Ядерное оружие. 24

Ядерное оружие

Из истории создания ядерного оружия

   В 1894 г. Робер Сесил, бывший  премьер-министр Великобритании, в  своем обращении к Британской  ассоциации содействия научному  прогрессу, перечисляя нерешенные  проблемы науки остановился на  задаче: что же действительно представляет собой атом - существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова его струкура.

   В США любят говорить, что атом - уроженец Америки, но  это не так.

   На рубеже XIX и XX веков занимались главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность пропорциональна содержанию урана.

   Французы Пьер Кюри и  Мария Склодовская-Кюри открыли  радиоактивный элемент радий  в 1898. Они сообщили, что им удалось  из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн. раз больше радиоактивности урана.

   Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного  распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, и в 1919 году наблюдал искусственное превращение ядер.

   А. Эйнштейн, живший до 1933 года  в Германии, в 1905 году разработал  принцип эквивалентности массы  и энергии. Он связал эти понятия  и показал, что определенному количеству массы соответствует определенное количество энергии.

   Датчанин Н. Бор в 1913 г. разработал  теорию строения атома, которая  легла в основу физической  модели устойчивого атома.

   Дж. Кокфорт и Э. Уолтон (Англия) в 1932 г. экспериментально подтвердили теорию Эйнштейна.

   Дж. Чедвик в том же  году открыл новую элементарную  частицу - нейтрон.

   Д. Д. Иваненко в 1932 г. выдвинул  гипотезу о том, что ядра атомов  состоят из протонов и нейтронов.

   Э. Ферми использовал нейтроны  для бомбардировки атомного ядра (1934 г.) .

   В 1937 году Ирен Жолио-Кюри  открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри и ее ученика-югослава  П. Савича результат получился  невероятный: продуктом распада  урана был лантан - 57-ой элемент, расположенный в середине таблицы  Менделеева.

   Мейтнер, которая в течении 30 лет работала у Гана, вместе  с О. Фришем, работавшим у Бора, обнаружили, что при делении ядра  урана части, полученные после  деления, в сумме на 1/5 легче ядра  урана. Это им позволило по  формуле Эйнштейна посчитать  энергию, содержащуюся в 1 ядре урана. Она оказалась равной 200 млн. электрон-вольт. В каждом грамме содержится 2.5X1021 атомов.

   В начале 40-х гг. 20 в. группой  ученых в США были разработаны  физические принципы осуществления  ядерного взрыва. Первый взрыв  произведен на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945 г. В августе 1945 2 атомные бомбы мощностью около 20 кт каждая были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки. Взрывы бомб вызвали огромные жертвы - Хиросима свыше 140 тысяч человек, Нагасаки - около 75 тысяч человек, а также причинили колоссальные разрушения. Применение ядерного оружия тогда не вызывалось военной необходимостью. Правящие круги США преследовали политические цели - продемонстрировать свою силу для устрашения СССР.

   Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком Курчатовым. В 1947 Советское правительство заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы. Потеряв монополию на ядерное оружие, США усилило начатые еще в 1942 работы по созданию термоядерного оружия. 1 ноября 1952 в США было взорвано термоядерное устройство мощностью 3 Мт. В СССР термоядерная бомба была впервые испытана 12 авг. 1953.

   На сегодняшний день секретом  ядерного оружия обладают кроме  России и США также Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия, Италия.

Современная политика США в области ядерного вооружения

   На протяжении более чем 50-летнего периода после создания  в СШA ядерного оружия основой  всех существовавших американских  военных стратегий, таких как "массированного возмездия" (50-е годы) , "гибкого реагирования" (60-годы) , "реалистического устранения" (70-е годы) , определяющих цели, формы и способы использования этого варварского средства уничтожения людей, всегда неизменным оставался принцип - откровенный ядерный шантаж и угроза применения ядерного оружия в любых условиях обстановки. В целом, если проанализировать сущность и направленность современной политики США и конкретные планы развития их стратегических сил, то достаточно четко видны их агрессивные устремления. В условиях сложившегося военно-стратегического паритета между США и РФ Вашингтон пытается придать своему ядерному потенциалу такие свойства, которые обеспечили бы возможность, по словам президента США, "одержать верх в ядерной войне". И хотя на современном этапе наблюдается потепление международной обстановки: подписано соглашение об уничтожении ракет средней дальности в Европе, построены заводы по уничтожению химического оружия, одностороннее сокращение ВС РФ и т.д. мы должны быть готовы к ведению боевых действий в условиях применения оружия массового поражения. Это возможно в том случае, если мы будем знать мероприятия по защите от ОМП, его боевые свойства, поражающие факторы.

Характеристика ядерных взрывов и их

поражающих факторов

   Ядерный взрыв - процесс деления тяжелых ядер. Для того, чтобы произошла реакция, необходимо как минимум 10 кг высокообогащенного плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах. Естественный уран содержит приблизительно 0.7 процентов изотопа U-235, остальное - уран 238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в веществе содержалось не менее 90 процентов урана 235.

   Виды ядерных  взрывов

   В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов, по которым планируются ядерные удары, а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой) . В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:

-воздушный (высокий и низкий)

-наземный (надводный)

-подземный (подводный)

   Хиросима и Нагасаки

   Всю весну 1945 года на многие  японские постоянно совершали  налеты американские бомбардировщики Б-29. Эти самолеты были практически неуязвимы, они летали на недоступной для японских самолетов высоте. Например, в результате одного из таких рейдов погибло 125 тысяч жителей Токио, во время другого - 100 тысяч, 6 марта 1945 года Токио был окончательно превращен в руины. У американского руководства взникали опасения, что в результате последующих рейдов у них не останется цели для демонстрации их нового оружия. Поэтому, заранее отобранные 4 города - Хиросима, Кокура, Ниигата и Нагосаки - не подвергались бомбежкам. 5 августа в 5 часов 23 минуты 15 секунд была произведена первая в истории атомная бомбардировка. Попадание было почти идеальным: бомба взорвалась в 200 метрах от цели. В это время суток во всех концах города маленькие печки, отапливаемые углем, были зажжены, поскольку многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты взрывной волной, что привело к возникновению многочисленных пожаров в местах, сильно удаленных от эпицентра. Предполагалось, что население укроется в убежищах, но этого не произошло по нескольким причинам: во-первых не был дан сигнал тревоги, во-вторых над Хиросимой уже и ранее пролетали группы самолетов, которые не сбрасывали бомбы.

   За первоначальной вспышкой  взрыва последовали другие бедствия. Прежде всего это было воздействие тепловой волны. Оно длилось лишь секунды, но было настолько мощным, что расплавило даже черепицу и кристаллы кварца в гранитных плитах, превратила в угли телефонные столбы на расстоянии 4 км. от центра взрыва.

   На смену тепловой волне пришла ударная. Порыв ветра пронесся со скоростью 800 км./час. За исключением пары стен все остальное. В круге диаметром 4 км. было превращено в порошок. Двойное воздействие тепловой и ударной волны за несколько секунд вызвало появление тысяч пожаров.

   Вслед за волнами через  несколько минут на город пошел  странный дождь, крупные, как шарики, капли которого были окрашены  в черный цвет. Это странное  явление связано с тем, что  огненный шар превратил в пар  влагу, содержащуюся в атмосфере, который затем сконцентрировался в поднявшемся в небо облаке. Когда это облако, содержащее водяные пары и мелкие частицы пыли, поднимаясь вверх, достигло более холодных слоев атмосферы, произошла повторная конденсация влаги, которая потом выпала в виде дождя.

   Люди, которые подверглись  воздействию огненного шара от  “Малыша” на расстоянии до 800 м. были сожжены настолько, что  превратились в пыль. Выжившие  люди выглядели еще ужасней  мертвых: они полностью обгорели, под влиянием тепловой волны, а ударная волна сорвала с них обгоревшую кожу. Капли черного дождя были радиоактивны и поэтому они оставляли непроходящие ожоги.

   Из имевшихся в Хиросиме 76000,70000 были полностью повреждены: 6820 зданий разрушено и 55000 полностью  сгорели. Было уничтожено большинство больниц, из всего медицинского персонала осталось дееспособны 10%. Оставшиеся в живых стали замечать у себя странные формы заболевания. Они заключались в том, что человека тошнило, наступала рвота, потеря аппетита. Позже начиналась лихорадка и приступы сонливости, слабости. К крови отмечалось низкое количество белых шариков. Все это были первыми признаками лучевой болезни.

   После проведения успешной  бомбардировки Хиросимы на 12 августа  была назначена 2-ая бомбардировка. Но поскольку метеорологи обещали ухудшение погоды, было решено провести бомбардировку 9 августа. Целью был избран город Кокура. Около 830 утра американские самолеты достигли этого города, но провести бомбардировку им помешал смог от сталелитейного завода. Этот завод накануне подвергся налету и до сих пор горел. Самолеты развернулись в сторону Нагасаки. В 1102 бомбы “толстяк” была сброшена на город. Она взорвалась на высоте 567 метров.

   Две атомные бомбы, сброшенные  на Японию, за секунды уничтожили  более 200 тыс человек. Многие люди подвергнулись облучению, что привело к возникновению у нах лучевой болезни, катаракты, рака, бесплодия.

   Дальнейшее развитие  ядерного оружия

   Утратив атомную монополию, администрация Трумана ухватилась  за идею создания термоядерного оружия. На первых этапах работы над водородной бомбой появились серьезные трудности: для начала реакции синтеза необходима высокая температура. Была предложена новая модель атомной бомбы, в которой механический удар первой бомбы используется для сжатия сердцевины второй бомбы, которая в свою очередь воспламеняется от сжатия. Затем вместо механического сжатия для воспламенения топлива использовали радиацию.

   1 ноября 1952 г. в США было  проведено секретное 

испытание термоядерного устройства. Мощность “Майка” составила 5-8 млн. тонн тринитротолуола. К примеру, мощность всех взрывчатых веществ, использованных во 2-ой мировой войне равнялась 5 млн. тонн. Ядерное горючее “Майка” представляло собой жидкий водород, взрыв которого детонировался атомным зарядом.

   8 августа 1953 года в СССР  была испытана первая в мире  термоядерная бомба. Мощность взрыва  превзошла все ожидания. Ближайший наблюдательный пункт был расположен на расстоянии 25 километров от места взрыва. После эксперимента Курчатов, создатель первой советской атомной и термоядерной бомбы, заявил о том, что нельзя допустить применения этого оружия по назначению. Его работы впоследствии продолжил А. Д. Сахаров.

   22 ноября 1955 было произведено  очередное испытание термоядерной  бомбы. Взрыв был столь мощен, что произошли несчастные случаи. На расстоянии нескольких десятков километров погиб солдат - завалило траншею. В близлежащем населенном пункте погибли люди, не успевшие укрыться в бомбоубежищах.

   Весной 1955 года Хрущев объявил  об одностороннем моратории на ядерные испытания (в 1961 году испытания возобновятся, поскольку американские исследователи стали обгонять советские разработки) .

   Весной 1963 г. в штате Невада  был испытан первый вариант  нейтронного заряда. Позже была  создана нейтронная бомба. Ее изобретатель Самюэль Коэн. Это самое маленькое оружие в семействе атомных, оно убивает не столько взрывом, сколько радиацией. Большая часть энергии расходуется на выпускание высокоэнергетических нейтронов. При взрыве такой бомбы мощностью в 1 килотонну (что в 12 раз меньше мощности бомбы, сброшенной на Хиросиму) разрушения будут наблюдаться только в радиусе 200 метров, в то время как все живые организмы погибнут на расстоянии до 1.2 км от эпицентра.

   ЭМИ или “несмертельное”  оружие

   В начале 90-х годов в США стала зарождаться концепция, согласно которой вооруженные силы страны должны иметь не только ядерные и обычные вооружения, но и специальные средства, обеспечивающие эффективное участие в локальных конфликтах без нанесения противнику излишних потерь в живой силе и материальных ценностях.

   Генераторы ЭМИ (супер ЭМИ) , как показывают теоретические  работы и проведенные за рубежом  эксперименты, можно эффективно  использовать для вывода из  строя электронной и электротехнической  аппаратуры, для стирания информации в банках данных и порчи ЭВМ.

   Теоретические исследования  и результаты физических экспериментов  показывают, что ЭМИ ядерного  взрыва может привести не только  к выходу из строя полупроводниковых  электронных устройств, но и к  разрушению металлических проводников кабелей наземных сооружений. Кроме того возможно поражение аппаратуры ИСЗ, находящихся на низких орбитах.

   То, что ядерный взрыв  будет обязательно сопровождаться  электромагнитным излучением, было  ясно физикам-теоретикам еще до  первого испытания ядерного устройства в 1945 году. Во время проводившихся в конце 50-х - начале 60-х годов ядерных взрывов в атмосфере и космическом пространстве наличие ЭМИ было зафиксировано экспериментально.

   Создание полупроводниковых  приборов, а затем и интегральных схем, особенно устройств цифровой техники на их основе, и широкое внедрение средств в радиоэлектронную военную аппаратуру заставили военных специалистов по иному оценить угрозу ЭМИ. С 1970 года вопросы защиты оружия и военной техники от ЭМИ стали рассматриваться министерством обороны США как имеющие высшую приоритетность.

   Механизм генерации ЭМИ  заключается в следующем. При  ядерном взрыве возникают гамма  и рентгеновское излучения и  образуется поток нейтронов. Гамма-излучение, взаимодействуя с молекулами атмосферных газов, выбивает из них так называемые комптоновские электроны. Если взрыв осуществляется на высоте 20-40 км., то эти электроны захватываются магнитным полем Земли и, вращаясь относительно силовых линий этого поля создают токи, генерирующие ЭМИ. При этом поле ЭМИ когерентно суммируется по направлению к земной поверхности, т.е. магнитное поле Земли выполняет роль, подобную фазированной антенной решетки. В результате этого резко увеличивается напряженность поля, а следовательно, и амплитуда ЭМИ в районах южнее и севернее эпицентра взрыва. Продолжительность данного процесса с момента взрыва от 1 - 3 до 100 нс.

   На следующей стадии, длящейся  примерно от 1 мкс до 1 с, ЭМИ создается  комптоновскими электронами, выбитыми  из молекул многократно отраженным гамма-излучением и за счет неупругого соударения этих электронов с потоком испускаемых при взрыве нейтронов. Интенсивность ЭМИ при этом оказывается примерно на три порядка ниже, чем на первой стадии.

   На конечной стадии, занимающей  период времени после взрыва от 1 с до нескольких минут, ЭМИ генерируется магнитогидродинамическим эффектом, порождаемым возмущениями магнитного поля Земли токопроводящим огненным шаром взрыва. Интенсивность ЭМИ на этой стадии весьма мала и составляет несколько десятков вольт на километр.

   Аварии на АЭС

   Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности.

   Были и другие аварии  связанные с атомной энергетикой.

   В США самая большая  авария, которая называется сегодня предупреждением о Чернобыле, случилась в 1979 году в штате Пенсильвания на АЭС в “Тримайл Айленд” . До нее и после - еще 11 более мелких аварий на ядерных реакторах.

   В Советском Союзе в  какой-то мере предтечетей Чернобыля  можно считать три аварии, начиная с 1949 года, в производственном объединении “Маяк” на реке Теча.

   После нее еще более  десяти аварий на АЭС страны.

   Масштабы глобальной Чернобыльской  катастрофы, поражают воображение. В советском докладе на заседании  МАГАТЭ в Вене 1986 года отмечалось, что во внешнюю среду поступило 50 млн кюри радиоактивных радионуклидов.

   Выброс только по одной  своей радиоактивной составляющей - цезию-137 - равняется 300 Хиросимам.

   Так или иначе в зону  Чернобыля входит в широком  смысле слова весь земной шар, в частности все население Советского Союза.

   Наиболее интенсивному радиоактивному  загрязнению в Советском Союзе  подверглись четыре области России, пять областей Украины и пять  областей Белоруссии.

Заключение

   Ученые считают, что при нескольких крупномасштабных ядерных взрывах, повлекших за собой сгорание лесных массивов, городов, огромные слоя дыма, гари поднялись бы к стратосфере, блокируя тем самым путь солнечной радиации. Это явление носит название “ядерная зима” . Зима продлится несколько лет, может даже всего пару месяцев, но за это время будет почти полностью уничтожен озоновый слой Земли. На Землю хлынут потоки ультрафиолетовых лучей. Моделирование данной ситуации показывает, что в результате взрыва мощностью в 100 Кт температура понизится в среднем у поверхности Земли на 10-20 градусов. После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет довольно проблематичным: возникнет дефицит питания и энергии. Из-за сильного изменения климата сельское хозяйство придет в упадок, природа будет уничтожена, либо сильно изменится. произойдет радиоактивное загрязнение участков местности, что опять же приведет к истребление живой природы глобальные изменения окружающей среды (загрязнение, вымирание множества видов, разрушение дикой природы) .

   Ядерное оружие - огромная  угроза всему человечеству. Так, по расчетам американских специалистов, взрыв термоядерного заряда мощностью 20 Мт может сравнять с землей  все жилые дома в радиусе 24 км и уничтожить все живое  на расстоянии 140 км от эпицентра.

   Учитывая накопленные запасы  ядерного оружия и его разрушительную  силу, специалисты считают, что мировая  война с применением ядерного  оружия означала бы гибель  сотен миллионов людей, превращение  в руины всех достижений мировой цивилизации и культуры.

   К счастью, окончание холодной  войны немного разрядило международную  политическую обстановку. Подписан  ряд договоров о прекращении  ядерных испытаний и ядерном  разоружении.

   Также важной проблемой  на сегодняшний день является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самая обыкновенное невыполнение техники безопасности может привести к таким же последствиям что и ядерная войны.

   Сегодня люди должны подумать  о своем будущем, о том в  каком мире они будут жить  уже в ближайшие десятилетия.