شحنة الهيدروجين. سلاح حراري

لم يخفق كيم جونغ أون في التلميح (أعلن بشكل مباشر) أنه كان مستعدًا في أي لحظة لتحويل الأسلحة من موقع دفاعي إلى هجوم ، الأمر الذي تسبب في إثارة غير مسبوقة في الصحافة في العالم بأسره. ومع ذلك ، كان هناك أيضًا متفائلون زعموا أن الاختبارات قد تم تزويرها.

ولكن لماذا تعتبر حقيقة أن البلد المعتدي يمتلك قنبلة هيدروجينية هو عامل مهم في البلدان الحرة ، لأنه حتى الرؤوس الحربية النووية ، التي تملكها كوريا الشمالية بكثرة ، لم تخيف أحدا؟

ما هذا؟

القنبلة الهيدروجينية ، والمعروفة أيضًا باسم القنبلة الهيدروجينية أو HB ، هي سلاح القوة المدمرة المذهلة ، والتي يتم حساب قوتها بالميجونات في مكافئ تي إن تي. يعتمد مبدأ تشغيل HB على الطاقة التي ينتجها التركيب النووي النووي لنواة الهيدروجين - بالضبط نفس العملية تجري على الشمس.

كيف تختلف القنبلة الهيدروجينية عن ذرية واحدة؟


الاندماج الحراري - عملية تحدث أثناء تفجير القنبلة الهيدروجينية - أقوى أنواع الطاقة المتاحة للبشرية. لأغراض سلمية ، لم نتعلم بعد كيفية استخدامها ، لكننا عدناها إلى الجيش. هذا التفاعل الحراري النووي ، مثله مثل ذلك الذي يحدث على النجوم ، يطلق تدفقًا مذهلاً للطاقة. في الطاقة الذرية ، ومع ذلك ، فإنه يأتي من تقسيم النواة الذرية ، وبالتالي فإن انفجار القنبلة الذرية أضعف بكثير.

الاختبار الأول


وتجاوز الاتحاد السوفييتي مرة أخرى العديد من المشاركين في سباق الحرب الباردة. تم اختبار أول قنبلة هيدروجينية تحت قيادة عبقرية ساخاروف ، في موقع سيميبالاتينسك السري - وبصورة ملطفة ، لم يثر العلماء فقط ، بل وأيضاً الجواسيس الغربيين.

موجة الصدمة


التأثير المدمر المباشر للقنبلة الهيدروجينية هو أقوى موجة صدمة ذات كثافة عالية. وتعتمد قوتها على حجم القنبلة نفسها والارتفاع الذي حدث عنده تفجير الشحنة.

تأثير الحرارة


إن القنبلة الهيدروجينية التي يبلغ حجمها 20 ميغاطن فقط (حجم أكبر قنبلة تم اختبارها في الوقت الراهن - 58 ميغاطن) تخلق كمية هائلة من الطاقة الحرارية: إذ ذابت الخرسانة داخل دائرة نصف قطرها خمسة كيلومترات من مكان اختبار القذيفة. في دائرة نصف قطرها تسعة كيلومترات ، سيتم تدمير جميع الكائنات الحية ، ولا المعدات ولا المباني ستقف. سوف يتجاوز قطر الحفرة التي شكلها الانفجار كيلومترين ، ويتقلب عمقها حوالي خمسين مترا.

كرة نارية


الأكثر إثارة بعد الانفجار سيبدو وكأنه يراقب كرة نارية ضخمة: العواصف المحترقة ، التي بدأها تفجير القنبلة الهيدروجينية ، ستدعم نفسها ، فتستقطب المزيد والمزيد من المواد القابلة للاحتراق إلى القمع.

التلوث الإشعاعي


لكن أخطر عواقب الانفجار ستكون ، بالطبع ، تلوثًا إشعاعيًا. إن تفكك العناصر الثقيلة في دوامة نارية مستعرة سوف يملأ الغلاف الجوي بأصغر جزيئات الغبار المشع - إنه خفيف جداً لدرجة أنه ، بمجرد دخوله في الغلاف الجوي ، يمكن أن يدور حول العالم مرتين أو ثلاث مرات ثم يسقط فقط كترسيب. وهكذا ، فإن انفجار قنبلة مائة مليون طن قد يكون له عواقب على الكوكب بأكمله.

قنبلة الملك


58 ميغاطن - هذا هو مقدار وزن أكبر قنبلة هيدروجينية انفجرت في مجموعة أرخبيل Novaya Zemlya. دارت موجة الصدمة حول العالم ثلاث مرات ، مما أجبر معارضي الاتحاد السوفيتي مرة أخرى على الاقتناع بالقدرة التدميرية الهائلة لهذه الأسلحة.

سلاح حراري

أسلحة حرارية نووية  (وهو أيضا قنبلة هيدروجينية- نوع من الأسلحة النووية ، تعتمد القوة المدمرة على استخدام طاقة تفاعل التوليف النووي للعناصر الضوئية في أثقلها (على سبيل المثال ، تخليق نواة ذرة هيليوم واحدة من نواتين ذرات الديوتيريوم) ، حيث يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة.

وصف عام

يمكن بناء جهاز التفجير الحراري باستخدام كل من الديوتريوم السائل والغازي المضغوط. لكن ظهور الأسلحة النووية الحرارية أصبح ممكنا فقط بسبب مجموعة متنوعة من هيدريد الليثيوم - الليثيوم - 6 ديوتريد. هذا المركب هو نظير كثيف للهيدروجين - الديوتيريوم ونظائر الليثيوم مع عدد هائل من 6.

الليثيوم - 6 ديوتريد هو مادة صلبة تسمح لك بتخزين الديوتريوم (الحالة الطبيعية التي يكون فيها الغاز الطبيعي في الظروف العادية) في درجات حرارة موجبة ، وبالإضافة إلى ذلك ، المكون الثاني ، الليثيوم 6 ، هو المادة الخام لإنتاج أكثر نظائر الهيدروجين ناقصًا ، التريتيوم. في الواقع ، 6 Li هو المصدر الصناعي الوحيد للحصول على التريتيوم:

في الذخائر النووية النووية الأمريكية في وقت مبكر ، كان يستخدم أيضا ديوتيد الليثيوم الطبيعي ، يحتوي أساسا على نظير الليثيوم مع عدد كبير من 7. كما أنه يعمل كمصدر للتريتيوم ، ولكن لهذا يجب أن يكون للنيوترونات المشاركة في التفاعل طاقة 10 MeV وأعلى.

تتكون القنبلة النووية الحرارية ، التي تعمل وفقًا لمبدأ تيلير-أولام ، من مرحلتين: زناد وحاوية بوقود نووي حراري.

المشغل هو شحنة نووية صغيرة من البلوتونيوم مع تضخيم نووي حراري وقوة عدة كيلوطن. مهمة الزناد هي تهيئة الظروف اللازمة لإطلاق تفاعل نووي حراري - حرارة وضغط عاليان.

الحاوية بالوقود النووي الحراري هي العنصر الرئيسي للقنبلة. داخله وقود نووي حراري - الليثيوم - 6 ديوتريد - وقضيب بلوتونيوم يقع على طول محور الحاوية ، والذي يلعب دور اندماج تفاعل نووي حراري. يمكن تصنيع غلاف الحاوية من كل من اليورانيوم 238 ، وهي مادة تنقسم تحت تأثير النيوترونات السريعة (\u003e 0.5 ميغاواط) ، والتي يتم إطلاقها أثناء تفاعل التوليف ، ومن الرصاص. تغطى الحاوية بطبقة من امتصاص النيوترون (مركبات البورون) لحماية الوقود الحراري النووي من التسخين المبكر مع تدفقات النيوترونات بعد انفجار الزناد. يتم صب الزناد المحوري المحور والحاوية ببلاستيك خاص ينقل الإشعاع من الزناد إلى الحاوية ويتم وضعه في علبة قنابل مصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم.

من الممكن أن المرحلة الثانية ليست في شكل اسطوانة ، ولكن في شكل كرة. مبدأ العملية هو نفسه ، ولكن بدلا من قضيب إطلاق البلوتونيوم ، يتم استخدام البلورة المجوفة للبلوتونيوم ، والتي تقع داخل وتبديل مع طبقات من ديوتريد الليثيوم -6. أظهرت التجارب النووية للقنابل الكروية في المرحلة الثانية كفاءة أكبر من القنابل باستخدام الشكل الأسطواني للمرحلة الثانية.

عندما ينفجر الزناد ، يتم إطلاق 80٪ من الطاقة على شكل نبضة قوية للأشعة السينية ، والتي تمتصها قذيفة المرحلة الثانية والحشو البلاستيكي ، والتي تتحول إلى بلازما عالية الحرارة تحت ضغط مرتفع. نتيجة للتسخين المفاجئ لقذيفة اليورانيوم (الرصاص) ، يحدث الاجتثاث من مادة الصدف ويظهر الدفع النفاث ، والذي ، جنبا إلى جنب مع ضغوط الضوء والبلازما ، يضغط على المرحلة الثانية. وفي الوقت نفسه ، ينخفض ​​حجمه عدة آلاف من المرات ، ويتم تسخين الوقود الحراري النووي إلى درجات حرارة هائلة. ومع ذلك ، فإن الضغط ودرجة الحرارة لا تزال غير كافية لبدء تفاعل نووي حراري ، فإن إنشاء الظروف اللازمة ينهي قضيب البلوتونيوم ، الذي يمر في حالة فوق الحرجة - يبدأ التفاعل النووي داخل الحاوية. تتفاعل النيوترونات المنبعثة من قضيب البلوتونيوم المحترق مع الليثيوم 6 ، مما يؤدي إلى التريتيوم ، الذي يتفاعل مع الديوتيريوم.


A  رأس حربي قبل الانفجار. الخطوة الأولى هي ، والخطوة الثانية هي أسفل. كل من مكونات القنبلة النووية الحرارية.
B تقوض المادة المتفجرة الخطوة الأولى ، وتضغط على بلوتونيوم القلب إلى الحالة فوق الحرجة وتبدأ تفاعل انشطار السلسلة.
C  في عملية التقسيم في المرحلة الأولى ، يحدث نبضة الأشعة السينية ، التي تنتشر على طول داخل القشرة ، وتخترق من خلال حشو رغوة البوليسترين.
D  يتم ضغط المرحلة الثانية بسبب الاجتثاث (التبخر) تحت تأثير الأشعة السينية ، ويتحول قضيب البلوتونيوم داخل المرحلة الثانية إلى حالة فوق الحرجة ، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل ، مما يطلق كمية كبيرة من الحرارة.
E  في الليثيوم ديوتيد 6 المضغوط والمدفأ ، يحدث تفاعل الاندماج ، وتدفق النيوترون المنبعث هو البادئ للتفاعل التقسيمي للعبث. الكرة النارية توسع ...

إذا كانت قذيفة الحاوية مصنوعة من اليورانيوم الطبيعي ، فإن النيوترونات السريعة الناتجة عن تفاعل الاندماج تتسبب في انشطار ذرات اليورانيوم 238 ، مما يضيف طاقتها إلى الطاقة الكلية للانفجار. وبهذه الطريقة ، يتم إنشاء انفجار حراري نووي من قوة غير محدودة عمليًا ، حيث يمكن أيضًا وضع طبقات أخرى من الليثيوم ديوتيد وطبقات من اليورانيوم 238 (نفث) خلف القشرة.

جهاز الذخيرة النووية الحرارية

توجد ذخائر حرارية نووية كما في شكل قنابل جوية ( هيدروجين  أو قنبلة نووية حرارية) ، والرؤوس الحربية للقذائف البالستية والرحلات البحرية.

تاريخ

أكبر قنبلة هيدروجينية انفجرت على الإطلاق هي "قنبلة القنبلة" السوفياتية التي تبلغ قوتها 50 ميغا طن والتي انفجرت في 30 أكتوبر 1961 في أرض إثبات أرخبيل نوفايا زيمليا. في وقت لاحق ، كان نيكيتا خروتشوف يمزح علنا ​​بأن من المفترض في البداية أن يفجر قنبلة بقوة 100 ميجا طن ، لكن التهمة تم تخفيضها "حتى لا تكسر جميع النوافذ في موسكو". من الناحية الهيكلية ، تم تصميم القنبلة بالفعل من أجل 100 ميغاطن ، ويمكن تحقيق هذه القوة من خلال استبدال عبث الرصاص باليورانيوم. تم تفجير القنبلة على ارتفاع 4000 متر فوق موقع اختبار نوفايا زيمليا. موجة الصدمة بعد الانفجار ثلاث مرات حول العالم. على الرغم من الاختبار الناجح ، لم تدخل القنبلة الخدمة ؛ ومع ذلك ، كان لإنشاء واختبار القنبلة العظمى أهمية سياسية كبيرة ، مما يدل على أن اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية قد حل مهمة تحقيق أي مستوى عملاق من الترسانة النووية. من الغريب أنه بعد ذلك توقف نمو حجم الترسانة العسكرية الأمريكية.

الاتحاد السوفييتي

كان المشروع السوفياتي الأول لجهاز الانصهار يشبه كعكة الطبقات ، وبالتالي تلقى اسم الكود "Puff". تم تطوير هذا المشروع في عام 1949 (قبل اختبار القنبلة النووية السوفيتية الأولى) بواسطة أندريه ساخاروف وفيتالي غينزبرغ ، وكان تكوينًا مختلفًا عن نظام Teller-Ulam المنفصل حاليًا. (المهندس)الروسية. . في المقابل ، تتناوب طبقات المواد الانشطارية مع طبقات من الوقود التخليقي - الليثيوم ديوترييد الممزوج بالتريتيوم ("فكرة ساخاروف الأولى"). إن الشحنة التخليقية ، التي تقع حول شحنة القسمة ، زادت بشكل غير فعال من الطاقة الكلية للجهاز (يمكن للأجهزة الحديثة مثل Teller-Ulam أن تعطي عامل تضاعف يصل إلى 30 مرة). وبالإضافة إلى ذلك ، كانت مناطق رسوم الانشطار والتخليق تتخللها متفجرات تقليدية - البادئ في التفاعل الانشطاري الأساسي ، مما زاد من الكتلة المطلوبة من المتفجرات التقليدية. تم اختبار أول جهاز RDS-6s من نوع "Sloyka" في عام 1953 ، وحصل على اسم Jo-4 في الغرب (تلقيت أول تجارب نووية سوفيتية أسماء شيفرة من اللقب الأمريكي لجوزيف (جوزيف) ستالين "العم جو"). كانت قوة الانفجار تعادل 400 كيلو طن بكفاءة 15-20٪ فقط. أظهرت الحسابات أن انتشار المواد غير المتفاعلة يمنع زيادة الطاقة التي تزيد عن 750 كيلو طن.

بعد أن أجرت الولايات المتحدة اختبار Ivy Mike في نوفمبر 1952 ، والذي أثبت إمكانية إنشاء قنابل megaton ، بدأ الاتحاد السوفييتي في تطوير مشروع آخر. وكما ذكر أندريه ساخاروف في مذكراته ، فإن "الفكرة الثانية" طرحتها جينزبورغ في نوفمبر 1948 واقترحت استخدام الليثيوم ديوتيد في قنبلة ، والتي ، عندما يتم تشعيعها بالنيوترونات ، تشكل التريتيوم وتطلق الدوتريوم.

سرعان ما تم توجيه تطوير الأسلحة النووية الحرارية في الولايات المتحدة نحو تصغير بنية تيلر-أولام ، والتي يمكن أن تكون مجهزة بصواريخ باليستية عابرة للقارات (ICBM) وصواريخ باليستية تطلق من الغواصات (SLBM). بحلول عام 1960 ، تم نشر الرؤوس الحربية من فئة W47 ميجون على غواصات مجهزة بصواريخ بولاريس البالستية. كان للرؤوس الحربية كتلة 700 رطل (320 كجم) وقطرها 18 بوصة (50 سم). وأظهرت الاختبارات اللاحقة انخفاض موثوقية الرؤوس الحربية التي شنت على صواريخ بولاريس والحاجة إلى تعديلاتها. وبحلول منتصف السبعينيات ، أتاح تصغير حجم نسخ جديدة من الرؤوس الحربية وفقا لمخطط تيلير - أولام إمكانية وضع 10 رؤوس حربية أو أكثر في أبعاد الرؤوس الحربية للقذائف ذات الرؤوس الحربية القابلة للانفصال (MIRV).

بريطانيا العظمى

اسبانيا 1966

في 17 يناير 1966 ، اصطدم قاذفة أميركية من طراز B-52 بطائرة صهريج فوق إسبانيا ، مما أسفر عن مقتل سبعة أشخاص. من بين أربع قنابل نووية حرارية كانت موجودة على متن الطائرة ، تم العثور على ثلاث قنابل على الفور ، واحدة بعد تفتيش لمدة شهرين.

غرينلاند ، 1968

في 21 يناير 1968 ، تحطمت الطائرة B-52 في تمام الساعة 21:40 بالتوقيت العالمي في قذيفة الجليد لخليج نورث ستار (غرينلاند) على بعد خمسة عشر كيلومترا من قاعدة ثول الجوية في بلاتسبيرج (نيويورك). على متن الطائرة كانت هناك 4 قنابل نووية حرارية.

ساهم الحريق في تفجير شحنات إضافية في جميع القنابل الذرية الأربع التي كانت في الخدمة مع المهاجم ، لكنه لم يؤد إلى انفجار للأجهزة النووية المباشرة ، حيث لم يتم إدخالها في الاستعداد القتالي من قبل الطاقم. يعمل أكثر من 700 من العسكريين المدنيين والأمريكيين الدنماركيين في ظروف خطرة دون معدات حماية شخصية ، مما يزيل التلوث الإشعاعي. في عام 1987 ، حاول ما يقرب من 200 عامل دنمركي مقاضاة الولايات المتحدة دون جدوى. ومع ذلك ، أصدرت السلطات الأمريكية بعض المعلومات بموجب قانون حرية المعلومات. لكن كااري أولباك ، كبير مستشاري المعهد الوطني الدانمركي للنظافة الإشعاعية ، قال إن الدانمرك درست بعناية صحة العمال في تولا ولم تعثر على أي دليل على زيادة في معدلات الوفيات أو السرطان.

نشر البنتاغون معلومات تفيد بأنه تم العثور على جميع الرؤوس الحربية النووية الأربعة وتدميرها. ولكن في نوفمبر 2008 ، بسبب انتهاء السرية ، تم الكشف عن المعلومات المصنفة على أنها "سرية". وقالت الوثائق إن القاذفة المحطمة حملت أربعة رؤوس حربية ، ولكن في غضون بضعة أسابيع ، تمكن العلماء من العثور على 3 رؤوس حربية فقط من شظايا. في أغسطس 1968 تم إرسال الغواصة "Star III" إلى القاعدة للبحث عن القنبلة المفقودة ، الرقم التسلسلي 78252 ، في البحر. لكن لم يتم العثور عليه حتى الآن. من أجل تجنب الذعر بين السكان ، نشرت الولايات المتحدة معلومات عن القنابل الأربعة التي تم العثور عليها.

إن القنبلة الأمريكية السيئة السمعة B61 هي عبارة عن نووي حراري ، أو لأنها ليست صحيحة تماماً ، ولكنها غالباً ما تسمى الهيدروجين. ويستند الإجراء المدمر إلى استخدام تفاعل التوليف النووي للعناصر الضوئية في أثقلها (على سبيل المثال ، إنتاج ذرة هيليوم واحدة من ذرتي دوتيريوم) ، حيث يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة. من الناحية النظرية ، يمكن إطلاق مثل هذا التفاعل في بيئة الدوتريوم السائل ، ولكنه صعب من وجهة النظر الهيكلية. على الرغم من أن أول تفجيرات تجريبية في الموقع كانت مصنوعة بهذه الطريقة. ولكن كان من الممكن فقط الحصول على منتج يمكن توصيله إلى الهدف بواسطة الطائرات بسبب مزيج من نظير الهيدروجين الثقيل (الديوتيريوم) ونظير الليثيوم مع عدد هائل من 6 ، المعروف اليوم باسم الليثيوم - 6 ديوتريد. بالإضافة إلى الخصائص "النووية" ، فإن ميزتها الرئيسية هي أنها صلبة وتسمح لك بتخزين الدوتريوم بنفسك في درجات حرارة محيطة موجبة. في الواقع ، كان مع ظهور 6Li بأسعار معقولة وفرصة لتطبيقها في شكل أسلحة.

تعتمد القنبلة النووية الأمريكية على مبدأ Teller-Ulam. مع درجة معينة من المشروطية ، يمكن تمثيلها كجسم قوي ، يوجد داخلها مشغل إطلاق وحاوية بوقود حراري نووي. إن الزناد ، أو في صاعقنا ، عبارة عن شحنة صغيرة من البلوتونيوم ، تتمثل مهمتها في تهيئة الظروف الأولية لإحداث تفاعل نووي حراري - درجة حرارة وضغط عاليين. تحتوي "الحاوية الحرارية النووية" على ديوتيد الليثيوم -6 وقضيب البلوتونيوم الموجود بدقة على طول المحور الطولي ، والذي يلعب دور اندماج تفاعل نووي حراري. الحاوية نفسها (يمكن تصنيعها من اليورانيوم 238 والرصاص) مغطاة بمركبات البورون لحماية المحتويات من التسخين المبكر مع تدفق نيوتروني من الزناد. إن دقة الترتيب المتبادل بين الزناد والحاوية مهمة للغاية ؛ لذلك ، بعد تجميع المنتج ، يتم ملء المساحة الداخلية ببلاستيك خاص يصدر إشعاعات ، ولكن في الوقت نفسه يضمن تثبيتًا موثوقًا به أثناء التخزين وقبل مرحلة التفجير.

عند إطلاق المشغل ، يتم إطلاق 80٪ من طاقته على شكل ما يسمى بالنبض الشعاعي الليزري الناعم ، الذي يتم امتصاصه بواسطة البلاستيك وقذيفة الحاوية "النووية الحرارية". في سياق العملية ، يتحول كلاهما إلى بلازما عالية الحرارة تحت ضغط عالٍ وضغط محتويات الحاوية إلى حجم يقل عن الألف من الأصل. وهكذا ، يدخل قضيب البلوتونيوم إلى الحالة فوق الحرجة ، ليصبح مصدر رد الفعل النووي الخاص به. يؤدي تخريب نواة البلوتونيوم إلى تدفق نيوتروني ، والذي يتفاعل مع نوى الليثيوم -6 ، يطلق التريتيوم. إنه يتفاعل بالفعل مع الديوتريوم ، ويبدأ ذلك التفاعل التوليفي جدا ، وينبعث الطاقة الرئيسية للانفجار.

هذا هو المخطط:


ج: رأس حربي قبل الانفجار. الخطوة الأولى هي ، والخطوة الثانية هي أسفل. كل من مكونات القنبلة النووية الحرارية.
  ب: إن المتفجرة تقوض الخطوة الأولى ، وتضغط على بلوتونيوم القلب إلى الحالة فوق الحرجة وتبدأ تفاعل انشطار السلسلة.
  ج: أثناء عملية الفصل ، تحدث نبضة الأشعة السينية في المرحلة الأولى ، التي تنتشر على طول داخل الغلاف ، وتخترق حشوة البوليسترين الممددة.
  D: يتم ضغط المرحلة الثانية بسبب الاجتثاث (التبخر) تحت تأثير الأشعة السينية ، ويتحول قضيب البلوتونيوم داخل المرحلة الثانية إلى حالة فوق الحرجة ، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل ، مما يؤدي إلى إطلاق كمية كبيرة من الحرارة.
E: في تفاعل الليثيوم dithide-6 المضغوط والمدفأ ، يحدث تفاعل الاندماج ، تدفق نيوترون المنبعث هو البادئ للتفاعل التقسيم للعبث. الكرة النارية توسع ...

في هذه الأثناء ، ليس من باباهنول ، B61 النووى الحرارية هو النوع المعتاد من "قطعة من الحديد على شكل قنبلة" بطول 3.58 متر وقطرها 33 سم ، يتألف من عدة أجزاء. في معرض الهدايا - التحكم الإلكتروني. وخلفها مقصورة بها شحنة تشبه أسطوانة معدنية غير مزعجة تمامًا. ثم هناك أيضا مقصورة إلكترونية صغيرة نسبيا و ساق مع مثبتات مثبتة بشكل صارم تحتوي على كوابح مثبتة على الفرامل لإبطاء معدل السقوط بحيث أن الطائرة التي أسقطت القنبلة تحصل على وقت لترك منطقة الصدمة للانفجار.

بالمناسبة ، في قاعدة رامشتاين الجوية في ألمانيا 12 قطعة من القنابل B61.

يبلغ إجمالي حجم الإنتاج لجميع تعديلات B61 حوالي 3155 منتجًا ، منها حوالي 150 قنبلة إستراتيجية قيد الخدمة ، بالإضافة إلى حوالي 400 قنبلة غير استراتيجية ، وحوالي 200 قنبلة غير استراتيجية يتم الاحتفاظ بها في الاحتياطي - ما مجموعه 750 منتجًا تقريبًا. اين الاخرين؟ نعم ، لقد خسروا بطريقة ما - لكن ليس أكثر من ألفي.

كما تبين ، أن القنابل تصدأ أيضًا. حتى ذرية. على الرغم من أن هذا التعبير لا يجب أن يؤخذ حرفياً ، إلا أن المعنى العام لما يحدث هو ذلك. لمجموعة متنوعة من الأسباب الطبيعية ، يفقد سلاح معقد مع مرور الوقت خصائصه الأصلية إلى حد أن تنشأ شكوك جدية في تشغيله ، إذا كان الأمر يتعلق بذلك. شركات تصنيع الرؤوس النووية على جانبي المحيط تعطي نفس فترة الضمان لمنتجاتها - في واقع الأمر ، 20 سنة (ونادرا جدا عندما تصل المدة إلى 30 سنة). وبما أنه من غير المحتمل أن يكون هذا تواطؤًا مؤسسيًا بين المحتكرون ، فمن الواضح أن المشكلة تكمن في قوانين الفيزياء.

لم أكن مرهقاً من أجل ما سبق وصفه بالتفصيل جهاز التكتيك الأمريكي "يادرنباتون". وبدون ذلك ، سيكون من الصعب فهم جوهر المشكلة التي تواجهها الولايات المتحدة ، والتي حاولوا إخفاءها خلال الـ 15 سنة الماضية على الأقل. تذكر أن القنبلة تتكون من "خزان وقود حراري نووي" ومحرك بلوتونيوم - أخف وزنا. لا توجد مشاكل مع التريتيوم. ديوتريد الليثيوم 6 هي مادة صلبة وخصائصها مستقرة تماما. إن المتفجرات العادية ، التي يتألف منها مجال التفجير للمبادر الأولي للمحفز ، تغير خصائصها مع مرور الوقت ، بالطبع ، لكن استبدالها لا يخلق مشكلة معينة. لكن البلوتونيوم لديه أسئلة.

بلوتونيوم بندقية - ينهار. باستمرار وبدون توقف. تتمثل مشكلة الفعالية القتالية لتكاليف البلوتونيوم "القديمة" في أن تركيز البلوتونيوم 239 يتناقص مع الوقت ، بسبب انحلال ألفا (نواة جسيمات ألفا بلوتونيوم 239 "المفقودة" ، وهي نوى ذرة الهيليوم) 235- وبناء على ذلك ، فإن الكتلة الحرجة آخذة في التزايد. بالنسبة للبلوتونيوم النقي ، 239 هو 11 كجم (10 سم المجال) ، لليورانيوم - 47 كجم (17 سم المجال). كما يتحلل اليورانيوم -235 (كما هو الحال في بلوتونيوم 239 ، وأيضاً تسوس ألفا) ، وهو يلوث مجال البلوتونيوم مع ثيوم 231 والهيليوم ، بلوتونيوم 241 (وهناك دائماً جزء من النسبة المئوية) مع عمر نصف يبلغ 14 سنوات ، تتحلل أيضًا (في هذه الحالة ، يحدث تشوه بيتا بالفعل - بلوتونيوم -241 "يفقد" الإلكترون و النيوترينو) ، مما يعطي الأمريوم 241 ، مما يزيد من سوء المؤشرات الحرجة (ينقسم الأمريكيوم -141 إلى المتغير ألفا إلى النبتونيوم -237 وجميع نفس الهيليوم).

عندما تحدثت عن الصدأ ، لم أكن أمزح. رسوم البلوتونيوم هي "شيخوخة". وهم ، كما هي ، لا يمكن "تجديدهم". نعم ، من الناحية النظرية ، يمكنك تغيير تصميم البادئ ، تذوب 3 كرات قديمة ، فتيل 2 منها جديدة ... زيادة الكتلة ، مع الأخذ في الاعتبار تدهور البلوتونيوم. ومع ذلك ، فإن البلوتونيوم "القذر" غير موثوق به. حتى "الكرة" المتضخمة قد لا تصل إلى حالة فوق الحرجة أثناء الانضغاط خلال الانفجار ... وإذا ، بالنسبة لبعض النزوات الإحصائية ، يتم تكوين محتوى مرتفع من البلوتونيوم -240 في الكرة الناتجة (التي تتكون من 239 من نيوترونات) المصنع. القيمة الحرجة هي 7٪ من البلوتونيوم -240 ، والتي يمكن أن يؤدي فائضها إلى "مشكلة" مصاغة بأناقة - "التفجير المبكر".

وهكذا ، نستنتج أن الدول بحاجة إلى بلوتونيوم طازجين جدد جدد لتحديث أسطول B61. لكن رسميا - تم إغلاق المفاعلات المولدة في أمريكا في عام 1988. وهذا يعني أن البلوتونيوم 239 الجديد لا يمكن أن يتخذه. علينا تنظيف القديم من الشوائب - وهذه العملية لا تخلو من الخسارة. بلوتونيوم في الولايات المتحدة "يجف" مثل جلد "شاجرين".

ومع ذلك ، إذا حكمنا من خلال المعلومات من المصادر المفتوحة ، في حين أن الحشو النووي في V61 لا يزال غير فاسد تماما حتى النهاية. من 15 إلى 20 عامًا ، سيظل المنتج يعمل بطريقة ما - ولكن يمكنك نسيان الإعداد بأقصى طاقة. اذن ماذا؟ لذا ، عليك أن تعرف كيف تضع القنبلة نفسها بدقة أكثر.

حول دقة ونطاق التطبيق. أظهرت الاختبارات الأرضية لنماذج B61 الأولى أن من بين 40 إلى 45 كيلومترًا ، تقع 67٪ من المنتجات في دائرة نصف قطرها 180 مترًا تقريبًا.

مجموعة متسلسلة من المعدات لإعادة تركيب قنابل تقليدية شديدة الانفجار من نوع GBU إلى جهاز عالي الدقة يمكن مقارنته في الحجم والوزن إلى الولايات المتحدة الأمريكية فقط 75 ألف دولار. من السهل تخمين أنه ، من وجهة نظر هذه المجموعة ، لا يوجد فرق بين القنبلة التقليدية والقنبلة الذرية. لكنك تعرف كم ستكلف ترقية B61؟

يتوقع خبراء من إدارة الأمن الوطني تكلفة إعادة تشغيل الذخيرة الحالية B61 الحالية بمبلغ 8.1 مليار دولار على الأقل بحلول عام 2024. أي إذا لم يحدث شيء في هذه المرحلة ، فبالنسبة للبرامج العسكرية الأمريكية ، هناك توقع رائع. إذا تم تقسيم هذه الميزانية إلى 600 منتج ليتم ترقيتها ، تخبرني الآلة الحاسبة أن النقود ستحتاج على الأقل 13.5 مليون دولار لكل منهما. يشعر حجم gesheft وقطع العجين؟

ومع ذلك ، هناك احتمال غير صفري تمامًا بأن البرنامج B61-12 بالكامل لن يتم تنفيذه بالكامل. لقد تسبب هذا المبلغ بالفعل في استياء شديد من الكونجرس الأمريكي ، الذي ينشغل بجدية في البحث عن فرص لمحاسبة الإنفاق وخفض برامج الموازنة. بما في ذلك الدفاع.

في 16 يناير 1963 ، في خضم الحرب الباردة ، أخبر نيكيتا خروتشوف العالم أن الاتحاد السوفييتي يمتلك في ترسانته سلاحًا جديدًا للدمار الشامل - قنبلة هيدروجينية. قبل عام ونصف من ذلك ، أنتج الاتحاد السوفييتي أقوى انفجار لقنبلة هيدروجينية في العالم - تم تفجير شحنة تزيد سعتها عن 50 ميغاطن على نوفايا زيمليا. من نواح عديدة ، كان هذا التصريح من جانب الزعيم السوفيتي هو الذي جعل العالم يدرك خطر حدوث مزيد من التصعيد في سباق التسلح النووي: في 5 أغسطس 1963 ، تم توقيع اتفاقية في موسكو لحظر تجارب الأسلحة النووية في الغلاف الجوي والفضاء الخارجي وتحت الماء.

تاريخ الخلق

كانت الإمكانية النظرية للحصول على الطاقة من خلال الانصهار الحراري النووي معروفة حتى قبل الحرب العالمية الثانية ، ولكن كانت الحرب وسباق التسلح الذي تبع ذلك يثير مسألة إنشاء جهاز تقني لخلق هذا التفاعل. من المعروف أنه في ألمانيا في عام 1944 ، تم العمل على بدء الاندماج الحراري النووي عن طريق ضغط الوقود النووي باستخدام شحنات متفجرة تقليدية - ولكن لم تتوج بالنجاح لأنها لم تستطع الحصول على درجات الحرارة والضغوط المطلوبة. تقوم الولايات المتحدة والاتحاد السوفييتي بتطوير أسلحة نووية حرارية منذ الأربعينيات من القرن الماضي ، في وقت واحد تقريبًا اختبار الأجهزة النووية الحرارية الأولى في أوائل الخمسينات.

في الأول من نوفمبر عام 1952 ، فجرت الولايات المتحدة أول شحنة نووية حرارية في العالم في جزيرة أونولتوك المرجانية. في 12 أغسطس 1953 ، تم تفجير أول قنبلة هيدروجينية في العالم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية - السوفياتي RDS-6 في موقع التجارب Semipalatinsk.

الجهاز ، الذي اختبرته الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1952 ، لم يكن في الواقع قنبلة ، بل كان عينة مختبرية ، "بيت مكون من ثلاثة طوابق مليء بدوتريوم سائل" ، تم تصميمه على هيئة تصميم خاص. من ناحية أخرى ، طور العلماء السوفييت قنبلة ، أداة كاملة مناسبة للاستخدام العسكري العملي.

أكبر قنبلة هيدروجينية تم تفجيرها على الإطلاق هي "القنبلة السوفييتية" التي تبلغ 58 ميغا طن انفجرت في 30 أكتوبر 1961 في موقع أرخبيل نوفايا زيمليا. في وقت لاحق ، كان نيكيتا خروتشوف يمزح علنا ​​بأن من المفترض في البداية أن يفجر قنبلة بقوة 100 ميجا طن ، لكن التهمة تم تخفيضها "حتى لا تكسر جميع النوافذ في موسكو". من الناحية الهيكلية ، تم تصميم القنبلة بالفعل من أجل 100 ميغاطن ، ويمكن تحقيق هذه القوة من خلال استبدال عبث الرصاص باليورانيوم. تم تفجير القنبلة على ارتفاع 4000 متر فوق موقع اختبار نوفايا زيمليا. موجة الصدمة بعد الانفجار ثلاث مرات حول العالم. على الرغم من الاختبار الناجح ، لم تدخل القنبلة الخدمة ؛ ومع ذلك ، كان لإنشاء واختبار القنبلة العظمى أهمية سياسية كبيرة ، مما يدل على أن اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية قد حل مهمة تحقيق أي مستوى عملاق من الترسانة النووية.

مبدأ القنبلة الهيدروجينية

ويستند عمل القنبلة الهيدروجينية على استخدام الطاقة المنبعثة خلال تفاعل الاندماج الحراري النووي للنواة الخفيفة. إنه رد الفعل هذا الذي يحدث في داخل النجوم ، حيث تتصادم نوى الهيدروجين وتدمج في نوى الهيليوم الثقيلة تحت تأثير درجات الحرارة العالية والضغط الهائل. أثناء التفاعل ، يتم تحويل جزء من كتلة نوى الهيدروجين إلى كمية كبيرة من الطاقة - وبفضل هذا ، تنبعث النجوم كمية هائلة من الطاقة طوال الوقت. نسخ العلماء هذا التفاعل باستخدام نظائر الهيدروجين - الديوتيريوم والتريتيوم ، والتي أعطت اسم "قنبلة الهيدروجين". في البداية ، تم استخدام نظائر الهيدروجين السائلة لإنتاج الشحنات ، وفي وقت لاحق تم استخدام الليثيوم - 6 ديوتريد ، وهي مادة صلبة ، ومركب الديوتيريوم ، ونظائر الليثيوم.

الليثيوم - 6 ديوتريد هو المكون الرئيسي للقنبلة الهيدروجينية ، وهو وقود نووي حراري. يتم تخزين الديوتريوم فيه بالفعل ، ويعمل نظائر الليثيوم كمادة خام لتشكيل التريتيوم. لبدء تفاعل الانصهار الحراري النووي ، فإنه مطلوب لخلق درجة حرارة عالية وضغط ، وكذلك لعزل التريتيوم من الليثيوم 6. هذه الشروط توفر على النحو التالي.

إن غلاف الحاوية للوقود النووي الحراري مصنوع من اليورانيوم 238 والبلاستيك ؛ يتم وضع شحنة نووية تقليدية لعدة كيلوطنات بجوار الحاوية - يطلق عليها اسم الزناد أو الشحنة البادئة للقنبلة الهيدروجينية.

أثناء انفجار البادئ الذي يشتعل بلوتونيوم تحت تأثير الأشعة السينية القوية ، تتحول قشرة الحاوية إلى بلازما ، تتقلص آلاف المرات ، مما يخلق الضغط العالي اللازم ودرجة حرارة ضخمة. في الوقت نفسه ، تتفاعل النيوترونات المنبعثة من البلوتونيوم مع الليثيوم 6 ، لتشكل التريتيوم. تتفاعل الدوتريوم ونواة التريتيوم تحت تأثير درجة الحرارة والضغط الشديدتين ، مما يؤدي إلى انفجار حراري نووي.

إذا قمت بتصنيع عدة طبقات من اليورانيوم 238 و الليثيوم -6 ، فإن كل واحد منهما سيضيف قوته إلى انفجار القنبلة - أي أن هذا "النفخ" يسمح لك بزيادة قوة الانفجار إلى ما لا نهاية تقريباً. وبفضل هذا ، يمكن صنع قنبلة هيدروجينية من أي قوة تقريبًا ، وستكون أرخص بكثير من قنبلة نووية تقليدية لها نفس القوة.