armes nucléaires, armes nucléaires russes
Arme nucléaire(ou arme atomique) - un ensemble de munitions nucléaires, les moyens de leur livraison à la cible et les moyens de contrôle. Se réfère aux armes destruction massive ainsi que biologique et armes chimiques... La munition nucléaire est une arme explosive basée sur l'utilisation de l'énergie nucléaire libérée à la suite d'une chaîne de type avalanche réaction nucléaire fission de noyaux lourds et/ou fusion thermonucléaire de noyaux légers.

• 1 Principe de fonctionnement
• 2 Types d'explosions nucléaires
• 3 Facteurs dommageables
• 4 Classification des armes nucléaires
• 5 Variantes de détonation d'armes nucléaires
  • 5.1 Schéma du canon
  • 5.2 Circuit implosif
  • 5.3 Conception "Cygne"
  • 5.4 Thermo armes nucléaires
• 6 Véhicules de livraison d'armes nucléaires
• 7 Histoire armes nucléaires
  • 7.1 Le chemin vers la création de la bombe atomique
  • 7.2 Amélioration d'après-guerre des armes nucléaires
• 8 Club nucléaire
• 9 Stocks d'armes nucléaires dans le monde
• 10 Désarmement nucléaire
  • 10.1 Principe de non-prolifération
  • 10.2 Traité d'interdiction des essais nucléaires
  • 10.3 Traités russo-américains
• 11 Voir aussi
• 12 notes
• 13 Littérature
• 14 Références

Principe de fonctionnement

Les armes nucléaires sont basées sur la réaction en chaîne de fission incontrôlée des noyaux lourds et des réactions de fusion thermonucléaire.

Pour effectuer une réaction de fission en chaîne, on utilise soit de l'uranium-235, soit du plutonium-239, ou, dans certains cas, de l'uranium-233. L'uranium se présente naturellement sous la forme de deux isotopes principaux - l'uranium 235 (0,72 % de l'uranium naturel) et l'uranium 238 - tout le reste (99,2745 %). Une impureté de l'uranium-234 (0,0055%), formée par la désintégration de l'uranium-238, est également couramment trouvée. Cependant, seul l'uranium 235 peut être utilisé comme matière fissile. uranium-238, le développement indépendant d'une réaction nucléaire en chaîne est impossible (par conséquent, il est courant dans la nature). Pour assurer les « performances » d'une bombe nucléaire, la teneur en uranium-235 doit être d'au moins 80 %. Par conséquent, dans la production de combustible nucléaire pour augmenter la part d'uranium 235, un processus complexe et extrêmement coûteux d'enrichissement de l'uranium est utilisé. Aux États-Unis, le degré d'enrichissement de l'uranium militaire (la fraction de l'isotope 235) dépasse 93 % et atteint parfois 97,5 %.

Une alternative au procédé d'enrichissement d'uranium est la création d'une "bombe au plutonium" basée sur l'isotope plutonium-239, qui, pour augmenter la stabilité propriétés physiques et pour améliorer la compressibilité de la charge, celle-ci est généralement dopée avec une faible quantité de gallium. Le plutonium est produit dans les réacteurs nucléaires lors de l'irradiation prolongée de l'uranium-238 avec des neutrons. De même, l'uranium-233 est obtenu en irradiant du thorium avec des neutrons. Les munitions nucléaires américaines sont chargées d'alliage 25, ou Oraloy, dont le nom vient d'Oak Ridge (usine d'enrichissement d'uranium) et d'alliage (alliage). la composition de cet alliage comprend 25 % d'uranium-235 et 75 % de plutonium-239.

Types d'explosions nucléaires

Les explosions nucléaires peuvent être des types suivants :

• explosions à haute altitude et aériennes (dans l'air et dans l'espace)
• explosion au sol (près du sol)
• explosion souterraine (sous la surface de la terre)
• surface (près de la surface de l'eau)
• sous l'eau (sous l'eau)

Facteurs marquants

Armes de destruction massive
Taper
Nucléaire Biologique Chimique
Radiologique hypothétique Climatique Géophysique
Par pays
Australie Albanie Algérie Argentine Bulgarie Brésil Grande-Bretagne Allemagne Égypte Israël Inde Irak Iran Canada Kazakhstan Chine RPDC Mexique Myanmar Pays-Bas Norvège Pakistan Russie Roumanie Arabie Saoudite Syrie URSS USA Taïwan France Suède Afrique du Sud Japon
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Article principal : Les facteurs dommageables d'une explosion nucléaire

Lorsqu'une arme nucléaire explose, explosion nucléaire, dont les facteurs marquants sont :

• onde de choc
• émission lumineuse
• rayonnement pénétrant
• contamination radioactive
• impulsion électromagnétique (EMP)

Les personnes qui ont été directement exposées aux facteurs dommageables d'une explosion nucléaire, en plus des dommages physiques, subissent un effet psychologique puissant de l'apparition terrifiante de l'image de l'explosion et de la destruction. Pulsation éléctromagnétique n'a pas d'effet direct sur les organismes vivants, mais peut perturber le fonctionnement des équipements électroniques.

Classification des armes nucléaires

Toutes les armes nucléaires peuvent être divisées en deux catégories principales :

• "Atomique" - engins explosifs monophasés ou à un étage, dans lesquels la principale production d'énergie provient de la réaction de fission nucléaire de noyaux lourds (uranium-235 ou plutonium) avec formation d'éléments plus légers.

• Les armes thermonucléaires (également "à hydrogène") sont des dispositifs explosifs à deux phases ou à deux étages dans lesquels deux processus physiques localisés dans différentes régions de l'espace se développent séquentiellement : au premier étage, la principale source d'énergie est la réaction de fission des noyaux lourds, et au second, les réactions de fission et de fusion thermonucléaire sont utilisées dans des proportions diverses, selon le type et le réglage de la munition.

La réaction de fusion, en règle générale, se développe à l'intérieur de l'assemblage fissile et constitue une puissante source de neutrons supplémentaires. Seuls les premiers engins nucléaires des années 40 du XXe siècle, quelques bombes à assemblage de canons dans les années 50, quelques obus d'artillerie nucléaire, ainsi que des produits d'États sous-développés sur le plan de la technologie nucléaire (Afrique du Sud, Pakistan, Corée du Nord) n'utilisent pas d'armes thermonucléaires. fusion comme amplificateur de puissance explosion nucléaire. Contrairement au stéréotype persistant, dans les munitions thermonucléaires (c'est-à-dire à deux phases), la majeure partie de l'énergie (jusqu'à 85 %) est libérée en raison de la fission des noyaux uranium-235 / plutonium-239 et / ou uranium-238. Le deuxième étage d'un tel dispositif peut être équipé d'un sabotage en uranium-238, qui est efficacement fissuré à partir des neutrons rapides de la réaction de fusion. Cela permet d'obtenir une augmentation considérable de la puissance de l'explosion et une augmentation monstrueuse de la quantité de retombées radioactives. Avec la main légère de R. Young, l'auteur du célèbre livre "Brighter than a Thousand Suns", écrit en 1958 dans la foulée du Manhattan Project, ce genre de munition "sale" est communément appelée FFF (fusion-fission -fusion) ou triphasé. Cependant, ce terme n'est pas tout à fait correct. Presque tous les "FFF" se réfèrent à deux phases et ne diffèrent que par le matériau d'inviolabilité qui, dans une munition "propre", peut être constitué de plomb, de tungstène, etc. explosif(noyau de plutonium - couche de deutérure de lithium-6 - couche d'uranium 238). Aux États-Unis, un tel appareil s'appelle le réveil. Le schéma d'alternance séquentielle des réactions de fission et de fusion est mis en œuvre dans des munitions diphasiques, dans lesquelles on peut compter jusqu'à 6 couches à une puissance très "modérée". Un exemple est l'ogive W88 relativement moderne, dans laquelle la première section (primaire) contient deux couches, la deuxième section (secondaire) a trois couches, et une autre couche est l'enveloppe d'uranium-238 commune aux deux sections (voir figure).

• Parfois, une catégorie distincte est attribuée aux armes à neutrons - une munition biphasée de faible puissance (de 1 kt à 25 kt), dans laquelle 50 à 75 % de l'énergie est obtenue par fusion thermonucléaire. Étant donné que les neutrons rapides sont le principal vecteur d'énergie dans la fusion, le rendement neutronique peut être plusieurs fois supérieur à celui de l'explosion d'engins explosifs nucléaires monophasés de puissance comparable lors de l'explosion d'une telle munition. De ce fait, un poids nettement plus important des facteurs dommageables du rayonnement neutronique et de la radioactivité induite (jusqu'à 30% du rendement énergétique total) est atteint, ce qui peut être important du point de vue de la tâche de réduction des retombées radioactives et de réduction destruction au sol avec une grande efficacité d'utilisation contre les chars et la main d'oeuvre. Il convient de noter que la nature mythique de l'idée que les armes à neutrons ne frappent que les gens et laissent les bâtiments intacts. En termes d'effet destructeur, l'explosion d'une munition à neutrons est des centaines de fois supérieure à n'importe quelle munition non nucléaire.

Puissance de charge nucléaire mesurée en équivalent TNT - la quantité de TNT qui doit être détonée pour obtenir la même énergie. Elle est généralement exprimée en kilotonnes (kt) et en mégatonnes (Mt). L'équivalent TNT est conditionnel : d'abord, la répartition de l'énergie d'une explosion nucléaire sur plusieurs facteurs dommageables dépend de manière significative du type de munition et, dans tous les cas, est très différent d'une explosion chimique. Deuxièmement, il est tout simplement impossible d'obtenir une combustion complète de la quantité correspondante d'explosif chimique.

Il est d'usage de diviser les armes nucléaires par puissance en cinq groupes :

• ultra-petit (moins de 1 kt) ;
• petit (1 - 10 kt) ;
• moyen (10 - 100 kt) ;
• grand (forte puissance) (100 kt - 1 Mt);
• extra-large (extra-haute puissance) (plus de 1 Mt).

Options de détonation pour les armes nucléaires

Il existe deux schémas principaux pour faire exploser une charge fissile : le canon, autrement appelé balistique, et l'implosif.

Schéma de canon

Le bloc supérieur montre comment cela fonctionne schéma de canon... Les deuxième et troisième montrent la possibilité d'un développement prématuré d'une réaction en chaîne jusqu'à ce que les blocs soient complètement connectés.

Le « schéma du canon » a été utilisé dans certaines des armes nucléaires de première génération. L'essence du schéma du canon consiste à tirer une charge de poudre à canon d'un bloc de matière fissile de masse sous-critique ("balle") dans un autre - immobile ("cible"). Les blocs sont conçus de telle sorte que lorsqu'ils sont connectés, leur masse totale devienne supercritique.

Cette méthode de détonation n'est possible que dans les munitions à l'uranium, car le plutonium a un fond de neutrons supérieur de deux ordres de grandeur, ce qui augmente fortement la probabilité de développement prématuré d'une réaction en chaîne avant la connexion des blocs. Cela conduit à une production d'énergie incomplète (ce qu'on appelle le pétillement). Pour mettre en œuvre le schéma du canon dans les munitions au plutonium, une augmentation de la vitesse de connexion des pièces de charge à un niveau techniquement impossible est nécessaire. De plus, l'uranium résiste mieux aux surcharges mécaniques que le plutonium.

Schéma de la structure interne de la munition L-11 "Little Boy"

Un exemple classique d'un tel projet est la bombe "Little Boy" larguée sur Hiroshima le 6 août 1945. L'uranium pour sa production a été extrait au Congo belge (aujourd'hui République démocratique Congo), Canada (Grand lac de l'Ours) et États-Unis (Colorado). la bombe "Little Boy" utilisait à cet effet un canon raccourci à 1,8 m canon de marine calibre 16,4 cm, tandis que la "cible" à l'uranium était un cylindre d'un diamètre de 100 mm et d'une masse de 25,6 kg, sur lequel, lors du tir, une "balle" cylindrique pesant 38,5 kg avec un canal interne correspondant était poussée. Une telle conception « intuitivement incompréhensible » a été choisie pour réduire le fond de neutrons de la cible : elle n'était pas située à proximité, mais à une distance de 59 mm du réflecteur à neutrons (« tamper »). En conséquence, le risque d'un démarrage prématuré d'une réaction en chaîne de fission avec libération d'énergie incomplète a été réduit à plusieurs pour cent.

Plus tard, sur la base de ce schéma, les Américains ont fabriqué 240 obus d'artillerie en trois séries de production. Ces obus ont été tirés à partir d'un canon conventionnel. À la fin des années 60, toutes ces charges ont été détruites, en raison de la forte probabilité d'auto-détonation nucléaire.

Schéma implosif

Ce schéma de détonation implique l'obtention d'un état supercritique en comprimant la matière fissile avec une onde de choc focalisée créée par l'explosion d'un explosif chimique. Pour focaliser l'onde de choc, des lentilles dites explosives sont utilisées et la détonation est effectuée simultanément en de nombreux points avec une précision de précision. La création d'un tel système de localisation d'explosifs et de détonation était à une époque l'une des tâches les plus difficiles. La formation d'une onde de choc convergente a été assurée par l'utilisation de lentilles explosives constituées d'explosifs "rapides" et "lents" - TATB (Triaminotrinitrobenzene) et Baratol (un mélange de trinitrotoluène avec du nitrate de baryum), et de quelques additifs) (voir animation) .

Principe de fonctionnement circuit implosif détonation - des charges explosives conventionnelles explosent le long du périmètre de la substance fissile, ce qui crée une onde de choc, "comprimant" la substance au centre et déclenchant une réaction en chaîne.

Selon ce schéma, la première charge nucléaire (l'engin nucléaire "Gadget" (gadget anglais), a explosé sur la tour à des fins de test lors de tests portant le nom expressif "Trinity") le 16 juillet 1945 sur un site d'essai à proximité de la ville d'Alamogordo dans l'État du Nouveau-Mexique) et la deuxième des bombes atomiques utilisées à des fins militaires - "Fat Man", larguée sur Nagasaki le 9 août 1945. En fait, le Gadget était un prototype simplifié de la bombe Fat Man. cette première bombe atomique utilisait le soi-disant oursin comme initiateur de neutrons. (Pour les détails techniques, voir l'article "Fat Man.") Par la suite, ce schéma s'est avéré inefficace et le type d'initiation de neutrons incontrôlé n'a pratiquement pas été utilisé à l'avenir.

Dans les charges nucléaires basées sur une réaction de fission, une petite quantité de combustible thermonucléaire (deutérium et tritium) est généralement placée au centre d'un assemblage creux, qui est chauffé et comprimé pendant la fission de l'assemblage à un état tel qu'une fusion thermonucléaire la réaction y commence. Ce mélange gazeux doit être continuellement renouvelé afin de compenser la désintégration spontanée continue des noyaux de tritium. Les neutrons supplémentaires libérés dans ce cas initient de nouvelles réactions en chaîne dans l'assemblage et compensent la perte de neutrons quittant le cœur, ce qui conduit à une augmentation multiple du rendement énergétique de l'explosion en plus. utilisation efficace matière fissile. En faisant varier la teneur du mélange gazeux dans la charge, on obtient des munitions avec une puissance d'explosion réglable sur une large plage.

Conception de cygne

Formulaire d'assemblage Play Media YO

Il convient de noter que le schéma décrit de l'implosion sphérique est archaïque et n'a pratiquement pas été utilisé depuis le milieu des années 1950. Le principe de fonctionnement de la construction de type "Cygne" repose sur l'utilisation d'un assemblage fissile de forme particulière, qui, dans le processus d'implosion initié en un point par un fusible, se comprime dans le sens longitudinal et se transforme en un sphère supercritique. L'obus lui-même se compose de plusieurs couches d'explosifs avec des taux de détonation différents, qui sont fabriqués à partir d'un alliage de RDX et de plastique dans la proportion requise et d'une charge - du polystyrène expansé, de sorte qu'un espace rempli de polystyrène expansé reste entre lui et l'assemblage nucléaire à l'intérieur. Cet espace introduit le retard nécessaire du fait que la vitesse de détonation de l'explosif dépasse la vitesse de l'onde de choc dans le polystyrène expansé. La forme de la charge dépend fortement des vitesses de détonation des couches de coque et de la vitesse de propagation de l'onde de choc dans le polystyrène, qui est hypersonique dans ces conditions. L'onde de choc de la couche externe de l'explosif atteint la couche sphérique interne à la fois sur toute la surface. Un sabotage beaucoup plus léger n'est pas fait d'uranium-238, mais de béryllium, qui réfléchit bien les neutrons. On peut supposer que nom inhabituel Cette conception - "Swan" (premier essai - Inca en 1956) a été inspirée par la forme du col de cygne. Ainsi, il s'est avéré possible d'abandonner l'implosion sphérique et, ainsi, de résoudre le problème extrêmement difficile de la synchronisation submicroseconde des fusibles sur un assemblage sphérique et ainsi de simplifier et de réduire le diamètre d'une arme nucléaire implosive de 2 m pour le Tolstyak bombe à 30 cm ou moins. En cas de déclenchement accidentel du détonateur, il existe plusieurs mesures préventives pour empêcher une compression uniforme de l'assemblage et sa destruction sans explosion nucléaire.

Munitions thermonucléaires

Article principal : Arme thermonucléaire

La puissance d'une charge nucléaire, fonctionnant exclusivement sur le principe de la fission des éléments lourds, est limitée à des dizaines de kilotonnes. Le rendement d'une munition monophasée, renforcée de combustible thermonucléaire à l'intérieur d'un assemblage fissile (Arme à fission boostée), peut atteindre des centaines de kilotonnes. Il est pratiquement impossible de créer un dispositif monophasé de la classe des mégatonnes, une augmentation de la masse de matière fissile ne résout pas le problème. Le fait est que l'énergie libérée à la suite de la réaction en chaîne gonfle l'assemblage à une vitesse d'environ 1000 km/s, il devient donc rapidement sous-critique et la majeure partie de la matière fissile n'a pas le temps de réagir. Par exemple, dans la bombe "Fat Man" larguée sur la ville de Nagasaki, pas plus de 20 % des 6,2 kg de charge de plutonium ont réussi à réagir, et dans la bombe "Malysh" qui a détruit Hiroshima avec un assemblage de canon, seulement 1,4 % de 64 kg enrichi à environ 80 % d'uranium désintégré. La munition monophasée (britannique) la plus puissante de l'histoire, détonée lors des essais de l'Orange Herald en 1957, a atteint un rendement de 720 kt.

Les munitions biphasées peuvent augmenter la puissance des explosions nucléaires jusqu'à des dizaines de mégatonnes. Cependant, les missiles MIRV, de haute précision moyens modernes la livraison et la reconnaissance par satellite ont rendu les appareils de qualité mégatonne pratiquement inutiles. De plus, les porteurs de munitions super puissantes sont plus vulnérables aux systèmes de défense antimissile et de défense aérienne.

Dans un appareil à deux phases, la première étape du processus physique ( primaire) est utilisé pour démarrer la deuxième étape ( secondaire), au cours de laquelle la plus grande partie de l'énergie est libérée. Un tel schéma est généralement appelé construction Teller-Ulam.

L'énergie de la détonation de la charge primaire est transmise à travers chaîne spéciale("Interstage") dans le processus de diffusion de rayonnement de quanta de rayons X et fournit la détonation de la charge secondaire par implosion de rayonnement de l'élément d'allumage plutonium ou uranium. Ce dernier sert également de source d'énergie supplémentaire avec un réflecteur de neutrons fait d'uranium-235 ou d'uranium-238, et ensemble ils peuvent fournir jusqu'à 85% du rendement énergétique total d'une explosion nucléaire. Dans ce cas, la fusion thermonucléaire sert dans une plus large mesure de source de neutrons pour la fission des noyaux lourds, et sous l'influence des neutrons de la fission dans les noyaux de Li, du tritium se forme dans la composition du deutérure de lithium, qui entre immédiatement dans un thermonucléaire. réaction de fusion avec le deutérium.

Dans le premier dispositif expérimental à deux phases d'Ivy Mike (10,5 Mt dans le test de 1952), du deutérium et du tritium liquéfiés ont été utilisés à la place du deutérure de lithium, mais par la suite, le tritium pur extrêmement coûteux n'a pas été utilisé directement dans la deuxième étape de la réaction thermonucléaire. Il est intéressant de noter que seule la fusion thermonucléaire a fourni 97% du rendement énergétique principal du Tsar soviétique expérimental Bomba (alias Kuz'kina Mother), qui a explosé en 1961 avec une production d'énergie absolument record d'environ 58 Mt. La munition diphasée la plus efficace en termes de puissance / poids était la "monstre" américaine Mark 41 d'une capacité de 25 Mt, qui a été produite en série pour être déployée sur des bombardiers B-47, B-52 et en monobloc pour Titan. -2 ICBM. Le réflecteur à neutrons de la bombe était fabriqué à partir d'uranium-238, il n'a donc jamais été entièrement testé pour éviter une contamination massive par les radiations. Lors de son remplacement par une alimentation au plomb cet appareil est tombé à 3 Mt.

Conception Teller-Ulam pour les munitions à deux phases ("bombe thermonucléaire").

Disposition proposée de l'ogive biphasée W88 déployée sur le Trident SLBM dans les années 90. Construction Teller-Ulam. Puissance d'explosion 475 Kt.

Véhicules de livraison d'armes nucléaires

Presque tous les moyens de livrer une arme nucléaire à une cible peuvent être artillerie lourde... en particulier, des armes nucléaires tactiques existent depuis les années 50 sous la forme d'obus et de mines - des munitions pour artillerie nucléaire... Les porteurs d'armes nucléaires peuvent être fusées MLRS, mais jusqu'à présent, il n'y a pas de missiles nucléaires pour le MLRS. Cependant, les dimensions de nombreux missiles modernes Les MLRS permettent d'y placer une charge nucléaire similaire à celle utilisée artillerie de canon, tandis que certains MLRS, par exemple le "Smerch" russe, ont une portée presque égale à celle des missiles tactiques, tandis que d'autres (par exemple, système américain MLRS) sont capables de lancer des missiles tactiques depuis leurs installations. Les missiles tactiques et à longue portée sont porteurs d'armes nucléaires. Les traités de limitation des armements sont considérés comme des vecteurs d'armes nucléaires missiles balistiques, missiles de croisière et des avions. Historiquement, les avions étaient le premier moyen de livrer des armes nucléaires, et c'est avec l'aide d'avions que le seul dans l'histoire a été réalisé combattre les bombardements nucléaires:

1. Dans une ville japonaise Hiroshima le 6 août 1945. 08:15 heure locale, l'avion B-29 "Enola Gay" commandé par le colonel Paul Tibbets, se trouvant à plus de 9 km d'altitude, a largué la bombe atomique "Little Boy" sur le centre d'Hiroshima. Le fusible a été installé à 600 mètres au-dessus de la surface ; l'explosion, l'équivalent de 13 à 18 kilotonnes de TNT, s'est produite 45 secondes après la décharge.
2. Dans une ville japonaise Nagasaki le 9 août 1945. 10:56 le B-29 Bockscar, sous le commandement du pilote Charles, largue la bombe Fat Man sur Nagasaki. L'explosion s'est produite à 11h02 heure locale à une altitude d'environ 500 mètres. La puissance d'explosion était de 21 kilotonnes.

Développement de systèmes de défense aérienne et armes de missiles ce sont les missiles qui sont passés au premier plan.

START J'ai divisé tous les missiles balistiques par portée en :

• Intercontinental (ICBM) avec une autonomie de plus de 5500 km ;
• Fusées moyenne portée(de 1000 à 5500km) ;
• Fusées portée plus courte(moins de 1000km).

Le traité INF, éliminant les missiles à moyenne et courte portée (de 500 à 1000 km), excluait généralement de la réglementation les missiles d'une portée allant jusqu'à 500 km. cette classe a été touchée par tous les missiles tactiques, et actuellement ces véhicules de livraison se développent activement.

Les missiles balistiques et les missiles de croisière peuvent être déployés sur des sous-marins, généralement à propulsion nucléaire. Dans ce cas, le sous-marin est appelé respectivement SSBN et SSGN. De plus, les sous-marins polyvalents peuvent emporter des torpilles nucléaires. Torpilles nucléaires peut être utilisé à la fois pour attaquer des cibles maritimes et la côte ennemie. Ainsi, l'académicien Sakharov a proposé un projet de torpille T-15 avec une charge d'environ 100 mégatonnes.

En plus des charges nucléaires livrées par des transporteurs techniques, il existe des munitions de sac à dos à faible rendement, transportées par une personne, et destinées à être utilisées par des groupes de sabotage.

Sur rendez-vous les vecteurs d'armes nucléaires sont divisés en :

• tactique, conçue pour vaincre la main-d'œuvre et l'équipement militaire ennemis à l'avant et à l'arrière immédiat. Les armes nucléaires tactiques comprennent généralement des armes de destruction de cibles maritimes, aériennes et spatiales ;
• opérationnel-tactique - pour détruire les cibles ennemies dans la profondeur opérationnelle ;
• stratégique - pour détruire les centres administratifs, industriels et autres cibles stratégiques loin derrière les lignes ennemies.

Lancement du Trident II SLBM depuis une position immergée. Le missile peut être équipé de 8 ogives W88

Chemin de fer de combat système de missiles BZHRK 15P961 "Molodets" c missile intercontinental avec une tête nucléaire. Retiré du service dans les années 90.

Histoire des armes nucléaires

Article principal : Histoire des armes nucléaires

Le chemin vers la création de la bombe atomique

• En 1896, le chimiste français Antoine Henri Becquerel découvre la radioactivité de l'uranium.
• En 1899, Ernest Rutherford découvre les rayons alpha et bêta. 1900 rayonnement gamma découvert.
• Au cours de ces années, de nombreux isotopes radioactifs ont été découverts éléments chimiques: en 1898, Pierre Curie et Marie Curie découvrent le polonium et le radium, en 1899 Rutherford découvre le radon, et Debierne découvre les anémones.
• En 1903, Rutherford et Frederick Soddy ont publié la loi de la désintégration radioactive.
• En 1921, Otto Hahn découvre effectivement l'isomérie nucléaire.
• En 1932, James Chadwick découvrit le neutron et Carl D. Anderson découvrit le positron.
• Dans le même 1932, aux USA, Ernest Lawrence lance le premier cyclotron, et en Angleterre, Ernest Walton et John Cockcroft séparent pour la première fois le noyau d'un atome : ils détruisent le noyau de lithium en le bombardant de protons dans un accélérateur. Dans le même temps, une telle expérience a été menée en URSS.
• En 1934, Frédéric Joliot-Curie découvre la radioactivité artificielle et Enrico Fermi met au point une technique pour ralentir les neutrons. 1936, il découvre l'absorption sélective des neutrons.
• En 1934, le physicien hongrois Leo Szilard a breveté une bombe atomique au béryllium en Angleterre.
• En 1938, Otto Hahn, Fritz Strassmann et Lisa Meitner découvrent la fission d'un noyau d'uranium lorsqu'il absorbe des neutrons. C'est là que commence le développement des armes nucléaires.
• En 1939, Frédéric Joliot-Curie fait breveter la conception d'une bombe à l'uranium.
• En 1940, G. N. Flerov et K. A. Petrzhak, travaillant à l'Institut physicotechnique de Leningrad, ont découvert la fission spontanée du noyau d'uranium.
• En juin 1940 aux États-Unis a été formé Comité national Recherche pour la défense, le Comité de l'uranium est devenu un sous-comité.
• Au printemps 1941, Fermi acheva le développement de la théorie d'une réaction nucléaire en chaîne.
• Le 20 septembre 1941 en Angleterre, lors d'une réunion des chefs d'état-major, la décision fut prise de commencer immédiatement la construction d'une usine de fabrication de bombes atomiques.
• Le 6 décembre 1941, les États-Unis ont pris la décision d'allouer des fonds et des ressources à la création d'armes nucléaires.
• Premier trimestre 1942 - Le Cabinet de guerre britannique s'occupe de l'organisation de la production de bombes à l'uranium.
• En juin 1942, Fermi et G. Anderson, au cours d'expériences, obtiennent un facteur de multiplication des neutrons supérieur à l'unité, ce qui ouvre la voie à la création d'un réacteur nucléaire.
• Le 2 décembre 1942, le premier au monde a commencé à fonctionner aux États-Unis réacteur nucléaire, la première réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue a été réalisée.
• Le projet Manhattan a été lancé le 17 septembre 1943.
• 16 juillet 1945 aux USA dans le désert près d'Alamogordo (Nouveau-Mexique), la première centrale nucléaire Dispositif explosif"Gadget" (à un étage, à base de plutonium).
• En août 1945, les Américains larguent les premières bombes atomiques « Kid » (6 août, Hiroshima) et « Fat Man » (9 août Nagasaki) sur les villes japonaises par les Américains. Cm. Bombardement atomique Hiroshima et Nagasaki.

Amélioration d'après-guerre des armes nucléaires

• Juillet 1946 Les États-Unis mènent l'opération Crossroads sur l'atoll de Bikini : 4e et 5e explosions atomiques dans l'histoire de l'humanité.
• Au printemps 1948, les Américains ont mené l'opération Sandstone. Les préparatifs ont commencé à l'été 1947. Au cours de l'opération, 3 bombes atomiques améliorées ont été testées.
• Le 29 août 1949, l'URSS teste sa bombe atomique RDS-1, brisant ainsi le monopole nucléaire américain.
• Fin janvier - début février 1951, les États-Unis ont ouvert le site d'essais nucléaires au Nevada et ont mené l'opération Ranger, consistant en 5 explosions nucléaires.
• En avril - mai 1951, les États-Unis ont mené l'opération Greenhouse).
• En octobre - novembre 1951, les États-Unis ont mené l'opération Buster Jungle sur le site d'essai du Nevada.
• Le 1er novembre 1952, les États-Unis ont effectué le premier test d'un dispositif thermonucléaire de classe mégatonne, l'Ivy Mike, sur l'atoll d'Enewetak.
• En 1953, l'URSS a testé le premier dispositif thermonucléaire transportable.
• Le 1er mars 1954, Castle Bravo, la charge explosive la plus puissante jamais explosée par les États-Unis, a été testée sur l'atoll de Bikini. La puissance d'explosion a atteint 15 mégatonnes, 2,5 fois plus élevée que celle calculée. La conséquence de l'explosion a été l'incident avec le navire de pêche japonais "Fukuryu-Maru", qui a provoqué un tournant dans la perception du public des armes nucléaires.
• En octobre 1961, l'URSS a testé la Tsar Bomba, la charge thermonucléaire la plus puissante de l'histoire.

Club nucléaire

Article principal : Club nucléaire

« Club nucléaire» - nom non officiel groupes de pays possédant des armes nucléaires. il comprend les États-Unis (depuis 1945), la Russie (à l'origine Union soviétique: depuis 1949), Grande-Bretagne (1952), France (1960), RPC (1964), Inde (1974), Pakistan (1998) et RPDC (2006). Israël est également considéré comme possédant des armes nucléaires.

Les « anciennes » puissances nucléaires des États-Unis, de la Russie, de la Grande-Bretagne, de la France et de la Chine sont ainsi appelées. nucléaire cinq, c'est-à-dire des États considérés comme des puissances nucléaires « légitimes » en vertu du Traité sur la non-prolifération des armes nucléaires. Les autres pays dotés d'armes nucléaires sont appelés « jeunes » puissances nucléaires.

En outre, les armes nucléaires américaines sont ou peuvent être situées sur le territoire de plusieurs États membres de l'OTAN et d'autres alliés. Certains experts estiment que dans certaines circonstances, ces pays peuvent en profiter.

Essai d'une bombe thermonucléaire sur l'atoll de Bikini, 1954. Puissance d'explosion 11 Mt, dont 7 Mt libérées par la fission d'un sabotage à l'uranium-238

Etats-Unis a réalisé la toute première explosion nucléaire d'une puissance de 20 kilotonnes le 16 juillet 1945. Les 6 et 9 août 1945, des bombes nucléaires sont respectivement larguées sur les villes japonaises d'Hiroshima et de Nagasaki. Le premier test jamais réalisé d'un dispositif thermonucléaire a été réalisé le 1er novembre 1952 sur l'atoll d'Eniwetok.

L'explosion du premier engin nucléaire soviétique sur le site d'essai de Semipalatinsk le 29 août 1949, 10h05.

l'URSS a testé son premier engin nucléaire d'une capacité de 22 kilotonnes le 29 août 1949 sur le site d'essai de Semipalatinsk. Test de la première bombe thermonucléaire au monde - au même endroit le 12 août 1953. La Russie est devenue le seul héritier internationalement reconnu de l'arsenal nucléaire de l'Union soviétique.

Grande Bretagne a fait la première explosion nucléaire de surface avec un rendement d'environ 25 kilotonnes le 3 octobre 1952 dans la région des îles Monte Bello (nord-ouest de l'Australie). Essai thermonucléaire - 15 mai 1957 sur l'île Christmas en Polynésie.

La France a effectué des essais au sol d'une charge nucléaire d'une capacité de 20 kilotonnes le 13 février 1960 à l'oasis de Reggan en Algérie. Essai thermonucléaire - 24 août 1968 sur l'atoll de Mururoa.

Chine a fait exploser une bombe nucléaire d'une capacité de 20 kilotonnes le 16 octobre 1964 dans la région du lac Lop Nor. Une bombe thermonucléaire y a également été testée le 17 juin 1967.

Inde a effectué le 18 mai 1974 le premier essai d'une charge nucléaire d'une capacité de 20 kilotonnes sur le site d'essai de Pokharan dans l'État du Rajasthan, mais ne s'est pas officiellement reconnu comme propriétaire d'une arme nucléaire. Cela n'a été fait qu'après des essais souterrains de cinq engins explosifs nucléaires, dont un de 32 kilotonnes bombe thermonucléaire, qui a eu lieu sur le terrain d'entraînement de Pokharan du 11 au 13 mai 1998.

Pakistan a mené des essais souterrains de six charges nucléaires les 28 et 30 mai 1998 sur le site d'essai de Chagai Hills dans la province du Baloutchistan en réponse symétrique aux essais nucléaires 1974 et 1998.

RPDC a annoncé la création d'armes nucléaires à la mi-2005 et a effectué le 9 octobre 2006 le premier essai de bombe nucléaire souterraine avec un rendement estimé à environ 1 kilotonne (apparemment une explosion avec une libération d'énergie incomplète) et un second avec un rendement d'environ 12 kilotonnes le 25 mai 2009. Le 02/12/2013, une bombe d'une puissance de 6 à 7 kilotonnes a été testée.

Israël ne commente pas les informations selon lesquelles il possède des armes nucléaires, cependant, selon l'opinion unanime de tous les experts, il possède des ogives nucléaires de sa propre conception depuis la fin des années 1960 - début des années 1970.

L'Afrique du Sud disposait d'un petit arsenal nucléaire, mais les six charges nucléaires assemblées ont été volontairement détruites lors du démantèlement du régime d'apartheid au début des années 90. On pense que l'Afrique du Sud a mené ses propres essais nucléaires ou conjointement avec Israël dans la région de l'île Bouvet en 1979. L'Afrique du Sud est le seul pays qui a développé indépendamment des armes nucléaires et en même temps y a volontairement renoncé.

L'Ukraine, la Biélorussie et le Kazakhstan, sur le territoire desquels il y avait une partie armes nucléaires L'URSS, après la signature du Protocole de Lisbonne en 1992, a été déclarée pays sans armes nucléaires et, en 1994-1996, elle a transféré toutes les armes nucléaires à la Fédération de Russie.

Pour diverses raisons, le Brésil, l'Argentine, la Libye ont volontairement abandonné leurs programmes nucléaires (à différentes étapes ; aucun de ces programmes n'a été achevé). Involontairement ( force militaire par Israël) le programme nucléaire irakien a pris fin. années différentes on soupçonnait que plusieurs autres pays pourraient développer des armes nucléaires. on suppose actuellement que l'Iran est le plus proche de créer ses propres armes nucléaires. Aussi, selon de nombreux experts, certains pays (par exemple, le Japon et l'Allemagne) qui ne possèdent pas d'armes nucléaires, par leurs capacités scientifiques et de production, sont capables de les créer dans un court laps de temps après leur adoption. décision politique et le financement.

Historiquement, l'Allemagne nazie avait le potentiel de créer des armes nucléaires en second, voire en premier. Cependant, le projet Uranium n'a pas été achevé avant la défaite du Troisième Reich pour un certain nombre de raisons.

Les stocks nucléaires mondiaux

Nombre d'ogives (actives et en réserve)

	1947	1952	1957	1962	1967	1972	1977	1982	1987	1989	1992	2002	2010	2015
Etats-Unis	32	1005	6444	≈26000	>31255	≈27000	≈25000	≈23000	≈23500	22217	≈12000	≈10600	≈8500	≈7200
URSS / Russie	-	50	660	≈4000	8339	≈15000	≈25000	≈34000	≈38000		≈25000	≈16000	≈11000	≈7500
Grande Bretagne	-	-	20		270							512	≈225	215
La France	-	-	-		36							384	≈350	300
Chine	-	-	-	-	25							≈400	≈400	250
Israël	-	-	-	-	-							≈200	≈150	80
Inde	-	-	-	-	-	-						≈100	≈100	≈100
Pakistan	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	≈100	≈110	≈110
RPDC	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	≈5-10	<10
Afrique du Sud	-	-	-	-	-	-	-	-	-	6	-	-	-	-
Le total	32	1055	7124	≈30000	>39925	≈42000	≈50000	≈57000	63484		<40000	<28300	<20850	≈15700

Noter: Les données pour la Russie depuis 1991 et les États-Unis depuis 2002 n'incluent que les lanceurs stratégiques ; les deux États possèdent également des quantités importantes d'armes nucléaires tactiques difficiles à évaluer.

Désarmement nucléaire

La prise de conscience de l'importance de la menace des armes nucléaires pour l'humanité et la civilisation a conduit à l'élaboration d'un certain nombre de mesures à caractère international afin de minimiser le risque de leur prolifération et de leur utilisation.

Principe de non-prolifération

Article principal : Traité de non-prolifération nucléaire

Les principes physiques de la construction d'armes nucléaires sont accessibles au public. De plus, les principes généraux de conception de divers types de charges ne sont pas un secret. Cependant, les solutions technologiques spécifiques pour augmenter l'efficacité des charges, la conception des munitions, les méthodes d'obtention de matériaux ayant les propriétés requises sont le plus souvent indisponibles publiquement.

Le fondement du principe de non-prolifération des armes nucléaires est l'intensité de main-d'œuvre et le coût de développement résultant de l'ampleur des tâches scientifiques et industrielles : l'acquisition de matières fissiles ; développement, construction et exploitation d'usines d'enrichissement d'uranium et de réacteurs pour la production de plutonium de qualité militaire; test de charge ; formation à grande échelle de scientifiques et de spécialistes; développement et construction de véhicules de livraison de munitions, etc. Il est pratiquement impossible de cacher un tel travail, qui dure depuis longtemps. Par conséquent, les pays dotés de la technologie nucléaire ont convenu d'interdire la prolifération incontrôlée de matériaux et d'équipements pour la création d'armes, de composants d'armes et d'armes elles-mêmes.

Traité d'interdiction des essais nucléaires

Dans le cadre du principe de non-prolifération, un traité d'interdiction des essais nucléaires a été adopté.

Traités russo-américains

Afin de limiter l'accumulation d'armes, de réduire la menace de leur utilisation accidentelle et de maintenir la parité nucléaire, l'URSS et les États-Unis ont développé un certain nombre d'accords, formalisés sous forme de traités :

• Traités de limitation des armements stratégiques en 1972 et 1979 (SALT-I et SALT-II).
• Un certain nombre de traités sur la limitation des armements stratégiques offensifs (START I (1991), START II (1993), START (2002) et START III (2010)).
• Traité sur l'élimination des missiles à portée intermédiaire et à courte portée (1987).
• Traité sur la limitation des systèmes antimissiles balistiques (1972).

voir également

• Stratégie nucléaire
• Forces nucléaires stratégiques de la Fédération de Russie
• arsenal nucléaire américain
• Hiver nucléaire
• Mine nucléaire
• Mallette nucléaire
• Bombe du tsar
• Zéro au sol
• Traité de non-prolifération nucléaire
• Traité d'interdiction complète des essais nucléaires
• L'AIEA
• Arme radiologique
• Arme thermonucléaire
• Arme à neutrons
• Groupe des fournisseurs nucléaires
• Essais nucléaires atmosphériques américains
• Train blanc
• Armes nucléaires directionnelles
• Isomérie des noyaux atomiques, bombe au hafnium

Remarques (modifier)

1. Types d'explosions nucléaires // Armes de destruction massive - Nano-Planet.org, 05/12/2014.
2. Véhicules de livraison d'armes nucléaires. Caractéristiques principales. Facteurs affectant leur efficacité
3. Documents START II
4. Traité entre l'Union des Républiques socialistes soviétiques et les États-Unis d'Amérique sur l'élimination de leurs missiles à portée intermédiaire et à plus courte portée
5. Les puissances nucléaires officieuses de l'Europe
6. Forces nucléaires stratégiques de l'URSS et de la Russie
7. Pays avec ou avec des programmes d'armes nucléaires
8. Bulletin des essais nucléaires et Fédération des scientifiques américains : État des forces nucléaires mondiales. Fas.org. Récupéré le 4 mai 2010. Archivé de l'original le 28 mai 2012. sauf indication contraire
9. 1 2 Le Pentagone a publié des données sur la taille de l'arsenal nucléaire américain
10. La Grande-Bretagne a divulgué des données sur son arsenal nucléaire, Lenta.Ru (26.05.2010). Consulté le 26 mai 2010.
11. Le Royaume-Uni sera "plus ouvert" sur les niveaux d'ogives nucléaires, BBC News (26/05/2010).
12. Traité de non-prolifération nucléaire
13. ENJEUX JURIDIQUES DE LA NON-PROLIFÉRATION NUCLÉAIRE

Littérature

• Flamme atomique // Ardashev A.N. - Aginskoe, Balashikha : AST : Astrel, 2001. - Ch. 5. - 288 p. - (Équipement militaire). - 10 100 exemplaires. - ISBN 5-17-008790-X.
• Bombe atomique // Ponomarev L.I. Sous le signe du quantique / Leonid Ivanovich Ponomarev. - 1984, 1989, 2007.
• Mémo à la population sur la protection contre les armes atomiques. - 2e éd. - Moscou, 1954.
• Jung R. Plus brillant que mille soleils / Robert Jung. - M., 1960.
• Mania H. Histoire de la bombe atomique / Hubert Mania. - Moscou : Texte, 2012 .-- 352 p. - (De courte durée). - 3000 exemplaires. - ISBN 978-5-7516-1005-0.
• Yablokov A. V. Lien inévitable entre l'énergie nucléaire et les armes nucléaires: rapport. - Bellone, 2005.

L'ampleur et la nature de la défaite. À une distance d'environ un kilomètre du centre de l'explosion, une destruction continue se produit et tous les êtres vivants derrière les abris sont détruits. Tout d'abord, cette action est due au fait que la puissance d'une explosion nucléaire est bien supérieure à celle de toute munition créée à base d'explosifs chimiques.

La puissance des explosions nucléaires est mesurée dans le soi-disant. Équivalent TNT- le poids de trinitrotoluène (TNT) dont l'explosion entraîne la libération d'une énergie équivalente. Même les petites charges nucléaires ont une puissance d'explosion d'environ 1 kilotonne (c'est-à-dire milliers de tonnes de TNT). La création d'une telle charge à partir d'explosifs conventionnels est presque impossible.

1. Classement

Par le pouvoir les dispositifs nucléaires sont divisés en 5 groupes :

• ultra-petit (jusqu'à 1 kt)
• petit (1-10 kt)
• moyen (10-100 kt)
• grand (haute puissance) (100kT-1Mt)
• extra large (extra haute puissance) (plus de 1 Mt)

La puissance de la bombe atomique larguée sur Hiroshima était d'environ 15 kt. Une puissante explosion nucléaire, qui a eu lieu dans l'histoire, est considérée comme le test de la bombe à hydrogène soviétique le 30 octobre 1961 sur Novaya Zemlya. Sa capacité était d'environ 50 Mt.

Par type de frais les armes nucléaires sont subdivisées en :

Selon la matière nucléaire utilisée, bombes atomiques divisée en:

Les charges de plutonium ont un avantage principalement dû à la masse critique plus faible - elle est de 10-13 kg contre 40 kg pour l'uranium 235. C'est-à-dire qu'au lieu d'une charge d'uranium à partir de plutonium de même masse, elles peuvent être constituées de trois ou quatre.

Arme thermonucléaireà son tour se divise en :

La division des armes thermonucléaires en « propres » et « sales » est plutôt arbitraire, car même des charges relativement « propres » sont une source de forte pollution de l'environnement avec des substances radioactives. Mais il y a beaucoup plus de produits radioactifs dans les bombes "sales".

Par voie d'application le champ de bataille est divisé en :

• tactique - conçu pour vaincre les troupes ennemies à l'avant et à l'arrière le plus proche
• opérationnel-tactique - pour engager des cibles ennemies dans la profondeur opérationnelle
• stratégique - pour détruire les centres industriels, les sièges sociaux et d'autres installations. Avec l'aide de porteurs d'armes nucléaires modernes (bombardiers stratégiques, missiles balistiques et de croisière, sous-marins, etc.), vous pouvez toucher des cibles situées dans n'importe quelle partie de la Terre.

2. Facteurs de défaite

Les armes nucléaires ont les facteurs de destruction suivants :

3. Principe de fonctionnement

La base de toute arme nucléaire est une substance capable de fission nucléaire. Les plus célèbres de ces substances sont les isotopes de l'uranium (235 U et 233 U) et du plutonium (239 Pu).

Aucun de ces isotopes n'est présent dans la nature sous forme pure. L'uranium naturel contient une petite quantité de l'isotope 235 U (moins d'un pour cent) et il est isolé à l'aide d'une procédure de séparation isotopique assez complexe (enrichissement de l'uranium). Les armes nucléaires nécessitent de l'uranium avec une teneur en isotopes 235 U d'au moins 90 %. D'autres types de combustible nucléaire falsifient artificiellement les réacteurs nucléaires.

La masse de combustible nucléaire doit être suffisante pour qu'une réaction en chaîne auto-entretenue se produise, c'est-à-dire qu'elle dépasse la masse critique. Dans les charges nucléaires les plus simples, la matière nucléaire était emballée dans le corps en parties séparées. Chacune des parties en poids est nécessairement inférieure à la partie critique. Ces pièces sont combinées au bon moment à l'aide d'explosifs chimiques ordinaires et une explosion nucléaire se produit.

Le schéma le plus courant est implosion explosive, qui transforme la matière nucléaire en supercritique en la densifiant par une explosion sphérique.

4. Puissances nucléaires

Il y a officiellement huit pays dotés d'armes nucléaires : les États-Unis, la Russie, l'Angleterre, la France, la Chine, l'Inde, le Pakistan et la RPDC. En 1991, après l'effondrement de l'Union soviétique, l'Ukraine était le troisième plus grand arsenal nucléaire au monde. L'Ukraine a renoncé à son arsenal, qui se trouvait sur son territoire depuis l'époque de l'Union soviétique, sous réserve que les principales puissances nucléaires du monde lui fournissent des garanties appropriées. Depuis septembre 1993, lors des négociations entre les deux présidents ukrainien et russe, un accord a été conclu sur l'élimination de toutes les armes nucléaires, qui se trouvaient en Ukraine. L'accord entre le Gouvernement de la Fédération de Russie et le Gouvernement ukrainien sur l'élimination des ogives nucléaires, ainsi que des documents sur les principes de base pour l'élimination des ogives nucléaires des forces nucléaires stratégiques stationnées en Ukraine, ont été signés par les dirigeants de la gouvernements des deux pays. La Verkhovna Rada d'Ukraine a adopté la résolution sur la ratification du traité entre l'URSS et les États-Unis sur la réduction et la limitation des armements stratégiques offensifs, signé à Moscou le 31 juillet 1991, et son protocole, signé à Lisbonne le au nom de l'Ukraine le 23 mai 1992, avec certaines réserves, sans lesquelles il ne sera pas tenu compte de la ratification. Parmi les réserves, les suivantes retiennent l'attention :

• les biens immobiliers, les forces nucléaires stratégiques et tactiques, y compris les ogives nucléaires situées sur le territoire de l'Ukraine, sont déclarés propriété de l'Ukraine (paragraphe 1);
• L'Ukraine, devenue propriétaire d'armes nucléaires héritées de l'ex-URSS, administre des forces nucléaires stratégiques (paragraphe 3) ;
• L'Ukraine, en tant qu'État propriétaire d'armes nucléaires, s'achemine vers un statut exempt d'armes nucléaires et se libère progressivement des armes nucléaires stationnées sur son territoire, sous réserve de recevoir des garanties fiables de sa sécurité nationale, dans lesquelles les États nucléaires s'engageront à ne jamais utiliser des armes nucléaires contre l'Ukraine, ne pas utiliser contre ses forces armées conventionnelles et ne pas recourir à la menace de la force, respecter l'intégrité territoriale et l'inviolabilité des frontières de l'Ukraine, s'abstenir de toute pression économique afin de résoudre toute question controversée (paragraphe 5) ;

L'Ukraine s'acquittera de ses obligations en vertu du Traité dans le délai qu'il fixe ...

5. Estimation mondiale du nombre d'armes nucléaires

Selon l'Institut international de recherche pour la paix de Stockholm (SIPRI), début 2011, il y avait environ 20 530 armes nucléaires dans le monde.

Une estimation approximative des forces nucléaires mondiales, janvier 2011 .

6. Essais

Essai sous-marin armes nucléaires.

Le premier essai nucléaire a eu lieu aux États-Unis le 16 juillet 1945. La puissance de la bombe atomique était de 20 kilotonnes. La plus grosse bombe testée, "Tsar Bomb d'une capacité de 50 mégatonnes, a explosé le 30 octobre 1961 sur Novaya Zemlya. En 1963, toutes les puissances nucléaires ont signé un accord sur la limitation des essais d'armes nucléaires, qui interdisait les explosions dans l'atmosphère, sous dans l'eau et dans l'espace, mais autorisaient les explosions souterraines. La France a continué les essais dans l'atmosphère jusqu'en 1974, la Chine jusqu'en 1980.

Les derniers essais souterrains d'armes nucléaires ont été effectués : par l'Union soviétique en 1990, le Royaume-Uni en 1991, les États-Unis en 1992, la Chine et la France en 1996. En 1996, un accord a été signé sur l'interdiction totale des essais d'armes nucléaires. L'Inde et le Pakistan n'ont pas signé ce traité et ont effectué le test de 1998. Le dernier test en septembre 2010 a été effectué par la Corée du Nord le 25 mai 2009.

Depuis plus de 50 ans, l'humanité utilise l'énergie de l'atome pacifique. Mais la pénétration des secrets des noyaux atomiques a également conduit à la création d'armes de destruction massive sans précédent par leur puissance et leurs conséquences. Nous parlons d'armes nucléaires. Notre réunion d'aujourd'hui est consacrée aux types, à la structure et au principe de son action. Vous apprendrez comment l'utilisation d'armes nucléaires menace le monde et comment l'humanité se bat contre la menace nucléaire.

Comment tout a commencé

La naissance de l'ère atomique dans l'histoire de la civilisation humaine est associée au déclenchement de la Seconde Guerre mondiale. Un an avant son démarrage, la possibilité d'une réaction de fission nucléaire d'éléments lourds a été découverte, accompagnée de la libération d'une énergie colossale. Cela a permis de créer un tout nouveau type d'arme avec une puissance destructrice sans précédent.

Les gouvernements d'un certain nombre de pays, dont les États-Unis et l'Allemagne, ont associé les meilleurs esprits scientifiques à la mise en œuvre de ces plans et n'ont pas épargné les fonds pour atteindre la priorité dans ce domaine. Les succès des nazis dans la fission de l'uranium ont incité Albert Einstein à écrire une lettre au président des États-Unis avant le début de la guerre. Dans ce message, il met en garde contre le danger qui menace l'humanité si une bombe atomique apparaît dans l'arsenal militaire des nazis.

Les troupes fascistes ont occupé les pays européens les uns après les autres. Le forcé émigration de scientifiques nucléaires aux États-Unis de ces pays. Et en 1942, un centre nucléaire a commencé ses opérations dans les régions désertiques du Nouveau-Mexique. Les meilleurs physiciens de presque toute l'Europe occidentale se sont réunis ici. Cette équipe était dirigée par le talentueux scientifique américain Robert Oppenheimer.

Le puissant bombardement de l'Angleterre par les avions allemands a contraint le gouvernement britannique à transférer volontairement tous les développements et les principaux spécialistes de ce domaine aux États-Unis. La confluence de toutes ces circonstances a permis à la partie américaine de prendre une position de leader dans la création d'armes nucléaires. Au printemps 1944, les travaux sont terminés. Après des essais au sol probants, il a été décidé de lancer des frappes nucléaires sur les villes japonaises.

Les premiers à connaître l'horreur d'une frappe nucléaire le 6 août 1945 furent les habitants d'Hiroshima. Les êtres vivants se sont transformés en vapeur en un instant. Et après 3 jours, une deuxième bombe, nom de code "Fat Man", a été larguée sur la tête d'habitants sans méfiance de la ville de Nagasaki. Seules les ombres sur l'asphalte sont restées de 70 000 personnes qui étaient à ce moment-là dans la rue. Au total, plus de 300 000 personnes sont mortes et 200 000 ont reçu de terribles brûlures, blessures et d'énormes doses de rayonnement.

Les résultats de ce bombardement ont choqué le monde.

Consciente de tout le danger que représente le monde d'après-guerre, L'Union soviétique a commencé une activité vigoureuse pour créer une arme équivalente. Il s'agissait de mesures forcées pour contrer la menace émergente. Ce travail a été supervisé par le chef du NKVD Lavrenty Beria lui-même. Pendant 3,5 ans, il a réussi à créer une toute nouvelle industrie dans un pays déchiré par la guerre - l'industrie nucléaire. La partie scientifique a été confiée au jeune physicien nucléaire soviétique I. V. Kurchatov. Grâce aux efforts titanesques de nombreuses équipes de scientifiques, d'ingénieurs et d'autres travailleurs, la première bombe atomique soviétique a été créée au cours des quatre années d'après-guerre. Elle a passé avec succès des tests sur le site de test de Semipalatinsk. Les espoirs du Pentagone de posséder le monopole des armes atomiques ne se sont pas concrétisés.

Types et livraison d'armes nucléaires

Les armes nucléaires comprennent les munitions dont le principe de fonctionnement repose sur l'utilisation de l'énergie nucléaire. Les principes physiques de sa réception sont énoncés dans.

Ces munitions comprennent bombes atomiques et à hydrogène, ainsi que des armes à neutrons. Tous ces types d'armes sont des armes de destruction massive.

Les munitions nucléaires sont montées sur des missiles balistiques, des bombes aériennes, des mines terrestres, des torpilles et des obus d'artillerie. Ils peuvent être livrés à la cible visée par des missiles de croisière, antiaériens et balistiques, ainsi que par l'aviation.

Maintenant, ces armes sont détenues par 9 États, au total il y a plus de 16 000 unités de différents types d'armes nucléaires. Utiliser même 0,5% de ce stock peut détruire toute l'humanité.

Bombes atomiques

La principale différence entre un réacteur atomique et une bombe atomique est que dans le réacteur, le déroulement d'une réaction nucléaire est contrôlé et régulé, et dans une explosion nucléaire, sa libération se produit presque instantanément.

À l'intérieur du corps de la bombe se trouve de la matière fissile U-235 ou Pu-239. Sa masse doit dépasser une certaine valeur critique, mais avant qu'une explosion nucléaire ne se produise, la matière fissile est divisée en deux ou plusieurs parties. Pour déclencher une réaction nucléaire, il est nécessaire de mettre ces pièces en contact. Ceci est accompli par une explosion chimique d'une charge de TNT. L'onde de choc qui en résulte rapproche toutes les parties de la matière fissile, amenant sa masse à une valeur supercritique. Pour l'U-235, la masse critique est de 50 kg et pour le Pu-239, elle est de 11 kg.

Pour imaginer toute la puissance destructrice de cette arme, il suffit d'imaginer que l'explosion de seulement 1 kg d'uranium équivaut à l'explosion de 20 kilotonnes de charge de TNT.

Pour déclencher la fission des noyaux, l'effet des neutrons est nécessaire et une source artificielle de ceux-ci est fournie dans les bombes atomiques. Pour réduire la masse et la taille de la matière fissile, une enveloppe interne de béryllium ou de graphite, réfléchissant les neutrons, est utilisée.

Le temps d'explosion ne dure que des millionièmes de seconde. Cependant, à son épicentre, une température de 10 8 K se développe, et la pression atteint une valeur fantastique de 10 12 atm.

Le dispositif et le mécanisme d'action des armes thermonucléaires

La confrontation entre les États-Unis et l'URSS dans la création de super-armes s'est déroulée avec plus ou moins de succès.

Une importance particulière a été attachée à l'utilisation de l'énergie de fusion thermonucléaire, similaire à celle qui se produit sur le Soleil et d'autres étoiles. Dans leurs entrailles il y a fusion de noyaux d'isotopes d'hydrogène, accompagnée de la formation de nouveaux noyaux plus lourds(par exemple, l'hélium) et la libération d'une énergie colossale. Une condition préalable au démarrage du processus de fusion thermonucléaire est une température de millions de degrés et une pression élevée.

Les développeurs de bombes à hydrogène ont opté pour la conception suivante : un fusible au plutonium (une bombe atomique de faible puissance) et un combustible nucléaire - une combinaison d'un isotope lithium-6 et de deutérium - sont situés dans le corps.

L'explosion d'une charge de plutonium de faible puissance crée la pression et la température requises, et les neutrons émis lors de celle-ci, interagissant avec le lithium, forment du tritium. La fusion du deutérium et du tritium conduit à une explosion thermonucléaire avec toutes les conséquences qui en découlent.

À ce stade, les scientifiques soviétiques ont gagné. Il était le « père » de la théorie de la bombe à hydrogène en Union soviétique.

Après une explosion nucléaire

Après un éclair aveuglant d'une explosion atomique au sol, énorme champignon atomique. Le rayonnement lumineux qui en émane provoque l'incendie des bâtiments, des équipements et de la végétation. Les humains et les animaux subissent des brûlures à des degrés divers, ainsi que des dommages irréversibles aux organes de la vision.

Le corps du champignon nucléaire est formé par l'air chauffé par l'explosion. Les masses d'air, tourbillonnant rapidement, s'élèvent jusqu'à une altitude de 15 à 20 km, emportant des particules de poussière et de fumée. Presque instantanément une onde de choc se forme - une zone de pression et de température énormes de dizaines de milliers de degrés. Il se déplace à une vitesse plusieurs fois supérieure à la vitesse du son, balayant tout sur son passage.

Le prochain facteur dommageable est le rayonnement pénétrant, constitué de flux de rayonnement gamma et de neutrons. Les radiations ionisent les cellules des êtres vivants, affectant le système nerveux et le cerveau. Le temps d'exposition est de 10 à 15 secondes et la portée est de 2 à 3 km de l'épicentre de l'explosion.

Une contamination radioactive de la zone est observée à une distance de centaines de kilomètres. Elle est constituée de fragments de fission de combustible nucléaire et est aggravée par les retombées de retombées radioactives. L'intensité de la contamination radioactive est maximale après l'explosion, mais après le deuxième jour, elle diminue de près de 100 fois.

Les neutrons omniprésents, ionisant l'air, génèrent une impulsion électromagnétique à court terme qui peut endommager les équipements électroniques et perturber les systèmes de communication filaires et sans fil.

Les armes nucléaires sont appelées armes de destruction massive, car elles causent d'énormes pertes en vies humaines et en destruction immédiatement pendant et immédiatement après l'explosion. Le rayonnement reçu par les personnes et les animaux capturés dans la zone touchée devient la cause du mal des rayons, entraînant souvent la mort de toutes les créatures irradiées.

Arme à neutrons

Les munitions à neutrons sont un type d'arme thermonucléaire. Il leur manque une enveloppe qui absorbe les neutrons et une source supplémentaire de ces particules est placée. Par conséquent, leur principal facteur de dommage est le rayonnement pénétrant. Son impact entraîne la mort de personnes, laissant les bâtiments et les équipements de l'ennemi presque intacts.

Le combat de la communauté mondiale contre la menace nucléaire

Le stock total d'armes nucléaires dans le monde équivaut désormais à 1 million de bombes larguées sur Hiroshima. Et le fait que jusqu'à présent il soit possible de vivre sans guerre nucléaire est en grande partie le mérite de l'ONU et de l'ensemble de la communauté mondiale.

Les pays possédant des armes nucléaires sont inclus dans ce qu'on appelle "Club nucléaire". Elle compte désormais 9 membres. Cette liste s'allonge.

L'URSS a pris une position très claire en matière de politique nucléaire. En 1963, c'est à Moscou que le un traité interdisant les essais d'armes nucléaires dans 3 environnements : dans l'atmosphère, l'espace et sous l'eau.

Un traité plus complet a été adopté à l'Assemblée des Nations Unies en 1996. 131 États y ont déjà apposé leur signature.

Une commission spéciale a été créée pour surveiller les événements liés aux essais nucléaires. Malgré les efforts en cours, un certain nombre d'États continuent de procéder à des essais nucléaires. Vous et moi avons vu comment la Corée du Nord a mené six essais d'armes nucléaires. Il utilise son potentiel nucléaire comme un acte d'intimidation et une tentative de dominer le monde.

La Fédération de Russie se classe désormais au deuxième rang mondial en termes de potentiel nucléaire. Les forces nucléaires russes se composent d'une composante terrestre, aérienne et navale. Mais contrairement à la RPDC, la puissance militaire de notre pays a un effet dissuasif, assurant le développement pacifique de l'État.

Si ce message vous est utile, ça fait plaisir de vous voir.

Agence fédérale pour l'éducation

UNIVERSITÉ D'ÉTAT DE TOMSK DES SYSTÈMES DE CONTRLE ET DE LA RADIO ÉLECTRONIQUE (TUSUR)

Département des technologies radio-électroniques et de la surveillance de l'environnement (RETEM)

Travail de cours

Dans la discipline "TG et B"

Armes nucléaires : histoire de la création, engins et facteurs dommageables

Groupe d'étudiants 227

Tolmachev M.I.

Superviseur

Maître de conférences au Département RETEM,

I.E. Khorev

Tomsk 2010

Cours ___ pages, 11 figures, 6 sources.

Ce projet de cours examine les points clés de l'histoire de la création d'armes nucléaires. Les principaux types et caractéristiques des coquilles atomiques sont indiqués.

La classification des explosions nucléaires est présentée. Différentes formes de libération d'énergie lors d'une explosion sont envisagées ; types de sa distribution et ses effets sur les humains.

Les réactions qui se produisent dans les coques internes des projectiles nucléaires ont été étudiées. Les facteurs dommageables des explosions nucléaires sont décrits en détail.

Le travail du cours a été effectué dans un éditeur de texte Microsoft Word 2003

2.4.4 Contamination radioactive

introduction

La structure de la couche électronique était suffisamment étudiée à la fin du XIXe siècle, mais les connaissances sur la structure du noyau atomique étaient très limitées et, de plus, elles étaient contradictoires.

En 1896, un phénomène a été découvert qui a reçu le nom de radioactivité (du mot latin "radius" - rayon). Cette découverte a joué un rôle important dans le rayonnement ultérieur de la structure des noyaux atomiques. Maria Sklodowska-Curie et Pierre

Curie a découvert qu'en plus de l'uranium, le thorium, le polonium et les composés chimiques de l'uranium avec le thorium ont le même rayonnement que l'uranium.

Poursuivant leurs recherches, ils isolèrent en 1898 une substance du minerai d'uranium plusieurs millions de fois plus active que l'uranium, et la nommèrent radium, ce qui signifie radiant. Les substances radioactives comme l'uranium ou le radium étaient appelées radioactives, et le phénomène lui-même a commencé à être appelé radioactivité.

Au 20e siècle, la science a franchi une étape radicale dans l'étude de la radioactivité et l'utilisation des propriétés radioactives des matériaux.

Actuellement, 5 pays ont des armes nucléaires dans leur armement : les USA, la Russie, la Grande-Bretagne, la France, la Chine, et cette liste sera reconstituée dans les années à venir.

Il est difficile d'évaluer aujourd'hui le rôle des armes nucléaires. D'une part, c'est un puissant moyen de dissuasion, d'autre part, c'est l'instrument le plus efficace pour renforcer la paix et prévenir les conflits militaires entre puissances.

Le défi auquel l'humanité moderne est confrontée est d'empêcher une course aux armements nucléaires parce que la connaissance scientifique peut servir des objectifs nobles et humains.

1. L'histoire de la création et du développement des armes nucléaires

En 1905, Albert Einstein publie sa théorie de la relativité restreinte. Selon cette théorie, la relation entre la masse et l'énergie est exprimée par l'équation E = mc 2, ce qui signifie qu'une masse donnée (m) est liée à la quantité d'énergie (E) égale à cette masse multipliée par le carré de la vitesse de lumière (c). Une très petite quantité de matière équivaut à une grande quantité d'énergie. Par exemple, 1 kg de matière convertie en énergie équivaudrait à l'énergie libérée par une explosion de 22 mégatonnes de TNT.

En 1938, à la suite d'expériences, les chimistes allemands Otto Hahn et Fritz Strassmann parviennent à briser l'atome d'uranium en deux parties à peu près égales en bombardant l'uranium de neutrons. Le physicien britannique Robert Frisch a expliqué comment l'énergie est libérée lorsque le noyau d'un atome se fissonne.

Au début de 1939, le physicien français Joliot-Curie a conclu qu'une réaction en chaîne est possible qui conduira à une explosion de force destructrice monstrueuse et que l'uranium peut devenir une source d'énergie, comme une substance explosive ordinaire.

Cette conclusion a donné l'impulsion au développement des armes nucléaires. L'Europe était à la veille de la Seconde Guerre mondiale et la possession potentielle d'une arme aussi puissante poussait à sa création la plus rapide, mais le problème d'avoir une grande quantité de minerai d'uranium pour la recherche à grande échelle est devenu un frein.

Des physiciens d'Allemagne, d'Angleterre, des États-Unis et du Japon ont travaillé à la création d'armes atomiques, se rendant compte qu'il est impossible d'effectuer des travaux sans une quantité suffisante de minerai d'uranium. En septembre 1940, les États-Unis achètent à la Belgique une grande quantité du minerai requis sous de faux documents, ce qui leur permet de travailler à plein régime à la création d'armes nucléaires.

projectile d'explosion d'arme nucléaire

Avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, Albert Einstein a écrit une lettre au président américain Franklin Roosevelt. Il aurait parlé des tentatives de l'Allemagne nazie de nettoyer l'uranium-235, ce qui pourrait les conduire à créer une bombe atomique. Maintenant, il est devenu connu que les scientifiques allemands étaient très loin d'effectuer une réaction en chaîne. Leurs plans comprenaient la fabrication d'une bombe "sale", hautement radioactive.

Quoi qu'il en soit, le gouvernement des États-Unis a décidé de créer une bombe atomique dès que possible. Ce projet est entré dans l'histoire sous le nom de « Projet Manhattan ». Au cours des six années suivantes, de 1939 à 1945, plus de deux milliards de dollars ont été dépensés pour le projet Manhattan. Une énorme usine de purification d'uranium a été construite à Oak Ridge, Tennessee. Une méthode de purification a été proposée dans laquelle une centrifugeuse à gaz sépare l'uranium-235 léger de l'uranium-238 plus lourd.

Sur le territoire des États-Unis, dans les étendues désertiques de l'État du Nouveau-Mexique, un centre nucléaire américain a été créé en 1942. De nombreux scientifiques ont travaillé sur le projet, le principal était Robert Oppenheimer. Sous sa direction, les meilleurs esprits de l'époque ont été rassemblés non seulement aux États-Unis et en Angleterre, mais pratiquement dans toute l'Europe occidentale. Une énorme équipe a travaillé à la création d'armes nucléaires, dont 12 lauréats du prix Nobel. Le travail au laboratoire ne s'est pas arrêté une minute.

En Europe, pendant ce temps, la Seconde Guerre mondiale se déroulait et l'Allemagne menait des bombardements massifs des villes d'Angleterre, mettant en danger le projet atomique britannique "Tub Alloys", et l'Angleterre transférait volontairement ses développements et les principaux scientifiques du projet au États-Unis, ce qui a permis aux États-Unis de prendre une position de leader dans le développement de la physique nucléaire (création d'armes nucléaires).

Le 16 juillet 1945, un éclair lumineux a illuminé le ciel au-dessus d'un plateau des montagnes Jemez au nord du Nouveau-Mexique. Un nuage de poussière radioactive ressemblant à un champignon s'est élevé à 30 000 pieds. Il ne restait sur le site de l'explosion que des fragments de verre radioactif vert, qui se sont transformés en sable. C'était le début de l'ère atomique.

À l'été 1945, les Américains avaient réussi à assembler deux bombes atomiques, nommées « Kid » et « Fat Man ». La première bombe pesait 2 722 kg et était chargée d'uranium 235 enrichi. "Fat Man" avec une charge de Plutonium-239 d'une capacité de plus de 20 kt avait une masse de 3175 kg.

Le matin du 6 août 1945, la bombe Malysh est larguée sur Hiroshima. Le 9 août, une autre bombe est larguée sur la ville de Nagasaki. Les pertes humaines totales et l'ampleur des destructions causées par ces bombardements sont caractérisées par les chiffres suivants: sont morts instantanément du rayonnement thermique (température d'environ 5 000 degrés C) et d'une onde de choc - 300 000 personnes, 200 000 autres ont été blessées, brûlées, irradiées. Tous les bâtiments ont été complètement détruits sur une superficie de 12 km². Ces bombardements ont choqué le monde entier.

On pense que ces 2 événements ont marqué le début de la course aux armements nucléaires.

Mais déjà en 1946, d'importants gisements d'uranium de meilleure qualité ont été découverts en URSS et ont immédiatement commencé à être mis en valeur. Un site d'essai a été construit près de la ville de Semipalatinsk. Et le 29 août 1949, le premier engin nucléaire soviétique, nommé "RDS-1", a explosé sur ce site d'essai. L'événement qui a eu lieu sur le site d'essai de Semipalatinsk a informé le monde de la création d'armes nucléaires en URSS, qui a mis fin au monopole américain sur la possession d'armes nouvelles pour l'humanité.

2. Armes nucléaires - armes de destruction massive

2.1 Armes nucléaires

Nucléaire ou arme atomique- une arme explosive basée sur l'utilisation de l'énergie nucléaire libérée par une réaction de fission nucléaire en chaîne de noyaux lourds ou une réaction de fusion thermonucléaire de noyaux légers. Fait référence aux armes de destruction massive (ADM) ainsi qu'aux armes biologiques et chimiques.

Une explosion nucléaire est un processus de libération instantanée d'une grande quantité d'énergie intranucléaire dans un volume limité.

Le centre d'une explosion nucléaire est le point où se produit le déclenchement ou le centre de la boule de feu est situé, et l'épicentre est la projection du centre de l'explosion sur la terre ou la surface de l'eau.

Les armes nucléaires sont le type d'armes de destruction massive le plus puissant et le plus dangereux qui menace toute l'humanité avec une destruction sans précédent et la destruction de millions de personnes.

Si une explosion se produit au sol ou plutôt près de sa surface, alors une partie de l'énergie de l'explosion est transférée à la surface de la Terre sous forme de vibrations sismiques. Un phénomène se produit qui ressemble à un tremblement de terre dans ses caractéristiques. À la suite d'une telle explosion, des ondes sismiques se forment, qui se propagent à travers la terre sur de très grandes distances. L'effet destructeur de la vague est limité à un rayon de plusieurs centaines de mètres.

La température extrêmement élevée de l'explosion produit un éclair lumineux dont l'intensité est des centaines de fois supérieure à l'intensité des rayons du soleil tombant sur la Terre. Un flash génère une énorme quantité de chaleur et de lumière. Le rayonnement lumineux provoque la combustion spontanée de matériaux inflammables et des brûlures cutanées chez les personnes dans un rayon de plusieurs kilomètres.

Une explosion nucléaire produit des radiations. Il dure environ une minute et a un pouvoir de pénétration si élevé que des abris puissants et fiables sont nécessaires pour s'en protéger à courte distance.

Selon le double lauréat du prix Nobel Linus Pauling, en 1964, les stocks totaux d'armes nucléaires s'élevaient à 320 millions de tonnes d'équivalent TNT, soit environ 100 tonnes de TNT pour chaque personne dans le monde. Depuis lors, ces stocks ont probablement encore augmenté.

Maintenant le nombre d'ogives selon le "Bulletin of Nuclear Testing":

De plus, les données pour les États-Unis et la Russie pour 2002-2009 n'incluent que les munitions sur les porte-avions stratégiques déployés ; les deux États possèdent également des quantités importantes d'armes nucléaires tactiques difficiles à évaluer.

2.2 Types de charges nucléaires

Toutes les armes nucléaires peuvent être divisées en catégories :

1. Charges atomiques

Le fonctionnement des armes atomiques repose sur la réaction de fission de noyaux lourds (uranium-235, plutonium-239 et, dans certains cas, uranium-233).

Uranus- métal brillant très lourd, blanc argenté. Dans sa forme pure, il est légèrement plus doux que l'acier, malléable, flexible et possède de légères propriétés paramagnétiques.

L'uranium-235 est utilisé dans les armes nucléaires car, contrairement à l'isotope le plus courant, l'uranium-238, une réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue y est possible.

Plutonium - un métal argenté très lourd, brillant comme du nickel lorsqu'il vient d'être nettoyé.

C'est un élément extrêmement électronégatif et réactif. En raison de sa radioactivité, le plutonium est chaud au toucher. L'isotope pur du plutonium 239 est beaucoup plus chaud que le corps humain.

Le plutonium-239 est également appelé "plutonium de qualité militaire" il est destiné à la création d'armes nucléaires et la teneur en isotope 239 Pu doit être d'au moins 93,5%.

Les atomes de plutonium sont formés à la suite d'une chaîne de réactions atomiques qui commencent par la capture d'un neutron par un atome d'uranium-238. Pour obtenir du plutonium en quantité suffisante, les flux neutroniques les plus forts sont nécessaires. Ceux-ci sont simplement créés dans les réacteurs nucléaires. En principe, tout réacteur est source de neutrons, mais pour la production industrielle de plutonium, il est naturel d'en utiliser spécialement conçu pour cela.

La réaction en chaîne de la fission ne se développe pas dans n'importe quelle quantité de substance fissile, mais seulement dans une certaine masse pour chaque substance. La plus petite quantité de matière fissile dans laquelle une réaction nucléaire en chaîne auto-développée est possible est appelée masse critique. Une diminution de la masse critique sera observée avec une augmentation de la densité de la substance.

La matière fissile dans une charge atomique est dans un état sous-critique. Selon le principe de son transfert à un état supercritique, les charges atomiques sont divisées en types canon et implosif.

Dans les charges de type canon, deux ou plusieurs parties de matière fissile, dont la masse de chacune est inférieure à la masse critique, se combinent rapidement pour former une masse supercritique à la suite de l'explosion d'un explosif ordinaire (tirer un partie dans une autre). Lors de la création de charges selon un tel schéma, il est difficile d'assurer une supercriticité élevée, de sorte que son efficacité est faible. L'avantage du schéma de type canon est la possibilité de créer des charges de petit diamètre et de haute résistance aux charges mécaniques, ce qui permet de les utiliser dans des obus d'artillerie et des mines.

Dans les charges de type implosive, la matière fissile, qui à densité normale a une masse inférieure à la masse critique, est transférée à un état supercritique en augmentant sa densité par compression à l'aide d'une explosion d'un explosif conventionnel. Dans de telles charges, il est possible d'obtenir une supercriticité élevée et, par conséquent, un facteur d'efficacité élevé de la substance fissile.

Souvent, les munitions de ce type sont appelées monophasées ou monophasées, car avec une explosion, un seul type de réaction nucléaire se produit.

2. Charges thermonucléaires

Dans le langage courant, on l'appelle souvent une arme à hydrogène. La principale libération d'énergie se produit lors d'une réaction thermonucléaire - la synthèse d'éléments lourds à partir d'éléments plus légers. Une charge nucléaire conventionnelle est utilisée comme fusible pour une réaction thermonucléaire. Son explosion crée une température de plusieurs millions de degrés, à laquelle commence la réaction de fusion. En tant que combustible thermonucléaire, le deutérure de lithium-6 est généralement utilisé (un solide qui est un composé de lithium-6 et de deutérium). La réaction de fusion se distingue par une libération d'énergie colossale, par conséquent, les armes à hydrogène dépassent les armes nucléaires en puissance d'environ un ordre de grandeur.

3. Charges neutroniques

Une charge neutronique est un type spécial de charge thermonucléaire de faible puissance avec un rayonnement neutronique accru. Comme vous le savez, lorsqu'une arme nucléaire explose, l'onde de choc transporte environ 50 % de l'énergie et le rayonnement pénétrant ne dépasse pas 5 %. Une charge nucléaire de type neutronique a pour but de redistribuer le rapport des facteurs dommageables en faveur du rayonnement pénétrant, ou plutôt du flux neutronique. La majeure partie de l'énergie d'explosion lors de l'utilisation d'armes à neutrons résulte de la fusion nucléaire d'isotopes lourds d'hydrogène (deutérium et tritium) avec la libération d'un flux de neutrons rapides dans l'espace environnant.

Possédant un grand pouvoir de pénétration, les armes à neutrons sont capables de frapper le personnel ennemi à une distance considérable de l'épicentre d'une explosion nucléaire et dans des abris. Dans le même temps, l'ionisation des tissus vivants se produit dans les objets biologiques, entraînant une perturbation des fonctions vitales des systèmes individuels et de l'organisme dans son ensemble, et le développement du mal des rayons.

L'effet destructeur des armes à neutrons sur les équipements militaires est dû à l'interaction des neutrons et des rayonnements gamma avec des matériaux de structure et des équipements électroniques, ce qui entraîne l'apparition d'une radioactivité «induite» et, par conséquent, une perturbation du fonctionnement des armes et des équipements militaires. équipement. De plus, lorsqu'un projectile à neutrons explose, l'onde de choc et le rayonnement lumineux provoquent une destruction continue dans un rayon de 200 à 300 m.

La technologie permettant de créer des armes à neutrons a été développée aux États-Unis en 1981. La Russie et la France ont également la capacité de créer de telles armes.

2.3 Puissance des armes nucléaires

Les armes nucléaires ont un pouvoir énorme. Fission de l'uranium

avec une masse de l'ordre du kilogramme, la même quantité d'énergie est libérée que

dans l'explosion de TNT pesant environ 20 mille tonnes. Les réactions de fusion sont encore plus énergivores.

Les munitions nucléaires sont des munitions contenant une charge nucléaire.

Les munitions nucléaires sont :

ogives nucléaires de missiles balistiques, anti-aériens, de croisière et de torpilles ;

bombes nucléaires;

obus d'artillerie, mines et mines terrestres.

La puissance de l'explosion des armes nucléaires est généralement mesurée en unités de TNT. L'équivalent TNT est la masse de TNT qui fournirait une explosion équivalente en puissance à l'explosion d'une arme nucléaire donnée. Elle est généralement mesurée en kilotonnes (kT) ou en mégatonnes (MgT). L'équivalent TNT est conditionnel, car la répartition de l'énergie d'une explosion nucléaire sur divers facteurs de dommages dépend de manière significative du type de munition et, dans tous les cas, est très différente d'une explosion chimique. Les armes nucléaires modernes ont un équivalent TNT de plusieurs dizaines de tonnes à plusieurs dizaines de millions de tonnes de TNT.

Selon la puissance, les munitions nucléaires sont généralement divisées en 5 calibres : ultra-petit (moins de 1kT), petit (de 1 à 10 kT), moyen (de 10 à 100 kT), gros (de 100 kT à 1 MgT) , extra-large (plus de 1 MgT)

Les munitions de très gros, gros et moyen calibre sont équipées de charges thermonucléaires; charges nucléaires - calibres ultra-petits, petits et moyens, les charges neutroniques sont équipées de munitions - calibres ultra-petits et petits.

2.4 Facteurs dommageables d'une explosion nucléaire

Une explosion nucléaire est capable de détruire ou de neutraliser instantanément des personnes non protégées, des équipements, des structures et diverses ressources matérielles ouvertement debout. Les principaux facteurs dommageables d'une explosion nucléaire (PFNV) sont :

onde de choc;

rayonnement lumineux;

rayonnement pénétrant;

contamination radioactive de la zone;

impulsion électromagnétique (EMP).

Lors d'une explosion nucléaire dans l'atmosphère, la répartition de l'énergie dégagée entre les PFNV est approximativement la suivante : environ 50 % pour l'onde de choc, 35 % pour la fraction de rayonnement lumineux, 10 % pour la contamination radioactive et 5 % pour la pénétration rayonnement et EMP.

2.4.1 Onde de choc

L'onde de choc est dans la plupart des cas le principal facteur dommageable d'une explosion nucléaire. De par sa nature, il est similaire à l'onde de choc d'une explosion tout à fait ordinaire, mais il agit plus longtemps et a un pouvoir destructeur beaucoup plus grand. L'onde de choc d'une explosion nucléaire peut blesser des personnes, détruire des structures et endommager des équipements militaires à une distance considérable du centre de l'explosion.

Une onde de choc est une zone de forte compression d'air qui se propage à grande vitesse dans toutes les directions à partir du centre de l'explosion. Sa vitesse de propagation dépend de la pression de l'air dans le front de choc ; près du centre de l'explosion, elle est plusieurs fois supérieure à la vitesse du son, mais avec une augmentation de la distance par rapport au lieu de l'explosion, elle diminue fortement. Pendant les 2 premières secondes. l'onde de choc parcourt environ 1000 m, en 5 sec - 2000 m, en 8 sec. - environ 3000 m.

L'effet destructeur de l'onde de choc sur les personnes et l'effet destructeur sur les équipements militaires, les structures d'ingénierie et les ressources matérielles sont principalement déterminés par la surpression et la vitesse du mouvement de l'air dans son front. De plus, les personnes non protégées peuvent être heurtées par des fragments de verre et des débris de bâtiments destructibles volant à grande vitesse, des chutes d'arbres, ainsi que des parties éparses d'équipements militaires, des mottes de terre, des pierres et d'autres objets mis en mouvement par le pression d'une onde de choc. Les blessures indirectes les plus importantes seront observées dans les habitations et dans la forêt ; dans ces cas, les pertes de population peuvent être plus importantes que celles dues à l'action directe de l'onde de choc. Les blessures par ondes de choc sont subdivisées en

1) poumons,

2) moyen,

3) lourd et

4) extrêmement difficile.

Surpression DР Ф, kPa	Types de blessures	Conséquences
	Poumons	Dysfonctionnements transitoires du corps (bourdonnements dans les oreilles, vertiges, légère contusion générale, ecchymoses possibles).
	Moyenne	Luxation des membres, contusion cérébrale, lésions des organes auditifs, saignements du nez et des oreilles.
	Lourd	Contusions sévères de tout le corps, lésions cérébrales, saignements sévères, fractures des membres, dommages possibles aux organes internes.
	Extrêmement lourd	Fractures des extrémités, hémorragie interne, commotion cérébrale, généralement fatales

Le degré de dommage causé par une onde de choc dépend principalement de la puissance et du type d'explosion nucléaire. Dans une explosion aérienne d'une capacité de 20 kT, des blessures mineures chez les personnes sont possibles à des distances allant jusqu'à 2,5 km, moyennes - jusqu'à 2 km, graves - jusqu'à 1,5 km, extrêmement graves - jusqu'à 1,0 km de l'épicentre de l'explosion. Avec l'augmentation du calibre d'une arme nucléaire, le rayon des dommages causés par une onde de choc augmente proportionnellement à la racine cubique de la puissance de l'explosion.

Une protection garantie des personnes contre l'onde de choc est assurée lorsqu'elles sont mises à l'abri dans des abris. En l'absence d'abris, des abris naturels et des terrains sont utilisés.

Dans une explosion souterraine, une onde de choc se produit dans le sol et dans une explosion sous-marine, dans l'eau. L'onde de choc, se propageant dans le sol, provoque des dommages aux structures souterraines, à l'assainissement, à l'approvisionnement en eau ; lorsqu'il se propage dans l'eau, des dommages à la partie sous-marine des navires sont observés, même à une distance considérable du lieu de l'explosion.

En ce qui concerne les bâtiments civils et industriels, les degrés de destruction sont caractérisés par 1) faible,

2) moyen,

3) forte et 4) destruction complète.

Une faible destruction s'accompagne de la destruction des remplissages de fenêtres et de portes et des cloisons légères, le toit est partiellement détruit, des fissures dans les murs des étages supérieurs sont possibles. Les sous-sols et les étages inférieurs sont entièrement conservés.

La destruction moyenne se manifeste par la destruction des toits, des cloisons internes, des fenêtres, l'effondrement des planchers des combles, des fissures dans les murs. La restauration des bâtiments est possible lors de grosses réparations.

Une forte destruction se caractérise par la destruction des structures porteuses et des sols des étages supérieurs, l'apparition de fissures dans les murs. L'utilisation du bâtiment devient impossible. La rénovation et la restauration des bâtiments deviennent impraticables.

Avec une destruction complète, tous les éléments principaux du bâtiment s'effondrent, y compris les structures de support. Il est impossible d'utiliser de tels bâtiments, et pour qu'ils ne présentent pas de danger, ils sont complètement effondrés.

Il faut noter la capacité de l'onde de choc. Il peut, comme l'eau, "s'écouler" dans les pièces fermées non seulement par les fenêtres et les portes, mais aussi par de petites ouvertures et même des fissures. Cela conduit à la destruction des cloisons et des équipements à l'intérieur du bâtiment et à la défaite des personnes qui s'y trouvent.

2.4.2 Émission lumineuse

Le rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire est un flux d'énergie rayonnante qui comprend des rayonnements ultraviolets, visibles et infrarouges. La source de rayonnement lumineux est une zone lumineuse constituée de produits d'explosion chauds et d'air chaud. La luminosité du rayonnement lumineux dans la première seconde est plusieurs fois supérieure à la luminosité du Soleil. La température maximale de la région lumineuse est de l'ordre de 8 à 10 000 o C.

La durée du rayonnement lumineux dépend de la puissance et du type d'explosion et peut durer jusqu'à plusieurs dizaines de secondes :

L'effet dommageable du rayonnement lumineux est caractérisé par une impulsion lumineuse. Une impulsion lumineuse est le rapport entre la quantité d'énergie lumineuse et la surface de la surface éclairée située perpendiculairement à la propagation des rayons lumineux. L'unité d'une impulsion lumineuse est [J/m 2] ou [cal/cm 2].

L'énergie absorbée du rayonnement lumineux est convertie en énergie thermique, ce qui entraîne un échauffement de la couche superficielle du matériau. Le chauffage peut être si intense qu'il peut carboniser ou enflammer le matériau combustible et fissurer ou faire fondre le non-combustible, ce qui peut entraîner d'énormes incendies. Dans ce cas, l'effet du rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire équivaut à l'utilisation massive d'armes incendiaires.

La peau humaine absorbe également l'énergie du rayonnement lumineux, ce qui lui permet de chauffer à des températures élevées et de se brûler.

Tout d'abord, les brûlures se produisent sur les zones ouvertes du corps face à l'explosion. Si vous regardez dans la direction de l'explosion avec les yeux non protégés, il est possible d'endommager les yeux, entraînant une perte complète de la vision.

Les brûlures causées par le rayonnement lumineux ne sont pas différentes des brûlures causées par le feu ou l'eau bouillante. Ils sont d'autant plus puissants que la distance jusqu'à l'explosion est courte et que la puissance de la munition est grande. Avec une explosion aérienne, l'effet dommageable du rayonnement lumineux est plus important qu'avec une explosion au sol de même puissance. Selon la valeur perçue de l'impulsion lumineuse, les brûlures sont divisées en quatre degrés :

Impulsion lumineuse,	Degré de brûlure	Caractéristiques des manifestations
80-160 ()	1	Douleur, rougeur et gonflement de la peau.
160-400 ()	2	Formation de bulles.
400-600 ()	3	Mort cutanée avec endommagement partiel de la couche de croissance.
Plus de 600 ()	4	Charbon de la peau et du tissu sous-cutané.

Dans le brouillard, la pluie ou la neige, l'effet dommageable du rayonnement lumineux est négligeable.

Divers objets qui créent de l'ombre peuvent servir de protection contre le rayonnement lumineux, mais les meilleurs résultats sont obtenus avec l'utilisation d'abris et d'abris.

2.4.3 Rayonnement pénétrant

Le rayonnement pénétrant est un flux de g quanta et de neutrons émis par la zone d'explosion nucléaire. Les quanta g et les neutrons se propagent dans toutes les directions à partir du centre de l'explosion. Avec une augmentation de la distance de l'explosion, la quantité de quanta gamma et de neutrons traversant une unité de surface diminue. Dans les explosions nucléaires souterraines et sous-marines, l'effet du rayonnement pénétrant s'étend sur des distances beaucoup plus petites que dans les explosions terrestres et aériennes, ce qui s'explique par l'absorption du flux de neutrons et de quanta gamma par la terre et l'eau.

Les zones d'endommagement par rayonnement pénétrant lors d'explosions de munitions nucléaires de moyenne et haute puissance sont un peu plus petites que les zones d'endommagement par onde de choc et rayonnement lumineux, mais pour les munitions avec un petit équivalent TNT (1000 tonnes ou moins), sur le au contraire, les zones d'action dommageable par rayonnement pénétrant dépassent les zones d'endommagement par onde de choc et rayonnement lumineux.

L'effet dommageable du rayonnement pénétrant est déterminé par la capacité des quanta gamma et des neutrons à ioniser les atomes du milieu dans lequel ils se propagent. En raison de la très forte absorption dans l'atmosphère, le rayonnement pénétrant n'affecte les personnes qu'à une distance de 2-3 km du site de l'explosion, même pour les charges de forte puissance.

En traversant les tissus vivants, les quanta gamma et les neutrons ionisent les atomes et les molécules qui composent les cellules, ce qui entraîne une perturbation des fonctions vitales des organes et systèmes individuels. Sous l'influence de l'ionisation, des processus biologiques de mort cellulaire et de décomposition se produisent dans le corps. En conséquence, les personnes touchées développent une maladie spécifique appelée maladie des radiations. La durée de l'action du rayonnement pénétrant ne dépasse pas quelques secondes ("10-15s).

Pour évaluer l'ionisation des atomes du milieu, et, par conséquent, l'effet néfaste d'un rayonnement pénétrant sur un organisme vivant, le concept de dose de rayonnement (ou dose de rayonnement) a été introduit, dont l'unité de mesure est le rayon X (R ). Une dose de rayonnement de 1 rayon X correspond à la formation d'environ 2 milliards de paires d'ions dans un centimètre cube d'air.

Selon la dose de rayonnement, on distingue quatre degrés de mal des rayons :

Divers matériaux qui atténuent le flux de rayonnement gamma et neutronique servent de protection contre les rayonnements pénétrants. La protection est basée sur la capacité physique de divers matériaux à atténuer l'intensité du rayonnement radioactif. Plus le matériau est lourd et plus sa couche est épaisse, plus la protection est fiable. Ainsi le rayonnement pénétrant lors d'une explosion nucléaire peut être affaibli de 2 fois une couche d'acier de 3,8 cm d'épaisseur, de béton - 15, de terre - 19, d'eau - 38, de neige - 50 cm, de bois - 58.

2.4.4 Contamination radioactive

La contamination radioactive des personnes, des équipements militaires, du terrain et de divers objets au cours d'une explosion nucléaire est causée par des fragments de la fission de la substance chargée (Pu-239, U-235) et la partie n'ayant pas réagi de la charge tombant du nuage d'explosion, comme ainsi que des isotopes radioactifs formés dans le sol et d'autres matériaux sous l'influence des neutrons - activité induite. Au fil du temps, l'activité des fragments de fission diminue rapidement, surtout dans les premières heures après l'explosion. Ainsi, par exemple, l'activité totale des fragments de fission dans l'explosion d'une arme nucléaire d'une capacité de 20 kT en une journée sera plusieurs milliers de fois inférieure à celle d'une minute après l'explosion.

Lorsqu'une arme nucléaire explose, une partie de la substance chargée ne subit pas de fission, mais tombe sous sa forme habituelle ; sa désintégration s'accompagne de la formation de particules alpha. La radioactivité induite est causée par des isotopes radioactifs (radionucléides) formés dans le sol à la suite de son irradiation avec des neutrons émis au moment de l'explosion par des noyaux d'atomes d'éléments chimiques qui composent le sol. Les demi-vies de la plupart des isotopes radioactifs générés sont relativement courtes, d'une minute à une heure. A cet égard, l'activité induite ne peut être dangereuse que dans les premières heures suivant l'explosion et uniquement dans la zone proche de l'épicentre.

La plupart des isotopes à vie longue sont concentrés dans un nuage radioactif qui se forme après l'explosion. La hauteur de la montée des nuages ​​pour une munition de 10 kT est de 6 km, pour une munition de 10 MGT elle est de 25 km. Au fur et à mesure que le nuage avance, les particules les plus grosses en tombent d'abord, puis des particules de plus en plus petites, formant le long de la trajectoire de mouvement une zone de contamination radioactive, appelée traînée de nuages. La taille de la piste dépend principalement de la puissance de l'arme nucléaire, ainsi que de la vitesse du vent, et peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres de long et plusieurs dizaines de kilomètres de large.

Les zones émergentes de contamination radioactive selon le degré de danger sont généralement réparties dans les quatre zones suivantes (Fig. 1) :

Figure 1 - Trace d'un nuage radioactif

Les lésions résultant de l'irradiation interne apparaissent en raison de la pénétration de substances radioactives dans le corps par les voies respiratoires et gastro-intestinales. Dans ce cas, les rayonnements radioactifs entrent en contact direct avec les organes internes et peuvent provoquer un grave mal des rayons ; la nature de la maladie dépendra de la quantité de substances radioactives qui ont pénétré dans le corps.

Sur les armes, les équipements militaires et les ouvrages d'art, les substances radioactives n'ont pas d'effet nocif.

2.4.5 Impulsion électromagnétique

Les explosions nucléaires dans l'atmosphère et dans les couches supérieures entraînent l'émergence de puissants champs électromagnétiques. La longueur d'onde des champs électromagnétiques peut aller de 1 à 1000 m. En raison de leur existence à court terme, il est d'usage d'appeler ces champs une impulsion électromagnétique (EMP). La gamme de fréquences EMR va jusqu'à 100 MHz, mais fondamentalement son énergie est distribuée autour de la fréquence moyenne (10-15 KHz).

Étant donné que l'amplitude de l'EMP diminue rapidement avec l'augmentation de la distance, son effet dommageable se situe à plusieurs kilomètres de l'épicentre d'une explosion de gros calibre.

L'EMP n'a pas d'effet direct sur une personne. L'effet dommageable est dû à l'apparition de tensions et de courants dans des conducteurs de différentes longueurs situés dans l'air, des équipements, au sol ou sur d'autres objets. L'effet de l'EMP se manifeste, tout d'abord, en ce qui concerne les équipements électroniques, où, sous l'influence de l'EMP, des courants et des tensions électriques sont induits, ce qui peut provoquer une rupture de l'isolation électrique, des dommages aux transformateurs, la combustion d'éclateurs, des dommages aux dispositifs à semi-conducteurs et à d'autres éléments des dispositifs d'ingénierie radio. Les lignes de communication, de signalisation et de contrôle sont les plus sensibles aux IEM. Des champs électromagnétiques puissants peuvent endommager les circuits électriques et interférer avec le fonctionnement d'équipements électriques non blindés.

Une explosion à haute altitude peut interférer avec le fonctionnement des équipements de communication sur de très vastes zones. La protection EMI est obtenue en blindant les lignes électriques et les équipements.

2.5 Types d'explosions nucléaires

En fonction des tâches résolues par les armes nucléaires, du type et de l'emplacement des objets contre lesquels des frappes nucléaires sont prévues, ainsi que de la nature des hostilités à venir, des explosions nucléaires peuvent être effectuées dans les airs, près de la surface de la terre (eau) et souterrain (eau). Conformément à cela, les types d'explosions nucléaires suivants sont distingués:

Aéré (haut et bas);

Haute altitude (dans les couches raréfiées de l'atmosphère);

Sol (surface)

Souterrain (sous-marin)

Une explosion nucléaire aérienne est une explosion produite à une altitude de 10 km, lorsque la zone lumineuse ne touche pas le sol (eau). Les explosions d'air sont classées comme faibles ou élevées.

Une forte contamination radioactive de la zone ne se forme qu'à proximité des épicentres des explosions atmosphériques basses. L'infection de la zone le long de la trajectoire du nuage se produit de manière insignifiante et n'affecte pas de manière significative les organismes vivants. Une onde de choc, un rayonnement lumineux, un rayonnement pénétrant et un IEM se manifestent le plus pleinement dans une explosion nucléaire aérienne.

Une explosion nucléaire à haute altitude est une explosion réalisée dans le but de détruire des missiles et des avions en vol à une altitude sûre pour les objets au sol (plus de 10 km). Les facteurs dommageables d'une explosion à haute altitude sont : une onde de choc, un rayonnement lumineux, un rayonnement pénétrant et une impulsion électromagnétique (EMP).

Une explosion nucléaire terrestre (de surface) est une explosion produite à la surface de la terre (eau), ou à une hauteur insignifiante au-dessus de cette surface, dans laquelle la région lumineuse touche la surface de la terre (eau) et la poussière (eau ) colonne dès le moment de sa formation est connectée au nuage d'explosion (figure 2.5.2).

Une caractéristique d'une explosion nucléaire au sol (surface) est une forte contamination radioactive du terrain (eau) à la fois dans la zone de l'explosion et dans la direction du mouvement du nuage d'explosion.

Les facteurs dommageables de cette explosion sont une onde de choc, un rayonnement lumineux, un rayonnement pénétrant, une contamination radioactive de la zone et des IEM.

Une explosion nucléaire souterraine (sous-marine) est une explosion produite sous terre (sous l'eau) et caractérisée par la libération d'une grande quantité de sol (eau) mélangée aux produits d'un explosif nucléaire (fragments de fission d'uranium-235 ou de plutonium-239).

Ce mélange devient radioactif et, par conséquent, constituera un danger pour les organismes vivants.

L'effet dommageable et destructeur d'une explosion nucléaire souterraine est déterminé principalement par les ondes explosives sismiques (le principal facteur dommageable), la formation d'un cratère dans le sol et une forte contamination radioactive de la zone. Il n'y a aucune émission de lumière et aucun rayonnement pénétrant. Une caractéristique d'une explosion sous-marine est la formation d'une onde de base, qui se forme lorsqu'une colonne d'eau s'effondre.

3 Le dispositif et le principe de fonctionnement des armes nucléaires

3.1 Éléments de base des armes nucléaires

Les principaux éléments des armes nucléaires sont :

Charge nucléaire,

Système d'automatisation.

Le corps est conçu pour accueillir une charge nucléaire et un système d'automatisation, pour donner aux munitions la forme balistique requise, pour les protéger des effets mécaniques et, dans certains cas, thermiques, et sert également à augmenter le taux d'utilisation du combustible nucléaire.

Le système d'automatisation assure l'explosion d'une charge nucléaire à un instant donné et exclut son déclenchement accidentel ou prématuré. Il comprend:

Bloc d'automatisation,

Système de capteur de souffle,

Système de protection,

Système de détonation d'urgence,

Source de pouvoir.

Unité d'automatisation est déclenché par les signaux des capteurs de détonation et est conçu pour générer une impulsion électrique à haute tension pour activer une charge nucléaire.

Détruire les capteurs(engins explosifs) sont conçus pour donner un signal pour activer une charge nucléaire. Ils peuvent être de type contact et distant. Des capteurs de contact sont déclenchés au moment où la munition rencontre un obstacle, et des capteurs à distance sont déclenchés à une hauteur donnée (profondeur) de la surface de la terre (eau).

Système de protection exclut la possibilité d'une explosion accidentelle d'une charge nucléaire lors de l'entretien courant, du stockage de munitions et lors de son vol sur une trajectoire.

Système de détonation d'urgence sert à l'autodestruction des munitions sans explosion nucléaire si elles s'écartent d'une trajectoire donnée.

Alimentations de l'ensemble du système électrique des munitions sont des batteries rechargeables de différents types, qui ont une action unique et sont mises en état de marche immédiatement avant son utilisation au combat.

3.2 La structure d'une bombe nucléaire

Comme prototype j'ai pris la bombe au plutonium "Fat Man" (Fig. 2.) larguée le 9 août 1945 sur la ville japonaise de Nagasaki.

Image 2 - La bombe atomique "Fat Man"

La disposition de cette bombe (typique pour les munitions au plutonium monophasé) est à peu près la suivante :

1. Initiateur de neutrons - une bille d'environ 2 cm de diamètre en béryllium recouverte d'une fine couche d'alliage yttrium-polonium ou de polonium-210 métallique - la principale source de neutrons pour une forte diminution de la masse critique et l'accélération de l'apparition de la réaction. Il est déclenché au moment du passage du cœur de combat à un état supercritique (lors de la compression, le polonium et le béryllium sont mélangés avec la libération d'un grand nombre de neutrons). Actuellement, en plus de ce type d'initiation, l'initiation thermonucléaire (IT) est plus répandue. Initiateur thermonucléaire (TI). Il est situé au centre de la charge (similaire à NI) où se trouve une petite quantité de matériau thermonucléaire, dont le centre est chauffé par une onde de choc convergente et en cours de réaction thermonucléaire dans le contexte des températures qui se sont produites, une quantité importante de neutrons est produite, suffisante pour l'initiation neutronique d'une réaction en chaîne (Fig. 3.).

2. Plutonium. L'isotope le plus pur du plutonium 239 est utilisé, bien que pour augmenter la stabilité des propriétés physiques (densité) et améliorer la compressibilité de la charge, le plutonium est dopé avec une petite quantité de gallium.

3. Une enveloppe (généralement en uranium) servant de réflecteur à neutrons.

4. Gaine de compression en aluminium. Fournit une plus grande uniformité de sertissage par l'onde de choc, tout en protégeant les parties internes de la charge du contact direct avec les explosifs et les produits chauffés au rouge de sa décomposition.

5. Un explosif avec un système de détonation complexe qui assure une détonation synchrone de l'ensemble de l'explosif. La synchronicité est nécessaire pour créer une onde de choc compressive strictement sphérique (dirigée vers l'intérieur). Une onde non sphérique conduit à l'éjection du matériau de la bille par l'inhomogénéité et l'impossibilité de créer une masse critique. La création d'un tel système de localisation d'explosifs et de détonation était à une époque l'une des tâches les plus difficiles. Un schéma combiné (système de lentilles) d'explosifs "rapides" et "lents" est utilisé.

6. Le corps est composé d'éléments estampés en duralumin - deux couvercles sphériques et une ceinture reliées par des boulons.

Figure 3. - Principe de fonctionnement d'une bombe au plutonium

3.3 Dispositif de bombe thermonucléaire

La structure d'une bombe thermonucléaire est mieux vue sur le diagramme de Teller-Ulam :

L'idée même d'une bombe à hydrogène est extrêmement simple. La séquence des processus se produisant lors de l'explosion d'une bombe à hydrogène peut être représentée comme suit :

Premièrement, la charge qui initie une réaction thermonucléaire à l'intérieur de l'obus explose - une petite bombe atomique, à la suite de laquelle un flash de neutrons se produit et une température élevée est créée, ce qui est nécessaire pour initier la fusion thermonucléaire. Les neutrons bombardent le revêtement lithium-deutérium, qui est un conteneur de deutérium liquide. Le lithium sous l'action des neutrons se scinde en hélium et en tritium. La densité du matériau de la capsule augmente des dizaines de milliers de fois. Sous l'effet d'une forte onde de choc, le crayon d'uranium (plutonium) situé au centre est également comprimé plusieurs fois et passe dans un état supercritique. Les neutrons rapides formés lors de l'explosion d'une charge nucléaire, ralentissant dans le lithium deutérium à des vitesses thermiques, conduisent à des réactions en chaîne de fission de l'uranium (plutonium), qui agit comme un fusible supplémentaire, provoquant des augmentations supplémentaires de pression et de température. La température résultant d'une réaction thermonucléaire s'élève à 300 millions de K, impliquant de plus en plus d'hydrogène dans la synthèse.

Ainsi, la mèche atomique crée les matériaux nécessaires à la synthèse directement dans la bombe elle-même.

Toutes les réactions, bien sûr, sont si rapides qu'elles sont perçues comme instantanées.

3.4 Bombe à neutrons

L'objectif de la création d'armes à neutrons dans les années 60-70 était d'obtenir une ogive tactique, dont le principal facteur dommageable serait le flux de neutrons rapides émis par la zone de l'explosion.

La création de telles armes a conduit à la faible efficacité des charges nucléaires tactiques conventionnelles contre des cibles blindées telles que des chars, des véhicules blindés, etc. Grâce à la présence d'un corps blindé et d'un système de filtration d'air, les véhicules blindés sont capables de résister à tous les facteurs dommageables d'une explosion nucléaire. Le flux de neutrons passe facilement même à travers une épaisse armure d'acier. Avec une puissance de 1 kt, une dose mortelle de rayonnement de 8 000 rad, qui entraîne la mort immédiate et rapide (minutes), sera reçue par l'équipage du char à une distance de 700 m. Le niveau de danger de mort est atteint à un distance de 1100. De plus, des neutrons sont créés dans les matériaux de structure (par exemple, le blindage des chars) induits par la radioactivité.

En raison de la très forte absorption et diffusion du rayonnement neutronique dans l'atmosphère, il n'est pas opportun de fabriquer des charges puissantes avec un rendement de rayonnement accru. Le rendement maximum des ogives est de ~ 1 Kt. Alors qu'on dit que les bombes à neutrons laissent la richesse intacte, ce n'est pas tout à fait vrai. Dans le rayon d'endommagement des neutrons (environ 1 kilomètre), l'onde de choc peut détruire ou endommager gravement la plupart des bâtiments.

Parmi les caractéristiques de conception, il convient de noter l'absence de tige d'allumage en plutonium. En raison de la faible quantité de combustible thermonucléaire et de la basse température du début de la réaction, il n'est pas nécessaire. Il est très probable que l'amorçage de la réaction se produise au centre de la capsule, où une pression et une température élevées se développent en raison de la convergence de l'onde de choc.

Une charge neutronique est structurellement une charge nucléaire classique de faible puissance, à laquelle s'ajoute un bloc contenant une faible quantité de combustible thermonucléaire (un mélange de deutérium et de tritium à forte teneur en ce dernier, comme source de neutrons rapides). Lorsqu'elle explose, la principale charge nucléaire explose, dont l'énergie est utilisée pour déclencher une réaction thermonucléaire. Dans ce cas, les neutrons ne doivent pas être absorbés par les matériaux de la bombe et, ce qui est particulièrement important, il faut empêcher leur capture par les atomes de la matière fissile.

La majeure partie de l'énergie de l'explosion lors de l'utilisation d'armes à neutrons est libérée à la suite d'une réaction de fusion qui est déclenchée. La conception de la charge est telle que jusqu'à 80 % de l'énergie d'explosion est l'énergie du flux de neutrons rapides, et seulement 20 % sont imputables à d'autres facteurs dommageables (onde de choc, impulsion électromagnétique, rayonnement lumineux).

La quantité totale de matières fissiles pour une bombe à neutrons de 1 kt est d'environ 10 kg. Un rendement énergétique de fusion de 750 tonnes signifie la présence de 10 grammes de mélange deutérium-tritium.

Conclusion

Hiroshima et Nagasaki sont un avertissement pour l'avenir. À l'ère moderne, il ne devrait pas y avoir de place pour les accidents dans la résolution des problèmes de guerre et de paix. La guerre thermonucléaire, qui était criminelle pour toute l'humanité, dénuée de sens pour la solution des problèmes internationaux controversés et des conflits politiques, n'était qu'une politique de suicide national pour ceux qui osaient la déclencher. Quelle que soit son issue, le monde se retrouverait dans une situation infiniment pire qu'avant, de sorte que le sort des victimes pourrait peut-être envier ceux qui ont survécu.

Selon les experts, notre planète est dangereusement sursaturée d'armes nucléaires. Déjà au début du 21e siècle, le monde a accumulé d'énormes stocks d'armes nucléaires. De tels arsenaux comportent un énorme danger pour la planète entière, à savoir la planète, et non des pays individuels. Leur création absorbe d'énormes ressources matérielles qui pourraient être utilisées pour lutter contre la maladie, l'analphabétisme, la pauvreté.

Les scientifiques pensent qu'avec plusieurs explosions nucléaires à grande échelle, qui ont entraîné l'incendie de forêts, de villes, d'énormes couches de fumée, les gaz brûlés monteraient jusqu'à la stratosphère, bloquant ainsi le chemin du rayonnement solaire. Ce phénomène est appelé « hiver nucléaire ». L'hiver durera plusieurs années, peut-être même quelques mois, mais pendant ce temps, la couche d'ozone de la Terre sera presque complètement détruite. Des flux de rayons ultraviolets se précipiteront vers la Terre. La modélisation de cette situation montre qu'à la suite d'une explosion d'une puissance de 100 Kt, la température chutera en moyenne de 10 à 20 degrés à la surface de la Terre. Après un hiver nucléaire, la poursuite naturelle de la vie sur Terre sera assez problématique :

La fin de la guerre froide a un peu apaisé la situation politique internationale. Un certain nombre de traités ont été signés pour mettre fin aux essais nucléaires et au désarmement nucléaire.

Malheureusement, maintenant, la situation dans le monde s'est aggravée en relation avec la guerre en Irak, mais tant que les Nations Unies (ONU) et les organisations de défense des droits de l'homme existeront, nous espérons que les États-Unis feront preuve de prudence et de respect de tous résolutions juridiques.

Aujourd'hui, les gens devraient penser à leur avenir, au monde dans lequel ils vivront dans les décennies à venir.

Littérature

1. Yu.G. Afanasyev, A.G. Ovcharenko et autres Sécurité de la vie. - Biysk : Maison d'édition ASTU, 2003 .-- 169 p.

2. Internet : http://rhbz.ru/nuclear-weapon.html - un site qui présente les armes de destruction massive

3. Kukin P.P., Lapin V.L. et autres Sécurité de la vie : manuel pour les universités. - M. : Lycée, 2002.-- 319 p.

4. Gusev N.G., Belyaev V.A. Émissions radioactives dans la biosphère. - M. : Energoatomizdat, 1991 .-- 256 p.

5. Internet : http://www.nuclear-attack.com - supports visuels des sites de test

6. Yu.V. Borovskaya, E.P. Shubin et autres.Défense civile. - M. : Éducation. 1991.223 art.

Arme nucléaire

Yu.G. Afanasyev, A.G. Ovcharenko, S.L. Rasko, L.I. Trutneva

Les armes nucléaires sont des munitions dont l'action repose sur l'utilisation de l'énergie intranucléaire libérée lors de réactions de fission ou de fusion nucléaires. Le centre d'une explosion nucléaire est le point où se produit le déclenchement ou le centre de la boule de feu est situé, et l'épicentre est la projection du centre de l'explosion sur la terre ou la surface de l'eau.

1. Types de charges nucléaires

Charges atomiques

L'action des armes atomiques repose sur la réaction de fission de noyaux lourds (uranium-235, plutonium-239, etc.). La réaction en chaîne de la fission ne se développe pas dans n'importe quelle quantité de substance fissile, mais seulement dans une certaine masse pour chaque substance. La plus petite quantité de matière fissile dans laquelle une réaction nucléaire en chaîne auto-développée est possible est appelée masse critique. Une diminution de la masse critique sera observée avec une augmentation de la densité de la substance.

La matière fissile dans une charge atomique est dans un état sous-critique. Selon le principe de son transfert à un état supercritique, les charges atomiques sont divisées en types canon et implosif.

Dans les charges de type canon, deux ou plusieurs parties de matière fissile, dont la masse de chacune est inférieure à la masse critique, se combinent rapidement pour former une masse supercritique à la suite de l'explosion d'un explosif ordinaire (tirer un partie dans une autre).

Lors de la création de charges selon un tel schéma, il est difficile d'assurer une supercriticité élevée, de sorte que son efficacité est faible. L'avantage du schéma de type canon est la possibilité de créer des charges de petit diamètre et de haute résistance aux charges mécaniques, ce qui permet de les utiliser dans des obus d'artillerie et des mines.

Dans les charges de type implosive, la matière fissile, qui à densité normale a une masse inférieure à la masse critique, est transférée à un état supercritique en augmentant sa densité par compression à l'aide d'une explosion d'un explosif conventionnel. Dans de telles charges, il est possible d'obtenir une supercriticité élevée et, par conséquent, un facteur d'efficacité élevé de la matière fissile.

Charges thermonucléaires

L'action des armes thermonucléaires est basée sur la réaction de fusion de noyaux d'éléments légers. Pour qu'une réaction thermonucléaire en chaîne se produise, une température très élevée (de l'ordre de plusieurs millions de degrés) est requise, ce qui est obtenu par l'explosion d'une charge atomique ordinaire. En tant que combustible thermonucléaire, le deutéride de lithium-6 est généralement utilisé (une substance solide qui est un composé de lithium-6 et de deutérium).

Charges neutroniques

Une charge neutronique est un type spécial de charge thermonucléaire de faible puissance avec un rayonnement neutronique accru. Comme vous le savez, lorsqu'une arme nucléaire explose, l'onde de choc transporte environ 50 % de l'énergie et le rayonnement pénétrant ne dépasse pas 5 %. Une charge nucléaire de type neutronique a pour but de redistribuer le rapport des facteurs dommageables en faveur du rayonnement pénétrant, ou plutôt du flux neutronique.

Selon la presse étrangère, des spécialistes américains ont réussi à créer des obus similaires pour les ogives des missiles tactiques Lance et des systèmes d'artillerie de 155 mm. Lorsqu'un projectile à neutrons explose, l'onde de choc et le rayonnement lumineux provoquent une destruction continue dans un rayon de 200 à 300 m. Et la dose de rayonnement neutronique qui se produit à une distance de 800 m du point d'explosion de l'ogive à neutrons de la fusée Lees presque immédiatement prive le corps humain de sa viabilité.

Charge "propre".

Une charge pure est une charge nucléaire, lorsqu'elle explose, le rendement en isotopes radioactifs à vie longue est considérablement réduit.

Les munitions nucléaires sont utilisées pour équiper des bombes aériennes, des mines terrestres, des torpilles et des obus d'artillerie.

Les vecteurs d'armes nucléaires peuvent être des missiles balistiques, des missiles de croisière et anti-aériens, l'aviation.

La puissance des munitions nucléaires

Les armes nucléaires ont un pouvoir énorme. La fission de l'uranium d'une masse de l'ordre du kilogramme libère la même quantité d'énergie qu'une explosion de TNT pesant environ 20 000 tonnes. Les réactions de fusion sont encore plus énergivores. La puissance de l'explosion des armes nucléaires est généralement mesurée en unités de TNT. L'équivalent TNT s'entend comme l'énergie caractéristique de l'explosion d'une charge nucléaire ou thermonucléaire. En d'autres termes, l'équivalent TNT est la masse de TNT qui fournirait une explosion équivalente en puissance à l'explosion d'une arme nucléaire donnée. Elle est généralement mesurée en kilotonnes (kT) ou en mégatonnes (MgT).

Selon la puissance, les munitions nucléaires sont divisées en calibres :

ultra-petit (moins de 1 kT);

petit (de 1 à 10 kT);

moyen (de 10 à 100 kT) ;

grand (de 100 kT à 1 MgT);

extra-large (plus de 1 MgT).

Les munitions de très gros, gros et moyen calibre sont équipées de charges thermonucléaires; nucléaire - ultra petits, petits et moyens calibres, neutrons - ultra petits et petits calibres.

Types d'explosions nucléaires

En fonction des tâches résolues par les armes nucléaires, du type et de l'emplacement des objets sur lesquels des explosions nucléaires sont prévues, ainsi que de la nature des hostilités à venir, les explosions nucléaires peuvent être effectuées dans les airs, près de la surface de la terre (eau) et souterrain (eau). Conformément à cela, les types d'explosions nucléaires suivants sont distingués: air, haute altitude (dans les couches raréfiées de l'atmosphère), sol (surface), souterrain (sous l'eau).

2. Facteurs marquants d'une explosion nucléaire

Une explosion nucléaire est capable de détruire ou de neutraliser instantanément des personnes non protégées, des équipements, des structures et diverses ressources matérielles ouvertement debout. Les principaux facteurs dommageables d'une explosion nucléaire (PFNV) sont :

onde de choc;

rayonnement lumineux;

rayonnement pénétrant;

contamination radioactive de la zone;

impulsion électromagnétique (EMP).

Lors d'une explosion nucléaire dans l'atmosphère, la répartition de l'énergie dégagée entre les PFNV est approximativement la suivante : environ 50 % pour l'onde de choc, 35 % pour la fraction de rayonnement lumineux, 10 % pour la contamination radioactive et 5 % pour la pénétration rayonnement et EMP.

Onde de choc

L'onde de choc est dans la plupart des cas le principal facteur dommageable d'une explosion nucléaire. De par sa nature, il est similaire à l'onde de choc d'une explosion tout à fait ordinaire, mais il agit plus longtemps et a un pouvoir destructeur beaucoup plus grand. L'onde de choc d'une explosion nucléaire peut blesser des personnes, détruire des structures et endommager des équipements militaires à une distance considérable du centre de l'explosion.

Une onde de choc est une zone de forte compression d'air qui se propage à grande vitesse dans toutes les directions à partir du centre de l'explosion. Sa vitesse de propagation dépend de la pression de l'air dans le front de choc ; près du centre de l'explosion, elle est plusieurs fois supérieure à la vitesse du son, mais avec une augmentation de la distance par rapport au lieu de l'explosion, elle diminue fortement. Au cours des 2 premières s, l'onde de choc parcourt environ 1000 m, en 5 s - 2000 m, en 8 s - environ 3000 m.

L'effet destructeur de l'onde de choc sur les personnes et l'effet destructeur sur les équipements militaires, les structures d'ingénierie et les ressources matérielles sont principalement déterminés par la surpression et la vitesse du mouvement de l'air dans son front. De plus, les personnes non protégées peuvent être heurtées par des fragments de verre et des débris de bâtiments destructibles volant à grande vitesse, des chutes d'arbres, ainsi que des parties éparses d'équipements militaires, des mottes de terre, des pierres et d'autres objets mis en mouvement par le pression d'une onde de choc. Les blessures indirectes les plus importantes seront observées dans les habitations et dans la forêt ; dans ces cas, les pertes de population peuvent être plus importantes que celles dues à l'action directe de l'onde de choc. Les blessures par ondes de choc sont classées comme légères, modérées, sévères et extrêmement sévères.

Les lésions légères surviennent à une surpression de 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf / cm2) et se caractérisent par des lésions temporaires des organes auditifs, une légère contusion générale, des ecchymoses et des luxations des membres. Les lésions moyennes surviennent à une surpression de 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf / cm2). Dans ce cas, des luxations des extrémités, des contusions cérébrales, des lésions des organes auditifs, des saignements du nez et des oreilles peuvent survenir. Des blessures graves sont possibles avec une surpression d'une onde de choc de 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf / cm2) et se caractérisent par une forte contusion de tout l'organisme; dans ce cas, des lésions du cerveau et des organes abdominaux, des saignements importants du nez et des oreilles, de graves fractures et des luxations des membres peuvent être observés. Des blessures graves peuvent être mortelles si la surpression dépasse 100 kPa (1,0 kgf/cm2).

Le degré de dommage causé par une onde de choc dépend principalement de la puissance et du type d'explosion nucléaire. Dans une explosion aérienne d'une capacité de 20 kT, des blessures mineures chez les personnes sont possibles à des distances allant jusqu'à 2,5 km, moyennes - jusqu'à 2 km, graves - jusqu'à 1,5 km, extrêmement graves - jusqu'à 1,0 km de l'épicentre de l'explosion. Avec l'augmentation du calibre d'une arme nucléaire, le rayon des dommages causés par une onde de choc augmente proportionnellement à la racine cubique de la puissance de l'explosion.

Une protection garantie des personnes contre l'onde de choc est assurée lorsqu'elles sont mises à l'abri dans des abris. En l'absence d'abris, des abris naturels et des terrains sont utilisés.

Dans une explosion souterraine, une onde de choc se produit dans le sol et dans une explosion sous-marine, dans l'eau. L'onde de choc, se propageant dans le sol, provoque des dommages aux structures souterraines, à l'assainissement, à l'approvisionnement en eau ; lorsqu'il se propage dans l'eau, des dommages à la partie sous-marine des navires sont observés, même à une distance considérable du lieu de l'explosion.

En ce qui concerne les bâtiments civils et industriels, les degrés de destruction sont caractérisés par des destructions faibles, moyennes, fortes et complètes.

Une faible destruction s'accompagne de la destruction des remplissages de fenêtres et de portes et des cloisons légères, le toit est partiellement détruit, des fissures dans les murs des étages supérieurs sont possibles. Les sous-sols et les étages inférieurs sont entièrement conservés.

La destruction moyenne se manifeste par la destruction des toits, des cloisons internes, des fenêtres, l'effondrement des planchers des combles, des fissures dans les murs. La restauration des bâtiments est possible lors de grosses réparations.

Une forte destruction se caractérise par la destruction des structures porteuses et des sols des étages supérieurs, l'apparition de fissures dans les murs. L'utilisation du bâtiment devient impossible. La rénovation et la restauration des bâtiments deviennent impraticables.

Avec une destruction complète, tous les éléments principaux du bâtiment s'effondrent, y compris les structures de support. Il est impossible d'utiliser de tels bâtiments, et pour qu'ils ne présentent pas de danger, ils sont complètement effondrés.

Émission lumineuse

Le rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire est un flux d'énergie rayonnante qui comprend des rayonnements ultraviolets, visibles et infrarouges. La source de rayonnement lumineux est une zone lumineuse constituée de produits d'explosion chauds et d'air chaud. La luminosité du rayonnement lumineux dans la première seconde est plusieurs fois supérieure à la luminosité du Soleil. La température maximale de la zone lumineuse est comprise entre 8 000 et 10 000 °C.

L'effet dommageable du rayonnement lumineux est caractérisé par une impulsion lumineuse. Une impulsion lumineuse est le rapport entre la quantité d'énergie lumineuse et la surface de la surface éclairée située perpendiculairement à la propagation des rayons lumineux. L'unité d'impulsion lumineuse est le joule par mètre carré (J/m2) ou la calorie par centimètre carré (cal/cm2).

L'énergie absorbée du rayonnement lumineux est convertie en énergie thermique, ce qui entraîne un échauffement de la couche superficielle du matériau. Le chauffage peut être si intense qu'il peut carboniser ou enflammer le matériau combustible et fissurer ou faire fondre le non-combustible, ce qui peut entraîner d'énormes incendies. Dans ce cas, l'effet du rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire équivaut à l'utilisation massive d'armes incendiaires.

La peau humaine absorbe également l'énergie du rayonnement lumineux, ce qui lui permet de chauffer à des températures élevées et de se brûler. Tout d'abord, les brûlures se produisent sur les zones ouvertes du corps face à l'explosion. Si vous regardez dans la direction de l'explosion avec les yeux non protégés, il est possible d'endommager les yeux, entraînant une perte complète de la vision.

Les brûlures causées par le rayonnement lumineux ne sont pas différentes des brûlures causées par le feu ou l'eau bouillante. Ils sont d'autant plus puissants que la distance jusqu'à l'explosion est courte et que la puissance de la munition est grande. Avec une explosion aérienne, l'effet dommageable du rayonnement lumineux est plus important qu'avec une explosion au sol de même puissance. Selon la valeur perçue de l'impulsion lumineuse, les brûlures sont divisées en trois degrés.

Les brûlures du premier degré surviennent avec une impulsion lumineuse de 2-4 cal/cm2 et se manifestent par des lésions cutanées superficielles : rougeurs, gonflements, courbatures. Avec les brûlures au deuxième degré, avec une impulsion lumineuse de 4 à 10 cal/cm2, des bulles apparaissent sur la peau. Avec des brûlures au troisième degré avec une impulsion lumineuse de 10-15 cal / cm2, on observe une mort cutanée et une ulcération.

Avec une explosion aérienne d'une munition d'une capacité de 20 kT et d'une transparence atmosphérique d'environ 25 km, des brûlures au premier degré seront observées dans un rayon de 4,2 km du centre de l'explosion ; avec une explosion d'une charge d'une capacité de 1 MgT, cette distance passera à 22,4 km. Les brûlures au deuxième degré apparaissent à des distances de 2,9 et 14,4 km et les brûlures au troisième degré - à des distances de 2,4 et 12,8 km, respectivement, pour les munitions d'une capacité de 20 kT et 1 MGT.

Divers objets qui créent de l'ombre peuvent servir de protection contre le rayonnement lumineux, mais les meilleurs résultats sont obtenus avec l'utilisation d'abris et d'abris.

Rayonnement pénétrant

Le rayonnement pénétrant est un flux de quanta gamma et de neutrons émis par une explosion nucléaire. Les quanta gamma et les neutrons se propagent dans toutes les directions à partir du centre de l'explosion.

Avec une augmentation de la distance de l'explosion, la quantité de quanta gamma et de neutrons traversant une unité de surface diminue. Dans les explosions nucléaires souterraines et sous-marines, l'effet du rayonnement pénétrant s'étend sur des distances beaucoup plus petites que dans les explosions terrestres et aériennes, ce qui s'explique par l'absorption du flux de neutrons et de quanta gamma par la terre et l'eau.

Les zones de dommages par rayonnement pénétrant lors des explosions d'armes nucléaires de moyenne et haute puissance sont un peu plus petites que les zones de dommages par onde de choc et rayonnement lumineux.

Pour les munitions avec un petit équivalent TNT (1000 tonnes ou moins), au contraire, les zones d'effet dommageable du rayonnement pénétrant dépassent les zones de destruction par une onde de choc et un rayonnement lumineux.

L'effet dommageable du rayonnement pénétrant est déterminé par la capacité des quanta gamma et des neutrons à ioniser les atomes du milieu dans lequel ils se propagent. En traversant les tissus vivants, les quanta gamma et les neutrons ionisent les atomes et les molécules qui composent les cellules, ce qui entraîne une perturbation des fonctions vitales des organes et systèmes individuels. Sous l'influence de l'ionisation, des processus biologiques de mort cellulaire et de décomposition se produisent dans le corps. En conséquence, les personnes touchées développent une maladie spécifique appelée maladie des radiations.

Pour évaluer l'ionisation des atomes du milieu, et, par conséquent, l'effet néfaste d'un rayonnement pénétrant sur un organisme vivant, le concept de dose de rayonnement (ou dose de rayonnement) a été introduit, dont l'unité de mesure est le rayon X (R ). La dose de rayonnement 1P correspond à la formation d'environ 2 milliards de paires d'ions dans un centimètre cube d'air.

Selon la dose de rayonnement, quatre degrés de maladie des rayonnements sont distingués. Le premier (léger) survient lorsqu'une personne reçoit une dose de 100 à 200 R. Il se caractérise par une faiblesse générale, de légères nausées, des vertiges à court terme, une transpiration accrue; le personnel recevant une telle dose n'échoue généralement pas. Le deuxième degré (moyen) de mal des rayons se développe après avoir reçu une dose de 200-300 R; dans ce cas, les signes de dommages - maux de tête, fièvre, troubles gastro-intestinaux - apparaissent plus rapidement et plus rapidement, le personnel échoue dans la plupart des cas. Le troisième degré (grave) de mal des rayons survient à une dose supérieure à 300-500 R; il se caractérise par des maux de tête sévères, des nausées, une faiblesse générale sévère, des vertiges et d'autres maux; la forme sévère est souvent mortelle. Une dose de rayonnement supérieure à 500 R provoque un mal des rayons du quatrième degré et est généralement considérée comme mortelle pour l'homme.

Divers matériaux qui atténuent le flux de rayonnement gamma et neutronique servent de protection contre les rayonnements pénétrants. Le degré d'atténuation du rayonnement pénétrant dépend des propriétés des matériaux et de l'épaisseur de la couche protectrice. L'atténuation de l'intensité des rayonnements gamma et neutronique est caractérisée par une couche de demi-atténuation, qui dépend de la densité des matériaux.

La couche de demi-atténuation est une couche de matière, au cours du passage de laquelle l'intensité des rayons gamma ou des neutrons est divisée par deux.

Contamination radioactive

La contamination radioactive des personnes, du matériel militaire, du terrain et de divers objets dans une explosion nucléaire est causée par des fragments de la fission de la substance chargée (Pu-239, U-235, U-238) et la partie de la charge n'ayant pas réagi tombant de le nuage d'explosion, ainsi que la radioactivité induite. Au fil du temps, l'activité des fragments de fission diminue rapidement, surtout dans les premières heures après l'explosion. Ainsi, par exemple, l'activité totale des fragments de fission dans l'explosion d'une arme nucléaire d'une capacité de 20 kT en une journée sera plusieurs milliers de fois inférieure à celle d'une minute après l'explosion.

Lorsqu'une arme nucléaire explose, une partie de la substance chargée ne subit pas de fission, mais tombe sous sa forme habituelle ; sa désintégration s'accompagne de la formation de particules alpha. La radioactivité induite est causée par des isotopes radioactifs (radionucléides) formés dans le sol à la suite de son irradiation avec des neutrons émis au moment de l'explosion par des noyaux d'atomes d'éléments chimiques qui composent le sol. En règle générale, les isotopes résultants sont bêta-actifs, la désintégration de bon nombre d'entre eux s'accompagne d'un rayonnement gamma. Les demi-vies de la plupart des isotopes radioactifs générés sont relativement courtes, d'une minute à une heure. A cet égard, l'activité induite ne peut être dangereuse que dans les premières heures suivant l'explosion et uniquement dans la zone proche de l'épicentre.

La plupart des isotopes à vie longue sont concentrés dans un nuage radioactif qui se forme après l'explosion. La hauteur de la montée des nuages ​​pour une munition de 10 kT est de 6 km, pour une munition de 10 MGT elle est de 25 km. Au fur et à mesure que le nuage avance, les particules les plus grosses en tombent d'abord, puis des particules de plus en plus petites, formant le long de la trajectoire de mouvement une zone de contamination radioactive, appelée traînée de nuages. La taille de la piste dépend principalement de la puissance de l'arme nucléaire, ainsi que de la vitesse du vent, et peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres de long et plusieurs dizaines de kilomètres de large.

Le degré de contamination radioactive de la zone est caractérisé par le niveau de rayonnement pendant un certain temps après l'explosion. Le niveau de rayonnement est appelé débit de dose d'exposition (R/h) à une hauteur de 0,7-1 m au-dessus de la surface contaminée.

Les zones émergentes de contamination radioactive, selon le degré de danger, sont généralement divisées en quatre zones suivantes.

Zone D - infection extrêmement dangereuse. Sa superficie est de 2-3% de la superficie de la traînée du nuage d'explosion. Le niveau de rayonnement est de 800 R/h.

Zone B - infection dangereuse. Il occupe environ 8 à 10 % de la surface de la traînée du nuage d'explosion ; niveau de rayonnement 240 R / h.

Zone B - contamination sévère, qui représente environ 10% de la surface de la trace radioactive, le niveau de rayonnement est de 80 R / h.

Zone A - contamination modérée avec une superficie de 70 à 80% de la superficie de toute la trace d'explosion. Le niveau de rayonnement à la limite extérieure de la zone 1 heure après l'explosion est de 8 R/h.

Les lésions résultant de l'irradiation interne apparaissent en raison de la pénétration de substances radioactives dans le corps par les voies respiratoires et gastro-intestinales. Dans ce cas, les rayonnements radioactifs entrent en contact direct avec les organes internes et peuvent provoquer un grave mal des rayons ; la nature de la maladie dépendra de la quantité de substances radioactives qui ont pénétré dans le corps.

Sur les armes, les équipements militaires et les ouvrages d'art, les substances radioactives n'ont pas d'effet nocif.

Pulsation éléctromagnétique

Les explosions nucléaires dans l'atmosphère et dans les couches supérieures entraînent l'émergence de puissants champs électromagnétiques. En raison de leur existence à court terme, ces champs sont généralement appelés impulsions électromagnétiques (EMP).

L'effet dommageable de l'EMP est dû à l'apparition de tensions et de courants dans des conducteurs de différentes longueurs situés dans l'air, des équipements, au sol ou sur d'autres objets. L'effet de l'EMP se manifeste, tout d'abord, en ce qui concerne les équipements électroniques, où, sous l'influence de l'EMP, des courants et des tensions électriques sont induits, ce qui peut provoquer une rupture de l'isolation électrique, des dommages aux transformateurs, la combustion d'éclateurs, des dommages aux dispositifs à semi-conducteurs et à d'autres éléments des dispositifs d'ingénierie radio. Les lignes de communication, de signalisation et de contrôle sont les plus sensibles aux IEM. Des champs électromagnétiques puissants peuvent endommager les circuits électriques et interférer avec le fonctionnement d'équipements électriques non blindés.

Une explosion à haute altitude peut interférer avec le fonctionnement des équipements de communication sur de très vastes zones. La protection EMI est obtenue en blindant les lignes électriques et les équipements.

3 Le foyer de la destruction nucléaire

Le foyer de la destruction nucléaire est le territoire sur lequel, sous l'influence des facteurs dommageables d'une explosion nucléaire, se produisent la destruction de bâtiments et de structures, des incendies, une contamination radioactive de la zone et des dommages à la population. L'impact simultané d'une onde de choc, d'un rayonnement lumineux et d'un rayonnement pénétrant détermine en grande partie la nature combinée de l'effet dommageable d'une explosion d'une arme nucléaire sur les personnes, les équipements militaires et les structures. En cas de blessures corporelles combinées, les blessures et contusions dues à l'exposition à une onde de choc peuvent être associées à des brûlures causées par un rayonnement lumineux avec un incendie simultané dû à un rayonnement lumineux. De plus, les équipements et dispositifs radioélectroniques peuvent perdre leur fonctionnalité à la suite d'une exposition à une impulsion électromagnétique (EMP).

Plus l'explosion nucléaire est puissante, plus le foyer est grand. La nature de la destruction dans le foyer dépend également de la résistance des structures des bâtiments et des structures, de leur nombre d'étages et de la densité des bâtiments.

Pour la limite extérieure du foyer de destruction nucléaire, une ligne conditionnelle au sol, tracée à une telle distance de l'épicentre de l'explosion, où l'amplitude de la surpression de l'onde de choc est de 10 kPa, est prise.