Arma nuclear. Armas nucleares A história da criação de armas nucleares

Ação explosiva baseada no uso de energia intranuclear liberada durante reações em cadeia de fissão de núcleos pesados \u200b\u200bde alguns isótopos de urânio e plutônio ou durante reações termonucleares de fusão de isótopos de hidrogênio (deutério e trítio) em outros mais pesados, por exemplo, núcleos de isogônio de hélio. Nas reações termonucleares, a energia é liberada 5 vezes mais do que nas reações de fissão (com a mesma massa de núcleos).

As armas nucleares incluem várias armas nucleares, meios de entregá-las ao alvo (transportadores) e instalações de controle.

Dependendo do método de obtenção de energia nuclear, a munição é dividida em nuclear (reações de fissão), termonuclear (reações de fusão), combinadas (em que a energia é obtida de acordo com o esquema "fissão - fusão - fissão"). O poder das armas nucleares é medido em TNT equivalente, ou seja, uma massa de TNT explosivo, durante a explosão da qual uma quantidade de energia é liberada como na explosão deste bosyrypas nuclear. O equivalente de TNT é medido em toneladas, quilotons (kt), megatons (Mt).

As reações de fissão são usadas para projetar munições com capacidade de até 100 kt, reações de fusão - de 100 a 1000 kt (1 Mt). A munição combinada pode ter mais de 1 MT. Em termos de energia, as munições nucleares são divididas em ultra-pequenas (até 1 kg), pequenas (1-10 kt), médias (10-100 kt) e supergrandes (acima de 1 Mt).

Dependendo da finalidade do uso de armas nucleares, as explosões nucleares podem ser de grande altitude (mais de 10 km), aéreas (não mais de 10 km), terrestres (superfície), subterrâneas (subaquáticas).

Fatores prejudiciais de uma explosão nuclear

Os principais fatores prejudiciais de uma explosão nuclear são: onda de choque, radiação luminosa de uma explosão nuclear, radiação penetrante, contaminação radioativa da área e pulso eletromagnético.

Onda de choque

Onda de choque (SW) - uma região de ar fortemente comprimido, espalhando-se em todas as direções a partir do centro da explosão em velocidade supersônica.

Vapores e gases quentes, lutando para se expandir, produzem um golpe forte nas camadas de ar circundantes, comprimem-nos a altas pressões e densidades e aquecem-nos a altas temperaturas (várias dezenas de milhares de graus). Esta camada de ar comprimido representa a onda de choque. O limite frontal da camada de ar comprimido é chamado de frente de choque. A frente SW é seguida por uma região de vácuo, onde a pressão está abaixo da atmosférica. Perto do centro da explosão, a velocidade de propagação de SW é várias vezes maior do que a velocidade do som. Com o aumento da distância do local da explosão, a velocidade de propagação da onda diminui rapidamente. Em grandes distâncias, sua velocidade se aproxima da velocidade de propagação do som no ar.

A onda de choque de uma munição de média potência passa por: o primeiro quilômetro em 1,4 s; o segundo - em 4 s; o quinto - em 12 s.

O efeito prejudicial dos hidrocarbonetos nas pessoas, equipamentos, edifícios e estruturas é caracterizado por: pressão de alta velocidade; excesso de pressão na frente do choque e o tempo de seu impacto no objeto (fase de compressão).

A exposição humana aos HCs pode ser direta ou indireta. Com a exposição direta, a causa da lesão é um aumento instantâneo da pressão do ar, que é percebido como um golpe forte, levando a fraturas, danos a órgãos internos, ruptura de vasos sanguíneos. Em caso de exposição indireta, as pessoas são atingidas por destroços de edifícios e estruturas, pedras, árvores, vidros quebrados e outros objetos. O impacto indireto atinge 80% de todas as lesões.

Com uma pressão excessiva de 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf / cm 2), pessoas desprotegidas podem sofrer ferimentos leves (hematomas e contusões). A exposição a hidrocarbonetos com uma sobrepressão de 40-60 kPa leva a lesões moderadas: perda de consciência, danos aos órgãos auditivos, luxação severa dos membros, danos aos órgãos internos. Lesões extremamente graves, frequentemente fatais, são observadas em uma sobrepressão de mais de 100 kPa.

O grau de dano a vários objetos pela onda de choque depende da potência e do tipo de explosão, da resistência mecânica (estabilidade do objeto), bem como da distância em que a explosão ocorreu, do terreno e da posição dos objetos no solo.

Para proteção contra os efeitos dos hidrocarbonetos, deve-se utilizar: trincheiras, trincheiras e trincheiras, que reduzem esse efeito em 1,5-2 vezes; abrigos - 2-3 vezes; abrigos - 3-5 vezes; caves de casas (edifícios); terreno (floresta, ravinas, depressões, etc.).

Emissão de luz

Emissão de luz É um fluxo de energia radiante, incluindo os raios ultravioleta, visível e infravermelho.

Sua fonte é uma área luminosa formada por produtos de explosão quente e ar quente. A radiação luminosa se espalha quase que instantaneamente e dura, dependendo da potência de uma explosão nuclear, até 20 s. Porém, sua força é tal que, apesar de sua curta duração, pode causar queimaduras na pele (pele), danos (permanentes ou temporários) aos órgãos de visão das pessoas e inflamação de materiais combustíveis ou objetos. No momento da formação da região luminosa, a temperatura em sua superfície atinge dezenas de milhares de graus. O principal fator de dano da radiação de luz é um pulso de luz.

Pulso de luz - a quantidade de energia em calorias que cai por unidade de área de superfície perpendicular à direção da radiação durante todo o período de brilho.

A atenuação da radiação luminosa é possível devido à sua blindagem por nuvens atmosféricas, terreno irregular, vegetação e objetos locais, neve ou fumaça. Portanto, uma leucemia espessa atenua um pulso de luz em A-9 vezes, um raro - em 2-4 vezes, e cortinas de fumaça (aerossol) - em 10 vezes.

Para proteger a população da radiação luminosa, é necessário o uso de estruturas de proteção, porões de casas e edifícios, as propriedades de proteção da área. Qualquer obstrução que possa criar uma sombra protege da ação direta da radiação luminosa e evita queimaduras.

Radiação penetrante

Radiação penetrante - notas de raios gama e nêutrons emitidos da zona de explosão nuclear. Sua duração é de 10-15 s, o intervalo é de 2-3 km do centro da explosão.

Nas explosões nucleares convencionais, os nêutrons representam cerca de 30%, na explosão das munições de nêutrons - 70-80% da radiação γ.

O efeito danoso da radiação penetrante é baseado na ionização de células (moléculas) de um organismo vivo, levando à morte. Além disso, nêutrons interagem com os núcleos atômicos de alguns materiais e podem causar atividade induzida em metais e tecnologia.

O principal parâmetro que caracteriza a radiação penetrante é: para radiação y - a dose e taxa de dose da radiação, e para nêutrons - o fluxo e a densidade do fluxo.

Doses de radiação permissíveis da população em tempo de guerra: dose única - dentro de 4 dias 50 R; múltiplo - dentro de 10-30 dias 100 R; durante o trimestre - 200 R; durante o ano - 300 R.

Como resultado da passagem da radiação pelos materiais ambientais, a intensidade da radiação diminui. O efeito laxante é geralmente caracterizado por uma camada de meio enfraquecimento, ou seja, tal espessura do material, passando por onde a radiação é reduzida em 2 vezes. Por exemplo, a intensidade dos raios y é enfraquecida por um fator de 2: aço com 2,8 cm de espessura, concreto 10 cm, solo 14 cm, madeira 30 cm.

Como proteção contra a radiação penetrante, são utilizadas estruturas de proteção, que enfraquecem seu efeito de 200 a 5000 vezes. Uma camada de 1,5 m de libra protege contra a radiação penetrante quase completamente.

Contaminação radioativa (contaminação)

A contaminação radioativa do ar, terreno, área de água e objetos neles localizados ocorre como resultado da precipitação de substâncias radioativas (RS) da nuvem de uma explosão nuclear.

A uma temperatura de cerca de 1700 ° C, o brilho da região brilhante de uma explosão nuclear cessa e se transforma em uma nuvem escura, à qual se eleva uma coluna de poeira (portanto, a nuvem tem a forma de um cogumelo). Esta nuvem se move na direção do vento, e PB sai dela.

As fontes de substâncias radioativas na nuvem são produtos da fissão do combustível nuclear (urânio, plutônio), uma parte não reagida do combustível nuclear e isótopos radioativos formados como resultado da ação de nêutrons no solo (atividade induzida). Essas substâncias radioativas, por estarem em objetos contaminados, se decompõem, emitindo radiação ionizante, o que na verdade é um fator prejudicial.

Os parâmetros de contaminação radioativa são a dose de radiação (de acordo com o efeito nas pessoas) e a taxa de dose de radiação - o nível de radiação (de acordo com o grau de contaminação da área e vários objetos). Esses parâmetros são uma característica quantitativa dos fatores prejudiciais: contaminação radioativa durante um acidente com liberação de substâncias radioativas, bem como contaminação radioativa e radiação penetrante durante uma explosão nuclear.

Na área exposta à contaminação radioativa em uma explosão nuclear, duas áreas são formadas: a área da explosão e o rastro da nuvem.

De acordo com o grau de perigo, a área contaminada ao longo da trilha da nuvem de explosão costuma ser dividida em quatro zonas (Fig. 1):

Zona A - uma zona de infecção moderada. É caracterizada por uma dose de radiação até que a completa decomposição das substâncias radioativas na borda externa da zona seja de 40 rad e na borda interna - 400 rad. A Zona A cobre 70-80% de toda a pista.

Zona B - uma zona de infecção grave. As doses de radiação nos limites são iguais a 400 rad e 1200 rad, respectivamente. A área da zona B é de aproximadamente 10% da área do traço radioativo.

Zona B - zona de infecção perigosa. É caracterizada por doses de radiação entre 1200 e 4000 rad.

Zona D - zona de infecção extremamente perigosa. As doses nas fronteiras são 4000 e 7000 contentes.

Figura: 1. Esquema de contaminação radioativa da área na área de uma explosão nuclear e na trilha da nuvem

Os níveis de radiação nas bordas externas dessas zonas 1 hora após a explosão são, respectivamente, 8, 80, 240, 800 rad / h.

A maior parte da precipitação radioativa, causando contaminação radioativa da área, cai da nuvem 10-20 horas após uma explosão nuclear.

Pulso eletromagnetico

Impulso eletromagnético (EMP) É um conjunto de campos elétricos e magnéticos resultantes da ionização de átomos do meio sob a influência da radiação gama. Sua duração é de vários milissegundos.

Os principais parâmetros do EMP são correntes e tensões induzidas em fios e linhas de cabo, que podem levar a danos e incapacidade de equipamentos eletrônicos e, às vezes, causar danos às pessoas que trabalham com o equipamento.

Em explosões terrestres e aéreas, o efeito prejudicial de um pulso eletromagnético é observado a uma distância de vários quilômetros do centro de uma explosão nuclear.

A proteção mais eficaz contra impulsos eletromagnéticos é a blindagem das linhas de alimentação e controle, bem como de equipamentos de rádio e elétricos.

Situação que se desenvolve com o uso de armas nucleares nos centros de destruição.

O foco da destruição nuclear é o território dentro do qual, como resultado do uso de armas nucleares, houve destruição em massa e morte de pessoas, animais de fazenda e plantas, destruição e danos a edifícios e estruturas, redes e linhas de utilidades e tecnológicas, comunicações de transporte e outros objetos.

Áreas do foco de uma explosão nuclear

Para determinar a natureza da possível destruição, o volume e as condições de resgate e outros trabalhos urgentes, o foco da destruição nuclear é convencionalmente dividido em quatro zonas: destruição completa, forte, média e fraca.

Zona de destruição total tem uma sobrepressão na frente de choque de 50 kPa na fronteira e é caracterizada por perdas maciças irrecuperáveis \u200b\u200bentre a população desprotegida (até 100%), destruição completa de edifícios e estruturas, destruição e danos de redes e linhas de serviços e tecnologias, bem como partes de abrigos de defesa civil, a formação de bloqueios sólidos em assentamentos. A floresta está completamente destruída.

Zona de grande destruição com excesso de pressão na frente de choque de 30 a 50 kPa é caracterizado por: perdas irrecuperáveis \u200b\u200bmaciças (até 90%) entre a população desprotegida, destruição completa e severa de edifícios e estruturas, danos a redes e linhas de serviços públicos e tecnológicos, a formação de bloqueios locais e contínuos em assentamentos e florestas, preservação de abrigos e a maioria dos abrigos anti-radiação tipo subsolo.

Zona de destruição média com uma sobrepressão de 20 a 30 kPa, é caracterizada por perdas irrecuperáveis \u200b\u200bentre a população (até 20%), destruição moderada e severa de edifícios e estruturas, a formação de bloqueios locais e focais, incêndios contínuos, a preservação de serviços públicos e redes de energia, abrigos e a maioria dos abrigos anti-radiação.

Zona de fraca destruição com sobrepressão de 10 a 20 kPa é caracterizada por destruição fraca e média de edifícios e estruturas.

O foco da lesão, mas o número de mortos e feridos, pode ser comparável ou exceder o foco da lesão em um terremoto. Assim, durante o bombardeio (potência de bomba de até 20 kt) da cidade de Hiroshima em 6 de agosto de 1945, a maior parte (60%) foi destruída, e o número de mortos chegou a 140.000 pessoas.

O pessoal das instalações econômicas e a população que cai nas zonas de contaminação radioativa são expostos à radiação ionizante, que causa o mal da radiação. A gravidade da doença depende da dose de radiação (radiação) recebida. A dependência do grau de doença da radiação na magnitude da dose de radiação é dada na tabela. 2

Tabela 2. Dependência do grau de doença da radiação na magnitude da dose de radiação

Em condições de hostilidades com o uso de armas nucleares, vastos territórios podem surgir nas zonas de contaminação radioativa, e a irradiação de pessoas pode assumir caráter massivo. Para excluir a superexposição do pessoal das instalações e da população em tais condições e para aumentar a estabilidade do funcionamento das instalações da economia nacional em condições de contaminação radioativa em tempo de guerra, as doses de radiação permitidas são estabelecidas. Eles compõem:

• com uma única irradiação (até 4 dias) - 50 alegres;
• exposição repetida: a) até 30 dias - 100 contentes; b) 90 dias - 200 alegres;
• irradiação sistemática (dentro de um ano) 300 contente.

Causado pelo uso de armas nucleares, o mais difícil. Para eliminá-los, são necessários meios e forças desproporcionalmente maiores do que na eliminação de situações de emergência em tempos de paz.

O conteúdo do artigo

ARMA NUCLEAR,ao contrário das armas convencionais, tem um efeito destrutivo devido à energia nuclear, ao invés de mecânica ou química. Só em termos do poder destrutivo da onda de choque, uma unidade de armas nucleares pode superar milhares de bombas convencionais e projéteis de artilharia. Além disso, uma explosão nuclear tem um efeito destrutivo térmico e de radiação em todos os seres vivos, às vezes em grandes áreas.

Nesta época, os preparativos estavam em andamento para a invasão do Japão pelas forças aliadas. Para dispensar a invasão e evitar as perdas associadas a ela - centenas de milhares de vidas de tropas aliadas - em 26 de julho de 1945, o presidente Truman de Potsdam deu um ultimato ao Japão: rendição incondicional ou "destruição rápida e completa". O governo japonês não respondeu ao ultimato, e o presidente deu a ordem de lançar as bombas atômicas.

No dia 6 de agosto, um avião B-29 "Enola-Gay", que decolou de uma base nas Ilhas Marianas, lançou uma bomba de urânio-235 com capacidade de aprox. 20 kt. A cidade grande consistia principalmente em edifícios de madeira leve, mas também havia muitos edifícios de concreto armado. A bomba que explodiu a uma altitude de 560 m devastou uma área de aprox. 10 sq. km. Quase todas as estruturas de madeira foram destruídas e muitas, mesmo as casas mais duráveis, foram destruídas. Os incêndios causaram danos irreparáveis \u200b\u200bà cidade. 140 mil pessoas da população de 255 mil da cidade foram mortas e feridas.

Mesmo depois disso, o governo japonês não fez uma declaração inequívoca de rendição e, portanto, em 9 de agosto, uma segunda bomba foi lançada - desta vez em Nagasaki. As baixas, embora não sejam as mesmas de Hiroshima, foram enormes. A segunda bomba convenceu os japoneses da impossibilidade de resistir, e o imperador Hirohito tomou medidas para a rendição do Japão.

Em outubro de 1945, o presidente Truman colocou legislativamente a pesquisa nuclear sob controle civil. Um projeto de lei aprovado em agosto de 1946 estabeleceu uma comissão para energia Atômica de cinco membros nomeados pelo Presidente dos Estados Unidos.

Essa comissão encerrou suas atividades em 11 de outubro de 1974, quando o presidente J. Ford criou a Comissão Reguladora Nuclear e o Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Energético, sendo este último responsável pelo desenvolvimento de armas nucleares. Em 1977, foi criado o Departamento de Energia dos Estados Unidos, encarregado de supervisionar a pesquisa e o desenvolvimento na área de armas nucleares.

TESTES

Testes nucleares são realizados a fim de pesquisa geral reações nucleares, melhoria da tecnologia de armas, teste de novos veículos de lançamento e confiabilidade e segurança do armazenamento de armas e métodos de manutenção. Um dos principais desafios dos testes é a segurança. Com toda a importância das questões de proteção contra o impacto direto de uma onda de choque, aquecimento e radiação luminosa, o problema da precipitação radioativa é de extrema importância. Até agora, nenhuma arma nuclear "limpa" foi criada que não levasse à precipitação radioativa.

Os testes de armas nucleares podem ser realizados no espaço, na atmosfera, na água ou na terra, no subsolo ou debaixo d'água. Se forem realizados acima do solo ou acima da água, uma nuvem de poeira radioativa fina é introduzida na atmosfera, que é então amplamente dispersa. Quando testado na atmosfera, uma zona de radioatividade residual de longa duração é formada. Estados Unidos, Reino Unido e União Soviética abandonou os testes atmosféricos, ratificando em 1963 o Tratado de Proibição de Testes Nucleares em Três Ambientes. A França realizou o último teste atmosférico em 1974. O teste atmosférico mais recente foi realizado na RPC em 1980. Depois disso, todos os testes foram realizados no subsolo e pela França - no fundo do oceano.

CONTRATOS E ACORDOS

Em 1958, os Estados Unidos e a União Soviética concordaram com uma moratória sobre os testes atmosféricos. No entanto, a URSS retomou os testes em 1961, e os Estados Unidos em 1962. Em 1963, a Comissão de Desarmamento da ONU preparou um tratado proibindo testes nucleares em três ambientes: atmosfera, espaço sideral e subaquático. O tratado foi ratificado pelos Estados Unidos, União Soviética, Grã-Bretanha e mais de 100 outros estados membros da ONU. (A França e a RPC não assinaram então).

Em 1968, um tratado de não proliferação de armas nucleares foi aberto à assinatura, também elaborado pela Comissão de Desarmamento da ONU. Em meados da década de 1990, ele foi ratificado por todas as cinco potências nucleares e um total de 181 estados o assinaram. Os 13 não signatários incluem Israel, Índia, Paquistão e Brasil. O Tratado de Não-Proliferação Nuclear proíbe a posse de armas nucleares por todos os países, exceto as cinco potências nucleares (Grã-Bretanha, China, Rússia, Estados Unidos e França). Em 1995, esse acordo foi prorrogado indefinidamente.

Entre os acordos bilaterais celebrados entre os Estados Unidos e a URSS estavam os tratados sobre a limitação de armas estratégicas (SALT-I em 1972, SALT-II em 1979), sobre a limitação de testes de armas nucleares subterrâneas (1974) e sobre explosões nucleares subterrâneas para fins pacíficos (1976) ...

No final dos anos 1980, a ênfase mudou de conter o crescimento de armas e limitar os testes nucleares para reduzir os arsenais nucleares de superpotências. O Tratado de Armas Nucleares de Alcance Intermediário de 1987 obrigou ambas as potências a liquidar seus estoques mísseis Nucleares terrestre com alcance de 500–5500 km. As negociações entre os Estados Unidos e a URSS sobre a redução de armas ofensivas (START), conduzidas como uma continuação das negociações SALT, terminaram em julho de 1991 com a conclusão de um tratado (START I), segundo o qual ambos os lados concordaram em reduzir seus estoques de mísseis balísticos nucleares de longo alcance em cerca de 30%. Em maio de 1992, quando a União Soviética entrou em colapso, os Estados Unidos assinaram um acordo (o chamado Protocolo de Lisboa) com ex-repúblicas A URSS que possuía armas nucleares - Rússia, Ucrânia, Bielo-Rússia e Cazaquistão - de acordo com as quais todas as partes são obrigadas a cumprir o Tratado START I. O tratado START II também foi assinado entre a Rússia e os Estados Unidos. Ele define o limite para o número de ogivas para cada lado, igual a 3.500. O Senado dos Estados Unidos ratificou esse tratado em 1996.

O Tratado da Antártica de 1959 introduziu o princípio de uma zona livre de armas nucleares. Desde 1967, o Tratado para a Proibição de Armas Nucleares na América Latina (Tratado de Tlatelolca), bem como o Tratado para a Exploração e Uso Pacíficos do Espaço Exterior, entraram em vigor. As negociações também foram conduzidas em outras zonas livres de armas nucleares.

DESENVOLVIMENTOS EM OUTROS PAÍSES

A União Soviética detonou sua primeira bomba atômica em 1949, e a termonuclear em 1953. Os arsenais soviéticos tinham caráter tático e estratégico arma nuclear, incluindo sistemas de entrega perfeitos. Após o colapso da URSS em dezembro de 1991, o presidente russo Boris Yeltsin começou a tentar garantir que as armas nucleares estacionadas na Ucrânia, Bielo-Rússia e Cazaquistão fossem transportadas para a Rússia para liquidação ou armazenamento. No total, em junho de 1996, 2.700 ogivas na Bielo-Rússia, Cazaquistão e Ucrânia, bem como 1.000 na Rússia, haviam se tornado inoperantes.

Em 1952, a Grã-Bretanha detonou sua primeira bomba atômica, e em 1957 - uma de hidrogênio. Este país conta com um pequeno arsenal estratégico de mísseis balísticos lançados por submarino (SLBMs) \u200b\u200b(ou seja, lançados de submarinos), bem como o uso (até 1998) de veículos de entrega aérea.

A França testou armas nucleares no deserto do Saara em 1960 e armas termonucleares em 1968. Até o início dos anos 1990, o arsenal francês de armas nucleares táticas consistia em mísseis balísticos de curto alcance e bombas nucleares lançadas por aeronaves. As armas estratégicas da França são mísseis balísticos de alcance intermediário e SLBMs, bem como bombardeiros nucleares. Em 1992, a França suspendeu os testes de armas nucleares, mas em 1995 os retomou - para modernizar as ogivas de mísseis lançados por submarinos. Em março de 1996, o governo francês anunciou que o local de lançamento do míssil balístico estratégico, localizado no planalto de Albion, no centro da França, seria desativado.

A RPC em 1964 tornou-se a quinta potência nuclear e, em 1967, detonou um dispositivo termonuclear. O arsenal estratégico da RPC consiste em bombardeiros nucleares e mísseis balísticos de alcance intermediário, enquanto o arsenal tático consiste em mísseis balísticos de médio alcance. No início da década de 1990, a RPC acrescentou ao seu arsenal estratégico mísseis balísticos lançados por submarino. Depois de abril de 1996, a RPC permaneceu a única potência nuclear que não interrompeu os testes nucleares.

Proliferação de armas nucleares.

Além dos listados acima, existem outros países que possuem a tecnologia necessária para desenvolver e criar armas nucleares, mas aqueles que assinaram um tratado de não proliferação nuclear abandonaram o uso da energia nuclear para fins militares. Sabe-se que Israel, Paquistão e Índia, que não assinaram o referido tratado, possuem armas nucleares. A RPDC, que assinou o tratado, é suspeita de realizar secretamente trabalhos para criar armas nucleares. Em 1992, a África do Sul anunciou que tinha seis armas nucleares à sua disposição, mas elas foram destruídas e ratificou o tratado de não proliferação. As inspeções realizadas por uma comissão especial da ONU e da AIEA no Iraque após a Guerra do Golfo (1990-1991) mostraram que o Iraque tinha um programa sério para desenvolver armas nucleares, biológicas e químicas. Quanto ao seu programa nuclear, na época da Guerra do Golfo, o Iraque tinha apenas dois ou três anos antes da criação de armas nucleares prontas para uso. Os governos de Israel e dos Estados Unidos afirmam que o Irã tem seu próprio programa de armas nucleares. Mas o Irã assinou um tratado de não proliferação e, em 1994, entrou em vigor um acordo com a AIEA sobre controle internacional. Desde então, os inspetores da AIEA não relataram fatos que indiquem o trabalho de criação de armas nucleares no Irã.

EFEITOS DA EXPLOSÃO NUCLEAR

As armas nucleares são projetadas para destruir o pessoal inimigo e as instalações militares. Os fatores prejudiciais mais importantes para o ser humano são a onda de choque, a radiação luminosa e a radiação penetrante; o efeito destrutivo em objetos militares é principalmente devido à onda de choque e efeitos térmicos secundários.

Quando explosivos do tipo convencional são detonados, quase toda a energia é liberada na forma de energia cinética, que é quase totalmente convertida na energia da onda de choque. Em explosões nucleares e termonucleares por reação de fissão aprox. 50% de toda a energia é convertida em energia da onda de choque e aprox. 35% em radiação de luz. Os 15% restantes da energia são liberados na forma de vários tipos de radiação penetrante.

Em uma explosão nuclear, forma-se uma massa altamente aquecida, luminosa, aproximadamente esférica - a chamada. bola fogo. Ele imediatamente começa a se expandir, esfriar e subir. À medida que esfria, os vapores na bola de fogo se condensam para formar uma nuvem contendo material particulado da bomba e gotículas de água, dando-lhe a aparência de uma nuvem normal. Uma forte corrente de ar surge, sugando o material em movimento da superfície da Terra para a nuvem atômica. A nuvem sobe, mas depois de um tempo começa a descer lentamente. Tendo caído a um nível em que sua densidade é próxima à densidade do ar circundante, a nuvem se expande, assumindo uma forma característica de cogumelo.

Ação energética direta.

Ação de ondas de choque.

Uma fração de segundo após a explosão, uma onda de choque se espalha a partir da bola de fogo - como uma parede móvel de ar comprimido quente. A espessura dessa onda de choque é muito maior do que em uma explosão convencional e, portanto, ela atua no objeto que se aproxima por mais tempo. O aumento de pressão causa danos devido ao arrastamento, fazendo com que os objetos rolem, caiam e se espalhem. A força da onda de choque é caracterizada pelo excesso de pressão que ela cria, ou seja, excedendo o normal pressão atmosférica... Nesse caso, as estruturas ocas são mais facilmente destruídas do que as sólidas ou reforçadas. Estruturas atarracadas e subterrâneas são menos suscetíveis ao efeito destrutivo da onda de choque do que edifícios altos.
O corpo humano tem uma incrível resistência a ondas de choque. Portanto, o impacto direto da sobrepressão da onda de choque não leva a perdas humanas significativas. Na maioria das vezes, as pessoas morrem sob os escombros de edifícios em colapso e são feridas por objetos em movimento rápido. Mesa 1 mostra uma série de objetos diferentes, indicando a sobrepressão causando danos graves e o raio da zona em que os danos graves são observados em explosões de 5, 10 e 20 kt TNT equivalente.

A ação da radiação luminosa.

Assim que uma bola de fogo aparece, ela começa a emitir radiação luminosa, incluindo radiação infravermelha e ultravioleta. Há dois flashes de radiação de luz: um intenso, mas de curta duração, durante uma explosão, geralmente curto demais para causar perdas humanas significativas, e um segundo, menos intenso, mas mais longo. O segundo flash é a causa de quase todas as perdas de vidas devido à radiação luminosa.
A radiação de luz se propaga em linha reta e atua dentro da visão de uma bola de fogo, mas não tem nenhuma capacidade de penetração significativa. Um tecido opaco, como uma barraca, pode ser uma proteção confiável contra ele, embora possa pegar fogo. Os tecidos de cores claras refletem a radiação luminosa e, portanto, requerem mais energia de radiação para a ignição do que os tecidos escuros. Após o primeiro flash de luz, você pode ter tempo para se esconder atrás de uma ou outra capa do segundo flash. O grau de dano causado pela radiação luminosa a uma pessoa depende da extensão em que a superfície de seu corpo está aberta.
A exposição direta à luz geralmente não causa muitos danos aos materiais. Mas como essa radiação causa incêndios, ela pode causar grandes danos devido aos efeitos secundários, como evidenciado pelos incêndios colossais em Hiroshima e Nagasaki.

Radiação penetrante.

A radiação inicial, consistindo principalmente de raios gama e nêutrons, é emitida pela própria explosão em cerca de 60 segundos. Ele opera dentro da linha de visão. Seu efeito danoso pode ser reduzido se, tendo notado o primeiro surto explosivo, imediatamente se esconder em um abrigo. A radiação inicial tem um poder de penetração significativo, portanto, uma espessa folha de metal ou uma espessa camada de solo é necessária para protegê-la. A chapa de aço com 40 mm de espessura permite a passagem de metade da radiação que incide sobre ela. Como absorvedor de radiação, o aço é 4 vezes mais eficaz do que o concreto, 5 vezes mais eficaz do que a terra, 8 vezes mais eficaz do que a água e 16 vezes mais eficaz do que a madeira. Mas é 3 vezes menos eficaz do que o chumbo.
A radiação residual é emitida por um longo tempo. Pode estar associada à radioatividade induzida e à precipitação radioativa. Como resultado da ação do componente nêutron da radiação inicial no solo próximo ao epicentro da explosão, o solo torna-se radioativo. Em explosões na superfície da terra e em baixas altitudes, a radioatividade induzida é especialmente alta e pode persistir por muito tempo.
"Fallout" refere-se à contaminação por partículas que caem de uma nuvem radioativa. São partículas do material físsil da própria bomba, bem como material puxado do solo para uma nuvem atômica e se torna radioativo como resultado da irradiação por nêutrons liberados durante uma reação nuclear. Essas partículas assentam gradualmente, o que leva à contaminação radioativa das superfícies. Os mais pesados \u200b\u200bassentam rapidamente perto do local da explosão. Partículas radioativas mais leves levadas pelo vento podem se depositar em uma distância de muitos quilômetros, contaminando grandes áreas com o tempo.
As perdas humanas diretas por precipitação radioativa podem ser significativas perto do epicentro da explosão. Mas com o aumento da distância do epicentro, a intensidade da radiação diminui rapidamente.

Tipos de efeitos danosos da radiação.

A radiação destrói o tecido corporal. A dose de radiação absorvida é uma quantidade de energia medida em rad (1 rad \u003d 0,01 J / kg) para todos os tipos de radiação penetrante. Tipos diferentes a radiação tem um efeito diferente no corpo humano. Portanto, a dose de exposição de raios-X e radiação gama é medida em raios-X (1P \u003d 2,58 × 10–4 C / kg). O dano causado ao tecido humano pela absorção da radiação é estimado em unidades da dose equivalente de radiação - rem (rem é o equivalente biológico de um raio-X). Para calcular a dose em raios X, é necessário multiplicar a dose em rad pelo denominado a eficácia biológica relativa do tipo considerado de radiação penetrante.
Todas as pessoas durante a vida absorvem alguma radiação penetrante natural (de fundo) e muitas - artificiais, como os raios-X. O corpo humano parece ser capaz de lidar com esse nível de exposição. As consequências prejudiciais são observadas quando a dose total acumulada é muito grande ou a irradiação ocorre em um curto espaço de tempo. (É verdade, a dose recebida como resultado da irradiação uniforme por um período mais longo também pode levar a consequências graves.)
Como regra, a dose de radiação recebida não resulta em dano imediato. Mesmo as doses letais podem não ter efeito por uma hora ou mais. Os resultados esperados da irradiação (de todo o corpo) de uma pessoa com diferentes doses de radiação penetrante são apresentados na tabela. 2

Após o fim da Segunda Guerra Mundial, os países da coalizão anti-Hitler em ritmo acelerado tentaram se adiantar no desenvolvimento de uma bomba nuclear mais poderosa.

O primeiro teste, realizado pelos americanos em instalações reais no Japão, aqueceu ao limite a situação entre a URSS e os EUA. As poderosas explosões que trovejaram nas cidades japonesas e praticamente destruíram toda a vida nelas, forçaram Stalin a abandonar muitas de suas reivindicações no cenário mundial. A maioria dos físicos soviéticos foi urgentemente lançada no desenvolvimento de armas nucleares.

Quando e como surgiram as armas nucleares?

O ano de nascimento da bomba atômica pode ser considerado 1896. Foi então que o químico francês A. Becquerel descobriu que o urânio é radioativo. A reação em cadeia do urânio gera uma energia poderosa, que serve de base para uma terrível explosão. Becquerel dificilmente imaginou que sua descoberta levaria à criação de armas nucleares - o próprio arma terrível no mundo todo.

O final do século 19 - início do século 20 foi um ponto de viragem na história da invenção das armas nucleares. Foi neste período que os cientistas países diferentes o mundo foi capaz de descobrir as seguintes leis, raios e elementos:

• Raios alfa, gama e beta;
• Muitos isótopos de elementos químicos com propriedades radioativas foram descobertos;
• Foi descoberta a lei do decaimento radioativo, que determina o tempo e a dependência quantitativa da intensidade do decaimento radioativo, dependendo do número de átomos radioativos na amostra de teste;
• A isometria nuclear nasceu.

Na década de 1930, pela primeira vez, eles conseguiram dividir o núcleo atômico do urânio com a absorção de nêutrons. Ao mesmo tempo, pósitrons e neurônios foram descobertos. Tudo isso deu um impulso poderoso ao desenvolvimento de armas que utilizavam a energia atômica. Em 1939, o primeiro projeto de bomba atômica do mundo foi patenteado. Isso foi feito pelo físico da França Frederic Joliot-Curie.

Como resultado de mais pesquisas e desenvolvimento nesta área, uma bomba nuclear nasceu. O poder e o raio de destruição das bombas atômicas modernas é tão grande que um país que tem capacidades nucleares, praticamente não precisa de um exército poderoso, já que uma bomba atômica é capaz de destruir um estado inteiro.

Como funciona a bomba atômica

Uma bomba atômica consiste em muitos elementos, os principais dos quais são:

• Corpo de bomba atômica;
• Um sistema de automação que controla o processo de explosão;
• Carga nuclear ou ogiva.

O sistema de automação está localizado no corpo da bomba atômica, junto com a carga nuclear. O projeto do casco deve ser confiável o suficiente para proteger a ogiva de vários fatores e influências externas. Por exemplo, várias influências mecânicas, de temperatura ou semelhantes, que podem levar a uma explosão não planejada de enorme poder, capaz de destruir tudo ao seu redor.

A tarefa de automação inclui o controle completo sobre a explosão no momento certo, portanto, o sistema consiste nos seguintes elementos:

• O dispositivo responsável pela explosão de emergência;
• Fonte de alimentação para o sistema de automação;
• Sistema de sensor de explosão;
• Dispositivo de armar;
• Dispositivo de proteção.

Quando os primeiros testes foram realizados, as bombas nucleares foram lançadas por aeronaves que conseguiram sair da área afetada. As bombas atômicas modernas são tão poderosas que só podem ser lançadas por mísseis de cruzeiro, balísticos ou, pelo menos, antiaéreos.

Vários sistemas de detonação são usados \u200b\u200bem bombas atômicas. O mais simples deles é um dispositivo convencional que é acionado quando um projétil atinge um alvo.

Uma das principais características das bombas nucleares e mísseis é sua divisão em calibres, que são de três tipos:

• Pequeno, o poder das bombas atômicas deste calibre é equivalente a vários milhares de toneladas de TNT;
• Médio (poder de explosão - várias dezenas de milhares de toneladas de TNT);
• Grande, cuja capacidade de carga é medida em milhões de toneladas de TNT.

Curiosamente, na maioria das vezes o poder de todas as bombas nucleares é medido precisamente em equivalente TNT, uma vez que para armas atômicas não existe uma escala separada para medir o poder da explosão.

Algoritmos de ação de bombas nucleares

Qualquer bomba atômica opera com o princípio de usar energia nuclear, que é liberada durante uma reação nuclear. Este procedimento é baseado na divisão dos núcleos pesados \u200b\u200bou na síntese dos pulmões. Visto que no decorrer dessa reação uma enorme quantidade de energia é liberada, e no menor tempo possível, o raio de destruição de uma bomba nuclear é muito impressionante. Por causa desse recurso, as armas nucleares são classificadas como armas. destruição em massa.

No processo que começa quando uma bomba atômica explode, existem dois pontos principais:

• Este é o centro imediato da explosão, onde ocorre a reação nuclear;
• O epicentro da explosão, que fica no local onde a bomba explodiu.

A energia nuclear liberada durante a explosão de uma bomba atômica é tão forte que os choques sísmicos começam no solo. Ao mesmo tempo, esses choques trazem destruição direta apenas a uma distância de várias centenas de metros (embora se levarmos em consideração a força da explosão da própria bomba, esses choques não afetam mais nada).

Fatores de dano em uma explosão nuclear

A explosão de uma bomba nuclear não traz apenas uma terrível destruição instantânea. As consequências dessa explosão serão sentidas não apenas pelas pessoas da área afetada, mas também por seus filhos nascidos após uma explosão atômica. Os tipos de destruição por armas atômicas são divididos nos seguintes grupos:

• Radiação luminosa que ocorre diretamente durante a explosão;
• Onda de choque propagada pela bomba imediatamente após a explosão;
• Impulso eletromagnético;
• Radiação penetrante;
• Contaminação radioativa que pode persistir por décadas.

Embora, à primeira vista, um flash de luz represente a menor ameaça, na verdade ele é formado como resultado da liberação de uma grande quantidade de calor e energia luminosa. Seu poder e força são muito superiores aos dos raios solares, portanto, os danos da luz e do calor podem ser fatais a uma distância de vários quilômetros.

A radiação emitida por uma explosão também é muito perigosa. Embora não dure muito, consegue infectar tudo ao seu redor, já que sua capacidade de penetração é incrivelmente grande.

Uma onda de choque em uma explosão atômica age como a mesma onda em explosões convencionais, apenas seu poder e raio de dano são muito maiores. Em poucos segundos, inflige danos irreparáveis \u200b\u200bnão só às pessoas, mas também a equipamentos, edifícios e à natureza circundante.

A radiação penetrante provoca o desenvolvimento do mal da radiação, e o pulso eletromagnético é perigoso apenas para a tecnologia. A combinação de todos esses fatores, mais o poder da explosão, fazem da bomba atômica a arma mais perigosa do mundo.

Primeiros testes de armas nucleares do mundo

O primeiro país a desenvolver e testar armas nucleares foram os Estados Unidos da América. Foi o governo dos Estados Unidos que alocou enormes subsídios monetários para o desenvolvimento de novas armas promissoras. No final de 1941, muitos cientistas destacados no campo do desenvolvimento atômico foram convidados aos Estados Unidos, que em 1945 foram capazes de apresentar um protótipo de uma bomba atômica adequada para teste.

Os primeiros testes mundiais de uma bomba atômica equipada com um dispositivo explosivo foram realizados no deserto do Novo México. Uma bomba chamada "Gadget" foi detonada em 16 de julho de 1945. O resultado do teste foi positivo, embora os militares exigissem testar a bomba nuclear em condições reais de combate.

Vendo que faltava apenas um passo para a vitória da coalizão hitlerista, e mais essa oportunidade não pode ser apresentada, o Pentágono decidiu infligir ataque nuclear de acordo com o último aliado da Alemanha nazista - Japão. Além disso, o uso de uma bomba nuclear deveria resolver vários problemas de uma vez:

• Evite derramamento de sangue desnecessário, o que aconteceria inevitavelmente se as tropas dos EUA entrassem no território do Japão Imperial;
• Com um golpe para colocar os inflexíveis japoneses de joelhos, forçando-os a concordar com as condições favoráveis \u200b\u200baos Estados Unidos;
• Mostre à URSS (como um possível futuro rival) que o Exército dos EUA possui armas únicas, capazes de exterminar qualquer cidade;
• E, claro, para ter certeza na prática do que as armas nucleares são capazes em condições reais de combate.

Em 6 de agosto de 1945, a primeira bomba atômica do mundo, usada nas hostilidades, foi lançada na cidade japonesa de Hiroshima. Essa bomba foi batizada de "Kid", pois seu peso era de 4 toneladas. O lançamento da bomba foi cuidadosamente planejado e atingiu exatamente onde foi planejado. Aquelas casas que não foram destruídas pela onda de choque foram queimadas, pois os fogões que caíram nas casas provocaram incêndios, e toda a cidade foi engolfada pelas chamas.

Depois de um clarão brilhante, uma onda de calor se seguiu, que queimou toda a vida em um raio de 4 quilômetros, e a onda de choque que se seguiu destruiu a maioria dos edifícios.

Aqueles que sofreram uma insolação em um raio de 800 metros foram queimados vivos. A onda de choque arrancou a pele queimada de muitos. Alguns minutos depois, uma estranha chuva negra caiu, que consistia em vapor e cinzas. Aqueles que foram expostos à chuva negra apresentavam queimaduras incuráveis \u200b\u200bna pele.

Os poucos que tiveram a sorte de sobreviver adoeceram com a doença da radiação, que na época não era apenas inexplorada, mas completamente desconhecida. As pessoas desenvolveram febre, vômito, náuseas e crises de fraqueza.

Em 9 de agosto de 1945, a segunda bomba americana, chamada "Fat Man", foi lançada na cidade de Nagasaki. Essa bomba tinha quase o mesmo poder da primeira e as consequências de sua explosão foram igualmente devastadoras, embora metade do número de pessoas tenha morrido.

As duas bombas atômicas lançadas em cidades japonesas foram os primeiros e únicos casos de armas atômicas usadas no mundo. Mais de 300.000 pessoas morreram nos primeiros dias após o bombardeio. Cerca de 150 mil morreram de doenças causadas pela radiação.

Após o bombardeio nuclear de cidades japonesas, Stalin recebeu um choque real. Ficou claro para ele que a questão do desenvolvimento de armas nucleares na Rússia Soviética é uma questão de segurança de todo o país. Já em 20 de agosto de 1945, começou a funcionar uma comissão especial sobre questões de energia atômica, criada com urgência por I. Stalin.

Embora a pesquisa em física nuclear tenha sido realizada por um grupo de entusiastas na Rússia czarista, ela não recebeu a devida atenção na época soviética. Em 1938, todas as pesquisas nesta área foram completamente interrompidas e muitos cientistas nucleares foram reprimidos como inimigos do povo. Após explosões nucleares no Japão autoridade soviética abruptamente começou a restaurar a indústria nuclear no país.

Há evidências de que o desenvolvimento de armas nucleares foi realizado na Alemanha de Hitler, e foram os cientistas alemães que finalizaram a bomba atômica americana "bruta", de modo que o governo dos EUA retirou da Alemanha todos os especialistas nucleares e todos os documentos relacionados ao desenvolvimento de armas nucleares.

A escola de inteligência soviética, que durante a guerra foi capaz de contornar todos os serviços de inteligência estrangeiros, em 1943 transferiu para a URSS documentos secretos relacionados ao desenvolvimento de armas nucleares. Ao mesmo tempo, agentes soviéticos foram introduzidos em todos os principais centros de pesquisa nuclear americanos.

Como resultado de todas essas medidas, já em 1946, os termos de referência para a fabricação de duas bombas nucleares de fabricação soviética estavam prontos:

• RDS-1 (com carga de plutônio);
• RDS-2 (com duas partes de uma carga de urânio).

A abreviatura "RDS" significa "A Rússia faz isso sozinha", o que é quase totalmente verdade.

A notícia de que a URSS estava pronta para lançar suas armas nucleares forçou o governo dos Estados Unidos a tomar medidas drásticas. Em 1949, foi desenvolvido o plano Troyan, segundo o qual se planejava lançar bombas atômicas nas 70 maiores cidades da URSS. Apenas o medo de retaliação impediu que este plano fosse realizado.

Essas informações alarmantes dos oficiais da inteligência soviética forçaram os cientistas a trabalhar em modo de emergência. Já em agosto de 1949, a primeira bomba atômica produzida na URSS foi testada. Quando os Estados Unidos souberam desses testes, o plano do Trojan foi adiado indefinidamente. Começou a era de confronto entre as duas superpotências, conhecida na história como a “Guerra Fria”.

A bomba nuclear mais poderosa do mundo, conhecida como Czar Bomba, pertence ao período Guerra Fria" Cientistas soviéticos criaram a bomba mais poderosa da história humana. Seu poder era de 60 megatons, embora fosse planejado para criar uma bomba com 100 quilotons de poder. Esta bomba foi testada em outubro de 1961. O diâmetro da bola de fogo durante a explosão foi de 10 quilômetros, e a onda de explosão voou ao redor terra três vezes. Foi esse teste que obrigou a maioria dos países do mundo a assinar um acordo para encerrar os testes nucleares não apenas na atmosfera terrestre, mas também no espaço.

Embora as armas atômicas sejam um excelente meio de dissuasão para países agressores, por outro lado, são capazes de extinguir qualquer conflito militar pela raiz, uma vez que uma explosão atômica pode destruir todas as partes no conflito.

A Coreia do Norte ameaça os EUA com testes de bomba de hidrogênio superpotente em Pacífico... O Japão, que pode sofrer com as provações, considerou os planos da RPDC absolutamente inaceitáveis. Os presidentes Donald Trump e Kim Jong-un juram em entrevistas e falam sobre conflito militar aberto. Para quem não é versado em armas nucleares, mas quer estar no assunto, "Futurist" compilou um guia.

Como funcionam as armas nucleares?

Como acontece com uma dinamite convencional, uma bomba nuclear usa energia. Só que não é liberado no decorrer de uma reação química primitiva, mas em processos nucleares complexos. Existem duas maneiras principais de liberar energia nuclear de um átomo. DENTRO ficão nuclear o núcleo de um átomo se divide em dois fragmentos menores com um nêutron. Fusão nuclear - o processo pelo qual o sol gera energia - envolve a combinação de dois átomos menores para formar um maior. Em qualquer processo, divisão ou fusão, grandes quantidades de energia térmica e radiação são liberadas. Dependendo se a fissão ou fusão nuclear é usada, as bombas são divididas em nuclear (atômico) e termonuclear .

Você pode nos contar mais sobre a fissão nuclear?

A explosão da bomba atômica sobre Hiroshima (1945)

Lembre-se de que o átomo é composto de três tipos de partículas subatômicas: prótons, nêutrons e elétrons. O centro do átomo chamado testemunho , consiste em prótons e nêutrons. Os prótons são carregados positivamente, os elétrons são carregados negativamente e os nêutrons não têm carga alguma. A razão próton-elétron é sempre de um para um, então o átomo como um todo tem uma carga neutra. Por exemplo, um átomo de carbono tem seis prótons e seis elétrons. As partículas são mantidas juntas por uma força fundamental - força nuclear forte .

As propriedades de um átomo podem variar significativamente dependendo de quantas partículas diferentes ele contém. Se você alterar o número de prótons, terá um elemento químico diferente. Se você alterar o número de nêutrons, você obtém isótopo o mesmo elemento que você tem em suas mãos. Por exemplo, o carbono tem três isótopos: 1) carbono-12 (seis prótons + seis nêutrons), uma forma estável e comum do elemento, 2) carbono-13 (seis prótons + sete nêutrons), que é estável, mas raro, e 3) carbono -14 (seis prótons + oito nêutrons), que é raro e instável (ou radioativo).

A maioria dos núcleos atômicos são estáveis, mas alguns são instáveis \u200b\u200b(radioativos). Esses núcleos emitem espontaneamente partículas que os cientistas chamam de radiação. Este processo é chamado decaimento radioativo ... Existem três tipos de decomposição:

Decadência alfa : o núcleo emite uma partícula alfa - dois prótons e dois nêutrons, unidos. Decadência beta : um nêutron se transforma em um próton, um elétron e um antineutrino. O elétron ejetado é uma partícula beta. Divisão espontânea: o núcleo se divide em várias partes e emite nêutrons, e também emite um pulso de energia eletromagnética - um raio gama. É o último tipo de decomposição usado em uma bomba nuclear. Nêutrons livres ejetados da fissão começam reação em cadeia que libera uma quantidade enorme de energia.

De que são feitas as bombas nucleares?

Eles podem ser feitos de urânio-235 e plutônio-239. O urânio ocorre naturalmente na forma de uma mistura de três isótopos: 238 U (99,2745% do urânio natural), 235 U (0,72%) e 234 U (0,0055%). O 238 U mais comum não suporta reação em cadeia: apenas 235 U é capaz disso.Para atingir a potência máxima da explosão, é necessário que o conteúdo de 235 U no "enchimento" da bomba seja de pelo menos 80%. Portanto, o urânio cai artificialmente enriquecer ... Para isso, a mistura de isótopos de urânio é dividida em duas partes, de forma que uma delas contenha mais de 235 U.

Normalmente, ao separar os isótopos, há uma grande quantidade de urânio empobrecido que não pode entrar em uma reação em cadeia - mas há uma maneira de fazer isso. O fato é que o plutônio-239 não ocorre na natureza. Mas pode ser obtido bombardeando 238 U com nêutrons.

Como seu poder é medido?

A potência de uma carga nuclear e termonuclear é medida em TNT equivalente - a quantidade de TNT que deve ser detonada para obter um resultado semelhante. É medido em quilotons (kt) e megatons (Mt). O poder das armas nucleares ultrapequenas é inferior a 1 kt, enquanto as bombas superpoderosas fornecem mais de 1 Mt.

O poder da bomba do czar soviético era, de acordo com várias fontes, de 57 a 58,6 megatons em equivalente TNT, o poder de uma bomba termonuclear, que a Coreia do Norte testou no início de setembro, era de cerca de 100 quilotons.

Quem criou as armas nucleares?

O físico americano Robert Oppenheimer e o General Leslie Groves

Na década de 1930, um físico italiano Enrico Fermi demonstrou que elementos bombardeados com nêutrons podem ser convertidos em novos elementos. O resultado deste trabalho foi a descoberta nêutrons lentos , bem como a descoberta de novos elementos não representados na tabela periódica. Pouco depois da descoberta de Fermi, cientistas alemães Otto Hahn e Fritz Strassmann bombardeou o urânio com nêutrons, resultando na formação de um isótopo radioativo de bário. Eles concluíram que os nêutrons de baixa velocidade fazem com que o núcleo do urânio se quebre em dois pedaços menores.

Este trabalho entusiasmou as mentes de todo o mundo. Na Princeton University Niels Bohr trabalhou com Por John Wheeler para desenvolver um modelo hipotético do processo de fissão. Eles sugeriram que o urânio-235 era fissionável. Na mesma época, outros cientistas descobriram que o processo de fissão produzia ainda mais nêutrons. Isso levou Bohr e Wheeler a fazer uma pergunta importante: Os nêutrons livres criados pela fissão iniciariam uma reação em cadeia que liberaria uma grande quantidade de energia? Nesse caso, é possível criar uma arma de poder inimaginável. Suas suposições foram confirmadas por um físico francês Frederic Joliot-Curie ... Sua conclusão foi o ímpeto para o desenvolvimento de armas nucleares.

Físicos da Alemanha, Inglaterra, EUA, Japão trabalharam na criação de armas atômicas. Antes da segunda guerra mundial Albert Einstein escreveu ao Presidente dos Estados Unidos Franklin Roosevelt que a Alemanha nazista planeja purificar o urânio-235 e criar uma bomba atômica. Agora, descobriu-se que a Alemanha estava longe de realizar uma reação em cadeia: eles estavam trabalhando em uma bomba "suja", altamente radioativa. Seja como for, o governo dos Estados Unidos envidou todos os esforços para criar uma bomba atômica no menor tempo possível. Foi lançado o "Projeto Manhattan", liderado por um físico americano Robert Oppenheimer e geral Leslie Groves ... Estiveram presentes cientistas proeminentes que emigraram da Europa. No verão de 1945, as armas atômicas foram criadas com base em dois tipos de material físsil - urânio-235 e plutônio-239. Uma bomba, um plutônio "Thing", foi detonada durante os testes, e mais duas, um urânio "Kid" e um plutônio "Fat Man", foram lançados nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki.

Como funciona uma bomba termonuclear e quem a inventou?

Bomba termonuclear é baseada na reação fusão nuclear ... Ao contrário da fissão nuclear, que pode ocorrer tanto espontânea quanto involuntariamente, a fusão nuclear é impossível sem o fornecimento de energia externa. Os núcleos atômicos têm carga positiva - então eles se repelem. Essa situação é chamada de barreira de Coulomb. Para superar a repulsão, você precisa acelerar essas partículas a velocidades loucas. Isso pode ser feito em temperaturas muito altas - na ordem de vários milhões de Kelvin (daí o nome). Existem três tipos de reações termonucleares: autossustentáveis \u200b\u200b(ocorrendo no interior das estrelas), controladas e não controladas ou explosivas - são utilizadas em bombas de hidrogênio.

A ideia de uma bomba de fusão iniciada por uma carga atômica foi proposta por Enrico Fermi a seu colega Edward Teller em 1941, no início do Projeto Manhattan. No entanto, essa ideia não estava em demanda. Projetos de caixa melhorados Stanislav Ulam , viabilizando a ideia de uma bomba termonuclear na prática. Em 1952, o primeiro dispositivo explosivo termonuclear foi testado no Atol Enewetok durante a Operação Ivy Mike. No entanto, esta era uma amostra de laboratório, inutilizável em combate. Um ano depois, a União Soviética detonou a primeira bomba termonuclear do mundo, montada pelo projeto de físicos Andrey Sakharov e Yulia Kharitona ... O dispositivo parecia um bolo folhado, então a arma formidável foi apelidada de "Puff". No decorrer do desenvolvimento posterior, nasceu a bomba mais poderosa da Terra, a Czar Bomba ou Mãe de Kuzkina. Em outubro de 1961, ele foi testado no arquipélago Novaya Zemlya.

De que são feitas as bombas termonucleares?

Se você pensou isso hidrogênio e bombas termonucleares são coisas diferentes, você estava errado. Essas palavras são sinônimos. É o hidrogênio (ou melhor, seus isótopos - deutério e trítio) que é necessário para uma reação termonuclear. No entanto, há uma dificuldade: para detonar uma bomba de hidrogênio, você deve primeiro obter uma alta temperatura no curso de uma explosão nuclear comum - só então os núcleos atômicos começarão a reagir. Portanto, no caso de uma bomba termonuclear, o projeto desempenha um papel importante.

Dois esquemas são amplamente conhecidos. O primeiro é o "sopro" de Sakharov. No centro havia um detonador nuclear, que era cercado por camadas de deutereto de lítio misturado com trítio, intercaladas com camadas de urânio enriquecido. Este projeto tornou possível alcançar potência dentro de 1 Mt. O segundo é o esquema americano de Teller-Ulam, onde a bomba nuclear e os isótopos de hidrogênio foram localizados separadamente. Era assim: visto de baixo - um recipiente com uma mistura de deutério líquido e trítio, no centro do qual havia uma "vela de ignição" - uma haste de plutônio e, no topo - uma carga nuclear comum, e tudo isso em uma casca de metal pesado (por exemplo, urânio empobrecido). Nêutrons rápidos gerados durante a explosão causam reações de fissão na concha de urânio e adicionam energia à energia total da explosão. A adição de camadas adicionais de deutereto de lítio urânio-238 permite a criação de projéteis de poder ilimitado. Em 1953, o físico soviético Victor Davidenko repetiu acidentalmente a ideia de Teller-Ulam e, com base nela, Sakharov surgiu com esquema multiestágios, o que tornou possível a criação de armas de poder sem precedentes. Era de acordo com esse esquema que a mãe de Kuz'kina trabalhava.

Que outras bombas existem?

Existem também os de nêutrons, mas isso geralmente é assustador. Na verdade, uma bomba de nêutrons é uma bomba termonuclear de baixa potência, da qual 80% da energia de explosão é radiação (radiação de nêutrons). Parece uma carga nuclear normal de baixa potência, à qual é adicionado um bloco com um isótopo de berílio - uma fonte de nêutrons. Quando uma carga nuclear explode, uma reação termonuclear é iniciada. Este tipo de arma foi desenvolvido por um físico americano Samuel Cohen ... Acreditava-se que as armas de nêutrons destroem todas as coisas vivas mesmo em abrigos, porém, o alcance de destruição dessas armas é pequeno, já que a atmosfera espalha fluxos de nêutrons rápidos, e a onda de choque acaba sendo mais forte a grandes distâncias.

E a bomba de cobalto?

Não filho, isso é fantástico. Oficialmente, nenhum país possui bombas de cobalto. Teoricamente, esta é uma bomba termonuclear com uma casca de cobalto, que fornece uma forte contaminação radioativa da área mesmo com uma explosão nuclear relativamente fraca. 510 toneladas de cobalto podem infectar toda a superfície da Terra e destruir toda a vida no planeta. Físico Leo Szilard quem descreveu essa estrutura hipotética em 1950 a chamou de Máquina do Juízo Final.

O que é mais legal: uma bomba nuclear ou uma bomba termonuclear?

Modelo em escala real "Tsar Bomba"

A bomba de hidrogênio é muito mais avançada e tecnologicamente avançada do que a atômica. Seu poder de explosão é muito maior do que o atômico e é limitado apenas pelo número de componentes disponíveis. Em uma reação termonuclear, muito mais energia é liberada para cada núcleo (os chamados núcleos constituintes, prótons e nêutrons) do que em uma reação nuclear. Por exemplo, quando um núcleo de urânio é fissionado, um núcleo é responsável por 0,9 MeV (megaeletronvolt), e quando um núcleo de hélio está em fusão, uma energia de 6 MeV é liberada dos núcleos de hidrogênio.

Como bombas entregar para a meta?

No início, eles foram lançados de aeronaves, mas os meios de defesa aérea foram constantemente aprimorados, e tornou-se irracional lançar armas nucleares dessa maneira. Com o crescimento da produção de tecnologia de mísseis, todos os direitos de entrega de armas nucleares foram transferidos para mísseis balísticos e de cruzeiro de várias bases. Portanto, uma bomba agora significa não uma bomba, mas uma ogiva.

Acredita-se que a bomba de hidrogênio norte-coreana seja grande demais para ser instalada em um foguete - portanto, se a RPDC decidir implementar a ameaça, ela será levada de navio ao local da explosão.

Quais são as consequências de uma guerra nuclear?

Hiroshima e Nagasaki são apenas uma pequena parte de um possível apocalipse. Por exemplo, a conhecida hipótese do "inverno nuclear" foi apresentada pelo astrofísico americano Carl Sagan e pelo geofísico soviético Georgy Golitsyn. Presume-se que, quando várias ogivas nucleares explodirem (não no deserto ou na água, mas em assentamentos), muitos incêndios ocorrerão e uma grande quantidade de fumaça e fuligem espirrará na atmosfera, o que levará a um resfriamento global. A hipótese é criticada pela comparação do efeito com a atividade vulcânica, que tem pouco efeito sobre o clima. Além disso, alguns cientistas observam que é mais provável que ocorra o aquecimento global do que uma onda de frio - no entanto, ambos os lados esperam que nunca saberemos.

O uso de armas nucleares é legal?

Após a corrida armamentista no século 20, os países mudaram de ideia e decidiram limitar o uso de armas nucleares. A ONU adotou tratados sobre a não proliferação de armas nucleares e a proibição de testes nucleares (este último não foi assinado pelas jovens potências nucleares Índia, Paquistão e RPDC). Em julho de 2017, um novo tratado proibindo armas nucleares foi adotado.

"Cada Estado Parte compromete-se a nunca e sob nenhuma circunstância desenvolver, testar, produzir, fabricar, adquirir, possuir ou armazenar armas nucleares ou outros dispositivos nucleares explosivos", diz o primeiro artigo do tratado ...

No entanto, o documento não entrará em vigor até que 50 estados o ratifiquem.

Introdução

O interesse na história do surgimento e na importância das armas nucleares para a humanidade é determinado pela importância de uma série de fatores, entre os quais, talvez, a primeira linha seja ocupada pelos problemas de garantir o equilíbrio de forças na arena mundial e a relevância de construir um sistema de dissuasão nuclear de uma ameaça militar ao estado. A presença de armas nucleares sempre tem uma certa influência, direta ou indireta, na situação socioeconômica e no equilíbrio político de forças nos “países proprietários” dessas armas, o que, entre outras coisas, determina a urgência do problema de pesquisa que escolhemos. O problema do desenvolvimento e da relevância do uso de armas nucleares para garantir a segurança nacional do Estado tem sido bastante relevante na ciência doméstica há mais de uma década, e esse tema ainda não se esgotou.

O objeto deste estudo são as armas atômicas em mundo moderno, o objeto de pesquisa é a história da bomba atômica e seu dispositivo tecnológico. A novidade do trabalho está no fato de que o problema das armas atômicas é abordado do ponto de vista de diversas áreas: física nuclear, segurança nacional, história, política estrangeira e inteligência.

O objetivo deste trabalho é estudar a história da criação e o papel da bomba atômica (nuclear) na garantia da paz e da ordem em nosso planeta.

Para atingir este objetivo, as seguintes tarefas foram resolvidas no trabalho:

o conceito de "bomba atômica", "arma nuclear", etc. é caracterizado;

as pré-condições para o surgimento de armas atômicas são consideradas;

revelou as razões que levaram a humanidade a criar armas atômicas e usá-las.

analisou a estrutura e composição da bomba atômica.

As metas e objetivos fixados determinaram a estrutura e lógica da pesquisa, que consiste em uma introdução, duas seções, uma conclusão e uma lista das fontes utilizadas.

BOMBA ATÔMICA: COMPOSIÇÃO, CARACTERÍSTICAS DE COMBATE E PROPÓSITO DE CRIAÇÃO

Antes de começar a estudar a estrutura da bomba atômica, você precisa entender a terminologia desse problema. Portanto, nos círculos científicos, existem termos especiais que refletem as características das armas atômicas. Dentre eles, gostaríamos de destacar o seguinte:

A bomba atômica é o nome original de uma bomba nuclear de aeronave, cuja ação é baseada em uma reação em cadeia de fissão nuclear explosiva. Com o advento da chamada bomba de hidrogênio, baseada em uma reação de fusão termonuclear, um termo comum para eles foi estabelecido - uma bomba nuclear.

Bomba nuclear - uma bomba aérea com carga nuclear, tem grande poder destrutivo. As duas primeiras bombas nucleares com TNT equivalente a cerca de 20 kt cada foram lançadas por aeronaves americanas nas cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki, em 6 e 9 de agosto de 1945, respectivamente, e causaram enormes mortes e destruição. As bombas nucleares modernas têm o equivalente a TNT de dezenas a milhões de toneladas.

As armas nucleares ou atômicas são armas explosivas baseadas no uso da energia nuclear liberada durante a reação em cadeia nuclear de fissão de núcleos pesados \u200b\u200bou fusão termonuclear de núcleos leves.

Refere-se a armas de destruição em massa (WMD) juntamente com armas biológicas e químicas.

Armas nucleares - um conjunto de armas nucleares, seus meios de entrega ao alvo e meios de controle. Refere-se a armas de destruição em massa; possui um tremendo poder destrutivo. Por esse motivo, os Estados Unidos e a URSS investiram enormes quantias de dinheiro no desenvolvimento de armas nucleares. Em termos de poder de carga e alcance, as armas nucleares são divididas em táticas, operacionais-táticas e estratégicas. O uso de armas nucleares na guerra é desastroso para toda a humanidade.

Uma explosão nuclear é um processo de liberação instantânea de uma grande quantidade de energia intranuclear em um volume limitado.

A ação das armas atômicas baseia-se na reação de fissão de núcleos pesados \u200b\u200b(urânio-235, plutônio-239 e, em alguns casos, urânio-233).

O urânio-235 é usado em armas nucleares porque, ao contrário do isótopo mais comum, o urânio-238, é possível uma reação em cadeia nuclear autossustentável.

O plutônio-239 também é chamado de "plutônio para armas" porque destina-se à criação de armas nucleares e o conteúdo do isótopo 239Pu deve ser de pelo menos 93,5%.

Para refletir a estrutura e composição da bomba atômica, como um protótipo iremos analisar a bomba de plutônio "Fat Man" (Fig. 1) lançada em 9 de agosto de 1945 na cidade japonesa de Nagasaki.

explosão de bomba atômica nuclear

Figura 1 - A bomba atômica "Fat Man"

O esquema desta bomba (típica para munições de plutônio monofásicas) é aproximadamente o seguinte:

O iniciador de nêutrons é uma esfera de berílio com cerca de 2 cm de diâmetro revestida com uma fina camada de liga de ítrio-polônio ou polônio-210 metálico - a fonte primária de nêutrons para uma diminuição acentuada na massa crítica e aceleração do início da reação. É acionado no momento da transição do núcleo de combate para um estado supercrítico (durante a compressão, o polônio e o berílio se misturam com a liberação de um grande número de nêutrons). Atualmente, além desse tipo de iniciação, a iniciação termonuclear (TI) é mais difundida. Iniciador termonuclear (TI). Ele está localizado no centro da carga (semelhante a NI), onde uma pequena quantidade de material termonuclear está localizada, o centro do qual é aquecido por uma onda de choque convergente e no processo de uma reação termonuclear contra o fundo das temperaturas que surgiram, uma quantidade significativa de nêutrons é produzida, suficiente para a iniciação de nêutrons de uma reação em cadeia (Fig. 2).

Plutônio. O isótopo mais puro plutônio-239 é usado, embora para aumentar a estabilidade das propriedades físicas (densidade) e melhorar a compressibilidade da carga, o plutônio é dopado com uma pequena quantidade de gálio.

Uma concha (geralmente urânio) que serve como um refletor de nêutrons.

Bainha de compressão de alumínio. Oferece uniformidade superior de crimpagem pela onda de choque, ao mesmo tempo em que protege as partes internas da carga do contato direto com explosivos e produtos quentes de sua decomposição.

Um explosivo com um sistema de detonação complexo para garantir que todo o explosivo detone em sincronia. A sincronicidade é necessária para criar uma onda de choque compressiva estritamente esférica (direcionada para dentro). Uma onda não esférica leva à ejeção do material da bola através da não homogeneidade e da impossibilidade de criar uma massa crítica. A criação de um tal sistema de colocação de explosivos e detonação foi uma das tarefas mais difíceis. Um esquema combinado (sistema de lentes) de explosivos "rápidos" e "lentos" é usado.

O corpo é feito de elementos de duralumínio fundidos - duas tampas esféricas e uma correia conectada por parafusos.

Figura 2 - Princípio de operação de uma bomba de plutônio

O centro de uma explosão nuclear é o ponto em que ocorre o surto ou o centro da bola de fogo é localizado, e o epicentro é a projeção do centro da explosão na superfície da terra ou da água.

As armas nucleares são as mais poderosas e espécies perigosas armas de destruição em massa, ameaçando toda a humanidade com uma destruição sem precedentes e a destruição de milhões de pessoas.

Se uma explosão ocorre no solo ou melhor, perto de sua superfície, parte da energia da explosão é transferida para a superfície da Terra na forma de vibrações sísmicas. Surge um fenômeno que lembra um terremoto em suas características. Como resultado de tal explosão, ondas sísmicas são formadas, que se propagam através da Terra por distâncias muito grandes. O efeito destrutivo da onda é limitado a um raio de várias centenas de metros.

A temperatura extremamente alta da explosão resulta em um flash de luz brilhante, cuja intensidade é centenas de vezes maior do que a intensidade dos raios do sol que incidem sobre a Terra. Um flash gera uma quantidade enorme de calor e luz. A radiação luminosa causa combustão espontânea de materiais inflamáveis \u200b\u200be queimaduras na pele em pessoas em um raio de muitos quilômetros.

Uma explosão nuclear produz radiação. Ele dura cerca de um minuto e tem um poder de penetração tão alto que abrigos poderosos e confiáveis \u200b\u200bsão necessários para se defender contra ele a curtas distâncias.

Uma explosão nuclear é capaz de destruir ou incapacitar instantaneamente pessoas desprotegidas, equipamentos abertos, estruturas e vários recursos materiais. Os principais fatores prejudiciais de uma explosão nuclear (PFNV) são:

onda de choque;

radiação luminosa;

radiação penetrante;

contaminação radioativa da área;

impulso eletromagnético (EMP).

Em uma explosão nuclear na atmosfera, a distribuição da energia liberada entre o PFNV é aproximadamente a seguinte: cerca de 50% para a onda de choque, 35% para a radiação de luz, 10% para a contaminação radioativa e 5% para a radiação penetrante e EMP.

A contaminação radioativa de pessoas, equipamentos militares, terreno e vários objetos durante uma explosão nuclear é causada por fragmentos da fissão da substância de carga (Pu-239, U-235) e a parte não reagida da carga caindo da nuvem de explosão, bem como isótopos radioativos formados no solo e outros materiais sob a influência da atividade induzida por nêutrons. Com o tempo, a atividade dos fragmentos de fissão diminui rapidamente, especialmente nas primeiras horas após a explosão. Assim, por exemplo, a atividade total de fragmentos de fissão durante a explosão de uma arma nuclear com capacidade de 20 kT em um dia será vários milhares de vezes menor do que em um minuto após a explosão.