- Історія створення зброї
- Перші в світі випробування
- вражаючі фактори
- Найпотужніша бомба в світі
- Пристрій атомної бомби
- Небезпека ядерної війни і катастрофи, пов'язані з атомом
- Ядерна зброя в минулому і сьогоденні
У пошуках ідеального зброї, здатного одним клацанням випарувати армію противника, билися сотні тисяч відомих і забутих зброярів давнини. Періодично слід цих пошуків можна знайти в казках, більш-менш правдоподібно описують чудо-меч або цибуля, що б'є без промаху.
На щастя, технічний прогрес рухався довгий час настільки повільно, що реальне втілення нищівної зброї залишалася в мріях і усних розповідях, а пізніше на сторінках книг. Науково-технічний стрибок XIX століття забезпечив умови для створення головної фобії століття ХХ-го. Ядерна бомба, створена і випробувана в реальних умовах, зробила революцію і в військовій справі, і в політиці.
Історія створення зброї
Довгий час вважалося, що наймогутніша зброя можна створити тільки з використанням вибухових речовин. Відкриття вчених, які працювали з найдрібнішими частинками, дали наукове обгрунтування того, що за допомогою елементарних частинок можна виробляти величезну енергію. Першим в ряду дослідників можна назвати Беккереля, в 1896 році відкрив радіоактивність солей урану.
Сам уран був відомий ще з 1786 року, проте в той час про його радіоактивності ніхто не підозрював. Робота вчених на рубежі XIX і ХХ століть виявила не тільки особливі фізичні властивості, а й можливість отримання енергії з радіоактивних речовин.
Варіант виготовлення зброї на основі урану вперше був детально описаний, опублікований і запатентований французькими фізиками, подружжям Жоліо-Кюрі в 1939 році.
Незважаючи на цінність для збройового справи, самі вчені були рішуче проти створення настільки нищівної зброї.
Пройшовши Другу світову війну в Опорі, в 1950-х подружжя (Фредерік і Ірен) розуміючи руйнівну силу війни, виступають за загальне роззброєння. Їх підтримують Нільс Бор, Альберт Ейнштейн та інші видатні фізики того часу.
Тим часом, поки Жоліо-Кюрі були зайняті проблемою фашистів у Парижі, на іншому кінці планети, в Америці, розроблявся перший в світі ядерний заряд. Роберту Оппенгеймеру, який очолив роботи, були надані найширші повноваження і величезні ресурси. Кінець 1941 року відзначився початком проекту «Манхеттен», що призвів в результаті до створення першого бойового ядерного заряду.
У містечку Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, були споруджені перші виробничі площі для отримання збройового урану. Надалі такі ж ядерні центри з'являються по всій країні, наприклад в Чикаго, в Ок-Рідж, штат Теннесі, проводилися дослідження і в Каліфорнії. На створення бомби були кинуті кращі сили професури американських університетів, а так же втекли з Німеччини вчені-фізики.
У самому ж «Третьому Рейху» робота по створенню нового типу зброї була розгорнута характерним для фюрера способом.
Оскільки «Біснуватого» більше цікавили танки і літаки, і чим більше тим краще, в новій чудо-бомбу він не бачив особливої потреби.
Відповідно не підтримувані Гітлером проекти в кращому випадку рухалися черепашачим кроком.
Коли ж стало припікати, і виявилося що танки і літаки проковтнув Східний фронт, нове чудо зброя отримало підтримку. Але було пізно, в умовах бомбардувань і постійного страху радянських танкових клинів створити пристрій з ядерної складової не представлялося можливим.
Радянський Союз більш уважно ставився до можливості створення нового типу руйнівної зброї. У довоєнний період фізиками збиралися і зводилися загальні знання про ядерну енергетику і можливості створення ядерної зброї. Посилено працювала розвідка протягом усього періоду створення ядерної бомби як в СРСР, так і в США. Значну роль в стримуванні темпів розробки зіграла війна, так як величезні ресурси йшли на фронт.
Правда, академік Курчатов Ігор Васильович, з властивим завзятістю, просував роботу всіх підвідомчих підрозділів і в цьому напрямку. Забігаючи трохи вперед, саме йому буде доручено прискорити розробки зброї перед лицем загрози американського удару по містах СРСР. Саме йому, що стояв на граве величезної машини з сотень і тисяч вчених і працівників буде присвоєно почесне звання батька радянської ядерної бомби.
Перші в світі випробування
Але повернемося до американської ядерної програми. До літа 1945 року американським ученим вдалося створити першу в світі ядерну бомбу. Будь-який хлопчисько, який зробив сам або купив в магазині потужну петарду, відчуває надзвичайні муки, бажаючи підірвати її скоріше. У 1945 році сотні американських військових і вчених відчували те ж саме.
16 червня 1945 року в пустелі Аламогордо, штат Нью-Мексико, були проведені перші в історії випробування ядерної зброї і один з найпотужніших, на той момент, вибухів.
Очевидців, які спостерігали за підривом з бункера, вразила сила, з якою заряд розірвався на вершині 30-метрової сталевої вежі. Спочатку все залив світло, сильніше в кілька разів сильніше сонячного. Потім в небо піднявся вогненна куля, що перетворився в стовп диму, яка оформилася в знаменитий гриб.
На місце підриву, як тільки вляглася пил, кинулися дослідники і творці бомби. Спостерігали вони за наслідками з обвішаних свинцем танків «Шерман». Побачене вразило їх, ні одна зброя не завдавала б такого збитку. Пісок місцями оплавився до скла.
Знайдені були і крихітні останки вежі, в воронці великого діаметра знівечені і роздроблені конструкції наочно ілюстрували силу вибуху.
вражаючі фактори
Цей підрив дав перші відомості про силу нової зброї, про те, за допомогою чого він може знищити противника. Це кілька факторів:
- світлове випромінювання, спалах, здатна засліпити навіть захищені органи зору;
- ударна хвиля, щільний потік повітря, що рухається від центру, що знищує більшість будівель;
- електромагнітний імпульс, що виводить з ладу велику частину техніки і не дозволяє користуватися засобами зв'язку перший час після вибуху;
- проникаюча радіація, найбільш небезпечний фактор для сховалися від інших вражаючих факторів, ділиться на альфа- бета- гамма опромінення;
- радіоактивне зараження, здатне негативно впливати на здоров'я і життя протягом десятків, а то і сотень років.
Подальше застосування ядерної зброї, в тому числі в бойових діях, показала все особливості впливу на живі організми і на природу. 6 серпня 1945 року стало останнім днем для десятків тисяч жителів невеликого міста Хіросіма, відомого тоді декількома важливими військовими об'єктами.
Результат війни на Тихому океані був вирішений наперед, однак в Пентагоні вважають, що операція на японському архіпелазі буде коштувати більше мільйона життів морських піхотинців армії США. Було прийнято рішення вбити відразу кількох зайців, вивести Японію з війни, заощадивши на десантної операції, випробувати в справі нову зброю і заявити про нього всьому світу, і, перш за все, СРСР.
О першій годині ночі літак, на борту якого знаходилася ядерна бомба «Малюк», вилетів на завдання.
Бомба, скинута над містом, розірвалася на висоті приблизно 600 метрів о 8.15 ранку. Всі будівлі, що розташовувалися на відстані 800 метрів від епіцентру, були зруйновані. Вціліли стіни всього декількох будівель, розрахованих на 9-ти бальний землетрус.
З кожних десяти чоловік, які перебували в момент розриву бомби в радіусі 600 метрів вижити зміг тільки один. Світлове випромінювання перетворювало людей в вугілля, залишаючи на камені сліди тіні, темний відбиток місця, на якому перебувала людина. Проведена вибухова хвиля була настільки сильна, що змогла вибити скло на відстані 19 кілометрів від місця вибуху.
Одного підлітка щільний потік повітря вибив з дому через вікно, приземлившись, хлопець побачив, як стіни будинку складаються як карти. За вибуховою хвилею пішов вогненний смерч, який знищив тих небагатьох жителів, що вціліли після вибуху і не встигли покинути зону пожеж. Що знаходилися на відстані від вибуху почали відчувати сильне нездужання, причина якої була спочатку неясна лікарям.
Значно пізніше, через кілька тижнів був озвучений термін «радіаційне отруєння», відомий нині як променева хвороба.
Жертвами всього однієї бомби, як безпосередньо від вибуху, так і від наступних хвороб, стали понад 280 тисяч осіб.
На цьому бомбардування Японії ядерною зброєю не закінчилися. За планом удару повинні були бути піддані всього від чотирьох до шести міст, але погодні умови дозволили вдарити ще тільки по Нагасакі. У цьому місті жертвами бомби «Товстун» стали понад 150 тисяч людей.
Обіцянки американського уряду наносити такі удари до капітуляції Японії призвели до перемир'я, а потім і до підписання угоди, який закінчив Світову війну. Але для ядерної зброї це був тільки початок.
Найпотужніша бомба в світі
Післявоєнний час ознаменувався протистоянням блоку СРСР і союзників з США і НАТО. У 1940-х американці всерйоз розглядали можливість нанесення удару по Радянському Союзу. Для стримування колишнього союзника довелося прискорити роботи по створенню бомби, і вже в 1949 році, 29 серпня з монополією Штатів в ядерній зброї було покінчено. Під час гонки озброєнь найбільшу увагу заслуговують два випробування ядерних зарядів.
Атолл Бікіні, відомий, перш за все, легковажними купальниками, в 1954 році в буквальному сенсі прогримів на весь світ в зв'язку з випробуваннями ядерного заряду особливої потужності.
Американці, вирішивши випробувати нову конструкцію атомної зброї, не розрахували заряд. В результаті вибух вийшов в 2,5 рази могутніше, ніж планувалося. Під ударом опинилися мешканці прилеглих острівців, а так само всюдисущі японські рибалки.
Але це була не найпотужніша американська бомба. У 1960 році на озброєння приймається ядерна бомба В41, так і не пройшла повноцінних випробувань через свою потужності. Силу заряду розрахували теоретично, побоюючись підривати на полігоні таке небезпечна зброя.
Радянський Союз, який любив у всьому бути першим, випробував в 1961 році Цар-бомбу , Прозвану по іншому «Кузькіна мать».
Відповідаючи на ядерний шантаж Америки, радянські вчені створили найпотужнішу бомбу в світі. Випробувана на Новій Землі, вона залишила свій слід майже в усіх куточках земної кулі. За спогадами, в найвіддаленіших куточках в момент вибуху відчувалося легке землетрус.
Вибухова хвиля, само собою, втративши всю руйнівну силу, змогла обійти Землю. На сьогоднішній момент це найпотужніша ядерна бомба в світі, створена і випробувана людством. Звичайно, будь розв'язані руки, ядерна бомба Кім Чен Ина була б потужніший, але у нього немає Новій Землі щоб випробувати її.
Пристрій атомної бомби
Розглянемо дуже примітивне, чисто для розуміння, пристрій атомної бомби. Класів атомних бомб багато, але розглянемо три основні:
- уранова, на основі урану 235 вперше підірвана над Хіросімою;
- плутонієва, на основі плутонію 239 вперше підірвана над Нагасакі;
- термоядерна, іноді звана водневої, на основі важкої води з дейтерієм і тритієм, на щастя, проти населення не застосовувалася.
Перші дві бомби засновані на ефекті розподілу важких ядер на більш дрібні шляхом неконтрольованої ядерної реакції з виділенням величезної кількості енергії. Третя заснована на злитті ядер водню (вірніше його ізотопів дейтерію і тритію) з утворенням важчого, по відношенню до водню, гелію. При однаковій вазі бомби руйнівний потенціал водневої в 20 разів більше.
Якщо для урану і плутонію достатньо зібрати воєдино масу більшу ніж критична (при якій починається ланцюгова реакція), то для водневої цього недостатньо.
Для надійного з'єднання декількох шматків урану в один використовується ефект гармати при якому більш дрібні шматки урану вистрілюються в більші. Можна застосовувати і порох, але для надійності застосовується малопотужна вибухівка.
У плутонієву бомбу для створення необхідних умов ланцюгової реакції вибухівку розташовують навколо злитків з плутонієм. За рахунок кумулятивного ефекту, а також розташованого в самому центрі ініціатора нейтронів (берилій з декількома миллиграммами полонію) необхідні умови досягаються.
Воднева бомба те саме гранаті Ф1 , По конструкції.
Вона має основний заряд, який сам по собі ніяк вибухнути не може, і детонатор. Для створення умов злиття ядер дейтерію і тритію, потрібні неймовірні для нас тиску і температури хоча б в одній точці. Далі відбудеться ланцюгова реакція.
Для створення таких параметрів до складу бомби входить звичайний, але малопотужний, ядерний заряд, який і є детонатором. Його підрив створює умови для початку термоядерної реакції.
Для оцінки потужності атомної бомби застосовують так званий «тротиловий еквівалент». Вибух це виділення енергії, найвідоміше у світі вибухову речовину - тротил (ТНТ - тринітротолуол), до нього і прирівнюють все нові види вибухівки. Бомба «Малюк» - 13 кілотонн ТНТ. Тобто еквівалентна 13000 тонн тротилу .
Бомба «Товстун» - 21 кілотонн, «Цар-бомба» - 58 мегатонн ТНТ. Страшно подумати 58 мільйонів тонн вибухівки зосередженої в масі 26,5 тонн, саме стільки весела ця бомба.
Небезпека ядерної війни і катастрофи, пов'язані з атомом
З'явившись в розпал найстрашнішої війни ХХ століття, ядерна зброя стала найбільшою небезпекою для людства. Відразу після Другої Світової почалася війна Холодна, кілька разів ледь не переросла в повноцінний ядерний конфлікт. Про загрозу застосування хоча б однією стороною ядерних бомб і ракет стали говорити ще в 1950-х роках.
Всі розуміли і розуміють, в цій війні переможців бути не може.
Для стримування робилися і робляться зусилля багатьох вчених і політиків. Чиказький університет, використовуючи думку запрошених ядерників, в тому числі Нобелівських лауреатів, ставить годинник Судного Дня за кілька хвилин до півночі. Північ означає ядерний катаклізм, початок нової Світової війни і знищення колишнього світу. У різні роки стрілки годинника коливалися від 17 до 2 хвилин до півночі.
Відомі й кілька великих аварій, що сталися на атомних станціях. До зброї ці катастрофи відношення мають опосередковане, АЕС все ж відрізняються від ядерних бомб, але вони як не можна краще показують результати використання атома у військових цілях. Найбільші з них:
- 1957 рік, киштимська аварія, через збій в системі зберігання стався вибух недалеко від Киштима;
- 1957 рік, Британія, на північному заході Англії не догледіли за безпекою;
- 1979 рік, США, через несвоєчасно виявленої витоку стався вибух і викид з АЕС;
- 1986 рік, трагедія в Чорнобилі, вибух 4-го енергоблоку;
- 2011 рік, аварія на станції Фукусіма, Японія.
Кожна з цих трагедій лягла важкої печаткою на долі сотень тисяч людей і перетворила цілі області в нежитлові зони з особливим контролем.
Були інциденти, ледь не коштували початку атомної катастрофи. Радянські атомні підводні човни неодноразово мали на борту аварії, пов'язані з реакторами. Американці упустили бомбардувальник «Суперкрепость» з двома ядерними бомбами Мark 39 на борту, потужністю 3,8 мегатонн. Але спрацювала "система безпеки" не дозволила зарядів здетонувати і катастрофи вдалося уникнути.
Ядерна зброя в минулому і сьогоденні
Сьогодні будь-якому ясно, що ядерна війна знищить сучасне людство. Тим часом бажання володіти ядерною зброєю і увійти в ядерний клуб, а точніше увалитися в нього, вибивши двері, як і раніше розбурхує уми деяких лідерів держав.
Самовільно створили ядерну зброю Індія і Пакистан, приховують наявність бомби ізраїльтяни.
Для одних володіння ядерною бомбою - спосіб довести важливість на міжнародній арені. Для інших - гарантія невтручання крилатою демократії чи інших факторів ззовні. Але головне, щоб ці запаси не пішли до справа, для чого вони дійсно були створені.
