У СРСР має налагодитись демократична форма управління.
Вернадський В.І.
Атомна бомба в СРСР була створена 29 серпня 1949 (перший успішний запуск). Керував проектом академік Ігор Васильович Курчатов. Період розробки атомної зброї в СРСР тривав з 1942 року і закінчився випробуванням на території Казахстану. Це порушило монополію США на подібне озброєння, адже з 1945 року єдиною ядерною державою були саме вони. Стаття присвячена опису історії виникнення радянської ядерної бомби, а також характеристиці наслідків цих подій для СРСР.
Історія створення
У 1941 році представники СРСР у Нью-Йорку передали Сталіну інформацію про те, що в США відбувається зустріч вчених-фізиків, присвячену питанням розробки ядерного озброєння. Радянські вчені 1930-х років також працювали над дослідженням атома, найвідомішим було розщеплення атома вченими з Харкова на чолі з Л.Ландау. Проте до реального застосування у озброєнні справа не доходила. Над цим, крім США, працювала нацистська Німеччина. Наприкінці 1941 року у США розпочали свій атомний проект. Сталін дізнався про це на початку 1942 року та підписав указ про створення в СРСР лабораторії щодо створення атомного проекту, її керівником став академік І.Курчатов.
Існує думка, що роботу вчених США прискорили секретні розробки німецьких колег, які потрапили до Америки. У будь-якому випадку, влітку 1945 року на конференції Потсдама новий президент США Г.Трумен повідомив Сталіну про завершення роботи над новою зброєю – атомною бомбою. Більш того, для демонстрації роботи американських учених уряд США вирішив випробувати нову зброю в бою: 6 і 9 серпня бомби були скинуті на два японські міста, Хіросіму і Нагасакі. Це був перший випадок, коли людство дізналося про нову зброю. Саме ця подія змусила Сталіна прискорити роботу вчених. І.Курчатова викликав себе Сталін і пообіцяв виконати будь-які вимоги вченого, аби процес йшов якнайшвидше. Більше того, було створено державний комітет при Раднаркомі, який займався радянським атомним проектом. Очолив його Л. Берія.
Розробка перемістилася в три центри:
- Конструкторське бюро Кіровського заводу, яке працює над створенням спеціального обладнання.
- Дифузний завод на Уралі, який мав працювати над створенням збагаченого урану.
- Хіміко-металургійні центри, де вивчали плутоній. Саме цей елемент використовувався у першій ядерній бомбі радянського зразка.
1946 року було створено перший радянський єдиний ядерний центр. Це був секретний об'єкт Арзамас-16, що у місті Саров (Нижегородська область). 1947 року створили перший атомний реактор, на підприємстві під Челябінськом. 1948 року було створено секретний полігон на території Казахстану, біля міста Семипалатинськ-21. Саме тут 29 серпня 1949 року було організовано перший вибух радянської атомної бомби РДС-1. Ця подія трималася у повному секреті, проте американська тихоокеанська авіація змогла зафіксувати різке підвищення рівня радіації, що було доказом випробування нової зброї. Вже у вересні 1949 року Г.Трумен заявив про наявність у СРСР атомної бомби. Офіційно СРСР зізнався у наявності цієї зброї лише 1950 року.
Можна виділити кілька головних наслідків успішної розробки радянськими вченими атомної зброї:
- Втрата США статусу єдиної держави з атомною зброєю. Це не тільки зрівнювало СРСР зі США з військової могутності, а й змусило останніх продумувати кожен свій військовий крок, оскільки тепер потрібно було побоюватися за реакцію у відповідь керівництва СРСР.
- Наявність атомної зброї в СРСР закріпила за ним статус наддержави.
- Після зрівнювання США та СРСР наявність атомної зброї, почалася гонка за її кількістю. Держави витрачали величезні фінанси, щоб перевершити конкурента. Більше того, розпочалися спроби створення ще потужнішої зброї.
- Ці події стали стартом ядерних перегонів. Багато країн почали вкладати ресурси, щоб поповнити список ядерних держав і забезпечити безпеку.
У США та СРСР одночасно почалися роботи над проектами атомної бомби. 1942 року в серпні в одній із будівель, що знаходилися у дворі Казанського університету, почала діяти засекречена Лабораторія №2. Керівником цього об'єкту став Ігор Курчатов, російський "батько" атомної бомби. У цей же час у серпні неподалік Санта-Фе, штат Нью-Мексико, у будівлі колишньої місцевої школи запрацювала "Металургійна лабораторія", також секретна. Керував нею Роберт Оппенгеймер, "батько" атомної бомби з Америки.
На вирішення поставленого завдання пішло три роки. Перша США було підірвано на полігоні у липні 1945 року. Ще дві в серпні скинуті були на Хіросіму та Нагасакі. Сім років знадобилося народження атомної бомби у СРСР. Перший вибух відбувся 1949 року.
Ігор Курчатов: коротка біографія
"Батько" атомної бомби в СРСР, з'явився на світ в 1903 році, 12 січня. Відбулася ця подія в Уфимській губернії, у сьогоднішньому місті Сімі. Курчатова вважають одним із основоположників у мирних цілях.
Він закінчив із відзнакою Сімферопольську чоловічу гімназію, а також ремісничу школу. Курчатов у 1920 році вступив до Таврійського університету, на фізико-математичне відділення. Вже через 3 роки він успішно достроково закінчив цей вуз. "Батько" атомної бомби у 1930 році почав працювати у фізико-технічному інституті Ленінграда, де очолював фізичний відділ.
Епоха до Курчатова
Ще у 1930 роках у СРСР почалися роботи, пов'язані з атомною енергією. Хіміки та фізики з різних наукових центрів, а також фахівці з інших держав брали участь у всесоюзних конференціях, які влаштовувала АН СРСР.
Зразки радію було отримано 1932 року. А в 1939 р. розрахована ланцюгова реакція поділу важких атомів. 1940 став знаковим в ядерній області: була створена конструкція атомної бомби, а також запропоновані методи вироблення урану-235. Звичайну вибухівку вперше було запропоновано використовувати як запал для ініціювання ланцюгової реакції. Також у 1940 році Курчатов представив свою доповідь, зроблену на тему поділу важких ядер.
Дослідження у період Великої Вітчизняної війни
Після того як у 1941 році німці напали на СРСР, було припинено ядерні дослідження. Основні ленінградські та московські інститути, які займалися проблемами ядерної фізики, були евакуйовані.
Глава стратегічної розвідки Берія знав про те, що фізики Заходу вважають атомну зброю реальною реальністю. Згідно з історичними даними, до СРСР ще 1939 року у вересні приїжджав інкогніто Роберт Оппенгеймер, керівник робіт зі створення атомної бомби в Америці. Радянське керівництво могло дізнатися про можливість одержання цієї зброї з інформації, яку повідомив цей "батько" атомної бомби.
У СРСР 1941 року почали надходити дані розвідки з Великобританії та США. Згідно з цими відомостями, на Заході було розгорнуто інтенсивну роботу, мета якої - створення ядерної зброї.
Навесні 1943 року було створено Лабораторія №2 для першої атомної бомби у СРСР. Виникло питання про те, кому доручити керівництво нею. Список кандидатур спочатку включав близько 50 прізвищ. Берія, однак, свій вибір зупинив на Курчатові. Його викликали у жовтні 1943 року на оглядини до Москви. Сьогодні науковий центр, який виріс із цієї лабораторії, носить його ім'я - "Курчатівський інститут".
1946 року, 9 квітня, вийшла постанова про створення при Лабораторії №2 конструкторського бюро. Лише на початку 1947 року були готові перші виробничі корпуси, які перебували у зоні Мордовського заповідника. Деякі з лабораторій перебували у монастирських будівлях.
РДС-1, перша російська атомна бомба
Назвали радянський прототип РДС-1, що, за однією з версій, означало спеціальний". Через деякий час цю абревіатуру почали розшифровувати дещо інакше - "Реактивний двигун Сталіна". У документах для забезпечення таємності радянська бомба називалася "ракетним двигуном".
Вона являла собою пристрій, потужність якого складала 22 кілотонни. Свої розробки атомної зброї велися в СРСР, проте необхідність наздогнати Сполучені Штати, які пішли вперед під час війни, змусила вітчизняну науку використати дані розвідки. За основу першої російської атомної бомби було взято "Товстун", розроблений американцями (на фото нижче).
Саме його 9 серпня 1945 року США скинули на Нагасакі. Працював "Товстун" на розпаді плутонію-239. Схема підриву була імплозивною: заряди вибухали по периметру речовини, що ділилася і створювали вибухову хвилю, яка "стискала" речовину, що знаходиться в центрі, і викликала ланцюгову реакцію. Ця схема надалі визнана була малоефективною.
Радянська РДС-1 виконана була у вигляді великого діаметру та маси вільнопадаючої бомби. З плутонію було зроблено заряд вибухового атомного пристрою. Електроустаткування, і навіть балістичний корпус РДС-1 були вітчизняної розробки. Бомба складалася з балістичного корпусу, ядерного заряду, вибухового пристрою та обладнання систем автоматики підриву заряду.
Дефіцит урану
Радянська фізика, взявши за основу плутонієву бомбу американців, зіткнулася з проблемою, яку треба було вирішити в стислі терміни: виробництво плутонію на момент розробок ще не почалося в СРСР. Тому спочатку використовувався трофейний уран. Проте реактору потрібно щонайменше 150 тонн цієї речовини. У 1945 році свою роботу відновили копальні у Східній Німеччині та Чехословаччині. Родовища урану в Читинській області, на Колимі, в Казахстані, в Середній Азії, на Північному Кавказі та в Україні було знайдено у 1946 році.
На Уралі, поблизу міста Киштим (неподалік Челябінська), почали будувати " Маяк " - радіохімічний завод, і у СРСР промисловий реактор. Курчатов особисто керував закладкою урану. Будівництво було розгорнуто у 1947 році ще у трьох місцях: двох на Середньому Уралі та одному – у Горьківській області.
Швидкими темпами йшли будівельні роботи, проте урану все одно не вистачало. Перший промисловий реактор навіть до 1948 року було запущено. Лише 7 червня цього року завантажили уран.
Експеримент із пуску ядерного реактора
"Батько" радянської атомної бомби особисто взяв на себе обов'язки головного оператора на пульті управління ядерним реактором. 7 червня, між 11 і 12 годинами ночі, Курчатов почав експеримент із його пуску. Реактор 8 червня досяг потужності 100 кіловат. Після цього "батько" радянської атомної бомби заглушив ланцюгову реакцію, що почалася. Два дні продовжувався наступний етап підготовки ядерного реактора. Після того як була подана вода, що охолоджує, стало зрозуміло, що урану, наявного в розпорядженні, недостатньо для здійснення експерименту. Реактор лише після завантаження п'ятої порції речовини досяг критичного стану. Ланцюгова реакція стала можливою знову. Сталося це о 8 годині ранку 10 червня.
17 числа цього ж місяця Курчатов - творець атомної бомби в СРСР - у журналі начальників зміни зробив запис, в якому попереджав, що подача води в жодному разі не повинна бути припинена, інакше станеться вибух. 19 червня 1938 року о 12.45 відбувся промисловий пуск атомного реактора, першого в Євразії.
Успішні випробування бомби
У 1949 році в червні в СРСР було накопичено 10 кг плутонію - та кількість, яка була закладена в бомбу американцями. Курчатов, творець атомної бомби у СРСР, слідуючи указу Берії, розпорядився призначити на 29 серпня випробування РДС-1.
Ділянка приіртиського безводного степу, що знаходиться в Казахстані, неподалік Семипалатинська, була відведена під випробувальний полігон. У центрі цього дослідного поля, діаметр якого становив близько 20 км, було сконструйовано металеву вежу заввишки 37,5 метрів. РДС-1 встановили у ньому.
Заряд, використаний у бомбі, був багатошаровою конструкцією. У ній переведення в критичний стан активної речовини здійснювався за допомогою стиснення його з використанням сферичної детонаційної хвилі, що збігається, яка утворювалася у вибуховій речовині.
Наслідки вибуху
Башта після вибуху була повністю знищена. На її місці з'явилася вирва. Однак основні пошкодження були завдані ударною хвилею. За описом очевидців, коли 30 серпня відбулася поїздка на місце вибуху, дослідне поле було страшною картиною. Шосейний та залізничний мости були відкинуті на відстань 20-30 м та понівечені. Машини та вагони розкидані на відстані 50-80 м від місця, де вони знаходилися, повністю зруйнованими виявилися житлові будинки. Танки, використані для перевірки сили удару, лежали зі збитими вежами на боці, а гармати стали купою металу. Також згоріло 10 автомашин "Перемога", які спеціально привезли сюди для досвіду.
Усього бомб РДС-1 було виготовлено 5. Вони не передавалися до ВПС, а зберігалися в Арзамасі-16. Сьогодні у Сарові, який раніше був Арзамасом-16 (лабораторія представлена на фото нижче), експонується макет бомби. Він знаходиться у місцевому музеї ядерної зброї.
"Батьки" атомної бомби
У створенні американської атомної бомби брали участь лише 12 Нобелівських лауреатів, майбутніх та сьогодення. Крім того, їм допомагала група вчених із Великобританії, яка була відряджена до Лос-Аламосу у 1943 році.
У радянські часи вважалося, що СРСР цілком самостійно вирішив атомне завдання. Скрізь йшлося про те, що Курчатов, творець атомної бомби в СРСР, був її "батьком". Хоча чутки про секрети, вкрадені в американців, зрідка просочувалися. І лише у 1990 роках, через 50 років, Юлій Харитон – один із головних учасників подій того часу – розповів про велику роль розвідки у справі створення радянського проекту. Технічні та наукові результати американців видобував Клаус Фукс, який прибув до англійської групи.
Тому Оппенгеймер можна вважати "батьком" бомб, які були створені по обидва боки океану. Можна сказати, що творцем першої у СРСР атомної бомби є саме він. Обидва проекти, американський та російський, були засновані на його ідеях. Неправильно вважати Курчатова та Оппенгеймера лише визначними організаторами. Про радянського вченого, а також про внесок, який зробив творець першої атомної бомби в СРСР, ми вже розповіли. Головні здобутки Оппенгеймера були науковими. Він виявився керівником атомного проекту саме завдяки їм, як і творець атомної бомби у СРСР.
Коротка біографія Роберта Оппенгеймера
Народився цей учений у 1904 році, 22 квітня, у Нью-Йорку. 1925 року закінчив Гарвардський університет. Стажувався майбутній творець першої атомної бомби протягом року в Кавендіській лабораторії біля Резерфорда. Через рік учений перебрався до Геттінгенського університету. Тут під керівництвом М. Борна він захистив докторську дисертацію. У 1928 р. вчений повернувся до США. "Батько" американської атомної бомби з 1929 по 1947 роки викладав у двох вишах цієї країни - Каліфорнійському технологічному інституті та Каліфорнійському університеті.
16 липня 1945 року було проведено успішне випробування першої бомби в США, а невдовзі після цього Оппенгеймер, разом з іншими членами створеного за президента Трумена Тимчасового комітету, був змушений обирати об'єкти для майбутнього атомного бомбардування. Багато хто з його колег на той час активно виступив проти застосування небезпечної ядерної зброї, необхідності якої не було, оскільки капітуляція Японії була вирішена наперед. Оппенгеймер до них не приєднався.
Пояснюючи свою поведінку надалі, він говорив про те, що покладався на політиків та військових, які краще були знайомі із реальною обстановкою. У жовтні 1945 року Оппенгеймер перестав бути директором Лос-Аламоської лабораторії. Він розпочав роботу у Прістоні, очоливши місцевий дослідницький інститут. Його слава у США, а також за межами цієї країни досягла кульмінації. Нью-Йоркські газети про нього писали дедалі частіше. Президент Трумен вручив Оппенгеймеру "Медаль за заслуги", яка була найвищим орденом в Америці.
Їм було написано, крім наукових праць, дещо "Відкритий розум", "Наука та повсякденне пізнання" та інші.
Помер цей учений 1967 року, 18 лютого. Оппенгеймер ще з юності був затятим курцем. У нього 1965 року знайшли рак гортані. Наприкінці 1966 року, після операції, що не принесла результатів, він зазнав хіміо- та радіотерапії. Однак лікування ефекту не дало, і 18 лютого вчений помер.
Отже, Курчатов - "батько" атомної бомби у СРСР, Оппенгеймер - США. Тепер ви знаєте імена тих, хто першим працював над розробкою ядерної зброї. Відповівши на запитання: "Кого називають батьком атомної бомби?", ми розповіли лише про початкові етапи історії цієї небезпечної зброї. Вона продовжується досі. Більше того, сьогодні у цій галузі активно ведуться нові розробки. "Батько" атомної бомби - американець Роберт Оппенгеймер, а також російський вчений Ігор Курчатов були лише піонерами у цій справі.
Атомна зброя - пристрій, що отримує величезну вибухову потужність від реакцій розподілу атомного ядер і ядерного синтезу.
Про Атомну зброю
Атомна зброя – найпотужніша зброя на сьогоднішній день, яка перебуває на озброєнні п'яти країн: Росії, США, Великобританії, Франції та Китаю. Існує також низка держав, які ведуть більш-менш успішні розробки атомної зброї, проте їх дослідження або не закінчені, або ці країни не мають необхідних засобів доставки зброї до мети. Індія, Пакистан, Північна Корея, Ірак, Іран мають розробки ядерної зброї на різних рівнях, ФРН, Ізраїль, ПАР і Японія теоретично мають необхідні потужності для створення ядерної зброї в порівняно короткі терміни.
Важко переоцінити роль ядерної зброї. З одного боку, це потужний засіб залякування, з іншого – найефективніший інструмент зміцнення миру та запобігання військовому конфліктам між державами, які мають цю зброю. З моменту першого застосування атомної бомби у Хіросімі минуло 52 роки. Світова спільнота близько підійшла до усвідомлення того, що ядерна війна неминуче призведе до глобальної екологічної катастрофи, яка унеможливить подальше існування людства. Протягом багатьох років створювалися правові механізми, покликані розрядити напруженість та послабити протистояння між ядерними державами. Так, наприклад, було підписано безліч договорів про скорочення ядерного потенціалу держав, було підписано Конвенцію про Нерозповсюдження Ядерної Зброї, за якою країни-власники зобов'язалися не передавати технології виробництва цієї зброї іншим країнам, а країни, які не мають ядерної зброї, зобов'язалися не робити кроків для її розробки; нарешті, нещодавно наддержави домовилися про повну заборону ядерних випробувань. Очевидно, що ядерна зброя є найважливішим інструментом, який став регулюючим символом цілої доби в історії міжнародних відносин та історії людства.
Атомна зброя
АТОМНА ЗБРОЯ, пристрій, що отримує величезну вибухову потужність від реакцій ДІЛЕННЯ АТОМНОГО ЯДРУ та ЯДЕРНОГО СИНТЕЗУ. Перша ядерна зброя була застосована Сполученими Штатами проти японських міст Хіросіми і Нагасакі в серпні 1945 р. Ці атомні бомби складалися з двох стабільних доктритичних мас УРАНА і ПЛУТОНІЯ, які при сильному зіштовхуванні викликали перевищення КРИТИЧНОЇ МАСИЦЮ ПРОЦЕНЮЮЧИХ ПРОЦЕНТІВ. За таких вибухів вивільняється величезна кількість енергії та згубної радіації: вибухова потужність може дорівнювати потужності 200 000 тонн тринітротолуолу. Набагато потужніша воднева бомба (термоядерна бомба), вперше випробувана в 1952 р., складається з атомної бомби, яка під час вибуху створює температуру, досить високу для того, щоб викликати ядерний синтез у твердому шарі, зазвичай - в детерриті літію. Вибухова потужність може дорівнювати потужності кількох мільйонів тонн (мегатонн) тринітротолуолу. Площа поразки, викликаного такими бомбами, досягає великих розмірів: 15 мегатонна бомба підірве всі речовини, що горять, в межах 20 км. Третій тип ядерної зброї, нейтронна бомба, є невеликою водневою бомбою, яка називається також зброєю підвищеної радіації. Вона викликає слабкий вибух, який, однак, супроводжується інтенсивним викидом високошвидкісних НЕЙТРОНІВ. Слабкість вибуху означає те, що будівлі пошкоджуються не сильно. Нейтрони ж викликають серйозну променеву хворобу у людей, які перебувають у межах певного радіусу від місця вибуху, та вбивають усіх уражених протягом тижня.
Спочатку вибух атомної бомби (А) утворює вогненну кулю (1) з температурою і мільйони градусів за Цельсієм і випускає радіаційне випромінювання (?) Через кілька хвилин (В) куля збільшується в об'ємі і створив ударну хвилю з високим тиском (3). Вогняна куля піднімається (С), всмоктуючи пил і уламки, і утворює грибоподібну хмару (D), У міру збільшення в об'ємі вогненна куля створює потужну конвекційну течію (4), виділяючи гаряче випромінювання (5) і утворюючи хмару (6), При вибуху 15 мегатонної бомби руйнування від вибухової хвилі є повним (7) у радіусі 8 км, серйозними (8) у радіусі 15км і помітними (Я) у радіусі 30 км Навіть на відстані 20 км (10) вибухають всі легкозаймисті речовини, Протягом двох днів після вибуху бомби на відстані 300 км від вибуху триває випадання опадів з радіоактивною дозою в 300 рентген Фото, що додається, показує, як вибух великої ядерної зброї на землі створює величезну грибоподібну хмару радіоактивного пилу та уламків, яка може досягати висоти декількох кілометрів. Небезпечна пил, що у повітрі, вільно переноситься потім переважаючими вітрами у напрямі Спустошення покриває величезну територію.
Сучасні атомні бомби та снаряди
Радіус дії
Залежно від потужності атомного заряду атомні бомби, снаряди поділяють на калібри: малий, середній та великий . Щоб отримати енергію, що дорівнює енергії вибуху атомної бомби малого калібру, потрібно підірвати кілька тисяч тонн тротилу. Тротиловий еквівалент атомної бомби середнього калібру становить десятки тисяч, а бомби великого калібру – сотні тисяч тонн тротилу. Ще більшу потужність може мати термоядерна (воднева) зброя, її тротиловий еквівалент може досягати мільйонів і навіть десятків мільйонів тонн. Атомні бомби, тротиловий еквівалент яких дорівнює 1- 50 тис. т, відносять до класу тактичних атомних бомб і призначають на вирішення оперативно-тактичних завдань. До тактичної зброї відносять також: артилерійські снаряди з атомним зарядом потужність 10 – 15 тис. т. та атомні заряди (потужністю близько 5 – 20 тис. т) для зенітних керованих снарядів та снарядів, що використовуються для озброєння винищувачів. Атомні та водневі бомби потужністю понад 50 тис. т відносять до класу стратегічної зброї.
Потрібно відзначити, що подібна класифікація атомної зброї є лише умовною, оскільки насправді наслідок застосування тактичної атомної зброї можуть бути не меншими, ніж ті, які зазнало на собі населення Хіросіми та Нагасакі, а навіть більшими. Зараз очевидно, що вибух лише однієї водневої бомби здатний викликати такі тяжкі наслідки на величезних територіях, яких не несли із собою десятки тисяч снарядів та бомб, що застосовувалися у минулих світових війнах. А кількох водневих бомб цілком достатньо, щоб перетворити на зону пустелі величезні території.
Ядерна зброя підрозділяється на 2 основних типи: атомну та водневу (термоядерну). В атомній зброї виділення енергії відбувається за рахунок реакції розподілу ядер атомів важких елементів урану або плутонію. У водневій зброї енергія виділяється внаслідок утворення (або синтезу) ядер атомів гелію з атомів водню.
Термоядерна зброя
Сучасна термоядерна зброя відноситься до стратегічної зброї, яка може застосовуватися авіацією для руйнування в тилу противника найважливіших промислових, військових об'єктів, великих міст як цивілізаційних центрів. Найбільш відомим типом термоядерної зброї є термоядерні (водневі) бомби, які можуть бути доставлені до мети літаками. Термоядерними зарядами можуть начинятися також бойові частини ракет різного призначення, зокрема міжконтинентальних балістичних ракет. Вперше подібна ракета була випробувана в СРСР ще в 1957 році, в даний час на озброєння ракетних військ стратегічного призначення складаються ракети декількох типів, що базуються на мобільних пускових установках, в шахтних пускових установках, на підводних човнах.
Атомна бомба
В основі дії термоядерної зброї лежить використання термоядерної реакції з воднем або її сполуками. У цих реакціях, що протікають при надвисоких температурах і тиску, енергія виділяється за рахунок утворення ядер гелію з ядер водню або ядер водню і літію. Для утворення гелію використовується переважно важкий водень – дейтерій, ядра якого мають незвичайну структуру – один протон і один нейтрон. При нагріванні дейтерію до температур у кілька десятків мільйонів градусів його атому втрачають свої електронні оболонки при перших зіткненнях з іншими атомами. В результаті цього середовище виявляється складається з протонів і електронів, що рухаються незалежно від них. Швидкість теплового руху частинок досягає таких величин, що ядра дейтерію можуть зближуватись і завдяки дії потужних ядерних сил з'єднуватися один з одним, утворюючи ядра гелію. Результатом цього процесу стає виділення енергії.
Принципова схема водневої бомби є такою. Дейтерій та тритій у рідкому стані поміщаються в резервуар з теплонепроникною оболонкою, яка служить для тривалого збереження дейтерію та тритію у сильно охолодженому стані (для підтримки з рідинного агрегатного стану). Теплонепроникна оболонка може містити 3 шари, що складаються з твердого сплаву, твердої вуглекислоти та рідкого азоту. Поблизу резервуару з ізотопами водню міститься атомний заряд. При підриві атомного заряду ізотопи водню нагріваються до високих температур, створюються умови протікання термоядерної реакції та вибуху водневої бомби. Однак, у процесі створення водневих бомб було встановлено, що непрактично використовувати ізотопи водню, тому що в такому випадку бомба набуває занадто великої ваги (більше 60 т.), через що не можна було й думати про використання таких зарядів на стратегічних бомбардувальниках, а особливо в балістичних ракетах будь-якої дальності. Другою проблемою, з якою зіткнулися розробники водневої бомби, була радіоактивність тритію, яка унеможливлювала його тривале зберігання.
У ході дослідження 2 вищезазначені проблеми було вирішено. Рідкі ізотопи водню були замінені твердим хімічним з'єднанням дейтерію з літієм-6. Це дозволило значно зменшити розміри та вагу водневої бомби. Крім того, гідрид літію був використаний замість тритію, що дозволило розміщувати термоядерні заряди на винищувачах бомбардувальників та балістичних ракетах.
Створення водневої бомби не стало кінцем розвитку термоядерної зброї, з'являлися нові і нові її зразки, було створено воднево-уранову бомбу, а також деякі її різновиди - надпотужні і, навпаки, малокаліберні бомби. Останнім етапом удосконалення термоядерної зброї стало створення так званої чистої водневої бомби.
Воднева бомба
Перші розробки цієї модифікації термоядерної бомби з'явилися ще в 1957 році, на хвилі пропагандистських заяв США про створення якоїсь «гуманної» термоядерної зброї, яка не завдає стільки шкоди для майбутніх поколінь, скільки звичайна термоядерна бомба. У претензіях на "гуманність" була частка істини. Хоча руйнівна сила бомби не була меншою, в той же час вона могла бути підірвана так, щоб не поширювався стронцій-90, який при звичайному вибуху водню протягом тривалого часу отруюємо земну атмосферу. Все, що знаходиться в радіусі дії подібної бомби, буде знищено, проте небезпека для живих організмів, що віддалені від вибуху, а також для майбутніх поколінь зменшиться. Однак ці твердження були спростовані вченими, які нагадали, що під час вибухів атомних або водневих бомб утворюється велика кількість радіоактивного пилу, який піднімається потужним потоком повітря на висоту до 30 км, а потім поступово осідає на землю на великій площі, заражаючи її. Дослідження, проведені вченими, показують, що знадобиться від 4 до 7 років, щоб половина цього пилу випала на землю.
Відео
|
|
|
Розробка радянської ядерної зброї розпочалася з видобутку на початку 1930-х років зразків радію. У 1939 році радянські фізики Юлій Харитон та Яків Зельдович розрахували ланцюгову реакцію поділу ядер важких атомів. Наступного року вчені Українського фізико-технічного інституту надіслали заявки на створення атомної бомби, а також способи напрацювання урану-235. Вперше дослідники запропонували використовувати звичайну вибухівку як засіб для займання заряду, який дозволив би створити критичну масу і запустити ланцюгову реакцію.
Однак у винаході харківських фізиків були свої недоліки, і тому їх заявка, встигнувши побувати в різних інстанціях, була відхилена. Вирішальне слово залишилося за директором Радієвого інституту АН СРСР академіком Віталієм Хлопіним: «…заявка не має реальної підстави. Окрім цього, у ній і по суті багато фантастичного... Навіть якби й вдалося реалізувати ланцюгову реакцію, то енергію, яка виділиться, краще використовувати для приведення в дію двигунів, наприклад літаків».
Безрезультатними виявились і звернення вчених напередодні Великої Вітчизняної війни до наркома оборони Сергія Тимошенко. У результаті проект винаходу був похований на полиці з грифом «цілком таємно».
- Володимир Семенович Шпінель
- Wikimedia Commons
1990 року журналісти запитали одного з авторів проекту бомби Володимира Шпінеля: «Якби ваші пропозиції в 1939—1940 роках були гідно оцінені на урядовому рівні і вам дали б підтримку, коли б СРСР міг мати атомну зброю?»
«Думаю, що за таких можливостей, які пізніше мав Ігор Курчатов, ми отримали б її в 1945 році», — відповів Шпінель.
Однак саме Курчатову вдалося використати у своїх розробках успішні американські схеми створення плутонієвої бомби, здобуті радянською розвідкою.
Атомні перегони
З початком Великої Великої Вітчизняної війни ядерні дослідження було тимчасово зупинено. Головні наукові інститути двох столиць евакуювали у віддалені регіони.
Керівник стратегічної розвідки Лаврентій Берія був поінформований про напрацювання західних фізиків у галузі ядерної зброї. Вперше про можливість створення надзброї радянське керівництво дізналося від «батька» американської атомної бомби Роберта Оппенгеймера, котрий відвідав Радянський Союз у вересні 1939 року. На початку 1940-х і політики, і вчені усвідомили реальність отримання ядерної бомби, і навіть те, що її поява в арсеналі противника поставить під загрозу безпеку інших держав.
У 1941 році радянський уряд отримав перші розвіддані зі США та Великобританії, де вже розпочалася активна робота зі створення надзброї. Головним інформатором був радянський «атомний шпигун» Клаус Фукс — фізик із Німеччини, який бере участь у роботах з ядерних програм США та Великобританії.
- Академік АН СРСР фізик Петро Капіца
- РІА Новини
- В. Носков
Академік Петро Капіца, виступаючи 12 жовтня 1941 року на антифашистському мітингу вчених, заявив: Одним із важливих засобів сучасної війни є вибухові речовини. Наука вказує на принципові можливості збільшити вибухову силу в 1,5—2 рази... Теоретичні підрахунки показують, що якщо сучасна потужна бомба може, наприклад, знищити цілий квартал, то атомна бомба навіть невеликого розміру, якщо вона здійснена, з легкістю могла б знищити велике столичне місто з кількома мільйонами населення. Моя особиста думка, що технічні труднощі, які стоять на шляху використання внутрішньоатомної енергії, ще дуже великі. Поки що ця справа є ще сумнівною, але дуже ймовірно, що тут є великі можливості».
У вересні 1942 року радянський уряд прийняв ухвалу «Про організацію робіт з урану». Навесні наступного року для першої радянської бомби було створено Лабораторія №2 АН СРСР. Нарешті, 11 лютого 1943 року Сталін підписав рішення ДКО про програму робіт із створення атомної бомби. Спочатку керувати важливим завданням доручили заступнику голови ДКО В'ячеславу Молотову. Саме він мав знайти наукового керівника нової лабораторії.
Сам Молотов у записі від 9 липня 1971 року так згадує своє рішення: «У нас з цієї теми роботи велися з 1943 року. Мені було доручено за них відповідати, знайти таку людину, яка б могла здійснити створення атомної бомби. Чекісти дали мені список надійних фізиків, на яких можна було покластися, і я вибирав. Викликав Капіцю до себе, академіка. Він сказав, що ми до цього не готові і атомна бомба – зброя не цієї війни, справа майбутнього. Запитували Йоффе — він теж якось неясно до цього поставився. Коротше був у мене наймолодший і нікому ще не відомий Курчатов, йому не давали ходу. Я його викликав, поговорили, він справив на мене гарне враження. Але він сказав, що має ще багато неясностей. Тоді я вирішив йому дати матеріали нашої розвідки – розвідники зробили дуже важливу справу. Курчатов кілька днів сидів у Кремлі, у мене над цими матеріалами».
Наступні пару тижнів Курчатов досконально вивчив отримані розвідкою дані та склав експертний висновок: «Матеріали мають величезне, неоціненне значення для нашої держави та науки... Сукупність відомостей вказує на технічну можливість вирішення всієї проблеми урану у значно короткіший термін, ніж це думають наші вчені , не знайомі з перебігом робіт із цієї проблеми за кордоном».
У середині березня Ігор Курчатов обійняв посаду наукового керівника Лабораторії №2. У квітні 1946 для потреб цієї лабораторії було вирішено створити конструкторське бюро КБ-11. Надсекретний об'єкт розташовувався на території колишнього Саровського монастиря за кілька десятків кілометрів від Арзамаса.
- Ігор Курчатов (праворуч) із групою співробітників Ленінградського фізико-технічного інституту
- РІА Новини
Фахівці КБ-11 повинні були створити атомну бомбу, яка використовує як робочу речовину плутоній. При цьому в процесі створення першої в СРСР ядерної зброї вітчизняні вчені спиралися на схеми плутонієвої бомби США, що пройшла успішні випробування 1945 року. Однак оскільки виробництвом плутонію в Радянському Союзі ще не займалися, фізики на початковому етапі використовували уран, здобутий у чехословацьких копальнях, а також на територіях Східної Німеччини, Казахстану та Колими.
Першу радянську атомну бомбу було названо РДС-1 («Реактивний двигун спеціальний»). Завантажити до неї достатню кількість урану і запустити в реакторі ланцюгову реакцію групі фахівців під керівництвом Курчатова вдалося 10 червня 1948 року. Наступний крок полягав у використанні плутонію.
«Це і є атомна блискавка»
У плутонієвий "Товстун", скинутий на Нагасакі 9 серпня 1945 року, американські вчені заклали 10 кілограмів радіоактивного металу. Таку кількість речовини СРСР вдалося нагромадити до червня 1949 року. Керівник експерименту Курчатов повідомив куратору атомного проекту Лаврентію Берії про готовність випробувати РДС-1 29 серпня.
Як полігон для випробувань обрали частину казахстанського степу площею близько 20 кілометрів. У її центральній частині фахівці спорудили металеву вежу заввишки майже 40 метрів. Саме на ній встановили РДС-1, маса якого складала 4,7 тонни.
Радянський фізик Ігор Головін так описує обстановку, яка панувала на полігоні за кілька хвилин до початку випробувань: «Все добре. І раптом за загальної мовчанки за десять хвилин до «години» лунає голос Берії: «А нічого у вас, Ігоре Васильовичу, не вийде!» — Що ви, Лаврентію Павловичу! Обов'язково вийде! - Вигукує Курчатов і продовжує спостерігати, тільки шия його почервоніла і обличчя стало похмуро-зосередженим ».
Великому вченому у сфері атомного права Абраму Іойришу стан Курчатова здається схожим з релігійним переживанням: «Курчатов кинувся геть із каземату, збіг на земляний вал і з криком «Вона!» широко змахнув руками, повторюючи: "Вона, вона!" — і просвітлення розлилося на його обличчі. Стовп вибуху клубився і йшов у стратосферу. До командного пункту наближалася ударна хвиля, ясно видно на траві. Курчатов кинувся їй назустріч. За ним рвонувся Флеров, схопив його за руку, силоміць потяг у каземат і зачинив двері». Автор біографії Курчатова Петро Асташенков наділяє свого героя такими словами: «Це атомна блискавка. Тепер вона у наших руках...»
Відразу після вибуху металева вежа зруйнувалася, а на її місці залишилася лише лійка. Потужна ударна хвиля відкинула на пару десятків метрів шосейні мости, а машини, що знаходилися поруч, розлетілися просторами майже на 70 метрів від місця вибуху.
- Ядерний гриб наземного вибуху РДС-1 29 серпня 1949 року
- Архів РФЯЦ-ВНДІЕФ
Якось після чергового випробування Курчатова запитали: «А вас не турбує моральна сторона цього винаходу?»
«Ви поставили закономірне питання, – відповів він. — Але мені здається, що він неправильно адресований. Його краще адресувати не нам, а тим, хто розв'язав ці сили. переосмислити норми моралі, щоби поставити ці дії під контроль. Але нічого схожого не сталося. Скоріше навпаки. Ви вдумайтеся — мова Черчілля у Фултоні, військові бази, бомбардувальники вздовж наших кордонів. Наміри гранично зрозумілі. Науку перетворили на знаряддя шантажу та головний вирішальний чинник політики. Невже ви вважаєте, що їх зупинить мораль? А якщо йдеться так, а воно саме так, доводиться розмовляти з ними їхньою мовою. Так, я знаю: зброя, яку ми створили, є інструментом насильства, але нас змусили його створити, щоб уникнути більш огидного насильства!» — описується відповідь вченого у книзі Абрама Іойриша та фізика-атомника Ігоря Морохова «А-бомба».
Усього було виготовлено п'ять бомб РДС-1. Усі вони зберігалися у закритому місті Арзамас-16. Зараз побачити макет бомби можна у музеї ядерної зброї у Сарові (колишній Арзамас-16).
Поява такої потужної зброї, як ядерна бомба, стала результатом взаємодії глобальних чинників об'єктивного та суб'єктивного характеру. Об'єктивно його створення було викликане бурхливим розвитком науки, який розпочався з фундаментальних відкриттів фізики першої половини ХХ століття. Найсильнішим суб'єктивним чинником стала військово-політична обстановка 40-х, коли країни антигітлерівської коаліції – США, Великобританія, СРСР – намагалися випередити одна одну у розробках ядерної зброї.
Передумови створення ядерної бомби
Точкою відліку наукового шляху до створення атомної зброї став 1896, коли французький хімік А. Беккерель відкрив радіоактивність урану. Саме ланцюгова реакція цього елемента лягла в основу розробок страшної зброї.
Наприкінці ХІХ та у перші десятиліття ХХ століття вчені виявили альфа-, бета-, гамма-промені, відкрили чимало радіоактивних ізотопів хімічних елементів, закон радіоактивного розпаду та започаткували вивчення ядерної ізометрії. У 1930-х роках стали відомі нейтрон та позитрон, а також вперше розщеплене ядро атома урану з поглинанням нейтронів. Це стало поштовхом до створення ядерної зброї. Першим винайшов і в 1939 запатентував конструкцію ядерної бомби французький фізик Фредерік Жоліо-Кюрі.
В результаті подальшого розвитку ядерна зброя стала історично безпрецедентним військово-політичним і стратегічним феноменом, здатним забезпечити національну безпеку держави-власника та мінімізувати можливості решти всіх систем озброєння.
Конструкція атомної бомби складається з низки різних компонентів, серед яких виділяють два основні:
- корпус,
- система автоматики.
Автоматика разом із ядерним зарядом розташовується у корпусі, який захищає їхню відмінність від різних впливів (механічного, теплового та інших.). Система автоматики контролює, щоб вибух стався у встановлений час. Вона складається з наступних елементів:
- аварійний підрив;
- будову запобігання та зведення;
- джерело живлення;
- датчики підриву заряду.
Доставка атомних зарядів здійснюється за допомогою авіації, балістичних та крилатих ракет. У цьому ядерні боєприпаси може бути елементом фугаса, торпеди, авіабомби та інших.
Системи детонування ядерних бомб бувають різними. Найпростішим є інжекторний пристрій, при якому поштовхом для вибуху стає потрапляння в ціль та подальше утворення надкритичної маси.
Ще однією характеристикою атомної зброї є розмір калібру: малий, середній, великий. Найчастіше потужність вибуху характеризують у тротиловому еквіваленті.Малий калібр ядерної зброї передбачає потужність заряду кілька тисяч тонн тротилу. Середній калібр дорівнює вже десяткам тисяч тонн тротилу, великий вимірюється мільйонами.
Принцип дії
В основі схеми атомної бомби лежить принцип використання ядерної енергії, що виділяється в ході ланцюгової ядерної реакції. Це процес розподілу важких чи синтезу легких ядер. Через виділення величезної кількості внутрішньоядерної енергії в найкоротший проміжок часу ядерна бомба відноситься до зброї масового ураження.
У ході зазначеного процесу виділяють два ключові місця:
- центр ядерного вибуху, у якому безпосередньо протікає процес;
- епіцентр є проекцією цього процесу на поверхню (землі або води).
При ядерному вибуху вивільняється така кількість енергії, що під час проекції на землю викликає сейсмічні поштовхи. Дальність їх поширення дуже велика, але значної шкоди навколишньому середовищу завдається лише кілька сотень метрів.
Атомна зброя має кілька типів поразки:
- світлове випромінювання,
- радіоактивне зараження,
- ударна хвиля,
- проникаюча радіація,
- електромагнітний імпульс.
Ядерний вибух супроводжується яскравим спалахом, який утворюється через вивільнення великої кількості світлової та теплової енергії. Сила цього спалаху набагато вище, ніж потужність сонячних променів, тому небезпека ураження світлом і теплом поширюється на кілька кілометрів.
Ще одним дуже небезпечним фактором впливу ядерної бомби є радіація, що утворюється під час вибуху. Вона діє тільки перші 60 секунд, але має максимальну проникаючу здатність.
Ударна хвиля має велику потужність і значну руйнівну дію, тому за лічені секунди завдає величезної шкоди людям, техніці, будовам.
Проникаюча радіація є небезпечною для живих організмів і є причиною розвитку променевої хвороби у людини. Електромагнітний імпульс вражає лише техніку.
Всі ці види поразок разом роблять атомну бомбу дуже небезпечною зброєю.
Перші випробування ядерної бомби
Найбільшу зацікавленість у атомній зброї першими виявили США. Наприкінці 1941 року в країні було виділено величезні кошти та ресурси на створення ядерного озброєння. Результатом робіт стали перші випробування атомної бомби з вибуховим пристроєм Gadget, які пройшли 16 липня 1945 року в американському штаті Нью-Мексико.
Для США настав час діяти. Для переможного закінчення Другої Першої світової було вирішено розгромити союзника гітлерівської Німеччини – Японію. У Пентагоні було обрано цілі для перших ядерних ударів, на яких США хотіли продемонструвати, наскільки потужною зброєю вони мають.
6 серпня того ж року перша атомна бомба під ім'ям «Малюк» була скинута на японське місто Хіросіма, а 9 серпня бомба під назвою «Товстун» впала на Нагасакі.
Потраплення до Хіросіми було визнано ідеальним: ядерний пристрій вибухнув на висоті 200 метрів. Вибуховою хвилею були перекинуті грубки в будинках японців, що опалюються вугіллям. Це спричинило численні пожежі навіть у міських районах, віддалених від епіцентру.
За початковим спалахом був удар теплової хвилі, який тривав секунди, але його потужність, охопивши радіус 4 км, розплавила черепицю і кварц у гранітних плитах, спопелила телеграфні стовпи. Слідом за тепловою хвилею прийшла ударна. Швидкість вітру становила 800 км/год, яке порив зніс практично у місті. З 76 тисяч будівель 70 тисяч було повністю зруйновано.
За кілька хвилин пішов дивний дощ із великих крапель чорного кольору. Він був викликаний конденсатом, що утворився в холодніших шарах атмосфери з пари та попелу.
Люди, які потрапили під дію вогняної кулі на відстані 800 метрів, були спалені і перетворилися на пилюку.У деяких обгоріла шкіра була зірвана ударною хвилею. Краплі чорного радіоактивного дощу залишали невиліковні опіки.
Ті, що залишилися живими, захворіли на невідоме раніше захворювання. У них почалася нудота, блювання, пропасниця, напади слабкості. У крові різко впав рівень білих тілець. То були перші ознаки променевої хвороби.
Через 3 дні після проведення бомбардування Хіросіми було скинуто бомбу на Нагасакі. Вона мала таку ж потужність та викликала аналогічні наслідки.
Дві атомні бомби за секунди знищили сотні тисяч людей. Перше місто було практично стерте ударною хвилею з землі. Більше половини мирних жителів (близько 240 тисяч осіб) загинули одразу від отриманих ран. Багато людей зазнали опромінення, яке призвело до променевої хвороби, раку, безпліддя. У Нагасакі в перші дні було вбито 73 тисячі людей, а через деякий час у сильних муках померло ще 35 тисяч жителів.
Відео: випробування ядерної бомби
Випробування РДС-37
Створення атомної бомби у Росії
Наслідки бомбардувань та історія жителів японських міст вразили І. Сталіна. Стало зрозуміло, що створення власної ядерної зброї – це питання національної безпеки. 20 серпня 1945 року в Росії розпочав свою роботу комітет з атомної енергії, який очолив Л. Берія.
Дослідження з ядерної фізики велися СРСР ще з 1918 року. У 1938 році при Академії наук було створено комісію з атомного ядра. Але з початком війни практично всі роботи у цьому напрямі було припинено.
У 1943 році радянські розвідники передали з Англії закриті наукові праці з атомної енергії, з яких випливало, що створення атомної бомби на Заході просунулося далеко вперед. У той же час у США були впроваджені надійні агенти до кількох центрів американських ядерних досліджень. Вони передавали інформацію з атомної бомби радянським ученим.
Технічне завдання на розробку двох варіантів атомної бомби склав їхній творець і один з наукових керівників Ю. Харитон. Відповідно до нього планувалося створення РДС («реактивного двигуна спеціального») з індексом 1 та 2:
- РДС-1 – бомба із зарядом із плутонію, який передбачалося підривати шляхом сферичного обтиснення. Його пристрій передала російська розвідка.
- РДС-2 – гарматна бомба з двома частинами уранового заряду, які мають зближуватись у стовбурі гармати до створення критичної маси.
В історії знаменитого РДС найпоширенішу розшифровку - "Росія робить сама" - придумав заступник Ю. Харитона з наукової роботи К. Щелкін. Ці слова точно передавали суть робіт.
Інформація про те, що СРСР опанував секрети ядерної зброї, викликало у США порив до якнайшвидшого початку випереджувальної війни. У липні 1949 р. з'явився план «Троян», згідно з яким бойові дії планувалося розпочати 1 січня 1950 року. Потім дату нападу було перенесено на 1 січня 1957 року з тією умовою, щоб у війну вступили всі країни НАТО.
Відомості, отримані каналами розвідки, прискорили роботу радянських учених. На думку західних фахівців, радянська ядерна зброя могла бути створена не раніше 1954-1955 років. Проте випробування першої атомної бомби відбулося СРСР вже наприкінці серпня 1949 року.
На полігоні в Семипалатинську 29 серпня 1949 року було підірвано ядерний пристрій РДС-1 – перша радянська атомна бомба, яку винайшов колектив вчених, очолюваний І. Курчатовим та Ю. Харитоном. Вибух мав потужність 22 Кт. Конструкція заряду наслідувала американський «Товстун», а електронна начинка була створена радянськими вченими.
План «Троян», згідно з яким американці збиралися скинути атомні бомби на 70 міст СРСР, був зірваний через ймовірність удару у відповідь. Подія на Семипалатинському полігоні повідомила світ про те, що радянська атомна бомба поклала край американській монополії на володіння новою зброєю. Цей винахід повністю зруйнував мілітаристський план США та НАТО та запобіг розвитку Третьої світової війни. Почалася нова історія – епоха світу в усьому світі, який існує під загрозою тотального знищення.
"Ядерний клуб" світу
Ядерний клуб – умовне позначення кількох країн, які мають ядерною зброєю. Сьогодні таке озброєння є:
- у США (з 1945)
- у Росії (спочатку СРСР, з 1949)
- у Великій Британії (з 1952)
- у Франції (з 1960)
- у Китаї (з 1964)
- в Індії (з 1974)
- у Пакистані (з 1998)
- у КНДР (з 2006)
Тим, хто має ядерну зброю, також вважається Ізраїль, хоча керівництво країни не коментує його наявність. Крім того, на території держав-членів НАТО (Німеччини, Італії, Туреччини, Бельгії, Нідерландів, Канади) та союзників (Японії, Південної Кореї, незважаючи на офіційну відмову) розташовується ядерна зброя США.
Казахстан, Україна, Білорусь, які володіли частиною ядерного озброєння після розпаду СРСР, у 90-х роках передали його Росії, яка стала єдиним спадкоємцем радянського ядерного арсеналу.
Атомна (ядерна) зброя – найпотужніший інструмент глобальної політики, який твердо увійшов до арсеналу взаємин між державами. З одного боку, воно є ефективним засобом залякування, з іншого – вагомим аргументом для запобігання воєнному конфлікту та зміцненню миру між державами, які володіють цією зброєю. Це символ цілої епохи в історії людства та міжнародних відносин, з яким треба поводитися дуже розумно.
Відео: музей ядерної зброї
Відео про російську Цар-Бомбу
Якщо у вас виникли питання – залишайте їх у коментарях під статтею. Ми чи наші відвідувачі з радістю відповімо на них
