pesquisa mais recente aprovado 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, que cegava até 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 foram capazes de alcançar um importante avanço tecnológico. Pela primeira vez, o hidreto de lítio foi usado como combustível. Em um raio de 4 quilômetros do epicentro da explosão, a onda destruiu todos os prédios.

Testes subsequentes da bomba de hidrogênio na URSS foram baseados na experiência adquirida com os RDS-6. Esta arma devastadora não era apenas a mais poderosa. Uma vantagem importante da bomba era sua compacidade. O projétil foi colocado no bombardeiro Tu-16. O sucesso permitiu que os cientistas soviéticos ficassem à frente dos americanos. Nos EUA, naquela época, havia um dispositivo termonuclear, do tamanho de uma casa. Não era transportável.

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

O físico Andrei Sakharov fez a maior contribuição para a criação dos RDS-6. bomba H foi sua ideia - foi ele quem propôs as soluções técnicas revolucionárias que tornaram possível concluir com sucesso os testes no local de testes de Semipalatinsk. O jovem Sakharov tornou-se imediatamente um acadêmico da Academia de Ciências da URSS, um Herói do Trabalho Socialista e laureado com o Prêmio Stalin. 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, outro teste da bomba de hidrogênio ocorreu na URSS. Desta vez foi de dois estágios e correspondeu ao esquema Teller-Ulam. A bomba RDS-37 estava prestes a ser lançada de uma aeronave. No entanto, quando ele decolou, ficou claro que os testes teriam que ser realizados em caso de emergência. Ao contrário das previsões dos meteorologistas, o tempo deteriorou-se visivelmente, devido a que nuvens densas cobriram o local do teste.

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

Zel'dovich e Sakharov receberam a palavra decisiva. Uma bomba de hidrogênio que não explodiu em um local de teste teria levado ao desastre. Os cientistas compreenderam todo o grau de risco e sua própria responsabilidade e, no entanto, deram uma confirmação por escrito de que o pouso da aeronave seria seguro. Finalmente, o comandante da tripulação do Tu-16, Fyodor Golovashko, recebeu o comando para desembarcar. A aterrissagem foi muito tranquila. Os pilotos mostraram todas as suas habilidades e não entraram em pânico em uma situação crítica. A manobra foi perfeita. O Posto de Comando Central soltou um suspiro de alívio.

O criador da bomba de hidrogênio Sakharov e sua equipe adiaram os testes. A segunda tentativa foi 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 estava caindo, o avião conseguiu se retirar 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. Da onda de choque a uma distância de 200 quilômetros, o vidro foi derrubado, o que fez com que várias pessoas sofressem. Uma menina que morava em uma aldeia vizinha também morreu, em que o teto desabou. Outra vítima era um soldado que estava em uma área de espera especial. O soldado adormeceu no abrigo e morreu sufocado antes que seus companheiros pudessem tirá-lo.

Desenvolvimento da "bomba czar"

Em 1954, os melhores físicos nucleares do país, sob a liderança, iniciaram o desenvolvimento da bomba termonuclear mais poderosa da história da humanidade. Também participaram do projeto Andrey Sakharov, Viktor Adamsky, Yuri Babaev, Yuri Smirnov, Yuri Trutnev, etc. 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 de famoso ditado Khrushchev sobre a "mãe de Kuzka" na ONU. Oficialmente, o projeto foi chamado de AN602.

Ao longo dos sete anos de desenvolvimento, a bomba passou por várias reencarnações. No início, os cientistas planejavam usar componentes de urânio e a reação Jekyll-Hyde, mas depois essa ideia teve que ser abandonada devido ao perigo de contaminação radioativa.

Julgamento na Nova Terra

Por algum tempo, o projeto Tsar Bomba foi congelado, pois Khrushchev estava indo para os Estados Unidos, e houve uma pequena pausa na Guerra Fria. Em 1961, o conflito entre os países reacendeu-se e em Moscovo voltaram a lembrar-se das armas termonucleares. Khrushchev anunciou os próximos testes em outubro de 1961 durante o XXII Congresso do PCUS.

No dia 30, um Tu-95V com uma bomba a bordo decolou de Olenya e seguiu para Terra nova. O avião atingiu o alvo por duas horas. Outra bomba de hidrogênio soviética foi lançada a uma altitude de 10,5 mil metros acima do local de teste nuclear Dry Nose. O projétil explodiu ainda no ar. Apareceu uma bola de fogo, que atingiu um diâmetro de três quilômetros e quase tocou o chão. Segundo os cientistas, a onda sísmica da explosão cruzou o planeta três vezes. O golpe foi sentido a mil quilômetros de distância, e todos os seres vivos a uma distância de cem quilômetros poderiam receber 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 do experimento. Em Moscou, eles conseguiram o que tanto queriam da próxima bomba de hidrogênio. O teste mostrou que a URSS tem armas muito mais poderosas que os Estados Unidos. No futuro, o recorde devastador da Tsar Bomba nunca foi quebrado. A explosão mais poderosa da bomba de hidrogênio foi um marco na história da ciência e da Guerra Fria.

Armas termonucleares de outros países

O desenvolvimento britânico da bomba de hidrogênio começou em 1954. O líder do projeto foi William Penney, que já havia sido membro do Projeto Manhattan nos Estados Unidos. Os britânicos tinham migalhas de informações sobre a estrutura armas termonucleares. Aliados americanos não compartilharam essa informação. Washington citou a Lei de Energia Atômica de 1946. A única exceção para os britânicos foi a permissão para observar os testes. Além disso, eles usaram aeronaves para coletar amostras deixadas após as explosões de projéteis americanos.

A princípio, em Londres, eles decidiram se limitar à criação de uma bomba atômica muito poderosa. Assim começou o teste do Orange Herald. Durante eles, foi lançada a bomba não termonuclear mais poderosa da história da humanidade. Sua desvantagem era o custo excessivo. Em 8 de novembro de 1957, uma bomba de hidrogênio foi testada. A história da criação do dispositivo britânico de dois estágios é um exemplo de progresso bem-sucedido nas condições de ficar para trás duas superpotências discutindo entre si.

Na China, a bomba de hidrogênio apareceu em 1967, na França - em 1968. Assim, há cinco estados no clube de países que possuem armas termonucleares hoje. Restos controversos sobre a bomba de hidrogênio em Coréia do Norte. O chefe da RPDC afirmou que seus cientistas foram capazes de desenvolver tal projétil. Durante os testes, os sismólogos países diferentes atividade sísmica registrada causada por uma explosão nuclear. Mas ainda não há informações específicas sobre a bomba de hidrogênio na RPDC.

As ambições geopolíticas das grandes potências sempre levam a uma corrida armamentista. O desenvolvimento de novas tecnologias militares deu a um país ou outro uma vantagem sobre outros. Assim, aos trancos e barrancos, a humanidade se aproximou do surgimento de uma arma terrível - bomba nuclear. De que data foi o relatório da era atômica, quantos países do nosso planeta têm potencial nuclear e qual é a diferença fundamental entre uma bomba de hidrogênio e uma bomba atômica? Você pode encontrar respostas 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 uma 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. Considere a classificação de ogivas nucleares em serviço com alguns países:

  • Bomba nuclear (atômica). No processo de uma reação nuclear e a fissão de plutônio e 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 excede a energia atômica em várias vezes.

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

Enquanto os cientistas se perguntavam como usar a energia nuclear obtida no processo de fusão termonuclear do hidrogênio para fins pacíficos, os militares já realizaram mais de uma dezena de testes. Aconteceu que Carregar vários megatons de uma bomba de hidrogênio é milhares de vezes mais poderosa que uma bomba atômica. É até difícil imaginar o que teria acontecido com Hiroshima (e mesmo com o próprio Japão) se houvesse hidrogênio na bomba de 20 quilotons lançada contra ela.

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

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

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

  • Bola fogo: cerca de 300 metros de diâmetro.
  • cogumelo nuclear: altura 12 km, raio da tampa - cerca de 5 km.
  • Energia: a temperatura no centro da explosão atingiu 3000C°.

Agora em serviço com potências nucleares estão as bombas de hidrogênio. Além do fato de estarem à frente de seus " irmãozinhos", eles são muito mais baratos de fabricar.

Como funciona a bomba de hidrogênio

Vamos levá-lo passo a passo as etapas envolvidas na detonação de bombas de hidrogênio:

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

Como funciona a bomba atômica

  1. detonação de carga. O invólucro da bomba contém vários isótopos (urânio, plutônio, etc.), que decaem no campo de detonação e capturam nêutrons.
  2. Processo de avalanche. A destruição de um átomo inicia o decaimento de vários outros átomos. Há um processo em cadeia que leva à destruição um grande número 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 o que ocorre uma explosão.

O perigo da guerra nuclear

Em meados do século passado, o perigo de uma guerra nuclear era improvável. Dois países, a URSS e os EUA, tinham armas atômicas em seu arsenal. Os líderes das duas superpotências estavam bem cientes do perigo de usar armas de destruição em massa, e a corrida armamentista provavelmente foi conduzida como um confronto "competitivo".

Claro que houve momentos tensos em relação aos poderes, mas o bom senso sempre prevaleceu sobre a ambição.

A situação mudou no final do século XX. "Batão nuclear" apreendido não só os países desenvolvidos Europa Ocidental mas também da Ásia.

Mas, como você provavelmente sabe, clube nuclear» é composto por 10 países. Extraoficialmente, acredita-se que Israel tenha ogivas nucleares e possivelmente o Irã. Embora este último, após a imposição de sanções econômicas, tenha abandonado o desenvolvimento do programa nuclear.

Após o aparecimento da primeira bomba atômica, os cientistas da URSS e dos EUA começaram a pensar em uma arma que não carregasse tanta destruição e contaminação de territórios inimigos, mas atuasse propositalmente no corpo humano. A ideia surgiu cerca de construindo uma bomba de nêutrons.

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

A bomba de nêutrons explode a uma distância de 200 metros do nível do solo e é especialmente eficaz em um ataque de tanque inimigo. armaduras equipamento militar 250 mm de espessura, capaz de reduzir às vezes os efeitos de uma bomba nuclear, mas impotente diante da radiação gama de uma bomba de nêutrons. Considere os efeitos de um projétil de nêutrons com capacidade de até 1 quiloton em uma tripulação de 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 do que uma bomba atômica.

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

Os líderes dos países nucleares devem se lembrar disso e usar a ameaça "nuclear" apenas como dissuasão, e não como arma ofensiva.

Vídeo sobre as diferenças entre a bomba atômica e a de hidrogênio

Este vídeo descreverá detalhadamente e passo a passo o princípio da bomba atômica, bem como as principais diferenças da bomba de hidrogênio:

Em 12 de agosto de 1953, a primeira bomba de hidrogênio soviética foi testada no local de testes de Semipalatinsk.

E em 16 de janeiro de 1963, no auge da Guerra Fria, Nikita Khrushchev disse ao mundo que União Soviética tem em seu arsenal uma nova arma de destruição em massa. Um ano e meio antes, a explosão mais poderosa de uma bomba de hidrogênio do mundo foi realizada na URSS - uma carga com capacidade de mais de 50 megatons foi explodida em Novaya Zemlya. Em grande medida, esta afirmação líder soviético conscientizou o mundo sobre a ameaça de uma nova escalada da corrida armamentista nuclear: já em 5 de agosto de 1963, um acordo foi assinado em Moscou proibindo testes de armas nucleares na atmosfera, espaço sideral e debaixo d'água.

História da criação

A possibilidade teórica de obtenção de energia por fusão termonuclear já era conhecida antes da Segunda Guerra Mundial, mas foi a guerra e a subsequente corrida armamentista que levantou a questão da criação de um dispositivo técnico para a criação prática dessa reação. Sabe-se que na Alemanha, em 1944, estavam em andamento trabalhos para iniciar a fusão termonuclear comprimindo o combustível nuclear usando cargas de explosivos convencionais - mas não tiveram sucesso, pois não conseguiram obter as temperaturas e pressões necessárias. Os EUA e a URSS desenvolvem armas termonucleares desde a década de 1940, tendo testado os primeiros dispositivos termonucleares quase simultaneamente no início da década de 1950. Em 1952, no Atol Enewetok, os Estados Unidos realizaram uma explosão de uma carga com capacidade de 10,4 megatons (que é 450 vezes o poder da bomba lançada sobre Nagasaki), e em 1953 um dispositivo com capacidade de 400 quilotons foi testado na URSS.

Os designs dos primeiros dispositivos termonucleares eram inadequados para uso em combate real. Por exemplo, um dispositivo testado pelos Estados Unidos em 1952 era uma estrutura acima do solo tão alta quanto um prédio de 2 andares e pesando mais de 80 toneladas. O combustível termonuclear líquido foi armazenado nele com a ajuda de uma enorme unidade de refrigeração. Portanto, no futuro, a produção em série de armas termonucleares foi realizada usando combustível sólido - deutereto de lítio-6. Em 1954, os Estados Unidos testaram um dispositivo baseado nele no Atol de Bikini e, em 1955, uma nova bomba termonuclear soviética foi testada no local de testes de Semipalatinsk. Em 1957, uma bomba de hidrogênio foi testada no Reino Unido. Em outubro de 1961, uma bomba termonuclear com capacidade de 58 megatons foi detonada na URSS em Novaya Zemlya - a bomba mais poderosa já testada pela humanidade, que entrou na história sob o nome de "Tsar Bomba".

O desenvolvimento adicional visava reduzir o tamanho do design das bombas de hidrogênio, a fim de garantir sua entrega ao alvo por mísseis balísticos. Já nos anos 60, a massa dos dispositivos foi reduzida para várias centenas de quilos e, nos anos 70 misseis balísticos poderia transportar mais de 10 ogivas ao mesmo tempo - estes são mísseis com várias ogivas, cada uma das partes pode atingir seu próprio alvo. Até hoje, os Estados Unidos, a Rússia e a Grã-Bretanha têm arsenais termonucleares, testes de cargas termonucleares também foram realizados na China (em 1967) e na França (em 1968).

Como funciona a bomba de hidrogênio

A ação de uma bomba de hidrogênio é baseada no uso da energia liberada durante a reação de fusão termonuclear de núcleos leves. É essa reação que ocorre no interior das estrelas, onde, sob a influência de temperaturas ultra-altas e pressões gigantescas, os núcleos de hidrogênio colidem e se fundem em núcleos de hélio mais pesados. Durante a reação, parte da massa dos núcleos de hidrogênio é convertida em uma grande quantidade de energia - graças a isso, as estrelas liberam uma enorme quantidade de energia constantemente. Os cientistas copiaram essa reação usando isótopos de hidrogênio - deutério e trítio, que deram o nome de "bomba de hidrogênio". Inicialmente, isótopos líquidos de hidrogênio foram usados ​​para produzir cargas, e mais tarde foi usado lítio-6 deutereto, um composto sólido de deutério e um isótopo de lítio.

O deutereto de lítio-6 é o principal componente da bomba de hidrogênio, combustível termonuclear. Já armazena deutério, e o isótopo de lítio serve como matéria-prima para a formação do trítio. Para iniciar uma reação de fusão, é necessário criar altas temperaturas e pressões, bem como isolar o trítio do lítio-6. Estas condições são fornecidas da seguinte forma.

O invólucro do recipiente para combustível termonuclear é feito de urânio-238 e plástico, ao lado do recipiente é colocada uma carga nuclear convencional com capacidade de vários quilotons - é chamado de gatilho ou iniciador de carga de uma bomba de hidrogênio. Durante a explosão da carga inicial de plutônio, sob a influência da poderosa radiação de raios-X, o invólucro do recipiente se transforma em plasma, encolhendo milhares de vezes, o que cria a alta pressão necessária e a enorme temperatura. Ao mesmo tempo, os nêutrons emitidos pelo plutônio interagem com o lítio-6, formando o trítio. Os núcleos de deutério e trítio interagem sob a influência de temperatura e pressão ultra-altas, o que leva a uma explosão termonuclear.

Se você fizer várias camadas de urânio-238 e deutereto de lítio-6, cada uma delas adicionará seu poder à explosão da bomba - ou seja, esse "puff" permite aumentar o poder da explosão quase ilimitadamente. Graças a isso, uma bomba de hidrogênio pode ser feita de quase qualquer potência e será muito mais barata do que uma bomba nuclear convencional da mesma potência.

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

reações termonucleares.

O interior do Sol contém uma quantidade gigantesca de hidrogênio, que está em um estado de compressão superalta a uma temperatura de aprox. 15.000.000 K. A uma temperatura e densidade de plasma tão altas, os núcleos de hidrogênio sofrem colisões constantes entre si, algumas das quais terminam em sua fusão e, finalmente, na formação de núcleos de hélio mais pesados. Tais reações, chamadas de fusão termonuclear, são acompanhadas pela liberação de uma enorme quantidade de energia. De acordo com as leis da física, a liberação de energia durante a fusão termonuclear se deve ao fato de que, quando um núcleo mais pesado é formado, 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 libera energia, graças à qual 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" de hidrogênio - deutério (2 H). O núcleo de deutério consiste em um próton e um nêutron, uma partícula neutra com uma massa próxima à de um próton.

Há um terceiro isótopo de hidrogênio, o trítio, que contém um próton e dois nêutrons em seu núcleo. O trítio é instável e sofre decaimento radioativo espontâneo, transformando-se em um isótopo de hélio. Traços de trítio foram encontrados na atmosfera da Terra, onde é formado como resultado da interação de raios cósmicos com moléculas de gás que compõem o ar. O trítio é obtido artificialmente em Reator nuclear, irradiando o isótopo de lítio-6 com um fluxo 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, cientistas norte-americanos no início da década de 1950 começaram a implementar um projeto para criar uma bomba de hidrogênio (HB). Os primeiros testes de um dispositivo nuclear modelo foram realizados no local de testes de Eniwetok na primavera de 1951; a fusão termonuclear foi apenas parcial. Um sucesso significativo foi alcançado em 1º de novembro de 1951, no teste de um dispositivo nuclear maciço, cujo poder de explosão era de 4 x 8 Mt em equivalente de 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 (cerca de 15 Mt) no Atol de Bikini. Desde então, ambas as potências detonam armas avançadas de megaton.

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 de pesca japonês Lucky Dragon, enquanto outros cobriram a ilha de Rongelap. Como a fusão termonuclear produz hélio estável, a radioatividade na explosão de uma bomba puramente de hidrogênio não deve ser maior do que a de um detonador atômico de uma reação termonuclear. No entanto, no caso em consideração, a precipitação radioativa prevista e real diferiu significativamente em quantidade e composição.

O mecanismo de ação da 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 do iniciador da reação termonuclear (uma pequena bomba atômica) dentro da concha 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 deutério de lítio, um composto de deutério com lítio (é usado um isótopo de lítio com número de massa 6). O lítio-6 é dividido por nêutrons em hélio e trítio. 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 grande quantidade hidrogênio. Com um aumento adicional de temperatura, uma reação entre os núcleos de deutério pode começar, o que é característico de uma bomba puramente de hidrogênio. Todas as reações, é claro, ocorrem tão rapidamente que são percebidas como instantâneas.

Divisão, síntese, divisão (superbomba).

De fato, na bomba, a sequência de processos descritos acima termina no estágio da reação do deutério com o trítio. Além disso, os projetistas de bombas preferiram usar não a fusão de núcleos, mas sua fissão. Como resultado da fusão dos núcleos de deutério e trítio, formam-se hélio e nêutrons rápidos, cuja energia é grande o suficiente para causar fissão dos núcleos de urânio-238 (o principal isótopo de urânio, muito mais barato que o urânio-235 usado no convencional bombas atômicas Oh). Os nêutrons rápidos dividem os átomos do invólucro de urânio da superbomba. A fissão de uma tonelada de urânio cria uma energia equivalente a 18 Mt. A energia não vai apenas para a explosão e a liberação de calor. Cada núcleo de urânio é dividido em dois "fragmentos" altamente radioativos. Os produtos de fissão incluem 36 elementos químicos e quase 200 isótopos radioativos. Tudo isso compõe a precipitação radioativa que acompanha as explosões de superbombas.

Devido ao design exclusivo e ao mecanismo de ação descrito, as armas desse tipo podem ser tão poderosas quanto desejado. É muito mais barato do que bombas atômicas do mesmo poder.

Consequências da explosão.

Onda de choque e efeito térmico.

O impacto direto (primário) de uma explosão de superbomba é triplo. O mais óbvio dos efeitos diretos é uma onda de choque de tremenda intensidade. A força de seu impacto, dependendo do poder da bomba, da altura da explosão acima do solo e da natureza do terreno, diminui com a distância do epicentro da explosão. O efeito térmico de uma explosão é determinado pelos mesmos fatores, mas, além disso, também depende da transparência do ar - o nevoeiro reduz drasticamente a distância em que um flash térmico pode causar queimaduras graves.

De acordo com os cálculos, no caso de uma explosão na atmosfera de uma bomba de 20 megatons, as pessoas permanecerão vivas em 50% dos casos se 1) se refugiarem em um abrigo subterrâneo de concreto armado a uma distância de cerca de 8 km da epicentro da explosão (EW), 2) estão em edifícios urbanos comuns a uma distância de aprox. 15 km do EW, 3) estavam ao ar livre a uma distância de aprox. 20 km de EV. Em condições de pouca visibilidade e a uma distância de pelo menos 25 km, se a atmosfera estiver limpa, para pessoas em áreas abertas, a probabilidade de sobrevivência aumenta rapidamente com a distância do epicentro; a uma distância de 32 km, seu valor calculado é superior a 90%. A área na qual a radiação penetrante que ocorre durante a explosão causa um resultado letal é relativamente pequena, mesmo no caso de uma superbomba de alto rendimento.

Bola fogo.

Dependendo da composição e da massa do material combustível envolvido na bola de fogo, gigantescas tempestades de fogo auto-sustentáveis ​​podem se formar, durando muitas horas. No entanto, a consequência mais perigosa (embora secundária) da explosão é a contaminação radioativa do meio ambiente.

Cair.

Como são formados.

Quando uma bomba explode, a bola de fogo resultante é preenchida com uma enorme quantidade de partículas radioativas. Normalmente, essas partículas são tão pequenas que, uma vez que chegam à atmosfera superior, podem permanecer lá por muito tempo. Mas se a bola de fogo entrar em contato com a superfície da Terra, tudo o que está nela, ela se transforma em poeira e cinzas incandescentes e as atrai para um tornado de fogo. No vórtice de chamas, eles se misturam e se ligam a partículas radioativas. A poeira radioativa, exceto a maior, não se deposita imediatamente. A poeira mais fina é levada pela nuvem de explosão resultante e cai gradualmente à medida que se move a favor do vento. Diretamente no local da explosão, a precipitação radioativa pode ser extremamente intensa - principalmente poeira grossa se depositando no solo. A centenas de quilômetros do local da explosão e a distâncias maiores, pequenas, mas ainda visível aos olhos partículas de cinzas. Muitas vezes eles formam uma cobertura de neve, mortal para qualquer um que esteja por perto. Partículas ainda menores e invisíveis, antes de se depositarem no solo, podem vagar na atmosfera por meses e até anos, circulando Terra. No momento em que caem, sua radioatividade é significativamente enfraquecida. O mais perigoso é a radiação de estrôncio-90 com meia-vida de 28 anos. Sua queda é claramente observada em todo o mundo. Estabelecendo-se na folhagem e na grama, ele entra nas cadeias alimentares, incluindo os humanos. Como consequência disso, quantidades notáveis, embora ainda não perigosas, de estrôncio-90 foram encontradas nos ossos dos habitantes da maioria dos países. O acúmulo de estrôncio-90 nos ossos humanos é muito perigoso a longo prazo, pois leva à formação de tumores ósseos malignos.

Contaminação prolongada da área com precipitação radioativa.

Em caso de hostilidades, o uso de uma bomba de hidrogênio levará à contaminação radioativa imediata do território em um raio de aprox. 100 km do epicentro da explosão. No caso de uma explosão de superbomba, uma área de dezenas de milhares de quilômetros quadrados será contaminada. Uma área tão grande de destruição com uma única bomba faz com que seja um tipo de arma completamente novo. Mesmo que a super bomba não atinja o alvo, ou seja, não atingirá o objeto com efeitos de choque térmico, radiação penetrante e precipitação radioativa que acompanha a explosão tornará o espaço circundante inabitável. Essa precipitação pode continuar por muitos dias, semanas e até meses. Dependendo do seu número, a intensidade da radiação pode atingir níveis mortais. Um número relativamente pequeno de superbombas é suficiente para cobrir completamente país principal uma camada de poeira radioativa mortal para todos os seres vivos. Assim, a criação da superbomba marcou o início de uma era em que se tornou possível tornar continentes inteiros inabitáveis. Ainda mais tarde muito tempo após a exposição direta à precipitação radioativa cessar, o perigo representado pela alta radiotoxicidade de isótopos como o estrôncio-90 permanecerá. Com alimentos cultivados em solos contaminados com este isótopo, a radioatividade entrará no corpo humano.