Үй Физика АҚШ-тың ядролық сынақтарынан кейінгі жұмақ аралы: қайтымсыз салдары. АҚШ-тың Эневетак атоллында бірінші сутегі бомбасын сынауы (1952) Мариана шұңқырында бомбаны жарып жіберсеңіз ше?

АҚШ-тың ядролық сынақтарынан кейінгі жұмақ аралы: қайтымсыз салдары. АҚШ-тың Эневетак атоллында бірінші сутегі бомбасын сынауы (1952) Мариана шұңқырында бомбаны жарып жіберсеңіз ше?

Сутегі бомбасы (Hydrogen Bomb, HB) - керемет жойқын күші бар жаппай қырып-жою қаруы (оның қуаты тротилдің мегатоннасымен бағаланады). Бомбаның жұмыс істеу принципі және оның құрылымы энергияны пайдалануға негізделген термоядролық синтезсутегі ядролары. Жарылыс кезінде болатын процестер жұлдыздарда (соның ішінде Күнде) болатын процестерге ұқсас. Кеңес Одағында Семей маңындағы полигонда алыс қашықтыққа тасымалдауға жарамды ВБ-ның алғашқы сынағы (конструкторы А.Д.Сахаров) жүргізілді.

Термоядролық реакция

Күн құрамында орасан зор қорларсутегі, ол өте жоғары қысым мен температураның (шамамен 15 миллион градус Кельвин) тұрақты әрекетінде. Плазманың осындай шектен тыс тығыздығы мен температурасы кезінде сутегі атомдарының ядролары бір-бірімен кездейсоқ соқтығысады. Соқтығыстардың нәтижесі ядролардың бірігуі, нәтижесінде ауыр элемент – гелийдің ядроларының түзілуі.

Бұл түрдегі реакциялар термоядролық синтез деп аталады, олар орасан зор энергияның бөлінуімен сипатталады. Физика заңдары термоядролық реакция кезінде энергияның бөлінуін былай түсіндіреді: ауыр элементтердің түзілуіне қатысатын жеңіл ядролар массасының бір бөлігі пайдаланылмай қалады және орасан зор мөлшерде таза энергияға айналады. Сондықтан да біздіңаспан денесі секундына шамамен 4 миллион тонна затты жоғалтадығарыш кеңістігі

үздіксіз энергия ағыны.

Сутегінің изотоптары

Ядросында 1 протон және 2 нейтрон бар сутегінің үшінші изотопы тритийді ғылым да біледі. Тритий тұрақсыздықпен және энергияның (сәулеленудің) бөлінуімен тұрақты өздігінен ыдырауымен сипатталады, нәтижесінде гелий изотопы пайда болады. Тритийдің іздері Жер атмосферасының жоғарғы қабаттарында кездеседі: ол сол жерде, әсерінен ғарыштық сәулелерАуаны құрайтын газ молекулалары да осындай өзгерістерге ұшырайды. Тритийді де алуға болады ядролық реакторлитий-6 изотопын қуатты нейтрон ағынымен сәулелендіру арқылы.

Сутегі бомбасының жасалуы және алғашқы сынақтары

Мұқият теориялық талдау нәтижесінде КСРО мен АҚШ сарапшылары дейтерий мен тритий қоспасы термоядролық синтез реакциясын іске қосуды жеңілдетеді деген қорытындыға келді. Осы біліммен қаруланған АҚШ ғалымдары өткен ғасырдың 50-жылдарында сутегі бомбасын жасай бастады.Ал 1951 жылдың көктемінде Эневетак полигонында (Тынық мұхитындағы атолл) сынақ сынақтары жүргізілді, бірақ содан кейін тек ішінара термоядролық синтезге қол жеткізілді.

Бір жылдан сәл астам уақыт өтті және 1952 жылдың қарашасында шамамен 10 Мт тротил өнімділігі бар сутегі бомбасының екінші сынағы жүргізілді. Алайда, бұл жарылысты жарылыс деп атауға болмайды термоядролық бомбақазіргі мағынада: мәні бойынша құрылғы сұйық дейтериймен толтырылған үлкен ыдыс (үш қабатты үйдің өлшемі) болды.

Ресей сонымен қатар атомдық қаруды және А.Д. жобасының бірінші сутегі бомбасын жетілдіру міндетін алды. Сахаров 1953 жылы 12 тамызда Семей полигонында сынақтан өтті. РДС-6 (жаппай қырып-жоятын қарудың бұл түрі Сахаровтың «пюфы» деген лақап атқа ие болды, өйткені оның дизайны бастамашы зарядты қоршап тұрған дейтерий қабаттарын дәйекті орналастыруды қамтыды) қуаты 10 Мт болды. Алайда, американдық «үш қабатты үйден» айырмашылығы кеңестік бомбаОл ықшам болды және стратегиялық бомбалаушы ұшағымен жау аумағындағы құлау орнына тез жеткізілетін.

1954 жылы наурызда Құрама Штаттар Бикини атоллындағы (Тынық мұхиты) сынақ алаңында күштірек әуе бомбасын (15 Мт) жарды. Сынақ атмосфераға радиоактивті заттардың көп мөлшерін шығаруды тудырды, олардың бір бөлігі жарылыс эпицентрінен жүздеген шақырым жерде жауын-шашынға түсті.

Сутегі бомбасын жару кезінде болатын процестер тұрақты, зиянсыз гелий шығаратындықтан, радиоактивті шығарындылар атомдық термоядролық детонатордың ластану деңгейінен аспауы керек деп күтілді. Бірақ нақты радиоактивті жауын-шашынның есептеулері мен өлшемдері саны жағынан да, құрамы жағынан да әр түрлі болды. Сондықтан АҚШ басшылығы бұл қарулардың дизайнын осы уақытқа дейін уақытша тоқтату туралы шешім қабылдады толық оқуоның қоршаған ортаға және адамдарға әсері.

Бейне: КСРО-дағы сынақтар

Бомба патшасы - КСРО-ның термоядролық бомбасы

1961 жылы 30 қазанда Новая Земляда 50 мегатонналық (тарихтағы ең үлкен) «Патша бомбасын» сынау кезінде КСРО сутегі бомбасын өндіру тізбегіндегі маңызды кезеңді белгіледі - бұл көп жылдық жұмыстың нәтижесі. А.Д.-ның зерттеу тобы. Сахаров. Жарылыс 4 шақырым биіктікте орын алып, дүмпу толқыны жер шарындағы аспаптармен үш рет тіркелген. Сынақ ешқандай сәтсіздіктерді анықтамағанына қарамастан, бомба ешқашан қызметке кірмеді.Бірақ Кеңес Одағының мұндай қаруға ие болуының өзі бүкіл әлемге өшпес әсер қалдырды және Америка Құрама Штаттары өзінің ядролық арсеналының тоннажын жинақтауды тоқтатты. Ресей өз кезегінде сутегі зарядтары бар оқтұмсықтарды жауынгерлік міндетке енгізуден бас тартуға шешім қабылдады.

Сутегі бомбасы - күрделі техникалық құрылғы, оның жарылуы бірқатар процестердің дәйекті түрде жүруін талап етеді.

Біріншіден, VB (миниатюралық атом бомбасы) қабықшасының ішінде орналасқан инициатор заряды жарылып, нәтижесінде нейтрондардың күшті бөлінуі және негізгі зарядта термоядролық синтезді бастау үшін қажетті жоғары температура пайда болады. Литий дейтериді кірістіру (дейтерийді литий-6 изотопымен біріктіру арқылы алынған) массивті нейтронды бомбалау басталады.

Нейтрондардың әсерінен литий-6 тритий мен гелийге бөлінеді. Бұл жағдайда атомдық сақтандырғыш жарылған бомбаның өзінде термоядролық синтездің болуы үшін қажетті материалдардың көзіне айналады.

Тритий мен дейтерий қоспасы термоядролық реакцияны тудырады, бұл бомбаның ішіндегі температураның тез көтерілуіне әкеледі және процеске көбірек сутегі қатысады.
Сутегі бомбасының жұмыс істеу принципі бақылаушыға бірден көрінетін осы процестердің өте жылдам пайда болуын білдіреді (зарядтау құрылғысы және негізгі элементтердің орналасуы бұған ықпал етеді).

Супербомба: бөліну, синтез, бөліну

Жоғарыда сипатталған процестер тізбегі дейтерийдің тритиймен реакциясы басталғаннан кейін аяқталады. Әрі қарай, ауырлардың бірігуінен гөрі ядролық ыдырауды қолдану туралы шешім қабылданды. Тритий мен дейтерий ядроларының қосылуынан кейін бос гелий және жылдам нейтрондар бөлінеді, олардың энергиясы уран-238 ядроларының бөлінуін бастауға жеткілікті. Жылдам нейтрондар супербомбаның уран қабығынан атомдарды бөлуге қабілетті. Бір тонна уранның бөлінуі шамамен 18 миллион тонна энергияны тудырады. Бұл жағдайда энергия тек жарылыс толқынын жасауға және жылудың үлкен мөлшерін шығаруға жұмсалмайды. Әрбір уран атомы екі радиоактивті «фрагментке» ыдырайды. Әртүрлі «букет».химиялық элементтер (36-ға дейін) және екі жүзге жуықрадиоактивті изотоптар

. Жарылыс ошағынан жүздеген шақырым жерде тіркелген көптеген радиоактивті төгінділер осы себепті қалыптасады.

Темір перде құлағаннан кейін КСРО қуаты 100 мт болатын «патша бомбасын» жасауды жоспарлап жатқаны белгілі болды. Ол кезде мұндай үлкен зарядты көтере алатын ұшақ болмағандықтан, 50 Мт бомба пайдасына бұл идеядан бас тартылды.

Сутегі бомбасының жарылысының салдары

Соққы толқыны

Сутегі бомбасының жарылысы ауқымды жойылу мен салдарға әкеледі, ал бастапқы (айқын, тікелей) әсер үш есе болады. Барлық тікелей әсерлердің ең айқыны - ультра жоғары қарқынды соққы толқыны. Оның жойғыш қабілеті жарылыс эпицентрінен қашықтығымен төмендейді, сонымен қатар бомбаның қуатына және зарядтың жарылу биіктігіне байланысты.

Жылу эффектісі Жарылыстың термиялық әсерінің әсері соққы толқынының күші сияқты факторларға байланысты. Бірақ оларға тағы бір нәрсе қосылады - ашықтық дәрежесіауа массалары . Тұман немесе тіпті шамалы бұлттылық зақымдану радиусын күрт төмендетеді, оның үстінде термиялық жарқыл ауыр күйіктерге және көру қабілетінің жоғалуына әкелуі мүмкін. Сутегі бомбасының жарылысы (20 Мт-тан астам) 5 км қашықтықта бетонды ерітуге, 10 км қашықтықтағы шағын көлдегі судың барлығын дерлік буландыруға, жоюға жеткілікті жылу энергиясын керемет мөлшерде шығарады.жұмыс күші

Нақты өмірдегі сынақтарға негізделген есептеулерге сәйкес, адамдардың аман қалу мүмкіндігі 50%, егер олар:

Олар жарылыс эпицентрінен (ЖҚ) 8 км қашықтықтағы темірбетонды баспанада (жер асты) орналасқан;
Олар EV-ден 15 км қашықтықтағы тұрғын үйлерде орналасқан;
Олар көрінбейтін EV-ден 20 км-ден астам қашықтықта ашық жерде болады («таза» атмосфера үшін бұл жағдайда ең аз қашықтық 25 км болады).

Электрлік көліктерден қашық болған сайын, ашық жерлерде жүрген адамдардың аман қалу ықтималдығы күрт артады. Демек, 32 шақырым қашықтықта 90-95% болады. 40-45 км радиусы жарылыстың алғашқы әсер ету шегі болып табылады.

От шары

Сутегі бомбасының жарылуының тағы бір айқын әсері - бұл от шарына жанғыш материалдың орасан зор массасының тартылуы нәтижесінде пайда болған өздігінен жүретін өрт дауылдары (дауылдар). Бірақ соған қарамастан, әсер ету тұрғысынан жарылыстың ең қауіпті салдары радиациялық ластану болады ортаондаған километрге дейін.

Түсу

Жарылыстан кейін пайда болған отты шар тез арада орасан зор мөлшердегі радиоактивті бөлшектермен (ауыр ядролардың ыдырау өнімдері) толтырылады. Бөлшектердің мөлшері соншалықты кішкентай, олар атмосфераның жоғарғы қабатына кіргенде, олар өте ұзақ уақыт бойына қала алады. От шарының жер бетіне жеткеннің бәрі әп-сәтте күл мен шаңға айналады, содан кейін от бағанасына тартылады.

Жалын құйындылары бұл бөлшектерді зарядталған бөлшектермен араластырып, радиоактивті шаңның қауіпті қоспасын құрайды, оның түйіршіктерінің тұндыру процесі ұзақ уақытқа созылады.

Дөрекі шаң өте тез тұнады, бірақ ұсақ шаң ауа ағындары арқылы үлкен қашықтыққа тасымалданады, бірте-бірте жаңадан пайда болған бұлттан түседі. Ірі және ең көп зарядталған бөлшектер ЭК-ге жақын жерде орналасады, көзге көрінетін күл бөлшектерін әлі де жүздеген километр қашықтықта табуға болады. Олар қалыңдығы бірнеше сантиметр болатын өлім жамылғысын құрайды. Оған жақындаған кез келген адам сәулеленудің ауыр дозасын алу қаупі бар. Кішкентай, ерекшеленбейтін бөлшектер атмосферада қалқып жүре аладыкөптеген жылдар бойы қоректік тізбектер. Осы себепті сынақ алаңдарынан мыңдаған шақырым жерде орналасқан адамдарды тексеру сүйектерде жинақталған стронций-90-ды анықтайды. Оның мазмұны өте төмен болса да, «радиактивті қалдықтарды сақтайтын полигон» болу перспективасы адамға жақсылық әкелмейді, бұл сүйек ісіктерінің дамуына әкеледі. Ресейдің аймақтарында (басқа елдер сияқты) сутегі бомбаларын сынақтан өткізу орындарына жақын жерде әлі де жоғарылаған радиоактивті фон байқалады, бұл қарудың осы түрінің елеулі зардаптарды қалдыру қабілетін тағы бір рет дәлелдейді.

Сутегі бомбасы туралы бейне

Егер сізде сұрақтар туындаса, оларды мақаланың астындағы түсініктемелерде қалдырыңыз. Біз немесе біздің келушілер оларға жауап беруге қуанышты болады

АҚШ пен КХДР арасындағы шиеленіс Дональд Трамптың БҰҰ Бас ассамблеясында сөйлеген сөзінен кейін айтарлықтай артты, онда ол АҚШ пен одақтастарына қауіп төндіретін болса, «КХДР-ды жоюға» уәде берді. Бұған жауап ретінде Солтүстік Корея басшысы Ким Чен Ын АҚШ президентінің мәлімдемесіне жауап «ең қатаң шаралар» болатынын айтты. Содан кейін Солтүстік Кореяның сыртқы істер министрі Ли Ён Хо Трампқа ықтимал жауап - Тынық мұхитында сутегі (термоядролық) бомбасын сынау туралы түсінік берді. Бұл бомбаның мұхитқа қалай әсер ететіні туралы Atlantic жазады (аударма - Depo.ua).

Ол нені білдіреді

Солтүстік кореяқазірдің өзінде жерасты шахталарында ядролық сынақтар өткізіп, баллистикалық зымырандарды ұшырды. Мұхитта сутегі бомбасын сынау оқтұмсықтың мұхитқа қарай ұшырылатын баллистикалық зымыранға бекітілетінін білдіруі мүмкін. Егер Солтүстік Корея кезекті сынақтарын өткізетін болса, бұл 40 жылға жуық уақыт ішінде атмосферада алғашқы ядролық қару жарылуы болмақ. Және, әрине, қоршаған ортаға айтарлықтай әсер етеді.

Сутегі бомбасы кәдімгі ядролық бомбаларға қарағанда күштірек, өйткені ол жарылғыш энергияны әлдеқайда көп шығара алады.

Нақты не болады

Егер сутегі бомбасы Тынық мұхитына соғылса, ол соқыр жарқылмен жарылып, кейін саңырауқұлақ бұлты көрінеді. Егер салдары туралы айтатын болсақ, олар судың үстіндегі жарылыстың биіктігіне байланысты болуы мүмкін. Бастапқы жарылыс жарылыс аймағында өмірдің көп бөлігін өлтіруі мүмкін - мұхиттағы көптеген балықтар мен басқа жануарлар бірден өледі. 1945 жылы АҚШ Хиросимаға атом бомбасын тастағанда, 500 метр радиуста бүкіл халық қырылды.

Жарылыс радиоактивті бөлшектерді аспан мен суға жібереді. Жел оларды мыңдаған шақырым жерге апарады.

Түтін және саңырауқұлақ бұлтының өзі Күнді бүркемелейді. Жетіспеуіне байланысты күн сәулелеріТіршілік үшін фотосинтезге тәуелді мұхиттағы ағзалар зардап шегеді. Радиация көрші теңіздердегі тіршілік формаларының денсаулығына да әсер етеді. Радиация адамның, жануарлардың және өсімдік жасушаларының гендерін өзгерту арқылы зақымдайтыны белгілі. Бұл өзгерістер болашақ ұрпақта мутацияға әкелуі мүмкін. Мамандардың айтуынша, радиацияға әсіресе теңіз ағзаларының жұмыртқалары мен дернәсілдері сезімтал.

Сондай-ақ сынақ ұзақ уақытқа созылуы мүмкін теріс әсер етурадиация бөлшектері жерге жеткенде адамдар мен жануарларға.

Олар ауаны, топырақты және су объектілерін ластауы мүмкін. The Guardian журналының 2014 жылғы есебіне сәйкес, АҚШ Тынық мұхитындағы Бикини атоллында бірқатар атом бомбаларын сынақтан өткізгеннен кейін 60 жылдан астам уақыттан кейін арал «тұруға жарамсыз» болып қала берді. Тұрғындар сынақтарға дейін жер аударылды, бірақ 1970 жылдары оралды. Алайда олар көрді жоғары деңгейядролық сынақ аймағына жақын жерде өсірілген өнімдерде радиация пайда болды және бұл аймақты қайтадан тастап кетуге мәжбүр болды.

Әңгіме

1945-1996 жылдар аралығында 2000-нан астам ядролық сынақтар өткізілді. әртүрлі елдер, жерасты шахталарында және су қоймаларында. Ядролық сынақтарға жаппай тыйым салу туралы шарт 1996 жылдан бері күшінде. Солтүстік Корея сыртқы істер министрлерінің бірінің айтуынша, Америка Құрама Штаттары 1962 жылы Тынық мұхитында ядролық зымыран сынады. Атом қуатымен жер бетіндегі соңғы сынақ 1980 жылы Қытайда өтті.

Биылдың өзінде Солтүстік Корея 19 баллистикалық зымыран сынағы мен бір ядролық сынақ өткізді. Осы айдың басында Солтүстік Корея сутегі бомбасын жер астында сәтті сынақтан өткізгенін хабарлады. Осыған байланысты полигон маңында жасанды жер сілкінісі болды, оны бүкіл әлемдегі сейсмикалық белсенділік станциялары тіркеді. Бір аптадан кейін Біріккен Ұлттар Ұйымы Солтүстік Кореяға қарсы жаңа санкциялар енгізу туралы қарар қабылдады.

Сайт редакторлары «Блогтар» және «Мақалалар» бөлімдеріндегі материалдардың мазмұнына жауапты емес. Редактордың пікірі автордың пікірінен өзгеше болуы мүмкін.

АҚШ пен Солтүстік Корея арасындағы соңғы отты диалог туды жаңа қауіп. Өткен сейсенбіде Біріккен Ұлттар Ұйымында сөйлеген сөзінде президент Трамп оның үкіметі Америка Құрама Штаттарын немесе оның одақтастарын қорғау үшін қажет болса, «Солтүстік Кореяны толығымен жояды» деді. Жұма күні Ким Чен Ын Солтүстік Корея «тарихтағы ең жоғары қатаң қарсы шаралардың тиісті деңгейін қарастырады» деп жауап берді.

Солтүстік Корея басшысы бұл қарсы шараның сипатын нақтыламады, бірақ оның сыртқы істер министрі Солтүстік Кореяның Тынық мұхитында сутегі бомбасын сынауы мүмкін екенін меңзеген.

«Бұл Тынық мұхитындағы ең қуатты сутегі бомбасының жарылысы болуы мүмкін», - деді Сыртқы істер министрі Ли Ён Хо Нью-Йоркте БҰҰ Бас Ассамблеясында журналистерге. Шешім көшбасшы Ким Чен Ынға байланысты болғандықтан, біз қандай шара қолдану керектігін білмейміз.

Осы уақытқа дейін Солтүстік Корея жерасты камераларында ядролық сынақтар мен аспанда баллистикалық зымыран сынақтарын өткізіп келген. Егер Солтүстік Корея өзінің қоқан-лоққысын орындаса, бұл сынақ соңғы 40 жылдағы алғашқы ядролық қарудың атмосфералық жарылысы болмақ.

Сутегі бомбалары атом бомбаларынан әлдеқайда күшті және жарылғыш энергияны бірнеше есе көп өндіруге қабілетті. Егер сутегі бомбасы Тынық мұхитында сыналған болса, ол соқыр жарқылмен жарылып, өзінің әйгілі «саңырауқұлағы» бұлтын шығарар еді. Жедел салдарлар су үстіндегі жарылыстың биіктігіне байланысты болуы мүмкін. Бастапқы жарылыс әсер ету аймағындағы тіршіліктің көп бөлігін - көптеген балықтар мен басқа да теңіз тіршіліктерін - бірден жоюы мүмкін. Америка Құрама Штаттары 1945 жылы Хиросимаға атом бомбасын тастағанда, 1600 фут радиуста барлық тірі жан қырылды.

Жарылыс радиоактивті бөлшектерді ауа арқылы жібереді, ал жел оларды жүздеген мильге таратады. Түтін күн сәулесін жауып, күнсіз өмір сүре алмайтын теңіз өмірін өлтіруі мүмкін. Радиация гендердің өзгеруіне әкеліп, адамда, жануарларда және өсімдіктерде жасушаларды бұзатыны белгілі. Бұл өзгерістер болашақ ұрпақта мутацияға әкелуі мүмкін. Мамандар теңіз ағзаларының жұмыртқалары мен дернәсілдері радиацияға ерекше сезімтал екенін айтады. Зардап шеккен жануарлар радиацияны қоректену тізбегіне дейін жібере алады.

Жарылыс сонымен бірге адамдар мен жануарларға жойқын және ұзаққа созылатын әсер етуі мүмкін. Бөлшектер ауаны, топырақты және су көздерін ластауы мүмкін. The Guardian газетінің 2014 жылғы есебіне сәйкес, АҚШ Маршалл аралындағы Бикини атоллының жанында бірқатар атом бомбасын сынақтан өткізгеннен кейін 60 жылдан астам уақыт өткен соң, ол «тұруға жарамсыз» болып қала береді.

1996 жылы 1996 жылғы ядролық сынақтарға тыйым салу туралы келісіммен келісілген Ядролық сынақтарға жаппай тыйым салу туралы шартқа сәйкес 1945 және 1996 жылдар аралығында жер асты камераларында, жер үстінде және су астында 2000-нан астам ядролық сынақтар өткізілді. Атом қуатының жер үстіндегі соңғы сынағы 1980 жылы Қытайда өткізілді.

Биылдың өзінде Солтүстік Корея 19 баллистикалық зымыран сынағы мен бір ядролық сынақ өткізді. Осы айдың басында Солтүстік Корея жерасты сутегі бомбасын сынауды сәтті өткізіп, сынақ алаңының жанында жасанды жер сілкінісін тудырғанын және оны әлемдегі сейсмикалық белсенділік станциялары тіркегенін мәлімдеді.

Сутегі бомбасын жасау Германияда Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде басталды. Бірақ эксперименттер Рейхтің құлауына байланысты нәтижесіз аяқталды. Зерттеудің практикалық кезеңінде бірінші болып американдық ядролық физиктер болды. 1952 жылы 1 қарашада Тынық мұхитында 10,4 мегатонналық жарылыс болды.

1961 жылы 30 қазанда, түске бірнеше минут қалғанда, бүкіл әлем бойынша сейсмологтар бірнеше рет айналатын күшті соққы толқынын тіркеді. Глобус. Жарылған сутегі бомбасы осындай қорқынышты із қалдырды. Мұндай шулы жарылыстың авторлары кеңестік ядролық физиктер мен әскери қызметкерлер болды. Дүние үрейленді. Бұл Батыс пен Кеңестер арасындағы қарсылықтың кезекті раунды болды. Адамзат өзінің өмір сүруінің бір шыңына жетті.

КСРО-да бірінші сутегі бомбасының жасалу тарихы

Әлемнің жетекші державаларының физиктері термоядролық синтезді алу теориясын ХХ ғасырдың 30-жылдарында білген. Термоядролық концепция Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде қарқынды дамыды. Жетекші әзірлеуші Германия болды. 1944 жылға дейін неміс ғалымдары кәдімгі жарылғыш заттарды пайдалана отырып, ядролық отынды нығыздау арқылы термоядролық синтезді белсендіру үшін бар ынтасымен жұмыс істеді. Алайда, температура мен қысым жеткіліксіз болғандықтан эксперимент сәтті бола алмады. Рейхтің жеңілуі термоядролық зерттеулерді тоқтатты.

Дегенмен, соғыс КСРО мен АҚШ-тың 40-шы жылдардан бері немістер сияқты сәтті болмаса да, ұқсас оқиғаларға қатысуын тоқтата алмады. Екі держава да сынақ сәтіне шамамен бір уақытта жақындады. Америкалықтар зерттеудің практикалық кезеңінде пионер болды. Жарылыс 1952 жылы 1 қарашада Тынық мұхитындағы Эневетак маржан атоллында болды. Операция жасырын түрде Айви Майк деп аталды.

Мамандар 3 қабатты ғимаратты сұйық дейтериймен сорды. Зарядтың жалпы қуаты тротил 10,4 мегатонна болды. Ол Хиросимаға тасталған бомбадан 1000 есе күшті болып шықты. Жарылыстан кейін зарядты орналастыру орталығына айналған Елугелаб аралы жер бетінен із-түзсіз жоғалып кетті. Оның орнында диаметрі 1 миль кратер пайда болды.

Жер бетінде ядролық қарудың дамуының бүкіл тарихында 2000-нан астам жарылыс жасалды: жер үсті, жер асты, әуе десанты және су асты. Экожүйе орасан зор шығынға ұшырады.

Жұмыс принципі

Сутегі бомбасының конструкциясы жеңіл ядролардың термоядролық синтез реакциясы кезінде бөлінетін энергияны пайдалануға негізделген. Ұқсас процесс жұлдыздың ішінде жүреді, мұнда ультра жоғары температураның әсері және орасан зор қысым сутегі ядроларының соқтығысуына әкеледі. Шығуда салмақты гелий ядролары түзіледі. Процесс барысында сутегі массасының бір бөлігі ерекше күшті энергияға айналады. Сондықтан жұлдыздар тұрақты энергия көзі болып табылады.

Физиктер сутегі изотоптарын дейтерий және тритий сияқты элементтермен алмастырып, бөліну схемасын қабылдады. Дегенмен, өнім әлі де негізгі дизайнға негізделген сутегі бомбасы атауын алды. Алғашқы әзірлемелерде сутегінің сұйық изотоптары да қолданылды. Бірақ кейінірек негізгі компонент қатты литий-6 дейтерий болды.

Литий-6 дейтерийде тритий бар. Бірақ оны босату үшін ең жоғары температура мен үлкен қысым жасау керек. Ол үшін термоядролық отынның астында уран-238 және полистиролдан тұратын қабық құрастырылған. Жақын жерде өнімділігі бірнеше килотонна болатын шағын ядролық заряд орнатылған. Ол триггер ретінде қызмет етеді.

Заряд жарылған кезде уран қабығы плазмалық күйге өтіп, ең жоғары температура мен үлкен қысым жасайды. Процесс барысында плутоний нейтрондары литий-6-мен байланысқа түсіп, тритийдің бөлінуіне мүмкіндік береді. Дейтерий мен литий ядролары байланысып, термоядролық жарылыс жасайды. Бұл сутегі бомбасының жұмыс істеу принципі.

Неліктен жарылыс кезінде «саңырауқұлақ» пайда болады?

Термоядролық заряд жарылғанда, отты шар деп аталатын ыстық жарқыраған сфералық масса пайда болады. Ол пайда болған кезде масса кеңейеді, салқындайды және жоғары қарай көтеріледі. Салқындату процесінде отты шардың булары қатты бөлшектер, ылғал және заряд элементтері бар бұлтқа айналады.

Полигонның бетінен қозғалатын элементтерді тартып, оларды атмосфераға жіберетін ауа гильзасы қалыптасады. Қызған бұлт 10-15 км биіктікке көтеріледі, содан кейін салқындап, саңырауқұлақ пішінін алып, атмосфераның бетіне тарай бастайды.

Алғашқы сынақтар

КСРО-да алғаш рет 1953 жылы 12 тамызда тәжірибелік термоядролық жарылыс жасалды. Таңғы сағат 7:30-да Семей полигонында РДС-6 сутегі бомбасы жарылған. Айта кету керек, бұл Кеңес Одағында атом қаруының төртінші сынағы болды, бірақ бірінші термоядролық сынақ болды. Бомбаның массасы 7 тонна болды. Ол Ту-16 бомбалаушы ұшағының бомба қоймасына оңай сыйды. Салыстыру үшін Батыстан мысал алайық: американдық Айви Майк бомбасының салмағы 54 тонна болса, оған үйге ұқсас 3 қабатты ғимарат салынды.

Кеңес ғалымдары американдықтардан да асып түсті. Қираудың ауырлығын бағалау үшін учаскеде тұрғын үйлер мен әкімшілік ғимараттар қалашығы салынды. Периметрдің айналасында орналастырылған әскери техникаәскердің әр саласынан. Зардап шеккен аумақта барлығы 190 түрлі жылжымайтын және жылжымалы мүлік объектілері орналасқан. Бұл ретте ғалымдар сынақ алаңында және ауада, бақылау ұшақтарында өлшеу құралдарының барлық түрлерінің 500-ден астам түрін дайындады. Кинокамералар орнатылды.

RDS-6 бомбасы қашықтан жару мүмкіндігімен 40 метрлік темір мұнараға орнатылды. Сынақ алаңынан өткен сынақтардың барлық іздері, радиациялық топырақ және т.б. Бақылау бункерлері күшейтіліп, мұнараның жанынан небәрі 5 метр жерде термоядролық реакциялар мен процестерді тіркейтін қондырғылар үшін тұрақты баспана салынды.

Жарылыс. Соққы толқыны полигонда 4 км радиуста орнатылғанның барлығын қиратты. Мұндай заряд 30 мың тұрғыны бар қаланы оңай шаңға айналдыруы мүмкін. Құрылғылар қорқынышты түсірді экологиялық зардаптары: стронций-90 дерлік 82%, ал цезий-137 шамамен 75% құрайды. Бұл радионуклидтердің масштабтан тыс көрсеткіштері.

Жарылыстың қуаты 400 килотоннаға бағаланды, бұл Айви Майктың американдық баламасынан 20 есе көп. 2005 жылғы зерттеулерге сәйкес, Семей полигонындағы сынақтан 1 миллионнан астам адам зардап шекті. Бірақ бұл сандар әдейі төмендетілген. Негізгі салдары онкология болып табылады.

Сынақтан кейін сутегі бомбасын жасаушы Андрей Сахаровқа физика-математика ғылымдарының академигі дәрежесі және Социалистік Еңбек Ері атағы берілді.

Сухой Нос полигонында жарылыс

Араға 8 жыл салып, 1961 жылы 30 қазанда КСРО күші 58 мегатонналық Цар Бомба АН602 ұшағын 4 км биіктікте Новая Земля архипелагының үстінде жарып жіберді. Снаряд Ту-16А ұшағымен 10,5 шақырым биіктіктен парашютпен түсірілген. Жарылыстан кейін соққы толқыны планетаны үш рет айналып өтті. Отты шардың диаметрі 5 шақырымға жетті. Жарық радиациясы 100 км радиуста зақымдаушы күшке ие болды. Ядролық саңырауқұлақ 70 шақырымға өсті. Дауыс 800 шақырымға тарады. Жарылыстың қуаты 58,6 мегатонна болды.

Ғалымдар атмосфера оттегі жанып, жанып кете бастады және бұл жер бетіндегі барлық тіршіліктің аяқталуын білдіреді деп ойлағанын мойындады. Бірақ қорқыныштары бекер болып шықты. Кейіннен термоядролық жарылыстың тізбекті реакциясы атмосфераға қауіп төндірмейтіні дәлелденді.

AN602 корпусы 100 мегатоннаға есептелген. Кейінірек Никита Хрущев «Мәскеудегі барлық терезелерді сындырып алудан» қорқып заряд көлемі азайғанын әзілдеді. Қару-жарақ қызметке кірмеді, бірақ ол соншалықты саяси қозыр болды, ол кезде оны жабу мүмкін емес еді. КСРО ядролық қарудың кез келген мегатоннасы мәселесін шешуге қабілетті екенін бүкіл әлемге паш етті.

Сутегі бомбасының жарылысының ықтимал салдары

Біріншіден, сутегі бомбасы – жаппай қырып-жоятын қару. Ол тротил снарядтары қабілетті жарылыс толқынымен ғана емес, сонымен қатар радиациялық зардаптармен де жоя алады. Термоядролық заряд жарылғаннан кейін не болады:

жолындағының бәрін сыпырып алып, артына ауқымды қираулар қалдыратын соққы толқыны;
жылу эффектісі - тіпті бетон конструкцияларын балқытуға қабілетті керемет жылу энергиясы;
радиоактивті жауын – радиациялық су тамшылары, зарядты ыдырау элементтері және радионуклидтер, желмен бірге қозғалатын және жарылыс эпицентрінен кез келген қашықтықта жауын-шашын түрінде түсетін бұлт массасы.

Ядролық сынақ алаңдарының немесе техногендік апаттардың жанында ондаған жылдар бойы радиоактивті фон байқалды. Сутегі бомбасын қолданудың салдары өте ауыр, болашақ ұрпаққа зиян келтіруі мүмкін.

Термоядролық қарудың жойғыш күшінің әсерін нақты бағалау үшін Семей полигонындағы РДС-6 детонациясының қысқаша бейнесін көруді ұсынамыз.

Қамбаран.Пәкістан өзінің алғашқы ядролық сынақтарын Белуджистан провинциясында өткізуге шешім қабылдады. Айыптаулар Кох Қамбаран тауында қазылған туннельге салынып, 1998 жылы мамырда жарылған. Кейбір көшпелілер мен шөптерді емдеушілерді қоспағанда, жергілікті тұрғындар бұл аймаққа әрең барады.

Маралинга.Аустралияның оңтүстігіндегі ядролық қаруды атмосферада сынау жүргізілген алаңды бір кездері жергілікті тұрғындар қасиетті деп санаған. Нәтижесінде сынақтар аяқталғаннан кейін жиырма жыл өткен соң Маралинді тазарту бойынша қайталау операциясы ұйымдастырылды. Біріншісі 1963 жылы соңғы сынақтан кейін жүргізілді.

Резервтелген 1974 жылы 18 мамырда Үндістанның Раджастхан шөлінде 8 килотонналық бомба сынақтан өтті. 1998 жылдың мамырында Похран полигонында зарядтар жарылды - олардың бесеуі, оның ішінде 43 килотонна термоядролық заряд.

Бикини Атоллы.Тынық мұхитындағы Маршалл аралдарында Америка Құрама Штаттары белсенді түрде ядролық сынақтар жүргізген Бикини атоллы бар. Басқа жарылыстар фильмге сирек түсірілді, бірақ олар жиі түсірілді. Әрине – 1946-1958 жылдар аралығындағы 67 сынақ.

Рождество аралы.Рождество аралы, сонымен қатар Киритимати деген атпен белгілі, өйткені Ұлыбритания да, Америка Құрама Штаттары да онда ядролық қару сынақтарын өткізді. 1957 жылы онда бірінші британдық сутегі бомбасы жарылды, ал 1962 жылы Доминик жобасы аясында Америка Құрама Штаттары онда 22 зарядты сынады.

Лоп Нор.Қытайдың батысындағы құрғақ тұзды көл орнында атмосферада да, жер астында да 45-ке жуық оқтұмсық жарылған. Тестілеу 1996 жылы тоқтатылды.

Муруроа.Оңтүстік Тынық мұхитындағы атолл көп бастан өткерді – дәлірек айтсақ, 1966 жылдан 1986 жылға дейін Францияның 181 ядролық қару сынағы. Соңғы заряд жер асты шахтасында тұрып қалды және ол жарылған кезде бірнеше шақырымға созылған жарықшақ пайда болды. Осыдан кейін сынақтар тоқтатылды.

Жаңа Жер.Солтүстіктегі архипелаг Солтүстік мұзды мұхит 1954 жылы 17 қыркүйекте ядролық сынаққа таңдалды. Содан бері мұнда 132 ядролық жарылыс жасалды, оның ішінде әлемдегі ең қуатты сутегі бомбасы 58 мегатонналық «Цар Бомба» сынағы да болды.

Семей 1949-1989 жылдар аралығында Семей ядролық полигонында кемінде 468 ядролық сынақ жүргізілді. Онда плутонийдің көп жиналғаны сонша, 1996 жылдан 2012 жылға дейін Қазақстан, Ресей және АҚШ радиоактивті материалдарды іздеу және жинау және жою бойынша құпия операция жүргізді. 200 кг-ға жуық плутоний жинауға мүмкіндік туды.

Невада. 1951 жылдан бері жұмыс істеп келе жатқан Невада сынақ алаңы барлық рекордтарды жаңартады - 928 ядролық жарылыстар, оның 800-і жер астында. Сынақ алаңы Лас-Вегастан небәрі 100 шақырым жерде орналасқанын ескерсек, жарты ғасыр бұрын ядролық саңырауқұлақтар туристер үшін мүлдем қалыпты ойын-сауық болып саналған.