ядрени оръжия, руски ядрени оръжия
Ядрено оръжие(или атомно оръжие) - набор от ядрени боеприпаси, средства за тяхното доставяне до целта и средства за управление. Отнася се за оръжия масово унищожениезаедно с биологичните и химическо оръжие... Ядрените боеприпаси са експлозивно оръжие, базирано на използването на ядрена енергия, освободена в резултат на лавинообразна верига ядрена реакцияделене на тежки ядра и/или термоядрен синтез на леки ядра.

• 1 Принцип на действие
• 2 Видове ядрени експлозии
• 3 Увреждащи фактори
• 4 Класификация на ядрените оръжия
• 5 варианта на взривяване на ядрени оръжия
  • 5.1 Схема на оръдието
  • 5.2 Имплозивна верига
  • 5.3 Дизайн "Лебед".
  • 5.4 Термо ядрени оръжия
• 6 превозни средства за доставка на ядрени оръжия
• 7 История ядрени оръжия
  • 7.1 Пътят към създаването на атомната бомба
  • 7.2 Следвоенно подобряване на ядрените оръжия
• 8 Ядреен клуб
• 9 Запаси от ядрени оръжия в света
• 10 Ядрено разоръжаване
  • 10.1 Принцип на неразпространение
  • 10.2 Договор за забрана на ядрени опити
  • 10.3 Руско-американски договори
• 11 Вижте също
• 12 Бележки
• 13 Литература
• 14 Литература

Принцип на действие

Ядрените оръжия се основават на неконтролирана верижна реакция на делене на тежки ядра и реакции на термоядрен синтез.

За провеждане на верижна реакция на делене се използват уран-235 или плутоний-239, или в някои случаи уран-233. Уранът се среща в природата под формата на два основни изотопа – уран-235 (0,72% от естествения уран) и уран-238 – всичко останало (99,2745%). Често се среща и примес от уран-234 (0,0055%), образуван при разпадането на уран-238. Въпреки това, само уран-235 може да се използва като делящ се материал. уран-238, независимото развитие на ядрена верижна реакция е невъзможно (следователно е често срещано в природата). За да се осигури "производителност" на ядрена бомба, съдържанието на уран-235 трябва да бъде най-малко 80%. Следователно при производството на ядрено гориво за увеличаване на дела на уран-235 се използва сложен и изключително скъп процес на обогатяване на уран. В Съединените щати степента на обогатяване на оръжейния уран (фракцията на изотоп 235) надхвърля 93% и понякога достига 97,5%.

Алтернатива на процеса на обогатяване на уран е създаването на "плутониева бомба" на базата на изотопа плутоний-239, която за повишаване на стабилността физични свойстваи за да се подобри свиваемостта на заряда, той обикновено се легира с малко количество галий. Плутоний се произвежда в ядрени реактори при продължително облъчване на уран-238 с неутрони. По същия начин, уран-233 се получава чрез облъчване на торий с неутрони. Американските ядрени боеприпаси са заредени със сплав 25 или Oraloy, чието име идва от Oak Ridge (завод за обогатяване на уран) и сплав (сплав). съставът на тази сплав включва 25% уран-235 и 75% плутоний-239.

Видове ядрени експлозии

Ядрените експлозии могат да бъдат от следните видове:

• височинни и въздушни експлозии (във въздуха и в космоса)
• земна експлозия (близо до земята)
• подземна експлозия (под повърхността на земята)
• повърхност (близо до повърхността на водата)
• под вода (под вода)

Поразителни фактори

Оръжия за масово унищожение
Тип
ядренБиологичен химикал
Хипотетична радиологична Климатични Геофизични
По държава
Австралия Албания Алжир Аржентина България Бразилия Великобритания Германия Египет Израел Индия Ирак Иран Канада Казахстан Китай КНДР Мексико Мианмар Холандия Норвегия Пакистан Русия Румъния Саудитска АрабияСирия СССР САЩ Тайван Франция Швеция Южна Африка Япония
Шаблон: Преглед на редактиране на дискусия

Основна статия: Увреждащи фактори на ядрена експлозия

Когато се взриви ядрено оръжие, ядрена експлозия, чиито поразителни фактори са:

• ударна вълна
• светлинно излъчване
• проникваща радиация
• радиоактивно замърсяване
• електромагнитен импулс (EMP)

Хората, които са били пряко изложени на увреждащите фактори на ядрена експлозия, освен физически щети, изпитват мощен психологически ефект от ужасяващия вид на картината на експлозия и разрушение. Електромагнитен импулсняма пряк ефект върху живите организми, но може да наруши работата на електронното оборудване.

Класификация на ядрените оръжия

Всички ядрени оръжия могат да бъдат разделени на две основни категории:

• "Атомни" - еднофазни или едностепенни взривни устройства, при които основната енергия идва от реакцията на ядрено делене на тежки ядра (уран-235 или плутоний) с образуването на по-леки елементи.

• Термоядрените оръжия (също "водород") са двуфазни или двустепенни взривни устройства, в които два физически процеса, локализирани в различни области на пространството, се развиват последователно: на първия етап основният източник на енергия е реакцията на делене на тежки ядра, а при втория се използват реакции на делене и термоядрен синтез в различни пропорции, в зависимост от вида и настройката на боеприпаса.

Реакцията на синтез, като правило, се развива вътре в делящото се устройство и служи като мощен източник на допълнителни неутрони. Само ранните ядрени устройства през 40-те години на XX век, няколко бомби с оръдия през 50-те години на миналия век, някои ядрени артилерийски снаряди, както и продукти на ядрено-технологично слабо развити държави (Южна Африка, Пакистан, Северна Корея) не използват термоядрен синтез като усилвател на мощност ядрена експлозия. Противно на устойчивия стереотип, в термоядрените (тоест двуфазните) боеприпаси по-голямата част от енергията (до 85%) се освобождава поради деленето на ядра уран-235 / плутоний-239 и / или уран-238. Вторият етап на всяко такова устройство може да бъде оборудван с тампер от уран-238, който ефективно се разделя от бързите неутрони на реакцията на синтез. По този начин се постига многократно увеличаване на мощността на експлозията и чудовищно увеличаване на количеството радиоактивни утайки. С леката ръка на Р. Йънг, авторът на известната книга "По-ярко от хиляда слънца", написана през 1958 г. горещо по петите на проекта Манхатън, този вид "мръсни" боеприпаси обикновено се наричат ​​FFF (fusion-fision -сливане) или трифазен. Този термин обаче не е напълно правилен. Почти всички "FFF" се отнасят до двуфазни и се различават само по материала за подправяне, който при "чисти" боеприпаси може да бъде направен от олово, волфрам и др. слоеста структура експлозивно(плутониево ядро ​​- литий-6 деутериден слой - слой уран 238). В САЩ такова устройство се нарича будилник. Схемата на последователно редуване на реакциите на делене и синтез е реализирана в двуфазни боеприпаси, в които могат да се преброят до 6 слоя при много "умерена" мощност. Пример е относително модерната бойна глава W88, в която първата секция (първична) съдържа два слоя, втората секция (вторична) има три слоя, а друг слой е обвивката от уран-238, обща за двете секции (виж фигурата).

• Понякога за неутронните оръжия се отделя отделна категория - двуфазни боеприпаси с ниска мощност (от 1 kt до 25 kt), в които 50-75% от енергията се получава чрез термоядрен синтез. Тъй като бързите неутрони са основният носител на енергия при термоядрения синтез, тогава при експлозията на такъв боеприпас добивът на неутрони може да бъде няколко пъти по-висок от добива на неутрони при експлозията на еднофазни ядрени взривни устройства със сравнима мощност. Благодарение на това се постига значително по-голямо тегло на увреждащите фактори на неутронното лъчение и индуцираната радиоактивност (до 30% от общия енергиен добив), което може да бъде важно от гледна точка на задачата за намаляване на радиоактивните отлагания и намаляване на унищожаване на земята с висока ефективност на използване срещу танкове и жива сила. Трябва да се отбележи, че митичната природа на схващането, че неутронните оръжия удрят само хората и оставят сградите непокътнати. По своя разрушителен ефект експлозията на неутронен боеприпас стотици пъти превъзхожда всички неядрени боеприпаси.

Енергия на ядрен зарядизмерено в тротилов еквивалент - количеството тротил, което трябва да бъде взривено, за да се получи същата енергия. Обикновено се изразява в килотони (kt) и мегатони (Mt). TNT еквивалентът е условен: първо, разпределението на енергията на ядрена експлозия върху различни увреждащи факторизначително зависи от вида на боеприпасите и във всеки случай е много различен от химическата експлозия. Второ, просто е невъзможно да се постигне пълно изгаряне на съответното количество химически експлозив.

Обичайно е ядрените оръжия да се разделят по мощност на пет групи:

• ултра-малки (по-малко от 1 kt);
• малък (1 - 10 kt);
• среден (10 - 100 kt);
• голям (висока мощност) (100 kt - 1 Mt);
• изключително голям (изключително висока мощност) (над 1 Mt).

Опции за детонация на ядрени оръжия

Има две основни схеми за детониране на делящ се заряд: оръдие, наричано иначе балистично, и имплозивно.

Схема на оръдието

Горният блок показва как работи оръдие схема... Вторият и третият показват възможността за преждевременно развитие на верижна реакция до пълното свързване на блоковете.

„Схемата на оръдията“ е използвана в някои от ядрените оръжия от първо поколение. Същността на схемата на оръдията се състои в изстрелване на барутен заряд от един блок делящ се материал с подкритична маса („куршум“) в друг – неподвижен („цел“). Блоковете са проектирани така, че при свързване тяхната обща маса става свръхкритична.

Този метод на детонация е възможен само в уранови боеприпаси, тъй като плутоният има неутронен фон с два порядъка по-висок, което рязко увеличава вероятността от преждевременно развитие на верижна реакция преди свързването на блоковете. Това води до непълно производство на енергия (т. нар. изпаряване). За прилагане на схемата на оръдията в плутониеви боеприпаси е необходимо увеличаване на скоростта на свързване на частите на заряда до технически недостижимо ниво. Освен това уранът издържа по-добре на механични претоварвания от плутония.

Схема на вътрешната структура на боеприпасите L-11 "Little Boy"

Класически пример за такава схема е бомбата "Малко момче", хвърлена над Хирошима на 6 август 1945 г. Уран за производството му е добит в Белгийско Конго (сега демократична републикаКонго), Канада (Великото мечо езеро) и Съединените щати (Колорадо). бомба "Little Boy" за тази цел използва цев, съкратена до 1,8 m военноморска пушкакалибър 16,4 см, докато урановата "мишена" е цилиндър с диаметър 100 мм и маса 25,6 кг, върху който при изстрел се натиска цилиндричен "куршум" с тегло 38,5 кг със съответен вътрешен канал. Такъв „интуитивно неразбираем“ дизайн беше избран за намаляване на неутронния фон на целта: тя не беше разположена в нея близо, а на разстояние 59 mm от неутронния рефлектор („тампер“). В резултат на това рискът от преждевременно начало на верижна реакция на делене с непълно освобождаване на енергия е намален до няколко процента.

По-късно, на базата на тази схема, американците изработиха 240 артилерийски снаряда в три производствени серии. Тези снаряди са изстреляни от конвенционално оръдие. До края на 60-те години всички тези заряди са унищожени поради високата вероятност от ядрена самодетонация.

Имплозивна схема

Тази схема на детонация предполага получаване на свръхкритично състояние чрез компресиране на делящ се материал с фокусирана ударна вълна, създадена от експлозията на химически експлозив. За фокусиране на ударната вълна се използват така наречените експлозивни лещи, а детонацията се извършва едновременно в много точки с прецизна точност. Създаването на такава система за локализиране на експлозиви и детонация по едно време беше една от най-трудните задачи. Образуването на сближаваща се ударна вълна беше осигурено чрез използването на експлозивни лещи, направени от "бързи" и "бавни" експлозиви - TATB (триаминотринитробензен) и баратол (смес от тринитротолуен с бариев нитрат) и някои добавки) (вижте анимацията) .

Принцип на действие имплозивна веригадетонация - конвенционалните взривни заряди експлодират по периметъра на делящото се вещество, което създава взривна вълна, "компресира" веществото в центъра и инициира верижна реакция.

Според тази схема първият ядрен заряд (ядреното устройство "Gadget" (на английски gadget), взривен на кулата за целите на изпитанията по време на изпитания с изразителното име "Trinity") на 16 юли 1945 г. на полигон в близост до град Аламогордо в щата Ню Мексико), и втората от атомните бомби, използвани за военни цели – „Дебелият човек“, хвърлена върху Нагасаки на 9 август 1945 г. Всъщност Gadget беше съкратен прототип на бомбата на Fat Man. тази първа атомна бомба използва т. нар. таралеж като неутронен инициатор. (За технически подробности вижте статията „Дебелият човек.“) Впоследствие тази схема се оказва неефективна и неконтролираният тип неутронно иницииране почти не се използва в бъдеще.

При ядрени заряди, базирани на реакция на делене, малко количество термоядрено гориво (деутерий и тритий) обикновено се поставя в центъра на кух модул, който се нагрява и компресира по време на деленето на модула до такова състояние, че термоядрен синтез в него започва реакция. Тази газова смес трябва непрекъснато да се обновява, за да се компенсира непрекъснато възникващият спонтанен разпад на тритиеви ядра. Освободените в този случай допълнителни неутрони инициират нови верижни реакции в монтажа и компенсират загубата на неутрони, напускащи ядрото, което води до многократно увеличаване на енергийния добив от експлозията и др. ефективно използванеделяща се материя. Чрез промяна на съдържанието на газовата смес в заряда се получават боеприпаси с мощност на експлозия, регулируема в широк диапазон.

Лебедов дизайн

Формуляр за сглобяване на Play Media YO

Трябва да се отбележи, че описаната схема на сферична имплозия е архаична и почти не се използва от средата на 50-те години на миналия век. Принципът на действие на конструкцията от типа "Лебед" се основава на използването на делящ се комплект със специална форма, който в процеса на имплозия, иницииран в една точка от един предпазител, се компресира в надлъжна посока и се превръща в свръхкритична сфера. Самата черупка се състои от няколко слоя експлозиви с различна скорост на детонация, които са направени на базата на сплав от гексоген и пластмаса в необходимата пропорция и пълнител - експандиран полистирол, така че между него и ядрената сглобка вътре. Това пространство въвежда необходимото забавяне поради факта, че скоростта на детонация на взривното вещество надвишава скоростта на ударната вълна в експандиран полистирол. Формата на заряда силно зависи от скоростите на детонация на слоевете на черупката и скоростта на разпространение на взривната вълна в полистирола, който е хиперзвуков при тези условия. Ударната вълна от външния слой на взривното вещество достига до вътрешния сферичен слой наведнъж по цялата повърхност. Много по-лек тампер е направен не от уран-238, а от берилий, който отразява добре неутроните. Може да се предположи, че необичайно имеТози дизайн - "Лебед" (първи тест - Инките през 1956 г.) е подтикнат от формата на шията на лебеда. По този начин се оказа възможно да се изостави сферичната имплозия и по този начин да се реши изключително трудният проблем за субмикросекундната синхронизация на предпазителите върху сферичен модул и по този начин да се опрости и намали диаметърът на имплозивно ядрено оръжие от 2 m за Толстяк бомба до 30 см или по-малко. В случай на случайно задействане на детонатора има няколко превантивни мерки за предотвратяване на равномерното компресиране на монтажа и неговото разрушаване без ядрена експлозия.

Термоядрени боеприпаси

Основна статия: Термоядрено оръжие

Мощността на ядрен заряд, работещ изключително на принципа на делене на тежки елементи, е ограничен до десетки килотона. Добивът на еднофазен боеприпас, подсилен с термоядрено гориво вътре в делящо се устройство (оръжие с усилено делене), може да достигне стотици килотони. Практически е невъзможно да се създаде еднофазно устройство от мегатонния клас, увеличаването на масата на делящата се материя не решава проблема. Факт е, че енергията, освободена в резултат на верижната реакция, надува сглобката със скорост от около 1000 km / s, така че бързо става подкритична и по-голямата част от делящата се материя няма време да реагира. Например, при бомбата "Дебелия човек", пусната върху град Нагасаки, не повече от 20% от 6,2 кг плутониев заряд успяха да реагират, а в бомбата "Малиш", която унищожи Хирошима с оръдие, само 1,4 % от 64 kg обогатен до около 80% дезинтегриран уран. Най-мощните еднофазни (британски) боеприпаси в историята, взривени по време на тестове от Orange Herald през 1957 г., достигат мощност от 720 kt.

Двуфазните боеприпаси могат да увеличат мощността на ядрените експлозии до десетки мегатона. Въпреки това, MIRV ракети, висока точност съвременни средствадоставката и сателитното разузнаване направиха устройствата от мегатонен клас практически ненужни. Освен това носителите на свръхмощни боеприпаси са по-уязвими към системите за противоракетна отбрана и противовъздушна отбрана.

В двуфазно устройство първият етап от физическия процес ( първичен) се използва за стартиране на втория етап ( втори), при което се освобождава по-голямата част от енергията. Такава схема обикновено се нарича конструкция на Телер-Улам.

Енергията от детонацията на първичния заряд се предава през специален канал("Междуетапна") в процеса на радиационна дифузия на рентгенови кванти и осигурява детонация на вторичния заряд чрез радиационна имплозия на запалителния плутоний или уранов елемент. Последният служи и като допълнителен източник на енергия заедно с неутронен рефлектор от уран-235 или уран-238 и заедно могат да осигурят до 85% от общия енергиен добив на ядрена експлозия. В този случай термоядрен синтез служи в по-голяма степен като източник на неутрони за делене на тежки ядра, а под въздействието на неутрони от делене в Li ядрата се образува тритий в състава на литиев деутерид, който веднага влиза в термоядрен реакция на синтез с деутерий.

В първото двуфазно експериментално устройство на Айви Майк (10,5 Mt в теста от 1952 г.) са използвани втечнен деутерий и тритий вместо литиев деутерид, но впоследствие изключително скъпият чист тритий не се използва директно във втория етап на термоядрена реакция. Интересно е да се отбележи, че само термоядрен синтез осигурява 97% от основния енергиен добив на експерименталната съветска Цар Бомба (известна още като Kuz'kina Mother), която беше взривена през 1961 г. с абсолютно рекордна мощност от около 58 Mt. Най-ефективният по отношение на мощността/теглото двуфазни боеприпаси беше американският "чудовище" Mark 41 с капацитет 25 Mt, който се произвеждаше масово за разполагане на бомбардировачи B-47, B-52 и като моноблок за Titan -2 ICBM. Неутронният рефлектор на бомбата е направен от уран-238, така че никога не е бил напълно тестван, за да се избегне масивно радиационно замърсяване. При смяната му с оловно захранване това устройствопадна до 3 Mt.

Дизайн на Телер-Улам за двуфазни боеприпаси ("термоядрена бомба").

Предложено оформление на двуфазната бойна глава W88, разположена на SLBM Trident през 90-те години. Строеж Телер-Улам. Мощност на експлозията 475 Kt.

Превозни средства за доставка на ядрени оръжия

Почти всяко средство за доставяне на ядрено оръжие до цел може да бъде тежки оръжия... по-специално, тактическите ядрени оръжия съществуват от 50-те години на миналия век под формата на артилерийски снаряди и мини - боеприпаси за ядрена артилерия... Носителите на ядрени оръжия могат да бъдат ракети MLRS, но засега няма ядрени ракети за MLRS. Въпреки това, размерите на много съвременни ракети MLRS позволяват да се постави в тях ядрен заряд, подобен на използвания оръдие артилерия, докато някои MLRS, например руският "Смерч", по обхват са почти равни на тактическите ракети, докато други (напр. Американска система MLRS) са в състояние да изстрелват тактически ракети от своите инсталации. Тактическите и далекобойните ракети са носители на ядрени оръжия. Договорите за ограничаване на оръжията се считат за средство за доставка на ядрени оръжия балистични ракети, крилати ракетии самолети. В исторически план самолетите са били първото средство за доставяне на ядрени оръжия и именно с помощта на самолети е извършено единственото в историята борба с ядрените бомбардировки:

1. В японски град Хирошима на 6 август 1945 г. 08:15 чместно време самолетът B-29 "Enola Gay" под командването на полковник Пол Тибетс, намиращ се на височина над 9 км, хвърли атомната бомба "Little Boy" върху центъра на Хирошима. Предпазителят е монтиран на 600 метра над повърхността; експлозията, еквивалентна на 13 до 18 килотона тротил, се случи 45 секунди след изхвърлянето.
2. В японски град Нагасаки на 9 август 1945 г. 10:56 B-29 Bockscar, под командването на пилот Чарлз, хвърли бомбата на Fat Man върху Нагасаки. Експлозията е станала в 11:02 местно време на около 500 метра надморска височина. Мощността на експлозията беше 21 килотона.

Разработване на системи за противовъздушна отбрана и ракетни оръжияна преден план са излезли ракетите.

СТАРТ Разделих всички балистични ракети по обхват на:

• Intercontinental (ICBM) с обхват над 5500 km;
• Ракетите среден обхват(от 1000 до 5500 км);
• Ракетите по-къс обхват(по-малко от 1000 км).

Договорът INF, който премахва ракетите със среден и по-малък обсег (от 500 до 1000 km), като цяло изключва ракетите с обсег до 500 km от регулирането. този клас беше поразен от всички тактически ракети и понастоящемтакива превозни средства за доставка се развиват активно.

Както балистични ракети, така и крилати ракети могат да бъдат разположени на подводници, обикновено с ядрена енергия. В този случай подводницата се нарича съответно SSBN и SSGN. Освен това многоцелевите подводници могат да носят ядрени торпеда. Ядрени торпедаможе да се използва както за атака по морски цели, така и по крайбрежието на противника. И така, академик Сахаров предложи проект на торпедо Т-15 със заряд от ~ 100 мегатона.

В допълнение към ядрените заряди, доставяни от технически превозвачи, има ранцови боеприпаси с малък добив, носени от лице и предназначени за използване от диверсионни групи.

По уговоркаПревозните средства за доставка на ядрени оръжия се разделят на:

• тактически, предназначени за поражение на вражеската жива сила и военна техника отпред и в непосредствения тил. Тактическите ядрени оръжия обикновено включват оръжия за унищожаване на морски, въздушни и космически цели;
• оперативно-тактически - за унищожаване на цели на противника в оперативната дълбочина;
• стратегически - за унищожаване на административни, индустриални центрове и други стратегически цели дълбоко зад вражеските линии.

Изстрелване на SLBM Trident II от подводно положение. Ракетата може да бъде оборудвана с 8 бойни глави W88

Бойна железница ракетна системаБЖРК 15П961 "Молодец" гр междуконтинентална ракетас ядрена бойна глава. Премахнат от експлоатация през 90-те години.

История на ядрените оръжия

Основна статия: История на ядрените оръжия

Пътят към създаването на атомната бомба

• През 1896 г. френският химик Антоан Анри Бекерел открива радиоактивността на урана.
• През 1899 г. Ърнест Ръдърфорд открива алфа и бета лъчите. Открито 1900 гама лъчение.
• През тези години бяха открити много радиоактивни изотопи химични елементи: през 1898 г. Пиер Кюри и Мария Кюри откриват полоний и радий, през 1899 г. Ръдърфорд открива радона, а Дебиерн открива анемоните.
• През 1903 г. Ръдърфорд и Фредерик Соди публикуват закона за радиоактивния разпад.
• През 1921 г. Ото Хан всъщност открива ядрена изомерия.
• През 1932 г. Джеймс Чадуик открива неутрона, а Карл Д. Андерсън открива позитрона.
• През същата 1932 г. в САЩ Ърнест Лорънс изстрелва първия циклотрон, а в Англия Ърнест Уолтън и Джон Кокрофт за първи път разделят ядрото на атома: те унищожават литиевото ядро, като го бомбардират с протони на ускорител. В същото време такъв експеримент беше проведен в СССР.
• През 1934 г. Фредерик Жолио-Кюри открива изкуствената радиоактивност, а Енрико Ферми разработва техника за забавяне на неутроните. 1936 той открива селективното поглъщане на неутрони.
• През 1934 г. унгарският физик Лео Силард патентова атомна берилиева бомба в Англия.
• През 1938 г. Ото Хан, Фриц Щрасман и Лиза Майтнер откриват деленето на ураново ядро, когато то абсорбира неутрони. Тук започва разработването на ядрени оръжия.
• През 1939 г. Фредерик Жолио-Кюри патентова дизайна на уранова бомба.
• През 1940 г. Г. Н. Флеров и К. А. Петржак, работещи в Ленинградския физикотехнически институт, откриват спонтанното делене на урановото ядро.
• През юни 1940 г. в Съединените щати се формира Национален комитетИзследвания на отбраната, Комитетът по урана стана подкомитет.
• През пролетта на 1941 г. Ферми завършва развитието на теорията за ядрената верижна реакция.
• На 20 септември 1941 г. в Англия на среща на началник-щабовете е взето решение незабавно да започне строителството на завод за производство на атомни бомби.
• На 6 декември 1941 г. САЩ вземат решение да отделят средства и ресурси за създаването на ядрени оръжия.
• Първо тримесечие на 1942 г. - Британският военен кабинет се занимава с организацията на производството на уранови бомби.
• През юни 1942 г. Ферми и Г. Андерсън в хода на експериментите получават коефициент на размножаване на неутроните повече от единица, което отваря пътя за създаването на ядрен реактор.
• На 2 декември 1942 г. в САЩ започва да действа първият в света ядрен реактор, е проведена първата самоподдържаща се ядрена верижна реакция.
• Проектът Манхатън стартира на 17 септември 1943 г.
• 16 юли 1945 г. в САЩ в пустинята близо до Аламогордо (Ню Мексико), първият ядрен взривно устройство„Притурка“ (едностепенна, базирана на плутоний).
• През август 1945 г. американците хвърлят първите атомни бомби "Хлапе" (6 август, Хирошима) и "Дебелия човек" (9 август, Нагасаки) върху японски градове от американците. См. Атомна бомбардировкаХирошима и Нагасаки.

Следвоенно усъвършенстване на ядрените оръжия

• Юли 1946 г. САЩ провеждат операция Crossroads на атола Бикини: 4-ти и 5-ти атомни експлозиив историята на човечеството.
• През пролетта на 1948 г. американците извършват операция Пясъчник. Подготовката за него започва през лятото на 1947 г. По време на операцията са изпитани 3 подобрени атомни бомби.
• На 29 август 1949 г. СССР изпробва атомната си бомба RDS-1, разбивайки ядрения монопол на САЩ.
• В края на януари - началото на февруари 1951 г. Съединените щати откриват ядрения полигон в Невада и провеждат операция "Рейнджър", състояща се от 5 ядрени експлозии.
• През април - май 1951 г. САЩ провеждат операция "Оранжерия".
• През октомври - ноември 1951 г. САЩ провеждат операция Buster Jungle на полигона в Невада.
• На 1 ноември 1952 г. Съединените щати провеждат първото изпитание на термоядрено устройство от клас мегатони, Ivy Mike, на атола Енеуетак.
• През 1953 г. СССР изпробва първото транспортируемо термоядрено устройство.
• На 1 март 1954 г. Castle Bravo, най-мощният експлозивен заряд, експлодиран някога от Съединените щати, е тестван на атола Бикини. Мощността на експлозията достигна 15 мегатона, 2,5 пъти по-висока от изчислената. Последица от експлозията беше инцидентът с японския риболовен кораб "Фукурю-Мару", който предизвика повратна точка в общественото възприятие за ядрените оръжия.
• През октомври 1961 г. СССР изпробва Цар Бомба, най-мощният термоядрен заряд в историята.

Ядреният клуб

Основна статия: Ядреният клуб

« Ядреният клуб» - неофициално имегрупи държави, притежаващи ядрено оръжие. включва САЩ (от 1945 г.), Русия (първоначално съветски съюз: от 1949 г.), Великобритания (1952 г.), Франция (1960 г.), КНР (1964 г.), Индия (1974 г.), Пакистан (1998 г.) и КНДР (2006 г.). Смята се, че Израел също има ядрени оръжия.

„Старите” ядрени сили на САЩ, Русия, Великобритания, Франция и Китай са т.нар. ядрена пет - тоест държави, които се считат за "легитимни" ядрени сили съгласно Договора за неразпространение на ядрени оръжия. Останалите страни с ядрени оръжия се наричат ​​"млади" ядрени сили.

Освен това ядрените оръжия на САЩ са или могат да бъдат разположени на територията на няколко държави, които са членки на НАТО и други съюзници. Някои експерти смятат, че при определени обстоятелства тези страни могат да се възползват от това.

Тест на термоядрена бомба на атола Бикини, 1954 г. Мощност на експлозията 11 Mt, от които 7 Mt са били освободени от деленето на тампер от уран-238

САЩизвършва първата по рода си ядрена експлозия с мощност от 20 килотона на 16 юли 1945 г. На 6 и 9 август 1945 г. са хвърлени съответно ядрени бомби върху японските градове Хирошима и Нагасаки. Първото изпитване на термоядрено устройство е извършено на 1 ноември 1952 г. на атола Ениветок.

Експлозията на първото съветско ядрено устройство на полигона в Семипалатинск на 29 август 1949 г., 10:05.

СССРизпробва първото си ядрено устройство с мощност 22 килотона на 29 август 1949 г. на полигона в Семипалатинск. Тестване на първата в света термоядрена бомба - на същото място на 12 август 1953 г. Русия стана единственият международно признат наследник на ядрения арсенал на Съветския съюз.

Великобританиянаправи първата повърхностна ядрена експлозия с мощност от около 25 килотона на 3 октомври 1952 г. в района на островите Монте Бело (северозападна Австралия). Термоядрен тест - 15 май 1957 г. на остров Коледа в Полинезия.

Францияпровежда наземни изпитания на ядрен заряд с мощност 20 килотона на 13 февруари 1960 г. в оазиса Регън в Алжир. Термоядрен тест - 24 август 1968 г. на атола Муруроа.

Китайвзривява ядрена бомба с мощност 20 килотона на 16 октомври 1964 г. в района на езерото Лоп Нор. Там на 17 юни 1967 г. е изпитана и термоядрена бомба.

Индияизвършва първия тест на ядрен заряд с мощност 20 килотона на 18 май 1974 г. на полигона Покхаран в щата Раджастан, но не се признава официално за собственик на ядрено оръжие. Това беше направено едва след подземни тестове на пет ядрени експлозивни устройства, включително 32-килотона термоядрена бомба, който се проведе на полигона Покхаран на 11-13 май 1998 г.

Пакистанпроведе подземни тестове на шест ядрени заряда на 28 и 30 май 1998 г. на полигона Chagai Hills в провинция Белуджистан като симетричен отговор на индийските ядрени тестове 1974 и 1998 г.

КНДРобяви създаването на ядрени оръжия в средата на 2005 г. и проведе първия подземен тест на ядрена бомба с прогнозен добив от около 1 килотон на 9 октомври 2006 г. (очевидно експлозия с непълно освобождаване на енергия) и втори с мощност от около 12 килотона на 25 май 2009 г. На 12.02.2013 г. е изпробвана бомба с мощност 6-7 килотона.

Израелне коментира информацията, че притежава ядрено оръжие, но според единодушното мнение на всички експерти той притежава ядрени бойни глави по собствен дизайн от края на 60-те - началото на 1970-те години.

Южна Африка имаше малък ядрен арсенал, но всичките шест сглобени ядрени заряда бяха доброволно унищожени по време на демонтирането на режима на апартейда в началото на 90-те години. Смята се, че Южна Африка е провела собствени или съвместни с Израел ядрени опити в района на остров Буве през 1979 г. Южна Африка е единствената страна, която самостоятелно разработи ядрени оръжия и в същото време доброволно се отказа от тях.

Украйна, Беларус и Казахстан, на територията на които имаше част ядрени оръжияСССР, след подписването на Лисабонския протокол през 1992 г., бяха обявени за държави, които нямат ядрени оръжия, а през 1994-1996 г. те прехвърлиха цялото ядрено оръжие на Руската федерация.

По различни причини Бразилия, Аржентина, Либия доброволно се отказаха от ядрените си програми (на различни етапи; нито една от тези програми не беше завършена). неволно ( военна силаот Израел) ядрената програма на Ирак беше прекратена. различни годинисе подозира, че още няколко страни могат да разработят ядрени оръжия. в момента се предполага, че Иран е най-близо до създаването на собствено ядрено оръжие. Също така, според много експерти, някои страни (например Япония и Германия), които не притежават ядрени оръжия, поради своите научни и производствени възможности, са в състояние да ги създадат за кратко време след приемането им. политическо решениеи финансиране.

Исторически погледнато, нацистка Германия имаше потенциал да създаде ядрени оръжия втори или дори първи. Урановият проект обаче не е завършен преди поражението на Третия райх по редица причини.

Световните ядрени запаси

Брой бойни глави (активни и в резерв)

	1947	1952	1957	1962	1967	1972	1977	1982	1987	1989	1992	2002	2010	2015
САЩ	32	1005	6444	≈26000	>31255	≈27000	≈25000	≈23000	≈23500	22217	≈12000	≈10600	≈8500	≈7200
СССР/Русия	-	50	660	≈4000	8339	≈15000	≈25000	≈34000	≈38000		≈25000	≈16000	≈11000	≈7500
Великобритания	-	-	20		270							512	≈225	215
Франция	-	-	-		36							384	≈350	300
Китай	-	-	-	-	25							≈400	≈400	250
Израел	-	-	-	-	-							≈200	≈150	80
Индия	-	-	-	-	-	-						≈100	≈100	≈100
Пакистан	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	≈100	≈110	≈110
КНДР	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	≈5-10	<10
Южна Африка	-	-	-	-	-	-	-	-	-	6	-	-	-	-
Обща сума	32	1055	7124	≈30000	>39925	≈42000	≈50000	≈57000	63484		<40000	<28300	<20850	≈15700

Забележка:Данните за Русия от 1991 г. и САЩ от 2002 г. включват само стратегически ракети-носители; и двете държави също притежават значителни количества тактически ядрени оръжия, които са трудни за оценка.

Ядрено разоръжаване

Осъзнаването на значението на заплахата от ядрените оръжия за човечеството и цивилизацията доведе до разработването на редица мерки от международен характер с цел минимизиране на риска от разпространението и използването им.

Принцип на неразпространение

Основна статия: Договор за неразпространение на ядрено оръжие

Физическите принципи на изграждане на ядрени оръжия са публично достъпни. Също така, общите принципи за проектиране на различни видове заряди не са тайна. Конкретни технологични решения за повишаване на ефективността на зарядите, дизайна на боеприпасите, методите за получаване на материали с необходимите свойства обаче най-често са публично недостъпни.

Основата на принципа за неразпространение на ядрени оръжия е трудоемкостта и разходите за разработка, произтичащи от мащаба на научните и промишлените задачи: придобиване на делящи се материали; разработване, изграждане и експлоатация на инсталации за обогатяване на уран и реактори за производство на оръжеен плутоний; тестване на заряд; мащабно обучение на учени и специалисти; разработване и изграждане на транспортни средства за доставка на боеприпаси и т. н. Практически е невъзможно да се скрие подобна работа, която се извършва от доста време. Затова страните с ядрени технологии се съгласиха да забранят неконтролираното разпространение на материали и оборудване за създаване на оръжия, оръжейни компоненти и самите оръжия.

Договор за забрана на ядрени опити

В рамките на принципа за неразпространение беше приет договор за забрана на ядрени опити.

Руско-американски договори

За да ограничат натрупването на оръжия, да намалят заплахата от случайната им употреба и да запазят ядрения паритет, СССР и Съединените щати разработиха редица споразумения, формализирани под формата на договори:

• Договори за ограничаване на стратегическите оръжия през 1972 и 1979 г. (SALT-I и SALT-II).
• Редица договори за ограничаване на стратегическите настъпателни въоръжения (START I (1991), START II (1993), START (2002) и START III (2010)).
• Договор за премахване на ракетите със среден и по-малък обсег (1987 г.).
• Договор за ограничаване на противоракетните системи (1972 г.).

Вижте също

• Ядрена стратегия
• Стратегически ядрени сили на руската федерация
• Американски ядрен арсенал
• Ядрена зима
• Ядрена мина
• Ядрено куфарче
• Цар бомба
• Кота нула
• Договор за неразпространение на ядрено оръжие
• Договор за всеобхватна забрана на ядрени опити
• МААЕ
• Радиологично оръжие
• Термоядрено оръжие
• Неутронно оръжие
• Групата на ядрените доставчици
• Американски атмосферни ядрени опити
• Бял влак
• Насочени ядрени оръжия
• Изомерия на атомни ядра, хафниева бомба

Бележки (редактиране)

1. Видове ядрени експлозии // Оръжия за масово унищожение - Nano-Planet.org, 12.05.2014.
2. Превозни средства за доставка на ядрени оръжия. Основни характеристики. Фактори, влияещи върху тяхната ефективност
3. Документи START II
4. Договор между Съюза на съветските социалистически републики и Съединените американски щати за премахване на техните ракети със среден и по-малък обсег
5. Неофициалните ядрени сили на Европа
6. Стратегически ядрени сили на СССР и Русия
7. Държави със или с програми за ядрени оръжия
8. Бюлетин за ядрени тестове и Федерация на американските учени: Статус на световните ядрени сили. Fas.org. Извлечено на 4 май 2010 г. Архивирано от оригинала на 28 май 2012 г. освен ако не е отбелязано друго
9. 1 2 Пентагонът публикува данни за размера на американския ядрен арсенал
10. Великобритания разкри данни за своя ядрен арсенал, Lenta.Ru (26.05.2010). Изтеглено на 26 май 2010 г.
11. Обединеното кралство ще бъде "по-отворено" относно нивата на ядрени бойни глави, BBC News (26/05/2010).
12. Договор за неразпространение на ядрено оръжие
13. ПРАВНИ ВЪПРОСИ НА РАЗПРОСТРАНЕНИЕТО НА ЯДРЕ

литература

• Атомен пламък // Ардашев A.N. - Агинское, Балашиха: АСТ: Астрел, 2001. - Гл. 5. - 288 с. - (Военна техника). - 10 100 екземпляра. - ISBN 5-17-008790-X.
• Атомна бомба // Пономарев Л. И. Под знака на кванта / Леонид Иванович Пономарев. - 1984, 1989, 2007.
• Меморандум за населението за защита от атомни оръжия. - 2-ро изд. - Москва, 1954г.
• Юнг Р. По-ярки от хиляда слънца / Робърт Юнг. - М., 1960 г.
• Мания Х. История на атомната бомба / Хюберт Мания. - Москва: Текст, 2012 .-- 352 с. - (Кратък курс). - 3000 екземпляра. - ISBN 978-5-7516-1005-0.
• Яблоков А. В. Неизбежна връзка на ядрената енергия с ядрените оръжия: доклад. - Белона, 2005 г.

И мащабът, и естеството на поражението. На разстояние около километър от центъра на експлозията настъпва непрекъснато унищожаване и всички живи същества зад убежищата се унищожават. На първо място, това действие се дължи на факта, че мощността на ядрена експлозия е много по-голяма от всички боеприпаси, създадени на базата на химически експлозиви.

Мощността на ядрените експлозии се измерва в т.нар. TNT еквивалент- теглото на тринитротолуена (TNT), чиято експлозия води до освобождаване на еквивалентна енергия. Дори малките ядрени заряди имат експлозивна мощност от около 1 килотон (т. хиляди тона тротил).Създаването на такъв заряд от конвенционални експлозиви е почти невъзможно.

1. Класификация

По силатаЯдрените устройства са разделени на 5 групи:

• ултра малък (до 1 kt)
• малък (1-10 kt)
• среден (10-100 kt)
• голям (висока мощност) (100kT-1Mt)
• изключително голям (изключително висока мощност) (повече от 1 Mt)

Мощността на атомната бомба, хвърлена над Хирошима, беше около 15 kt. Мощна ядрена експлозия, която беше извършена в историята, се счита за тестване на съветската водородна бомба на 30 октомври 1961 г. на Нова Земля. Капацитетът му беше около 50 Mt.

По вид на зарежданеядрените оръжия се подразделят на:

В зависимост от използвания ядрен материал, атомни бомбиразделена на:

Плутониеви заряди имат предимство преди всичко поради по-ниската критична маса - тя е 10-13 кг срещу 40 кг за уран 235. Тоест вместо един уранов заряд от плутоний със същата маса, те могат да бъдат направени три или четири.

Термоядрено оръжиеот своя страна се разделя на:

Разделянето на термоядрените оръжия на "чисти" и "мръсни" е доста произволно, тъй като дори относително "чистите" заряди са източник на силно замърсяване на околната среда с радиоактивни вещества. Но в "мръсните" бомби има много повече радиоактивни продукти.

По начин на приложениебойното поле е разделено на:

• тактически - предназначени за поражение на вражески войски отпред и в най-близкия тил
• оперативно-тактически - за поразяване на цели на противника в оперативната дълбочина
• стратегически – за унищожаване на индустриални центрове, централи и други съоръжения. С помощта на съвременни носители на ядрени оръжия (стратегически бомбардировачи, балистични и крилати ракети, подводници и др.), можете да поразите цели, разположени във всяка част на Земята.

2. Фактори на поражението

Ядрените оръжия имат следните фактори на унищожаване:

3. Принцип на действие

Основата на всяко ядрено оръжие е вещество, способно на ядрено делене. Най-известните от тези вещества са изотопите на урана (235 U и 233 U) и плутония (239 Pu).

Нито един от тези изотопи не се среща в природата в чист вид. Естественият уран съдържа малко количество от изотопа 235 U (по-малко от един процент) и се изолира чрез доста сложна процедура за разделяне на изотопи (обогатяване на уран). Ядрените оръжия изискват уран със съдържание на изотопи 235 U най-малко 90%. Други видове ядрено гориво се фалшифицират изкуствено в ядрени реактори.

Масата на ядреното гориво трябва да е достатъчна за възникване на самоподдържаща се верижна реакция, тоест да надвишава критичната маса. При най-простите ядрени заряди ядрената материя е била опакована в тялото на отделни части. Всяка от частите по тегло непременно е по-малка от критичната. Тези части се комбинират в точното време с помощта на обикновени химически експлозиви и се получава ядрен взрив.

По-често срещаната схема е експлозивна имплозия,който превръща ядрената материя в свръхкритична, като я уплътнява със сферична експлозия.

4. Ядрени сили

Официално има осем държави с ядрени оръжия: САЩ, Русия, Англия, Франция, Китай, Индия, Пакистан и КНДР. През 1991 г., след разпадането на Съветския съюз, Украйна беше третият по големина ядрен арсенал в света. Украйна се отказа от своя арсенал, който се намираше на нейна територия още от времето на Съветския съюз, при условие, че й бъдат предоставени съответните гаранции от водещите ядрени сили в света. От септември 1993 г. по време на преговорите между двамата президенти на Украйна и Русия беше постигнато споразумение за елиминирането на всички ядрени оръжия, които се намираха в Украйна. Споразумението между правителството на Руската федерация и правителството на Украйна за унищожаване на ядрени бойни глави, както и документи за основните принципи за унищожаване на ядрени бойни глави на стратегическите ядрени сили, разположени в Украйна, бяха подписани от лидерите на правителствата на двете страни. Върховната Рада на Украйна прие Резолюция за ратификация на Договора между СССР и Съединените щати за намаляване и ограничаване на стратегическите нападателни въоръжения, подписан в Москва на 31 юли 1991 г., и протокола към него, подписан в Лисабон на от името на Украйна на 23 май 1992 г., с определени резерви, без които няма да се отчете при ратификацията. Сред резервациите привличат внимание следните:

• недвижими имоти, стратегически и тактически ядрени сили, включително ядрени бойни глави, разположени на територията на Украйна, са обявени за собственост на Украйна (параграф 1);
• Украйна, която стана собственик на ядрени оръжия, наследени от бившия СССР, управлява стратегическите ядрени сили (параграф 3);
• Украйна, като държавен собственик на ядрени оръжия, се придвижва към безядрен статут и постепенно се освобождава от ядрените оръжия, разположени на нейна територия, при условие че получи надеждни гаранции за нейната национална сигурност, при които ядрените държави ще се задължат никога да не да използва ядрено оръжие срещу Украйна, да не използва срещу нейните конвенционални въоръжени сили и да не използва заплахи със сила, да зачита териториалната цялост и неприкосновеността на границите на Украйна, да се въздържа от икономически натиск с цел разрешаване на всякакви спорни въпроси (параграф 5);

Украйна ще изпълни задълженията си по Договора в определения от нея срок...

5. Световна оценка на броя на ядрените оръжия

Според Стокхолмския международен институт за изследване на мира (SIPRI), в началото на 2011 г. в света е имало около 20 530 ядрени оръжия.

Груба оценка на световните ядрени сили, януари 2011 г .

6. Тестове

Подводен тест ядрени оръжия.

Първият ядрен опит се провежда в САЩ на 16 юли 1945 г. Мощността на атомната бомба е 20 килотона. Най-голямата изпитана бомба "Цар-бомба с мощност 50 мегатона, избухна на 30 октомври 1961 г. на Нова Земля. През 1963 г. всички ядрени сили подписаха споразумение за ограничаване на изпитанията на ядрено оръжие, което забранява експлозии в атмосферата, под вода и в космоса, но позволява подземни експлозии.Франция продължава тестовете в атмосферата до 1974г., Китай до 1980г.

Последните подземни изпитания на ядрено оръжие бяха извършени: от Съветския съюз през 1990 г., Обединеното кралство през 1991 г., САЩ през 1992 г., Китай и Франция през 1996 г. През 1996 г. е подписано споразумение за пълна забрана на изпитанията на ядрени оръжия. Индия и Пакистан не подписаха този договор и проведоха теста през 1998 г. Последният тест от септември 2010 г. беше извършен от Северна Корея на 25 май 2009 г.

Повече от 50 години човечеството използва енергията на мирния атом. Но проникването в тайните на атомните ядра също доведе до създаването на оръжия за масово унищожение, безпрецедентни по своята сила и последствия. Говорим за ядрени оръжия. Днешната ни среща е посветена на видовете, структурата и принципа на нейното действие. Ще научите как използването на ядрени оръжия заплашва света и как човечеството се бори срещу ядрената заплаха.

Как започна всичко

Раждането на атомната ера в историята на човешката цивилизация се свързва с избухването на Втората световна война. Година преди началото му е открита възможността за реакция на ядрено делене на тежки елементи, придружена от освобождаване на колосална енергия. Това направи възможно създаването на напълно нов вид оръжие с безпрецедентна разрушителна сила.

Правителствата на редица страни, включително САЩ и Германия, включиха най-добрите научни умове в изпълнението на тези планове и не спестиха средства, за да постигнат приоритет в тази област. Успехите на нацистите в деленето на уран карат Алберт Айнщайн да напише писмо до президента на Съединените щати преди началото на войната. В това съобщение той предупреди за опасността, която заплашва човечеството, ако атомна бомба се появи във военния арсенал на нацистите.

Фашистките войски окупираха европейските страни една след друга. Принудителното емиграция на ядрени учени в САЩот тези страни. А през 1942 г. ядрен център започва работа в пустинните райони на Ню Мексико. Тук са се събрали най-добрите физици от почти цяла Западна Европа. Този екип беше ръководен от талантливия американски учен Робърт Опенхаймер.

Мощните бомбардировки на Англия от германска авиация принудиха британското правителство доброволно да прехвърли всички разработки и водещи специалисти в тази област в Съединените щати. Сливането на всички тези обстоятелства позволи на американската страна да заеме водеща позиция в създаването на ядрени оръжия. До пролетта на 1944 г. работата е завършена. След доказани наземни тестове беше решено да се нанесат ядрени удари по японски градове.

Първите изпитали ужаса от ядрен удар на 6 август 1945 г. са жителите на Хирошима.Живите същества се превърнаха в пара за миг. И след 3 дни втора бомба с кодово име „Дебелият човек“ беше хвърлена върху главите на нищо неподозиращи жители на град Нагасаки. От 70 хиляди души, които по това време бяха на улицата, останаха само сенките на асфалта. Общо повече от 300 000 души загинаха, а 200 000 получиха ужасни изгаряния, наранявания и огромни дози радиация.

Резултатите от тази бомбардировка шокираха света.

Осъзнавайки цялата опасност за следвоенния свят, Съветският съюз започна енергична дейност за създаване на еквивалентно оръжие.Това бяха принудителни мерки за противодействие на възникващата заплаха. Тази работа се ръководи от самия ръководител на НКВД Лаврентий Берия. В продължение на 3,5 години той успява да създаде напълно нова индустрия в разкъсана от война страна - ядрената индустрия. Научната част е поверена на младия съветски ядрен физик И. В. Курчатов. В резултат на титаничните усилия на много екипи от учени, инженери и други работници е създадена първата съветска атомна бомба през четирите следвоенни години. Тя премина успешни тестове на полигона в Семипалатинск. Надеждите на Пентагона за монополна собственост върху атомните оръжия не се оправдаха.

Видове и доставка на ядрени оръжия

Ядрените оръжия включват боеприпаси, чийто принцип на действие се основава на използването на ядрена енергия. Физическите принципи на получаването му са изложени в.

Такива боеприпаси включват атомни и водородни бомби, както и неутронни оръжия.Всички тези видове оръжия са оръжия за масово унищожение.

Ядрените боеприпаси се монтират на балистични ракети, въздушни бомби, противопехотни мини, торпеда и артилерийски снаряди. Те могат да бъдат доставени до набелязаната цел с крилати, зенитни и балистични ракети, както и с авиация.

Сега такива оръжия притежават 9 държави, общо има повече от 16 хиляди единици различни видове ядрени оръжия. Използването дори на 0,5% от този запас може да унищожи цялото човечество.

Атомни бомби

Основната разлика между атомен реактор и атомна бомба е, че в реактора ходът на ядрената реакция се контролира и регулира, а при ядрена експлозия освобождаването й става почти мигновено.

Вътре в тялото на бомбата е делящ се материал U-235 или Pu-239.Масата му трябва да надвишава определена критична стойност, но преди да се случи ядрена експлозия, делящият се материал се разделя на две или повече части. За да започне ядрена реакция, е необходимо тези части да се свържат. Това се постига чрез химическа експлозия на тротилов заряд. Получената взривна вълна сближава всички части на делящия се материал, довеждайки масата му до свръхкритична стойност. За U-235 критичната маса е 50 кг, а за Pu-239 е 11 кг.

За да си представим цялата разрушителна сила на това оръжие, достатъчно е да си го представим експлозия само на 1 кг уран е еквивалентна на експлозия от 20 килотона заряд в тротил.

За да започне деленето на ядрата, е необходимо въздействието на неутроните и е осигурен изкуствен източник за тях в атомните бомби. За намаляване на масата и размера на делящия се материал се използва вътрешна обвивка от берилий или графит, отразяваща неутроните.

Времето на експлозия продължава само милионни от секундата. В епицентъра му обаче се развива температура от 10 8 К, а налягането достига фантастична стойност от 10 12 атм.

Устройството и механизмът на действие на термоядрените оръжия

Конфронтацията между САЩ и СССР при създаването на супероръжия протича с различна степен на успех.

Особено значение беше придадено на използването на термоядрена енергия на синтез, подобна на тази, която се среща на Слънцето и други звезди. В техните недра има сливане на ядра от водородни изотопи, придружено от образуването на нови по-тежки ядра(например хелий) и освобождаването на колосална енергия. Предпоставка за стартиране на процеса на термоядрен синтез е температура от милиони градуси и високо налягане.

Разработчиците на водородни бомби се спряха на следния дизайн: в тялото се намира плутониев предпазител (атомна бомба с ниска мощност) и ядрено гориво - комбинация от изотоп литий-6 с деутерий.

Експлозията на плутониев заряд с ниска мощност създава необходимото налягане и температура, а излъчените при това неутрони, взаимодействайки с литий, образуват тритий. Сливането на деутерий и тритий води до термоядрена експлозияс всички произтичащи от това последици.

На този етап съветските учени спечелиха. Той беше "бащата" на теорията за водородната бомба в Съветския съюз.

След ядрена експлозия

След ослепително ярка светкавица на атомна земна експлозия, огромен гъбен облак.Светлинната радиация, излъчвана от него, предизвиква пожар на сгради, оборудване и растителност. Хората и животните получават изгаряния с различна степен, както и необратими увреждания на органите на зрението.

Тялото на ядрената гъбичка се образува от нагрятия от експлозията въздух. Въздушните маси, които се въртят бързо, се издигат до височина от 15-20 км, унасяйки частици прах и дим. Почти мигновено образува се ударна вълна - област с огромно налягане и температура от десетки хиляди градуса.Той се движи със скорост, няколко пъти по-висока от скоростта на звука, като помита всичко по пътя си.

Следващият увреждащ фактор е проникващата радиация,състояща се от потоци гама лъчение и неутрони. Радиацията йонизира клетките на живите същества, засягайки нервната система и мозъка. Времето на експозиция е 10-15 секунди, а обхватът е 2-3 км от епицентъра на експлозията.

Радиоактивно замърсяване на района се наблюдава на разстояние от стотици километри. Състои се от фрагменти от делене на ядрено гориво и се влошава от изпадането на радиоактивни утайки. Интензитетът на радиоактивното замърсяване е максимален след експлозията, но след втория ден отслабва почти 100 пъти.

Вездесъщите неутрони, йонизиращи въздуха, генерират краткотраен електромагнитен импулс, който може да повреди електронното оборудване и да наруши кабелни и безжични комуникационни системи.

Ядрените оръжия се наричат ​​оръжия за масово унищожение, защото причиняват огромна загуба на живот и унищожение непосредствено по време и непосредствено след експлозията. Радиацията, получена от хора и животни, уловени в засегнатата зона, става причина за лъчева болест, която често води до смъртта на всички облъчени същества.

Неутронно оръжие

Вид термоядрено оръжие са неутронните боеприпаси. Липсва им обвивка, която абсорбира неутроните и е поставен допълнителен източник на тези частици. Следователно основният им увреждащ фактор е проникващата радиация. Неговото въздействие води до смърт на хора, оставяйки сградите и оборудването на противника почти непокътнати.

Борбата на световната общност срещу ядрената заплаха

Общият запас от ядрени оръжия в света сега е еквивалентен на 1 милион бомби, хвърлени над Хирошима. А фактът, че досега е възможно да се живее без ядрена война, до голяма степен е заслуга на ООН и цялата световна общност.

Държавите, притежаващи ядрено оръжие, са включени в т.нар "Ядрения клуб".Сега има 9 членове. Този списък се разширява.

СССР заема много ясна позиция в ядрената политика. През 1963 г. именно в Москва договор за забрана на изпитване на ядрени оръжия в 3 среди: в атмосферата, космоса и под водата.

По-всеобхватен договор беше приет на Асамблеята на ООН през 1996 г. 131 щата вече са поставили подписите си върху тях.

Създадена е специална комисия, която да наблюдава събитията, свързани с ядрени опити. Въпреки продължаващите усилия, редица държави продължават да провеждат ядрени опити. Вие и аз бяхме свидетели как Северна Корея проведе шест ядрени теста. Той използва своя ядрен потенциал като акт на сплашване и опит да доминира над света.

Сега Руската федерация е на второ място в света по ядрен потенциал. Ядрените сили на Русия се състоят от наземен, въздушен и военноморски компонент. Но за разлика от КНДР, военната мощ на страната ни служи като възпиращ фактор, осигуряващ мирното развитие на държавата.

Ако това съобщение е полезно за вас, ще се радвам да ви видя.

Федерална агенция за образование

ТОМСКИЯ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ ЗА СИСТЕМИ ЗА УПРАВЛЕНИЕ И РАДИОЕЛЕКТРОНИКА (ТУСУР)

Катедра по радиоелектронни технологии и мониторинг на околната среда (РЕТЕМ)

Курсова работа

В дисциплината "ТГ и Б"

Ядрени оръжия: история на създаването, устройство и увреждащи фактори

Студентска група 227

Толмачев М.И.

Ръководител

Преподавател в катедра RETEM,

И. Е. Хорев

Томск 2010г

Курсова работа ___ страници, 11 фигури, 6 източника.

Този курсов проект разглежда ключовите моменти от историята на създаването на ядрени оръжия. Показани са основните видове и характеристики на атомните обвивки.

Представена е класификацията на ядрените експлозии. Разглеждат се различни форми на освобождаване на енергия по време на експлозия; видове разпространение и въздействие върху хората.

Изследвани са реакциите, протичащи във вътрешните черупки на ядрените снаряди. Подробно са описани увреждащите фактори на ядрените експлозии.

Курсовата работа е извършена в текстов редактор Microsoft Word 2003

2.4.4 Радиоактивно замърсяване

Въведение

Структурата на електронната обвивка е достатъчно проучена до края на 19 век, но има много малко знания за структурата на атомното ядро ​​и освен това те са противоречиви.

През 1896 г. е открито явление, което получава името радиоактивност (от латинската дума "radius" - лъч). Това откритие изигра важна роля за по-нататъшното излъчване на структурата на атомните ядра. Мария Склодовска-Кюри и Пиер

Кюри установи, че освен урана, торий, полоний и химични съединения на уран с торий имат същото излъчване като урана.

Продължавайки изследванията си, през 1898 г. те изолират вещество от уранова руда, няколко милиона пъти по-активно от урана, и го нарекоха радий, което означава лъчист. Вещества с радиация като уран или радий бяха наречени радиоактивни, а самото явление започна да се нарича радиоактивност.

През 20-ти век науката предприема радикална стъпка в изучаването на радиоактивността и използването на радиоактивните свойства на материалите.

В момента 5 държави имат ядрени оръжия на въоръжение: САЩ, Русия, Великобритания, Франция, Китай и този списък ще бъде попълнен през следващите години.

Сега е трудно да се оцени ролята на ядрените оръжия. От една страна, това е мощен възпиращ фактор, а от друга е най-ефективният инструмент за укрепване на мира и предотвратяване на военни конфликти между силите.

Предизвикателството, пред което е изправено съвременното човечество, е да се предотврати надпреварата в ядрените оръжия, защото научното познание може да служи на хуманни, благородни цели.

1. Историята на създаването и развитието на ядрените оръжия

През 1905 г. Алберт Айнщайн публикува своята специална теория на относителността. Според тази теория връзката между масата и енергията се изразява с уравнението E = mc 2, което означава, че дадена маса (m) е свързана с количеството енергия (E), равно на тази маса, умножено на квадрата на скоростта на светлина (в). Много малко количество материя е еквивалентно на голямо количество енергия. Например, 1 кг материя, превърната в енергия, би била еквивалентна на енергията, освободена от експлозия от 22 мегатона тротил.

През 1938 г. в резултат на експерименти немските химици Ото Хан и Фриц Щрасман успяват да разбият уранов атом на две приблизително равни части чрез бомбардиране на уран с неутрони. Британският физик Робърт Фриш обясни как се отделя енергия, когато ядрото на атома се раздели.

В началото на 1939 г. френският физик Жолио-Кюри заключава, че е възможна верижна реакция, която ще доведе до експлозия на чудовищна разрушителна сила и че уранът може да се превърне в енергиен източник, подобно на обикновеното взривно вещество.

Това заключение беше тласък за разработването на ядрени оръжия. Европа беше в навечерието на Втората световна война и потенциалното притежание на такова мощно оръжие накара най-бързото му създаване, но проблемът с наличието на голямо количество уранова руда за мащабни изследвания се превърна в спирачка.

Физици от Германия, Англия, САЩ, Япония работиха върху създаването на атомни оръжия, осъзнавайки, че е невъзможно да се извърши работа без достатъчно количество уранова руда. През септември 1940 г. САЩ закупуват голямо количество от необходимата руда по фалшиви документи от Белгия, което им позволява да работят с пълна сила върху създаването на ядрени оръжия.

снаряд за експлозия на ядрено оръжие

Преди избухването на Втората световна война Алберт Айнщайн пише писмо до президента на САЩ Франклин Рузвелт. Твърди се, че се говори за опитите на нацистка Германия да прочисти Уран-235, което може да ги накара да създадат атомна бомба. Сега стана известно, че германските учени са много далеч от извършването на верижна реакция. Плановете им включват създаване на "мръсна", силно радиоактивна бомба.

Както и да е, правителството на Съединените щати реши да създаде атомна бомба възможно най-скоро. Този проект влезе в историята като „Проектът Манхатън“. През следващите шест години, от 1939 до 1945 г., са изразходвани повече от два милиарда долара за проекта в Манхатън. Огромна инсталация за пречистване на уран е построена в Оук Ридж, Тенеси. Предложен е метод за пречистване, при който газова центрофуга разделя лекия уран-235 от по-тежкия уран-238.

На територията на Съединените щати, в пустинните простори на щата Ню Мексико, през 1942 г. е създаден американски ядрен център. Много учени работиха по проекта, главният беше Робърт Опенхаймер. Под негово ръководство най-добрите умове от онова време са събрани не само от Съединените щати и Англия, но практически от цяла Западна Европа. Огромен екип работеше върху създаването на ядрени оръжия, включително 12 носители на Нобелова награда. Работата в лабораторията не спря нито за минута.

Междувременно в Европа продължаваше Втората световна война и Германия извършва масирани бомбардировки над градовете на Англия, което застрашава британския атомен проект „Tub Alloys“, а Англия доброволно прехвърля своите разработки и водещите учени на проекта в САЩ, което позволи на САЩ да заемат водеща позиция в развитието на ядрената физика (създаването на ядрени оръжия).

На 16 юли 1945 г. ярка светкавица осветява небето над плато в планините Джемез на север от Ню Мексико. Отличителен облак от радиоактивен прах, подобен на гъби, се издигна на 30 000 фута. На мястото на експлозията останали само фрагменти от зелено радиоактивно стъкло, което се превърнало в пясък. Това беше началото на атомната ера.

До лятото на 1945 г. американците успяват да съберат две атомни бомби, наречени "Хлапе" и "Дебелия човек". Първата бомба тежеше 2722 кг и беше заредена с обогатен уран-235. "Fat Man" със заряд от плутоний-239 с капацитет над 20 kt имаше маса от 3175 kg.

Сутринта на 6 август 1945 г. бомбата Малиш е хвърлена над Хирошима На 9 август друга бомба е хвърлена над град Нагасаки. Общите човешки загуби и мащабът на разрушенията от тези бомбардировки се характеризират със следните цифри: мигновено загинали от топлинна радиация (температура около 5000 градуса С) и ударна вълна - 300 хиляди души, други 200 хиляди бяха ранени, изгорени, облъчени. Всички сгради са напълно разрушени на площ от 12 кв. км. Тези бомбардировки шокираха целия свят.

Смята се, че тези 2 събития са поставили началото на надпреварата в ядрените въоръжавания.

Но още през 1946 г. в СССР са открити големи находища на по-висококачествен уран, които веднага започват да се разработват. В близост до град Семипалатинск е изградена изпитателна площадка. И на 29 август 1949 г. на този полигон е взривено първото съветско ядрено устройство с кодово име "RDS-1". Събитието, което се проведе на полигона в Семипалатинск, информира света за създаването на ядрени оръжия в СССР, което сложи край на американския монопол върху притежаването на оръжия, нови за човечеството.

2. Ядрени оръжия – оръжия за масово унищожение

2.1 Ядрени оръжия

Ядрено или атомно оръжие- експлозивно оръжие, базирано на използването на ядрена енергия, освободена от верижна реакция на ядрено делене на тежки ядра или реакция на термоядрен синтез на леки ядра. Отнася се до оръжия за масово унищожение (ОМУ), заедно с биологични и химически.

Ядрената експлозия е процес на моментално освобождаване на голямо количество вътрешноядрена енергия в ограничен обем.

Центърът на ядрена експлозия е точката, в която възниква избухването или се намира центърът на огненото кълбо, а епицентърът е проекцията на центъра на експлозията върху земната или водната повърхност.

Ядрените оръжия са най-мощният и опасен вид оръжия за масово унищожение, които заплашват цялото човечество с безпрецедентно унищожение и унищожение на милиони хора.

Ако експлозия се случи на земята или по-скоро близо до нейната повърхност, тогава част от енергията на експлозията се прехвърля към земната повърхност под формата на сеизмични вибрации. Възниква явление, което по своите характеристики наподобява земетресение. В резултат на такава експлозия се образуват сеизмични вълни, които се разпространяват през земята на много големи разстояния. Разрушителното въздействие на вълната е ограничено до радиус от няколкостотин метра.

Изключително високата температура на експлозията произвежда ярка светкавица, чийто интензитет е стотици пъти по-голям от интензитета на слънчевите лъчи, падащи върху Земята. Светкавицата генерира огромно количество топлина и светлина. Светлинната радиация причинява спонтанно запалване на запалими материали и изгаряния на кожата при хора в радиус от много километри.

Ядрената експлозия произвежда радиация. Издържа около минута и има толкова висока проникваща способност, че са необходими мощни и надеждни убежища за защита от него на близки разстояния.

Според два пъти носителя на Нобелова награда Линус Полинг през 1964 г. общите запаси от ядрени оръжия възлизат на 320 милиона тона тротилов еквивалент, тоест около 100 тона тротил за всеки човек в света. Оттогава тези запаси вероятно са се увеличили още повече.

Сега броят на бойните глави според "Бюлетина за ядрени тестове":

Освен това данните за САЩ и Русия за 2002-2009 г. включват само боеприпаси на разположени стратегически носители; и двете държави също притежават значителни количества тактически ядрени оръжия, които са трудни за оценка.

2.2 Видове ядрени заряди

Всички ядрени оръжия могат да бъдат разделени на категории:

1. Атомни заряди

Действието на атомните оръжия се основава на реакцията на делене на тежки ядра (уран-235, плутоний-239 и в някои случаи уран-233).

Уран- много тежък, сребристо-бял лъскав метал. В чиста форма той е малко по-мек от стоманата, ковък, гъвкав и има леки парамагнитни свойства.

Уран-235 се използва в ядрените оръжия, тъй като за разлика от най-разпространения изотоп уран-238, в него е възможна самоподдържаща се ядрена верижна реакция.

плутоний -много тежък, сребрист метал, лъскав като никел, когато е прясно почистен.

Това е изключително електроотрицателен, реактивен елемент. Поради своята радиоактивност плутоният е топъл на допир. Чистият изотоп на плутоний-239 е много по-горещ от човешкото тяло.

Плутоний-239 се нарича още "плутоний за оръжия" той е предназначен за създаване на ядрени оръжия и съдържанието на изотопа 239 Pu трябва да бъде най-малко 93,5%.

Атомите на плутония се образуват в резултат на верига от атомни реакции, които започват с улавянето на неутрон от атом на уран-238. За получаване на плутоний в достатъчни количества са необходими най-силните неутронни потоци. Те просто се създават в ядрени реактори. По принцип всеки реактор е източник на неутрони, но за промишленото производство на плутоний е естествено да се използва специално проектиран за това.

Верижната реакция на делене не се развива в никакво количество делящо се вещество, а само в определена маса за всяко вещество. Най-малкото количество деляща се материя, в което е възможна саморазвиваща се ядрена верижна реакция, се нарича критична маса. Намаляване на критичната маса ще се наблюдава с увеличаване на плътността на веществото.

Разделящата се материя в атомен заряд е в подкритично състояние. Според принципа на прехвърлянето му в свръхкритично състояние, атомните заряди се делят на оръдни и имплозивни типове.

В зарядите от оръдния тип две или повече части от делящ се материал, масата на всяка от които е по-малка от критичната, бързо се комбинират помежду си, за да образуват свръхкритична маса в резултат на експлозията на обикновен експлозив (изстрелващ един част в друг). При създаване на заряди по такава схема е трудно да се осигури висока свръхкритичност, в резултат на което нейната ефективност е ниска. Предимството на схемата от типа на оръдието е възможността за създаване на заряди с малък диаметър и висока устойчивост на механични натоварвания, което прави възможно използването им в артилерийски снаряди и мини.

В заряди от имплозивен тип делящата се материя, която при нормална плътност има маса, по-малка от критичната, се прехвърля в свръхкритично състояние чрез увеличаване на плътността си в резултат на компресия с помощта на експлозия на конвенционален експлозив. При такива заряди е възможно да се получи висока свръхкритичност и следователно висок коефициент на ефективност на делящото се вещество.

Често боеприпасите от този тип се наричат ​​еднофазни или едностепенни, т.к при експлозия възниква само един вид ядрена реакция.

2. Термоядрени заряди

На обикновен език често се нарича водородно оръжие. Основното енергийно освобождаване се случва по време на термоядрена реакция - синтез на тежки елементи от по-леки. Като предпазител за термоядрена реакция се използва конвенционален ядрен заряд. Експлозията му създава температура от няколко милиона градуса, при която започва реакцията на синтез. Като термоядрено гориво обикновено се използва литий-6 деутерид (твърдо вещество, което е съединение на литий-6 и деутерий). Реакцията на синтез се отличава с колосално освобождаване на енергия, следователно водородните оръжия превъзхождат ядрените оръжия по мощност с около порядък.

3. Неутронни заряди

Неутронният заряд е специален вид термоядрен заряд с ниска мощност с повишено неутронно излъчване. Както знаете, когато ядрено оръжие експлодира, ударната вълна носи около 50% от енергията, а проникващата радиация не надвишава 5%. Целта на ядрения заряд от неутронен тип е да преразпредели съотношението на увреждащите фактори в полза на проникващата радиация, или по-скоро неутронния поток. По-голямата част от енергията на експлозията при използване на неутронно оръжие се образува в резултат на ядрен синтез на тежки изотопи на водород (деутерий и тритий) с освобождаването на поток от бързи неутрони в околното пространство.

Притежавайки голяма проникваща сила, неутронните оръжия са способни да поразят вражеския персонал на значително разстояние от епицентъра на ядрена експлозия и в убежища. В същото време в биологичните обекти настъпва йонизация на жива тъкан, което води до нарушаване на жизнените функции на отделните системи и на организма като цяло и до развитие на лъчева болест.

Разрушителният ефект на неутронните оръжия върху военно оборудване възниква поради взаимодействието на неутрони и гама лъчение със структурни материали и електронно оборудване, което води до появата на "индуцирана" радиоактивност и в резултат на това нарушава функционирането на оръжията и военните оборудване. Освен това при експлодиране на неутронен снаряд ударната вълна и светлинното излъчване причиняват непрекъснато разрушаване в радиус от 200-300 m.

Технологията за създаване на неутронно оръжие е разработена в САЩ през 1981 г. Русия и Франция също имат възможност да създават такива оръжия.

2.3 Мощност на ядрените оръжия

Ядрените оръжия имат огромна сила. Деление на уран

с маса от порядъка на килограм се отделя същото количество енергия като

при експлозията на тротил с тегло около 20 хиляди тона. Реакциите на синтез са още по-енергийно интензивни.

Ядрените боеприпаси са боеприпаси, съдържащи ядрен заряд.

Ядрените боеприпаси са:

ядрени бойни глави на балистични, зенитни, крилати ракети и торпеда;

ядрени бомби;

артилерийски снаряди, мини и противопехотни мини.

Силата на експлозията на ядрените оръжия обикновено се измерва в единици TNT. TNT еквивалентът е масата на TNT, която би осигурила експлозия, еквивалентна по мощност на експлозията на дадено ядрено оръжие. Обикновено се измерва в килотони (kT) или мегатони (MgT). Еквивалентът на TNT е условен, тъй като разпределението на енергията на ядрена експлозия върху различни увреждащи фактори зависи значително от вида на боеприпасите и във всеки случай е много различно от химическата експлозия. Съвременните ядрени оръжия имат тротилов еквивалент от няколко десетки тона до няколко десетки милиона тона тротил.

В зависимост от мощността ядрените боеприпаси обикновено се разделят на 5 калибъра: свръхмалък (по-малко от 1 kT), малък (от 1 до 10 kT), среден (от 10 до 100 kT), голям (от 100 kT до 1 MgT) , изключително голям (над 1 MgT)

Боеприпасите за свръхголям, голям и среден калибър са оборудвани с термоядрени заряди; ядрени заряди - свръхмалки, малки и средни калибри, неутронните заряди са оборудвани с боеприпаси - свръхмалки и малки калибри.

2.4 Увреждащи фактори на ядрена експлозия

Ядрената експлозия е способна моментално да унищожи или обезвреди незащитени хора, открито стоящо оборудване, конструкции и различни материални ресурси. Основните увреждащи фактори на ядрена експлозия (PFNV) са:

ударна вълна;

светлинно излъчване;

проникваща радиация;

радиоактивно замърсяване на района;

електромагнитен импулс (EMP).

При ядрена експлозия в атмосферата разпределението на освободената енергия между PFNV е приблизително както следва: около 50% за ударната вълна, 35% за фракцията на светлинната радиация, 10% за радиоактивно замърсяване и 5% за проникване радиация и ЕМИ.

2.4.1 Ударна вълна

Ударната вълна в повечето случаи е основният увреждащ фактор при ядрена експлозия. По своята същност той е подобен на ударната вълна на съвсем обикновена експлозия, но действа по-дълго време и има много по-голяма разрушителна сила. Ударната вълна на ядрена експлозия може да причини наранявания на хора, да разруши конструкции и да повреди военно оборудване на значително разстояние от центъра на експлозията.

Ударната вълна е област на силно компресиране на въздуха, която се разпространява с висока скорост във всички посоки от центъра на експлозията. Скоростта му на разпространение зависи от налягането на въздуха във фронта на удара; близо до центъра на експлозията, тя е няколко пъти по-висока от скоростта на звука, но с увеличаване на разстоянието от мястото на експлозията рязко спада. За първите 2 сек. ударната вълна преминава около 1000 m, за 5 сек - 2000 m, за 8 сек. - около 3000 м.

Разрушителното въздействие на ударната вълна върху хората и разрушителното въздействие върху военното оборудване, инженерните конструкции и материалните ресурси се определят преди всичко от свръхналягането и скоростта на движение на въздуха в предната му част. В допълнение, незащитени хора могат да бъдат ударени от фрагменти от стъкло и отломки от разрушаващи се сгради, летящи с голяма скорост, падащи дървета, както и разпръснати части от военно оборудване, буци пръст, камъни и други предмети, пуснати в движение от високоскоростната налягане на ударна вълна. Най-големи косвени наранявания ще се наблюдават в населените места и в гората; в тези случаи загубите на населението могат да бъдат по-големи, отколкото от прякото действие на ударната вълна. Нараняванията от ударна вълна се подразделят на

1) бели дробове,

2) среден,

3) тежък и

4) изключително трудно.

Излишно налягане DR Ф, kPa	Видове наранявания	Последствия
	Бели дробове	Преходни дисфункции на тялото (звънене в ушите, виене на свят, обща лека контузия, възможни синини).
	Средно аритметично	Изкълчване на крайници, контузия на мозъка, увреждане на органите на слуха, кървене от носа и ушите.
	Тежка	Тежки контузии на цялото тяло, мозъчни увреждания, силно кървене, фрактури на крайниците, възможни увреждания на вътрешните органи.
	Изключително тежък	Фрактури на крайниците, вътрешно кървене, сътресение, обикновено фатални

Степента на щетите, причинени от ударна вълна, зависи преди всичко от мощността и вида на ядрената експлозия. При въздушна експлозия с мощност 20 kT са възможни леки наранявания на хора на разстояния до 2,5 km, средни - до 2 km, тежки - до 1,5 km, изключително тежки - до 1,0 km от епицентъра на експлозията. С увеличаване на калибъра на ядреното оръжие радиусът на увреждане от ударна вълна нараства пропорционално на кубичния корен от мощността на експлозията.

Осигурена е гарантирана защита на хората от ударната вълна, когато са приютени в навеси. При липса на заслони се използват естествени заслони и терен.

При подземна експлозия се получава ударна вълна в земята, а при подводна експлозия във водата. Ударната вълна, разпространяваща се в земята, причинява увреждане на подземни конструкции, канализация, водоснабдяване; когато се разпространи във вода, се наблюдава увреждане на подводната част на корабите, дори на значително разстояние от мястото на експлозията.

По отношение на гражданските и промишлените сгради степените на разрушение се характеризират с 1) слаб,

2) среден,

3) силно и 4) пълно унищожение.

Слабото разрушаване е придружено от разрушаване на пълнежи за прозорци и врати и леки прегради, покривът е частично разрушен, възможни са пукнатини в стените на горните етажи. Сутерените и долните етажи са напълно запазени.

Средното разрушаване се проявява в разрушаване на покриви, вътрешни прегради, прозорци, срутване на тавански подове, пукнатини в стените. Възстановяване на сгради е възможно при основен ремонт.

Силното разрушаване се характеризира с разрушаване на носещите конструкции и подовете на горните етажи, появата на пукнатини в стените. Използването на сградата става невъзможно. Обновяването и реставрацията на сгради става непрактично.

При пълно разрушаване всички основни елементи на сградата се срутват, включително носещите конструкции. Невъзможно е да се използват такива сгради и за да не представляват опасност, те са напълно срутени.

Необходимо е да се отбележи способността на ударната вълна. Може, подобно на водата, да се „влива“ в затворени помещения не само през прозорци и врати, но и през малки отвори и дори пукнатини. Това води до разрушаване на преградите и оборудването вътре в сградата и поражението на хората в нея.

2.4.2 Светлинно излъчване

Светлинната радиация от ядрена експлозия е поток от лъчиста енергия, която включва ултравиолетова, видима и инфрачервена радиация. Източникът на светлинно излъчване е светеща зона, състояща се от горещи експлозивни продукти и горещ въздух. Яркостта на светлинното излъчване през първата секунда е няколко пъти по-висока от яркостта на Слънцето. Максималната температура на светещата област е в диапазона от 8-10 хиляди o C.

Продължителността на светлинното излъчване зависи от силата и вида на експлозията и може да продължи до десетки секунди:

Увреждащият ефект на светлинното лъчение се характеризира със светлинен импулс. Светлинният импулс е съотношението на количеството светлинна енергия към площта на осветената повърхност, разположена перпендикулярно на разпространението на светлинните лъчи. Единицата за светлинен импулс е [J / m 2] или [cal / cm 2].

Погълнатата енергия на светлинното лъчение се превръща в топлинна енергия, което води до нагряване на повърхностния слой на материала. Нагряването може да бъде толкова интензивно, че може да овъгли или запали горимия материал и да напука или разтопи незапалимия, което може да доведе до огромни пожари. В този случай ефектът на светлинното излъчване от ядрена експлозия е еквивалентен на масовата употреба на запалително оръжие.

Човешката кожа поглъща и енергията на светлинното излъчване, поради което може да се нагрее до високи температури и да получи изгаряния.

На първо място, изгаряния се появяват на открити части на тялото, изправени пред експлозията. Ако погледнете в посоката на експлозията с незащитени очи, е възможно да повредите очите, което да доведе до пълна загуба на зрението.

Изгарянията, причинени от светлинно излъчване, не се различават от изгарянията, причинени от огън или вряща вода. Те са толкова по-силни, колкото по-късо е разстоянието до експлозията и толкова по-голяма е мощността на боеприпаса. При въздушна експлозия вредното въздействие на светлинното лъчение е по-голямо, отколкото при земна експлозия със същата мощност. В зависимост от възприеманата стойност на светлинния импулс, изгарянията се разделят на четири степени:

светлинен импулс,	Степен на изгаряне	Характеристики на проявите
80-160 ()	1	Болезненост, зачервяване и подуване на кожата.
160-400 ()	2	Образуване на мехурчета.
400-600 ()	3	Смърт на кожата с частично увреждане на растежния слой.
Повече от 600 ()	4	Овъгленяване на кожата и подкожната тъкан.

При мъгла, дъжд или сняг вредното въздействие на светлинната радиация е незначително.

Различни предмети, които създават сянка, могат да служат като защита от светлинно излъчване, но най-добри резултати се получават при използването на укрития и укрития.

2.4.3 Проникваща радиация

Проникващата радиация е поток от g кванти и неутрони, излъчени от зоната на ядрената експлозия. g квантите и неутроните се разпространяват във всички посоки от центъра на експлозията. С увеличаване на разстоянието от експлозията количеството гама кванти и неутрони, преминаващи през единична повърхност, намалява. При подземни и подводни ядрени експлозии ефектът на проникващата радиация се простира на разстояния, които са много по-малки, отколкото при земните и въздушните експлозии, което се обяснява с поглъщането на потока от неутрони и гама кванти от земята и водата.

Зоните на поражение от проникваща радиация при експлозии на ядрени боеприпаси със средна и голяма мощност са малко по-малки от зоните на поражение от ударна вълна и светлинно излъчване, но за боеприпаси с малък тротилов еквивалент (1000 тона или по-малко), на напротив, зоните на увреждащо действие от проникваща радиация надвишават зоните на увреждане от ударна вълна и светлинно излъчване.

Увреждащият ефект на проникващата радиация се определя от способността на гама квантите и неутроните да йонизират атомите на средата, в която се разпространяват. Поради много силното поглъщане в атмосферата, проникващата радиация засяга хората само на разстояние 2-3 км от мястото на експлозията, дори и при заряди с голяма мощност.

Преминавайки през жива тъкан, гама квантите и неутроните йонизират атомите и молекулите, които изграждат клетките, което води до нарушаване на жизнените функции на отделните органи и системи. Под въздействието на йонизацията в организма протичат биологични процеси на клетъчна смърт и разлагане. В резултат на това засегнатите хора развиват специфично състояние, наречено лъчева болест. Продължителността на действието на проникваща радиация не надвишава няколко секунди („10-15s).

За да се оцени йонизацията на атомите на средата и, следователно, вредния ефект на проникващата радиация върху жив организъм, беше въведено понятието радиационна доза (или радиационна доза), чиято единица за измерване е рентгенови лъчи (R ). Доза на радиация от 1 рентгенов лъч съответства на образуването на приблизително 2 милиарда йонни двойки в един кубичен сантиметър въздух.

В зависимост от дозата на радиация се разграничават четири степени на лъчева болест:

Различни материали, които намаляват потока от гама и неутронно лъчение, служат като защита срещу проникваща радиация. Защитата се основава на физическата способност на различни материали да намаляват интензитета на радиоактивното излъчване. Колкото по-тежък е материалът и по-дебел е неговият слой, толкова по-надеждна е защитата. Така че проникващата радиация по време на ядрена експлозия може да бъде отслабена от 2 пъти слой стомана с дебелина 3,8 см, бетон - 15, почва - 19, вода - 38, сняг - 50 см, дърво - 58.

2.4.4 Радиоактивно замърсяване

Радиоактивно замърсяване на хора, военна техника, терен и различни обекти по време на ядрена експлозия се причинява от фрагменти от деленето на зарядното вещество (Pu-239, U-235) и нереагиралата част от заряда, падаща от експлозивния облак, т.к. както и радиоактивни изотопи, образувани в почвата и други материали под въздействието на неутрони - индуцирана активност. С течение на времето активността на фрагментите на делене намалява бързо, особено в първите часове след експлозията. Така, например, общата активност на фрагментите на делене при експлозия на ядрено оръжие с капацитет 20 kT за един ден ще бъде няколко хиляди пъти по-малка, отколкото за една минута след експлозията.

Когато ядрено оръжие експлодира, част от зарядното вещество не се подлага на делене, а изпада в обичайната си форма; разпадането му е придружено от образуване на алфа частици. Индуцираната радиоактивност се причинява от радиоактивни изотопи (радионуклиди), образувани в почвата в резултат на нейното облъчване с неутрони, излъчени в момента на експлозия от ядра на атоми на химически елементи, които изграждат почвата. Времето на полуразпад на повечето от генерираните радиоактивни изотопи е сравнително кратък, от една минута до час. В тази връзка предизвиканата активност може да бъде опасна само в първите часове след експлозията и само в района близо до епицентъра.

Повечето от дългоживеещите изотопи са концентрирани в радиоактивен облак, който се образува след експлозията. Височината на издигане на облака за боеприпаси 10 kT е 6 km, за боеприпаси 10 MGT е 25 km. С напредването на облака от него изпадат първо най-големите частици, а след това все по-малки и по-малки, образувайки по пътя на движение зона на радиоактивно замърсяване, така наречената облачна следа. Размерът на пистата зависи главно от мощността на ядреното оръжие, както и от скоростта на вятъра и може да бъде няколкостотин километра дълга и няколко десетки километра широка.

Възникващите зони на радиоактивно замърсяване според степента на опасност обикновено се разделят на следните четири зони (фиг. 1):

Фигура 1 - Следа от радиоактивен облак

Лезиите в резултат на вътрешно облъчване се появяват поради навлизането на радиоактивни вещества в тялото през дихателния и стомашно-чревния тракт. В този случай радиоактивното излъчване влиза в пряк контакт с вътрешните органи и може да причини тежка лъчева болест; естеството на заболяването ще зависи от количеството радиоактивни вещества, които са влезли в тялото.

Върху оръжията, военното оборудване и инженерните конструкции радиоактивните вещества не оказват вредно въздействие.

2.4.5 Електромагнитен импулс

Ядрените експлозии в атмосферата и в по-високите слоеве водят до появата на мощни електромагнитни полета. Дължината на вълната на електромагнитните полета може да бъде от 1 до 1000 м. Поради краткотрайното им съществуване е обичайно тези полета да се наричат ​​електромагнитен импулс (EMP). Честотният диапазон на EMR е до 100 MHz, но основно енергията му се разпределя около средната честота (10-15 KHz).

Тъй като амплитудата на EMP намалява бързо с увеличаване на разстоянието, неговият увреждащ ефект е на няколко километра от епицентъра на експлозия с голям калибър.

EMP няма пряк ефект върху човек. Увреждащият ефект се дължи на възникването на напрежения и токове в проводници с различна дължина, разположени във въздуха, оборудването, на земята или върху други обекти. Ефектът на EMP се проявява преди всичко по отношение на електронното оборудване, където под въздействието на EMP се индуцират електрически токове и напрежения, които могат да причинят разрушаване на електрическата изолация, повреда на трансформаторите, изгаряне на искрови междини, повреда към полупроводникови устройства и други елементи на радиотехнически устройства. Комуникационните, сигналните и контролните линии са най-податливи на EMP. Силните електромагнитни полета могат да повредят електрически вериги и да попречат на работата на неекранирано електрическо оборудване.

Експлозия на голяма надморска височина може да попречи на работата на комуникационното оборудване на много големи площи. EMI защитата се постига чрез екраниране на електропроводи и оборудване.

2.5 Видове ядрени експлозии

В зависимост от задачите, решавани от ядрените оръжия, от вида и местоположението на обектите, срещу които се планират ядрени удари, както и от естеството на предстоящите военни действия, ядрените експлозии могат да се извършват във въздуха, близо до повърхността на земята (вода) и подземна (вода). В съответствие с това се разграничават следните видове ядрени експлозии:

Въздушни (високи и ниски);

Височина (в разредените слоеве на атмосферата);

земя (повърхност)

Под земята (под вода)

Въздушна ядрена експлозия е експлозия, произведена на височина 10 km, когато светещата област не докосва земята (вода). Въздушните взривове се класифицират като ниски или високи.

Силно радиоактивно замърсяване на района се образува само в близост до епицентрите на ниски въздушни експлозии. Заразяването на зоната по пътя на облака протича незначително и не засяга значително живите организми. Ударна вълна, светлинно излъчване, проникваща радиация и ЕМИ се проявяват най-пълно във въздушна ядрена експлозия.

Ядрената експлозия на голяма височина е експлозия, направена с цел унищожаване на ракети и самолети в полет на безопасна за наземни обекти височина (над 10 km). Увреждащите фактори на експлозия на голяма надморска височина са: ударна вълна, светлинно излъчване, проникваща радиация и електромагнитен импулс (ЕМИ).

Наземна (повърхностна) ядрена експлозия е експлозия, произведена на повърхността на земята (вода) или на незначителна височина над тази повърхност, при която светещата област докосва повърхността на земята (вода), а прахът (вода ) колона от момента на образуването си е свързана с експлозивния облак (Фигура 2.5.2).

Характерна особеност на наземната (повърхностна) ядрена експлозия е силното радиоактивно замърсяване на терена (водата) както в зоната на експлозията, така и в посоката на движение на експлозивния облак.

Увреждащите фактори на тази експлозия са ударна вълна, светлинно излъчване, проникваща радиация, радиоактивно замърсяване на района и ЕМИ.

Подземна (подводна) ядрена експлозия е експлозия, произведена под земята (под вода) и характеризираща се с отделяне на голямо количество почва (вода), смесено с продуктите на ядрен експлозив (фрагменти на делене на уран-235 или плутоний-239).

Тази смес става радиоактивна и следователно ще представлява опасност за живите организми.

Увреждащият и разрушителен ефект на подземния ядрен взрив се обуславя главно от сеизмични експлозивни вълни (основен увреждащ фактор), образуването на кратер в земята и силното радиоактивно замърсяване на района. Няма излъчване на светлина и проникваща радиация. Характеристика на подводната експлозия е образуването на основна вълна, която се образува при срутване на воден стълб.

3 Устройство и принцип на действие на ядрените оръжия

3.1 Основни елементи на ядрените оръжия

Основните елементи на ядреното оръжие са:

ядрен заряд,

Система за автоматизация.

Корпусът е проектиран да побере ядрен заряд и система за автоматизация, за да придаде на боеприпасите необходимата балистична форма, да ги предпази от механични и в някои случаи от термични въздействия, а също така служи за увеличаване на степента на използване на ядреното гориво.

Системата за автоматизация осигурява експлозия на ядрен заряд в даден момент от време и изключва неговото случайно или преждевременно задействане. Включва:

блок за автоматизация,

Система от сензори за взрив,

система за защита,

аварийна детонационна система,

Източник на мощност.

Блок за автоматизациясе задейства от сигнали от детонационните сензори и е проектиран да генерира електрически импулс с високо напрежение за активиране на ядрен заряд.

Подкопаване на сензори(взривни устройства) са предназначени да подават сигнал за активиране на ядрен заряд. Те могат да бъдат контактни и дистанционни. Контактните сензори се задействат в момента, в който боеприпасите срещнат препятствие, а дистанционните сензори се задействат на определена височина (дълбочина) от повърхността на земята (вода).

Система за защитаизключва възможността за случайна експлозия на ядрен заряд по време на рутинна поддръжка, съхранение на боеприпаси и по време на полета му по траектория.

Аварийна детонационна системаслужи за самоунищожение на боеприпаси без ядрен взрив, ако се отклони от дадена траектория.

Захранванияот цялата електрическа система на боеприпаса са акумулаторни батерии от различни видове, които имат еднократно действие и се привеждат в работно състояние непосредствено преди бойното му използване.

3.2 Структурата на ядрената бомба

Като прототип взех плутониевата бомба "Дебелия човек" (фиг. 2.), хвърлена на 9 август 1945 г. върху японския град Нагасаки.

Снимка 2 - Атомната бомба "Дебелия човек"

Оформлението на тази бомба (типично за еднофазни плутониеви боеприпаси) е приблизително следното:

1. Неутронен инициатор - топка с диаметър около 2 см, изработена от берилий, покрита с тънък слой от итриево-полониева сплав или метален полоний-210 - основният източник на неутрони за рязко намаляване на критичната маса и ускоряване на началото на реакцията. Задейства се в момента на преминаване на бойното ядро ​​в свръхкритично състояние (по време на компресия полоний и берилий се смесват с отделяне на голям брой неутрони). Понастоящем, в допълнение към този тип иницииране, по-широко разпространено е термоядреното иницииране (TI). Термоядрен инициатор (TI). Той се намира в центъра на заряда (подобно на NI), където се намира малко количество термоядрен материал, чийто център се нагрява от сближаваща се ударна вълна и в процеса на термоядрена реакция на фона на температурите, които са възникнали, се произвежда значително количество неутрони, достатъчно за неутронно иницииране на верижна реакция (фиг. 3.).

2. Плутоний. Използва се най-чистият изотоп плутоний-239, въпреки че за повишаване на стабилността на физическите свойства (плътност) и подобряване на свиваемостта на заряда плутоният се легира с малко количество галий.

3. Обвивка (обикновено направена от уран), служеща като неутронен отражател.

4. Алуминиева компресионна обвивка. Осигурява по-голяма равномерност на кримпване от ударната вълна, като в същото време предпазва вътрешните части на заряда от директен контакт с експлозиви и нагорещени продукти от неговото разлагане.

5. Взривно вещество със сложна детонационна система, която осигурява синхронно взривяване на цялото взривно вещество. Синхронността е необходима за създаване на строго сферична компресивна (насочена навътре) ударна вълна. Несферична вълна води до изхвърляне на материала на топката чрез нехомогенност и невъзможност за създаване на критична маса. Създаването на такава система за локализиране на експлозиви и детонация по едно време беше една от най-трудните задачи. Използва се комбинирана схема (система от лещи) от "бързи" и "бавни" експлозиви.

6. Корпусът е изработен от дуралуминиеви щамповани елементи - два сферични капака и колан, свързан с болтове.

Фигура 3. - Принцип на действие на плутониева бомба

3.3 Устройство за термоядрена бомба

Структурата на термоядрена бомба се вижда най-добре на диаграмата Телер-Улам:

Самата идея за водородна бомба е изключително проста. Последователността на процесите, протичащи по време на експлозията на водородна бомба, може да бъде представена, както следва:

Първо, избухва заряд, който инициира термоядрена реакция вътре в черупката - малка атомна бомба, в резултат на което възниква неутронна светкавица и се създава висока температура, необходима за започване на термоядрен синтез. Неутроните бомбардират литиево-деутериевата обвивка, която е контейнер с течен деутерий. Литият под действието на неутрони се разпада на хелий и тритий. Плътността на материала на капсулата се увеличава десетки хиляди пъти. В резултат на силна ударна вълна урановата (плутониева) пръчка, разположена в центъра, също се компресира няколко пъти и преминава в свръхкритично състояние. Бързите неутрони, образувани по време на експлозията на ядрен заряд, забавяйки се в литиевия деутерий до топлинни скорости, водят до верижни реакции на делене на уран (плутоний), който действа като допълнителен предпазител, причинявайки допълнително повишаване на налягането и температурата. Температурата в резултат на термоядрена реакция се повишава до 300 милиона К, включвайки все повече и повече водород в синтеза.

Така атомният предпазител създава необходимите за синтеза материали директно в самата бомба.

Всички реакции, разбира се, са толкова бързи, че се възприемат като мигновени.

3.4 Неутронна бомба

Целта на създаването на неутронни оръжия през 60-70-те години беше да се получи тактическа бойна глава, основният увреждащ фактор, в който ще бъде потокът от бързи неутрони, излъчвани от зоната на експлозията.

Създаването на такива оръжия доведе до ниската ефективност на конвенционалните тактически ядрени заряди срещу бронирани цели като танкове, бронирани превозни средства и др. Благодарение на наличието на бронирано тяло и система за филтриране на въздуха, бронираните превозни средства са в състояние да издържат на всички увреждащи фактори на ядрена експлозия. Неутронният поток лесно преминава дори през дебела стоманена броня. С мощност 1 kt, смъртоносна доза радиация от 8000 rad, която води до незабавна и бърза смърт (минути), ще бъде получена от екипажа на танка на разстояние 700 m. Нивото на опасност за живота се достига при разстояние 1100. Освен това, неутрони се създават в конструктивни материали (например броня на танка), предизвикана от радиоактивност.

Поради много силното поглъщане и разсейване на неутронната радиация в атмосферата е нецелесъобразно да се правят мощни заряди с повишен радиационен добив. Максималният добив на бойните глави е ~ 1 Kt. Въпреки че се казва, че неутронните бомби оставят богатството непокътнато, това не е напълно вярно. В радиуса на неутронно увреждане (около 1 километър), ударната вълна може да унищожи или сериозно да повреди повечето сгради.

От конструктивните характеристики си струва да се отбележи липсата на плутониев запалителен прът. Поради малкото количество термоядрено гориво и ниската температура на началото на реакцията няма нужда от това. Много вероятно е запалването на реакцията да се случи в центъра на капсулата, където се развиват високо налягане и температура в резултат на сближаването на ударната вълна.

Неутронният заряд е структурно конвенционален ядрен заряд с ниска мощност, към който се добавя блок, съдържащ малко количество термоядрено гориво (смес от деутерий и тритий с високо съдържание на последния, като източник на бързи неутрони). При взривяване основният ядрен заряд експлодира, чиято енергия се използва за започване на термоядрена реакция. В този случай неутроните не трябва да се абсорбират от материалите на бомбата и, което е особено важно, е необходимо да се предотврати тяхното улавяне от атомите на делящия се материал.

По-голямата част от енергията на експлозията при използване на неутронни оръжия се освобождава в резултат на реакция на синтез, която започва. Конструкцията на заряда е такава, че до 80% от енергията на експлозията е енергията на потока от бързи неутрони, а само 20% се дължи на останалите увреждащи фактори (ударна вълна, електромагнитен импулс, светлинно излъчване) .

Общото количество делящи се материали за 1-kt неутронна бомба е около 10 кг. Енергиен добив от 750 тона от синтез означава наличието на 10 грама деутерий-тритиева смес.

Заключение

Хирошима и Нагасаки са предупреждение за бъдещето. В съвременната епоха не трябва да има място за инциденти при решаването на въпросите на войната и мира. Термоядрената война, която беше престъпна по отношение на цялото човечество, безсмислена за решаването на противоречиви международни проблеми и политически конфликти, беше само политика на национално самоубийство за онези, които дръзнаха да я отприщят. Какъвто и да е резултатът от него, светът ще се окаже в неизмеримо по-лошо положение от преди, така че съдбата на жертвите може би да завиди на оцелелите.

Според експерти нашата планета е опасно пренаситена с ядрени оръжия. Още в началото на 21-ви век светът е натрупал толкова огромни запаси от ядрени оръжия. Такива арсенали са изпълнени с огромна опасност за цялата планета, а именно планетата, а не за отделните страни. Създаването им поглъща огромни материални ресурси, които биха могли да се използват за борба с болестите, неграмотността, бедността.

Учените смятат, че с няколко мащабни ядрени експлозии, довели до изгаряне на гори, градове, огромни слоеве дим, изгорелите газове ще се издигнат до стратосферата, като по този начин ще блокират пътя на слънчевата радиация. Това явление се нарича "ядрена зима". Зимата ще продължи няколко години, може би дори само няколко месеца, но през това време озоновият слой на Земята ще бъде почти напълно унищожен. Потоци от ултравиолетови лъчи ще се втурнат към Земята. Моделирането на тази ситуация показва, че в резултат на експлозия с мощност 100 Kt температурата ще падне средно на земната повърхност с 10-20 градуса. След ядрена зима по-нататъшното естествено продължаване на живота на Земята ще бъде доста проблематично:

Краят на Студената война облекчи малко международната политическа ситуация. Подписани са редица договори за прекратяване на ядрените опити и ядреното разоръжаване.

За съжаление, сега ситуацията в света се влоши във връзка с войната в Ирак, но докато съществуват ООН (ООН) и организациите за защита на правата на човека, ние имаме надежда за благоразумието и спазването от страна на Съединените щати на всички правни решения.

Днес хората трябва да мислят за бъдещето си, за това в какъв свят ще живеят през следващите десетилетия.

литература

1. Ю.Г. Афанасиев, A.G. Овчаренко и др. Безопасност на живота. - Бийск: Издателство на ASTU, 2003 .-- 169 с.

2. Интернет: http://rhbz.ru/nuclear-weapon.html - сайт, който представя оръжия за масово унищожение

3. Кукин П.П., Лапин В.Л. и други Безопасност на живота: учебник за ВУЗ. - М .: Висше училище, 2002 .-- 319 с.

4. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивни емисии в биосферата. - М .: Енергоатомиздат, 1991 .-- 256 с.

5. Интернет: http://www.nuclear-attack.com – визуални материали от тестови сайтове

6. Ю.В. Боровская, Е.П. Шубин и др.Гражданска защита. - М .: Образование. 1991.223 с.

Ядрено оръжие

Ю.Г.Афанасиев, А.Г.Овчаренко, С.Л.Раско, Л.И.Трутнева

Ядрените оръжия са боеприпаси, чието действие се основава на използването на вътрешноядрена енергия, освободена по време на реакции на ядрено делене или синтез. Центърът на ядрена експлозия е точката, в която възниква избухването или се намира центърът на огненото кълбо, а епицентърът е проекцията на центъра на експлозията върху земната или водната повърхност.

1. Видове ядрени заряди

Атомни заряди

Действието на атомните оръжия се основава на реакцията на делене на тежки ядра (уран-235, плутоний-239 и др.). Верижната реакция на делене не се развива в никакво количество делящо се вещество, а само в определена маса за всяко вещество. Най-малкото количество деляща се материя, в което е възможна саморазвиваща се ядрена верижна реакция, се нарича критична маса. Намаляване на критичната маса ще се наблюдава с увеличаване на плътността на веществото.

Разделящата се материя в атомен заряд е в подкритично състояние. Според принципа на прехвърлянето му в свръхкритично състояние, атомните заряди се делят на оръдни и имплозивни типове.

В зарядите от оръдния тип две или повече части от делящ се материал, масата на всяка от които е по-малка от критичната, бързо се комбинират помежду си, за да образуват свръхкритична маса в резултат на експлозията на обикновен експлозив (изстрелващ един част в друг).

При създаване на заряди по такава схема е трудно да се осигури висока свръхкритичност, в резултат на което нейната ефективност е ниска. Предимството на схемата от типа на оръдието е възможността за създаване на заряди с малък диаметър и висока устойчивост на механични натоварвания, което прави възможно използването им в артилерийски снаряди и мини.

В заряди от имплозивен тип делящата се материя, която при нормална плътност има маса, по-малка от критичната, се прехвърля в свръхкритично състояние чрез увеличаване на плътността си в резултат на компресия с помощта на експлозия на конвенционален експлозив. При такива заряди е възможно да се получи висока свръхкритичност и следователно висок коефициент на ефективност на делящата се материя.

Термоядрени заряди

Действието на термоядрените оръжия се основава на реакцията на сливане на ядра от леки елементи. За възникването на термоядрена верижна реакция е необходима много висока (от порядъка на няколко милиона градуса) температура, която се постига чрез експлозия на обикновен атомен заряд. Като термоядрено гориво обикновено се използва литий-6 деутерид (твърдо вещество, което е съединение на литий-6 и деутерий).

Неутронни заряди

Неутронният заряд е специален вид термоядрен заряд с ниска мощност с повишено неутронно излъчване. Както знаете, когато ядрено оръжие експлодира, ударната вълна носи около 50% от енергията, а проникващата радиация не надвишава 5%. Целта на ядрения заряд от неутронен тип е да преразпредели съотношението на увреждащите фактори в полза на проникващата радиация, или по-скоро неутронния поток.

Според чуждестранната преса американски специалисти са успели да създадат подобни снаряди за бойните глави на тактическите ракети Lance и 155-мм артилерийски системи. Когато избухне неутронен снаряд, ударната вълна и светлинното излъчване причиняват непрекъснато унищожаване в радиус от 200-300 м. А дозата неутронно лъчение, която се появява на разстояние 800 m от точката на експлозия на неутронната бойна глава на ракетата Lees почти веднага лишава човешкото тяло от неговата жизнеспособност.

"Чисто" зареждане.

Чистият заряд е ядрен заряд, при взривяване добивът на дългоживеещи радиоактивни изотопи значително намалява.

Ядрените боеприпаси се използват за оборудване на авиационни бомби, противопехотни мини, торпеда и артилерийски снаряди.

Средствата за доставка на ядрени оръжия могат да бъдат балистични ракети, крилати и зенитни ракети, авиация.

Ядрени боеприпаси

Ядрените оръжия имат огромна сила. Разделянето на уран с маса от порядъка на килограм отделя същото количество енергия като експлозия на тротил с тегло около 20 хиляди тона. Реакциите на синтез са още по-енергийно интензивни. Силата на експлозията на ядрените оръжия обикновено се измерва в единици TNT. Под тротил еквивалент се разбира енергийната характеристика на експлозията на ядрен или термоядрен заряд. С други думи, TNT еквивалентът е масата на TNT, която би осигурила експлозия, еквивалентна по мощност на експлозията на дадено ядрено оръжие. Обикновено се измерва в килотони (kT) или мегатони (MgT).

В зависимост от мощността ядрените боеприпаси се разделят на калибри:

свръхмалки (по-малко от 1 kT);

малък (от 1 до 10 kT);

средно (от 10 до 100 kT);

голям (от 100 kT до 1 MgT);

изключително голям (над 1 MgT).

Боеприпасите за свръхголям, голям и среден калибър са оборудвани с термоядрени заряди; ядрени - ултра малки, малки и средни калибри, неутронни - ултра малки и малки калибри.

Видове ядрени експлозии

В зависимост от задачите, решавани от ядрените оръжия, от вида и местоположението на обектите, върху които се планират ядрени експлозии, както и от естеството на предстоящите военни действия, ядрените експлозии могат да се извършват във въздуха, близо до повърхността на земята (вода) и подземна (вода). В съответствие с това се разграничават следните видове ядрени експлозии: въздушни, височинни (в разредени слоеве на атмосферата), наземни (повърхностни), подземни (подводни).

2. Поразителни фактори на ядрен взрив

Ядрената експлозия е способна моментално да унищожи или обезвреди незащитени хора, открито стоящо оборудване, конструкции и различни материални ресурси. Основните увреждащи фактори на ядрена експлозия (PFNV) са:

ударна вълна;

светлинно излъчване;

проникваща радиация;

радиоактивно замърсяване на района;

електромагнитен импулс (EMP).

При ядрена експлозия в атмосферата разпределението на освободената енергия между PFNV е приблизително както следва: около 50% за ударната вълна, 35% за фракцията на светлинната радиация, 10% за радиоактивно замърсяване и 5% за проникване радиация и ЕМИ.

Ударна вълна

Ударната вълна в повечето случаи е основният увреждащ фактор при ядрена експлозия. По своята същност той е подобен на ударната вълна на съвсем обикновена експлозия, но действа по-дълго време и има много по-голяма разрушителна сила. Ударната вълна на ядрена експлозия може да причини наранявания на хора, да разруши конструкции и да повреди военно оборудване на значително разстояние от центъра на експлозията.

Ударната вълна е област на силно компресиране на въздуха, която се разпространява с висока скорост във всички посоки от центъра на експлозията. Скоростта му на разпространение зависи от налягането на въздуха във фронта на удара; близо до центъра на експлозията, тя е няколко пъти по-висока от скоростта на звука, но с увеличаване на разстоянието от мястото на експлозията рязко спада. През първите 2 s ударната вълна преминава около 1000 m, за 5 s - 2000 m, за 8 s - около 3000 m.

Разрушителното въздействие на ударната вълна върху хората и разрушителното въздействие върху военното оборудване, инженерните конструкции и материалните ресурси се определят преди всичко от свръхналягането и скоростта на движение на въздуха в предната му част. В допълнение, незащитени хора могат да бъдат ударени от фрагменти от стъкло и отломки от разрушаващи се сгради, летящи с голяма скорост, падащи дървета, както и разпръснати части от военно оборудване, буци пръст, камъни и други предмети, пуснати в движение от високоскоростната налягане на ударна вълна. Най-големи косвени наранявания ще се наблюдават в населените места и в гората; в тези случаи загубите на населението могат да бъдат по-големи, отколкото от прякото действие на ударната вълна. Нараняванията от ударна вълна се класифицират като леки, умерени, тежки и изключително тежки.

Леките лезии възникват при свръхналягане от 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf / cm2) и се характеризират с временно увреждане на органите на слуха, обща лека контузия, натъртвания и изкълчвания на крайниците. Средни лезии се появяват при свръхналягане от 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf / cm2). В този случай могат да възникнат изкълчвания на крайниците, контузия на мозъка, увреждане на органите на слуха, кървене от носа и ушите. Възможни са тежки наранявания при свръхналягане на ударна вълна от 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf / cm2) и се характеризират със силна контузия на целия организъм; в този случай могат да се наблюдават увреждане на мозъка и коремните органи, силно кървене от носа и ушите, тежки фрактури и изкълчвания на крайниците. Тежките наранявания могат да бъдат фатални, ако свръхналягането надвиши 100 kPa (1,0 kgf / cm2).

Степента на щетите, причинени от ударна вълна, зависи преди всичко от мощността и вида на ядрената експлозия. При въздушна експлозия с мощност 20 kT са възможни леки наранявания на хора на разстояния до 2,5 km, средни - до 2 km, тежки - до 1,5 km, изключително тежки - до 1,0 km от епицентъра на експлозията. С увеличаване на калибъра на ядреното оръжие радиусът на увреждане от ударна вълна нараства пропорционално на кубичния корен от мощността на експлозията.

Осигурена е гарантирана защита на хората от ударната вълна, когато са приютени в навеси. При липса на заслони се използват естествени заслони и терен.

При подземна експлозия се получава ударна вълна в земята, а при подводна експлозия във водата. Ударната вълна, разпространяваща се в земята, причинява увреждане на подземни конструкции, канализация, водоснабдяване; когато се разпространи във вода, се наблюдава увреждане на подводната част на корабите, дори на значително разстояние от мястото на експлозията.

По отношение на гражданските и промишлените сгради степените на разрушение се характеризират със слабо, средно, силно и пълно разрушение.

Слабото разрушаване е придружено от разрушаване на пълнежи за прозорци и врати и леки прегради, покривът е частично разрушен, възможни са пукнатини в стените на горните етажи. Сутерените и долните етажи са напълно запазени.

Средното разрушаване се проявява в разрушаване на покриви, вътрешни прегради, прозорци, срутване на тавански подове, пукнатини в стените. Възстановяване на сгради е възможно при основен ремонт.

Силното разрушаване се характеризира с разрушаване на носещите конструкции и подовете на горните етажи, появата на пукнатини в стените. Използването на сградата става невъзможно. Обновяването и реставрацията на сгради става непрактично.

При пълно разрушаване всички основни елементи на сградата се срутват, включително носещите конструкции. Невъзможно е да се използват такива сгради и за да не представляват опасност, те са напълно срутени.

Светлинно излъчване

Светлинната радиация от ядрена експлозия е поток от лъчиста енергия, която включва ултравиолетова, видима и инфрачервена радиация. Източникът на светлинно излъчване е светеща зона, състояща се от горещи експлозивни продукти и горещ въздух. Яркостта на светлинното излъчване през първата секунда е няколко пъти по-висока от яркостта на Слънцето. Максималната температура на светещата област е в диапазона 8000-10000 ° C.

Увреждащият ефект на светлинното лъчение се характеризира със светлинен импулс. Светлинният импулс е съотношението на количеството светлинна енергия към площта на осветената повърхност, разположена перпендикулярно на разпространението на светлинните лъчи. Единицата за светлинен импулс е джаул на квадратен метър (J / m2) или калория на квадратен сантиметър (cal / cm2).

Погълнатата енергия на светлинното лъчение се превръща в топлинна енергия, което води до нагряване на повърхностния слой на материала. Нагряването може да бъде толкова интензивно, че може да овъгли или запали горимия материал и да напука или разтопи незапалимия, което може да доведе до огромни пожари. В този случай ефектът на светлинното излъчване от ядрена експлозия е еквивалентен на масовата употреба на запалително оръжие.

Човешката кожа поглъща и енергията на светлинното излъчване, поради което може да се нагрее до високи температури и да получи изгаряния. На първо място, изгаряния се появяват на открити части на тялото, изправени пред експлозията. Ако погледнете в посоката на експлозията с незащитени очи, е възможно да повредите очите, което да доведе до пълна загуба на зрението.

Изгарянията, причинени от светлинно излъчване, не се различават от изгарянията, причинени от огън или вряща вода. Те са толкова по-силни, колкото по-късо е разстоянието до експлозията и толкова по-голяма е мощността на боеприпаса. При въздушна експлозия вредното въздействие на светлинното лъчение е по-голямо, отколкото при земна експлозия със същата мощност. В зависимост от възприеманата стойност на светлинния импулс изгарянията се разделят на три степени.

Изгарянията от първа степен възникват със светлинен импулс от 2-4 cal / cm2 и се проявяват в повърхностни кожни лезии: зачервяване, подуване, болезненост. При изгаряния от втора степен, със светлинен импулс от 4-10 cal / cm2, върху кожата се появяват мехурчета. При изгаряния от трета степен със светлинен импулс от 10-15 cal / cm2 се наблюдава смърт на кожата и язви.

При въздушна експлозия на боеприпас с мощност 20 kT и прозрачност на атмосферата около 25 km ще се наблюдават изгаряния от първа степен в радиус от 4,2 km от центъра на взрива; с експлозия на заряд с капацитет 1 MgT, това разстояние ще се увеличи до 22,4 km. Изгаряния от втора степен се появяват на разстояния от 2,9 и 14,4 km, а изгаряния от трета степен - на разстояния съответно от 2,4 и 12,8 km за боеприпаси с капацитет 20 kT и 1 MGT.

Различни предмети, които създават сянка, могат да служат като защита от светлинно излъчване, но най-добри резултати се получават при използването на укрития и укрития.

Проникваща радиация

Проникващата радиация е поток от гама кванти и неутрони, излъчени от ядрена експлозия. Гама квантите и неутроните се разпространяват във всички посоки от центъра на експлозията.

С увеличаване на разстоянието от експлозията количеството гама кванти и неутрони, преминаващи през единична повърхност, намалява. При подземни и подводни ядрени експлозии ефектът на проникващата радиация се простира на разстояния, които са много по-малки, отколкото при земните и въздушните експлозии, което се обяснява с поглъщането на потока от неутрони и гама кванти от земята и водата.

Зоните на поражение от проникваща радиация при експлозии на ядрени оръжия със средна и голяма мощност са малко по-малки от зоните на увреждане от ударна вълна и светлинно излъчване.

За боеприпаси с малък тротилов еквивалент (1000 тона или по-малко), напротив, зоните на увреждащо въздействие на проникващата радиация надвишават зоните на унищожаване от ударна вълна и светлинно излъчване.

Увреждащият ефект на проникващата радиация се определя от способността на гама квантите и неутроните да йонизират атомите на средата, в която се разпространяват. Преминавайки през жива тъкан, гама квантите и неутроните йонизират атомите и молекулите, които изграждат клетките, което води до нарушаване на жизнените функции на отделните органи и системи. Под въздействието на йонизацията в организма протичат биологични процеси на клетъчна смърт и разлагане. В резултат на това засегнатите хора развиват специфично състояние, наречено лъчева болест.

За да се оцени йонизацията на атомите на средата и, следователно, вредния ефект на проникващата радиация върху жив организъм, беше въведено понятието радиационна доза (или радиационна доза), чиято единица за измерване е рентгенови лъчи (R ). Дозата на радиация 1P съответства на образуването на приблизително 2 милиарда йонни двойки в един кубичен сантиметър въздух.

В зависимост от дозата на радиация се разграничават четири степени на лъчева болест. Първият (лек) възниква, когато човек получи доза от 100 до 200 R. Характеризира се с обща слабост, леко гадене, краткотрайно замайване, повишено изпотяване; персоналът, получаващ такава доза, обикновено не се проваля. Втората (средна) степен на лъчева болест се развива при получаване на доза от 200-300 R; в този случай признаците на увреждане - главоболие, треска, стомашно-чревно разстройство - се появяват по-рязко и бързо, персоналът в повечето случаи се проваля. Третата (тежка) степен на лъчева болест настъпва при доза над 300-500 R; характеризира се със силно главоболие, гадене, силна обща слабост, виене на свят и други неразположения; тежката форма често е фатална. Радиационна доза над 500 R причинява лъчева болест от четвърта степен и обикновено се счита за смъртоносна за хората.

Различни материали, които намаляват потока от гама и неутронно лъчение, служат като защита срещу проникваща радиация. Степента на затихване на проникващата радиация зависи от свойствата на материалите и дебелината на защитния слой. Затихването на интензитета на гама и неутронното лъчение се характеризира с полузатихващ слой, който зависи от плътността на материалите.

Полуотслабващият слой е слой от материя, при преминаването на който интензитетът на гама лъчите или неутроните се намалява наполовина.

Радиоактивно замърсяване

Радиоактивно замърсяване на хора, военна техника, терен и различни обекти при ядрена експлозия се причинява от фрагменти от деленето на зарядното вещество (Pu-239, U-235, U-238) и нереагиралата част от заряда, изпадаща от експлозивния облак, както и предизвиканата радиоактивност. С течение на времето активността на фрагментите на делене намалява бързо, особено в първите часове след експлозията. Така, например, общата активност на фрагментите на делене при експлозия на ядрено оръжие с капацитет 20 kT за един ден ще бъде няколко хиляди пъти по-малка, отколкото за една минута след експлозията.

Когато ядрено оръжие експлодира, част от зарядното вещество не се подлага на делене, а изпада в обичайната си форма; разпадането му е придружено от образуване на алфа частици. Индуцираната радиоактивност се причинява от радиоактивни изотопи (радионуклиди), образувани в почвата в резултат на нейното облъчване с неутрони, излъчени в момента на експлозия от ядра на атоми на химически елементи, които изграждат почвата. Получените изотопи, като правило, са бета-активни, разпадането на много от тях е придружено от гама-лъчение. Времето на полуразпад на повечето от генерираните радиоактивни изотопи е сравнително кратък, от една минута до час. В тази връзка предизвиканата активност може да бъде опасна само в първите часове след експлозията и само в района близо до епицентъра.

Повечето от дългоживеещите изотопи са концентрирани в радиоактивен облак, който се образува след експлозията. Височината на издигане на облака за боеприпаси 10 kT е 6 km, за боеприпаси 10 MGT е 25 km. С напредването на облака от него изпадат първо най-големите частици, а след това все по-малки и по-малки, образувайки по пътя на движение зона на радиоактивно замърсяване, така наречената облачна следа. Размерът на пистата зависи главно от мощността на ядреното оръжие, както и от скоростта на вятъра и може да бъде няколкостотин километра дълга и няколко десетки километра широка.

Степента на радиоактивно замърсяване на района се характеризира с нивото на радиация за определено време след експлозията. Нивото на радиация се нарича мощност на дозата на експозиция (R / h) на височина 0,7-1 m над замърсената повърхност.

Възникващите зони на радиоактивно замърсяване, според степента на опасност, обикновено се разделят на следните четири зони.

Зона D - изключително опасна инфекция. Площта му е 2-3% от площта на следата на експлозивния облак. Нивото на радиация е 800 R/h.

Зона В - опасна инфекция. Той заема около 8-10% от площта на следата на експлозивния облак; ниво на радиация 240 R/h.

Зона B - тежко замърсяване, което представлява приблизително 10% от площта на радиоактивната следа, нивото на радиация е 80 R / h.

Зона А - умерено замърсяване с площ от 70-80% от площта на цялата следа от експлозия. Нивото на радиация на външната граница на зоната 1 час след експлозията е 8 R/h.

Лезиите в резултат на вътрешно облъчване се появяват поради навлизането на радиоактивни вещества в тялото през дихателния и стомашно-чревния тракт. В този случай радиоактивното излъчване влиза в пряк контакт с вътрешните органи и може да причини тежка лъчева болест; естеството на заболяването ще зависи от количеството радиоактивни вещества, които са влезли в тялото.

Върху оръжията, военното оборудване и инженерните конструкции радиоактивните вещества не оказват вредно въздействие.

Електромагнитен импулс

Ядрените експлозии в атмосферата и в по-високите слоеве водят до появата на мощни електромагнитни полета. Поради краткотрайното си съществуване тези полета обикновено се наричат ​​електромагнитен импулс (EMP).

Увреждащият ефект на ЕМИ се дължи на възникването на напрежения и токове в проводници с различна дължина, разположени във въздуха, оборудването, на земята или върху други обекти. Ефектът на EMP се проявява преди всичко по отношение на електронното оборудване, където под въздействието на EMP се индуцират електрически токове и напрежения, които могат да причинят разрушаване на електрическата изолация, повреда на трансформаторите, изгаряне на искрови междини, повреда към полупроводникови устройства и други елементи на радиотехнически устройства. Комуникационните, сигналните и контролните линии са най-податливи на EMP. Силните електромагнитни полета могат да повредят електрически вериги и да попречат на работата на неекранирано електрическо оборудване.

Експлозия на голяма надморска височина може да попречи на работата на комуникационното оборудване на много големи площи. EMI защитата се постига чрез екраниране на електропроводи и оборудване.

3 Фокусът на ядреното унищожение

Фокусът на ядреното унищожение е територията, на която под въздействието на увреждащите фактори на ядрена експлозия настъпва разрушаване на сгради и конструкции, пожари, радиоактивно замърсяване на района и увреждане на населението. Едновременното въздействие на ударна вълна, светлинно излъчване и проникваща радиация до голяма степен определя комбинирания характер на разрушителния ефект от експлозия на ядрено оръжие върху хора, военно оборудване и конструкции. При комбинирано нараняване на хора, наранявания и контузии от излагане на ударна вълна могат да се комбинират с изгаряния от светлинно лъчение с едновременен пожар от светлинно излъчване. Освен това радиоелектронното оборудване и устройства могат да загубят своята функционалност в резултат на излагане на електромагнитен импулс (EMP).

Колкото по-мощна е ядрената експлозия, толкова по-голям е фокусът. Естеството на разрушаването в огнището също зависи от здравината на конструкциите на сградите и конструкциите, техния брой етажи и плътността на застрояване.

За външната граница на огнището на ядреното унищожение се взема условна линия на земята, начертана на такова разстояние от епицентъра на експлозията, където големината на свръхналягането на ударната вълна е 10 kPa.