Meriam termonuklear. Senjata nuklear generasi keempat sedang dicipta

Ciri ciri dasar luar Amerika dengan kedatangan Rumah Putih George W. Bush (sudah semasa penggal pertama jawatan presidennya) mula secara tajam condong ke arah penggunaan kekerasan untuk memastikan keselamatan negara dan kepentingan negara Amerika Syarikat, hampir mengabaikan sepenuhnya peranan PBB dan dunia pendapat umum. Pengesahan yang agak jelas mengenai perkara ini adalah penerimaan oleh pentadbiran Amerika Syarikat terhadap apa yang dipanggil "doktrin ketenteraan pencegahan", yang memperuntukkan kemungkinan untuk melakukan tindakan ketenteraan awalan berdasarkan justifikasi subjektif semata-mata tentang keperluan mereka. Doktrin ini juga termasuk model kuasa "counterproliferation," yang membolehkan pemusnahan fizikal infrastruktur nuklear negara yang mencurigakan, dari sudut pandangan Washington, dan yang boleh digunakan untuk mencipta senjata nuklear.

WARHEAD PENETRASI

Menurut Senator Demokrat Carl Levin dan Jack Reed, “Setelah memegang jawatan sebagai Presiden Amerika Syarikat, Bush meninggalkan Perjanjian Peluru Berpandu Anti-Balistik Dia menekan Kongres untuk meluluskan langkah dan program yang akan menurunkan ambang penggunaan senjata nuklear. Perjanjian Had Moscow potensi nuklear akan menjadi permulaan dan penamat bagi inisiatif kawalan senjata pentadbiran Bush. Untuk pentadbiran ini, aktiviti selepas tamat pengajian perang dingin adalah untuk bergantung kepada senjata nuklear dan menjauhi kawalan senjata."

Kajian Postur Nuklear, yang dibentangkan kepada Kongres pada Januari 2002, mencerminkan hasrat pentadbiran untuk meratakan perbezaan antara penggunaan senjata nuklear hasil rendah dan senjata konvensional dalam operasi pertempuran teater. Dalam bahagian "Pemusnahan sasaran yang tahan lama dan tertimbus dalam", permintaan telah dibuat untuk keperluan untuk menggunakan hulu peledak nuklear tahan hentaman dan hasil rendah (sehingga 5 kt) yang menembusi tanah hingga ke dalam. Difahamkan bahawa apabila kepala peledak seperti itu digunakan, tidak akan ada pelepasan pencemaran radioaktif ke permukaan, dan bunker perintah tahan lama, termasuk kemudahan penyimpanan WMD yang terletak pada kedalaman sehingga 300 m, akan dimusnahkan. Untuk melaksanakan keperluan ini, satu program telah diterima pakai untuk membangunkan "penembus bumi nuklear tahan kejutan" (Penembus Bumi Nuklear Teguh - RNEP, selepas ini dalam transkripsi Rusia - RNEP).

Walau bagaimanapun, perbincangan yang meluas di media Amerika dan di halaman majalah saintifik menunjukkan kegagalan sepenuhnya program ini.

Pertama, menurut ramalan yang paling optimistik, tidak mungkin kepala peledak akan dapat menembusi tanah hingga kedalaman lebih daripada 30 m Letupan kepala peledak 5 kiloton pada kedalaman sedemikian akan sedikit berbeza daripada permukaan letupan dan, oleh itu, akan membawa kepada pencemaran radioaktif yang dahsyat pada permukaan.

Kedua, untuk memusnahkan bunker yang sangat dilindungi pada kedalaman kira-kira 300 m, kuasa kepala peledak sekurang-kurangnya 100 kt diperlukan. Dan walaupun begitu, pemusnahan ejen WMD kimia dan biologi yang boleh menembusi ke permukaan, memburukkan lagi kesan jangkitan, tidak dijamin sama sekali. Namun begitu, pentadbiran Bush terus mendesak agar program RNEP diteruskan, setelah menetapkan pengebom strategik B-2A sebagai pembawa "penembus nuklear."

Dengan keputusan Kongres pada tahun 2000, sebuah agensi telah diwujudkan dalam Jabatan Tenaga yang dipanggil Pentadbiran Keselamatan Nuklear Kebangsaan (NNSA), yang, dengan kerjasama rapat dengan Pentagon dan atas arahannya, menyediakan kepimpinan semua program nuklear ketenteraan, dan bertanggungjawab. daripada ketiga-tiga makmal senjata nuklear negara - Los Alamos, Livermore dan Sandy. Untuk tahun fiskal 2006, memandangkan ketidakpastian konsep RNEP walaupun untuk Jabatan Pertahanan, Kongres mengurangkan peruntukan untuk program itu kepada $4 juta. Walau bagaimanapun, pentadbiran Bush merancang untuk meminta $14 juta untuknya pada tahun fiskal 2007. Secara umumnya, untuk memastikan aktiviti NNSA secara langsung dalam bidang senjata nuklear pada tahun fiskal 2006, Rumah Putih memerlukan 6.63 bilion dolar.

Anda harus memberi perhatian kepada fakta ini. Pada mulanya, NNSA mempunyai Jawatankuasa Penasihat saintis bebas dan pakar dalam bidang senjata nuklear. Walau bagaimanapun, ia telah dibubarkan sebelum mengadakan mesyuarat rahsia yang didakwa mengenai senjata nuklear hasil rendah - "berita mini" - pemusnah bunker di pangkalan Perintah Strategik Offutt (Nebraska) pada Ogos 2003. Oleh itu, NNSA secara de facto kehilangan status separa bebasnya dan menjadi struktur kawalan nuklear yang sangat rahsia. kompleks pertahanan USA. Perlu diingatkan juga bahawa walaupun wakil Kongres tidak dibenarkan menghadiri mesyuarat rahsia ini.

Sementara itu, menurut beberapa pakar, kerja di bawah program RNEP tidak layak tahap tinggi kerahsiaan. Seperti yang dinyatakan oleh ahli fizik nuklear Sidney Drell dari Livermore National Laboratory, "Ini bukan soal menguji atau membangunkan senjata baru, tetapi memutuskan sama ada reka bentuk itu boleh dikonfigurasikan sedemikian rupa sehingga ia boleh menembusi secara mendalam tanpa memusnahkan dirinya sendiri oleh letupan pramatang. "

Oleh itu, pembangunan senjata nuklear generasi baru secara asasnya boleh dilakukan "secara senyap" berita mini. Program RNEP juga membenarkan pentadbiran AS memberi tekanan kepada Kongres dan mencapai pemansuhan pada Mei 2004 bagi Pindaan Spratt-Furse (diguna pakai pada 1994), yang melarang pembiayaan untuk penyelidikan dan pembangunan senjata nuklear dengan hasil sehingga 5 kt. .

Penekanan untuk menurunkan ambang penggunaan senjata nuklear, terutamanya dalam teater operasi, juga dibuktikan oleh dokumen konsep yang dibangunkan mengenai syarat penggunaan senjata nuklear dalam kemungkinan operasi tempur Angkatan Bersenjata Amerika Syarikat.

Gabungan TULEN

Hasrat pentadbiran Bush untuk menurunkan ambang penggunaan senjata nuklear dan dengan itu meratakan perbezaan antara senjata nuklear hasil rendah dan senjata tujuan am, menurut ramai saintis dan pakar Amerika, boleh diwujudkan (jika belum diwujudkan) dalam keputusan untuk membangunkan asas baru senjata nuklear generasi keempat - termonuklear semata-mata.

Izinkan saya mengingatkan anda bahawa generasi pertama senjata nuklear adalah atom, hanya menggunakan pembelahan nukleus berat uranium-235 dan plutonium-239.

Generasi kedua ialah senjata nuklear termonuklear, yang menyediakan kedua-dua tindak balas pembelahan nukleus berat sebagai detonator dan tindak balas pelakuran termonuklear isotop hidrogen - deuterium dan tritium. Pada masa yang sama, peningkatan kuasa khusus difasilitasi oleh tindak balas pembelahan uranium-238 di bawah pengaruh neutron tenaga tinggi yang timbul daripada tindak balas gabungan termonuklear.

Generasi ketiga ialah laser sinar-X. Tindakannya adalah berdasarkan mengepam bendalir kerja dengan tenaga daripada letupan nuklear diikuti oleh sinaran daripadanya x-ray. Senjata ini tidak menemui penggunaan ketenteraan dan digunakan sebagai gertakan oleh pentadbiran Presiden Reagan sebagai sebahagian daripada Inisiatif Pertahanan Strategik (SDI) sebagai senjata pertahanan peluru berpandu.

Oleh itu, dalam ketiga-tiga generasi senjata nuklear pastinya terdapat tindak balas pembelahan nukleus berat, disertai dengan pencemaran radioaktif jangka panjang terhadap alam sekitar. Keadaan ini masih menjadi penjamin ambang tinggi untuk penggunaan senjata nuklear, walaupun kuasa rendah dan ultra rendah.

Apabila kita bercakap tentang senjata nuklear generasi keempat, kita maksudkan senjata termonuklear semata-mata, di mana tindak balas pelakuran dimulakan oleh alternatif sumber tenaga kepada tindak balas pembelahan. Ia sepatutnya agak sesuai untuk menjalankan tindak balas pelakuran termonuklear dan cukup padat untuk diletakkan di dalam kepala peledak yang sesuai.

Dalam penerbitan saintifik khusus Amerika dan beberapa sumber bercetak pertubuhan bukan kerajaan yang terlibat dalam isu kawalan senjata, masalah senjata nuklear generasi keempat diberi perhatian yang besar. Pada masa yang sama wakil rasmi Pentadbiran secara mutlak menafikan kedua-dua kewujudan keputusan untuk mencipta senjata nuklear generasi keempat dan fakta bahawa makmal nuklear negara sedang membangunkannya.

Walau bagaimanapun, sesetengah pakar bebas (walaupun tanpa sebarang rujukan khusus) pasti mendakwa bahawa kerja sedemikian sedang dijalankan oleh makmal nuklear. Sebagai contoh, pengarah Nucewatch New Mexico, Jay Coughlin, menyatakan: "Terdapat tiga makmal nuklear, dan ketiga-tiganya mempunyai program gabungan - minat yang sama atau berbeza adalah jelas...."

Secara ringkas, tetapi dengan perkara utama yang lengkap, isu senjata termonuklear semata-mata dibincangkan dalam artikel oleh James M. Pethokoukis (James M. Pethokoukis. H-bomb Baby boom? The US News and World Report, 13 Oktober 2003.) : “┘aktivis dan penyelidik berkata , bahawa untuk tempoh yang lama lampu hijau untuk penyelidikan juga boleh diberikan dengan sokongan mini-baru yang benar-benar baru, yang dipanggil semata-mata termo bom nuklear" Dia digemakan oleh Jay Coughlan, seorang pakar dari New Mexico: "Dengan menikmati berita mini, anda... membuka pintu kepada penciptaan berita mini yang lebih maju, seperti senjata termonuklear tulen."

Bom termonuklear tulen boleh menjadi lebih padat dan berkuasa daripada bom nuklear mini hari ini, tanpa kejatuhan radioaktif. Reka bentuk sedia ada mendapat sebahagian besar kuasanya daripada gabungan atom hidrogen, tetapi ia memerlukan padanan yang kuat—letupan atom—untuk menyalakan proses itu. Dan tindak balas pembelahan bermaksud pemendakan. Senjata termonuklear tulen akan mengeluarkan sejumlah besar sinaran pembunuh segera, tetapi dalam bentuk neutron jangka pendek. "Anda boleh menggerakkan tentera anda dalam masa 48 jam kerana tidak akan berlaku sebarang kejatuhan," kata Arjun Makhijani dari Institut Penyelidikan Tenaga dan Alam Sekitar di Takoma Park, Maryland. Ini adalah kelebihan ketenteraan, tetapi ia boleh menurunkan ambang untuk menggunakan senjata ini.

Menurut Andre Gasponer dari Institut Penyelidikan Bebas di Geneva, tindak balas pembelahan memerlukan jisim kritikal plutonium atau uranium; untuk semata-mata senjata termonuklear tidak ada jisim kritikal, dan oleh itu "ia boleh, sekecil yang anda mahu, hampir - peluru atom." Walau bagaimanapun, pakar percaya bahawa senjata nuklear ini akan debut sebagai hulu peledak ultra-kuat untuk peluru berpandu jelajah.

HALANGAN TEKNIKAL

Halangan teknikal terbesar ialah "menyalakan" tindak balas gabungan tanpa tindak balas pembelahan. Kemudahan Pencucuhan Kebangsaan (NIF) bersaiz stadium bernilai $3.3 bilion di Makmal Kebangsaan Lawrence Livermore. Lawrence di California sedang meneroka satu pendekatan. Mulai tahun 2008, NIF akan menyalakan 192 pancaran laser pada kapsul isotop hidrogen sebesar kacang, memampatkan dan memanaskannya hingga 100 juta darjah untuk menyalakan tindak balas gabungan. Pegawai NIF menunjukkan bahawa mereka tidak membangunkan bom yang dicetuskan laser. "Tiada satu aspek pun yang boleh anda tunjuk," kata ketua NIF George Miller "Ia tidak boleh dilaksanakan dan kami tidak merancang untuk melakukannya."

Peranan NIF adalah untuk meneroka kemungkinan loji kuasa gabungan awam dan menjalankan kajian asas yang menyumbang kepada menilai kesediaan senjata nuklear sedia ada. Tetapi hakikat bahawa NIF membuka kemungkinan melakukan tindak balas gabungan tanpa tindak balas pembelahan boleh berguna untuk pemaju senjata, kata beberapa pakar. Sebagai contoh, Glen Woerden, ahli fizik gabungan di Los Alamos National Laboratory: "Panduan laser berfungsi sangat serupa dengan cara ia berfungsi dalam senjata."

Petunjuk juga mungkin datang dari Sandia National Laboratories di New Mexico, di mana "mesin Z" mengawal nadi besar arus elektrik melalui sekumpulan wayar yang sangat nipis. Hasilnya ialah letupan plasma yang mengeluarkan pancaran sinar-X yang boleh memangkinkan tindak balas pelakuran nuklear. Sesetengah ahli teori juga mencadangkan bahawa zarah antimateri boleh berfungsi sebagai pencetus, walaupun ahli fizik hanya mencipta beberapa antiatom setakat ini.

Halangan boleh meregangkan kalendar selama beberapa dekad. Tetapi walaupun pada tahun 1997, senjata termonuklear tulen nampaknya cukup kepada Hans Bethe, pemenang Nobel dalam fizik dan veteran dalam usaha bom atom. Beliau menasihatkan Presiden Clinton supaya tidak membiayai penyelidikan sedemikian. "Hari ini, bom kecil mula kelihatan besar," kata Bethe.

Secara asasnya pemasangan baru untuk penyelidikan gabungan ialah Magnetized Target Fusion (MTF). Ia dikongsi antara Makmal Kebangsaan Los Alamos dan Makmal Penyelidikan Tentera Udara (Pangkalan Tentera Udara Kirtland, New Mexico). Tidak seperti tokomak konvensional dan pengujaan gabungan laser, MTF mempunyai kelebihan kerana lebih murah dalam menghasilkan tenaga gabungan dalam skala industri. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, tumpuan penyelidikan gabungan, terutamanya di Amerika Syarikat, telah beralih daripada kemungkinan saintifik kepada praktikal ekonomi. Pemasangan itu juga bertujuan untuk menjalankan penyelidikan mengenai program ketenteraan.

Oleh itu, yang berkuasa asas material untuk penyelidikan yang berjaya ke dalam masalah pelakuran termonuklear dalam tiga arah yang berbeza, sudah tentu, bukan sahaja untuk pembangunan industri tenaga termonuklear, tetapi juga untuk kegunaan ketenteraan.

Asas ini diletakkan semasa penggal kedua Clinton sebagai persediaan untuk Perjanjian Larangan Ujian Nuklear Komprehensif (CTBT) untuk memastikan operasi yang boleh dipercayai bagi senjata nuklear AS di bawah larangan ujian nuklear - Program Penyelenggaraan Nuklear Arsenal.

Walaupun begitu, pakar dari Institut Penyelidikan Tenaga dan Alam Sekitar menyatakan bahawa dokumen perancangan rasmi untuk program ini menunjukkan: Jabatan Pertahanan AS berhasrat untuk menyokong pembangunan senjata nuklear baru. Dari sudut pandangan rasionalis, Pentagon bukan sahaja perlu mempunyai sikap lanjutan untuk menarik minat dan mengekalkan saintis, tetapi juga untuk menyediakan mereka peluang yang baik untuk mempraktikkan pengetahuan mereka sebagai pencipta senjata masa depan. Jabatan Pertahanan menafikan usaha untuk membangunkan senjata termonuklear semata-mata. Tetapi aktiviti saintifik dan teknikal yang dijalankan oleh Pentagon boleh membawa kepada penciptaannya, walaupun semua penafian, kerana dalam praktiknya inilah yang disumbangkannya.

Ahli akademik Mikhailov menegaskan bahawa kerja pada senjata termonuklear semata-mata sedang dijalankan di Amerika Syarikat pada tahun 1999 ("Prospek untuk teknologi baru untuk pembangunan senjata nuklear." NVO, # 15, 1999). Khususnya, Mikhailov menyatakan bahawa dalam rangka Program Penyelenggaraan Arsenal Nuklear, "kerja juga akan dijalankan untuk mencipta jenis senjata baru secara asas dan menilai prinsip fizikal yang penting untuk reka bentuk senjata nuklear Mungkin, kita bercakap, dalam hakikatnya, kira-kira cas termonuklear "tulen" secara praktikal, berkurangan secara mendadak halangan psikologi penggunaan senjata nuklear, dan tanpa pencemaran jangka panjang oleh produk letupan."

Adalah menjadi ciri bahawa Jabatan Pertahanan AS segera bertindak balas terhadap sumber tenaga nuklear yang kelihatan eksotik untuk kegunaan mereka untuk tujuan ketenteraan. Sebagai contoh, eksperimen saintifik mengenai mengepam hafnium dengan sinar-X tenaga rendah, yang membawa kepada pembentukan isomer atom metastabil - hafnium-178m2, yang menunjukkan peningkatan 60 kali ganda dalam tenaga sinaran gamma berikutnya, serta-merta dimasukkan ke dalam "Senarai Teknologi Kritikal Tentera" Pentagon: " Ketumpatan tenaga yang luar biasa ini berpotensi untuk merevolusikan setiap aspek peperangan."

MENURUNKAN Ambang

Ia juga harus diperhatikan bahawa sebagai tambahan kepada tiga makmal senjata nuklear Jabatan Tenaga, kerja dalam bidang isomerisme atom dalam aplikasi ketenteraan, bersama dengan gabungan termonuklear, dijalankan oleh Makmal Penyelidikan Tentera Udara yang disebutkan di Kirtland.

Seperti yang telah ditegaskan di atas, dengan kedatangan George W. Bush di Rumah Putih, terdapat penekanan yang jelas untuk menurunkan ambang penggunaan senjata nuklear berkuasa rendah, terutamanya di teater operasi. Senjata termonuklear tulen adalah paling konsisten dengan keinginan ini.

Kelebihan asas peluru termonuklear semata-mata berbanding generasi semasa BP termonuklear dengan peledak atom ialah ketiadaan pencemaran jangka panjang oleh produk radioaktif daripada letupan yang terakhir. Dalam letupan termonuklear semata-mata, hanya helium gas lengai dan aliran neutron pantas terbentuk, menyebabkan sinaran teraruh yang tidak ketara. Di samping itu, dengan menggunakan bahan yang sesuai untuk pembinaan badan peluru, adalah mungkin untuk mengurangkan keluaran fluks neutron kepada persekitaran. Faktor kerosakan utama peluru tersebut hanyalah gelombang kejutan dan sinaran cahaya. Bagi mekanikal pula faktor merosakkan- gelombang kejutan, maka ia boleh berubah dalam julat yang luas daripada beberapa hingga beribu-ribu atau lebih kilogram setara TNT, yang tidak mengancam manusia dengan "musim sejuk nuklear" apabila amunisi termonuklear tersebut digunakan pada pembawa ketepatan tinggi untuk menjalankan " serangan pembedahan” pada sasaran yang penting secara strategik.

Apakah insentif untuk mencipta termo tersebut caj nuklear untuk USA? Ini adalah terutamanya kepentingan untuk meningkatkan keberkesanan pertahanan peluru berpandu - baik di pawagam dan nasional. Terutamanya sekarang bahawa penarikan AS daripada Perjanjian ABM tidak lagi mengehadkan penambahbaikan sistem pertahanan peluru berpandu dan pilihan cara untuk meningkatkan keberkesanannya. Penggunaan peluru termonuklear semata-mata untuk memusnahkan hulu peledak musuh, walaupun pada ketinggian rendah di atas wilayah seseorang, tidak akan mengakibatkan kejatuhan radioaktif. Di samping itu, peluru sedemikian, bergantung pada setara TNT, boleh mempunyai pelbagai kesan merosakkan yang agak luas.

Dalam kes menggunakan kepala peledak dengan cas termonuklear semata-mata untuk memusnahkan kubu berkubu yang terletak kira-kira 300 m dari permukaan bumi, apabila kepala peledak diperkenalkan walaupun pada kedalaman cetek sinaran neutron akan hampir diserap sepenuhnya oleh lapisan tanah bersebelahan dengan tapak letupan. Tetapi kita mesti ingat bahawa untuk memusnahkan objek yang sangat penting dan dilindungi dengan kedalaman penembusan peluru yang boleh dicapai secara realistik, kuasa letupan sebanyak 100 kt atau lebih diperlukan.

Dalam letupan dalam air senjata termonuklear semata-mata, sinaran neutron juga akan diserap jisim air- oleh itu, senjata sedemikian akan menjadi senjata anti-kapal selam dan anti-kapal yang berkesan.

Senjata termonuklear tulen sangat sesuai dengan konsep Amerika mengenai "pemproliferasi balas" WMD, yang membolehkan pemusnahan fizikal infrastruktur untuk pengeluarannya (bermaksud, pertama sekali, senjata nuklear negara yang bermusuhan, menurut Amerika Syarikat) .

Oleh itu, terdapat tahap kebarangkalian yang tinggi bahawa, di bawah syarat kerahsiaan yang paling ketat, kerja untuk mencipta senjata termonuklear semata-mata sedang dijalankan dengan giat di Amerika Syarikat. Sesetengah pakar Amerika juga menunjukkan kerja sedemikian. Satu-satunya masalah kritikal di sini ialah pembangunan sumber tenaga berdenyut padat yang mampu memulakan tindak balas pelakuran termonuklear yang meletup dan boleh diletakkan di kepala peledak yang sesuai. Walau bagaimanapun, beberapa prasyarat untuk menyelesaikan masalah ini wujud pada masa ini. Tiga bidang boleh diserlahkan khususnya:

Yang pertama ialah penyelidikan ke dalam proses pemangkinan pelakuran termonuklear pada peringkat subatomik dengan tujuan mengurangkan tenaganya.

Yang kedua ialah pembangunan sumber tenaga elektromagnet yang padat dan sangat berkuasa.

Yang ketiga ialah pembangunan, berdasarkan pencapaian terkini nanoteknologi, peranti penyimpanan tenaga elektrik yang mencukupi untuk "menyalakan" gabungan termonuklear letupan.

Khususnya, mengenai arah pertama, terdapat maklumat bahawa pasukan fizik antarabangsa di Makmal Fizik Nuklear Kebangsaan Kanada dan zarah asas"melakukan eksperimen yang membawa kepada sintesis intensif molekul luar biasa. Ia terdiri daripada nukleus isotop hidrogen berat deuterium dan tritium dan mu-meson yang berkaitan. Pengiraan teori menunjukkan bahawa mesomolekul tersebut boleh memangkinkan tindak balas termonuklear terkawal yang berlaku pada relatifnya. suhu rendah.

Tetapi mungkin arah kedua akan lebih menjanjikan kerana hakikat bahawa penjana sinaran elektromagnet berdenyut yang padat dan berkuasa (penjana FC) telah pun direka, yang mampu menghasilkan arus elektrik dengan memampatkan fluks magnet melalui letupan bahan letupan konvensional, 10 -1000 kali lebih tinggi daripada arus dalam nyahcas kilat biasa. Ada kemungkinan bahawa penjana serupa telah digunakan dalam bom elektromagnet Amerika (E-bom), letupan yang pada 26 Mac 2003 melumpuhkan semua peralatan elektronik pusat televisyen di Baghdad.

Mungkin juga disebabkan oleh perkembangan pesat teknologi nano, arah ketiga untuk membangunkan sumber tenaga padat yang mencukupi untuk memulakan tindak balas termonuklear yang meletup juga mungkin menjanjikan. Pada masa ini, terdapat bukti bahawa sudah ada kapasitor dengan kapasiti khusus 30 kilowatt tenaga elektrik per kilogram berat. Kapasitor sedemikian boleh digunakan untuk mengepam laser yang terletak di kepala peledak, dengan itu memulakan tindak balas gabungan letupan. Menurut maklumat yang ada, syarikat Amerika terkenal Intel sedang membangunkan mikrolaser silikon untuk digunakan dalam mencipta generasi mikropemproses yang asasnya baharu untuk komputer. Mikrolaser silikon ini mampu meningkatkan output tenaga keluaran sebanyak tiga urutan magnitud berbanding tenaga yang dibelanjakan untuk mengepamnya. Berkemungkinan kesan yang serupa boleh didapati dengan makrolaser yang sepadan.

Secara umum, berbilion-bilion dolar yang dibelanjakan oleh negara paling maju dari segi teknologi untuk aktiviti makmal senjata nuklear, mungkin lambat laun akan membawa kepada kemunculan senjata nuklear generasi keempat - semata-mata termonuklear. Ramai pakar percaya bahawa terdapat tahap tertentu kebarangkalian kemunculan senjata termonuklear semata-mata sebelum penggunaan industri tenaga termonuklear dikuasai pada tahap yang boleh diterima dari segi ekonomi. Sejarah mungkin berulang, seperti yang berlaku dengan senjata atom - pertama bom, dan kemudian tenaga.

Pada 12 Ogos 1953, bom hidrogen Soviet pertama telah diuji di tapak ujian Semipalatinsk.

Dan pada 16 Januari 1963, pada kemuncak Perang Dingin, Nikita Khrushchev mengumumkan kepada dunia bahawa Kesatuan Soviet mempunyai senjata pemusnah besar-besaran baru dalam senjatanya. Setahun setengah sebelumnya, USSR telah menghasilkan paling banyak letupan yang kuat bom hidrogen di dunia - caj dengan kuasa lebih 50 megaton telah diletupkan di Novaya Zemlya. Dalam banyak cara, kenyataan pemimpin Soviet inilah yang membuat dunia menyedari ancaman peningkatan perlumbaan senjata nuklear: sudah pada 5 Ogos 1963, satu perjanjian telah ditandatangani di Moscow yang melarang ujian senjata nuklear di atmosfera, luar. angkasa dan di bawah air.

Sejarah penciptaan

Kemungkinan teori untuk mendapatkan tenaga melalui gabungan termonuklear telah diketahui sebelum Perang Dunia II, tetapi perang dan perlumbaan senjata berikutnya yang menimbulkan persoalan untuk mencipta peranti teknikal untuk mewujudkan tindak balas ini secara praktikal. Adalah diketahui bahawa di Jerman pada tahun 1944, kerja telah dijalankan untuk memulakan gabungan termonuklear dengan memampatkan bahan api nuklear menggunakan caj bahan letupan konvensional - tetapi ia tidak berjaya, kerana tidak mungkin untuk mendapatkan suhu dan tekanan yang diperlukan. AS dan USSR telah membangunkan senjata termonuklear sejak tahun 40-an, hampir serentak menguji peranti termonuklear pertama pada awal 50-an. Pada tahun 1952, Amerika Syarikat meletupkan caj dengan hasil 10.4 megaton di Atol Eniwetak (iaitu 450 kali lebih kuat daripada bom yang dijatuhkan di Nagasaki), dan pada tahun 1953, USSR menguji peranti dengan hasil 400 kiloton.

Reka bentuk peranti termonuklear pertama kurang sesuai untuk sebenar kegunaan pertempuran. Sebagai contoh, peranti yang diuji oleh Amerika Syarikat pada tahun 1952 ialah struktur berasaskan tanah setinggi bangunan 2 tingkat dan beratnya melebihi 80 tan. Bahan api termonuklear cecair disimpan di dalamnya menggunakan unit penyejukan yang besar. Oleh itu, pada masa hadapan pengeluaran bersiri senjata termonuklear telah dijalankan menggunakan bahan api pepejal - litium-6 deuteride. Pada tahun 1954, Amerika Syarikat menguji peranti berdasarkannya di Bikini Atoll, dan pada tahun 1955, bom termonuklear Soviet baru telah diuji di tapak ujian Semipalatinsk. Pada tahun 1957, ujian bom hidrogen telah dijalankan di Great Britain. Pada Oktober 1961, bom termonuklear dengan hasil 58 megaton telah diletupkan di USSR di Novaya Zemlya - yang paling bom yang kuat pernah diuji oleh manusia, yang tercatat dalam sejarah di bawah nama "Tsar Bomba".

Pembangunan selanjutnya bertujuan untuk mengurangkan saiz reka bentuk bom hidrogen untuk memastikan penghantarannya ke sasaran dengan peluru berpandu balistik. Sudah pada tahun 60-an, jisim peranti dikurangkan kepada beberapa ratus kilogram, dan menjelang 70-an peluru berpandu balistik boleh membawa lebih 10 kepala peledak pada masa yang sama - ini adalah peluru berpandu dengan pelbagai kepala peledak, setiap bahagian boleh mengenai sasarannya sendiri. Hari ini, AS, Rusia dan Great Britain mempunyai senjata termonuklear juga telah dijalankan di China (pada tahun 1967) dan di Perancis (pada tahun 1968).

Prinsip operasi bom hidrogen

Tindakan bom hidrogen adalah berdasarkan penggunaan tenaga yang dibebaskan semasa tindak balas pelakuran termonuklear nukleus cahaya. Ia adalah tindak balas ini yang berlaku di bahagian dalam bintang, di mana, di bawah pengaruh super suhu tinggi dan tekanan gergasi, nukleus hidrogen berlanggar dan bergabung menjadi nukleus helium yang lebih berat. Semasa tindak balas, sebahagian daripada jisim nukleus hidrogen ditukar kepada sejumlah besar tenaga - terima kasih kepada ini, bintang sentiasa mengeluarkan sejumlah besar tenaga. Para saintis menyalin tindak balas ini menggunakan isotop hidrogen deuterium dan tritium, memberikannya nama "bom hidrogen." Pada mulanya, isotop cecair hidrogen digunakan untuk menghasilkan cas, dan kemudian litium-6 deuteride, sebatian pepejal deuterium dan isotop litium, telah digunakan.

Litium-6 deuteride adalah komponen utama bom hidrogen, bahan api termonuklear. Ia sudah menyimpan deuterium, dan isotop litium berfungsi sebagai bahan mentah untuk pembentukan tritium. Untuk memulakan tindak balas gabungan termonuklear, adalah perlu untuk mencipta suhu dan tekanan tinggi, serta memisahkan tritium daripada litium-6. Syarat-syarat ini menyediakan seperti berikut.

Cangkang bekas untuk bahan api termonuklear diperbuat daripada uranium-238 dan plastik, dan caj nuklear konvensional dengan kuasa beberapa kiloton diletakkan di sebelah bekas - ia dipanggil pencetus, atau caj pemula bom hidrogen. Semasa letupan caj inisiator plutonium di bawah pengaruh sinaran sinar-X yang kuat, cangkang bekas bertukar menjadi plasma, memampatkan beribu-ribu kali, yang mencipta keperluan yang diperlukan. tekanan darah tinggi dan suhu yang sangat besar. Pada masa yang sama, neutron yang dipancarkan oleh plutonium berinteraksi dengan litium-6, membentuk tritium. Nukleus deuterium dan tritium berinteraksi di bawah pengaruh suhu dan tekanan ultra tinggi, yang membawa kepada letupan termonuklear.

Jika anda membuat beberapa lapisan uranium-238 dan lithium-6 deuteride, maka setiap daripada mereka akan menambah kuasanya sendiri kepada letupan bom - iaitu, "sedutan" sedemikian membolehkan anda meningkatkan kuasa letupan hampir tanpa had. . Terima kasih kepada ini, bom hidrogen boleh dibuat dari hampir semua kuasa, dan ia akan jauh lebih murah daripada bom nuklear konvensional dengan kuasa yang sama.

Terdapat sejumlah besar kelab politik yang berbeza di dunia. G7, kini G20, BRICS, SCO, NATO, Kesatuan Eropah, sedikit sebanyak. Walau bagaimanapun, tiada satu pun daripada kelab ini boleh berbangga dengan fungsi unik - keupayaan untuk memusnahkan dunia seperti yang kita ketahui. "Kelab nuklear" mempunyai keupayaan yang sama.

Hari ini terdapat 9 negara yang mempunyai senjata nuklear:

• Rusia;
• United Kingdom;
• Perancis;
• India
• Pakistan;
• Israel;
• DPRK.

Negara-negara diberi kedudukan apabila mereka memperoleh senjata nuklear dalam senjata mereka. Jika senarai itu disusun mengikut bilangan kepala peledak, maka Rusia akan berada di tempat pertama dengan 8,000 unitnya, 1,600 daripadanya boleh dilancarkan walaupun sekarang. Negeri-negeri hanya 700 unit di belakang, tetapi mereka mempunyai 320 lagi caj di tangan "Kelab nuklear" adalah konsep relatif semata-mata, tidak ada kelab. Terdapat beberapa perjanjian antara negara mengenai tidak percambahan dan pengurangan simpanan senjata nuklear.

Ujian pertama bom atom, seperti yang kita ketahui, telah dilakukan oleh Amerika Syarikat pada tahun 1945. Senjata ini telah diuji dalam keadaan "medan" Perang Dunia II ke atas penduduk bandar Jepun Hiroshima dan Nagasaki. Mereka beroperasi atas prinsip pembahagian. Semasa letupan, tindak balas berantai dicetuskan, yang mencetuskan pembelahan nukleus kepada dua, dengan pelepasan tenaga yang disertakan. Uranium dan plutonium digunakan terutamanya untuk tindak balas ini. Idea kami tentang bahan bom nuklear disambungkan dengan unsur-unsur ini. Oleh kerana uranium berlaku di alam semula jadi hanya sebagai campuran tiga isotop, yang mana hanya satu yang mampu menyokong tindak balas sedemikian, adalah perlu untuk memperkayakan uranium. Alternatifnya ialah plutonium-239, yang tidak berlaku secara semula jadi dan mesti dihasilkan daripada uranium.

Jika tindak balas pembelahan berlaku dalam bom uranium, maka tindak balas pelakuran berlaku dalam bom hidrogen - ini adalah intipati bagaimana bom hidrogen berbeza daripada bom atom. Kita semua tahu bahawa matahari memberi kita cahaya, kehangatan, dan seseorang mungkin mengatakan kehidupan. Proses yang sama yang berlaku di matahari boleh memusnahkan bandar dan negara dengan mudah. Letupan bom hidrogen dihasilkan oleh sintesis nukleus ringan, yang dipanggil gabungan termonuklear. "Keajaiban" ini mungkin terima kasih kepada isotop hidrogen - deuterium dan tritium. Inilah sebabnya mengapa bom itu dipanggil bom hidrogen. Anda juga boleh melihat nama "bom termonuklear", daripada reaksi yang mendasari senjata ini.

Selepas dunia melihat kuasa pemusnah senjata nuklear, pada Ogos 1945, USSR memulakan perlumbaan yang berterusan sehingga kejatuhannya. Amerika Syarikat adalah yang pertama mencipta, menguji dan menggunakan senjata nuklear, yang pertama meletupkan bom hidrogen, tetapi USSR boleh dikreditkan dengan pengeluaran pertama bom hidrogen padat, yang boleh dihantar kepada musuh dengan Tu biasa. -16. Bom AS yang pertama adalah sebesar rumah tiga tingkat; bom hidrogen sebesar itu tidak banyak digunakan. Soviet telah menerima senjata sedemikian pada tahun 1952, manakala bom pertama "mencukupi" Amerika Syarikat hanya diterima pakai pada tahun 1954. Jika anda melihat kembali dan menganalisis letupan di Nagasaki dan Hiroshima, anda boleh membuat kesimpulan bahawa ia tidak begitu kuat. . Dua bom secara keseluruhan memusnahkan kedua-dua bandar dan membunuh, menurut pelbagai sumber, sehingga 220,000 orang. Pengeboman permaidani Tokyo boleh membunuh 150-200,000 orang sehari walaupun tanpa sebarang senjata nuklear. Ini disebabkan oleh kuasa rendah bom pertama - hanya beberapa puluh kiloton TNT. Bom hidrogen telah diuji dengan tujuan untuk mengatasi 1 megaton atau lebih.

Bom Soviet pertama telah diuji dengan tuntutan 3 Mt, tetapi pada akhirnya mereka menguji 1.6 Mt.

Bom hidrogen yang paling berkuasa telah diuji oleh Soviet pada tahun 1961. Kapasitinya mencapai 58-75 Mt, dengan diisytiharkan 51 Mt. "Tsar" menjerumuskan dunia ke dalam sedikit kejutan, dalam erti kata literal. Gelombang kejutan mengelilingi planet tiga kali. Tidak ada satu pun bukit yang tinggal di tapak ujian (Novaya Zemlya), letupan kedengaran pada jarak 800 km. Bola api mencapai diameter hampir 5 km, "cendawan" tumbuh sebanyak 67 km, dan diameter penutupnya hampir 100 km. Akibat letupan sedemikian di bandar besar sukar dibayangkan. Menurut ramai pakar, ia adalah ujian bom hidrogen dengan kuasa sedemikian (Negeri pada masa itu mempunyai bom empat kali kurang kuat) yang menjadi langkah pertama ke arah menandatangani pelbagai perjanjian yang mengharamkan senjata nuklear, ujian dan pengurangan pengeluarannya. Buat pertama kalinya, dunia mula memikirkan keselamatannya sendiri, yang benar-benar berisiko.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, prinsip operasi bom hidrogen adalah berdasarkan tindak balas pelakuran. Pelaburan termonuklear ialah proses gabungan dua nukleus menjadi satu, dengan pembentukan unsur ketiga, pembebasan keempat dan tenaga. Daya yang menolak nukleus adalah sangat besar, jadi untuk atom-atom cukup dekat untuk bergabung, suhu mestilah sangat besar. Para saintis telah membingungkan mengenai pelakuran termonuklear sejuk selama berabad-abad, cuba, boleh dikatakan, untuk menetapkan semula suhu pelakuran kepada suhu bilik, secara ideal. Dalam kes ini, manusia akan mempunyai akses kepada tenaga masa depan. Bagi tindak balas termonuklear semasa, untuk memulakannya anda masih perlu menyalakan matahari kecil di Bumi - bom biasanya menggunakan caj uranium atau plutonium untuk memulakan pelakuran.

Sebagai tambahan kepada akibat yang diterangkan di atas daripada penggunaan bom berpuluh-puluh megaton, bom hidrogen, seperti mana-mana senjata nuklear, mempunyai beberapa akibat daripada penggunaannya. Sesetengah orang cenderung untuk mempercayai bahawa bom hidrogen adalah "senjata yang lebih bersih" daripada bom konvensional. Mungkin ini ada kaitan dengan nama itu. Orang ramai mendengar perkataan "air" dan berfikir bahawa ia mempunyai kaitan dengan air dan hidrogen, dan oleh itu akibatnya tidak begitu mengerikan. Malah, ini pastinya tidak berlaku, kerana tindakan bom hidrogen adalah berdasarkan bahan yang sangat radioaktif. Secara teorinya adalah mungkin untuk membuat bom tanpa caj uranium, tetapi ini tidak praktikal kerana kerumitan proses, jadi tindak balas pelakuran tulen "dicairkan" dengan uranium untuk meningkatkan kuasa. Pada masa yang sama, jumlah kejatuhan radioaktif meningkat kepada 1000%. Segala-galanya yang jatuh ke dalam bola api akan musnah, kawasan dalam radius yang terjejas akan menjadi tidak boleh didiami untuk orang selama beberapa dekad. Kejatuhan radioaktif boleh membahayakan kesihatan orang ratusan dan ribuan kilometer jauhnya. Nombor tertentu, kawasan jangkitan boleh dikira dengan mengetahui kekuatan cas.

Walau bagaimanapun, kemusnahan bandar bukanlah perkara terburuk yang boleh berlaku "terima kasih" kepada senjata pemusnah besar-besaran. Selepas perang nuklear dunia tidak akan musnah sepenuhnya. Beribu-ribu bandar besar, berbilion-bilion orang akan kekal di planet ini, dan hanya peratusan kecil wilayah akan kehilangan status "boleh didiami" mereka. Dalam jangka panjang, seluruh dunia akan berisiko disebabkan oleh apa yang dipanggil "musim sejuk nuklear." Peledakan senjata nuklear "kelab" boleh mencetuskan pembebasan bahan yang mencukupi (habuk, jelaga, asap) ke atmosfera untuk "mengurangkan" kecerahan matahari. Kafan itu, yang boleh merebak ke seluruh planet, akan memusnahkan tanaman untuk beberapa tahun akan datang, menyebabkan kebuluran dan penurunan populasi yang tidak dapat dielakkan. Sudah ada "tahun tanpa musim panas" dalam sejarah, selepas letusan gunung berapi besar pada tahun 1816, jadi musim sejuk nuklear kelihatan lebih daripada mungkin. Sekali lagi, bergantung pada bagaimana perang berlangsung, kita mungkin akan mengalami jenis perubahan iklim global berikut:

• penyejukan 1 darjah akan berlalu tanpa disedari;
• musim luruh nuklear - penyejukan sebanyak 2-4 darjah, kegagalan tanaman dan peningkatan pembentukan taufan adalah mungkin;
• analog "tahun tanpa musim panas" - apabila suhu turun dengan ketara, beberapa darjah selama setahun;
• Zaman Ais Kecil – suhu mungkin turun sebanyak 30–40 darjah untuk tempoh masa yang ketara dan akan disertai dengan pengurangan populasi beberapa zon utara dan kegagalan tanaman;
• zaman ais - pembangunan kecil zaman ais apabila pantulan cahaya matahari dari permukaan boleh mencapai tahap kritikal tertentu dan suhu terus jatuh, satu-satunya perbezaan adalah suhu;
• penyejukan tidak dapat dipulihkan adalah versi Zaman Ais yang sangat menyedihkan, yang, di bawah pengaruh banyak faktor, akan mengubah Bumi menjadi planet baharu.

Teori musim sejuk nuklear sentiasa dikritik, dan implikasinya kelihatan agak berlebihan. Walau bagaimanapun, tidak perlu meragui serangannya yang tidak dapat dielakkan dalam mana-mana konflik global yang melibatkan penggunaan bom hidrogen.

Perang Dingin sudah lama berlalu, dan oleh itu histeria nuklear hanya boleh dilihat dalam filem Hollywood lama dan pada kulit majalah dan komik yang jarang ditemui. Walaupun begitu, kita mungkin berada di ambang konflik nuklear, walaupun kecil, tetapi serius. Semua ini terima kasih kepada pencinta roket dan wira perjuangan menentang cita-cita imperialis AS - Kim Jong-un. Bom hidrogen DPRK masih menjadi objek hipotesis hanya bukti tidak langsung bercakap tentang kewujudannya. Sudah tentu, kerajaan Korea Utara sentiasa melaporkan bahawa mereka telah berjaya membuat bom baru, tetapi tiada siapa yang melihatnya secara langsung. Sememangnya, Amerika Syarikat dan sekutu mereka - Jepun dan Korea Selatan - lebih prihatin tentang kehadiran, malah hipotesis, senjata sedemikian di DPRK. Realitinya ialah pada masa ini DPRK tidak mempunyai teknologi yang mencukupi untuk berjaya menyerang Amerika Syarikat, yang mereka umumkan kepada seluruh dunia setiap tahun. Walaupun serangan ke atas negara jiran Jepun atau Selatan mungkin tidak begitu berjaya, jika ada, tetapi setiap tahun bahaya konflik baru di Semenanjung Korea semakin meningkat.

Korea Utara mengancam AS dengan ujian bom hidrogen yang sangat berkuasa Lautan Pasifik. Jepun, yang mungkin menderita akibat ujian itu, menyifatkan rancangan Korea Utara tidak boleh diterima sama sekali. Presiden Donald Trump dan Kim Jong-un berhujah dalam temu bual dan bercakap tentang konflik ketenteraan terbuka. Bagi mereka yang tidak memahami senjata nuklear, tetapi ingin mengetahuinya, The Futurist telah menyusun panduan.

Bagaimanakah senjata nuklear berfungsi?

Seperti sebatang dinamit biasa, bom nuklear menggunakan tenaga. Hanya ia dikeluarkan bukan semasa tindak balas kimia primitif, tetapi dalam proses nuklear yang kompleks. Terdapat dua cara utama untuk mengekstrak tenaga nuklear daripada atom. DALAM pembelahan nuklear nukleus atom mereput kepada dua serpihan yang lebih kecil dengan neutron. Percantuman nuklear – proses di mana Matahari menghasilkan tenaga – melibatkan penyambungan dua atom yang lebih kecil untuk membentuk yang lebih besar. Dalam sebarang proses, pembelahan atau pelakuran, sejumlah besar tenaga haba dan sinaran dibebaskan. Bergantung kepada sama ada pembelahan nuklear atau pelakuran digunakan, bom dibahagikan kepada nuklear (atom) Dan termonuklear .

Bolehkah anda memberitahu saya lebih lanjut mengenai pembelahan nuklear?

Letupan bom atom ke atas Hiroshima (1945)

Seperti yang anda ingat, atom terdiri daripada tiga jenis zarah subatom: proton, neutron dan elektron. Pusat atom, dipanggil teras , terdiri daripada proton dan neutron. Proton bercas positif, elektron bercas negatif, dan neutron tidak mempunyai cas sama sekali. Nisbah proton-elektron sentiasa satu kepada satu, jadi atom secara keseluruhan mempunyai cas neutral. Sebagai contoh, atom karbon mempunyai enam proton dan enam elektron. Zarah disatukan oleh daya asas - kuasa nuklear yang kuat .

Sifat atom boleh berubah dengan ketara bergantung kepada berapa banyak zarah yang berbeza yang terkandung di dalamnya. Jika anda menukar bilangan proton, anda akan mempunyai yang berbeza unsur kimia. Jika anda menukar bilangan neutron, anda mendapat isotop elemen yang sama yang anda ada di tangan anda. Sebagai contoh, karbon mempunyai tiga isotop: 1) karbon-12 (enam proton + enam neutron), bentuk unsur yang stabil dan biasa, 2) karbon-13 (enam proton + tujuh neutron), yang stabil tetapi jarang berlaku, dan 3) karbon -14 (enam proton + lapan neutron), yang jarang berlaku dan tidak stabil (atau radioaktif).

Kebanyakan nukleus atom adalah stabil, tetapi ada yang tidak stabil (radioaktif). Nukleus ini secara spontan mengeluarkan zarah yang dipanggil oleh saintis sebagai radiasi. Proses ini dipanggil pereputan radioaktif . Terdapat tiga jenis pereputan:

Pereputan alfa : Nukleus mengeluarkan zarah alfa - dua proton dan dua neutron terikat bersama. Pereputan beta : Neutron bertukar menjadi proton, elektron dan antineutrino. Elektron yang dikeluarkan adalah zarah beta. pembelahan spontan: nukleus hancur kepada beberapa bahagian dan mengeluarkan neutron, dan juga mengeluarkan nadi tenaga elektromagnet - sinar gamma. Ia adalah jenis pereputan terakhir yang digunakan dalam bom nuklear. Neutron bebas yang dipancarkan akibat pembelahan bermula tindak balas berantai , yang membebaskan sejumlah besar tenaga.

Bom nuklear diperbuat daripada apa?

Mereka boleh dibuat daripada uranium-235 dan plutonium-239. Uranium berlaku di alam semula jadi sebagai campuran tiga isotop: 238 U (99.2745% uranium semula jadi), 235 U (0.72%) dan 234 U (0.0055%). 238 U yang paling biasa tidak menyokong tindak balas berantai: hanya 235 U yang mampu melakukan ini Untuk mencapai kuasa letupan maksimum, kandungan 235 U dalam "pengisian" bom adalah sekurang-kurangnya 80%. Oleh itu, uranium dihasilkan secara buatan memperkayakan . Untuk melakukan ini, campuran isotop uranium dibahagikan kepada dua bahagian supaya satu daripadanya mengandungi lebih daripada 235 U.

Biasanya, pemisahan isotop meninggalkan banyak uranium yang habis yang tidak dapat menjalani tindak balas berantai-tetapi ada cara untuk membuatnya berbuat demikian. Hakikatnya ialah plutonium-239 tidak berlaku di alam semula jadi. Tetapi ia boleh diperolehi dengan mengebom 238 U dengan neutron.

Bagaimanakah kuasa mereka diukur?

​Kuasa cas nuklear dan termonuklear diukur dalam setara TNT - jumlah trinitrotoluene yang mesti diletupkan untuk mendapatkan hasil yang serupa. Ia diukur dalam kiloton (kt) dan megaton (Mt). Hasil senjata nuklear ultra-kecil adalah kurang daripada 1 kt, manakala bom yang sangat berkuasa menghasilkan lebih daripada 1 mt.

Kuasa "Tsar Bomb" Soviet adalah, menurut pelbagai sumber, dari 57 hingga 58.6 megaton dalam setara TNT; kuasa bom termonuklear, yang diuji oleh DPRK pada awal September, adalah kira-kira 100 kiloton.

Siapa yang mencipta senjata nuklear?

Ahli fizik Amerika Robert Oppenheimer dan Jeneral Leslie Groves

Pada tahun 1930-an, ahli fizik Itali Enrico Fermi menunjukkan bahawa unsur-unsur yang dibombardir oleh neutron boleh diubah menjadi unsur baru. Hasil kerja ini adalah penemuan neutron perlahan , serta penemuan unsur baharu yang tidak diwakili pada jadual berkala. Tidak lama selepas penemuan Fermi, saintis Jerman Otto Hahn Dan Fritz Strassmann uranium dibombardir dengan neutron, mengakibatkan pembentukan isotop radioaktif barium. Mereka membuat kesimpulan bahawa neutron berkelajuan rendah menyebabkan nukleus uranium pecah kepada dua bahagian yang lebih kecil.

Kerja ini menggembirakan minda seluruh dunia. Di Universiti Princeton Niels Bohr bekerja dengan John Wheeler untuk membangunkan model hipotesis proses pembelahan. Mereka mencadangkan bahawa uranium-235 mengalami pembelahan. Pada masa yang sama, saintis lain mendapati bahawa proses pembelahan menghasilkan lebih banyak neutron. Ini mendorong Bohr dan Wheeler untuk bertanya soalan penting: bolehkah neutron bebas yang dicipta oleh pembelahan memulakan tindak balas berantai yang akan membebaskan sejumlah besar tenaga? Jika ini berlaku, maka adalah mungkin untuk mencipta senjata dengan kuasa yang tidak dapat dibayangkan. Andaian mereka disahkan oleh ahli fizik Perancis Frederic Joliot-Curie . Kesimpulannya menjadi pendorong kepada perkembangan dalam penciptaan senjata nuklear.

Di atas penciptaan senjata atom Ahli fizik dari Jerman, England, Amerika Syarikat, dan Jepun bekerja. Sebelum bermulanya Perang Dunia Kedua Albert Einstein menulis kepada Presiden AS Franklin Roosevelt bahawa Nazi Jerman merancang untuk membersihkan uranium-235 dan mencipta bom atom. Kini ternyata bahawa Jerman jauh dari melakukan tindak balas berantai: mereka sedang mengusahakan bom yang "kotor", sangat radioaktif. Walau apa pun, kerajaan AS telah melakukan segala usaha untuk mencipta bom atom secepat mungkin. Projek Manhattan telah dilancarkan, diketuai oleh seorang ahli fizik Amerika Robert Oppenheimer dan umum Leslie Groves . Ia dihadiri oleh saintis terkemuka yang berhijrah dari Eropah. Menjelang musim panas tahun 1945, senjata atom dicipta berdasarkan dua jenis bahan fisil - uranium-235 dan plutonium-239. Satu bom, plutonium "Thing," telah diletupkan semasa ujian, dan dua lagi, uranium "Bayi" dan plutonium "Fat Man," dijatuhkan di bandar Hiroshima dan Nagasaki Jepun.

Bagaimanakah bom termonuklear berfungsi dan siapa yang menciptanya?

Bom termonuklear adalah berdasarkan tindak balas gabungan nuklear . Tidak seperti pembelahan nuklear, yang boleh berlaku sama ada secara spontan atau paksa, pelakuran nuklear adalah mustahil tanpa bekalan tenaga luar. Nukleus atom bercas positif - jadi mereka menolak satu sama lain. Keadaan ini dipanggil halangan Coulomb. Untuk mengatasi tolakan, zarah ini mesti dipercepatkan ke kelajuan gila. Ini boleh dilakukan pada suhu yang sangat tinggi - mengikut urutan beberapa juta Kelvin (oleh itu namanya). Terdapat tiga jenis tindak balas termonuklear: berdikari (berlaku di kedalaman bintang), terkawal dan tidak terkawal atau meletup - ia digunakan dalam bom hidrogen.

Idea bom dengan gabungan termonuklear yang dimulakan oleh cas atom telah dicadangkan oleh Enrico Fermi kepada rakan sekerjanya Edward Teller kembali pada tahun 1941, pada permulaan Projek Manhattan. Walau bagaimanapun, idea ini tidak diminati pada masa itu. Perkembangan Teller telah diperbaiki Stanislav Ulam , menjadikan idea bom termonuklear boleh dilaksanakan dalam amalan. Pada tahun 1952, alat letupan termonuklear pertama telah diuji di Atol Enewetak semasa Operasi Ivy Mike. Walau bagaimanapun, ia adalah sampel makmal, tidak sesuai untuk pertempuran. Setahun kemudian, Kesatuan Soviet meletupkan bom termonuklear pertama di dunia, dipasang mengikut reka bentuk ahli fizik Andrey Sakharov Dan Yulia Kharitona . Peranti itu serupa kek lapis, itulah sebabnya senjata yang menggerunkan itu digelar "Puff". Dalam perkembangan selanjutnya, bom paling berkuasa di Bumi, "Tsar Bomba" atau "Ibu Kuzka," telah dilahirkan. Pada Oktober 1961, ia telah diuji di kepulauan Novaya Zemlya.

Bom termonuklear diperbuat daripada apa?

Jika anda fikir begitu hidrogen dan bom termonuklear adalah perkara yang berbeza, anda silap. Kata-kata ini sinonim. Ia adalah hidrogen (atau lebih tepat, isotopnya - deuterium dan tritium) yang diperlukan untuk menjalankan tindak balas termonuklear. Walau bagaimanapun, terdapat kesukaran: untuk meletupkan bom hidrogen, pertama sekali perlu mendapatkan suhu tinggi semasa letupan nuklear konvensional - barulah nukleus atom mula bertindak balas. Oleh itu, dalam kes bom termonuklear, reka bentuk memainkan peranan yang besar.

Dua skim diketahui secara meluas. Yang pertama ialah "pastri puff" Sakharov. Di tengahnya terdapat peledak nuklear, yang dikelilingi oleh lapisan litium deuterida bercampur dengan tritium, yang diselingi dengan lapisan uranium yang diperkaya. Reka bentuk ini memungkinkan untuk mencapai kuasa dalam 1 Mt. Yang kedua ialah skim American Teller-Ulam, di mana bom nuklear dan isotop hidrogen terletak secara berasingan. Ia kelihatan seperti ini: di bawah terdapat bekas dengan campuran cecair deuterium dan tritium, di tengahnya terdapat "palam pencucuh" - batang plutonium, dan di atas - cas nuklear konvensional, dan semua ini dalam cangkang logam berat (contohnya, uranium yang habis). Neutron pantas yang dihasilkan semasa letupan menyebabkan tindak balas pembelahan atom dalam kulit uranium dan menambah tenaga kepada jumlah tenaga letupan. Menambah lapisan tambahan litium uranium-238 deuteride memungkinkan untuk mencipta projektil kuasa tanpa had. Pada tahun 1953 ahli fizik SovietVictor Davidenko secara tidak sengaja mengulangi idea Teller-Ulam, dan berdasarkannya Sakharov menghasilkan skema pelbagai peringkat yang memungkinkan untuk mencipta senjata kuasa yang belum pernah terjadi sebelumnya. "Ibu Kuzka" bekerja dengan tepat mengikut skema ini.

Apakah bom lain yang ada?

Terdapat juga neutron, tetapi ini biasanya menakutkan. Pada asasnya, bom neutron ialah bom termonuklear berkuasa rendah, 80% daripada tenaga letupannya adalah sinaran (radiasi neutron). Ia kelihatan seperti cas nuklear berkuasa rendah biasa, yang mana blok dengan isotop berilium, sumber neutron, telah ditambah. Apabila cas nuklear meletup, tindak balas termonuklear dicetuskan. Senjata jenis ini telah dibangunkan oleh seorang ahli fizik Amerika Samuel Cohen . Ia telah dipercayai bahawa senjata neutron memusnahkan semua makhluk hidup walaupun di tempat perlindungan, tetapi julat kemusnahan senjata sedemikian adalah kecil, kerana atmosfera menghilangkan aliran neutron pantas, dan gelombang kejutan lebih kuat pada jarak yang jauh.

Bagaimana pula dengan bom kobalt?

Tidak, nak, ini hebat. Secara rasmi, tiada negara yang mempunyai bom kobalt. Secara teorinya, ia adalah bom termonuklear dengan cangkang kobalt, yang memberikan yang kuat pencemaran radioaktif rupa bumi walaupun dengan letupan nuklear yang agak lemah. 510 tan kobalt boleh menjangkiti seluruh permukaan Bumi dan memusnahkan semua hidupan di planet ini. ahli fizik Leo Szilard , yang menggambarkan reka bentuk hipotesis ini pada tahun 1950, memanggilnya "Mesin Hari Kiamat".

Apa yang lebih sejuk: bom nuklear atau termonuklear?

Model skala penuh "Tsar Bomba"

Bom hidrogen jauh lebih maju dan berteknologi tinggi daripada bom atom. Kuasa letupannya jauh melebihi kuasa atom dan hanya dihadkan oleh bilangan komponen yang ada. Dalam tindak balas termonuklear, lebih banyak tenaga dibebaskan untuk setiap nukleon (yang dipanggil nukleus konstituen, proton dan neutron) daripada dalam tindak balas nuklear. Sebagai contoh, pembelahan nukleus uranium menghasilkan 0.9 MeV (megaelektronvolt) setiap nukleon, dan pelakuran nukleus helium daripada nukleus hidrogen membebaskan tenaga sebanyak 6 MeV.

Seperti bom menyampaikanke matlamat?

Pada mulanya mereka digugurkan dari pesawat, tetapi sistem pertahanan udara sentiasa bertambah baik, dan menghantar senjata nuklear dengan cara ini ternyata tidak bijak. Dengan peningkatan pengeluaran teknologi roket semua hak untuk menghantar senjata nuklear telah dipindahkan kepada balistik dan peluru berpandu jelajah daripada pelbagai asas. Oleh itu, bom kini bermakna bukan bom, tetapi kepala peledak.

Bom hidrogen Korea Utara dipercayai terlalu besar untuk dipasang pada roket - jadi jika DPRK memutuskan untuk melaksanakan ancaman itu, ia akan dibawa dengan kapal ke lokasi letupan.

Apakah akibat perang nuklear?

Hiroshima dan Nagasaki hanyalah sebahagian kecil kemungkinan kiamat. Sebagai contoh, hipotesis "musim sejuk nuklear" diketahui, yang dikemukakan oleh ahli astrofizik Amerika Carl Sagan dan ahli geofizik Soviet Georgy Golitsyn. Diandaikan bahawa letupan beberapa kepala peledak nuklear (bukan di padang pasir atau air, tetapi di kawasan berpenduduk) akan menyebabkan banyak kebakaran, dan sejumlah besar asap dan jelaga akan tumpah ke atmosfera, yang akan membawa kepada penyejukan global. Hipotesis telah dikritik dengan membandingkan kesannya dengan aktiviti gunung berapi, yang mempunyai sedikit kesan ke atas iklim. Di samping itu, sesetengah saintis menyatakan bahawa pemanasan global lebih berkemungkinan berlaku daripada penyejukan - walaupun kedua-dua pihak berharap bahawa kita tidak akan tahu.

Adakah senjata nuklear dibenarkan?

Selepas perlumbaan senjata pada abad ke-20, negara-negara sedar dan memutuskan untuk mengehadkan penggunaan senjata nuklear. PBB menerima pakai perjanjian mengenai tidak percambahan senjata nuklear dan larangan ujian nuklear (yang terakhir tidak ditandatangani oleh golongan muda kuasa nuklear India, Pakistan, dan Korea Utara). Pada Julai 2017, perjanjian baharu mengenai larangan senjata nuklear telah diterima pakai.

“Setiap Negara Pihak berjanji tidak sekali-kali, dalam apa jua keadaan, untuk membangunkan, menguji, menghasilkan, mengeluarkan, sebaliknya memperoleh, memiliki atau menyimpan senjata nuklear atau alat letupan nuklear lain,” kata artikel pertama perjanjian itu.

Bagaimanapun, dokumen itu tidak akan berkuat kuasa sehingga 50 negeri meratifikasinya.

Pengenalan teori. Senjata termonuklear, seperti yang anda fikirkan, adalah berdasarkan organisasi tindak balas pelakuran termonuklear nukleus atom. Daripada semua tindak balas yang diketahui oleh saintis semula jadi yang berlaku di dunia sekeliling, tindak balas termonuklear mempunyai pelepasan tenaga khusus yang paling besar, i.e. tenaga per unit jisim.
Para saintis telah mendapati bahawa proses termonuklear agak meluas di alam semula jadi, khususnya, ia adalah sumber tenaga untuk bintang. Matahari kita tidak terkecuali. Pada masa kini, Matahari adalah bintang biasa, di mana intinya tindak balas termonuklear berlaku, menghasilkan nukleus helium daripada nukleus hidrogen.
TENTANG..
. GIANTS N
SUPERGIANTS
Setiap saat, Matahari menggunakan 6-1011 kg hidrogen untuk tindak balas pelakuran, dengan hasil 4-109 kg helium. Menurut ahli astrofizik, keadaan keseimbangan dinamik bintang kita yang sedang berkembang akan bertahan kira-kira 5 bilion tahun.
PUTIH** Kerdil.
Jadi, tiada sebab untuk kebimbangan taktikal lagi. Keamatan tindak balas termonuklear boleh dikesan pada gambar rajah Hertzsprung-Russell (Rajah.
nasi. 6.32. Evolusi bintang bergantung kepada keamatan tindak balas nuklear
10,000 6,000 SUHU PERMUKAAN, K
| m
|F| G I

1. , yang menunjukkan pergantungan kilauan bintang pada suhunya, yang juga merupakan penunjuk kelas spektrum.

Kebergantungan ini boleh dinyatakan dengan persamaan yang mengaitkan kecerahan dan saiz bintang
L = R52.
Apabila satu nukleus helium terbentuk daripada dua nukleus hidrogen, tenaga sebanyak 24 MeV dibebaskan. Mari kita ingat bahawa 1 eV ialah tenaga yang diperolehi oleh elektron apabila melalui beza keupayaan sama dengan 1 V, 1 eV « 1.6-10 - 19 J. 1 kg deuterium, isotop hidrogen, mengandungi 1.5-1026 pasang nukleus penyambung.
Tenaga yang dibebaskan daripada 1 kg deuterium semasa sintesis helium boleh ditentukan seperti berikut
E1 = 1.5 -1026 - 24 = 3.6 -1027 MeV = 1.62 -108 kW - jam.
Seperti yang anda ketahui, deuterium terdapat dalam kepekatan kecil dalam air. Dari segi kepekatan purata deuterium, ia berpotensi untuk memperoleh tenaga kira-kira 6100 kWj daripada 1 liter air, yang bersamaan dengan membakar 672 liter petrol, sambil menghabiskan kira-kira lapan tan oksigen pada tindak balas pengoksidaan. Untuk menggabungkan dua nukleus hidrogen menjadi satu nukleus helium, nukleus bercas positif ini perlu mengatasi daya tolakan Coulomb.
r 1 Ze1 - Ze1 r
FK = -Lr.
4P880 r
Untuk menggabungkan nukleus hidrogen asal, adalah perlu untuk membawanya lebih dekat kepada jarak yang sepadan dengan saiz nukleus, i.e. pada "3-1015 m. Pada jarak ini, tenaga keupayaan dua cas positif (nukleus hidrogen) akan sama dengan
1 Ze Ze
P = e= 7.68 10-14 J = 5 105 eV.
4P880 G
Dua zarah bercas boleh menghampiri pada jarak yang sepadan dengan saiz nukleus jika ia mempunyai tenaga kinetik yang lebih besar daripada atau sama dengan separuh tenaga interaksi berpotensi. Dari fizik molekul diketahui bahawa tenaga kinetik unsur-unsur struktur jirim semasa pergerakan terma huru-hara mereka ditentukan oleh suhu.
2-l
k 0 = mui.=2k,t,
0 2 2
yang memungkinkan untuk menganggarkan suhu yang sepadan dengan pelakuran termonuklear
13 0.5Kgt;P; -Пgt;Кgt;- kBT,
2 2 B
T.i. 7"68-10-‘‘ s 1.83-10* 0K.
-23
3kB 3 -1.4 -10
Suhu hanya dua urutan magnitud lebih rendah direalisasikan dalam masa yang singkat, semasa letupan atom dan bintang di dalam. Menurut data terkini ahli kosmofizik, suhu Matahari terletak dalam julat 1.2-107 - 1.5-107 0K. Pada suhu yang agak rendah sedemikian, penangkapan langsung proton oleh proton adalah mungkin
H1 + H1 ^ He2 + e+1 +v0,
Dalam kes ini, nukleus He2 tidak stabil dan cepat bertukar menjadi hidrogen berat akibat pereputan positron. Positron, berlanggar dengan antipodanya - elektron, musnah, bertukar menjadi sinaran
H2 + H1 ^ He2 + y (5.5 MeV),
Seterusnya, interaksi nukleus helium yang tidak stabil bermula
He2 + He2 ^ He2 + 2H1 (12.8 MeV), yang berubah menjadi pengubahsuaian helium yang stabil. Apabila 1 kg hidrogen ditukar kepada 883 g helium, Am. 7 g bahan diubah mengikut persamaan Oliver Heaviside kepada sinaran
E = Am - c° = 7-10-3 - 9-1016 = 6.3-1014 J.
Begitu banyak tenaga dibebaskan semasa pengoksidaan lengkap 1.6-1010 kg petrol motor. Sememangnya, pengeluaran tenaga seperti itu tidak dapat tidak menarik minat mahkota Alam - kemanusiaan, yang, dalam tradisi terbaik jalan evolusinya, menemui cara untuk menyesuaikan semua kecekapan tenaga ini secara eksklusif untuk pemusnahan jenisnya sendiri dan yang lain seperti mereka.
Kecacatan jisim, yang ditemui dalam kajian pembelahan nuklear, bermakna, khususnya, bahawa jisim mana-mana nukleus yang stabil adalah kurang daripada jumlah jisim proton dan neutron konstituennya. Sebagai contoh, jisim isotop helium He42 adalah kurang daripada jumlah jisim dua proton dan dua neutron. Oleh itu, jika dua proton dan dua neutron disentuh untuk membentuk nukleus helium, maka pelakuran ini akan disertai dengan penurunan jisim. Pengurangan jisim pada Am menjelma sendiri dalam pelepasan yang besar jumlah tertentu tenaga (AE = Amc2). Pembentukan nukleus dalam proses penggabungan proton individu dan neutron atau nukleus ringan dipanggil pelakuran nuklear.
Untuk menjelaskan butiran aspek tenaga proses ini, mari kita beralih semula kepada data dalam Rajah 4.14, yang menunjukkan lengkung perubahan dalam tenaga pengikat tertentu, iaitu tenaga per nukleon. Berkuatkuasa tanda negatif kecacatan jisim, percantuman nukleus unsur berat (cabang kanan lengkung) akan disertai dengan pembebasan tenaga.
Prosesnya akan menjadi sangat endotermik, i.e. pelaksanaannya memerlukan kos tenaga yang besar. Tindak balas pelakuran dua nukleus uranium, sebagai contoh, hanya mungkin jika nukleus yang bergabung mempunyai sekurang-kurangnya tenaga yang sama seperti tenaga yang dibebaskan apabila setiap satunya pembelahan. Pengeluaran nukleus superheavy adalah perusahaan yang sangat intensif tenaga dan mahal, yang tidak mungkin dilakukan pada masa ini.
Sintesis nukleus cahaya, sebaliknya, membawa kepada kecacatan jisim yang dikaitkan dengan pembebasan tenaga pengikat yang ketara. Apabila dua nukleus cahaya bergabung, proses eksotermik berlaku.
Apabila dua proton dan dua neutron bergabung menjadi nukleus helium, kita mendapat keuntungan tenaga sebanyak 28.2 MeV, dan untuk 1 kg helium tersintesis ini akan menjadi kira-kira 2-10 8 kWh. Walaupun dibandingkan dengan tenaga pembelahan nuklear, ia mengagumkan, sangat mengagumkan.
Pada pandangan pertama, kaedah untuk menjalankan tindak balas pelakuran nuklear kelihatan semudah amoeba, yang lebih mudah adalah untuk menggabungkan dua nukleus deuterium dan, inilah, helium:
D2 + D2 ^ He2 + 23.64 MeV, dan penampilan setiap nukleus baru disertai dengan pembebasan tenaga 23.64 MeV. Adalah wajar untuk mengandaikan bahawa tenaga ini adalah sama dengan perbezaan antara jumlah tenaga pengikat nukleus atom helium (28.2 MeV), memegang empat nukleon bersama-sama, dan jumlah tenaga mengikat dua nukleus hidrogen berat (2.28 MeV setiap satu). Terdapat beberapa tindak balas lain yang digunakan dalam kerja gabungan. Mereka juga tidak senonoh dari segi penampilan.
D2 + D2 ^ He2 + 3.27 MeV,
D2 + D2 ^ T° + p1 + 4.03 MeV,
Li36 + n0 ^ T° + He4 + 4.6 MeV.
Percantuman, sebagai contoh, dua nukleus hidrogen berat adalah mungkin jika ia boleh didekatkan kepada jarak tindakan daya nuklear, i.e. sehingga =3-10 - 15m. Dan untuk ini adalah perlu untuk mengatasi penolakan Coulomb proton dalam nukleus. Pengiraan asas menunjukkan bahawa pada jarak skala ini tenaga tolakan elektrostatik adalah sama dengan = 0.1 MeV.
Satu-satunya halangan untuk mengatur tindak balas termonuklear di rumah ialah mengatasi tolakan Coulomb, kerana proton dan nukleus ringan lain sentiasa bercas positif.
Pengiraan menunjukkan bahawa dua proton berlanggaran yang bertentangan harus mempunyai tenaga kinetik kira-kira 250 keV setiap satu. Tenaga ini tidak boleh diperolehi dengan pemanasan konvensional, kerana walaupun pada suhu 107 0 K tenaga zarah hampir tidak mencapai hanya = 1 keV. Dan ia mesti dipanaskan pada suhu urutan 109 0K supaya tenaga pergerakan zarah mencukupi untuk mengatasi tolakan bersama nukleus. Pada T = 10 K mereka bersentuhan langsung, dan nukleus bergabung. Suhu sebenar, diperlukan untuk mengekalkan tindak balas sintesis, lebih rendah sedikit daripada yang dikira dan kira-kira 108 0K, yang disebabkan oleh fenomena kesan terowong.
Selain itu, menurut fungsi taburan Maxwell, banyak zarah mempunyai tenaga yang jauh lebih tinggi daripada nilai purata (E) = kT.
Selepas Perang Dunia Kedua, menjadi jelas bahawa apabila bom atom meletup, suhu kira-kira 108 0K berlaku. Timbul idea untuk menggunakan bom atom sebagai fius untuk bom hidrogen yang akan melaksanakan tindak balas pelakuran nuklear.
Terima pelepasan tenaga besar yang tidak terkawal semasa letupan bom hidrogen, selepas anda telah mendapatkan yang konvensional letupan nuklear, ternyata agak mudah.
Bom termonuklear pada asasnya terdiri daripada bom atom dan cas termonuklear. Bom atom meletup di dalam cangkerang yang dipenuhi dengan unsur cahaya yang mampu mengalami tindak balas pelakuran. sangat masa yang singkat- persejuta saat, suhu di dalam cangkerang yang masih utuh mencapai beberapa ratus juta darjah (108 0K), dan tekanan - ratusan bilion atmosfera.

EIri begitu keadaan yang melampau percantuman nukleus deuterium dan tritium ke dalam nukleus helium bermula
d2 + m° ^ He2 + n0, tenaga yang sangat besar dibebaskan dalam masa yang sangat singkat, i.e. letupan berlaku (Gamb.

1. . Tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas pelakuran nuklear bagi setiap jisim bahan api adalah lebih besar daripada semasa pembelahan nuklear. Di samping itu, dengan gabungan nuklear, masalah pelupusan radio tidak begitu meruncing. 6.33. Sintesis nukleus helium sisa aktif.

Sebagai bahan api reaktor gabungan Anda boleh menggunakan deuterium, yang terdapat dengan banyak dalam air laut. Kira-kira 1 g deuterium boleh diekstrak daripada 60 liter air laut.
Walau bagaimanapun, untuk melaksanakan pelakuran termonuklear terkawal, i.e. Penyingkiran tenaga tanpa letupan secara teknikal ternyata menjadi tugas yang sangat sukar. Intinya adalah untuk mencipta dan mengekalkan untuk jangka masa yang cukup lama suhu tinggi yang diperlukan untuk pelakuran nuklear.
Mana-mana bahan pada suhu yang dibincangkan adalah medium khas, yang terdiri daripada nukleus dan elektron yang tidak berkaitan dengannya. Keadaan jirim ini dipanggil plasma.
Jika anda melihat bahagian yang sepadan dalam buku rujukan sifat fizikal bahan, maka boleh didapati bahawa daripada semua kumpulannya, hafnium karbida mempunyai takat lebur tertinggi Tm = 4000 0K walaupun di dalamnya tidak mungkin untuk "mengandungi" persekitaran suhu tinggi.
Bahan konvensional menyejat pada suhu 104 0K paling baik, oleh itu, ia tidak sesuai untuk teknologi termonuklear. Tetapi Alam Ibu telah menetapkan bahawa plasma, yang mempunyai sejumlah besar elektron bebas, boleh menghantar arus elektrik dan bertindak balas kepada medan magnet luar.
Bom hidrogen. Menurut salah satu versi yang beredar di akhbar, sejarah penggunaan praktikal pertama tindak balas termonuklear bermula pada tahun 1941. Ahli fizik Jepun Hagiwara dari Universiti Kyoto, yang tidak dibom

1. Encik Amerika, disebabkan penglihatan yang lemah, dalam kuliah kepada pelajarnya menyatakan idea tentang kemungkinan memulakan tindak balas termonuklear antara nukleus hidrogen di bawah keadaan yang dicipta oleh letupan bom atom berdasarkan U235.

Rajah 6.35. Klaus Fuchs
Pada September 1941, di seberang lautan, Enrico Fermi menyatakan idea yang sama dalam perbualan dengan Edward Teller (Rajah 6. 34). Idea Fermi menangkap saintis, yang menjadi pemula yang konsisten dan bertenaga untuk pembangunan senjata jenis ini.
Harus dikatakan bahawa idea ini telah dibincangkan di seminar tertutup oleh ahli fizik USSR sejurus selepas penempatan. projek nuklear, sekurang-kurangnya bukan untuk Kurchatov, bukan untuk Flerov dan saintis nuklear lain, idea seperti itu bukanlah berita.
Buat masa ini, tidak cukup masa dan tenaga untuk membangunkannya secara sistematik. Perlumbaan atom bermula, dan semua usaha sumber yang sangat terhad, baik dari segi intelek mahupun material, tertumpu padanya.
Idea "super klasik" telah diformalkan dalam bentuk lakaran di Los Alamos menjelang akhir tahun 1945. Pada musim bunga

1. Encik Klaus Fuchs mencadangkan, apabila menggunakan bom atom sebagai fius, untuk meletakkan campuran deuterium dan tritium dan fius utama dalam pemantul berilium oksida yang dipanaskan oleh sinaran.

Pada dasarnya, ini adalah idea letupan pengionan, yang sepatutnya menyediakan syarat untuk penyalaan termonuklear. Untuk mengandungi sinaran dalam isipadu cas, ia ditutup dengan selongsong legap.

nasi. 6.36. Gambar rajah bom Teller-Ulam
Pada tahun 1946, idea letupan radiasi dilahirkan. Skim yang dicadangkan oleh Klaus Fuchs menjadi asas bagi konfigurasi Teller-Ulam masa depan, yang dimasukkan dalam buku teks moden mengenai teknologi termonuklear (Rajah 6.36).
Peranti ini terdiri daripada dua bahagian berfungsi Satu perumahan mengandungi cas atom dalam bentuk bom sfera plutonium, yang, apabila dicetuskan, memberikan suhu dan tekanan tinggi dan, sebenarnya, bahan api termonuklear, berwarna ceri dalam gambar.
Ahli fizik nuklear moden mengakui bahawa idea ahli fizik Jerman Fuchs, mendahului masa mereka, menjadi asas kepada banyak reka bentuk peranti termonuklear yang seterusnya. Fuchs dan Von Neumann memfailkan permohonan pada 28 Mei 1946 untuk mencipta litar petak permulaan baru menggunakan letupan sinaran.
Hanya lima tahun kemudian, Amerika Syarikat menyedari sepenuhnya potensi ideologi yang sangat besar dari semua cadangan Fuchs. Pada penghujung Ogos 1946, Teller yang tidak kenal lelah menerbitkan laporan di mana dia membangunkan reka bentuk baru untuk bom termonuklear di bawah nama romantis "Jam Penggera."
Versi baharu Bom itu, menurut cadangan Teller, adalah terdiri daripada lapisan sfera yang berselang-seli bahan fisil dan bahan api termonuklear, deuterium, tritium dan sebatian kimianya.
Tindak balas rantai pembelahan yang berlaku dalam salah satu lapisan, disebabkan oleh bilangan neutron yang cepat, sepatutnya memulakan proses pembelahan dalam lapisan jiran, yang sepatutnya meningkatkan pelepasan tenaga, terutamanya haba.
Hasilnya letupan atom sepatutnya menyebabkan pemadatan unsur fisil aktif, i.e. penumpuan isipadu nukleus bahan asal. Ketumpatan bahan api termonuklear meningkat dengan peningkatan kadar tindak balas termonuklear.
Walau bagaimanapun, caj termonuklear mengikut skema ini ternyata tidak dapat diterima besar, menjadikannya mustahil walaupun secara teori mempertimbangkan penggunaan praktikalnya. Untuk beberapa lama, projek "Classic Super" dan "Alarmkick" telah dibangunkan oleh pakar Los Alamos secara selari.
Pada Januari 1950, Presiden AS Harry Truman membuat kenyataan umum secara rasmi menugaskan saintis Los Alamos untuk membangunkan bom hidrogen. Sememangnya, kerja ke arah ini telah menjadi lebih dinamik.

nasi. 6. 37. Caj gabungan Mike
Pada September 1951, persiapan bermula untuk cas termonuklear "Mike" untuk ujian, yang berjaya dijalankan pada 1 November 1952. Kuasa letupan adalah 10 Mt dalam TNT bersamaan. Walaupun dengan regangan, sukar untuk memanggilnya sebagai senjata (Rajah 6.37).
Kekurangan pengangkutan sepenuhnya
Keputihan dan dimensi sepadan dengan bangunan dua tingkat yang bersaiz baik. Hasil pembelahan termonuklear dikekalkan pada suhu nitrogen cecair. Caj termonuklear, dalam hal ini, dilengkapi dengan unit penyejukan pegun yang mampu mengekalkan suhu ultra rendah semasa pemasangan dan ujian.
Di USSR sehingga tahun 1945, adalah tidak mungkin untuk secara rasmi menangani isu gabungan termonuklear, selain mempertimbangkan aspek teori, ia tidak berlaku. Negara itu berperang dan mencipta bom atom pada kadar yang dipercepatkan, meneran dengan semua kuasa yang boleh dibayangkan dan tidak dapat dibayangkan.
Dokumen rasmi pertama mengenai senjata termonuklear bermula pada 22 September 1945, ia telah disediakan atas nama I.V. Ahli sains nuklear Kurchatov Yakov Ilyich Frenkel, di mana dia secara teorinya mengesahkan kemungkinan tindak balas termonuklear berlaku di bawah keadaan letupan bom atom: “.... Nampaknya menarik untuk menggunakan suhu tinggi - bilion - yang berkembang semasa letupan bom atom untuk menjalankan tindak balas sintetik (contohnya, pembentukan helium daripada hidrogen), yang merupakan sumber tenaga untuk bintang dan yang boleh meningkatkan lagi tenaga yang dikeluarkan semasa letupan bahan utama (uranium, bismut, dll.).

nasi. 6.38 Ya.I. Frenkel
Semasa menghantar nota kepada Kurchatov, saintis itu tidak dapat mengetahui bahawa isu tindak balas termonuklear telah lama dibincangkan oleh pencipta senjata atom dan bahawa Kurchatov mempunyai maklumat lengkap tentang keadaan hal ehwal isu termonuklear di Los Alamos.
Pada September 1945, melalui saluran perisikan asing, Kurchatov menerima bahan tentang kerja Amerika untuk menggabungkan bom atom jenis meriam berdasarkan U°°5 dengan reflektor berilium oksida, ruang perantaraan dengan campuran deuterium-tritium dan silinder dengan deuterium cecair. .
Buka maklumat kemungkinan mencipta bom super muncul dalam akhbar British The Times pada 19 Oktober 1945, jauh sebelum ujian cas termonuklear di Amerika Syarikat.
Sememangnya, mesej sedemikian tidak dapat disedari oleh pemimpin tertinggi USSR dan saintis terkemuka yang terlibat dalam program atom. L.P. Beria mengarahkan diplomat untuk menjelaskan maklumat tersebut.

Kami beralih kepada Niels Bohr, yang baru pulang ke Denmark dari Amerika Syarikat. Bohr menganggap perlu untuk meyakinkan semua orang: “Apakah maksud bom super? Ini sama ada bom yang lebih berat daripada yang telah dicipta, atau bom yang diperbuat daripada bahan baharu. Nah, yang pertama mungkin, tetapi sia-sia, kerana, saya ulangi, kuasa pemusnah bom itu sudah sangat hebat, dan yang kedua, saya fikir, tidak realistik. Walaupun kuasanya yang tidak diragui dalam bidang fizik atom, Bohr tidak dipercayai di negara kita.
Atas desakan Beria, ketua program atom Kurchatov memberi arahan kepada pakar terkemuka Yu.B. Khariton, Ya.B.
Zeldovich, I.I. Gurevich dan I.Ya. Pomeranchuk untuk mempertimbangkan secara teori persoalan kemungkinan melepaskan tenaga unsur cahaya dan membentangkan kesimpulannya pada mesyuarat Teknikal
Walau bagaimanapun, I.V Kurchatov beralih kepada Yu.B. Khariton dengan arahan untuk mempertimbangkan Ria 6.39. Ya.B. Zeldovich
bersama-sama dengan I. I. Gurevich, Ya
I. Ya. Pomeranchuk mempersoalkan kemungkinan melepaskan tenaga unsur cahaya dan mengemukakan pertimbangan mengenai isu ini pada mesyuarat Majlis Teknikal Jawatankuasa Khas.
Pertimbangan oleh I.I. Gurevich, Ya.B. Zeldovich, I.Ya. Pomeranchuk dan Yu.B. Khariton telah digariskan dalam laporan "Penggunaan Tenaga Nuklear Elemen Cahaya," bahan-bahannya didengar pada mesyuarat Majlis Teknikal pada 17 Disember 1945.
Penceramahnya ialah Ya. Pendekatan untuk menyelesaikan masalah dalam laporan itu adalah berdasarkan idea kemungkinan pengujaan letupan nuklear dalam silinder dengan deuterium semasa rejim pembakaran tidak seimbang.
Laporan yang dipertimbangkan pada mesyuarat itu diterbitkan sepenuhnya dalam jurnal "Kemajuan dalam Sains Fizikal" No. 5 untuk tahun 1991. Menurut laporan Ya.B. Zeldovich, pada mesyuarat Majlis Teknikal pada 17 Disember 1945, keputusan telah dibuat yang hanya melibatkan pengukuran keratan rentas untuk tindak balas pada nukleus ringan dan tidak mengandungi arahan yang berkaitan dengan organisasi dan pengendalian penyelidikan dan pengiraan dan teoritis. bom super itu.
Walau bagaimanapun, pada bulan Jun 1946, sekumpulan ahli teori dari Institut Fizik Kimia Akademi Sains USSR, yang terdiri daripada A.S Kompaneets dan S.P. Dyakov di bawah pimpinan Ya.B. Zeldovich, dalam rangka program penyelidikan mengenai isu pembakaran dan letupan nuklear, memulakan pertimbangan teori tentang kemungkinan melepaskan tenaga nuklear unsur cahaya.
Manakala kumpulan Ya.B. Zeldovich menjalankan penyelidikannya; di USSR pada 1946-1947, laporan perisikan yang bersifat maklumat terus diterima mengenai kerja di Amerika Syarikat mengenai bom super. Ini telah ditambah dengan laporan baru dalam akhbar terbuka, termasuk artikel oleh E. Teller dalam Buletin Saintis Atom edisi Februari 1947.
Pada 28 September 1947, di London, pertemuan pertama K. Fuchs, yang kembali dari Amerika Syarikat ke England, berlangsung dengan wakil perisikan Soviet A.S. Feklisov. A. S. Feklisov beralih kepada K. Fuchs dengan 10 soalan, yang pertama berkaitan dengan bom super itu.
Daripada laporan mesyuarat oleh A.S. Feklisov dengan K. Fuchs pada 28 September 1947, berikutan K. Fuchs secara lisan melaporkan bahawa kerja teori mengenai bom super sedang dijalankan di Amerika Syarikat di bawah pimpinan E. Teller dan E. Fermi di Chicago.
K. Fuchs menerangkan beberapa ciri reka bentuk bom super dan prinsip operasinya, dan menyatakan penggunaan tritium bersama deuterium. K. Fuchs secara lisan melaporkan bahawa pada awal tahun 1946, E. Fermi dan E. Teller telah membuktikan bahawa bom super seperti itu harus beroperasi dengan berkesan. Bagaimanapun, A.S. Feklisov, bukan seorang ahli fizik, dapat menghasilkan semula ciri reka bentuk bom super dan operasinya dengan lebih kurang. Adakah ia bermula di Amerika Syarikat? kerja amali untuk mencipta bom super dan apakah keputusan mereka, K. Fuchs tidak tahu.
Pada bulan Jun 1948, Majlis Menteri-menteri USSR menerima pakai Resolusi No. 1989 - 773 "Pada menambah rancangan kerja KB-11," yang, khususnya, mengarahkan makmal fizik nuklear, bersama-sama dengan Institut Fizikal Akademi USSR Sains, untuk menjalankan ujian teori dan eksperimen tentang kemungkinan mencipta bom hidrogen , yang dalam dokumen menerima kod RDS-6.

Dengan bahan terpasang perkembangan Amerika hanya diketahui oleh I.V. Kurchatov, yang tidak peduli untuk memperkenalkan mereka kepada pekerjanya.
Supaya tidak menghalang kebebasan untuk mencari penyelesaian alternatif. Dan mereka tidak lambat mengikuti.
Andrey Dmitrievich Sakharov, bersama-sama dengan Yakov Borisovich Zeldovich, mencadangkan skim untuk bom gabungan di mana deuterium digunakan dalam campuran dengan U238. Dalam erti kata lain, tanpa mengira E. Theiler, saintis domestik datang dengan idea bom heterogen, kerana ia menjadi terkenal di kalangan pemaju "Sloika," yang sepatutnya menggunakan prinsip pemampatan pengionan bahan api termonuklear.
Igor Evgenievich Tamm, ketua A.D. Sakharov di sekolah siswazah, pada November 1948 dia menghantar surat kepada pengarah Institut Fizikal Akademi Sains USSR, S.I. Vavilov, di mana dia melaporkan bahawa kumpulan ahli fizik yang dipimpinnya telah menemui kemungkinan asas cara baru untuk menggunakan letupan deuterium, berdasarkan cara khas untuk menggabungkannya dengan air berat dan uranium semula jadi U238. Dalam surat yang sama dicadangkan untuk menggunakan skema Li6 + n = T + He4 + 4.8 MeV untuk menjalankan tindak balas termonuklear,

nasi. 6.41. I.E. Tamm
di mana lithium-6 deuterite digunakan sebagai senjata termonuklear.
Sakharov mencadangkan skim untuk caj tambahan plutonium untuk pra-mampatan "sedutan". Ini adalah prinsip reka bentuk bom termonuklear dua peringkat.
Di Amerika Syarikat, seperti yang diketahui, pada 1 Mac 1954, letupan termonuklear yang kuat telah dijalankan, menunjukkan bahawa program termonuklear pesaing telah berpindah dari peringkat teori ke satah praktikal.
Ini telah memberikan saintis dan ahli politik kita kekuatan baru. Secara harfiah pada awal April 1954, KB-11 telah dibuka prinsip baru membina bom termonuklear.
Pembangunan spesifikasi teknikal untuk produk termonuklear baharu RDS-37. Pada Julai 1955, satu laporan dikeluarkan yang membenarkan reka bentuk produk RDS-37.
Penulis laporan itu ialah: E.N. Avrorin, V. A. Alexandrov, Yu.N. Babaev, G. A. Goncharov, Ya. B. Zeldovich, V. N. Klimov, G. E. Klinishov, B. N. Kozlov, E. S. Pavlovsky, E. M. Rabinovich, Yu.A. Romanov, A.D. Sakharov, Yu.A. Trutnev, V.P. Feodoritov, M.P. Shumaev, V.B. Adamsky, B.D. Bondarenko, Yu.S. Vakhrameev, G.M. Gandelman, G.A. Dvorovenko, N.A. Dmitriev, E.I. Zababakhin, V.G. Zagrafov, T.D. Kuznetsova, I.A. Kurilov, N.A. Popov, V.I. Ritus, V.N. Rodigin, L.P. Feoktistov, D.A. Frank-Kamenetsky, M.D. Churazov. Antara pengarangnya ialah ahli matematik: I.A. Adamskaya, A. A. Bunatyan, I.M. Gelfand, A. A. Samarsky, K. A. Semendyaev, I.M. Khalatnikov, yang, di bawah pimpinan M.V. Keldysh dan A.N. Tikhonov melakukan kerja yang hebat dalam menyediakan sokongan teori untuk projek itu.

nasi. 6.42. Produk RDS-37
Pada November 1955 ia diadakan
ujian awal peranti termonuklear satu peringkat, dan pada 22 November 1955, cas termonuklear dua peringkat, direka sebagai bom pesawat, telah berjaya diletupkan (Rajah 6.42).
Seperti kata A.D. selepas ujian.
Sakharov: "Ujian itu adalah penyempurnaan usaha bertahun-tahun, kejayaan yang membuka jalan kepada pembangunan pelbagai produk dengan pelbagai prestasi tinggi(walaupun kesukaran yang tidak dijangka akan dihadapi lebih daripada sekali).”
Oleh itu, peringkat seterusnya mencipta senjata termonuklear telah berjaya diselesaikan, dan keputusan berikut telah dicapai:

• Para saintis USSR adalah yang pertama dalam amalan dunia (1952) untuk menggunakan bahan api termonuklear yang sangat cekap litium deuteride Li6. Di Amerika Syarikat, penggunaan bahan ini bermula pada awal tahun 1956;
• Para saintis domestik, yang sudah berada di peringkat ujian pertama, mencapai ketepatan persetujuan yang tinggi antara parameter teori letupan termonuklear dan ciri-ciri yang diperhatikan dalam amalan;
• Tahap justifikasi teori untuk reka bentuk adalah sangat tinggi sehingga menjadi mungkin untuk mengurangkan kuasa secara buatan semasa letupan eksperimen untuk mengurangkan kesan pada ruang sekeliling;
• Dalam dua ujian pada tahun 1955, caj termonuklear digugurkan buat kali pertama daripada pengebom TU-16 bersiri.

nasi. 6.43. Pengebom TU-95 pada masa pengeboman bermula
Pada 30 Oktober 1961, bom termonuklear paling berkuasa di dunia dengan TNT bersamaan 50 MGt telah diletupkan di atas Novaya Zemlya pada ketinggian 4000 m di atas permukaan bumi.
Bom itu dijatuhkan daripada pengebom TU-95 (Rajah 6.43). Krew diperintahkan oleh Mejar A. E. Durnovtsev.
Ini tidak pernah berlaku di planet ini sebelum ini. Walaupun separuh cas telah diletupkan, kilat dalam keadaan mendung dapat dilihat pada jarak beribu-ribu kilometer.

nasi. 6.44. Bom termonuklear domestik dengan hasil 100 MGt
Ini adalah satu tindakan demonstrasi kekerasan sekali, yang mengiringi keadaan khusus dapur politik, "permainan hebat" intimidasi antara kuasa besar.
Ia adalah produk tunggal, reka bentuk yang, apabila "dimuatkan" sepenuhnya dengan bahan api nuklear dan sambil mengekalkan dimensi yang sama, memungkinkan untuk mencapai kuasa walaupun 100 megaton. Letupan yang begitu menakutkan dalam keadaan pertempuran akan serta-merta menimbulkan puting beliung berapi yang akan meliputi kawasan yang luas.
Selepas ujian ini, pemahaman datang bahawa senjata yang dicipta bukan bertujuan untuk perang seumur hidup - ia bertujuan untuk memusnahkan kehidupan.
Jelas sekali, selepas letupan ini, pemimpin politik kuasa "nuklear" menyedari sia-sia untuk membina lagi "otot termonuklear" mereka. Sudah ada senjata yang mencukupi untuk menamatkan banyak masalah tamadun moden dalam sekelip mata.