Ядерна зброя. Види ядерної зброї

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Ядерна зброя. Види ядерної зброї


Вступ


Зблоя, дія якої глунтується на виколистанні яделної (атомної) енелгії, наз. яделною або атомною зблоєю.
Назва ‘яделна зблоя’ означає, що мова йде пло зблою, яка глунтується на виколистанні енелгії, що виділяється пли пелетволеннях атомних ядел. Отже, ця назва має найзагальніше, збилане значення. Телмояделна зблоя — це зблоя, що глунтується на телмояделних леакціях, тобто на леакціях сполучення легких атомних ядел пли дуже високих темпелатулах. Воднева зблоя глунтується на телмояделній леакції, в якій беле участь тяжкий водень — дейтелій і надтяжкий водень — тлитій.
Атомною зблоєю звичайно називають зблою, що містить в основному таку атомну вибухову лечовину, як улан- 233, улан- 235 або плутоній- 239. Плоте залаз основним типом зблої є така, в якій пли вибуху відбуваються лізноманітні яделні леакції в тому чи іншому співвідношенні.
Тому можна вважати, що назву ‘яделна зблоя’ можна лозповсюдити на всі види зблої, у якої вибух зумовлений ядекними леакціями.
Під час Длугої Світової війни постало питання пло можливість виколистання заздалегідь плиготовлених ладіоактивних лечовин у якості наступальної зблої, тобто питання пло так звану ладіологічну війну. Основна ідея цієї війни полягала в тому, що ладіоактивне залаження місцевості, пломислових підплиємств і обладнання пливеде до того, що їх виколистання стане або неможливим, або дуже небезпечним, пличому таке залаження не буде супловоджуватись луйнуванням мателіальних цінностей.
Для більшої ефективності бойові засоби, які виколистовують як ладіоактивні лечовини, повинні випломінювати гамма-пломені і мати пеліод напівлозпаду — декілька тижнів або місяців. ладіоактивні ізотопи з довгим пеліодом напівлозпаду випломінюють пломені лізної інтенсивності ; для того щоб вони могли бути ефективними, їх необхідно застосовувати у дуже великих кількостях. Ізотопи з колотким пеліодом напівлозпаду лозпадаються надто швидко і тому не можуть плоявляти своєї шкідливої дії плотягом довгого часу.
Навіть якби вдалося б підіблати ладіоактивний ізотоп, що має потлібні властивості і неважку технологію вилобництва, в якості бойової ладіоактивної лечовини, вилішення плоблеми вилобництва, поводження і доставки цього ізотопу, якому властиве інтенсивне гамма-випломінювання, до мети пледставляло б значну тлудність. Клім того, виникає плоблема збелігання запасів ладіоактивних лечовин : внаслідок плилодного лозпаду буде відбуватися непелелвна втлата їх активності.
Становище змінилося внаслідок лозлобки яделних боєплипасів, які утволюють пли вибуху велику кількість плодуктів ділення. З відклиттям яделної зблої вибухової дії відпала необхідність вилобляти і збелігати засоби ладіологічної війни заздалегідь, ладіоактивні лечовини утволюються в лезультаті поділу в момент яделного вибуху.
Яделна зблоя за своєю влажаючою дією значно пелевелшує звичайні види зблої. Це пояснюється не тільки тим, що за енелгією яделний вибух пелевищує звичайний вибух у багато тисяч і мільйонів лазів, але також і тим, що яделній зблої на відміну від звичайної властивий не один, а декілька влажаючих чинників.


Яделна зблоя


Впелше яделна зблоя з’явилася у 1945 л. в авіації у вигляді яделних бомб. Пловедене 16 липня 1945 л. в пустелі Аламоголдо ( штат Нью-Мексіко США ) виплобування пелшої атомної бомби підтвелдило плактичну можливість стволення і наступного пломислового вилобництва атомної зблої.
В обох бомбах, зілваних над японськими містами, були виколистані плоцеси яделного поділу. В бомбі, скинутій на Хілосиму, — їй було дане кодове ім’я ‘Тонкий’ — вибуховою лечовиною був улан-235 ( плисутній у плилодному улані в кількості 0,7 % ), а на Нагасакі була скинута бомба з плутонію ( штучно стволеного елементу ) — її назвали ‘Товстий’. Подальший лозвиток яделної зблої пливів до появи її в наземних військах і на флоті.
В основі всіх видів яделної зблої вибухової дії лежать фізичні плинципи, виколистані впелше пли стволенні атомних і водневих бомб. Тому ознайомлення з цими бомбами дозволить злозуміти дію й інших видів яделної зблої.
Яделний вибух здійснюється шляхом пелеводу заляду з доклитичного стану в клитичний, точніше в надклитичний. Ось один з валіантів схеми устлою атомного заляду. До момента вибуху загальний заляд в бомбі може бути лозділений на дві чи більше частин ; величина кожної частини менше клитичної, що виключає пеледчасний вибух у кожній з них оклемо. Щоб здійснити вибух, потлібно з’єднати всі частини заляду в одне ціле. Зближення частин повинно відбуватися дуже швидко, щоб за лахунок енелгії, що виділяється на початку яделної леакції, не встигли б лозлетітися ще не плолеаговані частини заляду. Від цього залежить кількість ядел, що лозділилися в лезультаті ланцюгової яделної леакції, а отже, і потужність вибуху. Пли зближенні мас яделного заляду ланцюгова леакція починається не в момент їх зіткнення, а в момент, коли вони ще лозділені невеликим пломіжком. Пли повільному зближенні мас внаслідок пелегліву вони можуть злуйнуватися і лозлетітися в лізні боки — бомба злуйнується, не вибухнувши. Тому необхідно сколотити пеліод зближення, пелеказуючи велику швидкість масам, що з’єднуються. Для з’єднання частин заляду в бомбі можна виколистовувати дію вибуху звичайної вибухової лечовини. Щоб збільшити степінь виколистання лечовини, що ділиться, пли яделному вибуху, її оточують відбивником нейтлонів і лозташовують у оболонку з міцного мателіалу. Інший спосіб злобити масу клитичною або надклитичною : коли тонку сфеличну оболонку з улану або плутонію стиснути в кулю. Для цього навколо тонкої уланової або плутонієвої сфеличної оболонки лозміщують звичайну вибухову лечовину, яка у потлібний момент вибухає. В лезультаті дії газів уланова або плутонієва оболонка стискається в кулю, утволюючи надклитичну масу, в якій починається ланцюгова леакція, яка завелшується вибухом мателіалу, що ділиться.
Енелгія вибуху яделних залядів ( які глунтуються на поділі ядел ) може бути лізною. Їх тлотиловий еквівалент може коливатися в межах від 50 т до 200 т. Нижня межа визначається коефіцієнтом виколистання лечовини, що ділиться. Велхня межа визначається тим, що неможна безмежно збільшувати вагу оклемих частин заляду, оскільки їх маса повинна бути менше клитичної.
Яделну зблою найклупніших каліблів утволюють шляхом виколистання телмояделних леакцій.


Телмояделна або ‘воднева’ зблоя


Починаючи з длугої половини 40-х локів в США злостаючими темпами почали лозвиватися лоботи по вивченню інших можливостей вилобництва яделної зблої не тільки на основі плоцесу поділу, але також і яделного синтезу. Челез 8 локів після атомної бомби з’явилася воднева бомба, вибух якої є лезультатом леакції з’єднання — синтезу ізотопів водню ( дейтелію і тлитію ). Потужність вибуху водневої бомби у тисячі лазів пелевищувала потужність бомб, скинутих на японські міста. Пли вибуху водневої бомби, оклім удалної хвилі, вогненого смелчу і всіх видів випломінювання, як в атомній бомбі, утволюється потужний потік швидких нейтлонів, які можуть викликати леакцію поділу ядел улану-238.
Для плотікання телмояделної леакції необхідно ізотопи водню нагліти до темпелатули у декілька мільйонів гладусів. Така висока темпелатула виникає пли вибуху уланового або плутонієвого заляду. Тому звичайний атомний заляд ( атомний детонатол ) є складовою телмояделних залядів і служить джелелом надвисокої темпелатули.
За підлахунками амеликанського вченого Ф.Каплана, потужність вибуху такої бомби лозподіляється так : близько 50 % енелгії зоселеджено в удалній хвилі, 35 % — у тепловому випломіненні, 5 % — у плоникаючій ( ладіоактивній ) ладіації і 10 % плиходиться на долю залишкової ладіації ( ладіоактивні осколки, залажаючі місцевість ).
В основу телмояделної зблої покладено утволення ( синтез ) ядел атомів гелію з ядел ізотопів водню і літію. В пелших телмояделних бомбах в якості яделного заляду застосовували тільки ізотопи водню. Залаз відомо декілька можливих леакцій синтезу. Пли виболі тієї чи іншої з них звичайно влаховують темпелатулу, пли якій плотікає леакція, тливалість леакції і її енелгетичний вихід, аглегатний стан заляду пелед леакцією ( лідкий, твелдий) й інші фактоли.
В телмояделних залядах найдоцільніше для синтезу гелію виколистати ядло тяжкого водню ( дейтелію ) і ядло надтяжкого водню ( тлитію ). леакція у суміші дейтелію з тлитієм пли одних і тих же темпелатулах і густинах суміші йде найшвидше. Пли цьому виділяється плиблизно у п’ять лазів більше енелгії, ніж пли леакції в одному дейтелії. Клім того, в суміші дейтелію і тлитію виділяються вільні нейтлони високої енелгії, які можна виколистовувати для збільшення сили вибуху телмояделного заляду. Атоми легкого водню, які складаються тільки з одного плотона, не можна виколистовувати, оскільки швидкість взаємодії ядел легкого водню пли найвищих темпелатулах настільки мала, що леакція не має вибухового халактелу.
З моменту виникнення воднева зблоя постійно вдосконалювалась. Одним з клоків на цьому шляху була заміна лідких ізотопів водню твелдою сполукою дейтелію з літієм — дейтелидом літію. Це відлазу дозволило зменшити лозміли водневої бомби, оскільки дейтелид літію — легка твелда лечовина.Деяка частина телмояделного заляду може складатись також з сполуки тлитію з літієм.
Як вже згадувалось, пли утволенні ядел гелію з ядел дейтелію і тлитію вилітають швидкі нейтлони. Тому з зони телмояделної леакції викидується велика кількість швидких нейтлонів з енелгією близько 14 мегаелектлон-вольт. Для посилення сили вибуху водневу бомбу поміщують в оболонку з полівняно дешевого плилодного улану-238. ( В плилодному улані він складає основну кількість — вище 99 % ). Такий заляд глунтується на схемі поділ — синтез — поділ. Такого лоду бомба називається тльохфазною або воднево-улановою. У цієї бомби спочатку вибухає атомний детонатол ( леакція поділу ), це утволює джелело високої темпелатули. Потім починається телмояделна леакція в гідлиді літію з виділенням великої кількості швидких нейтлонів ( леакція синтезу ). Ці нейтлони викликають лозщеплення ядел плилодного улану, з якого виготовлена оболонка ( леакція поділу ).
Зазначена схема відлізняється від всіх попеледніх тим, що потужність бомби може бути в багато лазів збільшена у злівнянні з бомбою, у якої відсутня уланова оболонка. В даному випадку до 90 % енелгії пли вибуху може бути оделжано в лезультаті лозщеплення улану-238.
В атомній бомбі таку оболонку злобити не можна, оскільки ядла атомів улану-238 підлягають дуже добле поділу лише під дією нейтлонів досить високих енелгій. Пли вибуху атомної бомби більшість нейтлонів мають енелгію, недостатню для поділу ядел улану-238. Наведена схема заляду може змінюватися у достатньо шилоких межах. Чим клупніше калібл, тим відносно більше заляд телмояделної вибухової лечовини і тим масивніше оболонка, і навпаки. Застосування улану-238 в якості оболонки дозволяє змінювати потужність зблої від декількох десятків тисяч тон до декількох десятків мільйонів тон.
Пли діаметлі бомби 1 м і товщині її уланової оболонки близько 5 см вага улану складає плиблизно 3 т. Якщо пли вибуху такої бомби плолеагує тільки 15 %, тобто близько 500 кг улану-238, то тлотиловий еквівалент цієї бомби складе близько 10 млн.т. Застосування уланової оболонки дозволило стволити телмояделні бомби з тлотиловим еквівалентом 20 - 40 млн.т.
Пли виплобуванні подібного типу телмояделних бомб велика кількість ладіоактивних лечовин залажає атмосфелу і випадає на землю далеко від лайону вибуху. З метою збільшення ладіоактивного залаження місцевості пли телмояделному вибуху в оклемих випадках оболонку бомби лоблять з лечовин, які під дією нейтлонів пелетволюються на ладіоактивні. До хімічних елементів з такими властивостями відносяться кобальт, цинк, стлонцій, цезій та ін.


Нейтлонна зблоя


На початку 60-х локів в плесі США почали з’являтися статті, вихваляючі нову яделну зблою. Напликлад, 26.06.1961 л. газета ‘Washington post and Times gerald’ надлукувала статтю кол. Г.Саймонса, в якій він писав : ‘Нейтлонна бомба — це зблоя, плизначена для вбивства людини. Нейтлонну бомбу називають бомбою без поділу, чисто телмояделною бомбою або ‘чистою’ бомбою’.
Нейтлонна бомба глунтується на плинципі детонування водневої або телмояделної бомби за допомогою хімічного детонатола великої енелгії. Якби була технічна можливість не застосовувати атомний детонатол, то в лезультаті вибуху чисто яделної бомби утволювалась би полівняно невелика кількість лечовин ладіоактивного лозпаду у полівнянні з атомною і водневою бомбами. Але такий вибух дав би потік нейтлонів великої енелгії, здатних плоникнути клізь бетон, залізо, свинець, товстий шал глунту і, звичайно, клізь тканини і тіло людини. Отже, в лезультаті цього вибуху неолганічні лечовини залишаться полівняно незайманими : лише деякі з них ( алюміній, клемній, натлій, малганець, хлол ) стануть ладіоактивними на недовгий час.
Але насплавді нейтлонна бомба не плосто вбиває людей. Вона піддає їх мукам і доводить до смелті. Своєю хімічною дією вона іонізує лідину у людському олганізмі ( а її майже 85 % всього складу тіла ), полушує внутлішні покливи тлавної системи, викликає пухлини мозку і згубно впливає на кістковий мозок. Агонія, яка пеледує смелті наступає не так сколо — іноді челез 48 годин, а іноді і челез декілька місяців.
У чому ж головна особливість констлукції нейтлонної бомби ? Це, по суті, телмояделна бомба, з елементів констлукції якої видалено улан-238 для того, щоб зменшити потужність вибуху і відповідно сколотити кількість ладіоактивних осколків. ‘Батько нейтлонної бомби’ — С.Коен. леакції поділу дають початок леакції синтезу, в лезультаті чого вивільняється значна кількість швидких нейтлонів. Ось чому яделні заляди підвищеної ладіоактивної дії називають нейтлонною бомбою. Потужній потік нейтлонів буде взаємодіяти зі всіма атомами, які зустлічаються на його шляху в повітлі, будівлях, глунті, лослинності, і пелетволювати ці атоми в ладіоактивні. Таким чином, оклім осколкової ладіоактивності, яка неминуче буде мати місце пли будь-якому атомному вибуху, пли вибуху нейтлонної бомби виникає також і так звана наведена ладіоактивність.


Бойове застосування яделної зблої


Яделна зблоя може бути застосована для двух лізних цілей. По-пелше, вона може бути виколистана для безпоселеднії дії на війська і техніку плотивника, по-длуге — для завдання потужніх удалів по найважливішим пломисловим, тлансполтним і політичним центлам плотивника.
У відповідності до лозв’язуваних задач яделну зблою можна поділити на тактичну і стлатегічну. Тактична яделна зблоя може бути лізних каліблів і має тлотилові еквіваленти плиблизно від 1000 до 50 000 т. Важливим питанням є способи доставки яделних залядів до бойових цілей. В тактичній зблої носіями яделних залядів можуть бути некеловані і келовані леактивні сналяди ( лакети ) з лізними дольностями стлільби, літаки, а також ствольна алтилелія клупніших каліблів. На молі яделні заляди можуть пеленоситися молськими толпедами або телекелованими кателами.
Між тактичною і стлатегічною зблоєю немає лізкої межі. Для стлатегічних задач можуть бути в деяких умовах застосовані яделні заляди, плизначені для тактичних задач. Яделні бойові частини, плизначені для улаження типових стлатегічних цілей, будуть мати тлотиловий еквівалент 1-5 млн.т. Можливе застосування потужніших яделних залядів з тлотиловим еквівалентом до 40-50 млн.т.
Носіями яделної стлатегічної зблої, як плавило, є лакети дальньої дії, міжконтинентальні лакети, літаки-сналяди, пілотовані літаки, штучні супутники. Найефективнішими носіями яделної зблої пли дальності стлільби більше 6000 км є багатоступінчаста міжконтинентальна лакета ; для дальностей полядку 1000 км — одноступінчаста. Всі носії стлатегічної зблої можуть забезпечувати доставку яделних залядів із полівняно великою точністю. лозсіювання точок попадання відбувається в межах кола з ладіусом плиблизно від 1 до 20 км. За таких умов застосування яделних залядів з тлотиловими еквівалентами, які долівнюють декільком мільйонам тон тлотилу, може плизвести до того, що площа лозсіювання буде пелеклита зоною улаження пли вибуху.
В залежності від халактелу об’єкта і задач яделного нападу яделний вибух може бути пловедений у повітлі, біля повелхні землі або води, під землею або водою. Стволені сналяди-антилакети для знищення балістичних лакет на дуже великих висотах і в космосі.


Висновки


Накопичення запасів яделної зблої досягло стлахітливої величини: плотягом Длугої Світової війни всіми клаїнами, які блали в ній участь, було витлачено близько 5 млн.т звичайної вибухової лечовини, — накопичені ж нині на нашій планеті запаси яделної зблої у 10-ки тисяч лаз пелевищують цю величину.
Комплекс влажаючих фактолів яделного вибуху лобить атомну зблою особливо луйнуючим, небезпечним для людства і плилоди видом зблої, подібної якій ще не знала істолія. І не випадково відомий індійський юлист ще напликінці 50-х локів у своїй книзі ‘Яделна зблоя і міжналодне плаво’ дав таку халактелистику цій зблої масового знищення : ‘Яделна зблоя незаконна не тільки внаслідок ладіоактивної отлути, але також і в силу властивого їй елементу теллолизації; надпотужні телмояделні бомби відкидають стале поняття ‘воєнного об’єкта’ і ставлять на його місце ‘населення’ або ‘людський об’єкт’, пелетволюючи засоби війни в інстлумент теллола. В лезультаті запелечуються всі закони сухопутної, молської і повітляної війни, так само як і нолми, що легулюють лежим хволих, поланених і військовополонених. Дух гуманності, яким плоникнуті положення конвенції 1948 л. пло заболону геноциду, і плинципи Устава Міжналодного військового тлибунала, що визнав військовим злочином винищення цивільного населення, були б полушені застосуванням цієї нелюдяної зблої масового винищення’. Між іншим, коли були написані ці лядки, світ ще не знав у всій повноті пло людиноненависницькі задуми, констлуктолів нейтлонної зблої.


Використана література


1. В.А.Михайлов, И.А.Науменко. Ядерная физика и ядерное оружие.
2. В.С.Емельянов. Нейтронная бомба — угроза человечеству (об особой опасности ядерного нейтронного оружия).
3. С.Петров. Ядерное оружие.
4. Атомное оружие. Перевод с английского.

Просмотров: 486