2. Чем отличаются атомная, ядерная и термоядерная бомбы? Ядерные бомбы могут быть как атомными, работающими на основе деления ядер, так и термоядерными, известными как водородные бомбы. Чем термоядерная бомба отличается от атомной? В первую очередь тем, что в атомной бомбе взрывной эффект достигается за счет ускоренной цепной реакции деления, а в термоядерной – напротив, за счет сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза. Технически отличия между водородной и ядерной бомбами заключаются в способе генерации и усилении ядерной реакции. Водородная бомба — вид ядерного оружия, энергия взрыва которого высвобождается в ходе термоядерной реакции синтеза ядер тяжёлых элементов из более лёгких.
Водородная бомба и ядерная бомба отличия
2. Чем отличаются атомная, ядерная и термоядерная бомбы? Чем отличается ядерная бомба от атомной и водородной бомбы. В атомной бомбе делящееся ядерное топливо быстро, под действием энергии подрыва обычных взрывчатых веществ объединяется в небольшом сферическом объеме, где создается его так называемая критическая масса, и начинается реакция деления.
Термоядерная бомба и ядерная отличия
Пока ученые ломали голову над тем, как пустить атомную энергию полученную в процессе термоядерного синтеза водорода в мирные цели, военные уже провели не с один десяток испытаний. Выяснилось, что заряд в несколько мегатонн водородной бомбы мощнее атомной в тысячи раз. Даже трудно представить, что было бы с Хиросимой да и с самой Японией , если бы в брошенной на нее 20-ти килотонной бомбе был водород. Рассмотрим мощную разрушительную силу, которая получается при взрыве водородной бомбы в 50 мегатонн: Огненный шар: диаметр в 4,5 -5 километра в диаметре.
Звуковая волна: взрыв можно услышать, находясь на расстоянии в 800 километров. Энергия: от освобожденной энергии, человек может получить ожоги кожного покрова, находясь от эпицентра взрыва до 100 километров. Ядерный гриб: высота более 70 км в высоту, радиус шапки — около 50 км.
Атомные бомбы такой мощности еще ни разу не взрывали. Есть показатели бомбы сброшенной на Хиросиму в 1945 году, но своими размерами она значительно уступала водородному разряду описанному выше: Огненный шар: диаметр около 300 метров. Ядерный гриб: высота 12 км, радиус шапки — около 5 км.
Сейчас на вооружении ядерных держав стоят именно водородные бомбы. Кроме того, что они опережают по своим характеристикам своих «малых братьев», они значительно дешевле в производстве.
Этот процесс называется ядерным распадом или делением. При взрыве водородной бомбы, также известной как термоядерная бомба, происходит слияние атомов. В этом случае, при высоких температурах и давлении, ядра атомов сливаются, образуя новые элементы. Этот процесс называется термоядерным синтезом. Основным источником энергии при термоядерном синтезе является разность масс исходных атомов и образовавшихся элементов.
Химические процессы Помимо физических процессов, при взрыве ядерного оружия и водородной бомбы происходят также и химические процессы. Процессы окисления и редукции играют важную роль в реакциях взрыва. Окисление — это процесс, при котором одно вещество передает электрон другому веществу. Редукция — это процесс, при котором одно вещество получает электрон от другого вещества. Химические вещества, используемые при взрыве, обладают свойствами окислять или быть окисляемыми, что позволяет им участвовать в реакциях взрыва и выделить большое количество энергии. Таким образом, взрыв водородной бомбы и ядерного оружия включает в себя сложные физические и химические процессы, которые приводят к огромному выделению энергии. Какова разрушительная мощность водородной бомбы и ядерного оружия?
Ядерное оружие Ядерное оружие использует ядерные реакции для создания огромного количества энергии. Мощность ядерного взрыва определяется величиной ядерного заряда и его способностью увеличиться при делении атомных ядер или поглощении ядер. У ядерного оружия есть разные типы, такие как атомная бомба и термоядерная бомба, но все они имеют огромный потенциал разрушения. Мощность ядерного оружия измеряется в килотоннах кт или мегатоннах Мт , что означает эквивалентный взрыв силы взрыва конвенционного взрывчатого вещества. Например, ядерная бомба мощностью 1 Мт равна взрыву 1 миллиона тонн тротила. Водородная бомба Водородная бомба, также известная как термоядерная бомба, является более сложным и мощным типом ядерного оружия. Она использует реакцию термоядерного синтеза, при которой происходит слияние атомных ядер водорода.
Такая реакция освобождает огромное количество энергии и порождает еще более сильное ядерное взрывающее действие по сравнению с атомной бомбой.
Результатом столкновений становится слияние ядер, и как следствие, образование ядер более тяжёлого элемента — гелия. Реакции такого типа именуют термоядерным синтезом, для них характерно выделение колоссального количества энергии. Законы физики объясняют энерговыделение при термоядерной реакции следующим образом: часть массы лёгких ядер, участвующих в образовании более тяжёлых элементов, остаётся незадействованной и превращается в чистую энергию в колоссальных количествах.
Именно поэтому наше небесное светило теряет приблизительно 4 млн т. Изотопы водорода Самым простым из всех существующих атомов является атом водорода. В его состав входит всего один протон, образующий ядро, и единственный электрон, вращающийся вокруг него. В результате научных исследований воды H2O , было установлено, что в ней в малых количествах присутствует так называемая «тяжёлая» вода.
Она содержит «тяжёлые» изотопы водорода 2H или дейтерий , ядра которых, помимо одного протона, содержат так же один нейтрон частицу, близкую по массе к протону, но лишённую заряда. Науке известен также тритий — третий изотоп водорода, ядро которого содержит 1 протон и сразу 2 нейтрона. Для трития характерна нестабильность и постоянный самопроизвольный распад с выделением энергии радиации , в результате чего образуется изотоп гелия.
Поэтому в случае с термоядерной бомбой большую роль играет конструкция.
Широко известны две схемы. Первая — сахаровская «слойка». В центре располагался ядерный детонатор, который был окружен слоями дейтерида лития в смеси с тритием, которые перемежались со слоями обогащенного урана. Такая конструкция позволяла достичь мощности в пределах 1 Мт.
Вторая — американская схема Теллера — Улама, где ядерная бомба и изотопы водорода располагались раздельно. Выглядело это так: снизу — емкость со смесью жидких дейтерия и трития, по центру которой располагалась «свеча зажигания» — плутониевый стержень, а сверху — обычный ядерный заряд, и все это в оболочке из тяжелого металла например, обедненного урана. Быстрые нейтроны, образовавшиеся при взрыве, вызывают в урановой оболочке реакции деления атомов и добавляют энергию в общую энергию взрыва. Надстраивание дополнительных слоев дейтерида лития урана-238 позволяет создавать снаряды неограниченной мощности.
В 1953 году советский физик Виктор Давиденко случайно повторил идею Теллера — Улама, и на ее основе Сахаров придумал многоступенчатую схему, которая позволила создавать оружие небывалых мощностей. Именно по такой схеме работала «Кузькина мать». Какие еще бомбы бывают? Еще бывают нейтронные, но это вообще страшно.
Это выглядит как обычный ядерный заряд малой мощности, к которому добавлен блок с изотопом бериллия — источником нейтронов. При взрыве ядерного заряда запускается термоядерная реакция. Этот вид оружия разрабатывал американский физик Сэмюэль Коэн. Считалось, что нейтронное оружие уничтожает все живое даже в укрытиях, однако дальность поражения такого оружия невелика, так как атмосфера рассеивает потоки быстрых нейтронов, и ударная волна на больших расстояниях оказывается сильнее.
А как же кобальтовая бомба? Нет, сынок, это фантастика. Официально кобальтовых бомб нет ни у одной страны. Теоретически это термоядерная бомба с оболочкой из кобальта, которая обеспечивает сильное радиоактивное заражение местности даже при сравнительно слабом ядерном взрыве.
Физик Лео Силард, описавший эту гипотетическую конструкцию в 1950 году, назвал ее «Машиной судного дня». Что круче: ядерная бомба или термоядерная? Натурный макет «Царь-бомбы" Водородная бомба является гораздо более продвинутой и технологичной, чем атомная. Ее мощность взрыва намного превосходит атомную и ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов.
При термоядерной реакции на каждый нуклон так называются составляющие ядра, протоны и нейтроны выделяется намного больше энергии, чем при ядерной реакции. К примеру, при делении ядра урана на один нуклон приходится 0,9 МэВ мегаэлектронвольт , а при синтезе ядра гелия из ядер водорода выделяется энергия, равная 6 МэВ. Как бомбы.
Атомный и ядерный взрыв в чем разница. Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы
Это излучение может вызывать такие заболевания, как рак, и оказывать длительное генетическое воздействие. Что такое ядерная бомба? К ядерным бомбам относятся как атомные бомбы, работающие за счет деления ядер, так и термоядерные бомбы, известные как водородные или термоядерные бомбы. Термоядерные бомбы, в отличие от атомных, используют процесс ядерного синтеза. В этом случае два или более легких ядра объединяются с образованием более тяжелого ядра, при этом выделяется еще больше энергии, чем при делении. Такие бомбы обладают невероятной мощностью и представляют собой самый разрушительный тип ядерного оружия из всех известных. Ядерные бомбы могут быть бомбами прямого деления, в которых основной целью является деление ядер, или термоядерными бомбами, в которых небольшая бомба деления создает необходимые условия для ядерного синтеза. Так, в термоядерной бомбе термоядерный синтез обычно инициируется бомбой с делением атома.
Термоядерные бомбы гораздо мощнее атомных и способны нанести ущерб в еще больших масштабах. Применение ядерных бомб имеет разрушительные последствия. Они приводят к разрушению зданий и инфраструктуры, наносят серьезный ущерб окружающей среде, оказывают долгосрочное воздействие на здоровье людей и вызывают остаточную радиоактивность, которая может сохраняться в течение многих лет.
Взрыв произошел в 27 метрах под водой. Почти все присутствующие корабли разнесло на кусочки, но даже те, которые сохранились, не подлежали ремонту из-за сильного радиационного фона. Фотоснимки Baker выглядят необычно по сравнению со снимками других бомб, ведь взрыв происходил под водой — в глубине еле виднелась вспышка. Масштаб поднятой волны можно оценить по заметным на переднем плане кораблям. Самое известное фото отображает то место, где находился линкор весом 27 тысяч тонн. В 1945 году в США имело место первое в мире масштабное испытание ядерного оружия. Гигантский взрыв мощностью 21 Кт стал символом начала ядерной эпохи.
Первоначальная идея создания ядерного оружия обсуждалась еще в 1930-х годах, когда физика развивалась семимильными шагами, а одновременно с этим в Европе расцветал немецкий фашизм. Власти многих стран мира отчаянно пытались найти новый мощный вид оружия, которых сможет защитить их от потенциального врага. Перед запуском выдвигалось множество прогнозов — от того, что бомба вообще не взорвется до того, что ее мощность будет равна 18 Кт что почти оправдалось. Кто-то говорил, что будет уничтожен целый штат Нью-Мексико и даже вся планета Земля. Последняя теория имела под собой мнение, что взрыв подожжет кислород в воздухе, и атмосфера будет непоправимо повреждена. Ученые изо всех сил старались унять эту панику. Бомба мощностью 21 Кт, сброшенная на Нагасаки в 1945 году. В ее основе лежала имплозивная технология подрыва. Конструкция представляла из себя ядро из плутония массой 6 килограммов, окруженное тяжелой оболочкой, изготовленной из урана-238, который отражает нейроны. Снаружи имелась еще одна оболочка, алюминиевая, целью которой являлось равномерное распределение сжатия.
Наконец, внутри ядра был монтирован 2-сантиметровый шар из бериллия, служащий первоначальным источником нейтронов. После окончания войны власти США, в полной мере оценив мощь такого типа бомб получившего название Mark-III , заказали еще 200 штук для своего вооружения. В общей сложности за 4 послевоенных года успели произвести 120 устройств, затем их посчитали морально устаревшими и заменили на более современный тип — Mark-IV. В дальнейшем нейтронное инициирование больше практически нигде не применялось, будучи признано недостаточно эффективным. Урановая бомба мощностью примерно 13-18 Кт, изготовленная в рамках Манхэттенского проекта. Это первая в мире атомная бомба, которую использовали в целях нападения — сбросили на город Хиросима в 1945 году. Размер устройства составлял 3 метра в длину, 0,71 метра — в толщину, а вес — 4 000 кг. Малыш был пушечной бомбой, такая технология работает безотказно, в отличие от имплозивной, а также довольно проста в изготовлении. Внутри было помещено 64 кг чистого урана, добытого в США, Канаде и Конго, из них около 700 граммов непосредственно принимало участие в реакции. Взрыв не спровоцировал сильного загрязнения окружающей среды , потому что произошел в 600 метрах над поверхностью земли, к тому же, уран, не принимавший участие в реакции, не является объектом сильного радиационного излучения.
Многие страны мира уже отказались от самой идеи производства и хранения атомного оружия. Будем надеяться, что этот шаг пойдет на пользу планете, и в скором времени их примеру последуют и другие государства, ведь война — это страшно, но ядерная война — еще страшнее. Видео Атомное оружие — самое страшное и величественное изобретение человечества. Сила разрушительной ядерной волны настолько велика, что может стереть с лица земли не только всё живое, но даже самые надёжные сооружения и постройки. Только одних ядерных запасов в России достаточно для того, чтобы полностью уничтожить нашу планету. И неудивительно, так как страна обладает самым богатым запасом атомного оружия, после США. Советская «Кузькина мать» или «Царь-бомба», испытанная в 1961 году стала мощнейшим атомным оружием всех времён. В ТОП-10 вошли самые мощные ядерные бомбы в мире. Многие из них применялись в испытательных целях, но принесли непоправимый вред экологии. Другие стали оружием в урегулировании военных конфликтов.
Мощность 18 килотонн Little boy «Малыш» — первая ядерная бомба, которую применили не в испытательных целях. Именно она способствовала окончанию войны между Японией и США. Little boy с мощностью 18 килотонн стал причиной гибели 140 тысяч жителей Хиросиму. Устройство длиной в 3 метра и диаметром 70 см. Жертвами ядерного оружия стали жители города Нагасаки. Взрыв мощностью 21килотонна, унёс жизни 80 тысяч людей сразу, а ещё 35 тысяч погибли от облучения. Это самое мощное оружие за всё существование человечества, которое было применено в военных целях. Мощность 21 килотонна Штучка — первая бомба, положившая начало испытаний ядерного оружия. Волна ударного взрыва составляла 21 килотонну и поднялась облаком ввысь на 11 километров. Первый в истории человечества ядерный взрыв произвёл на учёных ошеломляющее впечатление.
Белые клубы дыма диаметром практически в два километра стремительно поднимались вверх и образовали форму гриба. Baker Мощность 21 килотонна Baker Бейкер — одна из трёх атомных бомб, участвовавшая в операции Crossroads «Перекрёстки в 1946 году. Испытания проводились для выявления воздействия атомных снарядов на морские суда и подопытных животных. На глубине 27 метров был произведён взрыв мощностью в 23 килотонны, который вытеснил на поверхность порядка двух миллионов тонн воды и образовал столб более полукилометра в высоту. Радиоактивный остров Бикини, где проходили испытания, стал не пригоден для жизни и считался необитаемым вплоть до 2010 года. Мощность 955 килотонн » — самая мощная атомная бомба, испытанная Францией в 1971 году. Снаряд с мощностью 955 килотонн тротилового эквивалента был подорван на атолле Муруроа, который является полигоном ядерных взрывов. Там проходило испытание более 200 снарядов ядерного оружия, вплоть до 1998 года. Мощность 11 мегатонн — один из самых мощных взрывов , произведённых США. Операция была принята к исполнению 27 марта 1954 года.
Взрыв был произведён на барже в открытом океане, так как остерегались, что бомба может разрушить близ находящийся остров. Мощность взрыва составила 11 мегатонн, вместо ожидаемых 4 мегатонн. Это объясняется тем, что в качестве термоядерного горючего был применён дешёвый материал. Мощность 12 мегатонн Устройство Mike Иви Майк не представляло изначально никакой ценности и было использовано в качестве экспериментальной бомбы. Высота ядерного облака оценивалась в 37 км, а диаметр шляпки облака составил около 161 км. Сила ядерной волны «Майка» оценивалась в 12 мегатонн тротилового эквивалента. Мощности снаряда было достаточно, чтобы стереть с лица земли небольшие островки Элугелаб, где проводилось испытание. На их месте осталась лишь воронка диаметром в 2 километра и глубиной 50 метров. Радиоактивно заражённые осколки от рифов разлетелись на 50 км от эпицентра взрыва. Мощность 13,5 мегатонн — второй по мощности ядерный взрыв, произведённый американскими испытателями.
Ожидалось, что первоначальная мощность устройства составит не более 10 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Как оказалось, ядерный взрыв имел большую силу и оценивался в 13,5 мегатонн. Высота ножки ядерного гриба составила 40 км, а шляпка составляла 16 км. Радиационное облако уже через четыре дня достигло Мехико, которое расположено в 11 000 км от места проводимой операции.
Часто говорят, что взрыв «чище» ядерного: мол, при слиянии ядер водорода «осколков» - опасных короткоживущих ядер атомов, дающих радиоактивное загрязнение, - получается меньше, чем при делении ядер урана. Заблуждение это основано на том, что при термоядерном взрыве большая часть энергии якобы выделяется за счет слияния ядер. Это неправда. Да, «Царь-бомба» была такой, но только потому, что ее урановую «рубашку» для испытаний заменили на свинцовую. Современные двухступенчатые запалы приводят к значительному радиоактивному загрязнению. Зона возможного тотального поражения «Царь-бомбой», нанесенная на карту Парижа.
Красный круг - зона полного разрушения радиус 35 км. Желтый круг - размер огненного шара радиус 3,5 км. Правда, зерно истины в мифе о «чистой» бомбе все же есть. Взять лучшую американскую термоядерную боеголовку W88. При ее взрыве на оптимальной высоте над городом площадь сильных разрушений практически совпадет с зоной радиоактивного поражения, опасного для жизни. Погибших от лучевой болезни будет исчезающе мало: люди погибнут от самого взрыва, а не радиации. Еще один миф гласит, что термоядерное оружие способно уничтожить всю человеческую цивилизацию, а то и жизнь на Земле. Это тоже практически исключено. Энергия взрыва распределена в трех измерениях, поэтому при росте мощности боеприпаса в тысячу раз радиус поражающего действия растет всего в десять раз - мегатонная боеголовка имеет радиус поражения всего в десять раз больше, чем тактическая, килотонная. Мощность удара составила около 100 млн мегатонн - это в 10 тыс.
И жизнь в целом, и человек куда крепче, чем они кажутся. Правда о термоядерном оружии не так популярна, как мифы. На сегодня она такова: термоядерные арсеналы компактных боеголовок средней мощности обеспечивают хрупкий стратегический баланс, из-за которого никто не может свободно утюжить другие страны мира атомным оружием. Боязнь термоядерного ответа - более чем достаточный сдерживающий фактор. В конце 30-х годов прошлого столетия в Европе уже были открыты закономерности деления и распада а водородная бомба из разряда фантастики перешла в реальную действительность. История освоения ядерной энергии интересна и до сих пор представляет собой захватывающее соревнование между научным потенциалом стран: нацистской Германии, СССР и США. Самая мощная бомба, владеть которой мечтало любое государство, была не только оружием, но и мощным политическим инструментом. Та страна, которая имела ее в своем арсенале, фактически становилась всемогущей и могла диктовать свои правила. Водородная бомба имеет свою историю создания, в основу которой легли физические законы, а именно термоядерный процесс. Изначально ее неправильно назвали атомной, а виной тому была неграмотность.
В ученый Бете, впоследствии ставший лауреатом Нобелевской премии, работал над искусственным источником энергии - делением урана. Это время было пиком научной деятельности многих физиков, а в их среде было такое мнение, что научные секреты не должны существовать вовсе, так как изначально законы науки интернациональны. Теоретически водородная бомба была изобретена, теперь же с помощью конструкторов она должна была приобрести технические формы. Оставалось только упаковать ее в определенную оболочку и испытать на мощность. В США термоядерной проблемой еще в 1942 году начал заниматься физик По распоряжению Гарри Трумэна, на то время президента США, над этой проблемой работали лучшие ученые страны, они создавали принципиально новое оружие уничтожения. Причем, заказ правительства был на бомбу мощностью не меньше миллиона тонн тротила. Водородная бомба Теллером была создана и показала человечеству в Хиросиме и Нагасаки свои безграничные, но уничтожающие способности. На Хиросиму была сброшена бомба, которая весила 4,5 тонны с содержанием урана 100 кг. Этот взрыв соответствовал почти 12 500 тоннам тротила. Японский город Нагасаки стерла плутониевая бомба такой же массы, но эквивалентная уже 20 000 тонн тротила.
Будущий советский академик А. Сахаров в 1948 году, основываясь на своих исследованиях, представил конструкцию водородной бомбы под наименованием РДС-6. Его исследования пошли по двум ветвям: первая имела название «слойка» РДС-6с , а ее особенностью был атомный заряд, который окружался слоями тяжелых и легких элементов. Вторая ветвь - «труба» или РДС-6т , в ней плутониевая бомба находилась в жидком дейтерии. Впоследствии было сделано очень важное открытие, доказавшее, что направление «труба» является тупиковым. Принцип действия водородной бомбы состоит в следующем: сначала взрывается внутри оболочки HB заряд, который является инициатором термоядерной реакции, как результат возникает нейтронная вспышка. При этом процесс сопровождается высвобождением высокой температуры, которая нужна для дальнейшего Нейтроны начинают бомбардировку вкладыша из дейтерида лития, а он в свою очередь под непосредственным действием нейтронов расщепляется на два элемента: тритий и гелий. Используемый атомный запал образует нужные для протекания синтеза составляющие в уже приведенной в действие бомбе. Вот такой непростой принцип действия водородной бомбы. После этого предварительного действия начинается непосредственно термоядерная реакция в смеси дейтерия с тритием.
В это время в бомбе все больше увеличивается температура, а в синтезе участвует все большее количество водорода. Если следить за временем протекания этих реакций, то скорость их действия можно охарактеризовать, как мгновенную. Впоследствии ученые стали применять не синтез ядер, а их деление. При делении одной тонны урана создается энергия, эквивалентная 18 Мт. Такая бомба обладает колоссальной мощностью. Самая мощная бомба, созданная человечеством, принадлежала СССР. Она даже попала в книгу рекордов Гиннесса. Ее взрывная волна приравнивалась к 57 примерно мегатоннам вещества тротил. Взорвана она была в 1961 году в районе архипелага Новая Земля. Водородная бомба Hydrogen Bomb, HB, ВБ — оружие массового поражения, обладающее невероятной разрушительной силой ее мощность оценивается мегатоннами в тротиловом эквиваленте.
Принцип действия бомбы и схема строения базируется на использовании энергии термоядерного синтеза ядер водорода. Процессы, протекающие во время взрыва, аналогичны тем, что протекают на звёздах в том числе и на Солнце. Первое испытание пригодной для транспортировки на большие расстояния ВБ проекта А. Сахарова было проведено в Советском Союзе на полигоне под Семипалатинском. Термоядерная реакция Солнце содержит в себе огромные запасы водорода, находящегося под постоянным действием сверхвысокого давления и температуры порядка 15 млн градусов Кельвина. При такой запредельной плотности и температуре плазмы ядра атомов водорода хаотически сталкиваются друг с другом. Результатом столкновений становится слияние ядер, и как следствие, образование ядер более тяжёлого элемента — гелия. Реакции такого типа именуют термоядерным синтезом, для них характерно выделение колоссального количества энергии. Законы физики объясняют энерговыделение при термоядерной реакции следующим образом: часть массы лёгких ядер, участвующих в образовании более тяжёлых элементов, остаётся незадействованной и превращается в чистую энергию в колоссальных количествах. Именно поэтому наше небесное светило теряет приблизительно 4 млн т.
Изотопы водорода Самым простым из всех существующих атомов является атом водорода. В его состав входит всего один протон, образующий ядро, и единственный электрон, вращающийся вокруг него. В результате научных исследований воды H2O , было установлено, что в ней в малых количествах присутствует так называемая «тяжёлая» вода. Она содержит «тяжёлые» изотопы водорода 2H или дейтерий , ядра которых, помимо одного протона, содержат так же один нейтрон частицу, близкую по массе к протону, но лишённую заряда. Науке известен также тритий — третий изотоп водорода, ядро которого содержит 1 протон и сразу 2 нейтрона. Для трития характерна нестабильность и постоянный самопроизвольный распад с выделением энергии радиации , в результате чего образуется изотоп гелия. Следы трития находят в верхних слоях атмосферы Земли: именно там, под действием космических лучей молекулы газов, образующие воздух, претерпевают подобные изменения. Получение трития возможно также и в ядерном реакторе путём облучения изотопа литий-6 мощным потоком нейтронов. Разработка и первые испытания водородной бомбы В результате тщательного теоретического анализа, специалисты из СССР и США пришли к выводу, что смесь дейтерия и трития позволяет легче всего запускать реакцию термоядерного синтеза. Вооружившись этими знаниями, учёные из США в 50-х годах прошлого века принялись за создание водородной бомбы.
И уже весной 1951 года, на полигоне Эниветок атолл в Тихом океане было проведено тестовое испытание, однако тогда удалось добиться лишь частичного термоядерного синтеза. Прошло ещё чуть более года, и в ноябре 1952 года было проведено второе испытание водородной бомбы мощностью порядка 10 Мт в тротиловом эквиваленте. Однако тот взрыв трудно назвать взрывом термоядерной бомбы в современном понимании: по сути, устройство представляло собой крупную ёмкость размером с трёхэтажный дом , наполненную жидким дейтерием. В России тоже взялись за усовершенствование атомного оружия, и первая водородная бомба проекта А. Сахарова была испытана на Семипалатинском полигоне 12 августа 1953 года. РДС-6 данный тип оружия массового поражения прозвали «слойкой» Сахарова, так как его схема подразумевала последовательное размещение слоёв дейтерия, окружающих заряд-инициатор имела мощность 10 Мт. Однако в отличие от американского «трёхэтажного дома», советская бомба была компактной, и её можно было оперативно доставить к месту выброски на территории противника на стратегическом бомбардировщике. Приняв вызов, США в марте 1954 произвели взрыв более мощной авиабомбы 15 Мт на испытательном полигоне на атолле Бикини Тихий океан. Испытание стало причиной выброса в атмосферу большого количества радиоактивных веществ, часть из которых выпало с осадками за сотни километров от эпицентра взрыва. Японское судно «Счастливый дракон» и приборы, установленные на острове Рогелап, зафиксировали резкое повышение радиации.
Так как в результате процессов, происходящих при детонации водородной бомбы, образуется стабильный, безопасный гелий, ожидалось, что радиоактивные выбросы не должны превышать уровень загрязнения от атомного детонатора термоядерного синтеза. Но расчёты и замеры реальных радиоактивных осадков сильно разнились, причём как по количеству, так и по составу. Поэтому в руководстве США было принято решение временно приостановить проектирование данного вооружения до полного изучения его влияния на окружающую среду и человека. Взрыв прогремел на высоте 4 километра, а ударную волную трижды зафиксировали приборы по всему земному шару. Несмотря на то, что испытание не выявило никаких сбоев, бомба на вооружение так и не поступила. Зато сам факт обладания Советами таким вооружением произвёл неизгладимое впечатление на весь мир, а в США прекратили набирать тоннаж ядерного арсенала. В России, в свою очередь, решили отказаться от ввода на боевое дежурство боеголовок с водородными зарядами. Водородная бомба — сложнейшее техническое устройство, взрыв которого требует последовательного протекания ряда процессов. Сначала происходит детонация заряда-инициатора, находящегося внутри оболочки ВБ миниатюрная атомная бомба , результатом которой становится мощный выброс нейтронов и создание высокой температуры, требуемой для начала термоядерного синтеза в основном заряде. Начинается массированная нейтронная бомбардировка вкладыша из дейтерида лития получают соединением дейтерия с изотопом лития-6.
Под действием нейтронов происходит расщепление лития-6 на тритий и гелий. Атомный запал в этом случае становится источником материалов, необходимых для протекания термоядерного синтеза в самой сдетонировавшей бомбе. Смесь трития и дейтерия запускает термоядерную реакцию, вследствие чего происходит стремительное повышение температуры внутри бомбы, и в процесс вовлекается всё больше и больше водорода. Принцип действия водородной бомбы подразумевает сверхбыстрое протекание данных процессов устройство заряда и схема расположения основных элементов способствует этому , которые для наблюдателя выглядят мгновенными. Супербомба: деление, синтез, деление Последовательность процессов, описанных выше, заканчивается после начала реагирования дейтерия с тритием. Далее было решено использовать деление ядер, а не синтез более тяжёлых. После слияния ядер трития и дейтерия выделяется свободный гелий и быстрые нейтроны, энергии которых достаточно для инициации начала деления ядер урана-238. Быстрым нейтронам под силу расщепить атомы из урановой оболочки супербомбы. Расщепление тонны урана генерирует энергию порядка 18 Мт. При этом энергия расходуется не только на создание взрывной волны и выделения колоссального количества тепла.
Каждый атом урана распадается на два радиоактивных «осколка». Образуется целый «букет» из различных химических элементов до 36 и около двухсот радиоактивных изотопов. Именно по этой причине и образуются многочисленные радиоактивные осадки, регистрируемые за сотни километров от эпицентра взрыва. После падения «железного занавеса», стало известно, что в СССР планировали разработку «Царь бомбы», мощностью в 100 Мт. Из-за того, что тогда не было самолёта, способного нести столь массивный заряд, от идеи отказались в пользу 50 Мт бомбы. Последствия взрыва водородной бомбы Ударная волна Взрыв водородной бомбы влечёт масштабные разрушения и последствия, а первичное явное, прямое воздействие имеет тройственный характер. Самое очевидное из всех прямых воздействий — ударная волна сверхвысокой интенсивности. Её разрушительная способность уменьшается при удалении от эпицентра взрыва, а так же зависит от мощности самой бомбы и высоты, на которой произошла детонация заряда. Тепловой эффект Эффект от теплового воздействия взрыва зависит от тех же факторов, что и мощность ударной волны. Но к ним добавляется ещё один — степень прозрачности воздушных масс.
Туман или даже незначительная облачность резко уменьшает радиус поражения, на котором тепловая вспышка может стать причиной серьёзных ожогов и потери зрения. Взрыв водородной бомбы более 20 Мт генерирует невероятное количество тепловой энергии, достаточной, чтобы расплавить бетон на расстоянии 5 км, выпарить воду практически всю воду из небольшого озера на расстоянии в 10 км, уничтожить живую силу противника, технику и постройки на том же расстоянии. В центре образуется воронка диаметром 1-2 км и глубиной до 50 м, покрытая толстым слоем стекловидной массы несколько метров пород, имеющих большое содержание песка, почти мгновенно плавятся, превращаясь в стекло. С удалением от ЭВ резко возрастает и вероятность остаться в живых у людей, оказавшихся на открытой местности. Радиус в 40-45 км является предельным для первичного воздействия от взрыва. Огненный шар Ещё одним явным воздействием от взрыва водородной бомбы являются самоподдерживающиеся огненные бури ураганы , образующиеся вследствие вовлекания в огненный шар колоссальных масс горючего материала. Но, несмотря на это, самым опасным по степени воздействия последствием взрыва окажется радиационное загрязнение окружающей среды на десятки километров вокруг. Радиоактивные осадки Возникший после взрыва огненный шар быстро наполняется радиоактивными частицами в огромных количествах продукты распада тяжёлых ядер. Размер частиц настолько мал, что они, попадая в верхние слои атмосферы, способны пребывать там очень долго. Всё, до чего дотянулся огненный шар на поверхности земли, моментально превращается в пепел и пыль, а затем втягивается в огненный столб.
Вихри пламени перемешивают эти частички с заряженными частицами, образуя опасную смесь радиоактивной пыли, процесс оседания гранул которой растягивается на долгое время. Крупная пыль оседает довольно быстро, а вот мелкая разносится воздушными потоками на огромные расстояния, постепенно выпадая из новообразованного облака. В непосредственной близости от ЭВ оседают крупные и наиболее заряженные частицы, в сотнях километров от него всё ещё можно встретить различимые глазом частицы пепла.
С точки же зрения физики нейтроны как и протоны участвуют в сохранении атомных ядер за счёт специальных и очень мощных ядерных сил — в противном бы случае ядро атома мгновенно разлетелось бы из-за кулоновского отталкивания одноимённо заряженных протонов. Именно нейтроны позволяют существовать изотопам: ядрам с одинаковыми зарядами то есть идентичными химсвойствами , но при этом отличным по массе. Тонкость же в том, что процесс этот энергетически выгоден то есть протекает с выделением энергии лишь до определённого предела, после чего на создание всё более тяжёлых ядер требуется потратить больше энергии чем выделяется при их синтезе, а сами они становится весьма неустойчивыми. В природе этот процесс нуклеосинтез идёт в звёздах, где чудовищные давления и температуры «утрамбовывают» ядра так плотно, что некоторая их часть сливается, образуя более тяжёлые и выделяя энергию, за счёт которой звезда светит. Термоядерная реакция Ядерная реакция деления она же реакция распада или по-английски nuclear fission — такой вид ядерной реакции, где ядра атомов спонтанно либо под действием частицы «снаружи» распадаются на осколки обычно две-три более лёгкие частицы либо ядра.
За счет чего происходит взрыв водородной бомбы?
- Самая мощная бомба в мире. Какая бомба сильнее: вакуумная или термоядерная?
- Водородная бомба и ядерная бомба отличия
- Как действует водородная бомба и каковы последствия взрыва? | Пикабу
- Ответы : В чем отличие Водородной бомбы от Ядерной?
- Водородная (термоядерная) бомба: испытания оружия массового поражения
- Чем отличается ядерная бомба от атомной?
Страны с ядерным оружием
- Чем отличается атомная бомба от ядерной?
- Чем водородная бомба отличается от атомной?
- Чем водородная бомба отличается от атомной?
- Водородная и атомная бомбы: сравнительные характеристики
- Чем отличается ядерная бомба от атомной?
- Самая мощная бомба в мире сильнее ядерной
Разница между водородной бомбой и атомной бомбой
используют ядерное деление. Водородная бомба — вид ядерного оружия, энергия взрыва которого высвобождается в ходе термоядерной реакции синтеза ядер тяжёлых элементов из более лёгких. Чем отличаются атомная, ядерная и водородная бомбы. Согласно сообщениям новостей, Северная Корея угрожает протестировать водородную бомбу над Тихим океаном.
Мощнейшее смертоносное оружие: как устроена водородная бомба и чем она отличается от атомной
Поэтому термоядерную реакцию в водородной бомбе зажигает атомный заряд, в котором используется энергия деления атомных ядер. В водородной бомбе используется энергия не только от деления ядра, но и от последующего термоядерного синтеза, что значительно усиливает мощность взрыва. B-53 — американская термоядерная бомба, наиболее старое и мощное ядерное оружие находившееся в арсенале стратегических ядерных сил США вплоть до 1997 года.