โครงสร้าง ระเบิดปรมาณูลูกแรกประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้:

1. ประจุนิวเคลียร์
2. ระเบิดแสวงเครื่องและระบบจุดชนวนระเบิดอัตโนมัติพร้อมระบบนิรภัย
3. กรณีขีปนาวุธของระเบิดอากาศซึ่งมีประจุนิวเคลียร์และการระเบิดอัตโนมัติ

เงื่อนไขพื้นฐานที่กำหนดการออกแบบระเบิด RDS-1 นั้นเกี่ยวข้องกับ:

1. ด้วยการตัดสินใจที่จะรักษาแผนภาพแผนผังของระเบิดปรมาณูของอเมริกาที่ทดสอบในปี 2488 ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
2. ด้วยความจำเป็น เพื่อความปลอดภัย การประกอบขั้นสุดท้ายของประจุที่ติดตั้งในตัวขีปนาวุธของระเบิดควรดำเนินการในสภาวะของสถานที่ทดสอบทันทีก่อนที่จะเกิดการระเบิด
3. ด้วยความเป็นไปได้ของการทิ้งระเบิด RDS-1 จากเครื่องบินทิ้งระเบิดหนัก TU-4

ประจุปรมาณูของระเบิด RDS-1 เป็นโครงสร้างหลายชั้นซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงของสารออกฤทธิ์ - พลูโตเนียมไปสู่สถานะวิกฤติยิ่งยวด เนื่องจากการบีบอัดโดยใช้คลื่นการระเบิดทรงกลมที่บรรจบกันในวัตถุระเบิด

ในใจกลางของประจุนิวเคลียร์มีพลูโทเนียมวางอยู่ ซึ่งมีโครงสร้างประกอบด้วยสองส่วนครึ่งซีก มวลของพลูโตเนียมถูกกำหนดขึ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2492 หลังจากเสร็จสิ้นการทดลองเพื่อวัดค่าคงที่ของนิวเคลียร์

ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ไม่เพียง แต่ได้รับจากนักเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักโลหะวิทยาและนักเคมีรังสีด้วย ต้องขอบคุณความพยายามของพวกเขา แม้แต่ชิ้นส่วนพลูโตเนียมชิ้นแรกก็ยังมีสิ่งเจือปนเล็กน้อยและไอโซโทปที่ใช้งานสูง ประเด็นสุดท้ายมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากไอโซโทปอายุสั้นซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของนิวตรอน อาจส่งผลเสียต่อความน่าจะเป็นของการระเบิดก่อนเวลาอันควร

มีการติดตั้งฟิวส์นิวตรอน (NC) ในช่องของแกนพลูโตเนียมในเปลือกผสมของยูเรเนียมธรรมชาติ ระหว่างปี พ.ศ. 2490-2491 มีการพิจารณาข้อเสนอที่แตกต่างกันประมาณ 20 เรื่องเกี่ยวกับหลักการดำเนินงาน การออกแบบ และการปรับปรุงนิวซีแลนด์

หนึ่งในองค์ประกอบที่ซับซ้อนที่สุดของระเบิดปรมาณู RDS-1 ลูกแรกคือประจุระเบิดที่ทำจากโลหะผสมของ TNT และ RDX

ทางเลือกของรัศมีภายนอกของวัตถุระเบิดนั้นถูกกำหนดโดยความต้องการที่จะได้รับการปล่อยพลังงานที่น่าพอใจและในทางกลับกันโดยขนาดภายนอกที่อนุญาตของผลิตภัณฑ์และความสามารถทางเทคโนโลยีของการผลิต

ระเบิดปรมาณูลูกแรกได้รับการพัฒนาโดยสัมพันธ์กับการระงับในเครื่องบิน TU-4 ซึ่งเป็นช่องวางระเบิดซึ่งให้ความเป็นไปได้ในการวางผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 1,500 มม. ตามมิตินี้ ส่วนกลางของลำตัวขีปนาวุธของระเบิด RDS-1 ถูกกำหนด ประจุระเบิดมีโครงสร้างเป็นลูกกลวงและประกอบด้วยสองชั้น

ชั้นในถูกสร้างขึ้นจากฐานครึ่งวงกลมสองอันที่ทำจากโลหะผสมภายในประเทศของ TNT และ RDX

ชั้นนอกของประจุระเบิด RDS-1 ถูกประกอบขึ้นจากองค์ประกอบที่แยกจากกัน ชั้นนี้ออกแบบมาเพื่อสร้างคลื่นการระเบิดที่บรรจบกันเป็นทรงกลมที่ฐานของวัตถุระเบิดและเรียกว่าระบบโฟกัส เป็นหนึ่งในหน่วยการทำงานหลักของประจุซึ่งกำหนดลักษณะการทำงานของมันโดยส่วนใหญ่

จุดประสงค์หลักของระบบระเบิดอัตโนมัติคือการดำเนินการระเบิดนิวเคลียร์ ณ จุดที่กำหนดในวิถีโคจร อุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนหนึ่งของระเบิดถูกวางไว้บนเครื่องบินบรรทุก และชิ้นส่วนแต่ละส่วนของระเบิดถูกวางไว้บนประจุนิวเคลียร์
เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการทำงานของผลิตภัณฑ์องค์ประกอบแต่ละส่วนของการระเบิดอัตโนมัติถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบสองช่องทาง (ซ้ำกัน) ในกรณีที่ระบบฟิวส์ระดับความสูงล้มเหลว อุปกรณ์พิเศษ (เซ็นเซอร์ตรวจจับแรงกระแทก) ได้รับการออกแบบให้ระเบิดเพื่อทำการระเบิดนิวเคลียร์เมื่อระเบิดตกลงพื้น

ในระยะเริ่มต้นของการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์เห็นได้ชัดว่าการศึกษากระบวนการที่เกิดขึ้นในค่าใช้จ่ายควรเป็นไปตามเส้นทางการคำนวณและการทดลองซึ่งทำให้สามารถแก้ไขการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีตามผลการทดลองของการทดลอง ข้อมูลลักษณะก๊าซไดนามิกของประจุนิวเคลียร์

ในแง่มุมทั่วไป การพัฒนาแก๊สไดนามิกของประจุนิวเคลียร์รวมถึงการศึกษาจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าการทดลองและการบันทึกกระบวนการที่รวดเร็ว รวมถึงการแพร่กระจายของการระเบิดและคลื่นกระแทกในตัวกลางที่ต่างกัน

การศึกษาคุณสมบัติของสารในขั้นตอนแก๊สไดนามิกของการทำงานของประจุนิวเคลียร์เมื่อช่วงความดันถึงหลายร้อยล้านชั้นบรรยากาศ จำเป็นต้องมีการพัฒนาวิธีการวิจัยใหม่โดยพื้นฐาน ซึ่งจลนพลศาสตร์นั้นต้องการความแม่นยำสูงถึง หนึ่งในร้อยของไมโครวินาที ข้อกำหนดดังกล่าวนำไปสู่การพัฒนาวิธีการใหม่ในการบันทึกกระบวนการความเร็วสูง ในภาคการวิจัยของ KB-11 มีการวางรากฐานของโฟโตโครโนกราฟีความเร็วสูงภายในประเทศที่มีความเร็วสูงสุด 10 กม./วินาที และความเร็วในการถ่ายภาพประมาณหนึ่งล้านเฟรมต่อวินาที เครื่องบันทึกความเร็วสูงพิเศษที่พัฒนาโดย A.D. Zakharenkov, G.D. Sokolov และ V.K. Bobolev (1948) กลายเป็นต้นแบบของอุปกรณ์ SFR แบบอนุกรมที่พัฒนาขึ้นตามข้อกำหนดทางเทคนิคของ KB-11 ที่สถาบันฟิสิกส์เคมีในปี 1950

โปรดทราบว่าโฟโตโครโนกราฟที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันลมในขณะนั้นให้ความเร็วในการกวาดภาพ 7 กม./วินาที พารามิเตอร์ของอุปกรณ์ซีเรียล SFR (1950) ที่สร้างขึ้นโดยใช้ไดรฟ์จากมอเตอร์ไฟฟ้านั้นเรียบง่ายกว่า - สูงสุด 3.5 กม. / วินาที

E.K.ซาวอยสกี้

สำหรับการยืนยันเชิงทฤษฎีการคำนวณของความสามารถในการให้บริการของผลิตภัณฑ์แรก เป็นสิ่งสำคัญโดยพื้นฐานที่จะต้องทราบพารามิเตอร์ของสถานะของ PW ที่อยู่เบื้องหลังด้านหน้าของคลื่นการระเบิด เช่นเดียวกับไดนามิกของการบีบอัดสมมาตรทรงกลมของส่วนกลางของ ผลิตภัณฑ์ ด้วยเหตุนี้ ในปี พ.ศ. 2491 E.K. Zavoisky ได้เสนอและพัฒนาวิธีการทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับการบันทึกความเร็วมวลของผลิตภัณฑ์การระเบิดที่อยู่ด้านหลังด้านหน้าของคลื่นการระเบิด ทั้งในการระเบิดแบบราบและแบบทรงกลม

การกระจายความเร็วของผลิตภัณฑ์การระเบิดดำเนินการแบบขนานและด้วยวิธีการถ่ายภาพรังสีแบบพัลซิ่งโดย V.A. Tsukerman และเพื่อนร่วมงาน

ในการลงทะเบียนกระบวนการที่รวดเร็ว เครื่องบันทึกหลายช่องสัญญาณ ETAR-1 และ ETAR-2 ที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งพัฒนาโดย E.A. Etingof และ M.S. Tarasov โดยมีความละเอียดของเวลาใกล้เคียงกับนาโนวินาทีถูกสร้างขึ้น ต่อจากนั้น เครื่องบันทึกเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ซีเรียล OK-4 ที่พัฒนาโดย A.I. โซโกลิก (IKhP AN)

การใช้วิธีการใหม่และเครื่องบันทึกใหม่ในการศึกษาของ KB-11 ทำให้สามารถรับข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวกับความสามารถในการบีบอัดไดนามิกของวัสดุโครงสร้างที่เริ่มทำงานเกี่ยวกับการสร้างอาวุธปรมาณู

การศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับค่าคงที่ของสารทำงานที่เป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบทางกายภาพของประจุได้สร้างพื้นฐานสำหรับการตรวจสอบความคิดทางกายภาพเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นในประจุในขั้นตอนการทำงานของแก๊สไดนามิก

โครงสร้างทั่วไปของระเบิดปรมาณู

องค์ประกอบหลักของอาวุธนิวเคลียร์คือ:

• กรอบ
• ระบบอัตโนมัติ

เคสได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับประจุนิวเคลียร์และระบบอัตโนมัติ และยังปกป้องจากกลไกและในบางกรณีจากผลกระทบจากความร้อน ระบบอัตโนมัติช่วยรับประกันการระเบิดของประจุนิวเคลียร์ในช่วงเวลาที่กำหนด และไม่รวมการทำงานโดยไม่ได้ตั้งใจหรือก่อนเวลาอันควร ประกอบด้วย:

• ระบบความปลอดภัยและอาวุธ
• ระบบจุดระเบิดฉุกเฉิน
• ระบบจุดชนวนระเบิด
• แหล่งพลังงาน
• บั่นทอนระบบเซ็นเซอร์

วิธีการจัดส่งอาวุธนิวเคลียร์สามารถเป็นขีปนาวุธ, ขีปนาวุธล่องเรือและต่อต้านอากาศยาน, การบิน อาวุธนิวเคลียร์ใช้ในการติดตั้งระเบิดอากาศ ทุ่นระเบิด ตอร์ปิโด กระสุนปืนใหญ่ (203.2 mm SG และ 155 mm SG-USA)

มีการคิดค้นระบบต่างๆ เพื่อจุดชนวนระเบิดปรมาณู ระบบที่ง่ายที่สุดคืออาวุธประเภทหัวฉีดซึ่งกระสุนปืนที่ทำจากวัสดุฟิสไซล์พุ่งเข้าใส่เป้าหมาย ก่อตัวเป็นมวลวิกฤตยิ่งยวด ระเบิดปรมาณูที่สหรัฐอเมริกาทิ้งลงที่ฮิโรชิมาเมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 มีตัวจุดระเบิดแบบฉีด และมีพลังงานเทียบเท่ากับทีเอ็นทีประมาณ 20 กิโลตัน

พิพิธภัณฑ์อาวุธนิวเคลียร์

พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์และอนุสรณ์สถานอาวุธนิวเคลียร์ RFNC-VNIIEF (ศูนย์นิวเคลียร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย - สถาบันวิจัยฟิสิกส์ทดลองแห่งรัสเซียทั้งหมด) เปิดทำการใน Sarov เมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน 2535 นี่เป็นพิพิธภัณฑ์แห่งแรกในประเทศที่บอกเล่าเกี่ยวกับขั้นตอนหลักของการสร้างเกราะป้องกันนิวเคลียร์ในประเทศ การจัดแสดงครั้งแรกของพิพิธภัณฑ์ปรากฏต่อหน้าผู้เข้าชมในวันนี้ในอาคารของโรงเรียนเทคนิคเดิมซึ่งเป็นที่ตั้งของพิพิธภัณฑ์ในปัจจุบัน

การจัดแสดงเป็นตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ที่กลายเป็นตำนานในประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ของประเทศ จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้ สิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญรายใหญ่ที่สุดกำลังทำคือความลับของรัฐขนาดใหญ่ ไม่เพียงแต่สำหรับมนุษย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้พัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ด้วย

นิทรรศการของพิพิธภัณฑ์มีการจัดแสดงตั้งแต่ตัวอย่างทดสอบครั้งแรกในปี 1949 จนถึงปัจจุบัน

เกาหลีเหนือขู่สหรัฐฯ ด้วยการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนอานุภาพสูงในมหาสมุทรแปซิฟิก ญี่ปุ่นซึ่งอาจได้รับผลจากการทดสอบ เรียกแผนของเกาหลีเหนือว่าไม่สามารถยอมรับได้อย่างแน่นอน ประธานาธิบดีโดนัลด์ ทรัมป์ และคิมจองอึนสบถในการสัมภาษณ์และพูดคุยเกี่ยวกับความขัดแย้งทางทหารอย่างเปิดเผย สำหรับผู้ที่ไม่เข้าใจเรื่องอาวุธนิวเคลียร์แต่อยากเข้าเรื่อง "นักอนาคต" ได้รวบรวมแนวทาง

อาวุธนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?

เช่นเดียวกับแท่งไดนาไมต์ทั่วไป ระเบิดนิวเคลียร์ใช้พลังงาน เฉพาะที่ปล่อยออกมาไม่ได้อยู่ในปฏิกิริยาเคมีดั้งเดิม แต่อยู่ในกระบวนการนิวเคลียร์ที่ซับซ้อน มีสองวิธีหลักในการดึงพลังงานนิวเคลียร์ออกจากอะตอม ที่ นิวเคลียร์ นิวเคลียสของอะตอมแตกออกเป็นสองส่วนย่อยด้วยนิวตรอน นิวเคลียร์ฟิวชั่น - กระบวนการที่ดวงอาทิตย์สร้างพลังงาน - เกี่ยวข้องกับการรวมอะตอมที่เล็กกว่าสองอะตอมเพื่อสร้างอะตอมที่ใหญ่ขึ้น ในกระบวนการใดๆ ก็ตาม จะเกิดฟิชชันหรือฟิวชัน พลังงานความร้อนและการแผ่รังสีจำนวนมากจะถูกปลดปล่อยออกมา ขึ้นอยู่กับว่ามีการใช้นิวเคลียร์ฟิชชันหรือฟิวชั่น ระเบิดจะถูกแบ่งออกเป็น นิวเคลียร์ (ปรมาณู) และ เทอร์โมนิวเคลียร์ .

คุณสามารถอธิบายเกี่ยวกับฟิชชันของนิวเคลียร์ได้หรือไม่?

ระเบิดปรมาณูเหนือฮิโรชิมา (พ.ศ. 2488)

อย่างที่คุณจำได้ อะตอมประกอบด้วยอนุภาคย่อยของอะตอมสามประเภท ได้แก่ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน ศูนย์กลางของอะตอมเรียกว่า แกนกลาง , ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน โปรตอนมีประจุบวก อิเล็กตรอนมีประจุลบ และนิวตรอนไม่มีประจุเลย อัตราส่วนของโปรตอน-อิเล็กตรอนจะเป็น 1 ต่อ 1 เสมอ ดังนั้น อะตอมโดยรวมจึงมีประจุเป็นกลาง ตัวอย่างเช่น อะตอมของคาร์บอนมีโปรตอนหกตัวและอิเล็กตรอนหกตัว อนุภาคถูกยึดไว้ด้วยแรงพื้นฐาน - แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม .

คุณสมบัติของอะตอมอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคต่างๆ ที่บรรจุอยู่ หากคุณเปลี่ยนจำนวนโปรตอน คุณจะมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ถ้าคุณเปลี่ยนจำนวนนิวตรอน คุณจะได้ ไอโซโทป องค์ประกอบเดียวกับที่คุณมีอยู่ในมือ ตัวอย่างเช่น คาร์บอนมีไอโซโทปสามชนิด: 1) คาร์บอน-12 (โปรตอน 6 ตัว + นิวตรอน 6 ตัว) ซึ่งเป็นรูปแบบของธาตุที่เสถียรและเกิดขึ้นบ่อยครั้ง 2) คาร์บอน -13 (โปรตอน 6 ตัว + นิวตรอน 7 ตัว) ซึ่งเสถียรแต่หายาก และ 3) คาร์บอน -14 (หกโปรตอน + แปดนิวตรอน) ซึ่งหายากและไม่เสถียร (หรือกัมมันตภาพรังสี)

นิวเคลียสของอะตอมส่วนใหญ่มีความเสถียร แต่บางส่วนไม่เสถียร (กัมมันตภาพรังสี) นิวเคลียสเหล่านี้ปล่อยอนุภาคออกมาโดยธรรมชาติซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่ารังสี กระบวนการนี้เรียกว่า การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี . การสลายตัวมีสามประเภท:

การสลายตัวของอัลฟ่า : นิวเคลียสปล่อยอนุภาคแอลฟา - โปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัวจับกัน การสลายตัวของเบต้า : นิวตรอนกลายเป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และแอนตินิวตริโน อิเล็กตรอนที่พุ่งออกมาเป็นอนุภาคบีตา ส่วนที่เกิดขึ้นเอง: นิวเคลียสแตกตัวออกเป็นหลายส่วนและปล่อยนิวตรอนออกมา และยังปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพัลส์ - รังสีแกมมา เป็นการสลายตัวประเภทหลังที่ใช้ในระเบิดนิวเคลียร์ นิวตรอนอิสระที่ปล่อยออกมาจากฟิชชันเริ่มต้นขึ้น ปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา

ระเบิดนิวเคลียร์ทำมาจากอะไร?

สามารถทำจากยูเรเนียม-235 และพลูโตเนียม-239 ยูเรเนียมเกิดขึ้นในธรรมชาติโดยเป็นส่วนผสมของไอโซโทปสามชนิด: 238U (99.2745% ของยูเรเนียมธรรมชาติ), 235U (0.72%) และ 234U (0.0055%) 238 U ที่พบมากที่สุดไม่รองรับปฏิกิริยาลูกโซ่: มีเพียง 235 U เท่านั้นที่สามารถทำได้เพื่อให้ได้พลังการระเบิดสูงสุดจำเป็นต้องมีเนื้อหาของ 235 U ใน "การบรรจุ" ของระเบิดอย่างน้อย 80% ดังนั้นยูเรเนียมจึงตกเทียม ประเทือง . ในการทำเช่นนี้ ส่วนผสมของไอโซโทปยูเรเนียมจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน เพื่อให้หนึ่งในนั้นมีมากกว่า 235 U

โดยปกติแล้ว เมื่อไอโซโทปถูกแยกออก จะมียูเรเนียมที่หมดไปจำนวนมากซึ่งไม่สามารถเริ่มปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ แต่มีวิธีที่จะทำให้มันทำเช่นนี้ได้ ความจริงก็คือพลูโตเนียม-239 ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่สามารถรับได้โดยการทิ้งระเบิด 238 U ด้วยนิวตรอน

พลังของพวกเขาวัดได้อย่างไร?

พลังงานของประจุนิวเคลียร์และเทอร์โมนิวเคลียร์จะวัดได้เทียบเท่ากับทีเอ็นที ซึ่งเป็นปริมาณของไตรไนโตรโทลูอีนที่ต้องจุดชนวนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน มีหน่วยวัดเป็นกิโลตัน (kt) และเมกะตัน (Mt) พลังของอาวุธนิวเคลียร์ขนาดเล็กพิเศษน้อยกว่า 1 kt ในขณะที่ระเบิดอานุภาพสูงให้มากกว่า 1 mt.

ตามแหล่งต่าง ๆ พลังของ Tsar Bomba ของโซเวียตอยู่ในช่วง 57 ถึง 58.6 เมกะตันของ TNT พลังของระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ที่ DPRK ทดสอบเมื่อต้นเดือนกันยายนอยู่ที่ประมาณ 100 กิโลตัน

ใครเป็นคนสร้างอาวุธนิวเคลียร์?

นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Robert Oppenheimer และนายพล Leslie Groves

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี เอ็นริโก แฟร์มี แสดงให้เห็นว่าธาตุที่ถูกกระหน่ำด้วยนิวตรอนสามารถเปลี่ยนเป็นธาตุใหม่ได้ ผลลัพธ์ของงานนี้คือการค้นพบ นิวตรอนช้า เช่นเดียวกับการค้นพบธาตุใหม่ที่ไม่ได้แสดงอยู่ในตารางธาตุ ไม่นานหลังจากการค้นพบของ Fermi นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ออตโต ฮาห์น และ ฟริทซ์ สตราสมันน์ ระดมยิงยูเรเนียมด้วยนิวตรอน ส่งผลให้เกิดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของแบเรียม พวกเขาสรุปได้ว่านิวตรอนความเร็วต่ำทำให้นิวเคลียสของยูเรเนียมแตกออกเป็นสองชิ้นเล็กๆ

งานนี้ทำให้จิตใจของคนทั้งโลกตื่นเต้น ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน นีลส์ บอร์ ทำงานร่วมกับ จอห์น วีลเลอร์ เพื่อพัฒนาแบบจำลองสมมุติฐานของกระบวนการฟิชชัน พวกเขาเสนอว่ายูเรเนียม-235 จะเกิดปฏิกิริยาฟิชชัน ในช่วงเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ค้นพบว่ากระบวนการฟิชชันผลิตนิวตรอนได้มากขึ้น สิ่งนี้กระตุ้นให้บอร์และวีลเลอร์ถามคำถามสำคัญ: นิวตรอนอิสระที่สร้างขึ้นโดยฟิชชันสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่จะปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลได้หรือไม่? ถ้าเป็นเช่นนั้น ก็สามารถสร้างอาวุธที่มีพลังเหนือจินตนาการได้ สมมติฐานของพวกเขาได้รับการยืนยันโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส เฟรเดริก โจลิออต-คูรี . ข้อสรุปของเขาคือแรงผลักดันในการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์

นักฟิสิกส์ของเยอรมนี อังกฤษ สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นทำงานเกี่ยวกับการสร้างอาวุธปรมาณู ก่อนเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 Albert Einstein เขียนถึงประธานาธิบดีแห่งสหรัฐอเมริกา แฟรงกลิน รูสเวลต์ ว่านาซีเยอรมนีวางแผนที่จะทำให้ยูเรเนียม-235 บริสุทธิ์ และสร้างระเบิดปรมาณู ตอนนี้กลับกลายเป็นว่าเยอรมนียังห่างไกลจากปฏิกิริยาลูกโซ่: พวกเขากำลังทำงานกับระเบิดที่มีกัมมันตภาพรังสีสูง "สกปรก" อย่างไรก็ตาม รัฐบาลสหรัฐฯ ทุ่มเทความพยายามทั้งหมดในการสร้างระเบิดปรมาณูในเวลาที่สั้นที่สุด มีการเปิดตัวโครงการแมนฮัตตัน นำโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน โรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์ และทั่วไป เลสลี่ โกรฟส์ . มีนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงซึ่งอพยพมาจากยุโรปเข้าร่วม ในฤดูร้อนปี 1945 อาวุธปรมาณูถูกสร้างขึ้นจากวัสดุฟิสไซล์สองประเภท ได้แก่ ยูเรเนียม-235 และพลูโตเนียม-239 ระเบิดหนึ่งลูกคือพลูโทเนียม "Thing" ถูกจุดชนวนในระหว่างการทดสอบ และอีกสองลูกคือยูเรเนียม "Kid" และพลูโตเนียม "Fat Man" ถูกทิ้งที่เมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่น

ระเบิดแสนสาหัสทำงานอย่างไรและใครเป็นผู้คิดค้น?

ระเบิดแสนสาหัสขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา นิวเคลียร์ฟิวชั่น . แตกต่างจากนิวเคลียร์ฟิชชันซึ่งสามารถเกิดขึ้นเองและโดยบังคับ นิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นไปไม่ได้หากไม่มีพลังงานจากภายนอก นิวเคลียสของอะตอมมีประจุบวก ดังนั้นพวกมันจึงผลักกัน สถานการณ์นี้เรียกว่าสิ่งกีดขวางคูลอมบ์ เพื่อเอาชนะแรงผลัก จำเป็นต้องกระจายอนุภาคเหล่านี้ด้วยความเร็วที่บ้าคลั่ง สามารถทำได้ที่อุณหภูมิสูงมาก - ตามลำดับหลายล้านเคลวิน (เพราะฉะนั้นชื่อ) ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์มีสามประเภท: ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเอง (เกิดขึ้นภายในดวงดาว) ปฏิกิริยาควบคุมและควบคุมไม่ได้หรือการระเบิด - พวกมันใช้ในระเบิดไฮโดรเจน

แนวคิดของระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่ริเริ่มโดยประจุปรมาณูนั้นเสนอโดย Enrico Fermi ต่อเพื่อนร่วมงานของเขา เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์ ย้อนกลับไปในปี 1941 จุดเริ่มต้นของโครงการแมนฮัตตัน อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น ความคิดนี้ไม่เป็นที่ต้องการ พัฒนาการของเทลเลอร์ดีขึ้น สตานิสลาฟ อูลาม ทำให้แนวคิดของระเบิดแสนสาหัสเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ ในปี พ.ศ. 2495 ได้มีการทดสอบอุปกรณ์ระเบิดแสนสาหัสเป็นครั้งแรกที่เอนิวเวทอค อะทอลล์ ระหว่างปฏิบัติการไอวี่ ไมค์ อย่างไรก็ตาม มันเป็นตัวอย่างในห้องปฏิบัติการ ไม่เหมาะสำหรับการต่อสู้ หนึ่งปีต่อมา สหภาพโซเวียตได้ระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ลูกแรกของโลก ซึ่งประกอบขึ้นตามการออกแบบของนักฟิสิกส์ อันเดรย์ ซาคารอฟ และ จูเลีย คาริตัน . อุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะคล้ายเค้กชั้น ดังนั้นอาวุธที่น่าเกรงขามจึงมีชื่อเล่นว่า "สโลก้า" ในระหว่างการพัฒนาต่อไป ระเบิดที่ทรงพลังที่สุดในโลกคือ "Tsar Bomba" หรือ "Kuzkin's Mother" ได้ถือกำเนิดขึ้น ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2504 ได้รับการทดสอบที่หมู่เกาะโนวายาเซมเลีย

ระเบิดแสนสาหัสทำมาจากอะไร?

ถ้าคุณคิดอย่างนั้น ไฮโดรเจน และระเบิดแสนสาหัสเป็นคนละเรื่องกัน คุณคิดผิด คำเหล่านี้มีความหมายเหมือนกัน มันคือไฮโดรเจน (หรือมากกว่านั้นคือไอโซโทป - ดิวเทอเรียมและทริเทียม) ที่จำเป็นสำหรับการทำปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม มีความยุ่งยาก: ในการจุดชนวนระเบิดไฮโดรเจน ขั้นแรกจำเป็นต้องได้รับอุณหภูมิสูงในระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์แบบเดิม - จากนั้นนิวเคลียสของอะตอมจะเริ่มทำปฏิกิริยา ดังนั้นในกรณีของระเบิดแสนสาหัส การออกแบบจึงมีบทบาทสำคัญ

สองแผนเป็นที่รู้จักกันอย่างกว้างขวาง อย่างแรกคือ "พัฟ" Sakharov ตรงกลางเป็นเครื่องจุดระเบิดนิวเคลียร์ ซึ่งล้อมรอบด้วยชั้นของลิเธียมดิวเทอไรด์ผสมกับทริเทียม ซึ่งกระจายด้วยชั้นของยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ การออกแบบนี้ทำให้สามารถรับกำลังภายใน 1 เมตร ประการที่สองคือโครงการ American Teller-Ulam ซึ่งเป็นที่ตั้งของระเบิดนิวเคลียร์และไอโซโทปไฮโดรเจนแยกกัน ดูเหมือนว่าด้านล่าง - ภาชนะที่มีส่วนผสมของดิวทีเรียมเหลวและทริเทียมซึ่งมี "หัวเทียน" อยู่ตรงกลาง - แท่งพลูโทเนียมและด้านบน - ประจุนิวเคลียร์ธรรมดาและทั้งหมดนี้อยู่ใน เปลือกหุ้มด้วยโลหะหนัก (เช่น ยูเรเนียมพร่อง) นิวตรอนเร็วที่เกิดขึ้นระหว่างการระเบิดทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิชชันของอะตอมในเปลือกยูเรเนียมและเพิ่มพลังงานให้กับพลังงานทั้งหมดของการระเบิด การเพิ่มเลเยอร์ลิเธียมยูเรเนียม-238 ดิวเทอไรด์เพิ่มเติมช่วยให้คุณสร้างขีปนาวุธพลังงานไม่จำกัด ในปี 1953 นักฟิสิกส์ชาวโซเวียต วิคเตอร์ ดาวิเดนโก้ ทำซ้ำแนวคิดของ Teller-Ulam โดยไม่ได้ตั้งใจและบนพื้นฐานของ Sakharov ได้คิดแผนหลายขั้นตอนที่ทำให้สามารถสร้างอาวุธที่มีพลังอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ตามโครงการนี้แม่ของ Kuzkina ทำงาน

มีระเบิดอะไรอีกบ้าง?

นอกจากนี้ยังมีนิวตรอน แต่โดยทั่วไปแล้วน่ากลัว ในความเป็นจริง ระเบิดนิวตรอนเป็นระเบิดแสนสาหัสที่ให้ผลผลิตต่ำ 80% ของพลังงานการระเบิดเป็นรังสี (รังสีนิวตรอน) ดูเหมือนประจุนิวเคลียร์ที่ให้ผลผลิตต่ำธรรมดาซึ่งมีการเพิ่มบล็อกที่มีไอโซโทปเบริลเลียมซึ่งเป็นแหล่งที่มาของนิวตรอน เมื่ออาวุธนิวเคลียร์ระเบิด ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์จะเริ่มต้นขึ้น อาวุธชนิดนี้ได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ซามูเอล โคเฮน . เชื่อกันว่าอาวุธนิวตรอนทำลายทุกชีวิตแม้ในที่พักอาศัย อย่างไรก็ตาม ระยะการทำลายของอาวุธดังกล่าวมีน้อย เนื่องจากชั้นบรรยากาศกระจายนิวตรอนฟลักซ์อย่างรวดเร็ว และคลื่นกระแทกจะแรงกว่าในระยะไกล

แต่แล้วระเบิดโคบอลต์ล่ะ?

ไม่ ลูก มันวิเศษมาก ไม่มีประเทศใดที่มีระเบิดโคบอลต์อย่างเป็นทางการ ในทางทฤษฎี นี่คือระเบิดแสนสาหัสที่มีเปลือกโคบอลต์ ซึ่งก่อให้เกิดการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีที่รุนแรงในพื้นที่ แม้ว่าจะมีการระเบิดนิวเคลียร์ที่ค่อนข้างอ่อนก็ตาม โคบอลต์ 510 ตันสามารถแพร่เชื้อไปทั่วพื้นผิวโลกและทำลายทุกชีวิตบนโลกใบนี้ นักฟิสิกส์ ลีโอ ซิลาร์ด ซึ่งเป็นผู้อธิบายการออกแบบสมมุตินี้ในปี 1950 เรียกมันว่า "เครื่องวันโลกาวินาศ"

อันไหนเย็นกว่า: ระเบิดนิวเคลียร์หรือเทอร์โมนิวเคลียร์?

แบบจำลองขนาดเต็มของ "ซาร์บอมบา"

ระเบิดไฮโดรเจนมีความก้าวหน้าและเทคโนโลยีล้ำหน้ากว่าระเบิดปรมาณูมาก พลังการระเบิดของมันรุนแรงเกินกว่าปรมาณูและถูกจำกัดด้วยจำนวนส่วนประกอบที่มีอยู่เท่านั้น ในปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ สำหรับแต่ละนิวคลีออน (ที่เรียกว่านิวเคลียสที่เป็นองค์ประกอบ โปรตอน และนิวตรอน) จะมีการปลดปล่อยพลังงานออกมามากกว่าในปฏิกิริยานิวเคลียร์ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการแตกตัวของนิวเคลียสของยูเรเนียม นิวคลีออนหนึ่งจะมีค่าเท่ากับ 0.9 MeV (เมกะอิเล็กตรอนโวลต์) และในระหว่างการสังเคราะห์นิวเคลียสของฮีเลียมจากนิวเคลียสของไฮโดรเจน พลังงานที่เท่ากับ 6 MeV จะถูกปลดปล่อยออกมา

เหมือนระเบิด ส่งมอบถึงเป้าหมาย?

ในตอนแรก พวกเขาถูกทิ้งลงจากเครื่องบิน แต่การป้องกันทางอากาศได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และการส่งอาวุธนิวเคลียร์ด้วยวิธีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่ฉลาด ด้วยการเติบโตของการผลิตเทคโนโลยีจรวด สิทธิทั้งหมดในการส่งมอบอาวุธนิวเคลียร์จึงถูกถ่ายโอนไปยังขีปนาวุธและขีปนาวุธร่อนของฐานต่างๆ ดังนั้นระเบิดจึงไม่ใช่ระเบิดอีกต่อไป แต่เป็นหัวรบ

มีความเห็นว่าระเบิดไฮโดรเจนของเกาหลีเหนือมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะติดตั้งบนจรวด ดังนั้นหาก DPRK ตัดสินใจที่จะนำภัยคุกคามมาสู่ชีวิต ก็จะถูกส่งไปยังจุดเกิดเหตุทางเรือ

ผลของสงครามนิวเคลียร์คืออะไร?

ฮิโรชิมาและนางาซากิเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของการเปิดเผยที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น สมมติฐานที่เป็นที่รู้จักกันดีของ "ฤดูหนาวนิวเคลียร์" ซึ่งเสนอโดยนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอเมริกัน คาร์ล เซแกน และนักธรณีฟิสิกส์ชาวโซเวียต จอร์จี โกลิทซิน สันนิษฐานว่าการระเบิดของหัวรบนิวเคลียร์หลายลูก (ไม่ใช่ในทะเลทรายหรือในน้ำ แต่อยู่ในการตั้งถิ่นฐาน) จะทำให้เกิดไฟไหม้จำนวนมาก และควันและเขม่าควันจำนวนมากจะกระเซ็นสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งจะนำไปสู่การเย็นลงของโลก สมมติฐานนี้ถูกวิจารณ์โดยการเปรียบเทียบผลกระทบกับการระเบิดของภูเขาไฟซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่อสภาพอากาศ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งข้อสังเกตว่าภาวะโลกร้อนมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากกว่าการทำให้เย็นลง อย่างไรก็ตาม ทั้งสองฝ่ายหวังว่าเราจะไม่มีทางรู้

อนุญาตให้มีอาวุธนิวเคลียร์หรือไม่?

หลังจากการแข่งขันด้านอาวุธในศตวรรษที่ 20 ประเทศต่างๆ เปลี่ยนใจและตัดสินใจที่จะจำกัดการใช้อาวุธนิวเคลียร์ สหประชาชาติรับรองสนธิสัญญาว่าด้วยการไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์และการห้ามการทดสอบนิวเคลียร์ (ฉบับหลังไม่ได้ลงนามโดยมหาอำนาจนิวเคลียร์รุ่นเยาว์ของอินเดีย ปากีสถาน และเกาหลีเหนือ) ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2560 ได้มีการรับรองสนธิสัญญาห้ามอาวุธนิวเคลียร์ฉบับใหม่

“รัฐภาคีแต่ละรัฐรับรองว่าจะไม่พัฒนา ทดสอบ ผลิต จัดหา ครอบครอง หรือสะสมอาวุธนิวเคลียร์หรืออุปกรณ์ระเบิดนิวเคลียร์ไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม” อ่านบทความแรกของสนธิสัญญา

อย่างไรก็ตาม เอกสารดังกล่าวจะไม่มีผลบังคับใช้จนกว่า 50 รัฐจะให้สัตยาบัน

ในพื้นที่ที่มีการระเบิดของนิวเคลียร์ พื้นที่สำคัญสองแห่งมีความโดดเด่น: ศูนย์กลางและศูนย์กลาง ในใจกลางของการระเบิด กระบวนการปลดปล่อยพลังงานจะเกิดขึ้นโดยตรง ศูนย์กลางของแผ่นดินไหวคือการฉายภาพของกระบวนการนี้ไปยังพื้นโลกหรือผิวน้ำ พลังงานจากการระเบิดของนิวเคลียร์ที่ฉายลงมายังพื้นโลกสามารถนำไปสู่แรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวที่แผ่กระจายออกไปในระยะไกล แรงกระแทกเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมภายในรัศมีหลายร้อยเมตรจากจุดระเบิด

ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อ

อาวุธนิวเคลียร์มีปัจจัยความเสียหายดังต่อไปนี้:

1. การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี
2. การปล่อยแสง
3. คลื่นกระแทก
4. แรงกระตุ้นแม่เหล็กไฟฟ้า
5. รังสีทะลุทะลวง

ผลที่ตามมาของการระเบิดของระเบิดปรมาณูเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด เนื่องจากการปล่อยแสงและพลังงานความร้อนจำนวนมาก การระเบิดของกระสุนปืนนิวเคลียร์จึงมาพร้อมกับแสงวาบ ในแง่ของกำลังไฟ แฟลชนี้แรงกว่ารังสีดวงอาทิตย์หลายเท่า ดังนั้นจึงมีอันตรายจากการโดนแสงและรังสีความร้อนภายในรัศมีหลายกิโลเมตรจากจุดระเบิด

ปัจจัยสร้างความเสียหายที่อันตรายที่สุดอีกประการหนึ่งของอาวุธปรมาณูคือรังสีที่เกิดขึ้นระหว่างการระเบิด มันทำหน้าที่เพียงหนึ่งนาทีหลังจากการระเบิด แต่มีอำนาจทะลุทะลวงสูงสุด

คลื่นกระแทกมีผลทำลายล้างที่รุนแรงที่สุด เธอลบทุกสิ่งที่ขวางทางเธอจากพื้นโลกอย่างแท้จริง รังสีทะลุทะลวงเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ในมนุษย์ทำให้เกิดความเจ็บป่วยจากรังสี ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอันตรายต่อเทคโนโลยีเท่านั้น เมื่อนำมารวมกัน ปัจจัยที่สร้างความเสียหายจากการระเบิดของปรมาณูถือเป็นอันตรายอย่างมาก

การทดสอบครั้งแรก

ตลอดประวัติศาสตร์ของระเบิดปรมาณู อเมริกาได้แสดงความสนใจอย่างมากในการสร้างระเบิดปรมาณู ในตอนท้ายของปี 1941 ผู้นำของประเทศได้จัดสรรเงินและทรัพยากรจำนวนมากสำหรับทิศทางนี้ ผู้จัดการโครงการคือ Robert Oppenheimer ซึ่งหลายคนคิดว่าเป็นผู้สร้างระเบิดปรมาณู ในความเป็นจริงเขาเป็นคนแรกที่สามารถนำความคิดของนักวิทยาศาสตร์มาสู่ชีวิตได้ เป็นผลให้เมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 การทดสอบระเบิดปรมาณูครั้งแรกเกิดขึ้นในทะเลทรายนิวเม็กซิโก จากนั้นอเมริกาตัดสินใจว่าเพื่อยุติสงครามอย่างสมบูรณ์ อเมริกาจำเป็นต้องเอาชนะญี่ปุ่น พันธมิตรของนาซีเยอรมนี เพนตากอนเลือกเป้าหมายอย่างรวดเร็วสำหรับการโจมตีด้วยนิวเคลียร์ครั้งแรก ซึ่งควรจะเป็นภาพที่ชัดเจนของพลังของอาวุธอเมริกัน

เมื่อวันที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2488 ระเบิดปรมาณูของสหรัฐฯ ซึ่งเรียกกันติดปากว่า "เบบี้" ถูกทิ้งลงที่เมืองฮิโรชิมา การยิงนั้นสมบูรณ์แบบ - ระเบิดระเบิดที่ความสูง 200 เมตรจากพื้นดิน เนื่องจากคลื่นระเบิดของมันสร้างความเสียหายอย่างน่าสยดสยองให้กับเมือง ในพื้นที่ห่างไกลจากจุดศูนย์กลาง เตาถ่านถูกพลิกคว่ำ ทำให้เกิดไฟไหม้อย่างรุนแรง

แสงวาบตามมาด้วยคลื่นความร้อนซึ่งใน 4 วินาทีของการกระทำสามารถละลายกระเบื้องบนหลังคาบ้านและเผาเสาโทรเลข คลื่นความร้อนตามมาด้วยคลื่นกระแทก ลมที่พัดผ่านเมืองด้วยความเร็วประมาณ 800 กม. / ชม. ทำลายทุกสิ่งที่ขวางหน้า จากอาคาร 76,000 แห่งในเมืองก่อนการระเบิด ประมาณ 70,000 หลังพังยับเยิน ไม่กี่นาทีหลังจากการระเบิด ฝนเริ่มตกลงมาจากท้องฟ้า หยดใหญ่เป็นสีดำ ฝนตกเนื่องจากการก่อตัวในชั้นเย็นของบรรยากาศของคอนเดนเสทจำนวนมากซึ่งประกอบด้วยไอน้ำและเถ้า

คนที่ถูกลูกไฟในรัศมี 800 เมตรจากจุดระเบิดกลายเป็นฝุ่น ผู้ที่อยู่ห่างจากการระเบิดเพียงเล็กน้อยมีผิวหนังไหม้ เศษที่เหลือถูกคลื่นกระแทกฉีกออก ฝนกัมมันตภาพรังสีสีดำทิ้งรอยไหม้ที่รักษาไม่หายไว้บนผิวหนังของผู้รอดชีวิต ผู้ที่สามารถหลบหนีได้อย่างน่าอัศจรรย์ในไม่ช้าก็เริ่มแสดงอาการป่วยจากรังสี: คลื่นไส้ มีไข้ และมีอาการอ่อนแรง

สามวันหลังจากการทิ้งระเบิดฮิโรชิมา อเมริกาโจมตีเมืองญี่ปุ่นอีกเมืองหนึ่ง - นางาซากิ การระเบิดครั้งที่สองมีผลร้ายแรงเช่นเดียวกับครั้งแรก

ในเวลาไม่กี่วินาที ระเบิดปรมาณู 2 ลูกคร่าชีวิตผู้คนนับแสน คลื่นกระแทกได้พัดเอาฮิโรชิมาออกจากพื้นผิวโลก มากกว่าครึ่งหนึ่งของผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่น (ประมาณ 240,000 คน) เสียชีวิตทันทีจากการบาดเจ็บ ในเมืองนางาซากิมีผู้เสียชีวิตจากการระเบิดประมาณ 73,000 คน ผู้ที่รอดชีวิตหลายคนได้รับรังสีที่รุนแรง ซึ่งทำให้เกิดภาวะมีบุตรยาก การเจ็บป่วยจากรังสี และมะเร็ง เป็นผลให้ผู้รอดชีวิตบางคนเสียชีวิตด้วยความเจ็บปวดอย่างแสนสาหัส การใช้ระเบิดปรมาณูในฮิโรชิมาและนางาซากิแสดงให้เห็นถึงพลังที่น่ากลัวของอาวุธเหล่านี้

คุณและฉันรู้แล้วว่าใครเป็นผู้คิดค้นระเบิดปรมาณู วิธีการทำงาน และผลที่ตามมาที่สามารถนำไปสู่ ตอนนี้เราจะพบว่าสิ่งต่าง ๆ เป็นอย่างไรกับอาวุธนิวเคลียร์ในสหภาพโซเวียต

หลังจากการทิ้งระเบิดในเมืองต่างๆ ของญี่ปุ่น I.V. Stalin ตระหนักว่าการสร้างระเบิดปรมาณูของโซเวียตเป็นเรื่องของความมั่นคงของชาติ เมื่อวันที่ 20 สิงหาคม พ.ศ. 2488 คณะกรรมการพลังงานนิวเคลียร์ได้ก่อตั้งขึ้นในสหภาพโซเวียตนำโดยแอลเบเรีย

เป็นที่น่าสังเกตว่างานในทิศทางนี้ได้ดำเนินการในสหภาพโซเวียตตั้งแต่ปี 2461 และในปี 2481 ได้มีการจัดตั้งคณะกรรมการพิเศษเกี่ยวกับนิวเคลียสของอะตอมที่ Academy of Sciences ด้วยการระบาดของสงครามโลกครั้งที่สอง งานทั้งหมดในทิศทางนี้ถูกแช่แข็ง

ในปีพ. ศ. 2486 เจ้าหน้าที่หน่วยสืบราชการลับของสหภาพโซเวียตได้ส่งมอบวัสดุงานวิทยาศาสตร์แบบปิดในด้านพลังงานนิวเคลียร์จากอังกฤษ เอกสารเหล่านี้แสดงให้เห็นว่างานของนักวิทยาศาสตร์ต่างประเทศเกี่ยวกับการสร้างระเบิดปรมาณูได้ก้าวหน้าไปอย่างมาก ในเวลาเดียวกัน ชาวอเมริกันได้อำนวยความสะดวกในการแนะนำตัวแทนโซเวียตที่เชื่อถือได้เข้าสู่ศูนย์หลักของการวิจัยนิวเคลียร์ของสหรัฐฯ ตัวแทนส่งข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาใหม่ให้กับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรของโซเวียต

งานด้านเทคนิค

เมื่อในปี พ.ศ. 2488 ประเด็นการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตแทบจะกลายเป็นประเด็นสำคัญ Yu. Khariton หนึ่งในผู้นำโครงการได้จัดทำแผนเพื่อพัฒนากระสุนปืนสองรุ่น เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2489 แผนดังกล่าวได้รับการลงนามโดยผู้นำสูงสุด

ตามภารกิจ นักออกแบบต้องสร้าง RDS (เครื่องยนต์ไอพ่นพิเศษ) ของสองรุ่น:

1. RDS-1. ระเบิดที่มีประจุพลูโตเนียมซึ่งจุดชนวนด้วยแรงอัดทรงกลม อุปกรณ์ถูกยืมมาจากชาวอเมริกัน
2. อาร์ดีเอส-2. กระสุนปืนใหญ่ที่มีประจุยูเรเนียม 2 ประจุมาบรรจบกันในกระบอกปืนใหญ่ก่อนที่จะถึงมวลวิกฤต

ในประวัติศาสตร์ของ RDS ที่มีชื่อเสียง คำว่า "รัสเซียทำเอง" ที่พบมากที่สุดแม้ว่าจะเป็นเรื่องตลกขบขันก็ตาม มันถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย K. Shchelkin รองผู้อำนวยการของ Yu. Khariton วลีนี้สื่อถึงสาระสำคัญของงานได้อย่างแม่นยำมาก อย่างน้อยก็สำหรับ RDS-2

เมื่ออเมริกาพบว่าสหภาพโซเวียตมีความลับในการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ อเมริกาก็กระตือรือร้นที่จะขยายขอบเขตของสงครามเชิงป้องกันโดยเร็วที่สุด ในฤดูร้อนปี 2492 แผน Troyan ปรากฏขึ้นตามวันที่ 1 มกราคม 2493 มีการวางแผนที่จะเริ่มทำสงครามกับสหภาพโซเวียต จากนั้นวันที่ของการโจมตีถูกย้ายไปที่ต้นปี 2500 แต่โดยมีเงื่อนไขว่าทุกประเทศในนาโต้เข้าร่วม

การทดสอบ

เมื่อข้อมูลเกี่ยวกับแผนการของอเมริกามาถึงสหภาพโซเวียตผ่านช่องทางข่าวกรอง งานของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตก็เร่งตัวขึ้นอย่างมาก ผู้เชี่ยวชาญชาวตะวันตกเชื่อว่าอาวุธปรมาณูในสหภาพโซเวียตจะถูกสร้างขึ้นไม่เร็วกว่าปี 2497-2498 ในความเป็นจริงการทดสอบระเบิดปรมาณูลูกแรกในสหภาพโซเวียตได้เกิดขึ้นแล้วในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2492 เมื่อวันที่ 29 สิงหาคม อุปกรณ์ RDS-1 ถูกระเบิดที่สนามฝึกซ้อมในเมือง Semipalatinsk ทีมนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากมีส่วนร่วมในการสร้างนำโดย Kurchatov Igor Vasilyevich การออกแบบค่าใช้จ่ายเป็นของชาวอเมริกัน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้นใหม่ทั้งหมด ระเบิดปรมาณูลูกแรกในสหภาพโซเวียตระเบิดด้วยพลัง 22 kt

เนื่องจากความเป็นไปได้ของการโจมตีตอบโต้ แผน Troyan ซึ่งเกี่ยวข้องกับการโจมตีด้วยนิวเคลียร์ใน 70 เมืองของโซเวียตจึงถูกขัดขวาง การทดสอบที่เซมิพาลาตินสค์เป็นการสิ้นสุดการผูกขาดของอเมริกาในการครอบครองอาวุธปรมาณู การประดิษฐ์ของ Igor Vasilyevich Kurchatov ทำลายแผนการทางทหารของอเมริกาและ NATO โดยสิ้นเชิงและขัดขวางการพัฒนาของสงครามโลกครั้งที่สอง ดังนั้น ยุคแห่งสันติภาพบนโลกจึงเริ่มขึ้น ซึ่งดำรงอยู่ภายใต้การคุกคามของการทำลายล้างอย่างสมบูรณ์

"สโมสรนิวเคลียร์" ของโลก

จนถึงปัจจุบัน ไม่เพียงแต่อเมริกาและรัสเซียเท่านั้นที่มีอาวุธนิวเคลียร์ แต่ยังมีอีกหลายรัฐด้วย ชุดของประเทศที่เป็นเจ้าของอาวุธดังกล่าวเรียกว่า "สโมสรนิวเคลียร์" แบบมีเงื่อนไข

ประกอบด้วย:

1. อเมริกา (ตั้งแต่ปี 2488)
2. สหภาพโซเวียตและปัจจุบันคือรัสเซีย (ตั้งแต่ปี 2492)
3. อังกฤษ (ตั้งแต่ปี 2495)
4. ฝรั่งเศส (ตั้งแต่ พ.ศ. 2503)
5. จีน (ตั้งแต่ พ.ศ. 2507)
6. อินเดีย (ตั้งแต่ พ.ศ. 2517)
7. ปากีสถาน (ตั้งแต่ปี 2541)
8. เกาหลี (ตั้งแต่ปี 2549)

อิสราเอลยังมีอาวุธนิวเคลียร์ แม้ว่าผู้นำของประเทศจะปฏิเสธที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับการมีอยู่ของอาวุธเหล่านี้ นอกจากนี้ในดินแดนของประเทศนาโต้ (อิตาลี, เยอรมนี, ตุรกี, เบลเยียม, เนเธอร์แลนด์, แคนาดา) และพันธมิตร (ญี่ปุ่น, เกาหลีใต้, แม้จะปฏิเสธอย่างเป็นทางการ) มีอาวุธนิวเคลียร์ของอเมริกา

ยูเครน เบลารุส และคาซัคสถาน ซึ่งเป็นเจ้าของอาวุธนิวเคลียร์บางส่วนของสหภาพโซเวียต ได้โอนระเบิดของพวกเขาไปยังรัสเซียหลังจากการล่มสลายของสหภาพ เธอกลายเป็นทายาทคนเดียวของคลังแสงนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียต

บทสรุป

วันนี้เราได้เรียนรู้ว่าใครเป็นผู้คิดค้นระเบิดปรมาณูและมันคืออะไร สรุปข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าทุกวันนี้อาวุธนิวเคลียร์เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดของการเมืองโลกซึ่งฝังแน่นอยู่ในความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ ในแง่หนึ่ง มันเป็นการยับยั้งที่มีประสิทธิภาพ และในอีกแง่หนึ่ง มันเป็นข้อโต้แย้งที่น่าเชื่อถือในการป้องกันการเผชิญหน้าทางทหารและเสริมสร้างความสัมพันธ์อย่างสันติระหว่างรัฐ อาวุธนิวเคลียร์เป็นสัญลักษณ์ของทั้งยุคซึ่งต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ

อย่างที่ทราบกันดีว่า สู่อาวุธนิวเคลียร์รุ่นแรกมักเรียกว่า ATOMIC ซึ่งหมายถึงหัวรบตามการใช้พลังงานฟิชชันของนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 หรือพลูโตเนียม-239 การทดสอบเครื่องชาร์จขนาด 15 kt ครั้งแรกดำเนินการในสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม พ.ศ. 2488 ที่ไซต์ทดสอบ Alamogordo

การระเบิดในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2492 ของระเบิดปรมาณูลูกแรกของโซเวียตทำให้เกิดแรงกระตุ้นใหม่ในการพัฒนางานเพื่อสร้าง อาวุธนิวเคลียร์รุ่นที่สอง. มันขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีของการใช้พลังงานของปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์สำหรับการหลอมรวมของนิวเคลียสของไอโซโทปไฮโดรเจนหนัก - ดิวเทอเรียมและไอโซโทป อาวุธดังกล่าวเรียกว่าเทอร์โมนิวเคลียร์หรือไฮโดรเจน การทดสอบครั้งแรกของอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ของ Mike ดำเนินการโดยสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2495 บนเกาะ Elugelab (หมู่เกาะมาร์แชลล์) โดยมีความจุ 5-8 ล้านตัน ในปีต่อมา ประจุแสนสาหัสถูกจุดชนวนในสหภาพโซเวียต

การดำเนินการของปฏิกิริยาปรมาณูและเทอร์โมนิวเคลียร์เปิดโอกาสมากมายสำหรับการใช้ในการสร้างชุดยุทโธปกรณ์ที่หลากหลายของคนรุ่นต่อ ๆ ไป ไปสู่อาวุธนิวเคลียร์รุ่นที่สามรวมค่าใช้จ่ายพิเศษ (กระสุน) ซึ่งเนื่องจากการออกแบบพิเศษทำให้สามารถกระจายพลังงานของการระเบิดซ้ำได้เพื่อสนับสนุนปัจจัยที่สร้างความเสียหายอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวเลือกอื่น ๆ สำหรับการเรียกเก็บเงินของอาวุธดังกล่าวทำให้มั่นใจได้ว่าการสร้างจุดสนใจของปัจจัยที่สร้างความเสียหายอย่างใดอย่างหนึ่งในทิศทางที่แน่นอนซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในผลการทำลายล้าง

การวิเคราะห์ประวัติของการสร้างและปรับปรุงอาวุธนิวเคลียร์บ่งชี้ว่าสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำในการสร้างแบบจำลองใหม่มาโดยตลอด อย่างไรก็ตาม เวลาผ่านไประยะหนึ่งและสหภาพโซเวียตได้กำจัดข้อได้เปรียบฝ่ายเดียวของสหรัฐฯ อาวุธนิวเคลียร์รุ่นที่สามก็ไม่มีข้อยกเว้นในเรื่องนี้ หนึ่งในอาวุธนิวเคลียร์ยุคที่สามที่มีชื่อเสียงที่สุดคืออาวุธนิวตรอน

อาวุธนิวตรอนคืออะไร?

อาวุธนิวตรอนได้รับการกล่าวถึงอย่างกว้างขวางในช่วงเปลี่ยนทศวรรษที่ 1960 อย่างไรก็ตาม ภายหลังเป็นที่ทราบกันดีว่าความเป็นไปได้ของการสร้างมันถูกกล่าวถึงก่อนหน้านั้นนาน ศาสตราจารย์ E. Burop อดีตประธานสหพันธ์นักวิทยาศาสตร์โลกจากบริเตนใหญ่เล่าว่าเขาได้ยินเรื่องนี้ครั้งแรกในปี 2487 เมื่อเขาทำงานในสหรัฐอเมริกาในโครงการแมนฮัตตันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ งานสร้างอาวุธนิวตรอนเริ่มต้นจากความต้องการอาวุธต่อสู้ที่ทรงพลังพร้อมความสามารถในการเลือกทำลาย เพื่อใช้ในสนามรบโดยตรง

การระเบิดครั้งแรกของเครื่องชาร์จนิวตรอน (รหัสหมายเลข W-63) เกิดขึ้นในพื้นที่ใต้ดินในรัฐเนวาดาในเดือนเมษายน พ.ศ. 2506 นิวตรอนฟลักซ์ที่ได้รับระหว่างการทดสอบนั้นต่ำกว่าค่าที่คำนวณได้อย่างมากซึ่งทำให้ความสามารถในการต่อสู้ของอาวุธใหม่ลดลงอย่างมาก ต้องใช้เวลาอีกเกือบ 15 ปีในการประจุนิวตรอนเพื่อให้ได้คุณสมบัติทั้งหมดของอาวุธทางทหาร ตามที่ศาสตราจารย์ E. Burop กล่าว ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างอุปกรณ์ประจุนิวตรอนและเทอร์โมนิวเคลียร์อยู่ที่อัตราการปลดปล่อยพลังงานที่แตกต่างกัน: “ ในระเบิดนิวตรอน การปล่อยพลังงานจะช้ากว่ามาก มันเหมือนกับการกระทำที่ล่าช้า«.

เนื่องจากการชะลอตัวนี้ พลังงานที่ใช้ในการก่อตัวของคลื่นกระแทกและการแผ่รังสีของแสงจึงลดลง ดังนั้น การปลดปล่อยออกมาในรูปของฟลักซ์นิวตรอนจึงเพิ่มขึ้น ในการทำงานต่อไป ความสำเร็จบางอย่างทำให้มั่นใจได้ถึงการโฟกัสของรังสีนิวตรอน ซึ่งทำให้ไม่เพียงเพิ่มผลเสียหายในทิศทางที่แน่นอน แต่ยังลดอันตรายจากการใช้มันสำหรับกองทหารที่เป็นมิตรด้วย

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2519 มีการทดสอบหัวรบนิวตรอนอีกครั้งในเนวาดา ซึ่งระหว่างนั้นได้รับผลลัพธ์ที่น่าประทับใจมาก เป็นผลให้ในตอนท้ายของปี 1976 มีการตัดสินใจในการผลิตส่วนประกอบสำหรับขีปนาวุธนิวตรอนลำกล้องขนาด 203 มม. และหัวรบสำหรับขีปนาวุธแลนซ์ ต่อมาในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2524 ที่ประชุมกลุ่มวางแผนนิวเคลียร์ของสภาความมั่นคงแห่งชาติสหรัฐ ได้มีการตัดสินใจเกี่ยวกับการผลิตอาวุธนิวตรอนอย่างเต็มรูปแบบ: กระสุน 2,000 นัดสำหรับปืนครกขนาด 203 มม. และหัวรบ 800 หัวสำหรับขีปนาวุธแลนซ์ .

ระหว่างการระเบิดของหัวรบนิวตรอน ความเสียหายหลักต่อสิ่งมีชีวิตเกิดจากกระแสนิวตรอนเร็ว. ตามการคำนวณ สำหรับการชาร์จไฟฟ้าแต่ละกิโลตัน นิวตรอนประมาณ 10 ตัวจะถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งแพร่กระจายอย่างรวดเร็วในพื้นที่โดยรอบ นิวตรอนเหล่านี้มีผลทำลายสิ่งมีชีวิตสูงมาก แรงกว่ารังสี Y และคลื่นกระแทกด้วยซ้ำ สำหรับการเปรียบเทียบ เราชี้ให้เห็นว่าในการระเบิดของประจุนิวเคลียร์ทั่วไปที่มีความจุ 1 กิโลตัน กำลังคนที่อยู่ในที่เปิดเผยจะถูกทำลายด้วยคลื่นกระแทกที่ระยะ 500-600 ม. ในการระเบิดของหัวรบนิวตรอนของ กำลังเท่ากัน การทำลายกำลังพลจะเกิดในระยะทางไกลกว่าประมาณสามเท่า

นิวตรอนที่เกิดขึ้นระหว่างการระเบิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วหลายสิบกิโลเมตรต่อวินาที ระเบิดเหมือนกระสุนปืนเข้าไปในเซลล์ที่มีชีวิตของร่างกาย พวกมันกระแทกนิวเคลียสออกจากอะตอม ทำลายพันธะโมเลกุล ก่อตัวเป็นอนุมูลอิสระที่มีปฏิกิริยาสูง ซึ่งนำไปสู่การหยุดชะงักของวงจรหลักของกระบวนการชีวิต

เมื่อนิวตรอนเคลื่อนที่ในอากาศอันเป็นผลมาจากการชนกับนิวเคลียสของอะตอมของแก๊ส นิวตรอนจะค่อยๆ สูญเสียพลังงาน นี่นำไปสู่ ในระยะทางประมาณ 2 กม. เอฟเฟกต์ความเสียหายจะหยุดลง. เพื่อลดผลกระทบการทำลายล้างของคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้น พลังงานของประจุนิวตรอนจะถูกเลือกในช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 10 kt และความสูงของการระเบิดเหนือพื้นดินอยู่ที่ประมาณ 150-200 เมตร

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันบางคนในห้องปฏิบัติการ Los Alamos และ Sandy ของสหรัฐอเมริกาและใน All-Russian Institute of Experimental Physics ใน Sarov (Arzamas-16) กำลังดำเนินการทดลองเทอร์โมนิวเคลียร์ซึ่งรวมถึงการวิจัยเกี่ยวกับการได้รับไฟฟ้า พลังงาน ความเป็นไปได้ที่จะได้รับระเบิดแสนสาหัสล้วนกำลังได้รับการศึกษา ผลพลอยได้ที่เป็นไปได้มากที่สุดจากการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่ ในความเห็นของพวกเขา อาจเป็นการปรับปรุงคุณลักษณะมวลพลังงานของหัวรบนิวเคลียร์และการสร้างระเบิดนิวตรอนขนาดเล็ก ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าหัวรบนิวตรอนที่มี TNT เทียบเท่าเพียงหนึ่งตันสามารถสร้างปริมาณรังสีที่อันตรายถึงชีวิตได้ที่ระยะ 200-400 ม.

อาวุธนิวตรอนเป็นเครื่องมือป้องกันที่ทรงพลัง และการใช้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเป็นไปได้เมื่อขับไล่ความก้าวร้าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อศัตรูบุกเข้ามาในเขตคุ้มครอง อาวุธนิวตรอนเป็นอาวุธทางยุทธวิธี และมีความเป็นไปได้สูงที่จะใช้ในสงครามที่เรียกว่า "จำกัด" โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุโรป อาวุธเหล่านี้อาจมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับรัสเซีย เนื่องจากเมื่อเผชิญกับการอ่อนกำลังของกองทัพและภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นจากความขัดแย้งในภูมิภาค อาวุธเหล่านี้จะถูกบังคับให้ให้ความสำคัญกับอาวุธนิวเคลียร์มากขึ้นในการรับประกันความปลอดภัย

การใช้อาวุธนิวตรอนจะมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการขับไล่การโจมตีของรถถังขนาดใหญ่. เป็นที่ทราบกันดีว่าชุดเกราะรถถังในระยะที่แน่นอนจากจุดศูนย์กลางของการระเบิด (มากกว่า 300-400 ม. ในการระเบิดของประจุนิวเคลียร์ที่มีกำลัง 1 kt) ให้การปกป้องลูกเรือจากคลื่นกระแทกและรังสี Y ในขณะเดียวกัน นิวตรอนเร็วจะเจาะเกราะเหล็กโดยไม่มีการลดทอนอย่างมีนัยสำคัญ

การคำนวณแสดงให้เห็นว่าในกรณีที่เกิดการระเบิดของประจุนิวตรอนที่มีกำลัง 1 กิโลตัน ลูกเรือรถถังจะถูกหยุดทันทีภายในรัศมี 300 เมตรจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวและจะตายภายในสองวัน ลูกเรือที่อยู่ที่ระยะ 300-700 ม. จะล้มเหลวในไม่กี่นาทีและจะตายภายใน 6-7 วันด้วย ที่ระยะ 700-1300 ม. พวกเขาจะไม่สามารถต่อสู้ได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงและการตายของพวกเขาส่วนใหญ่จะยืดเยื้อไปอีกหลายสัปดาห์ ที่ระยะ 1,300-1,500 ม. ลูกเรือบางส่วนจะป่วยหนักและค่อยๆ ล้มเหลว

หัวรบนิวตรอนยังสามารถใช้ในระบบป้องกันขีปนาวุธเพื่อจัดการกับหัวรบของขีปนาวุธโจมตีวิถีโค้ง ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่านิวตรอนเร็วซึ่งมีกำลังทะลุทะลวงสูงจะผ่านผิวหนังของหัวรบของศัตรูและทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหาย นอกจากนี้ นิวตรอนที่ทำปฏิกิริยากับนิวเคลียสของยูเรเนียมหรือพลูโตเนียมของตัวจุดระเบิดปรมาณูของหัวรบจะทำให้เกิดฟิชชัน

ปฏิกิริยาดังกล่าวจะเกิดขึ้นพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมาก ซึ่งท้ายที่สุดแล้วสามารถนำไปสู่ความร้อนและการทำลายตัวจุดระเบิดได้ ในทางกลับกันสิ่งนี้จะนำไปสู่ความล้มเหลวของหัวรบทั้งหมด คุณสมบัติของอาวุธนิวตรอนนี้ถูกนำมาใช้ในระบบป้องกันขีปนาวุธของสหรัฐฯ ย้อนกลับไปในช่วงกลางทศวรรษ 1970 หัวรบนิวตรอนได้รับการติดตั้งบนขีปนาวุธสกัดกั้น Sprint ของระบบ Safeguard ซึ่งติดตั้งอยู่รอบๆ ฐานทัพอากาศ Grand Forks (รัฐนอร์ทดาโคตา) มีความเป็นไปได้ว่าหัวรบนิวตรอนจะถูกนำไปใช้ในระบบป้องกันขีปนาวุธแห่งชาติของสหรัฐฯ ในอนาคตด้วย

ตามที่ทราบ ตามพันธกรณีที่ประกาศโดยประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกาและรัสเซียในเดือนกันยายนถึงตุลาคม 2534 กระสุนปืนใหญ่นิวเคลียร์และหัวรบของขีปนาวุธทางยุทธวิธีภาคพื้นดินทั้งหมดจะต้องถูกกำจัด อย่างไรก็ตาม ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในกรณีที่สถานการณ์ทางการทหาร-การเมืองมีการเปลี่ยนแปลงและมีการตัดสินใจทางการเมือง เทคโนโลยีหัวรบนิวตรอนที่ผ่านการพิสูจน์แล้วจะช่วยให้สามารถผลิตจำนวนมากได้ในเวลาอันสั้น

"ซูเปอร์อีเอ็มพี"

ไม่นานหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 สิ้นสุดลง ภายใต้เงื่อนไขของการผูกขาดอาวุธนิวเคลียร์ สหรัฐอเมริกากลับมาทำการทดสอบเพื่อปรับปรุงและกำหนดปัจจัยที่สร้างความเสียหายจากการระเบิดของนิวเคลียร์ ณ สิ้นเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2489 ในพื้นที่ของ Bikini Atoll (หมู่เกาะมาร์แชลล์) ภายใต้รหัส "Operation Crossroads" มีการระเบิดนิวเคลียร์ในระหว่างที่มีการศึกษาผลการทำลายล้างของอาวุธปรมาณู

การระเบิดทดสอบเหล่านี้เปิดเผย ปรากฏการณ์ทางกายภาพใหม่ — การก่อตัวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลัง (EMR)ซึ่งมีความสนใจในทันที สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือ EMP ในการระเบิดสูง ในฤดูร้อนปี 1958 มีการระเบิดนิวเคลียร์ที่ระดับความสูง ชุดแรกภายใต้รหัส "Hardtack" ดำเนินการเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกใกล้กับเกาะจอห์นสตัน ในระหว่างการทดสอบ มีการจุดชนวนประจุระดับเมกะตัน 2 ก้อน ได้แก่ "เต็ก" ที่ระดับความสูง 77 กิโลเมตร และ "สีส้ม" ที่ระดับความสูง 43 กิโลเมตร

ในปี 1962 การระเบิดในระดับสูงยังคงดำเนินต่อไป: ที่ระดับความสูง 450 กม. ภายใต้รหัส "ปลาดาว" หัวรบที่มีความจุ 1.4 เมกะตันถูกจุดชนวน สหภาพโซเวียตด้วย ระหว่าง พ.ศ. 2504-2505 ดำเนินการทดสอบหลายชุดในระหว่างที่มีการศึกษาผลกระทบของการระเบิดในระดับสูง (180-300 กม.) ต่อการทำงานของอุปกรณ์ของระบบป้องกันขีปนาวุธ
ในระหว่างการทดสอบเหล่านี้ มีการบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอันทรงพลัง ซึ่งส่งผลเสียหายอย่างมากต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การสื่อสารและสายไฟ สถานีวิทยุและเรดาร์ในระยะทางไกล ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ผู้เชี่ยวชาญทางการทหารยังคงให้ความสนใจอย่างมากกับการศึกษาธรรมชาติของปรากฏการณ์นี้ ผลกระทบจากการทำลายล้าง และวิธีการปกป้องระบบการรบและสนับสนุนจากปรากฏการณ์นี้

ลักษณะทางกายภาพของ EMP ถูกกำหนดโดยอันตรกิริยาของ Y-quanta ของการแผ่รังสีทันทีของการระเบิดของนิวเคลียร์กับอะตอมของก๊าซในอากาศ: Y-quanta ผลักอิเล็กตรอน (เรียกว่า Compton electrons) ออกจากอะตอม ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงใน ทิศทางจากจุดศูนย์กลางของการระเบิด การไหลของอิเล็กตรอนเหล่านี้ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กโลก ทำให้เกิดแรงกระตุ้นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อประจุไฟฟ้าระดับเมกะตันระเบิดที่ระดับความสูงหลายสิบกิโลเมตร ความแรงของสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวโลกจะสูงถึงหลายสิบกิโลโวลต์ต่อเมตร

บนพื้นฐานของผลลัพธ์ที่ได้รับระหว่างการทดสอบ ผู้เชี่ยวชาญด้านการทหารของสหรัฐฯ ได้ทำการวิจัยในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 โดยมุ่งเป้าไปที่การสร้างอาวุธนิวเคลียร์รุ่นที่สามอีกประเภทหนึ่ง นั่นคือ Super-EMP พร้อมการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุง

ในการเพิ่มผลผลิตของควอนตัม Y มันควรจะสร้างเปลือกรอบๆ ประจุของสารที่นิวเคลียสซึ่งมีปฏิสัมพันธ์อย่างแข็งขันกับนิวตรอนของการระเบิดของนิวเคลียร์ ปล่อยรังสี Y พลังงานสูงออกมา ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าด้วยความช่วยเหลือของ Super-EMP เป็นไปได้ที่จะสร้างความแรงของสนามใกล้กับพื้นผิวโลกในระดับหลายร้อยหรือหลายพันกิโลโวลต์ต่อเมตร

ตามการคำนวณของนักทฤษฎีชาวอเมริกันการระเบิดของประจุดังกล่าวด้วยความจุ 10 เมกะตันที่ระดับความสูง 300-400 กม. เหนือศูนย์กลางทางภูมิศาสตร์ของสหรัฐอเมริกา - รัฐเนแบรสกาจะรบกวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบตลอด ประเทศเป็นเวลาเพียงพอที่จะขัดขวางการโจมตีด้วยขีปนาวุธนิวเคลียร์เพื่อตอบโต้

ทิศทางต่อไปของการทำงานในการสร้าง Super-EMP นั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของเอฟเฟกต์การทำลายล้างเนื่องจากการโฟกัสของรังสี Y ซึ่งน่าจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความกว้างของพัลส์ คุณสมบัติเหล่านี้ของ Super-EMP ทำให้มันเป็นอาวุธโจมตีครั้งแรกที่ออกแบบมาเพื่อปิดการใช้งานระบบควบคุมของรัฐบาลและกองทัพ, ICBM โดยเฉพาะขีปนาวุธเคลื่อนที่, ขีปนาวุธนำวิถี, สถานีเรดาร์, ยานอวกาศ, ระบบจ่ายไฟ ฯลฯ ทางนี้, Super-EMP นั้นน่ารังเกียจอย่างชัดเจนโดยธรรมชาติและเป็นอาวุธนัดแรกที่ทำให้ไม่เสถียร.

หัวรบทะลุทะลวง - ผู้เจาะทะลุ

การค้นหาวิธีที่เชื่อถือได้ในการทำลายเป้าหมายที่ได้รับการปกป้องสูงทำให้ผู้เชี่ยวชาญทางทหารของสหรัฐฯ มีความคิดที่จะใช้พลังงานจากการระเบิดนิวเคลียร์ใต้ดินสำหรับสิ่งนี้ เมื่อประจุนิวเคลียร์ฝังลึกลงไปในดิน ส่วนแบ่งของพลังงานที่ใช้ไปกับการก่อตัวของช่องทาง พื้นที่ทำลายล้าง และคลื่นกระแทกจากแผ่นดินไหวจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในกรณีนี้ ด้วยความแม่นยำที่มีอยู่ของ ICBM และ SLBM ความน่าเชื่อถือของการทำลาย "ระบุ" โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป้าหมายที่แข็งแกร่งในดินแดนของศัตรูจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

งานเกี่ยวกับการสร้างเครื่องเจาะเกราะเริ่มขึ้นตามคำสั่งของเพนตากอนในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 เมื่อแนวคิดของการโจมตีแบบ "ตอบโต้" ได้รับความสำคัญ ตัวอย่างแรกของหัวรบเจาะทะลุได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 สำหรับขีปนาวุธระยะกลาง Pershing-2 หลังจากการลงนามในสนธิสัญญากองกำลังนิวเคลียร์พิสัยกลาง (INF) ความพยายามของผู้เชี่ยวชาญสหรัฐฯ ถูกเปลี่ยนทิศทางไปที่การสร้างอาวุธยุทโธปกรณ์ดังกล่าวสำหรับ ICBM

ผู้พัฒนาหัวรบใหม่ประสบปัญหาอย่างมาก โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการรับรองความสมบูรณ์และประสิทธิภาพเมื่อเคลื่อนที่บนพื้น การรับน้ำหนักมากเกินไปที่กระทำต่อหัวรบ (5,000-8,000 กรัม, การเร่งด้วยแรงโน้มถ่วง g) กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดอย่างยิ่งในการออกแบบกระสุน

ผลกระทบที่สร้างความเสียหายของหัวรบดังกล่าวต่อเป้าหมายที่ถูกฝังโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป้าหมายที่แข็งแกร่งนั้นพิจารณาจากปัจจัยสองประการคือพลังของประจุนิวเคลียร์และขนาดของการแทรกซึมลงสู่พื้นดิน ในขณะเดียวกัน สำหรับแต่ละค่าของพลังงานประจุ จะมีค่าความลึกที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุดในการแทรกซึม

ตัวอย่างเช่น ผลการทำลายล้างของประจุนิวเคลียร์ขนาด 200 กิโลตันต่อเป้าหมายที่มีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษจะมีประสิทธิภาพค่อนข้างมากเมื่อฝังไว้ในระดับความลึก 15-20 เมตร และจะเทียบเท่ากับผลของการระเบิดบนพื้นดิน 600 kt หัวรบมิสไซล์ MX ผู้เชี่ยวชาญทางทหารได้พิจารณาแล้วว่าด้วยความแม่นยำของการส่งหัวรบเจาะทะลุ ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับขีปนาวุธ MX และ Trident-2 ความน่าจะเป็นที่จะทำลายไซโลขีปนาวุธของข้าศึกหรือฐานบัญชาการด้วยหัวรบเพียงลูกเดียวนั้นสูงมาก ซึ่งหมายความว่าในกรณีนี้ความน่าจะเป็นของการทำลายเป้าหมายจะถูกกำหนดโดยความน่าเชื่อถือทางเทคนิคของการส่งมอบหัวรบเท่านั้น

เห็นได้ชัดว่าหัวรบเจาะทะลุถูกออกแบบมาเพื่อทำลายรัฐของศัตรูและศูนย์ควบคุมทางทหาร ICBM ที่อยู่ในเหมือง ฐานบัญชาการ ฯลฯ ดังนั้น ผู้เจาะเกราะจึงเป็นฝ่ายรุก อาวุธ "ตอบโต้" ที่ออกแบบมาเพื่อโจมตีครั้งแรก และมีลักษณะที่ไม่มั่นคง

มูลค่าของหัวรบเจาะทะลุ หากนำมาใช้ อาจเพิ่มขึ้นอย่างมากในบริบทของการลดอาวุธโจมตีเชิงกลยุทธ์ เมื่อการลดความสามารถในการรบสำหรับการโจมตีครั้งแรก (การลดจำนวนของเรือบรรทุกและหัวรบ) จะต้องเพิ่มความน่าจะเป็น ในการเข้าเป้าด้วยกระสุนแต่ละนัด ในเวลาเดียวกันสำหรับหัวรบดังกล่าวจำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงเพียงพอในการชนเป้าหมาย ดังนั้นจึงมีการพิจารณาความเป็นไปได้ในการสร้างหัวรบทะลุทะลวงพร้อมกับระบบกลับบ้านในส่วนสุดท้ายของวิถีเช่นอาวุธที่มีความแม่นยำ

เลเซอร์เอ็กซเรย์พร้อมปั๊มนิวเคลียร์

ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 70 การวิจัยเริ่มขึ้นที่ Livermore Radiation Laboratory เพื่อสร้าง " อาวุธต่อต้านขีปนาวุธแห่งศตวรรษที่ 21 "- เลเซอร์เอ็กซ์เรย์พร้อมการกระตุ้นด้วยนิวเคลียร์. อาวุธนี้คิดตั้งแต่เริ่มแรกว่าเป็นวิธีหลักในการทำลายขีปนาวุธโซเวียตในส่วนที่ใช้งานของวิถีก่อนที่จะแยกหัวรบ อาวุธใหม่ได้รับชื่อ - "อาวุธยิงวอลเลย์"

ในรูปแบบแผนผัง อาวุธใหม่สามารถแสดงเป็นหัวรบได้ โดยติดตั้งแท่งเลเซอร์ได้สูงสุด 50 แท่งบนพื้นผิว แท่งแต่ละอันมีระดับความอิสระสองระดับ และเช่นเดียวกับกระบอกปืน มันสามารถพุ่งไปยังจุดใดก็ได้ในอวกาศอย่างอิสระ ตามแกนของแท่งแต่ละอันยาวหลายเมตร มีลวดเส้นเล็กที่ทำจากวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง "เช่น ทอง" วางอยู่ตามแกน ประจุนิวเคลียร์ที่ทรงพลังวางอยู่ภายในหัวรบ การระเบิดควรเป็นแหล่งพลังงานสำหรับปั๊มเลเซอร์

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญบางคนระบุว่าเพื่อให้แน่ใจว่าการทำลายขีปนาวุธโจมตีในระยะมากกว่า 1,000 กม. จะต้องมีค่าใช้จ่ายที่มีอัตราผลตอบแทนหลายร้อยกิโลตัน หัวรบยังมีระบบการเล็งด้วยคอมพิวเตอร์เรียลไทม์ความเร็วสูง

เพื่อต่อสู้กับขีปนาวุธของโซเวียต ผู้เชี่ยวชาญทางทหารของสหรัฐฯ ได้พัฒนายุทธวิธีพิเศษสำหรับใช้ในการสู้รบ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการเสนอให้ติดตั้งหัวรบเลเซอร์นิวเคลียร์บนขีปนาวุธนำวิถี (SLBM) ที่ยิงจากเรือดำน้ำ ใน "สถานการณ์วิกฤต" หรือในช่วงระยะเวลาของการเตรียมการสำหรับการโจมตีครั้งแรก เรือดำน้ำที่ติดตั้ง SLBM เหล่านี้ควรบุกเข้าไปในพื้นที่ลาดตระเวนอย่างลับๆ และเข้าประจำตำแหน่งการรบให้ใกล้กับพื้นที่ตำแหน่งของ ICBM ของโซเวียตมากที่สุด: ทางตอนเหนือของ มหาสมุทรอินเดีย ในทะเลอาหรับ นอร์เวย์ และทะเลโอค็อตสค์

เมื่อได้รับสัญญาณเกี่ยวกับการยิงขีปนาวุธของโซเวียต ขีปนาวุธใต้น้ำก็จะถูกปล่อย หากขีปนาวุธโซเวียตปีนขึ้นไปที่ระดับความสูง 200 กม. เพื่อให้ไปถึงระยะสายตา ขีปนาวุธที่มีหัวรบเลเซอร์จะต้องปีนขึ้นไปที่ระดับความสูงประมาณ 950 กม. หลังจากนั้นระบบควบคุมพร้อมกับคอมพิวเตอร์จะเล็งแท่งเลเซอร์ไปที่ขีปนาวุธของโซเวียต ทันทีที่แท่งแต่ละแท่งอยู่ในตำแหน่งที่รังสีจะพุ่งตรงไปยังเป้าหมาย คอมพิวเตอร์จะสั่งให้ระเบิดประจุนิวเคลียร์

พลังงานมหาศาลที่ปล่อยออกมาระหว่างการระเบิดในรูปของรังสีจะถ่ายโอนสารที่ใช้งานของแท่ง (ลวด) ไปยังสถานะพลาสมาทันที ในชั่วพริบตา พลาสมาซึ่งเย็นลงจะสร้างรังสีในช่วงรังสีเอกซ์ แพร่กระจายไปในอวกาศที่ไร้อากาศเป็นระยะทางหลายพันกิโลเมตรในทิศทางของแกนของแกน หัวรบเลเซอร์จะถูกทำลายในไม่กี่ไมโครวินาที แต่ก่อนหน้านั้นจะมีเวลาส่งคลื่นรังสีอันทรงพลังไปยังเป้าหมาย

รังสีเอกซ์เมื่อถูกดูดซับในชั้นผิวบางๆ ของวัสดุจรวด สามารถสร้างพลังงานความร้อนที่มีความเข้มข้นสูงมากในนั้น ซึ่งจะทำให้เกิดการระเหยกลายเป็นไอระเบิด นำไปสู่การก่อตัวของคลื่นกระแทกและทำลายในที่สุด ร่างกาย.

อย่างไรก็ตาม การสร้างเลเซอร์เอ็กซเรย์ซึ่งถือเป็นหลักสำคัญของโปรแกรม Reagan SDI พบกับความยากลำบากอย่างมากที่ยังไม่สามารถเอาชนะได้ ในหมู่พวกเขา ประการแรกคือความยากลำบากในการโฟกัสรังสีเลเซอร์ เช่นเดียวกับการสร้างระบบที่มีประสิทธิภาพสำหรับการชี้แท่งเลเซอร์

การทดสอบเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ใต้ดินครั้งแรกดำเนินการในรัฐเนวาดาในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2523 ภายใต้ชื่อรหัสว่าดอฟีน ผลลัพธ์ที่ได้ยืนยันการคำนวณทางทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม รังสีเอกซ์ที่ออกมาอ่อนแอมากและเห็นได้ชัดว่าไม่เพียงพอที่จะทำลายขีปนาวุธ ตามมาด้วยการทดสอบการระเบิด "Excalibur", "Super-Excalibur", "Cottage", "Romano" ซึ่งในระหว่างนั้นผู้เชี่ยวชาญได้ติดตามเป้าหมายหลัก - เพื่อเพิ่มความเข้มของรังสีเอกซ์เนื่องจากการโฟกัส

ณ สิ้นเดือนธันวาคม พ.ศ. 2528 มีการระเบิดใต้ดินของ Goldstone ที่มีความจุประมาณ 150 kt และในเดือนเมษายนของปีถัดไป การทดสอบ Mighty Oak ได้ดำเนินการโดยมีเป้าหมายที่คล้ายกัน ภายใต้การห้ามการทดสอบนิวเคลียร์ อุปสรรคร้ายแรงเกิดขึ้นในแนวทางการพัฒนาอาวุธเหล่านี้

ต้องเน้นย้ำว่าเลเซอร์เอ็กซ์เรย์เป็นอาวุธนิวเคลียร์เป็นอย่างแรกและหากถูกระเบิดใกล้พื้นผิวโลก ก็จะมีผลกระทบในการทำลายล้างโดยประมาณเช่นเดียวกับประจุเทอร์โมนิวเคลียร์ทั่วไปที่มีกำลังเท่ากัน

"กระสุนไฮเปอร์โซนิก"

ในระหว่างการทำงานในโปรแกรม SDI การคำนวณทางทฤษฎีและผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองกระบวนการสกัดกั้นหัวรบของศัตรูแสดงให้เห็นว่าการป้องกันขีปนาวุธระดับแรกซึ่งออกแบบมาเพื่อทำลายขีปนาวุธในส่วนที่ใช้งานของวิถีโคจรนั้นจะไม่สามารถดำเนินการได้อย่างสมบูรณ์ แก้ปัญหานี้. ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างวิธีการรบที่สามารถทำลายหัวรบได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงของการบินฟรี

ด้วยเหตุนี้ ผู้เชี่ยวชาญของสหรัฐฯ จึงเสนอให้ใช้อนุภาคโลหะขนาดเล็กที่เร่งให้มีความเร็วสูงโดยใช้พลังงานจากการระเบิดของนิวเคลียร์ แนวคิดหลักของอาวุธดังกล่าวคือด้วยความเร็วสูงแม้แต่อนุภาคขนาดเล็กที่มีความหนาแน่นสูง (น้ำหนักไม่เกินหนึ่งกรัม) จะมีพลังงานจลน์สูง ดังนั้น เมื่อกระทบกับเป้าหมาย อนุภาคสามารถสร้างความเสียหายหรือแม้กระทั่งเจาะกระสุนหัวรบได้ แม้ว่าเปลือกจะได้รับความเสียหายเพียงอย่างเดียว แต่ก็จะถูกทำลายเมื่อเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นอันเป็นผลมาจากผลกระทบเชิงกลที่รุนแรงและความร้อนจากอากาศพลศาสตร์

โดยธรรมชาติ เมื่ออนุภาคดังกล่าวกระทบกับเหยื่อล่อพองที่มีผนังบาง เปลือกของมันจะถูกเจาะและจะสูญเสียรูปร่างทันทีในสุญญากาศ การทำลายล่อแสงจะช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากในการเลือกหัวรบนิวเคลียร์และจะนำไปสู่การต่อสู้กับพวกมันได้สำเร็จ

สันนิษฐานว่าหัวรบดังกล่าวตามโครงสร้างแล้วจะมีประจุนิวเคลียร์ที่ให้ผลค่อนข้างต่ำพร้อมระบบจุดชนวนระเบิดอัตโนมัติ ซึ่งรอบ ๆ หัวรบถูกสร้างขึ้น ซึ่งประกอบด้วยกระสุนย่อยโลหะขนาดเล็กจำนวนมาก ด้วยมวลกระสุน 100 กก. สามารถรับองค์ประกอบการกระจายตัวได้มากกว่า 100,000 ชิ้นซึ่งจะสร้างสนามทำลายล้างที่ค่อนข้างใหญ่และหนาแน่น ในระหว่างการระเบิดของประจุนิวเคลียร์จะเกิดก๊าซที่ลุกเป็นไฟ - พลาสมาซึ่งขยายตัวด้วยความเร็วมหาศาล กักขังและเร่งอนุภาคที่หนาแน่นเหล่านี้ ในกรณีนี้ ปัญหาทางเทคนิคที่ยากคือการรักษาเศษชิ้นส่วนให้เพียงพอ เนื่องจากเมื่อพวกมันไหลไปรอบ ๆ ด้วยการไหลของก๊าซความเร็วสูง มวลจะถูกพัดพาออกจากพื้นผิวขององค์ประกอบ

ในสหรัฐอเมริกา มีการทดสอบหลายชุดเพื่อสร้าง "กระสุนนิวเคลียร์" ภายใต้โครงการ Prometheus พลังของประจุนิวเคลียร์ในระหว่างการทดสอบเหล่านี้มีเพียงไม่กี่สิบตัน การประเมินความสามารถในการสร้างความเสียหายของอาวุธนี้ควรระลึกไว้เสมอว่าในชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นอนุภาคที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วมากกว่า 4-5 กิโลเมตรต่อวินาทีจะไหม้ ดังนั้น "กระสุนนิวเคลียร์" จึงใช้ได้เฉพาะในอวกาศที่ระดับความสูงมากกว่า 80-100 กม. ในสภาวะสุญญากาศ

ดังนั้นจึงสามารถใช้หัวรบแบบเศษกระสุนได้สำเร็จ นอกเหนือจากการต่อสู้กับหัวรบและตัวล่อ ยังเป็นอาวุธต่อต้านอวกาศเพื่อทำลายดาวเทียมทางทหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รวมอยู่ในระบบเตือนการโจมตีด้วยขีปนาวุธ (EWS) ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้ในการต่อสู้ในการโจมตีครั้งแรกเพื่อ "ตาบอด" ศัตรู

อาวุธนิวเคลียร์ประเภทต่าง ๆ ที่กล่าวถึงข้างต้นไม่ได้ทำให้ความเป็นไปได้ทั้งหมดในการสร้างการดัดแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นำไปใช้กับโครงการอาวุธนิวเคลียร์ที่มีการดำเนินการที่เพิ่มขึ้นของคลื่นนิวเคลียร์ในอากาศ การปล่อยรังสี Y ที่เพิ่มขึ้น การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ (เช่น ระเบิด "โคบอลต์" ที่มีชื่อเสียง) เป็นต้น

เมื่อเร็ว ๆ นี้ สหรัฐอเมริกากำลังพิจารณาโครงการสำหรับอาวุธนิวเคลียร์ที่ให้ผลผลิตต่ำเป็นพิเศษ:
– mini-newx (ความจุหลายร้อยตัน)
- micro-newx (หลายสิบตัน)
- นิวคลับ (หน่วยตัน) ซึ่งนอกเหนือจากพลังงานต่ำแล้วควรสะอาดกว่ารุ่นก่อนมาก

กระบวนการปรับปรุงอาวุธนิวเคลียร์ยังคงดำเนินต่อไป และเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกการปรากฏในอนาคตของประจุนิวเคลียร์ขนาดเล็กจิ๋วที่สร้างขึ้นจากการใช้ธาตุทรานส์พลูโทเนียมหนักยิ่งยวดที่มีมวลวิกฤต 25 ถึง 500 กรัม ธาตุ transplutonium kurchatov มีมวลวิกฤตประมาณ 150 กรัม

อุปกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้หนึ่งในไอโซโทปของแคลิฟอร์เนียจะมีขนาดเล็กมากจนมีความจุของทีเอ็นทีหลายตัน จึงสามารถปรับใช้กับเครื่องยิงลูกระเบิดมือและอาวุธขนาดเล็กได้

จากทั้งหมดข้างต้นบ่งชี้ว่าการใช้พลังงานนิวเคลียร์เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหารนั้นมีศักยภาพที่สำคัญ และการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างอาวุธประเภทใหม่สามารถนำไปสู่ ​​"ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี" ที่จะลด "เกณฑ์นิวเคลียร์" และส่งผลกระทบเชิงลบต่อ เสถียรภาพทางยุทธศาสตร์

การห้ามการทดสอบนิวเคลียร์ทั้งหมด หากไม่ได้ขัดขวางการพัฒนาและปรับปรุงอาวุธนิวเคลียร์อย่างสมบูรณ์ ก็จะทำให้การทดสอบช้าลงอย่างมาก ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การเปิดกว้างซึ่งกันและกัน ความไว้วางใจ การขจัดความขัดแย้งอย่างแหลมคมระหว่างรัฐและการสร้างระบบความปลอดภัยร่วมระหว่างประเทศที่มีประสิทธิผลมีความสำคัญเป็นพิเศษในการวิเคราะห์ขั้นสุดท้าย

/Vladimir Belous, พลตรี, ศาสตราจารย์ที่ Academy of Military Sciences, nasledie.ru/

บทนำ

ความสนใจในประวัติศาสตร์ของการเกิดขึ้นและความสำคัญของอาวุธนิวเคลียร์ต่อมนุษยชาติถูกกำหนดโดยความสำคัญของปัจจัยหลายประการ ซึ่งบางที แถวแรกอาจถูกครอบครองโดยปัญหาในการสร้างความสมดุลของอำนาจในเวทีโลกและโลก ความเกี่ยวข้องของการสร้างระบบการยับยั้งนิวเคลียร์ของภัยคุกคามทางทหารต่อรัฐ การปรากฏตัวของอาวุธนิวเคลียร์มีอิทธิพลทางตรงหรือทางอ้อมต่อสถานการณ์ทางเศรษฐกิจและสังคมและดุลอำนาจทางการเมืองใน“ ประเทศเจ้าของ” ของอาวุธดังกล่าวเสมอ สิ่งนี้ เหนือสิ่งอื่นใดกำหนดความเกี่ยวข้องของปัญหาการวิจัย เราเลือกแล้ว ปัญหาของการพัฒนาและความเกี่ยวข้องของการใช้อาวุธนิวเคลียร์เพื่อให้แน่ใจว่าความมั่นคงของชาติมีความเกี่ยวข้องค่อนข้างมากในวิทยาศาสตร์ภายในประเทศมานานกว่าทศวรรษและหัวข้อนี้ยังไม่หมดไป

วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คืออาวุธปรมาณูในโลกสมัยใหม่ หัวข้อของการศึกษาคือประวัติของการสร้างระเบิดปรมาณูและอุปกรณ์ทางเทคโนโลยี ความแปลกใหม่ของผลงานนี้อยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าปัญหาของอาวุธปรมาณูนั้นครอบคลุมจากหลายแง่มุม: ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ความมั่นคงของชาติ ประวัติศาสตร์ นโยบายต่างประเทศ และข่าวกรอง

วัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อศึกษาประวัติความเป็นมาของการสร้างและบทบาทของระเบิดปรมาณู (นิวเคลียร์) ในการสร้างความสงบสุขและความสงบเรียบร้อยบนโลกของเรา

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ งานต่อไปนี้ได้รับการแก้ไขในงาน:

แนวคิดของ "ระเบิดปรมาณู" "อาวุธนิวเคลียร์" ฯลฯ มีลักษณะเฉพาะ

มีการพิจารณาข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเกิดขึ้นของอาวุธปรมาณู

เหตุผลที่กระตุ้นให้มนุษย์สร้างอาวุธปรมาณูและใช้มันได้รับการเปิดเผย

วิเคราะห์โครงสร้างและองค์ประกอบของระเบิดปรมาณู

เป้าหมายและวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้กำหนดโครงสร้างและตรรกะของการศึกษา ซึ่งประกอบด้วยบทนำ สองส่วน บทสรุป และรายการแหล่งข้อมูลที่ใช้

ระเบิดปรมาณู: องค์ประกอบ ลักษณะการต่อสู้ และวัตถุประสงค์ของการสร้างสรรค์

ก่อนที่จะเริ่มศึกษาโครงสร้างของระเบิดปรมาณู จำเป็นต้องเข้าใจคำศัพท์ในเรื่องนี้ ดังนั้นในแวดวงวิทยาศาสตร์จึงมีคำศัพท์พิเศษที่สะท้อนถึงลักษณะของอาวุธปรมาณู ในหมู่พวกเขา เราเน้นสิ่งต่อไปนี้:

ระเบิดปรมาณู - ชื่อเดิมของระเบิดนิวเคลียร์สำหรับการบินซึ่งการกระทำนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ระเบิดได้ ด้วยการกำเนิดของสิ่งที่เรียกว่าระเบิดไฮโดรเจน ซึ่งมีพื้นฐานมาจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชั่น จึงมีการก่อตั้งคำศัพท์ทั่วไปสำหรับพวกมัน นั่นคือ ระเบิดนิวเคลียร์

ระเบิดนิวเคลียร์เป็นระเบิดทางอากาศที่มีประจุนิวเคลียร์ที่มีพลังทำลายล้างสูง ระเบิดนิวเคลียร์สองลูกแรกที่มี TNT เทียบเท่ากันประมาณ 20 kt แต่ละครั้งถูกทิ้งโดยเครื่องบินอเมริกันในเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของญี่ปุ่นตามลำดับในวันที่ 6 และ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2488 และก่อให้เกิดการบาดเจ็บล้มตายและการทำลายล้างอย่างมหาศาล ระเบิดนิวเคลียร์ยุคใหม่มี TNT เทียบเท่าหลายสิบถึงล้านตัน

อาวุธนิวเคลียร์หรือปรมาณูเป็นอาวุธระเบิดโดยอาศัยพลังงานนิวเคลียร์ที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ฟิชชันของนิวเคลียสหนักหรือปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันของนิวเคลียสเบา

หมายถึงอาวุธที่มีอานุภาพทำลายล้างสูง (WMD) พร้อมกับอาวุธชีวภาพและอาวุธเคมี

อาวุธนิวเคลียร์ - ชุดของอาวุธนิวเคลียร์ วิธีการส่งไปยังเป้าหมายและการควบคุม หมายถึง อาวุธที่มีอานุภาพทำลายล้างสูง; มีพลังทำลายล้างมหาศาล ด้วยเหตุผลข้างต้น สหรัฐฯ และสหภาพโซเวียตลงทุนมหาศาลในการพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ ตามพลังของประจุและระยะของการกระทำ อาวุธนิวเคลียร์ถูกแบ่งออกเป็นยุทธวิธี ปฏิบัติการ-ยุทธวิธี และยุทธศาสตร์ การใช้อาวุธนิวเคลียร์ในสงครามถือเป็นหายนะสำหรับมวลมนุษยชาติ

การระเบิดของนิวเคลียร์เป็นกระบวนการของการปล่อยพลังงานภายในนิวเคลียร์จำนวนมากในทันทีทันใดในปริมาตรที่จำกัด

การกระทำของอาวุธปรมาณูขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาฟิชชันของนิวเคลียสหนัก (ยูเรเนียม-235, พลูโตเนียม-239 และในบางกรณี ยูเรเนียม-233)

ยูเรเนียม-235 ถูกใช้ในอาวุธนิวเคลียร์เนื่องจากไม่เหมือนกับไอโซโทปทั่วไปของยูเรเนียม-238 ตรงที่มันสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ยั่งยืนได้เอง

พลูโทเนียม-239 ยังถูกเรียกว่า "พลูโตเนียมเกรดอาวุธ" เนื่องจาก มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างอาวุธนิวเคลียร์และเนื้อหาของไอโซโทป 239Pu ต้องมีอย่างน้อย 93.5%

เพื่อสะท้อนถึงโครงสร้างและองค์ประกอบของระเบิดปรมาณู โดยเป็นต้นแบบ เราได้วิเคราะห์ระเบิดพลูโตเนียม "Fat Man" (รูปที่ 1) ที่ทิ้งเมื่อวันที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2488 ในเมืองนางาซากิของญี่ปุ่น

การระเบิดของระเบิดนิวเคลียร์ปรมาณู

รูปที่ 1 - ระเบิดปรมาณู "Fat Man"

เค้าโครงของระเบิดนี้ (โดยทั่วไปสำหรับอาวุธยุทโธปกรณ์พลูโตเนียมเฟสเดียว) มีลักษณะดังนี้:

ตัวริเริ่มนิวตรอน - ลูกบอลเบริลเลียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ซม. ปกคลุมด้วยชั้นบาง ๆ ของโลหะผสมอิตเทรียม-พอโลเนียมหรือโลหะพอโลเนียม-210 - แหล่งที่มาหลักของนิวตรอนเพื่อลดมวลวิกฤตอย่างรวดเร็วและเร่งปฏิกิริยา มันยิงในขณะที่ถ่ายโอนแกนการต่อสู้ไปยังสถานะวิกฤตยิ่งยวด (ระหว่างการบีบอัด ส่วนผสมของพอโลเนียมและเบริลเลียมเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยนิวตรอนจำนวนมาก) ในปัจจุบัน นอกจากการเริ่มต้นประเภทนี้แล้ว การเริ่มต้นเทอร์โมนิวเคลียร์ (TI) ยังพบได้บ่อยอีกด้วย ตัวริเริ่มเทอร์โมนิวเคลียร์ (TI) มันตั้งอยู่ในใจกลางของประจุ (คล้ายกับ NI) ซึ่งมีวัสดุเทอร์โมนิวเคลียร์จำนวนเล็กน้อยตั้งอยู่ ใจกลางของมันถูกทำให้ร้อนด้วยคลื่นกระแทกที่มาบรรจบกัน และในกระบวนการของปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์กับพื้นหลังของ อุณหภูมิที่เกิดขึ้นจะมีการผลิตนิวตรอนจำนวนมาก ซึ่งเพียงพอสำหรับการเริ่มต้นนิวตรอนของปฏิกิริยาลูกโซ่ (รูปที่ 2)

พลูโตเนียม. ไอโซโทปพลูโทเนียม-239 ที่บริสุทธิ์ที่สุดถูกนำมาใช้ แม้ว่าเพื่อเพิ่มความเสถียรของคุณสมบัติทางกายภาพ (ความหนาแน่น) และปรับปรุงความสามารถในการบีบอัดของประจุ พลูโทเนียมจะถูกเจือด้วยแกลเลียมจำนวนเล็กน้อย

เปลือก (มักทำจากยูเรเนียม) ที่ทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนนิวตรอน

ฝักอัดทำจากอลูมิเนียม ให้การบีบอัดที่สม่ำเสมอมากขึ้นด้วยคลื่นกระแทก ในขณะเดียวกันก็ปกป้องชิ้นส่วนภายในของประจุจากการสัมผัสโดยตรงกับวัตถุระเบิดและผลิตภัณฑ์ที่ร้อนจากการสลายตัว

วัตถุระเบิดที่มีระบบการจุดชนวนที่ซับซ้อนซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าการจุดระเบิดของวัตถุระเบิดทั้งหมดจะสอดคล้องกัน การซิงโครไนซ์เป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างคลื่นกระแทกแบบบีบอัดทรงกลมอย่างเคร่งครัด (ส่งเข้าไปในลูกบอล) คลื่นที่ไม่ใช่ทรงกลมนำไปสู่การขับออกของวัสดุของลูกบอลผ่านความไม่สม่ำเสมอและความเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างมวลวิกฤต การสร้างระบบดังกล่าวสำหรับตำแหน่งของวัตถุระเบิดและการจุดระเบิดเป็นงานที่ยากที่สุดครั้งหนึ่ง ใช้รูปแบบรวม (ระบบเลนส์) ของวัตถุระเบิด "เร็ว" และ "ช้า"

ตัวเครื่องทำจากชิ้นส่วนประทับตราดูราลูมิน - ฝาครอบทรงกลมสองอันและสายพานเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว

รูปที่ 2 - หลักการทำงานของระเบิดพลูโตเนียม

จุดศูนย์กลางของการระเบิดนิวเคลียร์คือจุดที่เกิดแสงวาบขึ้นหรือจุดศูนย์กลางของลูกไฟ และจุดศูนย์กลางคือการฉายของศูนย์กลางการระเบิดไปยังพื้นโลกหรือผิวน้ำ

อาวุธนิวเคลียร์เป็นอาวุธทำลายล้างสูงที่ทรงพลังและอันตรายที่สุด คุกคามมวลมนุษยชาติด้วยการทำลายล้างอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนและการทำลายล้างผู้คนนับล้าน

หากเกิดการระเบิดบนพื้นดินหรือใกล้กับพื้นผิวของมัน พลังงานส่วนหนึ่งของการระเบิดจะถูกส่งไปยังพื้นผิวโลกในรูปแบบของการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว มีปรากฏการณ์เกิดขึ้นซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแผ่นดินไหว ผลจากการระเบิดดังกล่าวทำให้เกิดคลื่นไหวสะเทือนซึ่งแพร่กระจายผ่านความหนาของโลกในระยะทางที่ไกลมาก ผลการทำลายล้างของคลื่นจำกัดอยู่ในรัศมีหลายร้อยเมตร

อันเป็นผลมาจากอุณหภูมิที่สูงมากของการระเบิดทำให้เกิดแสงวาบขึ้นซึ่งมีความเข้มมากกว่าความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงมาบนโลกหลายร้อยเท่า แฟลชจะปล่อยความร้อนและแสงจำนวนมากออกมา การแผ่รังสีของแสงทำให้เกิดการเผาไหม้ของวัสดุที่ติดไฟได้เองและเผาผลาญผิวหนังของผู้คนในรัศมีหลายกิโลเมตร

ระเบิดนิวเคลียร์ก่อให้เกิดรังสี ใช้เวลาประมาณหนึ่งนาทีและมีพลังทะลุทะลวงสูงจนจำเป็นต้องมีที่กำบังที่ทรงพลังและเชื่อถือได้เพื่อป้องกันในระยะประชิด

ระเบิดนิวเคลียร์มีความสามารถในการทำลายล้างหรือทำให้คนที่ไม่มีการป้องกัน อุปกรณ์ โครงสร้าง และวัสดุต่างๆ ที่ยืนอยู่อย่างเปิดเผยในทันทีหรือทำให้ไร้ความสามารถ ปัจจัยความเสียหายหลักของการระเบิดของนิวเคลียร์ (PFYAV) คือ:

คลื่นกระแทก

รังสีแสง

รังสีทะลุทะลวง;

การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่

ชีพจรแม่เหล็กไฟฟ้า (EMP)

ระหว่างการระเบิดของนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศ การกระจายของพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่าง PNFs มีดังนี้: ประมาณ 50% สำหรับคลื่นกระแทก, 35% สำหรับส่วนแบ่งของการแผ่รังสีแสง, 10% สำหรับการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี และ 5% สำหรับการแทรกซึม รังสีและ EMP

การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของผู้คน อุปกรณ์ทางทหาร ภูมิประเทศ และวัตถุต่างๆ ระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์เกิดจากเศษฟิชชันของสารประจุ (Pu-239, U-235) และประจุส่วนที่ไม่ทำปฏิกิริยาหลุดออกจากเมฆระเบิดเช่นกัน เนื่องจากไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีก่อตัวขึ้นในดินและวัสดุอื่น ๆ ภายใต้อิทธิพลของกิจกรรมที่เหนี่ยวนำด้วยนิวตรอน เมื่อเวลาผ่านไป กิจกรรมของเศษฟิชชันจะลดลงอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะในชั่วโมงแรกหลังการระเบิด ตัวอย่างเช่น กิจกรรมทั้งหมดของเศษฟิชชันในการระเบิดของอาวุธนิวเคลียร์ที่มีกำลัง 20 kT ในหนึ่งวันจะน้อยกว่าหนึ่งนาทีหลังจากการระเบิดหลายพันครั้ง