Što će biti ako nuklearni rat dođe

Nuklearno oružje Izraela! Čuda lukavosti!

titlovi

Unatoč činjenici da se hladni rat završio prije 30-ak godina, sve dok postoji nuklearno oružje, uvijek postoji opasnost od njihove uporabe. To postavlja logično pitanje: može li čovječanstvo preživjeti nuklearni rat? Sada ćemo pokušati razumjeti ovo pitanje. Počevši od 1950-ih, Sjedinjene Države i SSSR stvorili su nevjerojatan arsenal nuklearnog oružja, čiji je ukupni kapacitet veći od nuklearnog naboja tisuća puta, što je odbačeno na japanskom Hirošimi. Smatra se da će, ako se pojavi nuklearni rat, velika količina nuklearnog naboja biti odbačena na velike i srednje velike gradove, budući da je većina stanovništva koncentrirana tamo. Nije preporučljivo bacati bombe na mjesta lansiranja raketa navodnog neprijatelja jer su dobro prikrivena i zaštićena. Cijela razmjena nuklearnih napada trajat će ne više od nekoliko sati, tj. Događaji će se vrlo brzo razvijati. Budući da u gradu postoji mnogo različitih zapaljivih materijala, kao što su plastika, drvo, beton, pa čak i metal, gradovi će biti uronjeni u kaos požara. Kao rezultat sagorijevanja velikih količina materijala, formirat će se pepeo, koji će pokriti većinu neba. Kao rezultat toga, na zemlji će prevladati takozvana "nuklearna zima" koja će, prema različitim procjenama, trajati od nekoliko mjeseci do dvije ili tri godine. Zbog činjenice da će se količina sunčeve svjetlosti koja pada na tlo značajno smanjiti, cijela će se klima obnoviti i zemlja će se u cjelini ohladiti. Stoga će mnogi stanovnici flore i faune umrijeti, osobito iz ekvatorijalne zone, gdje je vrijeme toplo tijekom cijele godine. Nuklearni rat će dovesti do nevjerojatnih ljudskih žrtava. I bit će nekoliko štetnih uzroka: vatra, radijacija, glad i hladnoća. Mnogi će gradovi postati prazni i poprimiti oblik onih koji se često prikazuju u različitim apokaliptičnim filmovima. Preživjeli će se stanovnici početi naseljavati u udaljenim dijelovima svojih zemalja, jer na takvim mjestima neće biti nuklearnih udara, te će ostati prilike za opstanak. Pozadina zračenja u velikim gradovima desetljećima će otrovati sva živa bića. Na kraju, postupno će se proširiti po cijeloj zemlji, ali na to zračenje neće mnogo utjecati preživjeli ljudi. Osnovni život će se oživjeti i prilagoditi u sjevernim i južnim dijelovima hemisfera, kao što su središnja i sjeverna Rusija, Kanada, Australija, središnja Afrika i južna Južna Amerika. Državni sustav bit će potpuno promijenjen, a mnoge će zemlje biti podijeljene u male konfederacije. U prvih šest mjeseci nakon nuklearne apokalipse, preživjele će biti jake gladi i radijacijske bolesti. Sve to će dovesti do daljnjeg smanjenja stanovništva. Logistika i transport će se vratiti prije 100 godina, što će znatno usporiti tempo života i takve koncepte kao što će globalna potrošnja jednostavno prestati postojati. U nadolazećim godinama nakon nuklearnog rata neće biti ratova, jer će se ljudi usredotočiti na svoj opstanak, a zemlje će aktivno trgovati među sobom. Papirni novac će nestati i zamijenit će ga potpuno različite mjere vrijednosti. To može biti zlato, čista voda ili čak baterije. Smatra se da će ljudi ostati povezani, uključujući internet. Naposljetku, izvorno je stvoren po nalogu vojske, kao sredstvo komunikacije u slučaju globalnog nuklearnog rata. U ranim godinama, velika industrija će gotovo u potpunosti propasti i ljudi će se usredotočiti na poljoprivredu, rudarstvo i stočarstvo. Općenito, trebat će nekoliko desetljeća da se zemlja počne oporavljati od posljedica tako velike katastrofe. Prema mnogim znanstvenicima, učinci se više neće osjećati tek nakon 100 godina. Kroz to razdoblje priroda i klima će se moći djelomično oporaviti, a ljudski resursi će se početi ponovno razvijati.

Načelo djelovanja

Nuklearno oružje temelji se na nekontroliranoj lančanoj reakciji fisije teških jezgri i reakciji nuklearne fuzije.

Za provedbu lančane reakcije fisije koriste se ili uran-235 ili plutonij-239, ili u nekim slučajevima uranij-233. Uran u prirodi nalazi se u obliku dva glavna izotopa - uran-235 (0,72% prirodnog urana) i urana-238 - sve ostalo (99,2745%). Često se nalazi i nečistoća iz uranija-234 (0,0055%), nastala raspadanjem uranija-238. Međutim, samo se uran-235 može koristiti kao fisijski materijal. U uranu-238, neovisan razvoj nuklearne lančane reakcije je nemoguć (stoga je uobičajen u prirodi). Kako bi se osigurala "operabilnost" nuklearne bombe, sadržaj urana-235 mora biti najmanje 80%. Stoga, u proizvodnji nuklearnog goriva povećati udio urana-235 i primijeniti složen i izuzetno skup proces obogaćivanja. U SAD-u, stupanj obogaćivanja uranija za naoružanje (udio izotopa 235) prelazi 93% i ponekad se smanjuje na 97,5%.

Alternativa procesu obogaćivanja urana je stvaranje "plutonijeve bombe" koja se temelji na izotopu plutonija-239, koji se obično dopira malom količinom galija kako bi se povećala stabilnost fizičkih svojstava i poboljšala stlačivost naboja. Plutonij se proizvodi u nuklearnim reaktorima tijekom produženog zračenja uranija-238 s neutronima. Slično tome, uranij-233 se dobiva ozračivanjem s torijim neutronima. U SAD-u, nuklearna municija opremljena je legurom 25 ili Oraloy, čije ime dolazi od Oak Ridgea (postrojenje za obogaćivanje uranija) i legure (legure). Sastav ove legure uključuje 25% uranij-235 i 75% plutonij-239.

Vrste nuklearnih eksplozija

Nuklearne eksplozije mogu biti sljedećih vrsta:

• eksplozije na nadmorskoj visini i zraku (u zraku i prostoru)
• tlo
• podzemna eksplozija (ispod zemlje)
• površina (blizu površine vode)
• pod vodom (podvodni)

Nevjerojatni čimbenici

Kada se nuklearno oružje detonira, nastaje nuklearna eksplozija, čiji su štetni faktori:

Ljudi koji su izravno izloženi štetnim čimbenicima nuklearne eksplozije, osim fizičke štete, doživljavaju snažan psihološki utjecaj od zastrašujućeg izgleda slike eksplozije i uništenja. Elektromagnetski impuls ne utječe izravno na žive organizme, ali može poremetiti elektroničku opremu.

Klasifikacija nuklearnog streljiva

Sva nuklearna oružja mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije:

• "Atomski" - jednofazni ili jednofazni eksplozivni uređaji, u kojima glavni energetski izlaz dolazi od nuklearne fisije teških jezgri (uranij-235 ili plutonij) uz stvaranje lakših elemenata.

• Termonuklearno oružje (također i "vodik") su dvofazne ili dvostupanjske eksplozivne naprave koje sekvencijalno razvijaju dva fizikalna procesa lokalizirana u različitim dijelovima prostora: u prvoj fazi glavni izvor energije je reakcija fisije teških jezgri, au drugoj se koristi reakcija fisije i sinteza fuzije, au drugoj fuzijska sinteza. u različitim omjerima, ovisno o vrsti i postavkama streljiva.

Reakcija fuzije, u pravilu, razvija se unutar fisijskog sklopa i služi kao snažan izvor dodatnih neutrona. Samo rani nuklearni uređaji u četrdesetim godinama 20. stoljeća, nekoliko bombaških bombi pedesetih godina, neke nuklearne artiljerijske granate, kao i proizvodi nuklearno-tehnološki nerazvijenih država (Južna Afrika, Pakistan, Sjeverna Koreja) ne koriste fuziju kao pojačalo snage nuklearna eksplozija. Za razliku od stabilnog stereotipa, u termonuklearnom (to jest, dvofaznom) streljivu, većina energije (do 85%) se oslobađa uslijed fisije urana-235 / plutonij-239 i / ili jezgre uranija-238. Drugi stupanj bilo kojeg takvog uređaja može biti opremljen otvaranjem od uranija-238, koji se učinkovito dijeli od brzih neutrona reakcije fuzije. Time se postiže višestruko povećanje snage eksplozije i monstruozno povećanje količine radioaktivnog taloženja. Sa svijetlom rukom R. Junga, autora slavne knjige “Svjetlije tisuće sunaca”, napisane 1958. godine na petama Projekta Manhattan, ova vrsta “prljavog” streljiva se zove FFF (fusion-fision-fusion) ili trofazna. Međutim, ovaj izraz nije posve točan. Skoro svi "FFF" se odnose na dvofazne i razlikuju se samo u materijalu zatezanja, koji u "čistom" streljivu može biti od olova, volframa, itd. Iznimka je Saharov "napuhavanje", koje treba pripisati jednofaznom, iako ima slojevita struktura eksploziva (jezgra plutonija - sloj litij-6 deuterida - sloj urana 238). U SAD-u takav se uređaj zove Alarm Clock (Sat s alarmom). Shema sekvencijalne izmjene reakcija fisije i sinteze provodi se u dvofaznom streljivu, u kojem se može izbrojati do 6 slojeva s vrlo "umjerenom" snagom. Primjer je relativno moderna W88, u kojoj prvi dio (primarni) sadrži dva sloja, drugi dio (sekundarni) ima tri sloja, a drugi sloj je omotač urana-238 koji je zajednički za dva dijela (vidi sliku).

• Ponekad se posebnoj kategoriji dodjeljuju neutronska oružja - manja dva-fazna streljiva male snage (od 1 kt do 25 kt), u kojoj se 50-75% energije dobiva termonuklearnom fuzijom. Budući da su glavni nositelji energije u sintezi brzi neutroni, eksplozija takvog streljiva može proizvesti neutronski prinos nekoliko puta veći od neutronskog prinosa od eksplozija jednofaznih nuklearnih eksplozivnih naprava usporedive snage. Time se postiže znatno veća težina štetnih čimbenika: neutronsko zračenje i inducirana radioaktivnost (do 30% ukupne izlazne energije), što može biti važno s gledišta smanjenja radioaktivnog ispadanja i smanjenja štete na tlu s visokom učinkovitošću uporabe protiv spremnika i radne snage. Treba napomenuti mitsku prirodu ideje da neutronsko oružje napada samo ljude i ostavlja netaknutu strukturu. Razorni učinak eksplozije neutronskog streljiva stotinama je puta veći od bilo kojeg ne-nuklearnog streljiva.

Šema oružja

“Šema oružja” korištena je u nekim modelima nuklearnog oružja prve generacije. Suština sheme pištolja je ispaliti praškasti naboj jednog bloka raspadljivog materijala podkritične mase ("metak") u drugi - stacionarni ("meta"). Blokovi su oblikovani tako da njihova ukupna masa u kombinaciji postane superkritična.

Ova metoda detonacije moguća je samo u municiji s uranom, jer plutonij ima višu neutronsku pozadinu za dva reda veličine, što dramatično povećava vjerojatnost prijevremenog razvoja lančane reakcije prije spajanja blokova. To dovodi do nepotpunog energetskog izlaza (tzv. "Pop", eng.). neuspjeh). Za implementaciju topovske sheme u plutonijskom streljivu potrebno je povećati brzinu priključivanja dijelova naboja na tehnički nedostižnu razinu. Osim toga, uranij je bolji od mehaničkog klipa nego plutonij.

Klasičan primjer takve sheme je bomba „Mali dječak“ („Mali dječak“) pala je na Hirošimu 6. kolovoza, a za njegovu proizvodnju proizveden je uran u belgijskom Kongu (sada Demokratska Republika Kongo), u Kanadi (Veliko medvjed jezero) iu SAD-u ( Colorado). U bombi "Mali dječak", u tu svrhu, korištena je 16,4-cm bačva pomorskog pištolja skraćena na 1,8 m, dok je "meta" urana bila cilindar promjera 100 mm i mase 25,6 kg, koji je bio "ispaljen" napredovao je cilindrični "metak" težine 38,5 kg s odgovarajućim unutarnjim kanalom. Taj "intuitivno nerazumljiv" dizajn odabran je da smanji neutronsku pozadinu mete: u njoj nije bio blizu, nego na udaljenosti od 59 mm od neutronskog reflektora ("neovlaštenog mijenjanja"). Kao rezultat, rizik preranog početka lančane reakcije fisije s nepotpunim oslobađanjem energije je smanjen na nekoliko posto.

Kasnije, na temelju te sheme, Amerikanci su proizveli 240 artiljerijskih granata u tri proizvodne serije. Te su granate ispaljene iz konvencionalnog topa. Do kraja šezdesetih sve te optužbe su uništene, zbog velike vjerojatnosti nuklearnog samo-eksplozije.

Implozivna shema

Ova detonacijska shema uključuje dobivanje superkritičnog stanja komprimiranjem fisibilnog materijala s fokusiranim udarnim valom nastalim eksplozijom kemijskog eksploziva. Za fokusiranje udarnog vala koriste se tzv. Eksplozivne leće, a podrivanje se s velikom točnošću izvodi na više mjesta istovremeno. Stvaranje takvog sustava za lociranje eksploziva i eksplozija jedno je od najtežih zadataka. Formiranje konvergentnog udarnog vala osigurano je korištenjem eksplozivnih leća iz “brzih” i “sporih” eksploziva - TATB (Triaminotrinitrobenzen) i baratol (mješavina trinitrotoluena s barijevim nitratom) i nekih aditiva (vidi animaciju).

Prema toj shemi izvršeno je i prvo nuklearno punjenje (nuklearni uređaj “Gadget” (eng. naprava  - uređaj), eksplodirao na tornju za potrebe ispitivanja tijekom ispitivanja s izrazitim imenom "Trinity" 16. srpnja 1945. godine na ispitnom mjestu u blizini grada Alamogordo u državi New Mexico), a druga atomska bomba korištena u vojne svrhe - "Debeli" (Fat Man) pao je na Nagasaki 9. kolovoza 1945. Zapravo, Gadget je bio prototip bombe Fat Man bez vanjske ljuske. U toj prvoj atomskoj bombi kao inicijator neutrona korišten je takozvani "jež". derište). (Za tehničke detalje, pogledajte članak "Debeli čovjek."

U nuklearnom naboju koji se temelji na reakciji fisije, mala količina termonuklearnog goriva (deuterij i tritij) obično se stavlja u središte šupljeg sklopa, koji se zagrijava i skuplja u procesu dijeljenja sklopa na takav način da započne reakciju fuzije. Ova plinska mješavina mora se kontinuirano nadopunjavati kako bi se kompenziralo kontinuirano spontano raspadanje jezgri tricija. Dodatni neutroni oslobođeni tijekom ovog procesa iniciraju nove lančane reakcije u sklopu i kompenziraju gubitak neutrona koji napuštaju aktivnu zonu, što dovodi do višestrukog povećanja energetskog prinosa od eksplozije i učinkovitijeg korištenja fisijskog materijala. Mijenjanjem sadržaja mješavine plinova u naboju dobiva se streljivo s vrlo kontroliranom eksplozivnom snagom.

Konstrukcija tipa labuda

Treba napomenuti da je opisana shema sferne implozije arhaična, a od sredine 1950-ih gotovo se nikada nije koristila. Princip rada konstrukcije tipa "labud" (eng. Eng.) labud  - labud), koji se temelji na upotrebi fisijskog sklopa posebnog oblika, koji se u procesu koji je u jednom trenutku pokrenuo jednim osiguračem implozije, spaja u uzdužnom smjeru i pretvara se u superkritičnu sferu. Sama ljuska se sastoji od nekoliko slojeva eksploziva s različitom brzinom detonacije, koja je izrađena na bazi legure RDX-a i plastike u pravilnom omjeru i punila-ekspandiranog polistirena, tako da između njega i nuklearnog sklopa ostaje prostor ispunjen ekspandiranim polistirenom. Taj prostor uvodi željeno kašnjenje zbog činjenice da brzina eksplozije eksploziva premašuje brzinu kretanja udarnog vala u polistirenskoj pjeni. Oblik naboja jako ovisi o brzini detonacije ljuskastih slojeva i brzini širenja udarnog vala u polistirenu, koji je u danim uvjetima hipersoničan. Udarni val iz vanjskog sloja eksploziva odjednom dospijeva do unutarnjeg sfernog sloja preko cijele površine. Znatno svjetliji namjer nije napravljen od uranija-238, nego iz dobro reflektirajućih berilijskih neutrona. Može se pretpostaviti da je neobičan naziv ovog dizajna - "Labud" (prvi test - Inca iz 1956.) bio predložen oblikom vrata labuda. Tako je bilo moguće odustati od sferične implozije i tako riješiti izuzetno težak problem submikrosecundne sinkronizacije osigurača na sfernom sklopu i time pojednostaviti i smanjiti promjer implozivnog nuklearnog oružja s 2 m masne bombe na 30 cm ili manje. U slučaju slučajnog rada detonatora, postoji nekoliko preventivnih mjera kako bi se spriječilo ujednačeno stiskanje sklopa i njegovo uništavanje bez nuklearne eksplozije.

Termonuklearno streljivo

Snaga nuklearnog naboja koji radi isključivo na principu podjele teških elemenata ograničena je na desetke kilotona. Energetski učinak (eng.) prinos) jednofazno streljivo pojačano termonuklearnim gorivom unutar fisijskog sklopa (pojačano fisijsko oružje (Engl.)rus. ), može doseći stotine kilotona. Gotovo je nemoguće stvoriti jednofazni uređaj megatonske klase, čime se povećava masa fisijskog materijala koji ne rješava problem. Činjenica je da energija koja se oslobađa kao rezultat lančane reakcije naduvava sklop brzinom od oko 1000 km / s, tako da brzo postaje podkritična i većina fisijskog materijala nema vremena reagirati. Primjerice, u bombaškoj bombi koja je pala na grad Nagasaki, nije reagiralo više od 20% od 6,2 kg plutonijevog naboja, au bombi "Kid" koja je uništila Hirošimu, samo 1,4% od 64 kg obogaćenog na oko 80% raspalo se urana. Najmoćnije (britansko) streljivo u povijesti, eksplodiralo je tijekom ispitivanja Orange Heralda u gradu i dostiglo kapacitet od 720 kilotona.

Dvofazno streljivo može povećati snagu nuklearnih eksplozija na desetke megatona. Međutim, raketa s više bojnih glava, visoka točnost modernih sustava za isporuku i satelitska inteligencija učinila je da su uređaji klase megaton gotovo nepotrebni. Štoviše, nositelji streljiva super-moći su ranjiviji na proturaketnu obranu i sustave protuzračne obrane.

U dvofaznom uređaju, prva faza fizičkog procesa ( osnovni) se koristi za pokretanje druge faze ( sporedan), tijekom kojih se oslobađa najveći dio energije. Takva se shema naziva Teller-Ulam konstrukcija.

Energija iz detonacije primarnog naboja prenosi se kroz poseban kanal ( «Međustupanjskom») u procesu difuzije zračenja rendgenskih kvanta i osigurava detonaciju sekundarnog naboja pomoću zračenja implozije plutonijuma paljenja ili elementa urana. Potonji također služi kao dodatni izvor energije zajedno s neutronskim reflektorom od urana-235 ili urana-238, i zajedno mogu proizvesti do 85% ukupne energetske snage nuklearne eksplozije. U ovom slučaju, termonuklearna fuzija je više izvor neutrona za fisiju teških jezgri, a pod utjecajem fisijskih neutrona na jezgrama Li tricij nastaje u sastavu litij deuterida, koji odmah reagira na termonuklearnu fuziju s deuterijem.

U prvom dvofaznom eksperimentalnom uređaju Ivy Mike (Ivy Mike) (10,5 Mt u testu 1952.), umjesto litij deuterida korišteni su ukapljeni deuterij i tritij, ali se nakon toga ekstremno skupi čisti tritij nije izravno koristio u termonuklearnoj reakciji drugog stupnja. Zanimljivo je napomenuti da je samo termonuklearna fuzija dala 97% glavne energetske snage eksperimentalne sovjetske Tsar Bomb (zvane Kuz'kinova majka), koja je 1961. dignuta u zrak s apsolutnim rekordnim izlazom od oko 58 Mt. Najdjelotvornija snaga / težina u dvije faze bila je američka "čudovište" Mark 41 s kapacitetom od 25 Mt, koji je bio masovno proizveden za primjenu na B-47, B-52 bombarderima i monoblok verziji za Titan-2 ICBM. Neutronski reflektor ove bombe izrađen je od urana-238, tako da nikada nije bio testiran u punom mjerilu, kako bi se izbjegla velika kontaminacija zračenjem. Kada je zamijenjen s olovnom snagom ovog uređaja je smanjena na 3 Mt.

To je jedan od najnevjerojatnijih, tajanstvenih i zastrašujućih procesa. Načelo djelovanja nuklearnog oružja temelji se na lančanoj reakciji. To je proces koji samim time inicira njegov nastavak. Princip vodikove bombe temelji se na sintezi.

Atomska bomba

Jezgre nekih izotopa radioaktivnih elemenata (plutonij, kalifornij, uranij i drugi) mogu se raspasti, a hvataju neutron. Nakon toga oslobađaju se dva ili tri neutrona. Razaranje jezgre jednog atoma u idealnim uvjetima može dovesti do raspadanja dva ili tri više, što može potaknuti druge atome. I tako dalje. Postoji proces lavina poput uništavanja sve većeg broja jezgara oslobađanjem velike količine energije loma atomske veze. Eksplozijom se ogromne energije oslobađaju u ultra-malom vremenu. To se događa u jednom trenutku. Stoga je eksplozija atomske bombe tako snažna i destruktivna.

Za pokretanje lančane reakcije potrebno je da količina radioaktivne tvari pređe kritičnu masu. Očito, morate uzeti nekoliko dijelova urana ili plutonija i kombinirati u jedan. Međutim, da bi se izazvala eksplozija atomske bombe, to nije dovoljno, jer će se reakcija zaustaviti prije nego što se oslobodi dovoljna količina energije ili se proces nastavi polako. Da bi se postigao uspjeh, potrebno je ne samo premašiti kritičnu masu supstance, nego učiniti je u vrlo malom vremenskom razdoblju. Najbolje je koristiti nekoliko kritičnih masa. To se postiže korištenjem drugih i alternativnih brzih i spora eksploziva.

Prvi nuklearni test proveden je u srpnju 1945. u Sjedinjenim Državama u blizini grada Almogordo. U kolovozu iste godine, Amerikanci su koristili ovo oružje protiv Hirošime i Nagasakija. Eksplozija atomske bombe u gradu dovela je do strašnog uništenja i smrti većine stanovništva. U SSSR-u su 1949. stvorena i testirana atomska oružja.

Vodikova bomba

To je oružje s vrlo velikom destruktivnom snagom. Njen princip djelovanja temelji se na sintezi lakših atoma vodika iz teških jezgri helija. Kada se to dogodi, oslobađanje vrlo velike količine energije. Ova reakcija je slična procesima koji se javljaju u Suncu i drugim zvijezdama. Termonuklearna fuzija se najlakše izvodi s izotopima vodika (tritij, deuterij) i litija.

Amerikanci su 1952. U modernom smislu, ovaj se uređaj teško može nazvati bombom. Bila je to trospratna zgrada ispunjena tekućim deuterijem. Prva eksplozija hidrogenske bombe u SSSR-u napravljena je šest mjeseci kasnije. Sovjetska termonuklearna streljiva RDS-6 dignuta je u zrak u kolovozu 1953. u blizini Semipalatinska. Najveća hidrogenska bomba kapaciteta 50 megatona (carska bomba) SSSR-a testirana je 1961. godine. Val nakon eksplozije streljiva kružio je planetom tri puta.