Як діє воднева бомба та які наслідки вибуху? Знищити світ? Термоядерна бомба: історія та міфи Воднева бомба принцип дії та фактори ураження.

У світі є чимало різних політичних клубів. Велика, тепер уже, сімка, Велика двадцятка, БРІКС, ШОС, НАТО, Євросоюз певною мірою. Однак жоден із цих клубів не може похвалитися унікальною функцією – здатністю знищити світ таким, яким ми його знаємо. Подібними можливостями має «ядерний клуб».

На сьогоднішній день існує 9 країн, які мають ядерну зброю:

Росія;
Великобританія;
Франція;
Індія
Пакистан;
Ізраїль;
КНДР.

Країни збудовані в міру появи у них арсеналу ядерної зброї. Якби список було збудовано за кількістю боєголовок, то Росія опинилася б на першому місці з її 8000 одиницями, 1600 з яких можна запускати хоч зараз. Штати відстають лише на 700 одиниць, але «під рукою» у них на 320 зарядів більше. «Ядерний клуб» — поняття суто умовне, жодного клубу насправді немає. Між країнами є низка угод щодо нерозповсюдження та скорочення запасів ядерної зброї.

Перші випробування атомної бомби, як відомо, зробила США ще 1945 року. Ця зброя була випробувана в «польових» умовах Другої Світової на жителях японських міст Хіросіма та Нагасакі. Вони діють за принципом поділу. Під час вибуху запускається ланцюгова реакція, яка провокує поділ ядер на два, із супутнім вивільненням енергії. Для цієї реакції в основному використовують уран та плутоній. З цими елементами пов'язані наші уявлення про те, з чого робляться ядерні бомби. Так як у природі уран зустрічається лише у вигляді суміші трьох ізотопів, з яких лише один здатний підтримувати подібну реакцію, необхідно збагачувати уран. Альтернативою є плутоній-239, який не зустрічається у природі, і його потрібно виготовляти з урану.

Якщо в урановій бомбі йде реакція поділу, то у водневій реакція злиття - у цьому суть того, чим відрізняється воднева бомба від атомної. Всі ми знаємо, що сонце дає нам світло, тепло і можна сказати життя. Ті самі процеси, що відбуваються на сонці, можуть легко знищувати міста і країни. Вибух водневої бомби народжений реакцією синтезу легких ядер, так званого термоядерного синтезу. Це «диво» можливе завдяки ізотопам водню – дейтерію та тритію. Саме тому бомба і називається водневою. Також можна побачити назву «термоядерна бомба» за реакцією, яка лежить в основі цієї зброї.

Після того, як світ побачив руйнівну силу ядерної зброї, у серпні 1945 року СРСР розпочав гонку, яка тривала до моменту її розпаду. США першими створили, випробували і застосували ядерну зброю, першими зробили підрив водневої бомби, але з приводу СРСР можна записати перше виготовлення компактної водневої бомби, яку можна доставити противнику звичайному Ту-16. Перша бомба США була розміром з триповерховий будинок, від водневої бомби такого розміру мало толку. Поради отримали таку зброю вже в 1952, тоді як першу «адекватну» бомбу Штатів було використано лише в 1954. Якщо озирнутися назад і проаналізувати вибухи в Нагасакі та Хіросімі, то можна дійти висновку, що вони не були такими вже потужними . Дві бомби в сумі зруйнували обидва міста та вбили за різними даними до 220 000 людей. Килимові бомбардування Токіо в день могли забирати життя 150-200 000 чоловік і без будь-якої ядерної зброї. Це пов'язано з малою потужністю перших бомб — лише кілька десятків кілотон у тротиловому еквіваленті. Водневі бомби випробовували з прицілом на подолання 1 мегатонни і більше.

Перша Радянська бомба була випробувана із заявкою на 3 Мт, але в результаті випробовували 1.6 Мт.

Найпотужніша воднева бомба була випробувана Радами у 1961 році. Її потужність досягла 58-75 Мт, при заявлених 51 Мт. «Цар» кинув світ у легкий шок, у прямому значенні. Ударна хвиля обійшла планету тричі. На полігоні (Нова Земля) не залишилося жодного височини, вибух було чути з відривом 800км. Вогненна куля досягла діаметра майже 5км, «гриб» виріс на 67км, а діаметр його шапки становив майже 100км. Наслідки такого вибуху у великому місті важко уявити. На думку багатьох експертів, саме випробування водневої бомби такої потужності (Штати мали на той момент бомби вчетверо менше за силою) стало першим кроком до підписання різних договорів щодо заборони ядерної зброї, її випробування та скорочення виробництва. Світ уперше задумався про власну безпеку, яка справді стояла під загрозою.

Як було сказано раніше, принцип дії водневої бомби ґрунтується на реакції синтезу. Термоядерний синтез - це процес злиття двох ядер в одне, з утворенням третього елемента, виділенням четвертого та енергії. Сили, що відштовхують ядра, є колосальними, тому для того, щоб атоми зблизилися досить близько для злиття, температура повинна бути просто величезною. Вчені вже котрий століття ламають голову над холодним термоядерним синтезом, намагаються скинути температуру синтезу до кімнатної, в ідеалі. І тут людству відкриється доступом до енергії майбутнього. Що ж до термоядерної реакції нині, то для її запуску, як і раніше, потрібно запалювати мініатюрне сонце тут на Землі — зазвичай у бомбах використовують урановий або плутонієвий заряд для старту синтезу.

Крім наведених вище наслідків від використання бомби в десятки мегатонн, воднева бомба, як і будь-яка ядерна зброя, має ряд наслідків від застосування. Деякі люди схильні вважати, що воднева бомба — «чистіша зброя», ніж звичайна бомба. Можливо, це пов'язано із назвою. Люди чують слово «водо» і думають, що це якось пов'язане з водою та воднем, а отже наслідки не такі плачевні. Насправді це звичайно не так, адже дія водневої бомби ґрунтується на вкрай радіоактивних речовинах. Теоретично можливо зробити бомбу без уранового заряду, але це недоцільно через складність процесу, тому чисту реакцію синтезу «розбавляють» ураном, збільшення потужності. У цьому кількість радіоактивних опадів зростає до 1000%. Все, що потрапляє в вогненну кулю, буде знищено, зона в радіусі поразки стане безлюдною для людей на десятиліття. Радіоактивні опади можуть завдати шкоди здоров'ю людей у сотнях та тисячах кілометрів. Конкретні цифри, площу зараження можна розрахувати, знаючи силу заряду.

Проте руйнація міст — не найстрашніше, що може статися «завдяки» зброї масового знищення. Після ядерної війни світ не буде повністю знищено. На планеті залишаться тисячі великих міст, мільярди людей і лише невеликий відсоток територій втратить свій статус «придатний для життя». У довгостроковій перспективі весь світ опиниться під загрозою через так звану «ядерну зиму». Підрив ядерного арсеналу «клубу» може спровокувати викид в атмосферу достатньої кількості речовини (пилу, сажі, диму), щоб «зменшити» яскравість сонця. Пелена, яка може рознестись по всій планеті, знищить урожаї на кілька років уперед, провокуючи голод та неминуче скорочення населення. В історії вже був «рік без літа», після великого виверження вулкана в 1816 році, тому ядерна зима виглядає більш ніж реально. Знову ж таки залежно від того, як протікатиме війна, ми можемо отримати такі види глобальної зміни клімату:

похолодання на 1 градус, пройде непомітно;
ядерна осінь – похолодання на 2-4 градуси, можливі неврожаї та посилення утворення ураганів;
аналог "року без літа" - коли температура впала значно, на кілька градусів на рік;
малий льодовиковий період – температура може впасти на 30 – 40 градусів на значний час, супроводжуватиметься депопуляцією низки північних зон та неврожаями;
льодовиковий період – розвиток малого льодовикового періоду, коли відбиття сонячних променів від поверхні може досягти певної критичної позначки і температура продовжить падати, відмінність лише в температурі;
Необоротне похолодання – це дуже сумний варіант льодовикового періоду, який під впливом багатьох чинників перетворить Землю на нову планету.

Теорія ядерної зими постійно критикується, її наслідки виглядають трохи роздутими. Однак не варто сумніватися в її неминучому наступі за будь-якого глобального конфлікту із застосуванням водневих бомб.

Холодна війна давно позаду, і тому ядерну істерію можна побачити хіба що у старих голлівудських фільмах та на обкладинках раритетних журналів та коміксів. Незважаючи на це, ми можемо перебувати на порозі, хоч і не великого, але серйозного ядерного конфлікту. Все це завдяки любителю ракет та герою боротьби з імперіалістичними замашками США – Кім Чен Ыну. Воднева бомба КНДР — об'єкт поки що гіпотетичний, про її існування говорять лише непрямі докази. Звичайно, уряд Північної Кореї постійно повідомляє про те, що їм вдалося виготовити нові бомби, поки що в живу їх ніхто не бачив. Природно Штати та їхні союзники – Японія та Південна Корея, трохи стурбовані наявністю, нехай навіть і гіпотетичною, подібної зброї у КНДР. Реалії такі, що на даний момент КНДР не має технологій для успішної атаки на США, про яку вони щороку заявляють на весь світ. Навіть атака на сусідні Японію чи Південь можуть бути не дуже успішними, якщо взагалі відбудуться, але з кожним роком небезпека виникнення нового конфлікту на корейському півострові зростає.

16 січня 1963 року, у розпал холодної війни, Микита Хрущов заявив світу у тому, що Радянський Союз має у своєму арсеналі нову зброю масового ураження - водневої бомбою.
За півтора року до цього в СРСР було здійснено найпотужніший вибух водневої бомби у світі - на Новій Землі було підірвано заряд потужністю понад 50 мегатонн. Багато в чому саме ця заява радянського лідера змусила світ усвідомити загрозу подальшої ескалації гонки ядерних озброєнь: вже 5 серпня 1963 р. у Москві було підписано договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері, космічному просторі та під водою.

Історія створення

Теоретична можливість отримання енергії шляхом термоядерного синтезу була відома ще до Другої світової війни, але саме війна та подальша гонка озброєнь поставили питання про створення технічного пристрою для практичного створення цієї реакції. Відомо, що в Німеччині в 1944 році велися роботи з ініціювання термоядерного синтезу шляхом стиснення ядерного палива з використанням зарядів звичайної вибухової речовини - але вони не мали успіху, оскільки не вдалося отримати необхідних температур і тиску. США та СРСР вели розробки термоядерної зброї починаючи з 40-х років, практично одночасно випробувавши перші термоядерні пристрої на початку 50-х. У 1952 році на атоле Еніветок США здійснили вибух заряду потужністю 10,4 мегатонни (що в 450 разів більше за потужність бомби, скинутої на Нагасакі), а в 1953 році в СРСР було випробувано пристрій потужністю 400 кілотонн.
Конструкції перших термоядерних пристроїв були погано пристосовані реального бойового використання. Наприклад, пристрій, випробуваний США в 1952 році, був наземною спорудою висотою з 2-поверховий будинок і вагою понад 80 тонн. Рідке термоядерне пальне зберігалося за допомогою величезної холодильної установки. Тому надалі серійне виробництво термоядерної зброї здійснювалося з використанням твердого палива – дейтериду літію-6. В 1954 США випробували пристрій на його основі на атоле Бікіні, а в 1955 на Семипалатинському полігоні була випробувана нова радянська термоядерна бомба. 1957 року випробування водневої бомби провели у Великій Британії. У жовтні 1961 року в СРСР на Новій Землі було підірвано термоядерну бомбу потужністю 58 мегатонн - найпотужнішу бомбу з коли-небудь випробуваних людством, яка увійшла в історію під назвою «Цар-бомба».

Подальший розвиток було спрямовано зменшення розмірів конструкції водневих бомб, щоб забезпечити їх доставку до мети балістичними ракетами. Вже в 60-ті роки масу пристроїв вдалося зменшити до кількох сотень кілограмів, а до 70-х років балістичні ракети могли нести понад 10 боєголовок одночасно - це ракети з головними частинами, що розділяються, кожна з частин може вражати свою власну мету. На сьогоднішній день термоядерний арсенал мають США, Росія та Великобританія, випробування термоядерних зарядів були проведені також у Китаї (1967 року) та у Франції (1968 року).

Принцип дії водневої бомби

Дія водневої бомби ґрунтується на використанні енергії, що виділяється при реакції термоядерного синтезу легких ядер. Саме ця реакція протікає в надрах зірок, де під дією надвисоких температур та гігантського тиску ядра водню стикаються та зливаються у більш важкі ядра гелію. Під час реакції частина маси ядер водню перетворюється на велику кількість енергії - завдяки цьому зірки і виділяють величезну кількість енергії постійно. Вчені скопіювали цю реакцію з використанням ізотопів водню – дейтерію та тритію, що й дало назву «воднева бомба». Спочатку для виробництва зарядів використовувалися рідкі ізотопи водню, а згодом став використовуватися дейтерид літію-6, тверда речовина, з'єднання дейтерію та ізотопу літію.

Дейтерид літію-6 є основним компонентом водневої бомби, термоядерним пальним. У ньому вже зберігається дейтерій, а ізотоп літію служить сировиною для утворення тритію. Для початку реакції термоядерного синтезу потрібно створити високу температуру та тиск, а також виділити з літію-6 тритій. Ці умови забезпечують в такий спосіб.

Спалах вибуху бомби АН602 відразу після відокремлення ударної хвилі. Цієї миті діаметр кулі становив близько 5,5 км, а через кілька секунд він збільшився до 10 км.

Оболонку контейнера для термоядерного пального роблять з урану-238 і пластику, поруч із контейнером розміщують звичайний ядерний заряд потужністю кілька кілотонн - його називають тригером, або зарядом-ініціатором водневої бомби. Під час вибуху плутонієвого заряду-ініціатора під дією потужного рентгенівського випромінювання оболонка контейнера перетворюється на плазму, стискаючись у тисячі разів, що створює необхідний високий тиск та величезну температуру. Одночасно з цим нейтрони, що випускають плутонію, взаємодіють з літієм-6, утворюючи тритій. Ядра дейтерію та тритію взаємодіють під дією надвисоких температури та тиску, що і призводить до термоядерного вибуху.

Світлове випромінювання спалаху вибуху могло спричинити опіки третього ступеня на відстані до ста кілометрів. Це фото зроблено з відстані 160 км.
Якщо зробити кілька шарів урану-238 та дейтериду літію-6, то кожен з них додасть свою потужність до вибуху бомби – тобто така «шаровка» дозволяє нарощувати потужність вибуху практично необмежено. Завдяки цьому водневу бомбу можна зробити майже будь-якої потужності, причому вона буде набагато дешевшою за звичайну ядерну бомбу такої ж потужності.

Сейсмічна хвиля, викликана вибухом, обігнула земну кулю тричі. Висота ядерного гриба досягла 67 кілометрів заввишки, а діаметр його «капелюшка» - 95 км. Звукова хвиля досягла острова Діксон, розташованого за 800 км від місця випробувань.

Випробування водневої бомби РДС-6С, 1953 рік

Атомна енергія виділяється не тільки при розподілі атомних ядер важких елементів, але і при з'єднанні (синтезі) легких ядер у важчі.

Наприклад, ядра атомів водню, з'єднуючись, утворюють ядра атомів гелію, при цьому виділяється енергії на одиницю ваги ядерного пального більше, ніж при розподілі ядер урану.

Ці реакції синтезу ядер, що протікають за дуже високих температур, що вимірюються десятками мільйонів градусів, отримали назву термоядерних реакцій. Зброя, заснована на використанні енергії, що миттєво виділяється в результаті термоядерної реакції, називається термоядерною зброєю.

Термоядерна зброя, в якій як заряд (ядерна вибухова речовина) використовуються ізотопи водню, часто називають водневою зброєю.

Особливо успішно протікає реакція синтезу між ізотопами водню – дейтерієм та тритієм.

Як заряд водневої бомби може застосовуватися і дейтерій літію (з'єднання дейтерію з літієм).

Дейтерій, або важкий водень, у незначних кількостях зустрічається у природі у складі важкої води. У звичайній воді як домішки міститься близько 0,02% важкої води. Щоб отримати 1 кг дейтерію, треба переробити щонайменше 25 т води.

Тритій, чи надважкий водень, у природі мало зустрічається. Він виходить штучно, наприклад, при опроміненні літію нейтронами. З цією метою можуть бути використані нейтрони, що виділяються в ядерних реакторах.

Практично пристрій водневої бомбиможна уявити так: поруч із водневим зарядом, що містить важкий і надважкий водень (тобто дейтерій і тритій), знаходяться два віддалених один від одного півкулі з урану або плутонію (атомний заряд).

Для зближення цих півкуль використовуються заряди із звичайної вибухової речовини (тротилу). Вибухаючись одночасно, заряди з тротилу зближують півкулі атомного заряду. У момент їх з'єднання відбувається вибух, тим самим створюються умови для термоядерної реакції, а отже відбудеться вибух і водневого заряду. Таким чином, реакція вибуху водневої бомби проходить дві фази: перша фаза – розподіл урану або плутонію, друга – фаза синтезу, при якій утворюються ядра гелію та вільні нейтрони великих енергії. В даний час є схеми побудови трифазної термоядерної бомби.

У трифазній бомбі оболонку виготовляють із урану-238 (природного урану). У цьому випадку реакція проходить три фази: перша фаза поділу (уран або плутоній для детонації), друга - термоядерна реакція в гідриті літію та третя фаза - реакція поділу урану-238. Розподіл ядер урану викликають нейтрони, які виділяються як потужного потоку при реакції синтезу.

Виготовлення оболонки з урану-238 дозволяє збільшити потужність бомби за рахунок найбільш доступної атомної сировини. За повідомленням іноземного друку, вже випробовувалися бомби потужністю 10-14 млн. тонн і більше. Стає очевидним, що це не межа. Подальше вдосконалення ядерної зброї йде як лінією створення бомб особливо великої потужності, і по лінії розробки нових конструкцій, дозволяють зменшити вагу і калібр бомб. Зокрема працюють над створенням бомби, заснованої повністю на синтезі. Існують, наприклад, повідомлення в іноземній пресі про можливість застосування нового методу детонації термоядерних бомб на основі використання ударних хвиль звичайних вибухових речовин.

Енергія, що виділяється під час вибуху водневої бомби, може бути в тисячі разів більше, ніж енергія вибуху атомної бомби. Однак радіус руйнування не може перевищувати в стільки ж радіус руйнувань, спричинених вибухом атомної бомби.

Радіус дії ударної хвилі при повітряному вибуху водневої бомби з тротиловим еквівалентом в 10 млн. т більше радіусу дії ударної хвилі, що утворюється при вибуху атомної бомби з тротиловим еквівалентом в 20000 тонн, приблизно в 8 разів, тоді як потужність бомби більша в 500 разів, т е. на корінь кубічний з 500. Відповідно до цього і площа руйнування збільшується приблизно в 64 рази, тобто пропорційно кореню кубічного з коефіцієнта збільшення потужності бомби в квадраті.

За даними іноземних авторів, при ядерному вибуху потужністю 20 млн. т площа повної руйнації звичайних наземних будов, за підрахунками американських фахівців, може досягти 200 км 2 , зона значних руйнувань - 500 км 2 і часткових - до 2580 км 2 .

Це означає, роблять висновок іноземні фахівці, що вибуху однієї бомби подібної потужності достатньо для руйнування сучасного великого міста. Як відомо, займана площа Парижа – 104 км 2 , Лондона – 300 км 2 , Чикаго – 550 км 2 , Берліна – 880 км 2 .

Масштаби уражень та руйнувань від ядерного вибуху потужністю 20 млн. т можуть бути представлені схематично, в наступному вигляді:

Область смертельних доз початкової радіації у радіусі до 8 км (на площі до 200 км2);

Область поразок світловим випромінюванням (опіки) у радіусі до 32 км (на площі близько 3000 км 2 ).

Ушкодження житлових будівель (вибиті шибки, обсипалася штукатурка тощо) можуть спостерігатися навіть на відстані до 120 км від місця вибуху.

Наведені дані із відкритих іноземних джерел є орієнтовними, вони отримані при випробуванні ядерних боєприпасів меншої потужності та шляхом розрахунків. Відхилення від цих даних у той чи інший бік залежатимуть від різних факторів, і насамперед від рельєфу місцевості, характеру забудови, метеорологічних умов, рослинного покриву тощо.

Змінити радіус ураження значною мірою можна шляхом створення штучно тих чи інших умов, що знижують ефект впливу факторів вибуху. Так, наприклад, можна зменшити вражаючу дію світлового випромінювання, скоротити площу, на якій можуть виникнути опіки у людей і займатися предметами шляхом створення димової завіси.

Проведені досліди США щодо створення димових завіс при ядерних вибухах в 1954-1955 гг. показали, що при щільності завіси (масляних туманів), що отримується при витраті 440-620 л олії на 1 км 2 вплив світлового випромінювання ядерного вибуху в залежності від відстані до епіцентру можна послабити на 65-90%.

Послаблюють вражаючий вплив світлового випромінювання також інші дими, які не тільки не поступаються, а в ряді випадків перевершують масляні тумани. Зокрема, промисловий дим, що зменшує атмосферну видимість, може послабити вплив світлового випромінювання так само, як і масляні тумани.

Набагато можна зменшити вражаючий ефект ядерних вибухів шляхом розосередженого будівництва населених пунктів, створення масивів лісових насаджень тощо.

Особливо слід відзначити різке зменшення радіусу поразки людей залежно від використання тих чи інших засобів захисту. Відомо, наприклад, що навіть на невеликій відстані від епіцентру вибуху надійним укриттям від впливу світлового випромінювання і проникаючої радіації є притулок, що має шар земляного покриття товщиною 1,6 м або шар бетону в 1 м.

Притулок легкого типу зменшує радіус зони ураження людей у порівнянні з відкритим розташуванням у шість разів, а площа ураження скорочується у десятки разів. При використанні критих щілин радіус можливого ураження зменшується вдвічі.

Отже, при максимальному використанні всіх наявних способів і засобів захисту можна досягти значного зниження впливу вражаючих факторів ядерної зброї і тим самим зменшення людських і матеріальних втрат при його застосуванні.

Говорячи про масштаби руйнувань, які можуть бути викликані вибухами ядерної зброї великої потужності, необхідно мати на увазі, що поразки будуть завдані не тільки дією ударної хвилі, світлового випромінювання і проникаючої радіації, але й дією радіоактивних речовин, що випадають шляхом руху хмари, що утворилася при вибуху хмари , До складу якого входять не тільки газоподібні продукти вибуху, але і тверді частинки різної величини як за вагою, так і за розмірами. Особливо велика кількість радіоактивного пилу утворюється під час наземних вибухів.

Висота підйому хмари та її розміри багато в чому залежить від потужності вибуху. За повідомленням іноземного друку, при випробуванні ядерних зарядів потужністю кілька мільйонів тонн тротилу, які проводилися США в районі Тихого океану в 1952-1954 рр., верхівка хмари досягла висоти 30-40 км.

У перші хвилини після вибуху хмара має форму кулі і з часом витягується у напрямку вітру, досягаючи величезної величини (близько 60-70 км).

Приблизно через годину після вибуху бомби з тротиловим еквівалентом 20 тисяч т обсяг хмари досягає 300 км 3 , а під час вибуху бомби 20 млн т обсяг може досягти 10 тис км 3 .

Рухаючись у напрямку потоку повітряних мас, атомна хмара може зайняти смугу завдовжки кілька десятків кілометрів.

З хмари під час його руху, після підйому у верхні шари розрядженої атмосфери, вже за кілька хвилин починає випадати на землю радіоактивний пил, заражаючи дорогою територію в кілька тисяч квадратних кілометрів.

Спочатку випадають найбільш важкі частки пилу, які встигають осісти протягом декількох годин. Основна маса великого пилу випадає у перші 6-8 годин після вибуху.

Близько 50% частинок (найбільших) радіоактивного пилу випадає протягом перших 8 годин після вибуху. Це випадання часто називають місцевим на відміну загального, повсюдного.

Дрібніші частинки пилу залишаються в повітрі на різних висотах і випадають на землю протягом двох тижнів після вибуху. За цей час хмара може обійти навколо земної кулі кілька разів, захоплюючи при цьому широку смугу паралельно до широти, на якій був зроблений вибух.

Частинки малих розмірів (до 1 мк) залишаються у верхніх шарах атмосфери, розподіляючись рівномірніше навколо земної кулі, і випадають протягом наступного ряду років. На думку вчених, випадання дрібного радіоактивного пилу триває повсюдно протягом близько десяти років.

Найбільшу небезпеку для населення становить радіоактивний пил, що випадає в перші години після вибуху, тому що при цьому рівень радіоактивного зараження є настільки високим, що може спричинити смертельні поразки людей і тварин, які опинилися на території шляхом руху радіоактивної хмари.

Розміри площі та ступінь зараження місцевості в результаті випадання радіоактивного пилу багато в чому залежать від метеорологічних умов, рельєфу місцевості, висоти вибуху, величини заряду бомби, характеру ґрунту тощо. сила вітрів, що панують у районі вибуху на різних висотах.

Щоб визначити можливий напрямок руху хмари, необхідно знати, в якому напрямку і з якою швидкістю дме вітер на різних висотах, починаючи з висоти приблизно 1 км і закінчуючи 25-30 км. Для цього метеослужба має вести постійні спостереження та вимірювання вітру за допомогою радіозондів на різних висотах; на підставі отриманих даних визначати, в якому напрямку найімовірніше рух радіоактивної хмари.

При вибуху водневої бомби, виробленому США в 1954 році в районі центральної частини Тихого океану (на атоле Бікіні), заражена ділянка території мала форму витягнутого еліпса, що тяглася на 350 км за вітром і на 30 км проти вітру. Найбільша ширина лінії становила близько 65 км. Загальна площа небезпечного зараження досягала близько 8 тис. км2.

Як відомо, внаслідок цього вибуху зараження радіактивним пилом зазнало японське рибальське судно «Фукурюмару», яке знаходилося на той час на відстані близько 145 км. 23 рибалки, що знаходилися на цьому судні, отримали поразки, причому один з них смертельне.

Дія радіоактивного пилу, що випав після вибуху 1 березня 1954 року, зазнали також 29 американських службовців і 239 жителів Маршаллових островів, причому всі поразки знаходилися на відстані більше 300 км від місця вибуху. Виявилися зараженими також і інші судна, що знаходилися в Тихому океані на відстані до 1500 км від Бікіні, і частина риби поблизу японського берега.

На забруднення атмосфери продуктами вибуху вказували дощі, що випали в травні на тихоокеанському узбережжі та Японії, в яких було виявлено сильно підвищену радіоактивність. Райони, в яких відмічено випадання радіоактивних опадів протягом травня 1954 року, займають близько третини всієї території Японії.

Наведені вище дані про масштаби поразок, які можуть бути завдані населенню під час вибуху атомних бомб великих калібрів, показують, що ядерні заряди великої потужності (мільйони тонн тротилу) можна вважати зброєю радіологічною, тобто зброєю, що вражає більше радіоактивними продуктами вибуху, ніж ударною хвилею, світловим випромінюванням і радіацією, що проникає, що діє в момент вибуху.

Тому в ході підготовки населених пунктів та об'єктів народного господарства до цивільної оборони необхідно повсюдно передбачати заходи щодо захисту населення, тварин, продуктів харчування, фуражу та води від зараження продуктами вибуху ядерних зарядів, які можуть випадати шляхом руху радіоактивної хмари.

При цьому слід мати на увазі, що в результаті випадання радіоактивних речовин піддаватиметься зараженню не тільки поверхня ґрунту та предметів, а й повітря, рослинність, вода у відкритих водоймах тощо. в наступний час, особливо вздовж доріг при русі транспорту або за вітряної погоди, коли частинки пилу, що осіли, будуть знову підніматися в повітря.

Отже, незахищені люди і тварини можуть виявитися ураженими радіоактивним пилом, що потрапляє до органів дихання разом із повітрям.

Небезпечними також виявляться харчові продукти та вода, заражені радіоактивним пилом, які при попаданні в організм можуть спричинити тяжке захворювання, іноді зі смертельними наслідками. Таким чином, у районі випадання радіоактивних речовин, що утворюються при ядерному вибуху, люди будуть зазнавати поразки не тільки внаслідок зовнішнього опромінення, а й при потраплянні в організм зараженої їжі, води чи повітря. При організації захисту від ураження продуктами ядерного вибуху слід враховувати, що ступінь зараження слідом руху хмари в міру віддалення від місця вибуху знижується.

Тому і небезпека, яку наражається населення, що знаходиться в районі смуги зараження, на різній відстані від місця вибуху неоднакова. Найбільш небезпечними будуть райони, що належать до місця вибуху, і райони, розташовані вздовж осі руху хмари (середня частина смуги по сліду руху хмари).

Нерівномірність радіоактивного зараження шляхом руху хмари певною мірою має закономірний характер. Цю обставину необхідно брати до уваги під час організації та проведення заходів щодо протирадіаційного захисту населення.

Необхідно також враховувати, що з моменту вибуху до моменту випадання з хмари радіоактивних речовин проходить деякий час. Це час тим більше, що далі від місця вибуху, і може обчислюватися кількома годинами. Населення районів, віддалених від місця вибуху, матиме достатній час, щоб вжити відповідних заходів захисту.

Зокрема, за умови своєчасної підготовки засобів оповіщення та чіткої роботи відповідних формувань ДО населення може бути повідомлено про небезпеку приблизно за 2-3 години.

Протягом цього часу при завчасній підготовці населення та високої організованості можна здійснити низку заходів, що забезпечують достатньо надійний захист від радіоактивного ураження людей та тварин. Вибір тих чи інших заходів і способів захисту визначатиметься конкретними умовами обстановки, що склалася. Проте загальні принципи мають бути визначені, і відповідно до цього заздалегідь розроблено плани цивільної оборони.

Можна вважати, що за певних умов найбільш раціональним слід визнати прийняття в першу чергу заходів захисту на місці, використовуючи всі засоби та засоби. способи, що оберігають як від попадання радіоактивних речовин усередину організму, так і від зовнішнього опромінення.

Як відомо, найбільш ефективним засобом захисту від зовнішнього опромінення є притулки (пристосовані з урахуванням вимог протиатомного захисту, а також будівлі з масивними стінами, збудовані із щільних матеріалів (цегли, цементу, залізобетону тощо), у тому числі підвали, землянки , погреби, криті щілини та звичайні житлові споруди.

При оцінці захисних властивостей будівель та споруд можна керуватися такими орієнтовними даними: дерев'яний будинок послаблює дію радіоактивних випромінювань залежно від товщини стін у 4-10 разів, кам'яний будинок – у 10-50 разів, льохи та підвали у дерев'яних будинках – у 50-100 раз, щілина з перекриттям із шару землі 60-90 см - у 200-300 разів.

Отже, у планах цивільної оборони має бути передбачено використання у разі потреби насамперед споруд, що мають більш потужні захисні засоби; при отриманні сигналу про небезпеку ураження населення має негайно сховатися в цих приміщеннях і знаходитись там доти, доки не буде оголошено про подальші дії.

Час перебування людей у приміщеннях, призначених для укриття, залежатиме, головним чином, від того, якою мірою виявиться зараженим район розташування населеного пункту, та швидкості зниження рівня радіації з плином часу.

Так, наприклад, у населених пунктах, які перебувають на значній відстані від місця вибуху, де сумарні дози опромінення, які отримають незахищені люди, можуть протягом короткого часу стати безпечними, населенню доцільно перечекати цей час у укриттях.

У районах сильного радіоактивного зараження, де сумарна доза, яку можуть отримати незахищені люди, буде високою та зниження її виявиться тривалим у цих умовах, тривале перебування людей у укриттях стане скрутним. Тому найраціональнішим у таких районах слід вважати спочатку укриття населення дома, та був евакуація їх у незаряджені райони. Початок евакуації та її тривалість залежатиме від місцевих умов: рівня радіоактивного зараження, наявності транспортних засобів, шляхів сполучення, пори року, віддаленості місць розміщення евакуйованих тощо.

Таким чином, територію радіоактивного зараження слідом радіоактивної хмари можна розділити умовно на дві зони з різними принципами захисту населення.

У першу зону входить територія, де рівні радіації після 5-6 діб після вибуху залишаються високими та знижуються повільно (приблизно на 10-20% щодобово). Евакуація населення з таких районів може початися лише після зниження рівня радіації до таких показників, за яких за час збору та руху в зараженій зоні люди не отримають сумарної дози понад 50 грн.

До другої зони відносяться райони, в яких рівні радіації знижуються протягом перших 3-5 діб після вибуху до 0,1 рентген/година.

Евакуація населення із цієї зони не доцільна, оскільки цей час можна перечекати в укриттях.

Успішне здійснення заходів щодо захисту населення у всіх випадках немислиме без ретельної радіаційної розвідки та спостереження та постійного контролю рівня радіації.

Говорячи про захист населення від радіоактивного ураження за слідом руху хмари, що утворився при ядерному вибуху, слід пам'ятати, що можна уникнути поразки або досягти її зниження лише за чіткої організації комплексу заходів, до яких належить:

організація системи оповіщення, що забезпечує своєчасне попередження населення про найбільш ймовірний напрямок руху радіоактивної хмари та небезпеки ураження. З цією метою повинні бути використані всі наявні засоби зв'язку – телефон, радіостанції, телеграф, радіотрансляція тощо;
підготовка формувань ГО щодо розвідки як і містах, і у районах сільській місцевості;
укриття людей у сховищах чи інших приміщеннях, що захищають від радіоактивних випромінювань (підвали, льохи, щілини тощо);
проведення евакуації населення та тварин з району стійкого зараження радіоактивним пилом;
підготовка формувань та установ медичної служби ДО до дій з надання допомоги ураженим, головним чином лікуванню, проведенню санітарної обробки, експертизи води та харчових продуктів на зараженість радіоактивними речовинами;
завчасне проведення заходів щодо захисту продуктів харчування на складах, у торговельній мережі, на підприємствах громадського харчування, а також джерел водопостачання від зараження радіоактивним пилом (герметизація складських приміщень, підготовка тари, підручних матеріалів для укриття продуктів, підготовка засобів для дезактивації продовольства та тари, оснащення дозиметричними приладами);
проведення заходів щодо захисту тварин та надання допомоги тваринам у разі ураження.

Для забезпечення надійного захисту тварин необхідно передбачити утримання їх у колгоспах, радгоспах по можливості дрібними групами за бригадами, фермами чи населеними пунктами, що мають місця укриття.

Слід також передбачити створення додаткових водойм чи колодязів, які можуть стати резервними джерелами водопостачання у разі зараження води постійно діючих джерел.

Важливого значення набувають складські приміщення, в яких зберігається фураж, а також тваринницькі приміщення, які по можливості слід герметизувати.

Для захисту цінних племінних тварин необхідно мати індивідуальні засоби захисту, які можуть бути виготовлені з підручних матеріалів на місці (пов'язки для захисту очей, торби, ковдри та ін.), а також протигази (за наявності).

Для проведення дезактивації приміщень та ветеринарної обробки тварин необхідно заздалегідь врахувати дезінфекційні установки, що обприскувачі, дощувальні установки, зріджувальні розкидачі та інші механізми та ємності, що є в господарстві, за допомогою яких можна проводити роботи з знезараження та ветобробки;

Організація та підготовка формувань та установ для проведення робіт з дезактивації споруд, місцевості, транспорту, одягу, спорядження та іншого майна ГО, для чого заздалегідь здійснюються заходи щодо пристосування комунальної техніки, сільськогосподарських машин, механізмів та приладів для цих цілей. Залежно від наявності техніки повинні бути створені та навчені відповідні формування – загони команди групи, ланки тощо.

Наприкінці 30-х років минулого століття в Європі вже були відкриті закономірності поділу та розпаду, а воднева бомба з розряду фантастики перейшла в реальну дійсність. Історія освоєння ядерної енергії цікава і досі є захоплюючим змаганням між науковим потенціалом країн: нацистської Німеччини, СРСР і США. Найпотужніша бомба, володіти якою мріяла будь-яка держава, була не лише зброєю, а й потужним політичним інструментом. Та країна, яка мала її у своєму арсеналі, фактично ставала всемогутньою та могла диктувати свої правила.

Воднева бомба має історію створення, в основу якої лягли фізичні закони, а саме термоядерний процес. Спочатку її неправильно назвали атомною, а виною тому була неписьменність. У вчений Бете, який згодом став лауреатом Нобелівської премії, працював над штучним джерелом енергії - розподілом урану. Цей час був піком наукової діяльності багатьох фізиків, а серед них була така думка, що наукові секрети нічого не винні існувати зовсім, оскільки спочатку закони науки інтернаціональні.

Теоретично воднева бомба була винайдена, тепер за допомогою конструкторів вона повинна була придбати технічні форми. Залишалося тільки упаковати її у певну оболонку та випробувати на потужність. Є два вчені, імена яких назавжди будуть пов'язані зі створенням цієї потужної зброї: у США це – Едвард Теллер, а в СРСР – Андрій Сахаров.

У США термоядерною проблемою ще в 1942 році почав займатися фізик. За розпорядженням Гаррі Трумена, на той час президента США, над цією проблемою працювали найкращі вчені країни, вони створювали принципово нову зброю знищення. Причому замовлення уряду було на бомбу потужністю не менше мільйона тонн тротилу. Воднева бомба Теллером була створена і показала людству в Хіросімі та Нагасакі свої безмежні, але нищівні здібності.

На Хіросіму було скинуто бомбу, яка важила 4,5 тонни із вмістом урану 100 кг. Цей вибух відповідав майже 12 500 тонн тротилу. Японське місто Нагасакі стерло плутонієву бомбу такої ж маси, але еквівалентну вже 20 000 тонн тротилу.

Майбутній радянський академік А. Сахаров у 1948 році, ґрунтуючись на своїх дослідженнях, представив конструкцію водневої бомби під найменуванням РДС-6. Його дослідження пішли за двома гілками: перша мала назву «шарка» (РДС-6с), а її особливістю був атомний заряд, який оточувався шарами важких та легких елементів. Друга гілка - «труба» або (РДС-6т), у ній плутонієва бомба перебувала у рідкому дейтерії. Згодом було зроблено дуже важливе відкриття, що довело, що напрям «труба» є глухим.

Принцип дії водневої бомби полягає в наступному: спочатку вибухає всередині оболонки HB заряд, який є ініціатором термоядерної реакції, як наслідок виникає нейтронний спалах. При цьому процес супроводжується вивільненням високої температури, яка потрібна для подальшого нейтрону. Починають бомбардування вкладиша з дейтериду літію, а він у свою чергу під безпосередньою дією нейтронів розщеплюється на два елементи: тритій і гелій. Використовуваний атомний запал утворює необхідних перебігу синтезу складові вже приведеної в дію бомбі. Ось такий складний принцип дії водневої бомби. Після цієї попередньої дії починається безпосередньо термоядерна реакція в суміші дейтерію з тритієм. У цей час у бомбі дедалі більше зростає температура, а в синтезі бере участь більша кількість водню. Якщо слідкувати за часом перебігу цих реакцій, то швидкість їх дії можна охарактеризувати як миттєву.

Згодом вчені почали застосовувати не синтез ядер, які розподіл. При поділі однієї тонни урану створюється енергія, еквівалентна 18 Мт. Така бомба має колосальну потужність. Найпотужніша бомба, створена людством, належала СРСР. Вона навіть потрапила до книги рекордів Гіннесса. Її вибухова хвиля дорівнювала 57 (приблизно) мегатоннам речовини тротил. Вибухнула вона була в 1961 році в районі архіпелагу Нова Земля.

Якщо ви думаєте, що атомна боєголовка є найстрашнішою зброєю людства, то ще не знаєте про водневу бомбу. Ми вирішили виправити цю помилку і розповісти про те, що це таке. Ми вже розповідали про і.

Трохи про термінологію та принципи роботи в картинках

Розбираючись у тому, як виглядає ядерна боєголовка і чому, необхідно розглянути принцип її роботи, що ґрунтується на реакції поділу. Спочатку в атомній бомбі відбувається детонація. В оболонці розташовуються ізотопи урану та плутонію. Вони розпадаються на частинки, захоплюючи нейтрони. Далі руйнується один атом і ініціюється поділ інших. Робиться це за допомогою ланцюгового процесу. Наприкінці починається сама ядерна реакція. Частини бомби стають одним цілим. Заряд починає перевищувати критичну масу. За допомогою такої структури звільняється енергія та відбувається вибух.

До речі, ядерну бомбу ще називають атомною. А воднева отримала назву термоядерної. Тому питання, чим відрізняється атомна бомба від ядерної, по суті є некоректним. Це одне і теж. Відмінність ядерної бомби від термоядерної полягає не тільки в назві.

Термоядерна реакція заснована не так на реакції поділу, а стискування важких ядер. Ядерна боєголовка є детонатором або запалом водневої бомби. Іншими словами, уявіть собі величезну діжку з водою. У неї занурюють атомну ракету. Вода є важкою рідиною. Тут протон зі звуком заміщається в ядрі водню на два елементи - дейтерій та тритій:

Дейтерій є один протон і нейтрон. Їхня маса вдвічі важча, ніж водень;
Тритій складається з одного протону та двох нейтронів. Вони важчі за водень утричі.

Випробування термоядерної бомби

, Закінчення Другої Світової Війни, почалася гонка між Америкою та СРСР і світова спільнота зрозуміла, що потужніша ядерна або воднева бомба. Руйнівна сила атомної зброї почала залучати кожну зі сторін. США першими зробили та випробували ядерну бомбу. Але незабаром стало зрозуміло, що вона не може мати більших розмірів. Тому було вирішено спробувати зробити термоядерну боєголовку. Тут знову ж таки досягла успіху Америка. Поради вирішили не програвати в гонці і зазнали компактної, але потужної ракети, яку можна перевозити навіть на звичайному літаку Ту-16. Тоді всі зрозуміли, чим відрізняється ядерна бомба від водневої.

Наприклад, перша американська термоядерна боєголовка була такою високою, як триповерховий будинок. Її не можна було доставити невеликим транспортом. Але потім з розробок СРСР розміри було зменшено. Якщо проаналізувати , можна дійти невтішного висновку, що це жахливі руйнації були такими вже й великими. У тротиловому еквіваленті сила удару була лише кілька десятків кілотонн. Тому будівлі було знищено лише у двох містах, а в решті країни почули звук ядерної бомби. Якби це була воднева ракета, всю Японію зруйнували б повністю лише однією боєголовкою.

Ядерна бомба із занадто сильним зарядом може вибухнути мимоволі. Почнеться ланцюгова реакція та відбудеться вибух. Розглядаючи, чим відрізняються ядерна атомна та воднева бомби, варто зазначити цей пункт. Адже термоядерну боєголовку можна зробити будь-якої потужності, не боячись мимовільного підриву.

Це зацікавило Хрущова, який наказав зробити найпотужнішу водневу боєголовку у світі та таким чином наблизитися до виграшу гонки. Йому здалося оптимальним 100 мегатонн. Радянські вчені піднатужилися і їм вдалося вкластися в 50 мегатонн. Випробування розпочалися на острові Нова Земля, де був військовий полігон. Досі Цар-бомбу називають найбільшим зарядом, висадженим у повітря на планеті.

Вибух стався 1961 року. У радіусі кількох сотень кілометрів від полігону сталася кваплива евакуація людей, оскільки вчені розрахували, що зруйновані будуть всі без винятку вдома. Але такого ефекту ніхто не очікував. Вибухова хвиля обійшла планету тричі. Полігон залишився «чистим листом», на ньому зникли всі височини. Будинки за секунду перетворювалися на пісок. У радіусі 800 кілометрів було чути жахливий вибух. Вогненна куля від застосування такої боєголовки, як універсальний знищувач рунічна ядерна бомба в Японії, було видно тільки в містах. А от від водневої ракети він піднявся на 5 кілометрів у діаметрі. Гриб із пилу, радіації та сажі виріс на 67 кілометрів. За підрахунками вчених, його шапка в діаметрі складала сотню кілометрів. Тільки уявіть собі, що було б, якби вибух стався в межах міста.

Сучасні небезпеки використання водневої бомби

Відмінність атомної бомби від термоядерної ми вже розглянули. А тепер уявіть, якими були б наслідки вибуху, якби ядерна бомба, скинута на Хіросіму та Нагасакі, була водневою з тематичним еквівалентом. Від Японії не залишилося б сліду.

За висновками випробувань, вчені зробили висновок про наслідки термоядерної бомби. Деякі думають, що воднева боєголовка є чистішою, тобто фактично не радіоактивною. Це пов'язано з тим, що люди чують назву «водо» і недооцінюють її плачевний вплив на довкілля.

Як ми вже розібралися, воднева боєголовка ґрунтується на величезній кількості радіоактивних речовин. Ракету без уранового заряду зробити можна, але на практиці цього не застосовувалося. Сам процес буде дуже складним та витратним. Тому реакція синтезу розбавляється ураном і виходить величезна потужність вибуху. Радіоактивні опади, які невблаганно випадуть на мету скидання, збільшуються на 1000%. Вони завдадуть шкоди здоров'ю навіть тим, хто знаходиться за десятки тисяч кілометрів від епіцентру. При підриві створюється величезна вогненна куля. Все, що потрапляє до радіусу його дії, знищується. Випалена земля може бути безлюдною десятиліттями. На великій території точно нічого не виросте. І знаючи силу заряду, за певною формулою можна розрахувати теоретично заражену площу.

Також варто згадатипро такий ефект, як ядерна зима. Це поняття навіть страшніше за зруйновані міста і сотні тисяч людських життів. Буде знищено як місце скидання, а й практично весь світ. Спочатку статус заселеної втратить лише одна територія. Але в атмосферу відбудеться викид радіоактивної речовини, яка зменшить яскравість сонця. Це все змішається з пилом, димом, сажею та створить пелену. Вона рознесеться по всій планеті. Урожаї на полях будуть знищені на кілька десятиліть уперед. Такий ефект спровокує голод Землі. Населення відразу скоротиться у кілька разів. І виглядає ядерна зима більш ніж реально. Адже в історії людства, а конкретніше, у 1816 році, був відомий такий випадок після потужного виверження вулкана. На планеті тоді був рік без літа.

Скептики, які не вірять у такий збіг обставин, можуть переконати себе розрахунками вчених:

Коли Землі відбудеться похолодання на градус, цього помітить ніхто. А ось на кількості опадів це позначиться.
Восени відбудеться похолодання на 4 градуси. Зважаючи на відсутність дощів, можливі неврожаї. Урагани починаються навіть там, де їх ніколи не було.
Коли температура впаде на кілька градусів, на планеті буде перший рік без літа.
Далі буде малий льодовиковий період. Температура знижується на 40 градусів. Навіть за незначний час це стане руйнівним для планети. На Землі спостерігатимуться неврожаї та вимирання людей, які проживають у північних зонах.
Після настане льодовиковий період. Відображення сонячних променів відбудеться, не досягаючи поверхні землі. За рахунок цього температура повітря досягне критичної позначки. На планеті перестануть рости культури, дерева, замерзне вода. Це призведе до вимирання більшої частини населення.
Ті, хто виживе, не переживе останнього періоду - незворотного похолодання. Цей варіант дуже сумний. Він стане справжнім кінцем людства. Земля перетвориться на нову планету, непридатну для існування людської істоти.

Тепер про ще одну небезпеку. Варто було Росії та США вийти зі стадії холодної війни, як виникла нова загроза. Якщо ви чули про те, хто такий Кім Чен Ір, то розумієте, що на досягнутому він не зупиниться. Цей любитель ракет, тиран та правитель Північної Кореї в одному флаконі, може легко спровокувати ядерний конфлікт. Про водневу бомбу він говорить постійно і зазначає, що у його частині країни вже є боєголовки. На щастя, в живу їх поки що ніхто не бачив. Росія, Америка, а також найближчі сусіди - Південна Корея та Японія дуже стурбовані навіть такими гіпотетичними заявами. Тому сподіваємося, що напрацювання та технології у Північної Кореї ще довго будуть на недостатньому рівні, щоб зруйнувати весь світ.

Для довідки. На дні світового океану лежать десятки бомб, загублених під час транспортування. А у Чорнобилі, який не так далеко від нас, досі зберігаються величезні запаси урану.

Варто замислитись, чи можна допустити подібні наслідки заради випробувань водневої бомби. І, якщо між країнами, які мають цю зброю, відбудеться глобальний конфлікт, на планеті не залишиться ні самих держав, ні людей, ні взагалі нічого, Земля перетвориться на чистий аркуш. І якщо розглядати, чим відрізняється ядерна бомба від термоядерної, головним пунктом можна назвати кількість руйнувань, а також подальший ефект.

Тепер невеликий висновок. Ми розібралися, що ядерна та атомна бомба – це одне й теж. А ще вона є основою для термоядерної боєголовки. Але використовувати ні те, ні інше не рекомендується навіть для випробувань. Звук від вибуху і те, як виглядають наслідки, не є найстрашнішим. Це загрожує ядерною зимою, смертю сотень тисяч мешканців раптово та численними наслідками для людства. Хоча між такими зарядами, як атомна та ядерна бомба відмінності є, дія обох руйнівна для всього живого.